杨 栋 宇

(太原市建筑设计研究院，山西 太原 030002)

由于防排烟系统设计、建设及维护成本较高，且国内针对民用建筑防排烟系统设计的标准条例尚未完善，使得高层建筑质量安全不达标，对公众生命财产安全构成威胁。基于此，本文围绕高层民用建筑防排烟系统设计展开深度探究，旨在促进行业的可持续发展。

1 建筑防排烟设计的实际意义

现如今公众的住房观念随之改变，对高层民用建筑的外观、性能及质量要求逐步提高，且建筑结构日趋复杂化，增加了发生火灾事故的概率。如果高层民用建筑防排烟系统设计缺乏合理性，将会造成无法挽回的经济损失和人员伤亡，并激起社会动荡。由此可见，保证高层民用建筑消防安全具有实际意义。另外，防排烟系统设计既是消防设计的核心内容，也是消防安全稽查的重点监控对象，成为社会各界关注的焦点。

高层民用建筑防排烟设施主要分为如下两种：防烟设施和排烟设施。其中，防烟设施的场所和部位包括：1)防烟楼梯间及前室；2)消防电梯前室；3)防烟与消防合用前室；4)封闭式楼梯间；5)突发安全事故避难层。而排烟设施的的场所或部位包括:1)地下室；2)建筑内走廊；3)中庭区；4)封闭无窗房间。高层民用建筑防排烟系统的主要作用是保障公众生命财产安全，但由于部分设计施工人员对防排烟系统设计缺乏深刻认知，对国家统一标准条例了解不透彻，导致实际设计存在诸多问题，需要采取一系列有针对性的措施加以改进。

2 高层民用建筑防排烟系统设计方式

2.1 防排烟系统设计方式

2.1.1防烟系统设计的关键点

在设计机械加压送风系统时，要以如下三方面为切入点，增强设计的合理性和高效性，具体如下所述：

1)合理确定防烟系统形式。建筑的防烟系统应根据建筑高度、使用性质等因素进行设计。当可以采用自然通风方式时，宜优先采用自然通风，这样简便易行，运行可靠。当条件受限时再采用机械加压送风系统。2)提高送风量计算的精确性。通常，设计开启门数与常闭风阀个数是影响送风量的关键因素，对于避难层，其面积也对送风量有较大影响。送风量过小就难以保证正压值，达不到防烟效果；送风量过大会引起超压，影响人员疏散。针对此，在具体设计环节，根据规范严格计算，增强设计的科学合理性，保证系统运行的通畅性和安全性。3)优化调整系统的控制方式。在发生紧急火灾事故时，加压送风系统应能及时启动，以达到防烟效果。为此，在设计过程中，应保证加压送风机具备多种启动方式，还应能独立控制，不受火灾自动报警系统故障因素的影响,确保着火区域防烟系统的启动顺畅性。

2.1.2排烟系统设计的关键点

建筑排烟方式主要分为自然排烟和机械排烟两种，在实际设计环节，要严格遵守标准规范，制定完善的建筑排烟方案。在设计排烟系统时，应当着重注意如下几方面问题：1)自然排烟的基本原理是烟雾的物理浮力效应。在发生紧急火灾事故时，消防喷淋系统会在一定程度上影响烟雾排放，为此，在条件允许时可采用机械排风方式，提高烟雾排放效率。排烟窗在迎风方位极易发生烟气倒灌，为改善这一问题，可将窗体结构设置成平移窗或弦窗，确保烟气的高效排放。此种方式可满足排烟需求，也不会影响建筑采光及通风，但碍于其造价成本较高，因此，实际应用尚未普及。2)在发生紧急火灾事故时，由于室内温度会急速升高，且烟气中含有大量未燃烧气体，烟雾的扩散会加快火灾的蔓延。通常来说，自然排烟口的高度要设置在储烟仓内，以此为人员的疏散提供时间、空间。当建筑层高较高时，应在人员可触及到的高度设置手动开启排烟窗的装置。采用机械排烟时，当烟气温度超过280 ℃，烟气中已经带火，需终止排烟系统的运行，以此控制火势蔓延。

2.2 防排烟系统的标准规范

在设计建筑防排烟系统的过程中，需充分参考建筑的基本结构特征，在提高安全性能指数的基础上，最大限度的控制成本，增大空间利用率。《建筑设计防火规范》《建筑防烟排烟系统技术标准》针对防排烟系统设计各项细节提出了具体规定，其内容如下所述：

1)采用自然通风、自然排烟方式的开窗面积应满足如下几方面基本条件：a.消防电梯前室与独立前室所设置的可开启外窗面积不小于2 m2，合用前室不得低于3 m2；b.防烟楼梯间每5层内要开启面积至少2 m2的外窗，且在楼梯间最高处设置不小于1 m2的可开启外窗；c.建筑空间净高不大于6 m的场所，其自然排烟窗有效面积应不小于该房间面积的2%，净高大于6 m时，应按规范计算确定。2)采取机械排烟方式的建筑，在设置排烟风机风量的过程中要遵循如下几方面基本原则：a.建筑空间净高不大于6 m的场所，其机械排烟量应按不小于60 m3/(h·m2)计算，且不小于15 000 m3/h(走道不小于13 000 m3/h)，净高大于6 m时，应按规范计算确定；b.当系统负担多个防烟分区，且建筑空间净高不大于6 m时，其系统排烟量应按统一防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算；c.当系统负担多个防烟分区，且建筑空间净高大于6 m(或系统负担多个不同净高场所)时，其系统排烟量应按排烟量最大的一个防烟分区的排烟量计算；d.中庭周围场所设有排烟系统时，中庭排烟量应按周围场所防烟分区中最大排烟量的2倍计算，且不小于107 000 m3/h。中庭周围场所不需要设置排烟系统，仅在回廊设置排烟系统时，回廊排烟量不小于13 000 m3/h，中庭排烟量不小于40 000 m3/h。

3 深度剖析高层民用建筑防排烟设计环节存在的缺陷

针对高层民用建筑防排烟系统设计存在的缺陷，应当采取切实可行的优化改进措施，保证防排烟系统发挥实际作用，消除安全隐患，维护居民生命财产安全。纵观高层民用建筑防排烟系统设计发展现状可知，其中仍存在诸多亟待完善的缺陷，增加了建筑安全风险系数。具体问题体现在如下几方面：1)自然排烟窗设置不合理，未按照标准要求设置手动启动装置、有效开启面积不满足要求，加大风险。2)加压送风风量、机械排烟风量计算不精确。由于《建筑防烟排烟系统技术标准》的实施，送、排风量的确定需严格按照规范中公式计算，且计算结果差异较大，如果设计人员不能结合实际情况采取恰当的计算方式，会导致计算结果与实际不相符，影响排烟系统的运行效果。3)防排烟风机安装位置不合理，未进行性能调试。防排烟风机的主要作用是强化机械排烟效果，在完成安装工艺后，如果未按照标准要求进行调试，将会导致风机运行性能下降，实际排烟效果达不到理想水平。

4 优化防排烟系统设计的具体策略

针对现阶段防排烟系统设计存在的问题，应采取一系列措施，切实强化防排烟运行效果，降低风险，具体措施如下所述：

1)优化自然排烟窗设计。为确保自然排烟窗在发生紧急火灾事故时能正常运行，应当增设强制性制动装置，进而保证高位窗和天窗发挥实际作用。2)加强计算的精确性。针对机械防排烟风量计算问题，要严格履行标准规范，根据建筑结构特征选择恰当的计算公式。此外，为增强计算的精确性，必须对计算结果进行校核，以满足实际使用效果。3)针对安装完成的风机开展性能调试。在完成安装工艺后，需要指定专业器械调试人员开展调试工作，采取试运行的方式获取设备的基本运行参数，并以此为理论依据，强化调试效果。在完成调试后，再安排质量验收人员检查风机安装质量，确保万无一失。

5 结语

建筑防排烟设计在整个高层民用建筑设计领域占据着重要位置，需要严格履行标准规范，根据实际情况，优化防排烟方式，完善通风设施。另外还要调整构造布局，选择恰当的施工工艺。上文结合高层民用建筑防排烟系统设计工作开展现状，从自然排烟和机械排烟两方面着手，深度剖析了设计环节存在的不足，并提出了合理的改进策略，力求优化系统设计，减小建筑风险系数，保障高层建筑发挥实际性能。