防火排煙控制設計在消防中的應用

邢臺市消防救援支隊 喬田江

進入21世紀以來，高層建筑物作為緩解土地與人口之間矛盾的新型建筑形式受到了廣泛的接受與認可。但是高層建筑物的內(nèi)部設計結(jié)構(gòu)相對比較復雜，其消防安全工作面臨著嚴峻的形勢?？v觀近些年的火災事故來看，尤其是高層建筑物所引發(fā)的火災事故來看，由于高層建筑物內(nèi)部消防防火排煙設計不到位而導致的火災現(xiàn)象十分嚴重，面對這樣的情況，我國的各級監(jiān)管機構(gòu)也針對高層建筑物的消防防火排煙設計的監(jiān)管力度逐漸地加大，并且在全國的范圍內(nèi)開始推廣與普及高層建筑物的消防防火排煙技術，因此，對高層建筑防火排煙設計進行研究與探討對于提高我國高層建筑物的設計標準、推動城市化建設的質(zhì)量有著非常深遠的發(fā)展意義。

一、防火排煙設計概述

對于高層建筑而言，防火排煙設計不但是提高高層建筑防火能力的重要設計內(nèi)容，同時也是關系到高層建筑安全性和防火特性的重要設計內(nèi)容。防火排煙設計是對高層建筑進行防火排煙設計的整體工程，需要綜合考慮高層建筑本身情況及安全使用要求，確定好相應的設計方案，科學運用精細化設計理念，科學管控設計過程，滿足防火排煙設計可靠性要求，避免影響其系統(tǒng)應用價值。同時，提高對消防防火排煙設計的重視程度，構(gòu)建好性能可靠的消防防火排煙系統(tǒng)，能降低高層建筑應用中的消防安全隱患，確保建筑消防安全。

二、火災事故的主要特點分析

在當前的高層建筑設計中，高層建筑的功能性得到了顯著地提升，滿足了不同人群的不同需求，但是在這樣的建設情況下，高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會更加地復雜，尤其是為了節(jié)省大量的建筑面積，高層建筑物內(nèi)部往往會存在著數(shù)量眾多的樓梯間、管道間以及各類的排風煙囪等設施，若高層建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災，那么火災所產(chǎn)生的濃煙就會迅速在高層建筑物內(nèi)部蔓延開來，而且高層建筑物與一般低層建筑物相比，高層建筑物的通風情況并不是很好，所以若內(nèi)部發(fā)生了火災事故，那么就會使得火災的發(fā)展勢頭相對比較猛烈。根據(jù)我國目前火災事故的統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果來看，大多數(shù)火災事故所導致的人員傷亡并不是因為火的燒傷而造成的，而是由于火災蔓延過程中所產(chǎn)生濃厚的煙霧以及灰塵的窒息而造成的人員傷亡，而且高層建筑物內(nèi)部若發(fā)生了火災現(xiàn)象，其電梯也無法正常使用，所以給人們的逃生帶來了更大的不良影響，高層建筑火災特點可以歸納為以下幾個方面。

第一，高層建筑物內(nèi)部的火災事故發(fā)展十分迅速，在短短的幾分鐘內(nèi)就可以造成很大的傷亡，從目前的高層建筑物內(nèi)部設計結(jié)構(gòu)來看，大多數(shù)高層建筑物的通道和內(nèi)部房間位置設計都比較確定，那么火勢就可以沿著建筑物內(nèi)部的通道進行肆意地蔓延，這樣會使得煙氣的傳播速度非?？欤@些通道同時又是人們逃生必須經(jīng)過的道路，所以高層建筑物內(nèi)的逃生相對比較困難。

第二，高層建筑物內(nèi)部人員疏散工作的難度非常大，而且消防人員救援工作也相對比較困難。高層建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計十分復雜，各個內(nèi)部空間也相對比較獨立，具體人員所處的位置很難精確定位，但是由于高層建筑物的這種封閉性導致煙霧的蔓延速度十分快，所以高層建筑物內(nèi)部的各個房間內(nèi)都非常容易進入大量的煙霧，這也就為消防人員的消防救援工作帶來了極大的困難。此外，從高層建筑物建筑材料的組成部分來看，現(xiàn)代化的建筑材料大多數(shù)都是易燃的，其中還會存在著一些易燃易爆的化學物質(zhì)，如果這些物質(zhì)燃燒起來將會給建筑物帶來極大的危害，也將會對內(nèi)部人群的疏散工作產(chǎn)生消極的影響。

第三，高層建筑物火災極易發(fā)展成為立體化的火災。在目前的高層建筑物結(jié)構(gòu)設計中，豎井、玻璃幕墻都是高層建筑物常見的結(jié)構(gòu)設計，如果建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災，那么火勢就會隨著這些空間結(jié)構(gòu)向上連通發(fā)展，進而使得火災成為了一種立體蔓延的趨勢，這樣進一步加速了火災現(xiàn)象在高層建筑物內(nèi)部的傳播。此外，在高層建筑物的內(nèi)部，火災的發(fā)生可以自主地發(fā)展成為熱風壓現(xiàn)象，從而使得內(nèi)部火勢難以得到有效地控制。

三、高層建筑防火排煙設計中存在的問題

（一）建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計存在問題

在當前的建筑領域中，超高層建筑物已經(jīng)出現(xiàn)在人們的生活之中，在超高層建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計中，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計是非常復雜的，如果建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災的現(xiàn)象，那么大量的濃煙將會長期地滯留在建筑物的內(nèi)部，同時這些煙氣也會積壓在人群密度較大的場所之中，從而為火災的救援工作帶來極大的困難。此外，目前的高層建筑物結(jié)構(gòu)設計往往為混凝土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的耐火性能相對較差，若建筑物內(nèi)部發(fā)生了火災現(xiàn)象，那么建筑物的鋼結(jié)構(gòu)的承載力就會隨著內(nèi)部溫度的上升而降低，在這種情況下，鋼筋結(jié)構(gòu)很難承受建筑物總體荷載的壓力，輕則會引發(fā)高層建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變形，重則會導致高層建筑物出現(xiàn)坍塌的情況。

（二）排煙窗和送風口的設計不完善

在目前高層建筑物內(nèi)部排煙窗的設計中，其結(jié)構(gòu)設計也存在著不合理的情況，難以與建筑物的實際應用效果相匹配。甚至有些建筑物在安裝排煙窗的時候不能夠嚴格地按照行業(yè)內(nèi)的標準要求進行，而且在實際的應用過程中，也沒有從建筑物的實際情況入手進行合理地應用。所以，在高層建筑物內(nèi)部發(fā)生火災之后，很多內(nèi)部的排煙窗并沒有開啟，而且這些排煙窗的開啟也需要一定的時間，甚至一些排煙窗根本打不開，這就為高層建筑物內(nèi)部的救援工作帶來了極大的困難。此外，在設計的過程中，建筑物內(nèi)部必須完善排煙窗的自動開啟裝置與消防聯(lián)動開啟裝置，從而使得排煙窗的設計更加具有合理性。其次，在高層建筑物的送風口設計中，送風口設計存在著很大的隨意性，尤其是風速不均、風量不均等現(xiàn)象普遍存在，而且在某些高層建筑物的設計過程中，為了節(jié)省設計成本依然采用了舊式百葉窗的設計，這種設計存在著很大的弊端，其管道狹長而且內(nèi)部的平滑度嚴重不足，這種設計結(jié)構(gòu)會導致高層建筑物內(nèi)部的送風口送風功能難以正常實現(xiàn)，也為火勢的蔓延增加了不良的影響因素。

四、高層建筑物防火排煙設計的措施

（一）自然排煙窗的設計

在高層建筑建設的過程中，對于防火排煙窗的使用需求進行自然煙霧沖洗系統(tǒng)，高度滿足現(xiàn)代高層建筑的排煙需求，且沖洗系統(tǒng)要滿足排煙標準。當發(fā)生火災時，僅僅靠滅火器進行滅火是不合理的，無法及時將火情撲滅，因此，要借助自然煙霧沖洗系統(tǒng)在火災發(fā)生時自動啟動消防設施。由于當前這些設備在市場上的價格較為昂貴，致使許多小型的高層建筑資金不足，無法較好的進行系統(tǒng)的安裝，如今絕大多數(shù)高層建筑使用的設備主要是玻璃窗。但這不滿足現(xiàn)代化的救火要求，無法在實際中起到良好的作用，因此，要使用自然排煙窗較好的確保人們的人身安全。

（二）送風口設置

消防防火排煙設計的主要是對煙霧及火焰進行設計，有效地確保送風口的尺寸滿足該建筑的需求，并且處于封閉狀態(tài)。同時，在管道設計的過程中，應當注意表面不可疊層供氣，表面也不會變得十分光。當然，若管道未關閉或長度過長，易導致空氣量的不平衡，使得該建筑的消防防火排煙送風口的設置受到一定程度上的影響，不利于火災的救助。在高層建筑消防系統(tǒng)中，應當進行正確的操作規(guī)范和符合國家政策。

（三）防排煙設計

對于高層建筑的消防防火排煙系統(tǒng)的設計過程而言，對于防排煙的設計是十分艱難的，其要求是十分嚴格的，目前社會上，絕大多數(shù)的高層建筑皆是沒有設置天然煙霧的。因此，在實際的設計過程中應當采用正確的措施來維持正壓的關系，并且能夠較快地執(zhí)行排煙操作，實現(xiàn)有效的消防、滅火。目前，許多的高層建筑都設置了外窗、防火門及排煙裝置，雖然這些對于災情有著極大的幫助，但對于防排煙的設計也是極其重要的，應當加大重視。與此同時，裙房的設計為建筑提供了自然滅火設備。

（四）機械排煙系統(tǒng)設計

就目前高層建筑消防防火排煙系統(tǒng)的設計過程而言，需要在防煙樓梯和前室內(nèi)設計單獨的送風系統(tǒng)，并安裝自動調(diào)節(jié)裝置，使得其余壓值高于樓梯間和前室。目前我國高層建筑的消防防火排煙系統(tǒng)的設計由于相關技術人員的技術水平有限，導致無法對系統(tǒng)中的自動安裝系統(tǒng)進行及時的安裝，使得排煙系統(tǒng)存在缺陷。同時，對于對風口樓的選擇上存在選擇不正確的問題，隨意調(diào)整風口面積，影響了高層建筑內(nèi)的風速和風量。

五、結(jié)論

在當前的社會發(fā)展背景下，高層建筑物已經(jīng)成為了當前城市建設的主流設計形式，高層建筑物的出現(xiàn)推動了我國當前的城市化建設進程，但是該建筑類型由于內(nèi)部密度大、通風不暢等情況也為消防工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。所以，從這個角度來說，高層建筑物的消防排煙設計工作意義重大，涉及了人民群眾的生命與財產(chǎn)安全，加強對該方面的設計工作對于消防工作的發(fā)展十分具有積極意義。但是就目前的設計情況來看，高層建筑防火排煙設計依然存在著很多不盡人意的地方，一些突出問題的存在延誤了寶貴的救援時機，在本文的研究與分析中，通過各種措施方法的闡述與論證進一步完善了高層建筑物消防排煙設計的規(guī)范，并且對其中的細節(jié)部分進行了重點的探討，希望本文的研究能夠補充高層建筑物消防排煙設計工作的不足，為高層建筑物的良好發(fā)展提供有價值的參考意見。