談高層建筑消防防煙設計問題及措施

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【摘要】高層建筑消防防煙系統的設計水平決定了對火災煙氣擴散的控制水平，為人員疏散和火災的有效撲救提供了重要保障。本文對高層建筑消防防煙設計問題及措施進行了探討，希望能為業界同行提供參考。

【關鍵詞】高層建筑；消防防煙；問題；措施

引言

近年來，人們對消防排煙設計的要求在不斷提高，高層建筑的防煙設計需要更高的設計水平。發生火災時，消防員必須及時到達火災地點進行救援，但是，高層建筑本身的結構比較復雜，因此需要確保消防排煙質量的水平。如果消防排煙控制系統不完善，會嚴重影響緊急救援活動的順利開展[1]。

1高層建筑火災的特點

從高層建筑物的布局和排氣口的設計的角度來看，當發生火災時，由于電梯井和樓梯間等垂直管道井形成的煙囪效應和風力效應，會導致火災的影響更加嚴重，火災事故導致的損失將更大。國外高層建筑火災造成的人員傷亡統計表明，傷亡人數中有一半以上是由于窒息造成的，有的甚至因為沒有逃生場所而跳樓。可以看出，高層建筑的防火和防煙設計是非常必要的，高層建筑中的火災具有以下主要特點：

1.1火勢擴散迅速

在高層建筑中，發生火災時，由于大量的管道和豎井而發生煙囪效應，甚至在施工過程中也沒有對某些樓板進行適當的密封。此時，建筑物中的豎管井和樓梯間就像煙囪一樣，導致大火迅速蔓延，擴散至整個建筑物。

1.2人員密集

高層建筑主要是購物中心、住宅和辦公樓等，因此其高度決定了非常長的垂直距離，一旦發生火災，很難立即疏散建筑物內的人員。在這樣一個濃煙及高溫的環境中，精神變得非常恐慌，很難在短時間內撤離所有人員，根據多起火災事件的統計，火災中的死亡人員大多數是由窒息造成的。

1.3設備限制較大，應急救援能力有限

與其他發達國家相比，我國仍然需要改進高層建筑消防防煙的設計理念。從目前的情況來看，中國消防云梯車的理論運行高度約為100m，但是操作較高云梯車的位置和時間也非常嚴格，難以迅速救援。另外還必須在屋頂上使用直升機來進行緊急救援活動，但是由于中國以及人口稠密的城市缺乏直升機和飛行運營商，并非所有高層建筑都將停機坪作為必要設施，導致短期直升機難以成為通用的救援工具[2]。

2防煙設計在消防工作中的重要性

改革開放以來，城市作為人口密集的地區，一直是國家發展的主要方向，直接導致城市人口不斷增加。但是，高層建筑存在許多潛在的安全風險，例如，高層建筑中的大火會使逃生非常困難。由于高層建筑的樓層較高，火勢會蔓延迅速，當大火形成立體燃燒時，會對消防員的救援行動和居民逃生造成嚴重影響。根據目前的火災事故統計，高層建筑火災中超過50％的人員傷亡主要是由于濃煙引起的窒息或跳樓，因此加強消防系統防煙設計非常重要。

3高層建筑消防防煙設計存在的問題

3.1自然排煙窗設置不合理

對于高層建筑，中國的設計標準要求在建筑物上方安裝自然排煙窗，并且還必須安裝易于打開的設備。從理論上講，這一要求是正常的，但是一旦發生火災，顯然不可能人為打開該設備，因此需要用自動裝置代替手動設備，可以自動打開或聯動消防器材來進行排煙[3]。但是，使用這種自動裝置需要相對較高的成本，而且國內的建筑設計水平不高，所以，側拉窗的自然排煙方式為主。

3.2機械排煙的有效性

在機械式防煙/排煙設備的設計中，如果未正確選擇風機，則可能難以確保建筑物的防煙/排煙效果。例如，如果加壓風機的風量過高，防煙區域中的正壓將過高，并且將很難打開疏散門。如果加壓風機的風量太小，將難以控制防煙區域，在適當的正壓范圍內，將無法阻止煙霧擴散。如果風道阻力過大且未全面考慮設計，則風機運行過程中的風量會太小，無法滿足標準技術要求，會影響實際的排煙效果。如果在安裝完所有排煙和排氣系統后沒有進行全面的系統調試，則在施工過程中如果發生火災，將難以達到原始設計效果，因此，有必要加強系統的調試。

3.3防火防煙設備不到位

高層建筑的內部空間很大，因此通常無法有效維護消防設備，并且由于建筑物的高度，消防設備將產生一定的成本。設計部門通常會考慮消防設備的問題，但實際上，某些消防設備通常無法完成其工作。由于火災事故的偶然性，很少使用該設備，并且該設備的維護也很差，這會在發生事故時影響設備的正常運行。管理人員缺乏消防安全意識，不執行日常管理任務。除防火功能不正常外，疏散標志可能存在問題，例如緊急出口、緊急指示器和疏散路線中存在障礙物。

3.4監督管理體系不健全

完整的監控和管理系統是設計高層建筑火災和煙霧排放的重要基礎。監督管理體系不健全，建筑部門單方面忽略防煙系統的質量，而明確責任是一項對整體有嚴重影響的規范性工作。因此，高層建筑的防火防煙設計過程必須建立一套完整的質量監控體系，以加強對高層建筑防火防煙設計的控制[4]。

3.5建筑物內部結構設計不合理

高層建筑的內部空間很大，由于建筑物的多功能性，內部結構通常很復雜。發生火災時，由于內部結構不當，濃煙的方向可能會不合理地流動，并可能積聚在人們居住或工作的地方。另外，應盡可能注意建筑物中的空氣流通，這是在設計火災煙氣排放裝置時經常遇到的問題。如果空氣向內流動并且無法形成通向外部的空氣流通通道，則火災煙霧首先會在建筑物內部和外部的壓力下從內部吹散，然后再從內部向外部吹散，對建筑物內的居民可能會非常不利。可以通過關閉相關通道并分離濃煙來嘗試隔離煙霧，確保過道和其他設施中的空氣相對適合人類活動，為人們逃脫或營救提供更好的環境。

4加強高層建筑消防防煙的對策

4.1科學設置排煙方式

正確的排煙方式可以有效改善高層建筑的防火設計，因此，有必要采用正確的排煙方法。一般而言，自然排煙方法是建筑物排煙的首選，并且自然排煙設備比機械排煙系統更安全、更可靠。自然排煙設備應配備不同開啟方向的出風口，并應注意檢查排煙系統的有效開啟，同時，必須配備有效的開啟裝置。如果將排氣窗設置得太高，或者將其安裝在手動打開設備不便的地方，則需要安裝自動打開設備。必須處理好自然排煙口與機械排煙口之間的位置關系，排煙系統產生的空氣流動應朝同一方向[5]。

4.2正確設置機械排煙系統

根據當前有關消防技術法規的要求，已達到一定大小且未配備自然煙霧排放的房間和走道應配備機械煙霧排放系統。機械排煙系統的設計主要涉及多個方面，例如劃分排煙區，計算排煙量和排煙布局：①合理劃分煙霧控制區是正確設計機械煙霧排放系統的重要保證；②如果一套排煙系統僅負責一個防煙分區，則煙量將根據60m3/（h•m2）或以上的標準計算，計算出最大的防煙區超過120m3/（h•m2）。根據計算出的排煙量選擇排煙風機的排煙量；③排煙口位于防煙區的適當位置，排煙口的位置根據防煙區的最大保護距離和每種排煙口的風速來確定。

4.3合理設置防煙設備

高層建筑的防煙設計過程需要機械排煙裝置和自然排煙裝置的完全結合，以實現相對理想的排煙效果。此外，地下車庫的煙霧設計同樣重要。對于疏散樓層而言，排煙器的設計過程必須根據實際建筑面積而準確進行機械排煙的計算，安裝和放置應根據煙霧量進行設計。

4.4完善監督管理制度

完整的監控系統是高層建筑防火和防煙設計的保證，在新形勢下，這是建筑企業的一項重要工作。建立健全監督管理和問責制，以提高人員工作的標準化和嚴格性，進一步提升相關員工的責任感。檢查所有消防和排煙設計環節，確保員工遵守消防規定的工作標準。最后，加強相關法律法規建設，確保高層建筑火災和煙氣排放設計的標準化和嚴格性。

4.5優化消防防火排煙設計方案

防火和排煙設計是使所有活動有效的基礎，因此，需要優化高層建筑的防火和防煙設計，應根據先前確定的計劃優化設計質量。具體而言，必須科學合理地制定與防火和防煙設計有關的時間表，必須仔細地檢查施工現場的狀況，并且注意細節。

4.6加強對建筑裝飾材料的控制

相應的工程師需要幫助設計人員根據設計圖紙的要求，根據技術標準合理選擇材料和設備，并避免出現隱藏的質量問題。同時，承包商必須對購買的材料和設備制造商有充分的了解，在進入現場之前要做好驗收材料的工作，并加強對每棟建筑中設計環節的檢查。承包商不得草率地進行施工，使用不符合標準的材料無法確保施工質量。

4.7合理設計安裝維護工藝

合理的安裝和維護技術在高層建筑的防火和排煙設計中起著非常重要的作用。因此，建筑公司要根據施工現場的實際情況合理設計高層建筑的防火防煙設計，增強對未知狀態的預測，以增強防火效果，必須最大化提升消防和排煙設計的有效性。

5結束語

高層建筑防煙控制系統中的廣泛應用可以有效地控制火災的蔓延，并保護人們的生命、健康和財產安全。與此同時，要改善防煙系統，提高建筑物的安全性，創造更可靠和安全的居住環境。

參考文獻

[1]劉泫靈，廖艷琳.高層建筑消防防煙及排煙設計探討[J].山西建筑，2017，43（28）：28-29.

[2]梁芝松.高層建筑消防防煙排煙設計中的問題及對策[J].安徽建筑，2018，24（1）：249-250.

[3]沈麗婷.高層建筑工程消防防排煙系統存在的問題及對策[J].城市建筑，2016（17）：206.

[4]林良斌.高層建筑消防防排煙系統常見問題[J].中國科技信息，2014（18）：142-143.

[5]劉旺，田穎.高層建筑消防防火排煙設計探討[J].科技致富向導，2014（26）：106.

作者：閔志翔 單位：武漢市消防救援支隊黃陂區消防救援大隊