高层建筑消防设计范文

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建筑消防系统的设计是建筑设计的一个重要环节，消防设计的科学合理性就决定了高层建筑的安全系数的大小，在火灾面前，消防设施可以确保我们的生命财产安全，虽然规范还并不完善，但是作为一名设计人员，我们都应增强自身的消防知识，提高消防意识，在建筑消防给排水系统设计实际应用中，不断总结完善存在的问题，更好的保护人民的生命财产安全。

1 高层建筑消防设计中存在的问题

高层建筑指十层及十层以上的建筑，其具有建筑挺拔，采光通风良好，中上层部位视线开阔，节约土地资源等优点，所以在城市建设中高层建筑呈现出逐年增多的良好趋势。但是高层建筑存在火灾扑救难、防火要求高等一系列的问题，因此为解决好这些问题必须从消防系统的设计阶段着手。

1.1 自然排烟方式的限制条件理解不全

由于紧张的城市用地，导致了建筑高度不断的上升，一类高层公共建筑，超高层住宅楼随处可见。但是一些开发商及设计人员为了节省投资，对于高层建筑的防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室等的设计只采用了自然排烟方式，却没有设置机械防烟设备。

1.2 设计的总平面布局不够合理

如今的建筑已十分讲究住宅环境的设计，小桥流水、假山花园、绿化措施等被大量采用，但有些景观设计如果处理不当就会给高层建筑的消防车道、云梯车登高等造成不良影响，问题百出。

1.3 消防通道的设计不够精细

安全通道是用来紧急输送人员的通道，安全通道是建筑设计中一个相当重要的部分，尤其是高层建筑的安全通道的设计。据估计，高层建筑火灾伤亡人员中有50%以上是因燃烧的烟气及二氧化硫等毒气窒息而死，可见，烟雾毒气是建筑火灾伤亡中的罪魁祸首。所以，设计人员在建筑设计时一定要认真考虑建筑内消防排烟系统的科学性，充分考虑到火灾发生时烟气的流速（水平流速为0.8m/s，垂直扩散速度为3.4m/s）。

1.4 火灾报警系统不完善

高层建筑都安装了火灾自动报警系统，这主要是考虑到消防电梯和防排烟系统的控制，一般安装在电梯厅、走道楼梯等公共场所，火灾自动报警系统中的探测器大多采用感烟型，由于烟气是从户内穿过密闭性良好的分户门才到达探测器的，需要相当长的时间，根本起不到早期发现火灾的作用，所以实际效果并不理想。

1.5 自动喷水系统常见的问题

自动喷水系统常见的问题主要有：①消防水箱的设置，根据《自动喷水灭火系统设计规范》规定：“系统最不利点处喷头的工作压力不应低于0.05Mpa”也就是要求消防水箱与距离最不利点喷头的垂直高度不低于5m，但一些建筑工程消防水箱没有满足设置高度也没采取其他措施。正确的操作是在屋顶设置增压水泵，在增压水泵出水管一侧设旁通管，出水流量不应小于扑救初期火灾需要的用水量。②试水装置设置，根据《自动喷水灭火系统设计规范》规定：“每个报警阀组控制的最不利点喷头处，应设末端试水装置，其他防火分区、楼层均应设直径为25mm的试水阀、末端试水装置和试水阀应便于操作，且应有足够排水能力的排水设施。”但是一些末端试水装置处的排水设施排水量小于试验阀的泄水阀的泄水量甚至不设排水设施，以至于无法进行防水试验。

2 对消防系统设计的建议

2.1 科学处理自然排烟方式

建筑规范明确规定了一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。消防电梯间前室由于受到自然环境的影响，应按照《高层建筑规范》上的要求设置好防烟设施，而不应该只利用自然排烟方式进行排烟，只有规范化的设计，才能保证大家的生命财产安全。

2.2 合理布局总平面

对于总平面的布局，我们认为在规划住宅环境的总体布局时，高层建筑的长边应尽可能的沿街或小区的边缘布设，来充分利用上临近的市政道路设施，这样不仅消防车可以不进入小区内，就可以方便地进行火灾扑救及人员的营救，而且小区内最低可设计一条消防车道，从而大大节约了土建方面的成本，可以说是一举两得，充分利用资源。对于建筑间距，应该以满足防火间距为先，但确有困难，不易布置时，也应将相邻墙设计为无窗、无阳台的防火墙。

2.3 相邻建筑间设计一定的防火间距

众所周知，一旦发生火灾，它就会快速的向四面八方蔓延，因此为了防止火势进一步扩大，在建筑设计时要使相邻建筑间设计一定的防火间距，建议标准提高为：高层建筑的主体同一、二级耐火等级建筑物之间的防火距离不得小于15m，同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于18-21m。

2.4 火灾报警系统

火灾报警系统对消防来说也是关键，对于条件充足的高层建筑可以把烟感探测器设置在建筑物内的厨房、客厅等很容易早期探测到火灾发生的部位，防火效果会更好。因此高层建筑的火灾报警系统的设计应该由早期发现火灾出发，合理地配置设备。火灾报警系统也可结合楼宇智能化设计，把火灾探测器、手动报警按钮等传感器件纳入到智能化系统中，然后进行统一设置及管理。

2.5 加强自动喷水灭火系统设计能力

自动喷水灭火系统的设计尤为重要。第一，应该采用快速响应喷头或者自动消防炮。这种喷头主要能在火灾发生的早期进行自动灭火，且能很快的实现自动报警，帮助消防队员及时接警，最大限度控制火势。第二，自动喷水灭火系统在高层建筑中除在建筑面积小于5的卫生间、住宅及不宜用水扑救等部位设置外，其余的地方均要设置，才能加强自动喷水灭火系统对火灾的有效控制。第三，合理布设管网和喷头，进行喷淋系统管网水力的计算。自动喷淋系统的管线布置很复杂，若考虑不到管网系统整体水力的均衡性，而任意布置，就会导致使用时水压不够均匀，影响消防灭火的效率。因此，根据平面图的设计要求尽量对称布置喷淋管线和水管喷头，然后进行水力计算来确定管网各管段管径、计算出各管网所需的供水压力，确定高位水箱的位置，选择消防水泵，调整部分管线和喷头的位置，使自动喷水系统得到优化，确保能及时控制火灾。

此外建筑主体应运用耐火材料结构来设计，目前高层建筑所采用的钢结构，耐火性能普遍比较差，在温度升高或在火中燃烧30分钟以上，钢材的抗拉和承重就会急剧下降，钢结构就会发生变形。所以，高层建筑的主体结构材料的选择一定要事先确定好材料的耐火等级，然后决定要采取何种结构设计。根据建筑常用结构的类型，国内把钢结构材料的耐火等级划分为四级，而高层建筑的选材，必须选择一级耐火材料。这种材料具有很好的耐火稳定性，如果用砖或混凝土做成180mm厚的墙或者300×500mm的柱承重墙的最大耐火极限为3.5个小时，而梁须设为耐火极限为2小时的非燃烧体，其钢筋保护层大于30mm。

3 结束语

高层建筑的快速发展引起了一些诸多不容置疑的新型式的问题，其中尤为重要且不可忽视的就建筑防火问题。回顾近些年来所发生的许多火灾实例，使我们不得不提高警惕，如果高层建筑一旦发生火灾，不仅会造成非常严重的人员伤亡以及一定的经济损失，而且会引发一定程度的社会负效应。因此，我们一定要充分认识并高度重视高层建筑的消防问题。

参考文献：

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中图分类号：TU9文献标识码：A文章编号：

1 高层建筑中消防体系设计的重要性

随着我国经济社会和人们生活水平的不断提高，高层建筑在我国城市建筑的建设中迅猛发展，高则上百层几百米，少则十几层几十米，使高层建筑逐渐成为了日常生活中主要生活、办公和消费娱乐的重要场所。随之而来的高层建筑消防安全也成为了必须重视的安全问题，加之高层建筑中的各类电器增多，装修档次越来越高，气体能源的使用越来越普及，从而使发生火灾的可能性、危险性增大，高层建筑的消防体系设计成为了重要的建筑设计组成部分。目前，高层建筑消防设计的主要内容有：高层建筑的位置设计，建筑物防火间距的设计，消防车道、消防水源的设计，建筑物耐火等级的设计，以及建筑物内部的防火防烟分区、防火墙、隔墙和楼板、防火窗、防火卷帘、电梯井和管道井、疏散楼梯间和疏散楼梯、消防电梯、防排烟和通风、火灾自动报警系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统以及其他灭火设施、消防电源和配电、火灾应急照明和疏散指示装置的设计等。

2 高层建筑消防安全设计分析

2.1 建筑消防设计先天不足

国家出台的《高规》，为高层建筑的消防安全提供了规范保证，但此前一些老式的高层建筑在消防设施设计上存在先天缺陷，不符合国家现行的《建筑设计防火规范》以及《高规》的要求。

2.2 消防设施缺乏有效管理

在高层建筑的长期使用过程中，人们往往忽视了对消防系统的管理与维护。现代高层建筑一般都设有火灾自动报警、自动灭火、自动防排烟系统等。发生火灾时，上述系统均应做到联合动作。然而，由于管理人员重视不够，没有坚持对消防系统进行管理与维护，致使前期大力投资的消防设施老化、损坏，形同虚设，等到发生火灾时，消防系统无法发挥其应有作用。高层建筑的疏散楼梯按国家消防技术规范的要求应设有防烟楼梯或封闭楼梯，疏散通道上的防火门上装有闭门器，靠闭门器的作用防火门平时关闭，火灾时既方便逃生，又能有效地阻断烟气。有些高层建筑中的住户为了方便，将疏散通道上的防火门人为地敞开或是堆上物品，一旦发生火灾，大量的有毒浓烟就会沿楼梯间扩散到上层，使人员无法通过楼梯疏散到地面。

2.3 高层住宅存在避难层“空白”

有关专家指出，高层建筑发生火灾时，若超过消防车云梯能够达到的高度，从大楼外面施救的可能性很小，一般要依靠自救。建筑高度超过100m的旅馆、办公楼和综合楼等公共建筑，由于楼层很高，人员很多，尽管已设有防烟楼梯等安全疏散设施，火灾时其内人员仍很难迅速地疏散到地面。因此，对超高层公共建筑在其适当楼层设置供疏散人员暂时躲避火灾和喘息的一块安全区即避难层或避难间，是极为重要的。《高规》规定：建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间）。有关部门曾经做过一个试验，让一名身强力壮的消防员从第33层跑到第1层，用35分钟。如果是一名身体素质一般的人员或老人、小孩，所需时间肯定会更多。这样算来，在高于50m的建筑中，遇到火险，人们能跑到楼外逃生的可能性很小。

2.4 柴油发电机房及高、低压变配电室的消防问题

按照规定，燃油、燃气的锅炉房、柴油发电机房宜设自动喷水灭火系统。许多设计同行包括比较权威的审图中心都按规范的字面意思，理解成了普通的水喷淋，这是不对的，柴油发电机房不应用普通的水喷淋系统来灭火。按照规定，可燃油油浸电力变压器、多油开关室宜设水喷雾或气体灭火系统，而现实高层民用建筑中大多数高、低压变配电室是采用无油干式变压器及开关，是否也应该采用水喷雾或气体灭火系统呢？这要根据工程造价综合考虑，采用水喷雾或气体灭火系统是高标准要求，许多工程的高、低压变配电室采用气体灭火系统也是可以的。

2.5 消防水池是否需设取水口

按照规定，供消防车取水的消防水池应设取水口或取水井。规范没有规定什么样的消防水池才供消防车取水，使许多设计者把握不准。笔者认为，应该分以下三种情况考虑：①如果消防水池在消防车的吸水高度（6m）内，不管消防水池是否储存了室外消防用水量，都应设置取水口。因为设置水泵接合器的目的之一就是以备消防泵无法启动时使用。如果消防泵出现故障，消防储备水因无取水口而无法取出，不合理。设消防取水口工程造价增加不多，但完善了消防设施；②如果消防水池不在消防车的吸水高度（6m）内，如设在地下3层的消防水池，而水池又没有储存室外消防用水量，则无需设置消防取水口；③如果水池不在消防车的吸水高度（6m）内，而水池又储存了室外消防用水量，则应设置专用消防取水加压泵，从消防水池内直接取水，向室外专用消防管网供水，取水口可做成室外消火栓的形式，要求取水加压泵1用1备，双电源供电，流量按设计建筑的室外消防用水量计，扬程应至少满足室外消火栓栓口处10m水柱的压力。

2.6 正确计算消火栓充实水柱长度，合理布置消火栓

对于建筑高度不超过100米的高层建筑，设计中我们可以根据水枪最小流量5升/秒，水枪喷嘴口径19毫米，查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3米；对于建筑高度超过100米的高层建筑，我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中，高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0米以下，如果根据公式Sk=（H1—H2）/SINα计算水枪充实水柱，当层高取4米，水枪上倾角取45°时，计算Sk为4.24米，远远达不到规范要求，即层高限制了充实水柱的长度。但是，我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的，因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°，并未规定其下限角度值。通过计算，当层高仍旧取4米，充实水柱取11.3米时，水枪上倾角为14.87°。

2.7 正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水

通常在高层建筑中，在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时，规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时，应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池，则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时，不能利用建筑物的本体结构做水池池壁及池底，以防止生活水质污染。对此，《强制性条文》中已经明令禁止。同理，如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱，也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于两根，如果在接入泵房前就将引入管汇合为一，对消防水池而言，仅为单路供水，存在供水的安全隐患。同时，从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

2.8 消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施

《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置N65的放水阀门”，目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时，可直接排至泵房集水池；排水量大时，可排回消防水池。同时，消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中，会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况，此时水泵扬程远大于设计值，在无任何回流措施保护下，消防管网压力过大，容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀，在管网超压时，可以通过回流管泄压，将回流水排至消防水池；在管网压力不稳定时，亦可稳压。

3 结束语

总之，随着《高层民用建筑设计防火规范》的不断完善，对高层建筑消防给排水设计的要求也日趋严格。及时准确的火灾报警、正确无误的灭火联动、安全可靠的消防电源等内容的消防设计就显得更加重要。

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1 工程概况

大连润德公馆项目位于大连市新开路东，长江路以北，常寿街以南，日新街以西，为沿街地块，项目总用地面积为2450m2，规划用地性质为公建、公寓。本建筑物建筑高度185.45m，地下四层为设备用房及停车场，1～4层酒店大堂及宴会厅，5～7层为立体停车场，8层为避难层，9～21层为酒店公寓，22层为避难层，24～33层为住宅式公寓，34层为公建。

2 消防系统

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，防火按一类一级建筑设计，依规范设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、建筑灭火器配置、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。

2.1 水 源

①消防用水由城市自来水单路供水，在用地红线内管网上接出一根DN100的管道引至地下四层消防水池。②因城市自来水为单路供水，为保证供水安全性，室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网。③室内消防用水由消防水池供给。在地下四层设有效容积480m3消防水池两座，内存室内、外消火栓及自动喷洒水量；贴临的消防泵房内设室外消火栓系统两台水泵，室内低区消火栓系统两台水泵，一用一备；低区自动喷水灭火系统两台水泵，一用一备；消防转输供水系统三台水泵，两用一备。④消防转输水箱供水系统：八层设置消防转输水箱，由设于地下四层消防泵房内的消防转输泵组（三台，两用一备）供水。中间水箱设回流管，超过高水位的水回流至地下四层消防水池。⑤在八层及屋顶水箱间内各设置一套高位消防水箱，水箱有效容积为18m3。

2.2 消防水量

本工程属建筑高度超过100m的超高层建筑，流量和水压均不能满足系统要求，因此消防系统为临时高压消防给水系统，防火按一类一级建筑设计。①消防水池有效容积：本工程室外消火栓用水量30L/s，火灾延续时间3h；室内消火栓用水量40L/s，火灾延续时间3h；湿式自动喷水灭火系统火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，持续喷水时间1h。消防水池的有效容积应是火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和，因此在地下四层设有效容积总计为954m3。②8层消防转输水箱有效容积：消防转输水箱内储存30min室内消火栓用水量及1小时自动喷洒用水量，因此消防转输水箱有效容积为180m3。③高位消防水箱有效容积：参照《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版），一类公共建筑不应小于18m3。

3 消火栓灭火系统

（1）室外消火栓系统：本项目室外消防系统由地下四层消防泵房内的室外消火栓泵供水，在室外设置环状管网，环管管径DN200。从市政供水管上接稳压管至环状管网上，接入前设倒流防止器。室外消防供水系统，最不利点消火栓压力不小于10m。室外消火栓将沿首层的消防车道设置，各消火栓间距不超过120m，消火栓距路边不应大于2.0m，距建筑外墙不宜小于5m。采用地下式消火栓。

（2）室内消火栓系统：①消火栓系统分区：消火栓系统的分区原则为消火栓栓口的静水压力不应大于1.0MPa，因此将室内消火栓系统分成高、低两个供水区域，每个区域又用减压阀分为Ⅰ、Ⅱ两个压力区。地下四层-7层为低区，八层至顶层为高区。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。②减压稳压消火栓设置：消火栓栓口动压大于0.5MPa时采用减压稳压消火栓，本项目地下四层至一层、管道夹层、五层、六层、八层至十六层、二十四层至二十八层均采用减压稳压消火栓，栓口压力调至0.3MPa。③水泵接合器：消火栓系统高、低区各设三套地下室消防水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置三套消火栓水泵接合器接力泵。④按规范要求将消火栓安装于各楼层及其消防电梯前室，地下室和明显且易于操作的部位。栓口离地面或操作基面高度为1.1m。消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达任何部位。消防充实水柱长度不小于13m，每根消火栓立管的最小流量为15L/s。

4 自动喷水灭火系统

（1）设计基本参数：①A.地下及5-7层立体停车场：天花板下火灾危险等级为中危险级Ⅱ级，喷水强度为8L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h；货架内置喷头：每个喷头流量1.92L/s，同时作用喷头14个，设计流量为27L/s，持续喷水时间1h。总流量为55L/s。②一、三、四层净空高度为8～12m，喷洒应按非仓库类高大净空场所设计，喷洒强度6L/min・m2，作用面积260m2，设计流量为35L/s。③一层公寓大堂挑空高度15.2m，设置自动扫描射水高空水炮灭火装置，单个喷头流量5L/s，设置两个喷头，设计流量为10L/s。④地上公寓及住宅：火灾危险等级为中危险级Ⅰ级，喷水强度为6L/s・m2，作用面积160m2，设计流量为30L/s，持续喷水时间1h。⑤地下一层柴油发电机房及贮油间设水喷雾自动灭火系统，设计喷雾强度20L/min・m2，持续喷雾时间0.4h。

（2）系统分区：《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）中规定为保证配水管道的工作压力不大于1.2MPa，因此将自动喷水灭火系统分为高、低两个供水区域，地下四层-7层为低区，其中地下四层至四层为低区Ⅰ区，管道夹层至7层为低区Ⅱ区；八层至顶层为高区，其中八层至二十二层为高区Ⅰ区，二十三层至顶层为高区Ⅱ区。配水管道的布置已使配水管入口的压力均衡，且各配水管入口的压力均不大于0.4MPa，如有超压，设置减压孔板。

（3）自动喷水灭火系统：①各区自动喷洒系统均由各区的自动喷洒加压泵供水，每区设加压泵二台（一备一用），分别设于地下四层消防水泵房及8层消防转输水箱间内。高区由屋顶水箱和稳压装置稳压，低区由中间水箱和稳压装置稳压。消防水箱出水管与喷洒水泵出水管并联接至报警阀组前。②低区共设6组湿式报警阀，分别设在地下四层消防泵房及4层5层之间管道夹层内。高区共设6组湿式报警阀，分别设在8层消防转输泵房及23层报警阀室内。喷淋系统每个报警阀组控制的喷头数：湿式系统不超过800个。每层各防火分区分别设有信号阀、水流指示器。每个报警阀控制的最不利喷头处设末端试水装置，其他部位可设置试水阀。③水泵接合器：低区设四套地下式自动喷洒水泵接合器，高区设两套地下式自动喷洒水泵接合器。高区在8层消防转输水箱间内设置两套自动喷洒水泵接合器接力泵。

参考文献

[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）.

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一.引言

随着我国经济的快速发展，土地资源逐步稀缺，高层建筑已逐渐成为城市建筑的主体，并朝向多功能化、大型化方面发展。高层建筑的出现为城市增加了活力和生机，但同时高层建筑的防火工作也日益严峻。大量的火灾事故证明，在火灾事故中，大多数人员伤亡都是由于吸入烟气造成窒息或中毒死亡，对于高层建筑来讲，由于建筑层数较高，人员逃生设计是否合理直接关系到住户的生命安全。为了最大限度减少火灾事故中的人员伤亡，必须要做好消防防火设计，尤其要做好排烟设计。

二.高层建筑消防防火排烟系统存在的主要问题及原因

1.机械防烟设施方面存在的主要问题。

由于高层建筑消防防火设计中，部分正压送风系统的余压值和送风口的尺寸无法达到规范的要求，导致送风口的实际送风量无法满足设计的需要，门洞位置的风速几乎为零。导致此类问题出现的主要原因包括：（1）选择的风机机型不合理。（2）送风管道的阻力较大，导致风压损失较为严重。（3）送风机风口的位置设置不合理，送风口的设置不符合要求。（4）机械排烟设施的排烟量无法达到规范的要求。（5）未按照规范要求设置机械排烟设施，排烟口和排烟风机未实现联动。（6）机械排烟设施相关部位未按照规范要求进行设置。（7）机械加压送风风量设计不合理。部分单位为减少资金投入，对空间的计算不够严格，导致风量无法满足空间的需要、排烟功能无法达到应有效果。

2.自然排烟设施无法达到排烟要求。

在《高层民用建筑设计防火规范》中指出，建筑高度低于50米的一类公共建筑和高度低于100米的民用住宅，需要设置自然排烟系统。自然排烟系统建造具有经济性，设置较为简单，维护比较方便。但是在高层建筑自然排烟系统设计过程中依然存在较多问题，主要表现在：（1）自然排烟窗位置设置不合理。从自然排烟窗的排烟效果进行考虑，一般要尽量设置在靠近屋墙上部的位置，部分建筑设计中为了保证外墙的美观性，将自然排烟窗口设置在墙的下部或中部位置，由于位置设置不合理，不利于自然排烟效果的发挥。（2）排烟窗的面积不符合设计规范的要求。在《高层民用建筑设计防火规范》规定中，明确规定了排烟窗的开窗面积，在消防设计中设计人员未严格按照规范要求进行实施，计算方法不合理。部分工程将固定窗的面积计入排烟窗面积之内，以至于自然排烟窗的面积不符合规定的要求，导致排烟效果不佳。（3）排烟窗安装不合理，高度位置影响开启的便利性。开启时较为困难，不利于火灾情况下逃生人员展开自救。

3.高层建筑消防防火排烟设计问题产生的原因。

高层建筑消防防火排烟设计出现的各类问题，主要是由于设计过程中设计人员对《高层民用建筑设计防火规范》以及相关规定不熟悉或未严格实施所导致的。在部分设计中，往往将消防排烟系统纳入暖通设计，划为空调系统类。即便在设计中设计了排烟送风系统，通常都和空调系统及通风系统混杂在一起，而未单独绘制施工图。由于对排烟设计的重视度不够，导致高层建筑消防防火排烟设计无法满足高层建筑防火的需要。

三.高层建筑消防防火排烟设计

1.建立独立的防火排烟系统。

高层建筑消防防火排烟系统属于直接接受消防中心控制的独立系统，其自身有独特的功能。系统构造主要包括风井、风管、送风风机、排烟风机、排烟防火阀门、联动系统和风口等设施。将防火排烟系统和空调系统、通风系统独立开来，和气体灭火系统、自动报警系统、喷淋系统平等对待。高层建筑消防防火设计过程中要重视排烟系统，依据建筑设计相关规范和要求，从暖通图中将消防排烟系统独立出来，形成单独的消防防火排烟图。重点做好防火排烟系统的设计，以确保高层建筑防火排烟的实际效果。

2.排烟系统参数的设计。

（1）合理划分防烟分区。高层建筑相关管路一般都是有序且紧密的分布着，为了建筑美观性采用吊顶的形式将消防系统隔离开来。在设计过程中一般都会在吊顶下挡烟垂壁来划分防烟分区。在房间的整体高度中，挡烟垂壁高度约为0.5米左右，所占空间较大。为了建筑装饰的美观，要设置活动型的挡烟垂壁，平常保持收起状态，在火灾时联动自动下垂。设计过程中划分防烟分区时，不得跨越划分的防火分区。

（2）合理选择排烟的方式。

为了满足高层建筑消防防火的需要，确保排烟系统具有较好的排烟效果，要选择合理的排烟方式。结合高层建筑防火需要，可选择机械排烟方式进行排烟，在进风和排烟过程中，能够形成对流循环系统，排烟效果较好。

（3）合理布置排烟口。

高层建筑消防防火排烟设计采用机械排烟系统，其排烟效果主要受到排烟口的位置布置和尺寸影响。由于造成建筑发生火灾时，烟气一般都位于房间的上部，因此要在顶棚平面或者距离顶棚较近设置排烟口，设置的排烟口最小面积应超过0.04。为了避免排烟口过多吸入下部空气，确保排烟量不减少，不宜将排烟口设置在较低位置上。为避免排烟口卷入大量的空气，导致排烟效果的降低，因此要注意排烟口的风速，一般情况下要将排烟口的风速控制在5～9m/s。排烟口布置过程中，为避免排烟口和房间最远点的水平距离过大，导致无法吸入远处的烟气，因此要将排烟口和房间最远点的水平距离控制在30米以下。同时在疏散出口的附近不能设计排烟口。设置排烟口时要确保排烟方向和火灾时人员疏散的方向相反，避免造成火灾发生后人员疏散时吸入大量烟雾。

（4）机械排烟系统设计要点。

机械排烟方式主要包括负压机械排烟方式和全面通风排烟方式两种。高层建筑采用机械排烟系统时，在系统设计过程中，位于房间的机械排烟系统应该按照防火分区进行合理设置，位于走廊位置的机械排烟系统要进行竖向布置，要将机械排烟系统和通风系统、空调系统分开设置。排烟口平时保持关闭状态，应设置自动或手动开启装置。排烟口设置在顶棚上时，同可燃物或可燃构件的距离要保持1米以上。位于防烟分区的排烟口和最远点的水平距离要控制在30米以内。排烟支管上应当设置在烟气温度超过280℃时能够自动关闭的排烟防火阀。设置的排烟风机应保持在280℃内能够连续工作三十分钟。设置机械排烟系统时，应确保任一排烟阀开启时，排烟风机都能够自行启动，以确保排烟效果。

四.结束语

高层建筑消防防火排烟设计是消防防火设计的重点，同时也是保证高层建筑消防安全的重要措施。排烟系统设计时，要合理划分防烟分区，选择合理的排烟方式，合理确定排烟，补风量，做好排烟口的设置，确保排烟系统在火灾中能够发挥正常作用，以确保建筑安全，为人员疏散提供有利条件。

参考文献：

[1]杜毅.高层建筑消防防火排烟设计探讨[J].科技创新与应用 ，2013，（29）：235-235，236.

[2]郭秀艳.高层住宅消防设计探讨[J].消防科学与技术，2013，32（9）：990-992

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中图分类号：TU972文献标识码：A 

引言

当今社会，随着经济和科技的飞速发展，高层和超高层建筑根据依靠其占地面积小和提供空间大的优点，得到飞速的发展。根据统计数据可知，目前我国高层建筑（包括建成使用、正在施工、规划建设）大约有98000多幢，其中，楼层高度超过100米的超高层建筑大概有1100多幢。这些具有标志性的建筑在显示我国经济发展水平的同时也为消防工作带来了更严峻的考验。

1、高层建筑消防安全存在问题分析

1）设计存在先天不足

高层建筑在我国兴起的前期，设计人员没有足够重视消防安全的设计，仅仅按照委托单位的建筑布局、建筑用途进行设计。而且绝大多数的建筑设计没有经过消防部门的审核就投入使用，因此存在很多安全隐患。

2）高层建筑功能复杂多样

高层建筑具有功能复杂多样的特点，主要表现有：使用单位多，不但人员密集而且人口流动性大，各项管理很难落实；使用电器设备多，使得电压载荷过大，配线电路过多，很容易造成电线短路进而引起火灾。

3）火灾扑救难度较大。

高层建筑一旦发生火灾，消防队员使用的救火设备一般很难达到建筑的高度，主要依靠室内的消防设施灭火。由于高层建筑的火灾现场烟雾不易扩散，火势蔓延速度快，一旦火势扩大，室内消防灭火设施不足以灭火，需要消防车补给水量。在灭火的同时还要疏散围困在建筑中的人员，无形中为消防人员增加了难度。

4）居民缺乏消防安全知识

步行楼梯时高层建筑的主要逃生通道，承担着疏散人群的功能，但没有受到足够的重视，往往被杂物堆积，为人员顺利逃生带来了极大地阻碍。对于消防设施完善的高层建筑而言，多数居民未通过教育培训，在起火的初期消防设备没有发挥作用，错过了最佳灭火时机，使得火灾扩散，造成不必要的损失和伤亡。

2、高层建筑消防安全防火设计

国家经委和公安部于1982年底联合颁发了高层建筑的防火设计规范：《高层民用建筑设计防火规范》（简称《规范》）GBJ45-82（施行）。《规范》要求设计人员在对高层建筑设计时，需要根据要求进行防火设计，设计单位要对承接的工程项目的防火设计负责，未达到设计要求的工程不得审批和施工。

设计人员在设计高层建筑的防火时，应重点考虑以下几个方面。

1）总体布局要保证安全畅通

在对高层建筑进行设计时，首先要根据建筑的周围环境，对广场、绿化带和空地进行合理的设计规划。保证火灾发生时，消防车可以顺利的到达火灾现场，同时也要保证从建筑中疏散出来人员可以在安全的场所得到妥善的安置。对于一些有条件的高层建筑，可以合理规划应急车道，一旦发生火灾，消防车辆可以通过应急车道迅速到达火灾现场，为救火赢得宝贵的时间。

2）保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前高层建筑的主体结构主要为钢结构，钢结构具有整体性和稳定性的优点，但耐热性较差，当温度达到 时，钢柱、钢梁就会出现弯曲现象，不能继续使用。

在进行设计时，要根据耐火等级选定构建材料和构造方式。承重墙、柱要采用耐火极限为3小时的非燃烧体材料，梁要采用耐火极限为2小时的非燃烧体材料，同时其钢筋的保护层厚度要大于30mm。在保证主体结构的基础上为疏散人员赢得充足的时间，同时也要采用易于灾后重建的材料。在对内部装修时，隔墙和吊顶等尽量采用耐火性强的材料，家具和陈设用品采用经过防火处理的材料，避免由于家具或装饰品着火引起火势增大的现象。

3）合理划分防火区

在高层建筑火灾中，因有毒气体窒息而死的人数占总死亡人数的70%左右，因此在建筑内部设置防火分区是很重要的。烟气在水平方向的扩散速度约为，垂直方向为扩散速度约为。

对于一、二级耐火强度的建筑，建筑长度超过150m时，要设置防火墙，分区的面积小于，三、四级耐火强度的建筑长度和分区面积分别为100m、和60m、。一、二级耐火强度的高层建筑，分区面积要控制在或之内，地下室面积控制在 之内。防火墙要采用耐火极限为4小时的非燃烧体材料，而且要尽量避免有管道通过防火墙。在没有设置防护墙的条件的建筑中用防火卷帘代替，并用水幕保护。

为了防止火势向周围建筑物蔓延，建筑物之间要有一定的安全距离。高层建筑物由于人员疏散困难，而且高层云梯的工作半径较大，所以高层建筑与周围建筑物的安全距离：一、二级耐火等级要大于13m；三级耐火等级要大于15m；四级耐火等级要大于18m。

4）合理设计安全疏散路线

为了减少火灾伤亡人员，高层建筑在设计时，要合理安排安全疏散路线。考虑到高层建筑火灾烟雾的危害，要设置向不同方向疏散的封闭楼梯间或防烟楼梯间，带有前室的防烟楼梯更利于人员的疏散。对于一些超高层建筑可以利用屋顶空间，从空中疏散围困人员。

在设置疏散楼梯时，要考虑最远的的房间与安全部疏散通道之间的距离，在疏散的道路上要设置紧急照明灯、方向指示灯和安全出口灯等，在有条件的场所可以设置广播，以便及时通知疏散人员疏散方向以及最佳逃生路线，保证围困人员安全快速地撤离危险地区。

5）设置自动消防系统

高层建筑的火灾的防治主要依靠自防自救，自动消防系统的可以完美的实现这种功能。自动消防系统主要包括自动报警系统和自动灭火系统。

一旦高层建筑的火灾探测器（主要有感光、感温和感烟等类型）发现火灾，自动报警系统直接将险情报告给消防中心，消防中心直接派出消防车辆到达火灾发生地，减少了人员报警的时间延误，赢得更多救火时间，把火灾损失和人员伤亡降为最低，在自动报警器向消防中心报警的同时也向高层建筑的管理部门发出火灾警告，管理部门可以在消防部门到达火灾现场之前，组织人员快速有序地撤离火灾现场。在报警的同时，自动灭火器工作，灭火主要以喷水设备为主，在不适宜用水灭火的地方可以采用干粉、二氧化碳等灭火器材，自动灭火系统的主要有两方面的作用：一方面可以在消防部门到达现场之前控制火势发展，防止火势蔓延，有助于消防部门快速地灭火；另一方面，降低了高层建筑用户的财产损失。

为了保证自动消防系统的正常工作，要对系统进行定期的维护和不定期的检查，以便系统能准确及时的发现高层建筑的火灾，减小火灾的损失。

6）加强消防知识的宣传

为了使高层建筑的防火系统更为完善，对居民进行防火知识教育是非常必要的。定期对居民进行防火知识宣传尤其是火灾发生后的逃生方法，同时可以联合消防部门进行火灾演习，提高居民的防火意识以及发生火灾时的逃生能力。在居民集中的公共场所设置火灾知识标牌，让居民在遇到火灾时保持冷静，安全有序地撤离火灾现场，避免踩踏事件的发生。

参考文献：

[1] 张军,周德闯,汪箭.底层设有商业服务网点的高层居民住宅楼消防安全问题研究[J]. 火灾科学. 2013(03)