高層建筑的防排煙設計研究

摘要：高層建筑的可燃裝修材料多，陳設及貴重物品多，發生火災時疏散閑難，為保證建筑內部人員安全進入防煙樓新梯間，應在走廊和房間設置排煙設施。本文談談高層建筑的防排煙設計。

關鍵詞：高層建筑；防排煙；設計

當高層建筑發少火災時，防煙樓梯間是人員唯一的垂直疏散通道，而消防電梯是消防隊員進行撲救的主要垂直運輸工具。為了疏散和撲救的需要，必須確保在疏散和撲救過程中防煙樓梯間和消防電梯井內無煙，因此，應在防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和兩者合用前室設置防煙設施。

1 防煙設施

根據《高規》，防煙設施應采用可開啟外窗的自然排煙設施和機械加壓送風的防煙設施。在進行設計時，如能滿足要求，應優先考慮采用自然排煙．其次，再考慮采用機械加壓送風。

1、自然排煙設施

自然排煙是利用煙氣的熱壓或室外風壓的作用，通過與防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和兩者合用前室相鄰的陽臺、凹廊或在外墻上設置便于開啟的外窗或排煙窗進行無組織的排煙。其優點是：不需要專門的排煙設備；構造簡單、經濟；火災時不受電源中斷的影響；平時可兼做換氣用。其不足之處是：因受室外風向、風速和建筑本身密閉性或熱壓作用的影響，排煙效果不太穩定。因此，當考慮采用自然排風時，應符合以下條件：除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。靠外墻的防煙樓梯間每五屆內可開啟外窗總面積之和不應小于2.00m2。防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗總面積之和不應小于2.00m2，合用前室不應小于3.00m2。防煙樓梯間前室或合用前空，利用敞開的陽臺、凹廊或前室內不同朝向的可開啟外窗自然排煙時，該樓梯間可不設防煙設施。排煙窗宜設置在上方，并應有方便開店的裝置。

2、機械加壓送風設施

機械加壓送風是通過通風機所產生的氣體流動和壓力差來控制煙氣的流動，既通過增加防煙樓梯問及其前室、消防電梯問前室和兩者合用前室的壓力以防止煙氣侵入。其優缺點與自然排風相反。當沒有條件采用自然排煙方式時，下列部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施：不具備自然排煙條件的排煙樓梯間、消防電梯間前室或合用領空；采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室；封閉避難層。在實際工程設計中，防煙樓梯間與前室或合用前室采用自然排煙方式與采用機械加壓送風方式的組合有多種。

機械加壓送風員是影響防煙設施效果的重要因素之一，在其確定時，即要考慮保持樓梯間或前室防火門未開啟后的疏散通道需要有一定正壓值，又要考慮著火層疏散通道要相對保持該門洞處的風速。由于加壓這風量確定方法的出發點不同，使得目前加壓送風量的計算方法很多。另外，封閉避難層的機械加壓送風量應按避難層凈面積每平方米不小于30m3/h計算。而某些帶裙房的高層建筑，在靠外墻的防煙樓梯問，五層內有外窗且面積達到2m2，可開啟外窗進行自然排煙；對裕房有靠外墻的防煙樓梯間及其前室，消防電梯問前室與合用前室，其裙房以支部分能采用可開啟外窗進行自然排煙；裙房以內部分在裙房的包圍之中無外窗，不具備自然排煙條件時，可有兩種防煙方式：一是不考慮自然排煙的條件，技機械加壓送風要求設置機械加壓送風設施；二是凡符合自然排煙條件的部位仍采用自然排煙的方式，對不具備自然排煙條件部位設置機械排煙設施。第一種方式的效果要好一些，但第二種方式簡單，且也能滿足要求，在設計時可優先考慮。機械排煙的風量按前室面積每平方米不小于60m3/h計算。

3、加壓送風系統的設計要點

要使機械加壓送風系統用之有效，以下幾點應在設計時予以注意：剪刀樓梯間可合用一個風道，但風量應按二個樓梯間計算，送風口應分別送到二個樓梯間內。防煙樓梯間與合用前室宜分別獨立設置加壓送風系統，當必須共用一個系統時，應在通向合用前室的支風管上設置壓差自動調節裝置。樓梯間宜每隔二至三層設一個加壓風口，前室的加壓送風口應每層設一個。機械加壓送風機的全壓，除計算最不利環路管道壓頭損失外，尚應有余壓。防煙樓梯間的余壓值在50Pa，前室、合用前室、消防電梯問前室、封閉避難層的余壓為25Pa。加壓送風口的風速不宜大于7m/s。系統風道內的風速，金屬材料風道內不應大于20m/s；非金屬材料風道內不應大于15m/s。

2 排煙設施

根據《高規》，排煙設施應采用可開啟外貿的自然排煙設施和機械排煙設施。在進行設計時，如能滿足要求，應優先考慮采用自然排煙，其次，再考慮采用機械排煙。一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑的下列部位應設排煙設施：長度超過20m的內走廊。面積超過100m2，且經常有人停留或可燃物較多的房間。高層建筑的中庭和經常有人停留或可燃物較多的地下室。

1、自然排煙設施

當考慮走廊、房間、中庭或地下室采用自然排風時，應符合以下條件：內走廊長度不超過60m，且可開啟外窗面積不小于該走廊面積的2%。需要排煙的房間可開啟外窗面積不小于該房間面積的2%。中庭的凈空高度小于12m，且可開啟天窗或高側窗的面積不小于該中庭地面面積的5%。

2、機械排煙設施

機械排煙是通過降低走廊、房間、中庭或地下室的壓力將著火時產生的煙氣及時排出建筑物。當沒有條件采用自然排煙方式時，下列部位應設置獨立的機械排煙設施：長度超過60m的內走廊或無直接自然通風，且長度超過20m的內走廊。面積超過100m2，且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或設固定窗的房間。不具備自然排煙條件或凈空高度超過12m的中庭。除具備自然排煙條件的房間外，各房間總面積超過200m2或一個房間面積超過50m2，且經常有人停留或可燃物較多的地下室。

3、排煙風量的確定與設計要點

設置機械排煙設施的部位，其排煙量應符合下列規定：每個防煙分區或凈空高度大于6.00m的不劃分防煙分區的房間的排煙量應按防煙分區每平方米面積不小于60m3/h計算。中庭體積小于17000m3時，其排煙量按其體積的6次/h換氣計算；中庭體積大于17000m3時，其排煙量按其體積的4次/h換氣計算；但最小排煙量不應小于102000m3/h。單臺風機的最小排煙量不應小于7200m3/h。在擔負兩個或兩個以上防煙分區排煙時，其排煙量應按最大防煙分區面積每平方米不小于120m3/h計算。

在進行機械排煙系統設計時，走廊的機械排煙系統宜豎向設置；房間的機械排煙系統宜按防煙分區設置。機械排煙系統與空調、通風系統宜分開設置。若合用時，必須采取可靠的防火安全措施，并應符合排煙系統的要求。排煙口應沒在頂棚上或靠近的墻面上。設在頂棚上的排煙口，距可燃構件或可燃物的距離不應小于1.00m。排煙口平時應關閉，并應沒有手動和自動開啟裝置。防煙分區內的排煙口距最遠點的水平距離不應超過30m。在排煙支管上應設有當煙氣溫度超過280℃時能內行關閉的排煙防火閥。機械排煙系統中，當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機能自行啟動。

參考文獻

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