邢海龍

摘要：現(xiàn)代建筑逐漸朝向高層化和超高層化建筑方向發(fā)展，高層建筑規(guī)模越來越大。而在高層建筑發(fā)展過程中，消防安全也越發(fā)受到重視，人員疏散成為消防安全的重要環(huán)節(jié)。高層建筑火災(zāi)事故中，由于煙氣窒息導(dǎo)致的死亡事件層出不窮，為降低火災(zāi)損失，保證人員安全，高層建筑需要設(shè)置好防排煙系，本文就此展開研究探究高層建筑防排系統(tǒng)設(shè)置的重要性，并對防排煙系統(tǒng)的設(shè)計提出了一些意見。

關(guān)鍵詞：高層建筑;防排煙系統(tǒng);重要性

一、高程建筑中防排煙系統(tǒng)的重要性

防排煙系統(tǒng)是采用一定手段對建筑物內(nèi)的煙氣流動進(jìn)行控制，幫助人員疏散逃生提供保障。防排煙系統(tǒng)需要根據(jù)防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，分為防火區(qū)和防煙區(qū)，其中防火區(qū)要根據(jù)建筑類型和耐火等級進(jìn)行劃分，其主要是控制火勢進(jìn)而減少損失;防煙分區(qū)不可超過500㎡，且不可跨越防火區(qū)一般。防煙區(qū)包括防火分隔和擋煙垂壁。電氣控制主要是通過防火分區(qū)將煙氣控制在一定范圍內(nèi)，確保其他區(qū)域無煙氣出現(xiàn)，并及時排除煙氣，保障逃生順利。

對于高層建筑安全疏散工作而言，樓梯間是重要的垂直通道。高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，樓內(nèi)人員通過疏散通道進(jìn)入安全地帶。高層建筑無論平面布局如何變化，在發(fā)生火災(zāi)時，一般是從房間到走道再到前室、樓梯間，最后到達(dá)建筑底層，出到室外?；馂?zāi)會導(dǎo)致建筑停電，平時所使用的電梯會自動停放在底層，無法用于火災(zāi)疏散，因此，樓梯間是唯一的安全疏散垂直通道[1]。

高層建筑中樓梯間是從樓底到樓頂?shù)呢Q井，其在發(fā)生火災(zāi)時，建筑內(nèi)豎井會出現(xiàn)煙囪效應(yīng)起火，房間所產(chǎn)生的高溫?zé)煔忭樦枭⑼ǖ乐蓖翘蓍g，導(dǎo)致樓梯間形成煙囪。根據(jù)火災(zāi)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)中由于煙氣窒息死亡的人數(shù)占比較高，甚至達(dá)到78.9%，而燒死的人數(shù)也一般是先中毒窒息暈倒后才被燒死。由此可見，高層建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)置的重要性。一個優(yōu)秀的排煙系統(tǒng)可以排除火災(zāi)中80%的熱量，大大降低火災(zāi)溫度，提高救援成功率。

在火災(zāi)發(fā)生時，煙氣水平流動速度在0.4～0.8m/s，垂直擴散速度是3～4m/s，也就是煙氣在無障礙情況下，只需要1min就能擴散到幾十米高的大樓中，煙氣流速遠(yuǎn)超人員輸送速度。而高層建筑火災(zāi)發(fā)生時，樓梯間和電梯井是重要的垂直蔓延途徑，為確保疏散通道安全。在樓梯間內(nèi)設(shè)置了詮釋并采用機械送風(fēng)，形成較大的氣體壓力，在疏散通道門關(guān)閉情況下，通過門縫可以向前室漏風(fēng)，再向走道漏風(fēng)，著火房間煙氣不會順著走到進(jìn)入到前室，前室到走道構(gòu)成了強勁氣流，導(dǎo)致煙氣受阻，并在走道內(nèi)設(shè)置了機械排煙系統(tǒng)，防止高溫?zé)煔膺M(jìn)入到前室樓梯間，始終可以保持在無煙狀態(tài)中為人員安全疏散提供通道[2]。

二、高層建筑中應(yīng)用的防排煙形式

1.自然排煙

很多經(jīng)濟發(fā)達(dá)國家在高層建筑防煙樓梯間仍然應(yīng)用自然排煙形式，這是由于自然排煙十分經(jīng)濟簡單。根據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展和管理水平，在住宅過程中可以采用自然排煙形式。

2.豎井排煙

豎井排煙井和送風(fēng)井占據(jù)的空間比較大，因此一般很難被接受。我國設(shè)計人員認(rèn)為豎井排煙方式由于所需截面較大，對設(shè)計布置產(chǎn)生影響，會導(dǎo)致建筑使用面積減少，因此很少使用。

3.機械排煙

（1）機械排煙和自然進(jìn)風(fēng)。近年來，國內(nèi)外防排煙技術(shù)逐漸發(fā)展，該排煙方式被提出異議，有人認(rèn)為該方式無法排出已經(jīng)被煙氣侵入的疏散管道中的煙氣，也無法達(dá)到疏散通道內(nèi)無煙的作用，導(dǎo)致疏散人員產(chǎn)生不安全感。同時，若是前室人員擁擠，理想氣流組織被破壞，排煙效果也會受到影響，因此該方式很少被應(yīng)用在高層建筑中。

（2）機械加壓送風(fēng)，利用通風(fēng)機產(chǎn)生的氣體流動以及壓力對煙氣流動進(jìn)行控制，使煙氣不會侵入到某些地區(qū)，導(dǎo)致該地區(qū)壓力增加。近年來，我國高層建筑發(fā)展速度加快，關(guān)于機械加送風(fēng)的研究也逐漸深入，該方式被涉及人員廣泛采用。機械加送風(fēng)排煙可以使疏散通道達(dá)到無煙目的，確保人員疏散有效安全，同時投資成本也低于機械排煙成本，值得被應(yīng)用。

三、高層建筑防排煙系統(tǒng)的設(shè)置

1.疏散樓梯及其前室設(shè)置

根據(jù)防火要求，高層建筑均配置了消防樓梯、消防樓梯前室、消防電梯前室、合用前室，為了避免火災(zāi)蔓延，確保人員疏散安全，需要保證疏散樓梯間前室和走廊維持標(biāo)準(zhǔn)壓差。也就是說，在空氣壓力上，疏散樓梯間壓力>前室>走廊，為維持壓差需要應(yīng)用加壓送風(fēng)系統(tǒng)保證正壓，使樓梯防火門在開啟時不會進(jìn)入其中。走道與疏散樓梯之間的過渡帶就是前室，其是人員暫留緩沖壓地帶，可以避免走廊失火使煙氣擴散到前室甚至樓梯間。前世需要保持正壓狀態(tài)，一般不單獨設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，只是利用防火門縫滲漏時間加壓，加送風(fēng)口在與地面靠近的墻上或風(fēng)管上設(shè)置。

加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置可以采用避免超壓措施，一般前室和樓梯間的門采用推栓外開防火門，一般情況下處于關(guān)閉狀態(tài)。在前世壓力過大時，人力無法將防火門推開進(jìn)入前世。若是樓梯間壓力過大，人員也無法將樓梯門推開進(jìn)入疏散樓梯間。因此，為了防止超壓現(xiàn)象出現(xiàn)，需要采取一些措施，可以在疏散樓梯間配備正壓送風(fēng)系統(tǒng)，也可以利用縫隙滲漏平衡壓力，或是設(shè)置正壓風(fēng)機。高層建筑中常用第一種方法，其他兩種方法需要設(shè)置靜壓傳感元件在疏散樓梯間中，才能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。

2.中廳或大空間設(shè)置

一般建筑物火災(zāi)的燃燒溫度是900～1000℃，在這種高溫環(huán)境下，常溫空氣在加熱后，體積會膨脹到4倍，若是不及時釋放膨脹空氣體積，著火部位的壓力會迅速增加，導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延。排煙系統(tǒng)能夠有效降低著火區(qū)域正壓，使其達(dá)到理想負(fù)壓值，進(jìn)而減少煙氣擴散。排煙系統(tǒng)通常采用自然排煙或機械排煙方式，自然排煙是開啟外窗進(jìn)行排煙，在著火區(qū)域設(shè)置了手動排煙口或遙控排煙口。在無法使用自然排煙時，可以是進(jìn)行機械排煙，排煙風(fēng)機超過2800℃時能夠持續(xù)工作30min，若是超過280℃會自動將排煙防火閥關(guān)閉。

建筑根據(jù)樓層，防排煙系統(tǒng)功能需要保持壓差，中央和大空間防火區(qū)排煙量要與產(chǎn)煙區(qū)接近，但是無法計算準(zhǔn)確，一般需要進(jìn)行消防試驗測試估算或是根據(jù)實際經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計。為保證大空間出口疏散，在該空間頂部一般設(shè)有機械排煙機，其規(guī)格型號符合產(chǎn)煙量。

四、結(jié)語：

綜上所述，高層建筑消防電梯設(shè)置防煙設(shè)施是當(dāng)前高層建筑防火設(shè)計中的重點研究問題。為保證高層建筑安全提高人員疏散率。確保消防救援順利，需要加大力度科學(xué)設(shè)計防排煙系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭偉.高層建筑防排煙系統(tǒng)常見問題及其對策探析[J].磚瓦，2020，No.390（06）：100-101.

[2]楊棟宇.高層民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計[J].山西建筑，2019，45（02）：130-132.

松原市消防救援支隊江北大隊，吉林省松原市，138001