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摘要：高层建筑设计人员对建筑物进行设计的时候，应该注重防排烟和通风空调系统的防火设计，使得在出现火灾的时候能够保证人员疏散的安全，尽量在最短的时间里将人员疏散完，最大程度上保证生命和财产的安全。本文分析了高层民用建筑的防排烟设计问题，对其中的问题进行了介绍和分析，提出相应的解决措施。
现在建筑物的发展趋势是向高度发展，这使得火灾事故发生的几率增大。当高度低，体量小的建筑物在发生火灾的时候，建筑物内的人员能够快速安全的疏散到室外。对火灾的控制和扑救也就是比较容易的。但是对于高大复杂的建筑物来说，建筑内的人员在短时间内疏散到安全地区是比较困难的。
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A
一、高层民用建筑防排烟设计规范分析
1.1规范中对高层建筑防排烟存在的部分不合理问题。
（1）自然排烟窗的设置不合理。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）第8.2.4条规定：“排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置”。自然排烟窗靠人工开启是不现实的，虽然可以设置机械传动装置，实现联动或自动打开，但其传动机构，联动装置的造价极为高昂，因此高层民用建筑内的自然排烟窗极少设置传动开启装置，甚至作为火灾排烟用的天窗，高位窗亦未設传动开启装置。
（2）应设机械防排烟设施的部位未设置防排烟系统。如《高规》中规定：“对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑以及不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，避难层（间）均宜设置机械防烟系统。”从理论上分析，楼梯间及其前室都需保持正压，但在实际运行中，大量高层建筑靠外墙且有窗的楼梯间，常闭是式防火门或排烟窗常开，一旦发生火灾后，就难以保持所需要的正压值，达不到防烟效果。另外，带裙房的高层民用建筑防烟楼梯间及前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室就未按规范要求设置机械防烟系统。
（3）送风口设置规定缺乏可操作性，实际运用中，建设工程普遍存在竖向机械防烟系统的送风口普遍采用同一规格尺寸的固定百叶窗式常开风口，加之管道过长或连接不严实，内表面不光滑或送风竖井不抹灰，无法抹灰。弯头转角多以及常闭风口关闭不严实等因素，致使各处送风口的风量、风速严重不平衡，离风机较近的送量较大，末端的送风口的风速、风量接近与零。但《高规》只是在第8.1.5条中作出笼统指令性规定，现实操作性不强。
（4）通风合用系统缺乏可操作性。《高规》中第8.4.10条规定：“合用系统必须采取可靠的防火安全措施，并应复核排烟系统要求”。也就是说，国家虽然不提倡机械排烟系统与通风、空调系统合用，但未明令禁止。实际应用中，建设工程中排烟系统与通风、空调系统合用的现象普遍存在。因此，存在了极大的不安全因素。
①合用系统中要求管道烟气不能直接同诸如空调器、过滤器等设备连接，需增设自动切换阀或旁通管，一方面增大了漏风量和阻力，另一方面实际应用中很难实现；②通风、空调系统的风口平时均为常开式送风口，而排烟口却要求平时常闭，火灾时常开式风口不能及时关闭；③地下与地上部分共用排烟系统或中庭与周边区域共用排烟系统，这种设计极易造成烟气迅速蔓延或局部区域发生火灾无法联动解决排烟的情况出现，但《高规》中却未禁止。
1.2处理对策
在高层民用建筑防排烟系统的设计过程中，应从高层民用建筑防排烟系统的方式选用，测绘数据确定，系统布置等方面解决实际的应用问题。
（1）正确选用排烟方式，根据实际的工作经验以及相关规范技术标准，排烟系统的选用顺序应为：自然排烟优于机械排烟，空间排烟首选机械排烟，自然排烟避让高层排烟。
（2）合理确定排烟数据。《高规》规定：“排烟口风速不宜大于10m/s”。“最小排烟量不应小于7200m3/h”。给人形成风速越小越好，排烟量越大越好的误导，这不但造成投资浪费，而且还会造成火势蔓延。设计人员应根据建筑物的特性、构造、可燃荷载、环境等综合因素，合理确定排烟量、风速等排烟系统基本数据的范围，此范围的上限和下限，应严格借鉴公安消防研究部门研究测试结果，严格校核漏风量和风力损失等，做到经济合理。
（3）精心设计排烟布置。①自然排烟。自然排烟的设计应充分考虑排烟窗的有效开启面积，注意设置不同朝向的可开启排烟窗。对无法手动开启的排烟窗应设置机械传动装置。②机械排烟。机械排烟的设计主要考虑三个方面。一是合理组织烟气流动。火灾状态下，机械送风口与机械排烟口的位置不宜过近，同时送风的速度不宜过快，防止机械气流与火灾烟气冲突，将火灾烟气流扰乱，稀释。确保火灾烟气流与排烟方向保持一致。建议采用着火防烟分区机械排烟，相邻防烟分区机械送风的方式；二是严格布置排烟管道，排烟口。根据排烟量、排烟风速、风管材料、风口型式、风力损失等，认真计算出各段烟道的截面积，排烟口的开启面积，排烟口的设置位置，数量等。
1.3谨慎选择使用合用系统
建议《高规》对合用系统使用场所及条件进行严格限定，并制定相应的标准。
首先转换合用系统的措施，合用系统需控制的风口、阀门较多，控制程序相对复杂，一套系统，标准的转换是合用系统实现技术转换的保障。
其次合理设置机械排烟口的联动控制。在场所没有防火分隔要求时，排烟口平时不一定要关闭，合用系统的排烟口平时是无法关闭的。而是着火区域内所在防烟分区内所有的排烟口保持常开。在火灾时，同一防火分区内其他防烟分区的排风（烟）口联动关闭，本防烟分区设置独立的干管，每个干管在合适的位置设置排烟防火阀，用排烟防火阀来实现排烟系统的手动或自动控制，平时排烟阀关闭，火灾时，只开启着火区域所在防烟分区的排烟防火阀，其设有较多的好处；①排烟口一般设置于场所顶部，或靠近顶棚的墙上，位置较高，数量较多，且一般位于场所中间位置，而这种位置往往设有吊顶，电缆桥架，电气设备，空调管道，承重梁等，要实现手动控制难度很大，平时检修和调试都很困难，而排烟阀设置位置可以很灵活的选择，且一般设置于场所边沿，角落，位置可以较低，数量少，手动控制，平时检修和调试都比较容易；②可以大量减少消防联动控制的接线和模块数量，简化控制程序，节省投资；③排烟阀距排烟风机较近，接线短，可大大减少故障率。
第三是科学设计风量。合用系统的主要功能应体现为火灾时排烟，设计过程中应合理组织气流分配，严格校核排烟量、风速、漏风量、风力损失等。
二、高层民用建筑实际应用存在的问题
2.1商住楼商业部分排烟系统设计分析
目前普遍存在底层设置商业场所，上部为住宅建筑的商住楼，这些建筑的商业部分就必须设置机械排烟系统。在这种结构下，机械排烟系统的排烟口位置显得十分的关键。如果距上部住宅外墙过近，且靠近门窗、洞口或者设置于其上风方向，可能使商业部分火灾时产生的烟气向住宅部分蔓延，那么，排烟口应该如何设置呢？其距离住宅部分门窗、洞口的距离（水平、垂直）应为多少呢？同样，有的商业部门利用天井、通风井等作为自然排烟口，这些自然排烟口，也需要考虑与住宅部分的安全距离问题。
2.2处理对策
（1）排烟口应尽量设置在住宅下风方向的开阔地点，使火灾排出的烟气能扩散到室外，尽量减少对上部住宅的威胁。
（2）不管是商业部分的排烟口与补风口，还是商业部分的排烟口与住宅部分的正压送风口，送风口应设置与排烟口上风方向。进风口宜布置在室外排烟口的下方，且高差不宜小于3m；当水平布置时，水平距离不宜小于10m；排烟口距离住宅的门窗、洞口至少应为6m；当不足6m时，必须设置于其上风方向。当受条件限制确有困难，必须沿住宅外墙设置时，必须设置于其上风方向，且排烟口上部应设置防火挑檐。
三、结语
随着国家建筑种类的不断增加，楼房建设规模不断扩大，建筑系统防排烟设计，施工情况越来越复杂，会出现更多的防排烟新问题。作为工程设计人员，应立足工程现场，结合防排烟规范的合理应用，充分考虑与研究各种可能出现的问题，力求设计的科学性与完整性。一边为广大居住在高层的人们建立可靠的生命安全保障系统。
现在建筑物的发展趋势是向高度发展，这使得火灾事故发生的几率增大。当高度低，体量小的建筑物在发生火灾的时候，建筑物内的人员能够快速安全的疏散到室外。对火灾的控制和扑救也就是比较容易的。但是对于高大复杂的建筑物来说，建筑内的人员在短时间内疏散到安全地区是比较困难的。
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A
一、高层民用建筑防排烟设计规范分析
1.1规范中对高层建筑防排烟存在的部分不合理问题。
（1）自然排烟窗的设置不合理。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）第8.2.4条规定：“排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置”。自然排烟窗靠人工开启是不现实的，虽然可以设置机械传动装置，实现联动或自动打开，但其传动机构，联动装置的造价极为高昂，因此高层民用建筑内的自然排烟窗极少设置传动开启装置，甚至作为火灾排烟用的天窗，高位窗亦未設传动开启装置。
（2）应设机械防排烟设施的部位未设置防排烟系统。如《高规》中规定：“对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑以及不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，避难层（间）均宜设置机械防烟系统。”从理论上分析，楼梯间及其前室都需保持正压，但在实际运行中，大量高层建筑靠外墙且有窗的楼梯间，常闭是式防火门或排烟窗常开，一旦发生火灾后，就难以保持所需要的正压值，达不到防烟效果。另外，带裙房的高层民用建筑防烟楼梯间及前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室就未按规范要求设置机械防烟系统。
（3）送风口设置规定缺乏可操作性，实际运用中，建设工程普遍存在竖向机械防烟系统的送风口普遍采用同一规格尺寸的固定百叶窗式常开风口，加之管道过长或连接不严实，内表面不光滑或送风竖井不抹灰，无法抹灰。弯头转角多以及常闭风口关闭不严实等因素，致使各处送风口的风量、风速严重不平衡，离风机较近的送量较大，末端的送风口的风速、风量接近与零。但《高规》只是在第8.1.5条中作出笼统指令性规定，现实操作性不强。
（4）通风合用系统缺乏可操作性。《高规》中第8.4.10条规定：“合用系统必须采取可靠的防火安全措施，并应复核排烟系统要求”。也就是说，国家虽然不提倡机械排烟系统与通风、空调系统合用，但未明令禁止。实际应用中，建设工程中排烟系统与通风、空调系统合用的现象普遍存在。因此，存在了极大的不安全因素。
①合用系统中要求管道烟气不能直接同诸如空调器、过滤器等设备连接，需增设自动切换阀或旁通管，一方面增大了漏风量和阻力，另一方面实际应用中很难实现；②通风、空调系统的风口平时均为常开式送风口，而排烟口却要求平时常闭，火灾时常开式风口不能及时关闭；③地下与地上部分共用排烟系统或中庭与周边区域共用排烟系统，这种设计极易造成烟气迅速蔓延或局部区域发生火灾无法联动解决排烟的情况出现，但《高规》中却未禁止。
1.2处理对策
在高层民用建筑防排烟系统的设计过程中，应从高层民用建筑防排烟系统的方式选用，测绘数据确定，系统布置等方面解决实际的应用问题。
（1）正确选用排烟方式，根据实际的工作经验以及相关规范技术标准，排烟系统的选用顺序应为：自然排烟优于机械排烟，空间排烟首选机械排烟，自然排烟避让高层排烟。
（2）合理确定排烟数据。《高规》规定：“排烟口风速不宜大于10m/s”。“最小排烟量不应小于7200m3/h”。给人形成风速越小越好，排烟量越大越好的误导，这不但造成投资浪费，而且还会造成火势蔓延。设计人员应根据建筑物的特性、构造、可燃荷载、环境等综合因素，合理确定排烟量、风速等排烟系统基本数据的范围，此范围的上限和下限，应严格借鉴公安消防研究部门研究测试结果，严格校核漏风量和风力损失等，做到经济合理。
（3）精心设计排烟布置。①自然排烟。自然排烟的设计应充分考虑排烟窗的有效开启面积，注意设置不同朝向的可开启排烟窗。对无法手动开启的排烟窗应设置机械传动装置。②机械排烟。机械排烟的设计主要考虑三个方面。一是合理组织烟气流动。火灾状态下，机械送风口与机械排烟口的位置不宜过近，同时送风的速度不宜过快，防止机械气流与火灾烟气冲突，将火灾烟气流扰乱，稀释。确保火灾烟气流与排烟方向保持一致。建议采用着火防烟分区机械排烟，相邻防烟分区机械送风的方式；二是严格布置排烟管道，排烟口。根据排烟量、排烟风速、风管材料、风口型式、风力损失等，认真计算出各段烟道的截面积，排烟口的开启面积，排烟口的设置位置，数量等。
1.3谨慎选择使用合用系统
建议《高规》对合用系统使用场所及条件进行严格限定，并制定相应的标准。
首先转换合用系统的措施，合用系统需控制的风口、阀门较多，控制程序相对复杂，一套系统，标准的转换是合用系统实现技术转换的保障。
其次合理设置机械排烟口的联动控制。在场所没有防火分隔要求时，排烟口平时不一定要关闭，合用系统的排烟口平时是无法关闭的。而是着火区域内所在防烟分区内所有的排烟口保持常开。在火灾时，同一防火分区内其他防烟分区的排风（烟）口联动关闭，本防烟分区设置独立的干管，每个干管在合适的位置设置排烟防火阀，用排烟防火阀来实现排烟系统的手动或自动控制，平时排烟阀关闭，火灾时，只开启着火区域所在防烟分区的排烟防火阀，其设有较多的好处；①排烟口一般设置于场所顶部，或靠近顶棚的墙上，位置较高，数量较多，且一般位于场所中间位置，而这种位置往往设有吊顶，电缆桥架，电气设备，空调管道，承重梁等，要实现手动控制难度很大，平时检修和调试都很困难，而排烟阀设置位置可以很灵活的选择，且一般设置于场所边沿，角落，位置可以较低，数量少，手动控制，平时检修和调试都比较容易；②可以大量减少消防联动控制的接线和模块数量，简化控制程序，节省投资；③排烟阀距排烟风机较近，接线短，可大大减少故障率。
第三是科学设计风量。合用系统的主要功能应体现为火灾时排烟，设计过程中应合理组织气流分配，严格校核排烟量、风速、漏风量、风力损失等。
二、高层民用建筑实际应用存在的问题
2.1商住楼商业部分排烟系统设计分析
目前普遍存在底层设置商业场所，上部为住宅建筑的商住楼，这些建筑的商业部分就必须设置机械排烟系统。在这种结构下，机械排烟系统的排烟口位置显得十分的关键。如果距上部住宅外墙过近，且靠近门窗、洞口或者设置于其上风方向，可能使商业部分火灾时产生的烟气向住宅部分蔓延，那么，排烟口应该如何设置呢？其距离住宅部分门窗、洞口的距离（水平、垂直）应为多少呢？同样，有的商业部门利用天井、通风井等作为自然排烟口，这些自然排烟口，也需要考虑与住宅部分的安全距离问题。
2.2处理对策
（1）排烟口应尽量设置在住宅下风方向的开阔地点，使火灾排出的烟气能扩散到室外，尽量减少对上部住宅的威胁。
（2）不管是商业部分的排烟口与补风口，还是商业部分的排烟口与住宅部分的正压送风口，送风口应设置与排烟口上风方向。进风口宜布置在室外排烟口的下方，且高差不宜小于3m；当水平布置时，水平距离不宜小于10m；排烟口距离住宅的门窗、洞口至少应为6m；当不足6m时，必须设置于其上风方向。当受条件限制确有困难，必须沿住宅外墙设置时，必须设置于其上风方向，且排烟口上部应设置防火挑檐。
三、结语
随着国家建筑种类的不断增加，楼房建设规模不断扩大，建筑系统防排烟设计，施工情况越来越复杂，会出现更多的防排烟新问题。作为工程设计人员，应立足工程现场，结合防排烟规范的合理应用，充分考虑与研究各种可能出现的问题，力求设计的科学性与完整性。一边为广大居住在高层的人们建立可靠的生命安全保障系统。