高層建筑通風及防排煙設計陳興鋒（蘭州新現代建筑設計有限公司，甘肅蘭州730000）0引言高層建筑因為相對集中的人員物資、復雜的功能、巨大的體型，導致防范火災的難度較大，很容易使人們的財產和生命安全受到威脅。火災發生后會有煙氣產生，也會在很大程度上影響到人們的生命安全,所以在開展高層建筑的設計工作時，必須重視其通風防排煙設計。1高層建筑通風及防排煙設計方法1控制煙霧產生量在設計高層建筑防排煙系統時，最直接、最有效的措施就是消除產生煙氣的源頭，所以在進行高層建筑設計時，應該重視自動滅火系統和火災報警系統的設計，從而為相關人員尋找火災源頭提供方便，將火災及時撲滅，防止大量濃煙產生，或者是將火災控制在一定范圍內[1]并且如果相關條件能夠得到滿足，在設計工作中應該盡量選用耐高溫材料，在這種情況下，即使有火災發生，也只會以緩慢的速度產生較少的煙氣，人們的逃生時間更加充足，減少火災帶來的影響。建立通風空調系統對原有設備進行利用，通過使用空調系統加壓送風，能夠對高層建筑的投入成本進行有效控制。空調系統防排煙根據排煙方向的不同分為以下兩類：（1）向著火區排煙。將煙氣通過空調系統送風口排出，可以有效配合普通排煙管道，從而有效減輕空調系統運行壓力，使其運行能夠變得更加穩定，能夠幫助空調系統更加穩定，可持續地發揮自身的排煙能力；（2）向非著火區排煙。通過送風口、風道、風機，將風送向非著火區，非著火區形成正壓，從而使非著火區免受著火區煙氣的影響［2］。合理設置機械加壓送風排煙系統設計機械加壓送風排煙系統，是為了當建筑物發生火災時，能夠有效地將煙氣控制在預定范圍，使人們擁有充足的逃生以及避難空間，有效降低火災的影響。基于此，機械加壓送風排煙系統經常設計在這些地方：自然排煙要求無法得到滿足的前室、消防電梯前室、防煙樓梯間以及封閉的避難場所等。并要求與高層建筑其他通風排煙系統的設計和主體結構設計相結合，在合理的位置上設計此系統，從而保證人們的安全。2高層建筑通風防排煙設計應注意的問題現階段的設計規范中并沒有明確規定高層建筑要設置排煙風機機房,導致部分設計人員對該問題有所忽略，特別是在將集中型排煙系統設置在水平空間時，只有少部分的設計人員會設置專用排煙機房［3］。機械排煙系統配備的排煙風機，不但耐熱性非常強，而且不會因為溫度過高而產生變形，能夠在火災中長時間保持穩定的運行狀態。但是現階段的排煙風機大多屬于軸流風機或離心風機，在關閉風機后煙氣很可能沿著管道和風機向建筑內蔓延，并且該問題難以有效解決。防止疏散通道中進入煙氣是進行通風排煙設計的最終目標，火災時能夠使人員在一定程度上免受煙氣的影響。在開展滅火行動和人員疏散時樓梯間及其前室是最重要的場所，如果在前室或者樓梯間安裝排煙風機，在施工質量和設備性能等各種因素的影響下，前室或樓梯間的風管很可能進入煙氣，從而導致通風防排煙目標無法得到有效滿足。因此，在合理科學的位置上設置通風防排煙風機室十分重要。另外，高層建筑在設計通風及防排煙系統時還應充分考慮衛生安全、節能環保等方面，盡量選擇低振動、低噪音、節能、高效的設備。3工程實例1工程概況某工程于2022年動工，2022年底交付使用，現階段具有較好的使用狀態。該工程為大型綜合類高層建筑群，包含四棟樓，均為高層建筑。該建筑群的耐火等級不低于二級，總用地面積約21800m2,總建筑面積約177000m2,地上建筑面積約122500m2,地下建筑面積54500m2（包含約3900m2的地下人防面積），地下3層，地上49層，建筑總高約219.55m。通風及防排煙設計.1人防及地下室車庫該工程的3層地下車庫，在設計機械排煙系統時，選取6次/h的凈高換氣量；在設計機械排風系統時，選取31n層高6次/h換氣量；排煙和排風共用一個系統，切換通過雙速風機完成。在正常情況下，由于車庫內排風排煙需求不大，風機低速運轉；當有火災發生時風機應轉變為高速模式，保證及時足量排煙。在3層地下車庫無法充分利用自然風的區域，需要額外設置機械補風系統，以平時排風量為基準，補風量應該在其80%以上，同時最低需要滿足50%的火災消防排煙量需求，另外需要利用適當的方式對存在自然進風的區域進行自然補風。地下3層有戰時發動機1個、六級人防防護單元2個。地下2層設人防物資庫1個。使用電動腳踏兩用風機進行濾毒送風和清潔送風，人防設備的選用充分考慮建筑平面布置和需要掩蔽的人數，在進行人防區域電站設計時應充分考慮平面設計以及電氣等方面的因素。在正常情況下，人防區域用作車庫，人防進風機房用于相關排風排煙設備的存放，兩者共用一個風管系統。在機房中平時設備就能夠轉換為戰時設備，相關轉換工作只具有較少的工作量，使轉換時間縮短，不但能夠使平、戰兩種需求得到有效滿足，還能夠使車庫內需要設置的風管數量減少，有效避免車庫內存在較多的交叉管線［4］。設備用房(1)公共衛生間根據14次/h左右的換氣頻率完成機械排風設置，負壓補風。(2)變配電房在完成排風系統設置的基礎上，也應該進行補風系統的設置，在設計時選取15次/h左右的排風量，選取平時排風量80%以上的補風量。應將7CTC電動防火閥設置在進風及排風系統的風管接風井處，正常情況下處于開啟狀態，當出現火災時就會轉變為關閉狀態，并且會及時關閉與其存在關聯的平時排風機，在完成排煙工作后7CTC電動防火閥將自動開啟，同時開啟與其存在關聯的排風機，重新恢復通風系統運轉，將火災后的各種有害氣體排除。在設置變配電房時相關人員應事先考慮空調的插座需求，提前完成預留工作。(3)將機械排風系統設置在柴油發電機房，在設計時選取8次/h左右的排風量，負責平時排風和火災后有害氣體的排除，同樣需要將70℃電動防火閥設置在通風系統接風井處風管上，正常情況下處于開啟狀態，當出現火災時就會及時完成向關閉狀態的轉變，在完成排煙工作后會自動開啟，將廢氣排除。同時需要注意的是只有在專業廠家的指導下才能夠開展柴油發電機通風系統的優化工作，否則將無法保證優化的效果和合理性。(4)將機械送風和排風系統設置在水泵房，設計時選取6次/h的排風量，同時補風量不得低于平時排風量的80%。(5)在設計電梯機房時選取15次/h的換氣量，同時需要注意分體空調預留。(6)將機械送風(空調)系統設置在走道、標準層室內以及大堂，保證對風量的要求得到滿足。辦公樓辦公樓擁有近220nl的高度，屬于超高層建筑，地下地上共52層，其中消防避難層為31層和15層。其通風防排煙設計如下：(1)標準層走道呈回型，豎向進行排煙系統布置，將28CTC常閉式排煙風口安裝在各層走道上，在火災時開啟，28(TC關閉，并且與排煙風機聯動，在屋頂層和兩層避難層安裝排煙風機；根據60m3/(h-m2)計算各層排煙風口排煙量，同時根據120nl3/h計算排煙風機和排煙井道風量；采用自然排煙的方式進行標準層室內排煙，合理進行手動開啟窗設置，開啟窗應具有房間地面面積2%以上的有效排煙面積。(2)1層店鋪均與室外互通，并且面積在100m2以內，無須進行通風排煙系統設置。(3)在原施工過程中都是防煙樓梯間，前室和樓梯間的加壓送風只能作用于樓梯間，合用前室和樓梯間能夠對兩者分別送風，當有前室在避難層樓梯間單獨存在時，需要設計獨立的加壓送風作用于此前室;應該將電控常閉加壓送風口設置在每層前室，并與加壓風機和風口共用控制系統，在火災發生時，火災樓層及其上層的送風口會打開，同時加壓風機啟動。應將自垂式百葉送風口設置在合適的樓梯間，正常情況下都是保持間隔2層或3層設置一個，當出現火災時，能夠保證加壓送風作用于上述區域，使其始終保持正壓狀態。大多情況下避難空間、合用前室選取25Pa的設計參數，而防煙樓梯是它們的兩倍［5］。加壓送風量應該選取相關規定的最大值，在屋頂層和兩層避難層安裝加壓送風機，從而使所有的前室和樓梯間都能夠得到有效的加壓送風。(4)避難層處于封閉狀態，應該對加壓送風系統進行獨立設計，加壓送風量按30m3/(h-m2)進行計算，取28Pa左右正壓值，在避難層內集中布置設備用房，盡量在當地常見風向上游方向進風，在風向下游排風，應該注意不要在當地常見風向上放置多聯機室外機組，從而防止過大的風壓對正常運行的多聯機室外機組產生影響。(5)由于對所有標準層房間采用自然排煙的方式，應將煙感裝置安裝在所有避難層的加壓風機入口，并有效連接加壓風機，當有煙氣進入相關的加壓風機時，能夠及時關閉加壓風機，避免加壓風機將煙氣帶到避難層、合用前室以及樓梯間。3.3設計總結(1)人防設計應該努力實現戰時進風機房和平時排風機房的合用，能夠在使車庫擁有更少風管數量的同時，使平戰轉換耗時更短。(2)電梯機房、變配電用房除了需要完成通風系統的合理設置外，同時應充分考慮空調設置的相關問題。(3)機房是存放避難層設備的最佳場所，并且布置設備房應盡量使它們處于同一區域，當避難層不具備不同敞開面的設置條件并且存在較多設備房時，應該設計封閉式的避難層，并且有效合理地完成避難層的加壓送風。(4)分段設計高層建筑通風防排煙系統，并且與相關的間距標準相結合布置加壓送風設備和排煙設備。(5)當選用自然排煙的標準層排煙方式時，為了防止避難層加壓風機吸入相鄰樓層排煙，應該將煙感器安裝在加