当高层建筑的防烟设计

高层建筑的防烟设计

随着高层建筑的增内需定单难以提振多，高层建筑的防火问题引起建筑设计部门和消防监督部门越来越密切的关注。解决这个问题需要从消防报警、自动灭火、安全疏散、消防供水等诸多方面综合考虑，下面仅从高层建筑的防烟设计方面谈一下自己的看法。

一、高层建筑防烟设计的重要性。物质燃烧时，烟气的扩散使光线变得模糊不清，使疏散者看不清出口或出口标志，高温及有毒的气体、烟尘的刺激作用对人体有致命的危险。据资料统计，在高层建筑火灾中死亡人员中，有60％以上的人员是由于窒息、吸入烟尘和有毒气体致死。

二、高层建筑火灾时的烟气流动特性。火灾时，引起烟气流动的主要因素有温度升高引起的气体膨胀、烟囱作用、室外风力的影响和建筑内部通风空调系统的影响。

1、气体膨胀因素。资料显示，存有普通可燃物质的房间，火势达到旺盛时，室内气压可增至10帕至20帕，气温可高达700℃，空气体积膨胀3倍以上。膨胀后的气体从房间的门、窗等开口处涌出，其水平扩散速度约为0．5～0．8米／秒，垂直扩散速度约为3～4米／秒，这种燃烧不完全、带有多种有毒气体和颗粒及巨大热量的混合气体将会对人构成很大威胁。因而，设置控制系统阻止烟气进入疏散通道是十分关键的。

2、烟囱作用。建筑内部着火后，引起楼内气温升高，楼内外气压存在一个压力差，从而导致建筑内例如楼梯间、管道井等竖井中产生上升的气流，上升的热气流、火星可以沿竖井扩散到上面楼层，从而可引起上面楼层可燃物燃烧。气流上升的同时，燃烧层会吸入大量室外空气，从而又加速了这个恶性循环。

3、室外风力及建筑内通风空调系统的影响。对于高层建筑，室外风向、风速对室内烟气流动有显著影响。风力作用在建筑物外墙时，迎风的一面产生正压即压力，被风的一面产生负压即吸力。当着火的房间位于背风面时，房间内烟气在负压作用下沿外墙窗口排出，当着火的房间位于迎风面时，房间内的烟气在正压作用下不能向外排出，而是沿内墙门、窗及通风管道向同楼层其它部位扩散，风速越大，风压越大，扩散的速度就越快。烟气沿通风管道扩散时，进风口将输入空气，从而加速了着火层的燃烧。

三、高层建筑的防烟设计。从以上论述的烟气流动特性分析，防烟设计应从以下几个方面入手：一要设计安全的阻挡烟气进入疏散通道的设施，如防烟楼梯间、防火门、防火卷帘等；二要减小烟囱作用，规范中已明确规定，沿管道井等竖井每隔2～3层用相当于楼板耐火等级的材料进行封堵，这一点在设计中常常被忽略；三是设置机械送风排烟装置，以控制气压的方法达到安全疏散和减少火灾损失的目的。机械排烟系统的设计，是为了防止烟气进入疏散楼梯间、防烟前室等部位，减缓火势蔓延而采取送风、排烟的方式，一方面在防烟前室、楼梯间等部位采取送风加压措施增加该地区的气压，一方面采取自动排烟、机械排烟的方式减少着火区及走廊等处压力，使烟气无法进入保护区域。

机械排烟系统排烟量可以这样确定：（1）相反走道或房间采用机械排烟时，排烟风机的风量计算应符合下列要求：担负一个防烟分区时（包括不划防烟分区的大空间房间），应按该防烟分区面积的每平方米不小于60立方米／小时计算（风机的最小排烟量不小于200立方米／小时），担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟区面积每平方米不小于120立方米／小时计算。（2）按着火房间与走廊门的尺寸考虑，单扇门时排烟量1400立方米／小时，双扇门排烟量21600立方米／小时。（在购买压力实验机时若有需要3）按防烟分区的换气次数计算，没有中央低速空调系统时按每小时4次计算，有中央低速空调的按每小时6～8次计算。

机械排烟系统的设置，一般在建筑物顶部设置排烟风机。在每层的走廊顶部或侧墙最上部设常闭的烟口或带排烟阀的百叶排烟口。火灾时，在有烟气楼层用手动或自动方式打开排烟口或排风阀，并与排烟风机连锁开启，投入排烟工作状态，从着火层排烟也是减轻内着火层窗户破裂而造成的潜在危险的一个途径。