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摘要：现阶段，高层建筑成为城市的主要建筑形式。高层建筑在有效缓解城市用地紧张、满足人们居住办公需求的基础上，也使城市居民的生命财产安全遭受严重威胁。具体表现在高层建筑楼层高、疏散不易，一旦发生火灾等危险情况，很有可能造成巨大的经济损失与人员伤亡。
关键词：高层建筑;消防;防排烟技术
引言
1.高层建筑火灾的特征
1.1火灾发生几率大
高层建筑的现代化程度较高，功能日趋多样复杂，其相应的电气化、自动化设备设施繁多，人员与物资相对更集中，因而由电气、人员引发的火灾几率大大增加。
1.2蔓延迅速
火灾一旦发生，由于楼梯间、电梯井及排风道等竖向管井的烟囱效应，加之高层建筑承受的风力远比低层和多层建筑大，以及高层建筑内所含的可燃装修材料以及生活办公物品数量巨大，这些特点均使得高层建筑火灾蔓延迅速，且不易控制。
1.3人员聚集，疏散难度大
高层建筑人员聚集，需要疏散的人员数量较多，且离地面安全疏散地点的疏散路线距离较长，疏散难度较大，逃生疏散所需时间较长，一旦发生火灾，对于人员逃生极为不利。
2.高层建筑消防防排烟系统分析
2.1防排烟系统
防排烟系统包括防烟系统与排烟系统。防烟系统指通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、前室、避难层（间）等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火灾烟气侵入楼梯间、前室、避难层（间）等空间的系统，防烟系统分为自然通风系统和机械加压送风系统;排烟系统则是采用自然排烟或机械排烟的方式，将房间、走道等空间的火灾烟气排至建筑物外的系统，分为自然排烟系统和机械排烟系统。建筑防烟系统的设计应根据建筑高度、使用性质等因素，采用自然通风系统或机械加压送风系统。
2.2防排烟设计方式
2.2.1自然防排烟
对于建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑，由于这些建筑受风压作用影响较小，且一般不设火灾自动报警系统，利用建筑本身的采光通风也可基本起到防止烟气进一步进入安全区域的作用，因此建议防烟楼梯间、前室均采用自然通风方式的防烟系统，简便易行。
2.2.2机械防排烟
当楼梯间、前室不能采用自然通风方式时，其设计应根据各自的通风条件，选用规范给出的相应的机械加压送风方式。考虑到安全性，共用前室与消防电梯前室合用时宜采用机械加压送风方式的防烟系统。
设置机械排烟系统的建筑应合理设置防烟分区，将烟气集中在预设空间内，然后通过排烟设施进行排烟。一旦火灾发生，火灾自动报警系统发出火警信号后，机械排烟系统应启动有关部位的排烟阀或排烟口、排烟风机;启动的排烟阀或排烟口、排烟风机应与设计和标准要求一致，其状态信号应反馈到消防控制室，为人员的营救和疏散赢得时间。
3.高层建筑防排烟施工技术要点分析
3.1自然排烟中的外窗设置
建筑合理设置可开启外窗。采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1.0m2的可开启外窗或开口;当建筑高度大于10m时，尚应在楼梯间的外墙上每 5层内设置总面积不小于2.0 m2 的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于 3层。前室采用自然通风方式时，独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的面积不应小于2.0 m2，共用前室、合用前室不应小于3.0 m2。但是从实际情况上看，一部分建筑工程的防排烟系统显然不符合有关规定，从而导致存在不合理的情况，为后续安全事故的发生埋下了隐患。例如：某建筑，层数为15层，地下1层，地上为15层，其中1层商铺设置为商业服务网点，而2～15层为住宅，建筑高度小于54m，属于二类高层民用住宅建筑，楼梯间与电梯合用前室的外窗面积为1.5m×1.8m=2.7 m2，可以说该建筑在自然排烟外窗施工面积上显然不符合规定，所以对这类设计及施工应该予以重视。
3.2机械排烟管道设置要点
机械排烟系统应采用管道排烟，且不应采用土建风道。排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。当排烟管道内壁为金属时，管道设计风速不应大于20m/s;当排烟管道内壁为非金属时，管道设计风速不应大于15m/s;排烟管道的厚度应按现行国家标准的有关规定执行。此外，在管道设置过程中特别注意，设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于1.00h。
3.3防火阀的设置要点
防火阀被广泛应用于暖通及消防排烟系统之中，其中70℃的防火阀应用在防烟系统中时，如果空气温度超过70℃防火阀就会自动关闭。在排烟系统中，280℃排烟防火阀安装在机械排烟系统的管道上，平时呈开启状态，火灾时当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭，并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求，是起隔烟阻火作用的阀门。一般由阀体、叶片、执行机构和温感器等部件组成，并且，排烟防火阀可以手动开启和远程控制开启。基于此，应合理设置排烟防火阀，以此来强化防火分隔区的防火防烟分离效果。
3.4控制防烟加压送风口和排烟口的风速
规范规定加压送风口的风速不宜大于7m/s，排烟口的风速不宜大于10m/s。但在实际施工过程中，没有对这项规定进行重视，致使风速过高或过低。因此，在进行施工时，施工人员应该对风速进行合理的控制，并按照有关规定对加压送风口和排烟口的风速进行测试并调整，促使该风速符合标准。
3.5机械防排烟系统的重要组成设备
机械防排烟系统主要由风机设备、输风管道、风阀、送风口，电气控制设备等组成。该套系统设备的设置需结合建筑物的类别、布局及管线排布进行合理设计及安装施工。与此同时，该系统还要定期维护及保养，保证任何时候均能投入正常使用。
结语
综上所述，高层建筑在有效缓解城市用地紧张、满足人们居住办公需求的同时也使城市居民的生命财产安全遭受严重威胁。为了有效降低火灾烟气影响，保证高层建筑的安全使用，需做好高层建筑防烟楼梯、前室等安全疏散通道的防排烟施工工作，严格依据国家标准，结合建筑实际结构布局与周边环境情况，合理选择、搭配防排烟方式，确保防排烟施工的科学性，保障人员安全。
参考文献：
[1]王占伟.浅析高层建筑防烟楼梯和消防电梯的防排烟设计[J].建设科技，2017（17）：108-109.
[2]《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251—2017，中华人民共和国住房和城乡建设部.
[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018-局部修订），中华人民共和国住房和城乡建设部.
[4]李思成，刘海啸.高层建筑防烟楼梯间加压送風效果影响因素的网络模拟分析[J].武警学院学报，2016，32（04）：44-47.
关键词：高层建筑;消防;防排烟技术
引言
1.高层建筑火灾的特征
1.1火灾发生几率大
高层建筑的现代化程度较高，功能日趋多样复杂，其相应的电气化、自动化设备设施繁多，人员与物资相对更集中，因而由电气、人员引发的火灾几率大大增加。
1.2蔓延迅速
火灾一旦发生，由于楼梯间、电梯井及排风道等竖向管井的烟囱效应，加之高层建筑承受的风力远比低层和多层建筑大，以及高层建筑内所含的可燃装修材料以及生活办公物品数量巨大，这些特点均使得高层建筑火灾蔓延迅速，且不易控制。
1.3人员聚集，疏散难度大
高层建筑人员聚集，需要疏散的人员数量较多，且离地面安全疏散地点的疏散路线距离较长，疏散难度较大，逃生疏散所需时间较长，一旦发生火灾，对于人员逃生极为不利。
2.高层建筑消防防排烟系统分析
2.1防排烟系统
防排烟系统包括防烟系统与排烟系统。防烟系统指通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、前室、避难层（间）等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火灾烟气侵入楼梯间、前室、避难层（间）等空间的系统，防烟系统分为自然通风系统和机械加压送风系统;排烟系统则是采用自然排烟或机械排烟的方式，将房间、走道等空间的火灾烟气排至建筑物外的系统，分为自然排烟系统和机械排烟系统。建筑防烟系统的设计应根据建筑高度、使用性质等因素，采用自然通风系统或机械加压送风系统。
2.2防排烟设计方式
2.2.1自然防排烟
对于建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑，由于这些建筑受风压作用影响较小，且一般不设火灾自动报警系统，利用建筑本身的采光通风也可基本起到防止烟气进一步进入安全区域的作用，因此建议防烟楼梯间、前室均采用自然通风方式的防烟系统，简便易行。
2.2.2机械防排烟
当楼梯间、前室不能采用自然通风方式时，其设计应根据各自的通风条件，选用规范给出的相应的机械加压送风方式。考虑到安全性，共用前室与消防电梯前室合用时宜采用机械加压送风方式的防烟系统。
设置机械排烟系统的建筑应合理设置防烟分区，将烟气集中在预设空间内，然后通过排烟设施进行排烟。一旦火灾发生，火灾自动报警系统发出火警信号后，机械排烟系统应启动有关部位的排烟阀或排烟口、排烟风机;启动的排烟阀或排烟口、排烟风机应与设计和标准要求一致，其状态信号应反馈到消防控制室，为人员的营救和疏散赢得时间。
3.高层建筑防排烟施工技术要点分析
3.1自然排烟中的外窗设置
建筑合理设置可开启外窗。采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1.0m2的可开启外窗或开口;当建筑高度大于10m时，尚应在楼梯间的外墙上每 5层内设置总面积不小于2.0 m2 的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于 3层。前室采用自然通风方式时，独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的面积不应小于2.0 m2，共用前室、合用前室不应小于3.0 m2。但是从实际情况上看，一部分建筑工程的防排烟系统显然不符合有关规定，从而导致存在不合理的情况，为后续安全事故的发生埋下了隐患。例如：某建筑，层数为15层，地下1层，地上为15层，其中1层商铺设置为商业服务网点，而2～15层为住宅，建筑高度小于54m，属于二类高层民用住宅建筑，楼梯间与电梯合用前室的外窗面积为1.5m×1.8m=2.7 m2，可以说该建筑在自然排烟外窗施工面积上显然不符合规定，所以对这类设计及施工应该予以重视。
3.2机械排烟管道设置要点
机械排烟系统应采用管道排烟，且不应采用土建风道。排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。当排烟管道内壁为金属时，管道设计风速不应大于20m/s;当排烟管道内壁为非金属时，管道设计风速不应大于15m/s;排烟管道的厚度应按现行国家标准的有关规定执行。此外，在管道设置过程中特别注意，设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于1.00h。
3.3防火阀的设置要点
防火阀被广泛应用于暖通及消防排烟系统之中，其中70℃的防火阀应用在防烟系统中时，如果空气温度超过70℃防火阀就会自动关闭。在排烟系统中，280℃排烟防火阀安装在机械排烟系统的管道上，平时呈开启状态，火灾时当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭，并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求，是起隔烟阻火作用的阀门。一般由阀体、叶片、执行机构和温感器等部件组成，并且，排烟防火阀可以手动开启和远程控制开启。基于此，应合理设置排烟防火阀，以此来强化防火分隔区的防火防烟分离效果。
3.4控制防烟加压送风口和排烟口的风速
规范规定加压送风口的风速不宜大于7m/s，排烟口的风速不宜大于10m/s。但在实际施工过程中，没有对这项规定进行重视，致使风速过高或过低。因此，在进行施工时，施工人员应该对风速进行合理的控制，并按照有关规定对加压送风口和排烟口的风速进行测试并调整，促使该风速符合标准。
3.5机械防排烟系统的重要组成设备
机械防排烟系统主要由风机设备、输风管道、风阀、送风口，电气控制设备等组成。该套系统设备的设置需结合建筑物的类别、布局及管线排布进行合理设计及安装施工。与此同时，该系统还要定期维护及保养，保证任何时候均能投入正常使用。
结语
综上所述，高层建筑在有效缓解城市用地紧张、满足人们居住办公需求的同时也使城市居民的生命财产安全遭受严重威胁。为了有效降低火灾烟气影响，保证高层建筑的安全使用，需做好高层建筑防烟楼梯、前室等安全疏散通道的防排烟施工工作，严格依据国家标准，结合建筑实际结构布局与周边环境情况，合理选择、搭配防排烟方式，确保防排烟施工的科学性，保障人员安全。
参考文献：
[1]王占伟.浅析高层建筑防烟楼梯和消防电梯的防排烟设计[J].建设科技，2017（17）：108-109.
[2]《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251—2017，中华人民共和国住房和城乡建设部.
[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018-局部修订），中华人民共和国住房和城乡建设部.
[4]李思成，刘海啸.高层建筑防烟楼梯间加压送風效果影响因素的网络模拟分析[J].武警学院学报，2016，32（04）：44-47.