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【摘 要】随着土地资源的不断紧缺以及城市的不断扩张，对于建筑需求的上升导致了不断变高的高层建筑愈来愈多。而高层建筑中较为重要的一个部分就是其消防防火排烟的设计。高层建筑一旦发生火灾，若没有良好的防火排烟措施，则有可能造成重大的人员伤亡。本文针对当前高层建筑中防火防烟措施中存在的问题，提出了相关的防火防烟设计方式，以期为今后的防排烟设计提供一些参考思路。
【关键词】高层建筑；消防防火；排烟；设计
在过去，人们对于建筑的消防安全意识还比较薄弱，导致消防设施投入不够， 消防排烟设计不到位，从而导致了很多不可弥补的损失。而目前建筑已朝着高层化的趋势发展，在这样的建筑中，火灾所带来的危害和严重后果是以往那种小型、低层、单一化建筑根本无法相比的。为了确保国家和人民的生命与财产安全，建筑的消防防火与防烟设计已成为建筑设计中的一个重要部分。
1.高层建筑消防防火排烟设计存在问题
高层建筑中的高度较大，火灾发生后对于不同的楼层所面临的火灾蔓延速度与危害程度是不相同的。相比而言，低层建筑的人员更容易逃生，而高层中的人员却面临着巨大的救助危险。同时，由于建筑结构的日趋复杂，导致很多人员在火灾发生时，容易在烟雾中迷失方向。目前而言，高层建筑的消防防火排烟设计中主要存在以下的问题。
1.1消防设施短缺
高层建筑中的人员分布比较分散，合理的消防设施的布置，将能有效的辅助在火灾发生初期对其进行很有效的控制，同时对人员进行合理的疏散。然而，目前的高层建筑中消防设施布置不合理，并未按照实际的人员需求布置。或者由于各种消防设施的年久失修，缺乏定期维护而导致各类灭火设备无法派上用场，或是消防通道被阻挡而造成逃生时无法保证人员的生命安全。
1.2建筑装饰装修不当
很多建筑的设计者在进行室内的设计时，往往会为了舒适和美观 ，而选择易燃的窗帘、墙纸等装饰物，而由于使用者的防火安全意识薄弱，导致室内的易燃装饰物，极易造成火灾在水平方向上的蔓延，影响人员的疏散速度。此外，在裝修时应尤其注意室内和室外的走线与各类断电、漏电保护装置的布置，否则在用电高峰时间，这类大规模高功率的电器很可能造成电气设备的超负荷工作，由于电器过载很有可能造成因电引发的火灾，或是由于电路设备的老化而出现的火灾，而这一火灾的产生与蔓延的速度极快，且较难扑灭，一旦发生，将会带来不可估量的人员伤亡。
1.3建筑内部的结构设计不合理
在进行建筑设计时，必须考虑到公共消防安全的需求，尤其对于高层建筑而言，由于其高度较高且内部空间较为庞大，因此很多建筑为了满足其使用功能以及居住和使用的私密性要求而将其结构设计的较为复杂，同时也没有对其基本的疏散通道进行设计与预留。这样不恰当的内部结构将会导致浓烟流向的方向不合理，可能积压在人群居住或者办公的地方。火灾容易沿着横向的走廊或者竖向的管道迅速蔓延，在排烟设计中若不注重对相关通道的保护欲管壁措施，一旦火势蔓延或者浓烟蔓延，则可能无法将烟气与其他安全环境隔绝，从而导致主要疏散通道如楼梯、走廊等处的烟气聚集，而影响人员的疏散速度，甚至造成更多的人员伤亡。
2.高层建筑消防防火排烟设计
2.1合理设计防火排烟系统
高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。在进行高层建筑的防火排烟设计时，应合理设计相关的防烟系统，通过机械排烟和自然排烟两种方式的结合，实现良好的防火排烟效果。在高层建筑的裙房需设置排烟系统，防烟的楼梯间需设置机械加压送风系统，并且在楼梯间的每一层都要设置一个常开的通风口及多叶送风口，且靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00m2 ，以保证建筑的排烟效果。同时对于地下车库，需要采用机械排风兼排烟系统，自然补风；避难层的机械加压送风量按避难层净面每平方米不少于30m3/h。机械排烟机的选择应根据排烟量来设计，排烟量按60立方米/（每平方米每小时）确定，担负2个或 2个以上的排烟分区者按最大排烟分区120立方米/（每平方米每小时）确定。
2.2 合理的防火单元设计
防火单元是将防火区域分隔为一个个的细小的单元，对每个单元分别采取防火措施，且对不同单元进行一定的防火分隔，保证火灾发生时，通过单个单元的灭火与隔绝，防止火灾的蔓延，提高火灾扑灭速度。防火分区一般分为垂直分区和水平分区两个部分，一般采用的方式是防火墙、防火卷帘以及钢筋混凝土楼板等。垂直防火分区应以具有一定耐火极限楼板及窗槛墙作分隔，水平防火分区是指用防火墙、防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向上分隔出防火区域，以此来阻止火灾在楼层水平方向的蔓延。这种方式对高层建筑这种结构较为复杂的建筑体系的防火是极为有效的。高层建筑的室内面积较大，用户及使用的各类物品都比较多。通过防火单元的设计，将各类建筑单元聚集起来形成一个个单独的防火单元，通过设置自动喷水系统及排烟系统等设备，保证火灾发生时能及时对火势进行控制，同时也能有效防止火灾在不同防火单元之间的蔓延，保证各疏散通道的安全。
2.3 合理的消防给水设施的设计
合理的消防给水设施设计需要满足《高层民用建筑设计防火规范》的要求，计算消栓水柱长度并进行消火栓的布置。对于建筑高度不高于100米的，消防栓的水枪充实水柱不应小于10米，建筑物高于100米的则不应小于13米。在设计中，要根据水枪的最小流量和水枪喷嘴口径来计算水柱长度和水枪倾角。此外，对于消防电梯的设计也应符合相关规范，消防电梯作为火灾发生时供消防人员进行灭火和救援的重要工具，需要保证有足够的给水和排水措施，消防电梯的井底应设排水设施，排水井容量不应小于2.00m3，以保证消防电梯的正常运行。
2.4 防排烟装置与材料选择
排烟装置的材料的选择是很重要的，对于建筑内的通风、空调和排风管道，都需要采用不易燃的材料，空调风管应采用不易燃的离心玻璃棉材料，保证其安全性。而排风机宜选用离心风机，保证其在280℃的高温中能够保证连续工作30分钟。为了保证其基本的耐久性，排烟风机一般选用阻燃玻璃钢风机，同时相关的排烟管道和零部件都采用不可燃材料制成，以保证在火灾发生过程中的安全性和有效性。此外，对于建筑内部结构与材料的选择也有相应的要求，一级耐火等级的承重墙、承重柱应选择耐火极限为3h的非燃烧体，主梁必须选择耐火极限为2h的非燃烧体；对于钢筋混凝土构件，则要注意控制钢筋混凝土的保护层厚度，一般应≥30mm，这样才能有效保证钢筋混凝土结构的耐火稳定性，保证在出现火灾后，有足够的时间进行人员疏散，避免火势蔓延造成的人员伤亡。
3.结语
高层建筑的高度较高，内部结构复杂，一旦发生火灾则蔓延速度极快，且难以扑救，因此容易造成较为重大的损失。防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节，也是建筑生命安全系统的重点。相关设计人员应该在综合考虑该系统的可靠性、安全性和经济性的前提下，从合理设计防火排烟系统、防火单元设计、消防给水设施的设计以及防排烟装置与材料选择等方面保证高层建筑的消防安全与效率。■
【参考文献】
[1]王军.关于多层无窗商场防排烟设计的探讨[J].消防科学与技术，2008.4.
[2]赵宝武.高层建筑防火排烟设计的探讨[J].科技风，2012（5）.
【关键词】高层建筑；消防防火；排烟；设计
在过去，人们对于建筑的消防安全意识还比较薄弱，导致消防设施投入不够， 消防排烟设计不到位，从而导致了很多不可弥补的损失。而目前建筑已朝着高层化的趋势发展，在这样的建筑中，火灾所带来的危害和严重后果是以往那种小型、低层、单一化建筑根本无法相比的。为了确保国家和人民的生命与财产安全，建筑的消防防火与防烟设计已成为建筑设计中的一个重要部分。
1.高层建筑消防防火排烟设计存在问题
高层建筑中的高度较大，火灾发生后对于不同的楼层所面临的火灾蔓延速度与危害程度是不相同的。相比而言，低层建筑的人员更容易逃生，而高层中的人员却面临着巨大的救助危险。同时，由于建筑结构的日趋复杂，导致很多人员在火灾发生时，容易在烟雾中迷失方向。目前而言，高层建筑的消防防火排烟设计中主要存在以下的问题。
1.1消防设施短缺
高层建筑中的人员分布比较分散，合理的消防设施的布置，将能有效的辅助在火灾发生初期对其进行很有效的控制，同时对人员进行合理的疏散。然而，目前的高层建筑中消防设施布置不合理，并未按照实际的人员需求布置。或者由于各种消防设施的年久失修，缺乏定期维护而导致各类灭火设备无法派上用场，或是消防通道被阻挡而造成逃生时无法保证人员的生命安全。
1.2建筑装饰装修不当
很多建筑的设计者在进行室内的设计时，往往会为了舒适和美观 ，而选择易燃的窗帘、墙纸等装饰物，而由于使用者的防火安全意识薄弱，导致室内的易燃装饰物，极易造成火灾在水平方向上的蔓延，影响人员的疏散速度。此外，在裝修时应尤其注意室内和室外的走线与各类断电、漏电保护装置的布置，否则在用电高峰时间，这类大规模高功率的电器很可能造成电气设备的超负荷工作，由于电器过载很有可能造成因电引发的火灾，或是由于电路设备的老化而出现的火灾，而这一火灾的产生与蔓延的速度极快，且较难扑灭，一旦发生，将会带来不可估量的人员伤亡。
1.3建筑内部的结构设计不合理
在进行建筑设计时，必须考虑到公共消防安全的需求，尤其对于高层建筑而言，由于其高度较高且内部空间较为庞大，因此很多建筑为了满足其使用功能以及居住和使用的私密性要求而将其结构设计的较为复杂，同时也没有对其基本的疏散通道进行设计与预留。这样不恰当的内部结构将会导致浓烟流向的方向不合理，可能积压在人群居住或者办公的地方。火灾容易沿着横向的走廊或者竖向的管道迅速蔓延，在排烟设计中若不注重对相关通道的保护欲管壁措施，一旦火势蔓延或者浓烟蔓延，则可能无法将烟气与其他安全环境隔绝，从而导致主要疏散通道如楼梯、走廊等处的烟气聚集，而影响人员的疏散速度，甚至造成更多的人员伤亡。
2.高层建筑消防防火排烟设计
2.1合理设计防火排烟系统
高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。在进行高层建筑的防火排烟设计时，应合理设计相关的防烟系统，通过机械排烟和自然排烟两种方式的结合，实现良好的防火排烟效果。在高层建筑的裙房需设置排烟系统，防烟的楼梯间需设置机械加压送风系统，并且在楼梯间的每一层都要设置一个常开的通风口及多叶送风口，且靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.00m2 ，以保证建筑的排烟效果。同时对于地下车库，需要采用机械排风兼排烟系统，自然补风；避难层的机械加压送风量按避难层净面每平方米不少于30m3/h。机械排烟机的选择应根据排烟量来设计，排烟量按60立方米/（每平方米每小时）确定，担负2个或 2个以上的排烟分区者按最大排烟分区120立方米/（每平方米每小时）确定。
2.2 合理的防火单元设计
防火单元是将防火区域分隔为一个个的细小的单元，对每个单元分别采取防火措施，且对不同单元进行一定的防火分隔，保证火灾发生时，通过单个单元的灭火与隔绝，防止火灾的蔓延，提高火灾扑灭速度。防火分区一般分为垂直分区和水平分区两个部分，一般采用的方式是防火墙、防火卷帘以及钢筋混凝土楼板等。垂直防火分区应以具有一定耐火极限楼板及窗槛墙作分隔，水平防火分区是指用防火墙、防火门和防火卷帘等防火分隔设施将各楼层在水平方向上分隔出防火区域，以此来阻止火灾在楼层水平方向的蔓延。这种方式对高层建筑这种结构较为复杂的建筑体系的防火是极为有效的。高层建筑的室内面积较大，用户及使用的各类物品都比较多。通过防火单元的设计，将各类建筑单元聚集起来形成一个个单独的防火单元，通过设置自动喷水系统及排烟系统等设备，保证火灾发生时能及时对火势进行控制，同时也能有效防止火灾在不同防火单元之间的蔓延，保证各疏散通道的安全。
2.3 合理的消防给水设施的设计
合理的消防给水设施设计需要满足《高层民用建筑设计防火规范》的要求，计算消栓水柱长度并进行消火栓的布置。对于建筑高度不高于100米的，消防栓的水枪充实水柱不应小于10米，建筑物高于100米的则不应小于13米。在设计中，要根据水枪的最小流量和水枪喷嘴口径来计算水柱长度和水枪倾角。此外，对于消防电梯的设计也应符合相关规范，消防电梯作为火灾发生时供消防人员进行灭火和救援的重要工具，需要保证有足够的给水和排水措施，消防电梯的井底应设排水设施，排水井容量不应小于2.00m3，以保证消防电梯的正常运行。
2.4 防排烟装置与材料选择
排烟装置的材料的选择是很重要的，对于建筑内的通风、空调和排风管道，都需要采用不易燃的材料，空调风管应采用不易燃的离心玻璃棉材料，保证其安全性。而排风机宜选用离心风机，保证其在280℃的高温中能够保证连续工作30分钟。为了保证其基本的耐久性，排烟风机一般选用阻燃玻璃钢风机，同时相关的排烟管道和零部件都采用不可燃材料制成，以保证在火灾发生过程中的安全性和有效性。此外，对于建筑内部结构与材料的选择也有相应的要求，一级耐火等级的承重墙、承重柱应选择耐火极限为3h的非燃烧体，主梁必须选择耐火极限为2h的非燃烧体；对于钢筋混凝土构件，则要注意控制钢筋混凝土的保护层厚度，一般应≥30mm，这样才能有效保证钢筋混凝土结构的耐火稳定性，保证在出现火灾后，有足够的时间进行人员疏散，避免火势蔓延造成的人员伤亡。
3.结语
高层建筑的高度较高，内部结构复杂，一旦发生火灾则蔓延速度极快，且难以扑救，因此容易造成较为重大的损失。防排烟设计是建筑消防设计中较复杂的环节，也是建筑生命安全系统的重点。相关设计人员应该在综合考虑该系统的可靠性、安全性和经济性的前提下，从合理设计防火排烟系统、防火单元设计、消防给水设施的设计以及防排烟装置与材料选择等方面保证高层建筑的消防安全与效率。■
【参考文献】
[1]王军.关于多层无窗商场防排烟设计的探讨[J].消防科学与技术，2008.4.
[2]赵宝武.高层建筑防火排烟设计的探讨[J].科技风，2012（5）.