浅析高层建筑火灾防排烟研究
时间：2021-05-09 00:01:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]有毒烟气是高层建筑火灾中造成人员伤亡的主要因素。防排烟系统作为高层建筑最重要的消防设施之一，在保障人员安全疏散和灭火救援过程中起着非常关键的作用。基于此，文章阐述了烟雾的隐患，以及对灭火造成的不利影响等，并与之提出了防治、控制烟雾的相关举措。
[关键词]高层建筑 防排烟 系统 控制
中图分类号：U567 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0127-01
高层建筑一旦具备火灾隐患，很容易导致着火源、易燃物品燃烧造成火灾发生。而一旦发生消防火灾，如果防排烟系统设计不当、或者控制举措不到位势必会使火灾发生的蔓延速度不能得到有效控制，进而会造成劳民伤残、人才两伤的不利局面发生。因此，能够根据高层建筑特点较好的控制烟雾蔓延趋势，势必会促进消防工作能够降低隐患，或一旦火灾发生时能够较好的控制火势蔓延，对高层建筑的安全保障所具备的指导意义重大。
一、烟雾危害与对消防灭火的影响
高层烟雾是高层楼道内的易燃物品或其他有火灾隐患的物品在经过燃烧时分解而成的混合物，这种混合物包括气态、液态、以及固态等杂质。总的来说，经过未能完全燃烧或已经完全燃烧的可燃物混合到一起所产生的烟雾对人的健康损益程度很大。而烟雾的多少是取决于燃烧物的供给条件是否充足，如氧气、温度、燃烧物质量等。在燃烧物充分点燃时，它会生成一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、以及其他有毒害气体与生成物等；而在燃烧物未能充分燃烧时，除了具备上述生成物质外，还有诸如醇、醚等有机物。另外，烟雾的蔓延流动速度也同样是增加消防工作难度另一个重要因素。也就是说，虽然其水平平均流动速度仅为0.5m/s，但是其垂直流速就能够达到3m/s，从而使得其在楼道井中的烟囱效应下能够使其继续提升速度，达到6m/s-8m/s之间，加剧了消防工作火灾救援的工作难度。而从危害一面去看，它主要凭借燃烧过程中产生的有毒害气体致使人们出现窒息、脏腑受刺激、呼吸道灼伤等刺激性伤害，进而使得人逐渐丧失意识造成死亡。
二、烟雾生成的有关因素
高层建筑内的烟雾形成造成火灾发生时，为了能够使火势局面得到控制，除了建筑设计能够合理外，还要确保内部消防系统能够完善考虑，尤其是通风、排烟系统的设计。即不少火灾发生除了具备燃烧物的燃烧条件外，还与通风、排烟系统设计的不可理有直接关系。总之，烟雾密度集中、烟囱效应的推波助澜、温度与温差变化是造成烟雾流动的主要因素。
三、高层建筑防排烟系统设置普遍存在的问题
（一）自然排风达不到相关规程要求
从自然排烟效果考虑，排烟窗应尽量靠近墙的上部设置，目前有相当数量的自然排烟窗不是设置在墙的上部，而是下部，距顶板、吊顶的距离较大，不利于自然排烟。
（二）自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求
《高层民用建筑设计防火规范》对采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定，但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。
（三）送风道阻力过大，风压损失严重
在实际工程验收时，往往发现送风口的尺寸、以及选用的风机风量和风压能够满足规范要求，但实测其送风口风速却很小；离风机较近的送风口风速偏大、较远送风口无风等现象，难以满足产生余压和门洞风速的要求。
四、高层建筑防排烟烟雾控制技术
控制建筑物内烟雾的防止举措主要有两种形式，即防烟和排烟。防烟强调的是阻碍烟雾进一步弥漫、扩散、蔓延；排烟则指的是改变烟雾流向，使其能够尽快通过疏散烟雾的渠道得以排出。两者在防范技术举措、设计上都应当充分考虑。
（一）烟雾产生量加以控制
防烟的直接处理方式是控制烟雾生成源头。所以，高层建筑物内的消防系统设计多半都会有火灾报警、自动灭火系统或装置等，便于火灾一旦发生能够使烟雾对救灾工作的不利影响将至最低，以此控制火势发展。同时，高层建筑楼盘内的装潢板材、以及其他建材等，都应当选用生成烟量最小的建筑原材或装潢建材，以便即使发生火灾也能够较快、较好的控制烟雾蔓延速度，为抢险救灾、逃生求得机会与时间，降低人身安全威胁。
（二）利用建筑设计构造展开自然排烟
自然排烟是通过热压、风压使室内外空气产生对流，以此在门窗、排烟通道的基础上实现自然方式排烟。但值得强调的是，这种排烟方式往往会受到不稳定因素加以影响。如受风向、风速、以及满足排烟条件的不同而发生改变；当建筑物内着火层内窗户在背风方向时，能够收到良好成效，但当其处于迎风面时，就会对排烟造成适得其反的效果，甚至会在风的作用下，使火势继续蔓延、扩散。所以，由此可见采取自然排烟方式，应当对建筑构造、特点加以考虑，并应能按照《高层民用建筑设计防火规范》的标准、要求去采取有关合理举措。如，中间走道自然排烟设计，应当考虑走道两边的开窗条件去结合对流因素加以防治，从而才能使烟雾尽快排掉。
（三）机械加压送风防烟
它的设置在于强调一旦发生火灾时，能够避免烟气干扰、影响，从而才能尽快做到人员疏散、逃生。因此，在设计该防烟排风系统时，应当结合建筑物构造、具体情况做出安排，一般应遵循以下几点：当防烟楼道间与前室并不具备自然排烟条件时能够设置；前室不具备自然排烟条件、或者楼道内的排烟条件不足；能够开窗的楼道间但却不具备自然排烟系统；消防电梯内的自然防排烟条件不具备时能够设置；受到楼梯井和消防电梯井烟囱效应影响的合用前室；封闭式避难屋等。总之，他的作用原理是气压调控，即通过机械加压的方式提高周围空气压强，达到高于火灾区域的空气压力的目的，进而避免烟雾进一步扩散、蔓延，最终辅助消防工作顺利进行以控制火势。
为保证防烟效果显著，在设计时应着重考虑楼梯间的加压程度要明显高于前室压力，而前室空气压力应当高于室内、或者走廊压力，进而才能符合《高层防火规范》相关要求或规范。如《高层防火规范》已经明确了“前室、合用前室、消防电梯间、封闭避难所为25Pa-30Pa”的相关规定。此外，前室的加压送风口设置应当每层设置一个；风口也要采取自垂式百叶风口或者常开百叶风口等。
（四）利用机械装置排烟
防排烟设计、加强烟雾控制举措是高层建筑消防设计中的重要内容，不仅涉及到防火救灾，还涉及到控制烟雾蔓延趋。所以，对机械排烟装置进行优化既是重点也是难点，应当认真对待。同时，对于建筑防排烟系统的设计人员而言，也应当树立自身科学、严谨的处事态度，加强对防排烟技术的研究与探索。此外，还要结合国家现行设计规程、标准、要求等进行设计，以此才能确保高层建筑消防系统设计更加趋于完善，灾患控制举措更加合理。
结语
防排烟系统设置、相关防排烟控制技术或举措是现代高层建筑消防系统中的重点工作任务之一。因此，只有相关工作人员树立正确、科学观念，并在实践防排烟系统设计过程中加以落实与完善，才能保证高层建筑工程的防排烟系统的应用质量与功能，降低安全不利隐患，辅助火灾救援工作得利进行。
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