高層建筑消防防火的排煙設(shè)計(jì)研究

（山西省消防救援總隊(duì)太原支隊(duì)城北大隊(duì)，山西太原 030000）

0.引言

高層建筑一般會(huì)在房間內(nèi)和走廊中等地方設(shè)置自然與機(jī)械排煙等處理的方式，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，會(huì)受到各種因素的影響，導(dǎo)致排煙的效果較差?；馂?zāi)一旦發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致消防車(chē)很難及時(shí)抵達(dá)，消防工作會(huì)受到較大的影響，安全問(wèn)題得不到保障。從高層建筑設(shè)計(jì)布局上來(lái)看，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)受到風(fēng)力和煙囪效應(yīng)的影響，威脅著人們的生命安全。

1.高層建筑中發(fā)生火災(zāi)的主要特征

（1）火災(zāi)一旦發(fā)生，火勢(shì)隨著時(shí)間逐漸蔓延，覆蓋范圍也會(huì)加大，致使立體式的火災(zāi)出現(xiàn)，其造成的后果不堪設(shè)想。通常高層建筑中管道設(shè)計(jì)比較多，火災(zāi)發(fā)生以后，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)火勢(shì)也會(huì)迅速的加大，這就是所說(shuō)的：“煙囪效應(yīng)”。而高層建筑中的樓梯、管道井、電梯井就相當(dāng)于一個(gè)煙囪致使火勢(shì)蔓延，造成整棟樓的燃燒。（2）人員比較密集的地方，其人員疏散就比較困難。高層建筑中多是以工作、居住和商場(chǎng)為主，高層建筑的垂直高度大，進(jìn)行疏散會(huì)比較的困難。一旦發(fā)生火災(zāi)，人們就會(huì)極其的緊張和恐慌，想要在短時(shí)間內(nèi)把人員疏散，是非常的困難。從有關(guān)的研究中表明，人在睡眠的過(guò)程中反應(yīng)比較的遲緩，所以會(huì)在睡眠中窒息，在沒(méi)有感覺(jué)的情況下就死亡了[1]。（3）高層建筑中的救火設(shè)備有一定的局限性。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的建筑消防設(shè)施還是比較差的，一般使用的消防云梯的作業(yè)高度大約是100m，消防防火的措施就會(huì)受到限制。對(duì)于樓房頂部，如果使用直升機(jī)進(jìn)行救援，就要有專(zhuān)業(yè)的停機(jī)平臺(tái)，但是大火在頂部的火勢(shì)會(huì)導(dǎo)致直升機(jī)很難接近建筑，從而導(dǎo)致被困人員很難施救。

2.高層建筑中消防防火排煙設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 排煙口設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)

目前，我國(guó)高層建筑的設(shè)計(jì)規(guī)定是把排煙口安裝在建筑物的正上方，規(guī)定要設(shè)置開(kāi)啟配置。這樣的設(shè)計(jì)規(guī)定，是考慮到火災(zāi)發(fā)生時(shí)濃煙會(huì)往上走，將排煙口設(shè)計(jì)在上方達(dá)到捧煙的效果。其實(shí)在日常生活中的建筑物中這種設(shè)計(jì)的方式并不是很多見(jiàn)，火災(zāi)發(fā)生后，排煙口中的開(kāi)啟裝置需要人工來(lái)開(kāi)啟，但是火災(zāi)發(fā)生期間，人們會(huì)有恐慌的心理，大部分想著該怎樣去逃生，人們已經(jīng)顧不上去開(kāi)啟該裝備，再加上部分人不知道該裝置的開(kāi)關(guān)在哪里，不知道該如何去使用該裝置，所以這種裝置的設(shè)計(jì)，并不是很實(shí)際?；谶@種情況，很多人認(rèn)為可以把排煙裝置和火警報(bào)警設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設(shè)置，一旦火災(zāi)發(fā)生，其裝置就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，但是這種設(shè)備的價(jià)格昂貴，很少有建筑會(huì)使用這種裝置。就目前建筑的情況來(lái)看，很多高層建筑的排煙口設(shè)置并不合理。

2.2 送風(fēng)口設(shè)計(jì)不合理

目前高層建筑中的送風(fēng)口在設(shè)計(jì)時(shí)使用的是整體送風(fēng)的機(jī)械式排煙通道，送風(fēng)口使用的是百葉窗開(kāi)口。這樣的設(shè)置方式表面上是很不錯(cuò)的，但是在送風(fēng)口的管內(nèi)內(nèi)壁處理上不合理規(guī)范，導(dǎo)致管道內(nèi)非常的不平整，再加上缺乏維護(hù)和保養(yǎng)，管道內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)生銹的情況[2]。在進(jìn)行管道內(nèi)的設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不規(guī)范導(dǎo)致管道內(nèi)部較長(zhǎng)和拐彎的情況較多，從而導(dǎo)致濃煙排除變得比較的困難。送風(fēng)口的設(shè)計(jì)問(wèn)題是我國(guó)建筑中普遍存在的問(wèn)題。

2.3 排煙系統(tǒng)設(shè)置不完善

在建筑消防的規(guī)定中，建筑系統(tǒng)中如果沒(méi)有自然排煙裝置，就應(yīng)該設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。排除樓道內(nèi)其他地方都應(yīng)該設(shè)置有機(jī)械式排煙裝置，但是在實(shí)際的實(shí)施中，多數(shù)的建筑物都沒(méi)有重視這個(gè)問(wèn)題，只在人口比較密集的地方或者是建筑物大廳內(nèi)安裝排煙裝置。如果樓梯口沒(méi)有排煙裝置是較合理的，樓道口處于正態(tài)空氣的壓力下，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，樓道的濃煙就會(huì)很快的散發(fā)出去，但是在很多的建筑物中，防火門(mén)以及樓道處在開(kāi)放的狀態(tài)，從而破壞了應(yīng)該有的正壓力，從而使得濃煙不能正常的排出。

3.高層建筑消防防火的排煙設(shè)計(jì)

3.1 耐火結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

對(duì)高層建筑的全部位置的耐火性和耐火設(shè)備都有相關(guān)的法律規(guī)定，我國(guó)的高層建筑主要有兩種，一種是比較特殊的醫(yī)院和旅館，其高度一般是大于50m，內(nèi)部建筑面積大于1500m2，如果高度不小于50m其內(nèi)部的建筑面積大于1000m2，一般是電信大樓、金融類(lèi)的大樓等。如果是超過(guò)19層的住宅其是屬于一級(jí)高層，對(duì)于一級(jí)高層的要求非常嚴(yán)謹(jǐn)，其墻柱燃燒性和耐火極限必須要大于3h，其梁板的燃燒性為1.5h，耐火性為2h。對(duì)于第二種的高層要求就會(huì)相對(duì)較低，一般是辦公樓、寫(xiě)字樓、學(xué)?；蛘呤?0～18層的住宅樓，其高度在250m左右，墻柱燃燒性和耐火性在2.5h左右，墻板的燃燒性在1h左右，耐火極限是1.5h。

3.2 火災(zāi)發(fā)生時(shí)的防火設(shè)計(jì)

（1）總體布局。高層建筑在地址的選擇上要非常的謹(jǐn)慎，要選擇在交通比較暢通的地區(qū)，根據(jù)城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)，最好選擇在交通干道周?chē)?，如果發(fā)生火災(zāi)，有利于人員進(jìn)行分散，消防設(shè)備在運(yùn)輸時(shí)也比較方便。各個(gè)高層之間要設(shè)置一定的安全距離，避免火勢(shì)蔓延，增加可操作空間。對(duì)裙房附體進(jìn)行限制，高層周?chē)鷳?yīng)該有裙房，使得這些裙房能夠接通高層的樓梯或者作為高層的安全出口，為被困的人員提供逃生的機(jī)會(huì)。要設(shè)計(jì)消防車(chē)便捷通道，尤其是在醫(yī)院的有關(guān)規(guī)定中，消防車(chē)道有著嚴(yán)格的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，其寬度不能小于4m，如果空間比較大的情況下，設(shè)置盡端式回車(chē)場(chǎng)[3]。（2）安全疏散。高層建筑的房間比較多，在進(jìn)行疏散時(shí)將疏散系統(tǒng)劃分為豎直疏散和水平疏散兩種。豎直疏散系統(tǒng)是把高層建筑中的電梯、樓梯等設(shè)計(jì)成豎直疏散系統(tǒng)。電梯是豎直運(yùn)行的，運(yùn)送速度比較快，為人員的疏散爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。在火勢(shì)較大時(shí)，樓梯是人群疏散的重要方式之一，具有裙房的高層建筑中可以利用其對(duì)人員進(jìn)行保護(hù)。高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該設(shè)計(jì)幾個(gè)應(yīng)急時(shí)利于人們躲避的地方，情況比較危急時(shí)，人們可以有地方躲避。水平疏散系統(tǒng)，其實(shí)它是一個(gè)走道，其本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是比較簡(jiǎn)單的，其還有排煙、方向指明和應(yīng)急照明等系統(tǒng)。（3）消防設(shè)備。一般高層起火在20min 以內(nèi)是相對(duì)安全的，人們盡量在這段時(shí)間內(nèi)逃離，20min 以后火勢(shì)會(huì)越來(lái)越大，為了人們可以在寶貴的時(shí)間里逃離，高層建筑中應(yīng)該設(shè)有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或者自動(dòng)滅火系統(tǒng)。目前建筑中使用的一般是人工報(bào)警以及自動(dòng)報(bào)警，通過(guò)報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確的找出火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)。此外，消防中心在高層建筑的防火系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要的作用，對(duì)于高層內(nèi)部的設(shè)備要完全的掌控，消防中心的設(shè)置要進(jìn)行全方面的考慮，各個(gè)設(shè)備之間要緊密聯(lián)系。在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)，可以使用手動(dòng)的滅火設(shè)備，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的具體情況選擇合適的滅火設(shè)施。（4）排煙布置的科學(xué)合理設(shè)計(jì)。排煙方法在高層建筑的消防防火排煙設(shè)計(jì)中是非常重要的，影響著消防的安全。排煙布置的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方面，機(jī)械排煙和自然排煙。自然排煙的設(shè)計(jì)，必須具備不同的開(kāi)口方向，并且要仔細(xì)觀察和計(jì)算排煙系統(tǒng)的有效的開(kāi)口面積，自然排煙設(shè)備要有明確的排煙能力。針對(duì)不能手動(dòng)開(kāi)啟的裝置，要設(shè)計(jì)和安裝自動(dòng)開(kāi)啟裝置。機(jī)械系統(tǒng)中，排煙管道和排煙口要有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。按照排煙管道的大小，排煙量的多少，管道的質(zhì)量情況以及管道的材料選擇等，精確的計(jì)算出排煙管道的面積，設(shè)計(jì)排煙口的位置以及面積等各項(xiàng)指標(biāo)。機(jī)械式送煙口的排風(fēng)要有一定的距離，為了避免機(jī)械排煙裝置的氣流和火災(zāi)的氣流對(duì)沖，導(dǎo)致火勢(shì)加大。根據(jù)此問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)使用防火防煙分開(kāi)式的機(jī)械排煙裝置，使得火災(zāi)發(fā)生所產(chǎn)生的氣流能夠和排煙方向保持一致。

4.結(jié)語(yǔ)

要不斷地加強(qiáng)自身對(duì)消防防火系統(tǒng)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)每個(gè)人的消防安全意識(shí)，在日常生活中要做好預(yù)防，避免火災(zāi)發(fā)生造成嚴(yán)重的損失。目前消防系統(tǒng)排煙設(shè)計(jì)中仍存在諸多問(wèn)題，要不斷完善改進(jìn)，保證排煙系統(tǒng)能夠科學(xué)合理的運(yùn)行，為人們的生命安全提供保障。