高層建筑消防防火排煙設計效果

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摘要：隨著城市化進程的不斷加快，高層建筑的建設數量也在不斷增加。而在高層建筑工程的設計與建設中，消防防火排煙設計的合理性會對整體工程的消防防火質量起到有效的保障作用，最大限度確保用戶的生命與財產安全。基于此，文章對高層建筑工程中的消防防火排煙設計進行分析，期望可以為高層建筑工程消防防火排煙設計質量的提升和整體工程的安全保障提供一定參考。

關鍵詞：建筑工程；高層建筑；消防防火；排煙設計

目前，高層建筑已經成為城市建設中不可或缺的一部分，極易引發火災，因此在設計高層建筑物時必須要嚴格遵守相關規定。在進行高層建筑工程的設計和建設中，加強消防防火排煙設計是一項重要內容，不僅可以有效保障居民的生命安全與財產安全，也可以促進高層建筑工程行業的良好發展，滿足當今社會經濟發展所需。因此，在具體的高層建筑工程設計過程中，設計人員一定要對其消防防火排煙設計加以重視，根據實際工程需求，采用科學合理的方法來進行設計，以此來保障整體工程的消防防火排煙效果，盡最大限度降低火災對居民的不利影響。

1高層建筑火災事故的主要特點

1.1火勢蔓延速度快

高層建筑發生火災之后，火勢的蔓延速度非常快，很容易出現立體火災情況，為消防救援工作帶來很大難度。同時，在火災發生時，高層建筑也很容易出現煙囪效應，這種情況的主要形成原因是高層建筑工程內部有電梯間、樓梯間和管道井等多種管道，這些管道都會成為火勢迅速蔓延的通道，進而很快形成煙囪效應，導致立體火災發生，進一步擴大高層建筑的燃燒面積[1]。

1.2人員疏散困難

就我國目前的高層建筑工程來看，其主要類型包括住宅、辦公樓以及大型商場等，這些都屬于人員密集的場所。相比較低層建筑工程而言，高層建筑有著更長的垂直距離，加之其中的人員眾多，所以在人員疏散方面也就更加困難。另外，在高層建筑工程發生火災之后，大多數人都會出現緊張、焦慮等不良心理情緒，在這樣的不良心理情緒下，人們的行為也會受到影響，嚴重的情況下甚至會出現推搡、擁擠甚至踩踏等過激行為，這將會給人員疏散工作帶來更大的困難，被困人員很難在短時間內及時疏散并轉移到安全地點。

2高層建筑的消防防火排煙設計標準

2.1封閉性

在高層建筑工程中，一定會存在消防通道。當火災發生時，勢必會有大量的有害氣體產生，如果這些氣體進入到消防通道中，就會對逃生人員的健康乃至于生命造成威脅，進而導致人員傷亡數量的增加。因此，在具體設計中，為有效避免此類情況的發生，設計人員一定要對消防通道做好密封性設計，通過各種材料與結構設計來保障其密封效果。這樣不僅可以有效避免濃煙蔓延，也可以使被困人員的生命和健康得到良好保障。在此過程中，應避免消防管道和空間之間存在細小縫隙，可以有效阻止火勢與煙氣的蔓延。

2.2及時性

在對高層建筑中的排煙通道進行設計時，首先應保障濃煙溫度在第一時間內得到降低，避免室內溫度在煙霧影響下急劇上升所導致的鋼筋軟化等問題，為被困人員爭取更多的逃生時間。其次是保障火災中所產生的煙霧能夠及時排出，在保障建筑內部煙霧濃度不超過規定指標時，就可以有效避免煙霧進入到其他的空間，以此來實現安全保障效果的進一步提升。為保障時效性，在具體設計中，應該在整個管道的路徑上盡可能將轉角區域減少，盡最大限度保障煙霧排出效率[2]。在此過程中，也應該對煙霧溫度的降低措施加以綜合考慮。

2.3溫控性

在高層建筑工程發生火災時，排放出的煙氣溫度應該與相應的安全判斷指標相符，這樣才可以有效保障周邊環境的安全性。為達到這一效果，在具體設計時，應該在整個煙霧排放途徑中做好各種降溫設備的設置。由于高層建筑工程在施工中所應用到的鋼筋很多，而在火災發生的情況下，過高的熱量會導致鋼筋軟化問題，基于此，在具體的消防防火排煙設計中，設計人員也應該在鋼筋所在的環境中做好降溫設施的設置，以此來保障溫度均衡，最大限度降低鋼筋軟化帶來的風險。

3高層建筑的消防防火排煙設計方法分析

在高層建筑工程中，消防防火排煙設計的主要內容包括排煙通道、建筑空間規劃、專業設施選擇和配套設施應用等。具體設計中，設計人員應該將這些內容作為重點，通過科學合理的方法來進行設計，以此來有效保障高層建筑工程的消防防火排煙效果。

3.1排煙通道的合理設計

就實質而言，排煙通道的設計就是在高層建筑發生火災的各個樓層內都進行專業的人員疏散通道設計，而在建筑內部空間中，每一個維護系統以及建筑框架等相連接的區域都可以用作排煙通道。對于框筒結構和高低壓電井等煙霧疏散通道，都應該納入到具體的設施使用和管理體系中。比如，某個室內空間發生火災時，除了第一時間將專業消防設施投入運行之外，在具體的人員疏散中，為保障排煙效果，門窗通常都不會關閉。而在高低壓電井以及電梯井等空間中，都可以和火災發生的樓層之間直接進行連接，以此來實現有害氣體的輔助排放效果，讓排煙效果得以最大化提升，避免后續運行過程中出現濃煙聚集情況[3]。同時，在具體的設計中，也應該盡量避免排煙通道的大轉角運行，這樣才可以有效保障整體消防防火排煙系統的良好運行。

3.2做好建筑空間的合理規劃

在進行高層建筑工程的消防防火排煙設計中，設計人員應該將所有可進行煙霧排放的渠道都納入到排煙通道體系中，以此來保障火災發生時煙霧排放的及時性。具體設計中，首先應該對建筑內部的各個空間及其和通道之間具體的連接效果加以全面分析，以此來提升整體系統的運行效果。其次，對每一個排煙路徑與室內空間存在的管理進行全面分析，包括各個區域內的排煙設備具體安裝情況、連通區域的實際連接情況等，以此來保障整體構造設計方案和各項的消防工作指標相符合。最后，應該對整體的建筑空間內部結構進行合理規劃，比如生活區域、辦公區域等，并保障所有的規劃項目都與其實際用途和安全管理之間做好關聯。這樣才可以有效提升高層建筑空間的規劃效果，確保高層建筑工程消防防火排煙設計的合理性。

3.3做好專業設備的選擇

在對高層建筑工程進行消防防火排煙設計的過程中，專業設備的合理選擇是保障其防火排煙效果的關鍵。基于此，在具體的選擇過程中，首先需要將各種消防設備與消防器械的選擇工作加以全面落實，比如常規形式的滅火器、消防水箱和主動排煙裝置等，都應該根據實際的應用需求對規格與型號進行選擇，并盡可能應用正規廠家生產的產品，以此來保障機械設備質量；具體應用中，也應該對其做好日常的檢修維護工作，使其運行狀態始終保持良好穩定。其次是做好濃煙排放中所應用到的大功率電扇，借助這種機械設備，可以將各種有毒有害氣體排放到相應的通道內，以此來保障整體系統的運行效果，避免有毒有害氣體的危害[4]。最后，應該對濃煙排放中應用的降溫裝置進行合理選擇，就目前來看，市面上已經根據實際排煙降溫需求進行了各種消防吸熱系統的開發，將這種系統設置在高層建筑的框筒結構中以及高低壓電井中，便可在火災發生時的煙霧排放過程中發揮出有效的隔熱作用，以此來實現煙氣溫度的顯著降低，并進一步降低煙氣內能。除此之外，在具體設計過程中，設計人員也可以將自動噴淋裝置設計到空間內部，這種裝置的正常運行并不會對空間中所設置的各種線纜造成破壞。將這種裝置和煙霧報警或者是高溫報警等裝置連接，在火災發生時，隨著報警裝置的啟動，噴淋裝置也會立即調整到額定的荷載運行狀態中，以此來合理降低煙氣溫度。圖1是高層建筑工程消防防火排煙設備設施的選擇項目圖。

3.4注重配套設施的合理應用

在高層建筑工程的消防防火排煙系統中，應用到的主要配套設施包括專業管理系統中的配套設施、噴淋系統中的配套設施、指示標志方面的配套設施以及通信設備方面的配套設施等。雖然這些設備并不能控制高層建筑火災情況下的煙霧排放效果，但是卻都屬于消防防火排煙設計中的必備設施，因為這些設施可以在人員疏散過程中起到有效的輔助作用，保障人員疏散效果，并在此過程中有效保障被困人員的安全。對于配套設施，在具體的設計中，應保障其整個的設計和建設都嚴格按照專業化的電氣建設標準進行，以此來保障整體系統的質量，并使其運行狀態始終保持高效穩定。基于此，在對其進行設計的過程中，應全面分析各種指示設備，落實各項管理指標，并通過科學的管理方法來進行管理。另外，也應該對配套設施日常應用過程中的運維檢測系統重點明確，做好其安放位置的設計，以此來為設備的日常檢修提供便利[5]。這樣才可以有效保障各項配套設施的應用效果，實現高層建筑工程消防防火排煙設計質量的進一步提升。

4高層建筑消防防火排煙設計如何提高整體效果

4.1完善相關規范體系及標準

為了更好地提升高層建筑內部耐火性能和安全可靠度、防止發生火災事故等問題的解決效率，必須加強對高層建筑消防防火規范體系的完善工作。首先，高層建筑消防防火規范體系的建立必須要以國家相關規定為依據[6]。其次，在對建筑物進行設計過程中應該盡可能地考慮到火災事故發生時人員和財產以及環境各方面因素所造成的損失。最后，通過完善設計工作，有效提升整體水平、減少不必要或意外情況出現而導致人員傷亡等經濟損失，從而提高高層建筑消防防火規范體系建設效果[7]。

4.2設計高層建筑內部結構耐火等級

高層建筑內部結構和耐火等級設計的好壞直接關系到整體火災撲救效果，所以在進行高層建筑物內防火疏散時，要充分考慮實際情況。首先是樓層之間及房間的相互聯系；其次是不同功能分區之間以及各區域中人員出入通道與道路等因素對消防安全帶來的影響；最后要結合實際火災發生概率來分析其危害程度。建筑內部結構和耐火等級設計一般分為兩個部分：第一是建筑物本身具有的抗震性能；第二是防火門，建筑內部結構的抗震性能、防火門和防煙樓梯。高層建筑物內主要是由外墻及基礎部分組成，而基礎部分一般分為水平荷載作用下柱體以及豎向荷載作用下筒形屋面。水平荷載作用下柱體的豎向位移值大于等于樓層底部水平方向垂直于基礎軸線，而橫向移動則主要由外窗以及內撐結構來控制，所以在實際設計中要充分考慮到這些因素對整體建筑耐火性能和抗震能力帶來的影響[8]。

4.3嚴格按照各項指標制定相應安全措施及火災預防方案

在建筑施工的過程中，有許多因素會影響到消防安全，火災發生時如果沒有有效合理的措施來進行預防和控制就可能導致火勢進一步擴大[9]。因此需要建筑工程施工人員嚴格按照有關規定對工程項目質量標準驗收。(1)防火卷煙系統設計：對于高層住宅樓來說，其防火性能與普通的單層建筑有所不同；在施工過程中要保證內部結構之間不會產生相互影響，并且保證其結構的完整性。(2)防火施工質量：高層建筑在進行消防施工后，要對工程項目施工過程中所有工序嚴格檢查，同時還要做好相應記錄，以便日后查找原因并采取措施進行應對。(3)安全管理方面：對于建筑工程的各項環節和各個崗位人員制定出具體合理有效地安全防范措施、防火方法及制度等。(4)驗收規范要求：在工程項目的實際實施當中會出現各種意外事故，主要是由于設計不合理或者施工質量不合格導致[10]。

5結語

綜上所述，消防防火排煙系統是高層建筑的一項重要安全保障設施，只有保障該系統設計的合理性，才可以使其在火災發生時能夠發揮出良好的應用效果，避免火勢的迅速蔓延，減緩濃煙在建筑內部的擴散速度，防止鋼筋軟化等情況，以此來為被困在建筑內部的人們爭取更多的逃生時間。因此，在高層建筑的設計中，防火排煙性能也是一項必不可少的重要指標。基于此，在對高層建筑工程進行設計與建設的過程中，設計人員一定要對此項工程做到充分重視，并通過有效的手段來加以設計，以此來發揮出這一系統的應用功能，在火災發生時能夠盡最大限度保障住戶的生命與財產安全。

參考文獻：

[1]楊來兵.高層建筑消防防火排煙的設計對策[J].今日消防,2021,6(02):41-42.

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[3]李峽.高層建筑消防排煙的設計對策[J].今日消防,2020,5(11):25-26.

[4]郭欣.消防防火排煙設計在高層建筑中重要性的探討[J].消防界(電子版),2020,6(20):88-89.

[5]閔志翔.高層建筑消防防煙設計問題及措施[J].低碳世界,2020,9(09):203-204.

[6]郭欣.消防防火排煙設計在高層建筑中重要性的探討[J].消防界(電子版),2020,6(20):94-95.

[7]劉學威.高層建筑消防防火的排煙設計研究[J].城市建筑,2020,17(03):71-72.

[8]白婷玉.高層建筑的防排煙設計的探索與思考[J].磚瓦世界,2019,22(02):127.

[9]何蘭蘭.高層建筑防排煙設計中常見問題分析及對策探討[J].建材發展導向,2019,20(15):96-96.

[10]胡祥軍.高層民用建筑防火設計問題分析及對策[J].裝飾裝修天地,2019,6(2):63-65.

作者：肖永生 單位：陜西省安康市紫陽縣消防救援大隊