四、高層建筑的防火排煙系統(tǒng)
高層建筑因高度高、人員密集、疏散難度大，防火排煙設(shè)計(jì)至關(guān)重要，核心是通過(guò)分區(qū)管控與設(shè)備聯(lián)動(dòng)，限制火勢(shì)與煙氣蔓延。
1. 防火排煙分區(qū)與煙氣擴(kuò)散機(jī)理
（1）防火分區(qū)與防煙分區(qū)
防火的核心是阻止火災(zāi)蔓延，排煙的核心是及時(shí)排除煙氣、保障人員疏散。高層建筑設(shè)計(jì)中，通常將建筑劃分為若干防火、防煙單元，通過(guò)防火墻（或防煙墻）與防火門分隔，這些單元即為防火分區(qū)與防煙分區(qū)。
（2）煙氣擴(kuò)散機(jī)理
煙氣是物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的固液粒子懸浮體，其擴(kuò)散主要受風(fēng)壓與熱壓影響：
• 風(fēng)壓
空氣流動(dòng)遇阻時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能形成的壓力；
• 熱壓（煙囪效應(yīng)）
建筑內(nèi)部溫度高于室外時(shí)，樓梯井、電梯井等豎向豎井中形成的熱空氣上升現(xiàn)象。當(dāng)建筑下部或迎風(fēng)面房間失火時(shí)，風(fēng)壓與熱壓的疊加作用會(huì)加劇火災(zāi)危害，遠(yuǎn)超上部或背風(fēng)面房間失火的影響。
2. 高層建筑防火排煙的主要形式
高層建筑防排煙主要采用自然排煙、機(jī)械防煙、機(jī)械排煙三種形式。
（1）自然排煙
以風(fēng)壓與熱壓為動(dòng)力的被動(dòng)式排煙方式，適用于具備良好自然通風(fēng)條件的區(qū)域。
（2）機(jī)械防煙
通過(guò)機(jī)械加壓送風(fēng)，利用氣體流動(dòng)與壓力差控制煙氣擴(kuò)散的主動(dòng)式防煙技術(shù)，設(shè)置要求如下：
• 適用場(chǎng)所：防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室、兩者合用前室；全封閉式避難層需設(shè)置加壓送風(fēng)設(shè)施。若前室設(shè)有敞開(kāi)陽(yáng)臺(tái)、凹廊或不同朝向可開(kāi)啟外窗（能自然排煙），則樓梯間可不設(shè)防煙設(shè)施。
• 送風(fēng)口布置：樓梯間每隔 2-3 層設(shè)一個(gè)送風(fēng)口，前室每層設(shè)一個(gè)；風(fēng)口采用自垂式或常開(kāi)百葉風(fēng)口，常開(kāi)風(fēng)口需在風(fēng)機(jī)壓出管上設(shè)止回閥；常閉型風(fēng)口僅在火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟著火層，需配備手動(dòng)與自動(dòng)開(kāi)啟裝置，并與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)連鎖。
（3）機(jī)械排煙
通過(guò)機(jī)械排風(fēng)形成壓力差，利用排煙管道排出煙氣或稀釋煙濃度，適用于無(wú)自然排煙條件的內(nèi)走道、房間、中庭及地下室，設(shè)計(jì)要求包括：
• 排煙口位置：設(shè)在頂棚或靠近頂棚的墻面，距可燃物不小于 1m；平時(shí)關(guān)閉，火災(zāi)時(shí)僅開(kāi)啟著火層，配備手動(dòng)與自動(dòng)開(kāi)啟裝置。
• 排煙范圍：防煙分區(qū)內(nèi)排煙口距最遠(yuǎn)點(diǎn)水平距離不超過(guò) 30m；走道排煙口宜布置在與疏散方向相反的位置。
• 防火控制：排煙支管與風(fēng)機(jī)入口處設(shè) 280℃自動(dòng)關(guān)閉的排煙防火閥；風(fēng)機(jī)需能在 280℃下連續(xù)工作 30min，且任一排煙口開(kāi)啟時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)。
• 管道要求：排煙風(fēng)道采用不燃材料制作；吊頂內(nèi)的排煙管道，隔熱層需為不燃材料，且與可燃物間距不小于 150mm。
• 系統(tǒng)協(xié)同：與通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)宜分開(kāi)設(shè)置，若合用需采取可靠防火措施；地下室機(jī)械排煙系統(tǒng)需配套設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。
• 控制程序：分為設(shè)消防控制室與不設(shè)消防控制室兩種模式，按需實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)控制。
（4）通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)的防火措施
• 防火閥設(shè)置：穿越防火分區(qū)隔墻、機(jī)房及重要 / 火災(zāi)危險(xiǎn)性房間的隔墻與樓板、水平風(fēng)道與垂直風(fēng)道交接處、變形縫兩側(cè)，均需設(shè)置防火閥，動(dòng)作溫度為 70℃。
• 材料要求：管道、保溫材料、消聲材料及膠粘劑需采用不燃或難燃材料；含易燃易爆物質(zhì)的場(chǎng)所，通風(fēng)設(shè)備需采用防爆型。
3. 防火防排煙核心設(shè)備及部件
主要包括防火閥、排煙閥及排煙風(fēng)機(jī)三大類。
（1）防火閥
防火閥是防火閥、防火調(diào)節(jié)閥、防煙防火閥及防火風(fēng)口的總稱，區(qū)別在于葉片開(kāi)度是否可調(diào)節(jié)。
• 控制方式
熱敏元件控制、感煙感溫器控制、復(fù)合控制（兩者結(jié)合）。
• 關(guān)閉驅(qū)動(dòng)方式
重力式、彈簧力驅(qū)動(dòng)式、電機(jī)驅(qū)動(dòng)式、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)式。
• 常用類型
重力式防火閥：分矩形與圓形，平時(shí)常開(kāi)，復(fù)位需重新安裝易熔片。
彈簧式防火閥 / 調(diào)節(jié)閥：平時(shí)常開(kāi)，防火閥用于阻火，調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)風(fēng)量，火災(zāi)時(shí) 70℃易熔片熔斷，葉片關(guān)閉。
防煙防火調(diào)節(jié)閥：適用于防煙防火要求的系統(tǒng)，構(gòu)造與防火調(diào)節(jié)閥類似。
防火風(fēng)口：安裝于送、回、排風(fēng)口，具備防火功能。
氣動(dòng)式防火閥：與鹵代烷滅火系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，復(fù)位需先卸壓。
電動(dòng)防火閥：通電開(kāi)啟，斷電后彈簧關(guān)閉，通電即可復(fù)位。
電子自控防煙防火閥：采用電子與邏輯電路技術(shù)，火災(zāi)時(shí)自動(dòng)啟閉并報(bào)警，可集中控制。
（2）排煙閥
安裝于排煙系統(tǒng)，平時(shí)關(guān)閉，火災(zāi)時(shí)通過(guò)控制信號(hào)開(kāi)啟，部分帶溫感器可在高溫時(shí)關(guān)閉。
• 分類
按控制方式分電磁式、電動(dòng)式；按結(jié)構(gòu)分裝飾型、翻板型、排煙防火閥；按外形分矩形、圓形。
• 常用類型
排煙閥：無(wú)溫度傳感器，火災(zāi)時(shí)由煙感信號(hào)或手動(dòng)開(kāi)啟。
排煙防火閥：帶 280℃溫度傳感器，火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟排煙，高溫時(shí)關(guān)閉阻火。
遠(yuǎn)控排煙閥 / 防火閥：遠(yuǎn)程控制開(kāi)啟，防火型帶溫度傳感器。
板式 / 多葉排煙口：排煙閥與風(fēng)口的組合體，安裝于走道、防煙室等位置。
電動(dòng)排煙防火閥：開(kāi)啟后輸出信號(hào)，280℃自動(dòng)關(guān)閉，可手動(dòng)或通電復(fù)位。
（3）防排煙通風(fēng)機(jī)
可采用通用風(fēng)機(jī)或?qū)Ｓ梅阑鹋艧燂L(fēng)機(jī)（如 HTF 系列、ZWF 系列、W-X 型），特點(diǎn)是煙溫較低時(shí)可長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，高溫時(shí)能連續(xù)工作一定時(shí)間，通常具備兩擋以上轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能。