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摘 要：探讨了高层建筑内的防排烟设计
关键词：高层建筑；防排烟设计
随着我国经济的迅速发展，高层民用建筑已从大中城市发展到中小城市，并且朝着大型化、高层化、多功能化的方向发展，火灾所带来的危害和严重后果越来越大。而在大量的火灾实例统计数字表明，火灾中爱烟害直接致死的约占80%以上，在高层建筑中，由于烟囱效应作用的影响，由于火灾产生的烟气浓度黑、温度高，危害性比一般建筑更加严重。如何使火灾时烟气少生产甚至不产生；如何使火灾烟气控制在火灾发源地而不蔓延扩散出去；如何使火灾烟气迅速地最大限度地排除到安全的地方；如何在疏散通道上保证实现防烟安全区，这些问题使防排烟工程设计成为建筑防火设计的一个重要组成部分。本文就高层民用建筑防排烟工程设计的有关问题进行了探讨。
一、高层民用建筑防烟、排烟设施设置范围 《高层民用建筑设计防火规范》（2005版）中规定：凡建筑高度度超过24米的新建、扩建和改建的高层民用建筑及其相连的且高度超过24米的裙房当中没有防烟楼梯间及消防电梯的；地下一层、四层及四层以上设有歌舞厅、卡拉OK厅（含具卡拉OK功能的餐厅）、夜总会、录像厅、夜映厅、桑拿浴室（除洗浴部分外）、游艺厅（含电子游戏厅）、网吧等歌舞娱乐放映场所；设有地下商店的建筑均应进行防、排烟设计。需要设置防排烟的部位有：1、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室；2、一类建筑和高度超过32米的二类建筑的下列部位：长度超过20米的内走道；面积超过100平方米且经常有人停留或可燃物较多的房间；高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室；封闭式避难层；3、设置在地下一层、地上四层及四层以上的歌舞娱乐放映场所；4、设置在地下一、二层的商店。
二、防烟楼梯间、前室、消防电梯前室、合用前室的防排烟设计
防烟楼梯间、前室、消防电梯前室、合用前室防排烟方式有自然排烟和正压送风防烟两种方式，这两种方式在同一部位仅可以使用一种，不可两者并存。
1、下面根据楼梯间、前室、合用前室、消防电梯前室不同情况，选择不同的防排烟设施。
（1）超过50米的一类公共建筑和建筑高度超过100米的居住建筑，防烟楼梯间仅可采用机械加压送风方式，如设有窗户必须为不可开启的固定窗户；前室、合用前室、消防电梯前室50米以上的部分只可采用机械送风方式，如设窗户必须为固定式窗户，50米以下部分可利用外窗进行自然排烟，外窗可开启面积不应小于2平方米。
（2）超过50米的一类公共建筑高度超过100米的居住建筑除外的防烟楼梯间及前室，消防电梯前室和合用前室根据情况不同，采取的方式和位置不同，见下表：
组合关系防排烟方式选择
楼梯间及前室、合用前室均具备自然排烟条件楼梯间及前室、合用前室采用自然排烟
消防电梯前室具备自然排烟消防电梯前室采用自然排烟
消防电梯前室不具备自然排烟条件消防电梯前室采用机械加压系统
楼梯间具备自然排烟，前室或合用前
室不具备自然排烟条件楼梯间采用自然排烟，前室、合用前室采用机械加压系统
前室、合用前室具备自然排烟，楼梯间不具备自然排烟条件前室，合用前室采用自然排烟，楼梯间采用机械加压系统
楼梯间、前室、合用前室均不具备自然排烟条件楼梯间、前室、合用前室采用机械加压系统
楼梯间前室或合用前室，利用敞开阳台、凹廊或前室不同朝向的可开启外窗自然排烟前室、合用前室采用自然排烟，楼梯间可不设防烟设施
2、满足自然排烟的条件：
（1）靠外墙的防烟楼梯间每五层可开启外窗面积不小于2平方米；防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启面积不小于2平方米；合用前室不小于3平方米。
有两个不同朝向的可开启外窗时，朝同方向开窗面积前室不小于2平方米，合用前室不小于3平方米，阳台、凹部为敞开式阳台、凹部。
3、排烟口、送风口设计要求
楼梯间、前室、合用前室，消防电梯前室采用自然排烟方式其排烟口即为可开启的外窗开口部位，一般应设置在距顶棚800毫米处，不应布置在下方，设在上方的可开启外窗应有方便开启的装置，窗户开启方式宜采用翻转式，且不应采用下悬式开启外窗，开口面积应达到自然排烟的条件。
机械加压送风系统的送风口，防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2－3层设一风口，前室的加压送风口应每层设一个，风口可采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口，当采用常开的双层百叶风口时，应在其加压机风机的吸入管上设置与开启风机联锁的电位动阀，送风口上缘离地板面的距离应为顶棚面高度的二分之一以下，前室的送风口位置宜设置在前室通向走道门的对面，楼梯间的送风口设置宜设置在前室通向楼梯间门的对面。
三、走道的排烟设计
1、《高层民用建筑设计防火规范》（2005版）中仅规定一类高层建筑和建筑高度超过32米的二类高层建筑的走道应设计排烟设施，走道的排烟方式有自然排烟和机械排烟两种，这两种方式可以同时存在，但应注意设计时不应考虑两者互补，不能由于存在可开启外窗减少机械排烟口的排烟量。下面为不同情况的走道的排烟方式的选择：
（1）小于20内走道，可不设排烟设施。
（2）大于20米的内走道，由于内走道的形式多种多样，有的走道为一字形，山形、Z字形，其外窗的位置各有不同，有的在走道一端，有的在走道两端，也有的走道中间，各种形式的走道排烟方式的选择只需要根据其可开启外窗的位置来进行，不需要考虑走道的形状，根据《高规》规定走道任何一个位置距排烟口位置不小于30米，以此为依据做为排烟方式选择的量化标准，可以得到以下结论：如下走道内任一点到最近可开启外窗水平距离均小于30米，可选择自然排烟方式；如果走道内有一点到最近可开启外窗的水平距离大于30米时，必须选择机械排烟方式，并且必须满足机械排烟口距走道内最远处水平距离不小于30米的要求。以这种方式来确定排烟方式避免了许多设计人员对于走道形状在执行《高规》过程中所带来的争议。
2、自然排烟口、机械排烟口的设计
（1）自然排烟口即为可开启外窗，其可开启外窗面积
根据内走道面积来确定，内走道内可开启的其面积为不应小于走道面积的2%，其它要求可参照楼梯间、前室排烟口的设计要求。
（2）机械排烟系统的排烟口的位置应满足内任一点与最近的排烟口水平距离不大于30米，应设在顶棚上或距顶棚800毫米的墙面上，应尽量远离楼梯间、前室，且不得小于1.5米，并应具有手动、自动、联动启动功能。
四、中庭的排烟设计
1、排烟方式的选择：
中庭的排烟设计有两种方式：机械排烟和自然排烟，两者可并存且不可互补。《高层民用建筑设计防火规范》规定根据中庭的高度不同，选择不同的排烟方式。
（1）、净空高度≤12米，具备自然排烟条件的中庭（可开启天窗或高侧窗面积≥中庭面积的5%）可采用自然排烟方式。
（2）、净空高度≤12米，不具备自然排烟条件，采用机械排烟方式。
（3）、净空高度＞12米，无论有无可开启天窗、高侧窗均应采用机械排烟方式。
2、排烟口设计要求
自然排烟口应满足窗户总可开启部位面积不小于中庭地面面积的5%，由于中庭窗户较高，应有方便开启的装置。机械排烟口对于大于等于12米的中庭应竖向分段设置排烟口，每二至三层设一个排烟口。
五、房间的排烟设计
《高层民用建筑设计防火规范》中规定，以下房间需进行排烟设计：
1、设在地下、四层及四层以上的歌舞娱乐场所；
2、地下商店；
3、一类及高度超过32米的建筑中，面积超过100平方米，且经常有人停留或可燃物较多的房间；经常有人停留或可燃物较多的地下室。
房间的排烟方式有两种，即自然排烟和机械排烟，如果房间内可开启外窗的面积大于等于该房间面积的2%，均可采用自然排烟方式，如无可开启外窗或开启面积达不到要求，均应采取机械排烟方式。当在地下室采取机械排烟时，应考虑补风系统，补风量为机械烟量的50%，如地下室有直通室外的安全出口时，可视为自然补风，无须机械补风，房间的排烟口位置可参照走道排烟口进行设计，同时应满足一个防烟分区布置一个排烟口，距该防烟分区内任一点水平距离不大于30米。
参考文献：
[1]《高层民用建筑设计防火规范》2005版
[2]赵国凌.《防排烟工程》.天津科技翻译出版公司
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