高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)探討

李紅擴(kuò)

摘要：現(xiàn)階段，城市建筑環(huán)境日趨復(fù)雜，高層建筑在建設(shè)與使用中的安全隱患增多。為提升高層建筑使用的安全性，降低火災(zāi)影響，需做好高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)。本文立足高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，就如何優(yōu)化完善高層建筑防煙樓梯與電梯的防排煙設(shè)計(jì)做了深入探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑; 防煙樓梯; 消防電梯; 防排煙設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，高層建筑成為城市的主要建筑形式。高層建筑在有效緩解城市用地緊張、滿足人們居住辦公需求的基礎(chǔ)上，也使城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全遭受嚴(yán)重威脅。具體表現(xiàn)在高層建筑樓層高、疏散不易，一旦發(fā)生火災(zāi)等危險(xiǎn)情況，很有可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡[1]。在此背景下，高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)工作就牽動(dòng)著億萬(wàn)市民的心。在技術(shù)與相關(guān)文件的指導(dǎo)下，高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)正在逐步完善，但仍舊存在一些問(wèn)題，具體分析如下。

1 ? 高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1 ?高層建筑防煙樓梯設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)高層建筑火災(zāi)事故一直呈上升趨勢(shì)，且其中大部分的人員傷亡都是因?yàn)槲牖馂?zāi)煙出現(xiàn)窒息、中毒等情況，因此，完善優(yōu)化高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)，是降低火災(zāi)影響，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要舉措。但受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件制約，目前部分高層建筑中防煙樓梯仍舊采用自然排煙方式，這顯然不符合國(guó)家要求。我國(guó)相關(guān)文件指出，對(duì)于超過(guò)50米的高層建筑，在樓梯設(shè)計(jì)方面要采用機(jī)械防煙設(shè)施，利用機(jī)械防煙設(shè)施確保排煙順利，減少火災(zāi)影響。此外，受地形、土地面積等客觀因素影響，部分高層建筑不具備自然排煙現(xiàn)象，在此環(huán)境下，需要對(duì)樓梯設(shè)置壓強(qiáng)送風(fēng)，促使煙霧有效排出。針對(duì)一些特殊情況，如防煙樓梯無(wú)法直接進(jìn)行自然采光或通風(fēng)時(shí)，應(yīng)在樓梯入口設(shè)置前室、陽(yáng)臺(tái)或者廊綜，并于樓梯與前室之間設(shè)置一個(gè)壓強(qiáng)閥與機(jī)械防煙設(shè)施，保障樓梯間的風(fēng)壓可以順利進(jìn)入到前室，使樓梯間壓強(qiáng)降低，從而起到疏散煙霧的作用。但經(jīng)分析研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)多地高層建筑的防煙樓梯設(shè)計(jì)均未達(dá)到這一要求，導(dǎo)致建筑的使用存在較大安全隱患。

1.2 ?高層建筑消防電梯設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

高層建筑中，消防電梯是重要組成內(nèi)容，消防電梯排煙設(shè)計(jì)的科學(xué)性、實(shí)用性直接影響到建筑使用的安全性。但現(xiàn)階段，我國(guó)部分高層建筑消防電梯防排煙設(shè)計(jì)仍存在缺陷，如設(shè)計(jì)過(guò)程中未能充分考慮高層建筑樓層面積問(wèn)題，存在消防電梯數(shù)量不足，防排煙機(jī)械裝置數(shù)量不足等情況，影響了電梯功能作用的充分發(fā)揮。多年來(lái)，我國(guó)非常重視高層建筑消防設(shè)計(jì)工作，并于《高層民用建筑防火規(guī)范》中指出，在建筑高度超過(guò)50米，樓層數(shù)超過(guò)10層且每層建筑面積大于1500平方米的高層建筑中，需設(shè)立2臺(tái)消防電梯。但部分開發(fā)商、設(shè)計(jì)人員往往忽視這一規(guī)定或要求，導(dǎo)致消防電梯防排煙設(shè)計(jì)不規(guī)范、不合理，使高層建筑的使用存有較多安全隱患。此外，當(dāng)前我國(guó)高層建筑中消防電梯或是采用井式豎向的設(shè)計(jì)形式，在這種形式下，若有火災(zāi)發(fā)生，煙霧不易疏散，且會(huì)加重火勢(shì)燃燒程度，給救援疏散工作造成阻礙。因此，目前我國(guó)高層建筑消防電梯防排煙設(shè)計(jì)還存在著較多缺陷，急需改進(jìn)完善。

2 ? 高層建筑防煙樓梯和消防電梯的防排煙優(yōu)化設(shè)計(jì)

高層民用建筑中，采用的防排煙方式主要有自然防排煙與機(jī)械防排煙兩種，下面首先就這兩種防排煙方式做詳細(xì)分析。

2.1 ?自然防排煙

自然防排煙是利用自然條件防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣侵入到防煙樓梯間以及消防電梯間。自然防排煙方式有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)為不需借助機(jī)械通風(fēng)設(shè)備，不會(huì)受到電源中斷、設(shè)備故障等外在因素的影響，運(yùn)行過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)，且經(jīng)濟(jì)成本低，簡(jiǎn)單易行。缺點(diǎn)是這一方式的防排煙效果并不穩(wěn)定，在具體工作過(guò)程中會(huì)受到樓層、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫等因素影響，無(wú)法保證排煙效果的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，自然防排煙方式常被應(yīng)用于普通高層住宅中，采用該方式可在保證防排煙效果的基礎(chǔ)上減少資金投入，相對(duì)經(jīng)濟(jì)可行。

在高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需準(zhǔn)確掌握以下幾種自然防排煙方式：一是利用陽(yáng)臺(tái)或凹廊作為敞開前室的防排煙樓梯間，起到防排煙效果;二是利用前室或有不同朝向得到可開啟外窗排煙的防煙樓梯間;三是在相應(yīng)部位設(shè)置過(guò)風(fēng)豎井與排煙豎井。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這三種方式同樣存在不同的優(yōu)缺點(diǎn)，例如在使用第三種自然防排煙方式時(shí)，需占據(jù)較大空間，在面積上往往難以滿足。并且排煙窗的開啟相對(duì)困難，需手動(dòng)人工開啟，在火災(zāi)突發(fā)，火勢(shì)迅速蔓延的情況下，手動(dòng)開啟防排煙窗顯然是不現(xiàn)實(shí)的。

2.2 ?機(jī)械防排煙

機(jī)械防排煙方式指的是利用相關(guān)機(jī)械裝置保持樓梯間、前室的正壓狀態(tài)，從而防止煙氣侵入，確保人員安全。與自然防排煙方式相比，機(jī)械防排煙受天氣、溫度、風(fēng)向等氣象條件的影響小，排煙效果相對(duì)穩(wěn)定。但這一方式主要借助機(jī)械設(shè)備，因而在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)機(jī)械故障、電源中斷等問(wèn)題，同樣存在著一些安全隱患。同時(shí)，為保證防排煙裝置的正常穩(wěn)定運(yùn)行，需要安排專門的管理人員進(jìn)行維護(hù)管理，因此造價(jià)與維護(hù)管理費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)效益低。但在特殊條件下，如高層建筑樓梯前室無(wú)法開啟，可合理應(yīng)用這一防排煙方式。在將這一防排煙方式引進(jìn)高層建筑防煙樓梯與消防電梯防排煙設(shè)計(jì)中時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要注意以下問(wèn)題：第一，合理設(shè)計(jì)前室面積。高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，大量逃生人員將會(huì)奔向防煙樓梯間，造成樓梯間擁擠，在這一情況下，前室將成為臨時(shí)避難所，因此前室面積不能過(guò)小且每一樓層內(nèi)必須保證設(shè)置有一定數(shù)量的前室;第二，在高層建筑樓梯間增加一道走廊，使該走廊通向樓梯間的門，這一走廊可有效降低煙氣擴(kuò)散向上擴(kuò)散速度，為被困人員贏得更多的逃生時(shí)間。

此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)高層建筑的結(jié)構(gòu)布局以及周邊所處環(huán)境等條件，合理采用正壓送風(fēng)機(jī)與機(jī)械排煙裝置結(jié)合使用的防排煙方式。具體而言，是在高層建筑防煙樓梯的前室設(shè)立獨(dú)立的正壓強(qiáng)送風(fēng)裝備，若高層建筑發(fā)生火災(zāi)，在此裝備的作用下，煙氣無(wú)法進(jìn)入前室，有利于人員逃生與消防工作的開展。除了前室，對(duì)建筑樓梯內(nèi)需要排煙的區(qū)域設(shè)置排煙裝置，加快排放速度，避免煙氣聚集造成人員中毒或窒息。

3 ? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑在有效緩解城市用地緊張、滿足人們居住辦公需求的同時(shí)也使城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全遭受嚴(yán)重威脅。為了有效降低火災(zāi)煙氣影響，保證高層建筑的安全使用，需做好高層建筑防煙樓梯與消防電梯的防排煙設(shè)計(jì)工作，嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)布局與周邊環(huán)境情況，合理選擇、搭配防排煙方式，確保防排煙設(shè)計(jì)的科學(xué)性，消除安全隱患，保障人員安全。

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