建筑共享空间是指具有一个或者多个在竖直方向上连续贯通多层的封顶大空间。这种结构形式增加了建筑的魅力，但却增大了火灾危险性。建筑共享空间内部一旦发生火灾，高温有毒烟气将迅速充满整个空间，并蔓延到与建筑共享空间相通的各个楼层，对人员生命安全和建筑物安全形成巨大威胁。因此，设计合理可行的烟气控制系统，对大空间建筑的防火安全设计、减少火灾中的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。

一、建筑共享空间火灾烟气流动特性

    （一）建筑共享空间火灾烟气的流动特性。建筑共享空间的烟气流动不同于普通建筑，有其自身的运动规律和特性。烟气在上升过程中会卷吸大量周围冷空气,一方面，火灾产生的高温气体上升到火焰上方形成烟羽流,烟羽流受热浮力驱动上升，在上升过程中，不断卷吸周围的空气，在浮力、膨胀力和“烟囱效应”等作用下,烟气上升到顶棚，进而沿顶棚四周向下扩散填充，形成烟气层。随着火灾的发展,烟气层厚度不断增加,当烟气层下降到其它层顶棚以下时,热烟气就会逐渐蔓延到着火层以上各层。另一方面，由于层高较高，随着高度的增加，烟气通过上部墙壁开口、缝隙、建筑导热构件等散热，温度逐渐降低，其上浮力越来越小，上升到一定高度后可能会出现“层化”现象，即在火灾初期火场温度较低，同时烟气在上升过程中被不断卷入的低温空气冷却，部分下落，在未达到顶部空间时就横向扩展，逐步停止上升，从而在建筑共享空间的中间或稍底位置，在热对流的作用下形成混合气流，致使烟流方向倒转。（二）带建筑共享空间高层建筑防排烟设计难点。建筑共享空间是上下左右贯通的大空间，采用普通建筑物的防火对策难以奏效，在进行这类建筑的消防设计时，存在以下两个方面的难点：(1)由于带共享空间建筑的用途、结构差别大，如何很好地结合其特点，掌握好空间内烟气流动规律及其影响因素，是进行消防设计的难点；(2)国际上很多研究表明，仅仅按照传统的处方式设计方法来处理有共享空间的建筑的消防设计，往往不能满足此类建筑物的安全消防需要。

二、建筑共享空间的防排烟设计

    （一）建筑共享空间烟气控制系统的设计方法。目前，建筑共享空间烟气控制系统的设计方法有两种：(1)“处方式”建筑防火设计。“处方式”建筑防火设计是设计人员按照传统规范条文所规定的设计参数和指标，结合设计者本人的实践经验，从而制定出符合规范要求的防火设计方案。（2）性能化建筑防火设计。该方法是根据建筑物及其消防设施必须达到预期安全目标，根据建筑物结构、用途和内部可燃物分布等情况，运用工程分析的方法，提出科学合理、实际可行的最优化设计方案。（二）建筑共享空间排烟量的确定。由于高层建筑的建筑共享空间类型多种多样、烟控设计复杂，难以做到完善，也不能用模拟试验或实际工程得到正确答案。国内外有几种关于建筑共享空间排烟量的计算方法：（1）按建筑共享空间占地板面积计算其排烟量。面积小于500m2也应以负担两个或两个以上防烟分区处理，按每平方米排烟不少于120m3/h计算。（2）按建筑共享空间容积换气次数来计算排烟量。根据我国《高规》第8.4.2.3条规定：中庭体积小于或等于17000m3时，其排烟量按其体积的6次/h换气计算；中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于102000m3/h。（三）建筑共享空间烟气控制的方法。一般的建筑物，对烟气所采取的控制措施一般是机械加压送风防烟和机械排烟。减少烟气产生的方法主要有：安装自动喷水灭火系统，限制建筑结构以及堆放在建筑共享空间地面的可燃材料数量。限制烟气流动则主要采取设置挡烟垂壁或防烟卷帘，阻止烟气侵入相邻空间和疏散通道的方法。另外，作为一种被动的方法是允许烟气在人员疏散时充满建筑共享空间上部空间。根据疏散通道的形式和布局、消防设施的特点以及建筑物的用途，决定了采取主动还是被动烟气控制方式。概括起来，建筑共享空间烟气控制方法分为如下几种形式：a.用防烟分隔构件将建筑共享空间与周围建筑隔开，以防止火灾产生的烟气和热流通过建筑共享空间扩散；b.建筑共享空间设置集中排烟系统，使烟层界面保持在安全疏散高度的要求；c.在建筑共享空间四周各层房间设置排烟系统；d.以上方法结合使用。

三、防排烟设施的设置

    （一）防烟分区的划分。《高规》规定：“每个防烟分区的面积不宜超过500m2，且防烟分区不应跨越防火分区。”又规定“净空高度超过6m的房间可不考虑防烟分区的划分。”而对于建筑共享空间来说在防烟分区方面已大大超过规范的规定，使规范对建筑共享空间防烟分区的要求，已失去强制约束作用。在建筑共享空间内部可不划分防烟分区，只需将建筑共享空间与建筑其他部位很好的分隔开，就能够阻止烟气的蔓延、扩散。

    （二）系统的选择。根据建筑共享空间的建筑结构特点及火灾时烟气流动规律,可判定建筑共享空间只设置简单的自然排烟是不够的，净空高度超过12m的室内建筑共享空间不应采取自然排烟措施,采取自然排烟措施应满足净空高度小于12m，可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该建筑共享空间地面积5%的同时考虑机械排烟。因此在建筑共享空间防排烟系统的设计时应先考虑自然排烟和机械排烟相结合的合用系统。即在大空间的烟气停滞区设置窗口，利用“烟囱效应”、依靠机械排烟系统有组织地将烟气从侧窗或屋顶排气窗排出。

    （三）机械排烟系统的设置。建筑共享空间的空间大且发生火灾时烟气流动会形成烟气层或出现“层化”现象等特点决定了只在建筑共享空间顶部设置排烟口或只设单个排烟口是远不能满足要求的。因此，在考虑建筑共享空间顶部设置排烟口的同时还应考虑在四周墙面上设置排烟口。一般的建筑高度超过12m的室内建筑共享空间，竖向的排烟口按2至3层设一排烟口或分段设置为宜。

    （四）自动探测报警系统的设置。建筑共享空间的防排烟系统固然十分重要，但只有及早发现火情，防排烟系统才能起到作用，所以火灾自动探测报警系统的设置对于防排烟设计很重要。根据火灾中发生的现象，人们已研制出许多种火灾探测器，不同的火灾探测器适用的火灾类型也有所不同。对于有建筑共享空间的大空间建筑,只设置一种探测器是无法满足要求的，必须对火灾中出现的多种物理现象进行多参量复合监测,以降低误报警。实行多参量复合监测要依据所在建筑共享空间结构特点及其火灾特点(或火灾数据)，在降低火灾误报警同时,保证经济和技术上合理。因此,有共享空间的大空间建筑可以在与其相连的各个楼层顶棚上设置感烟探测器;在建筑共享空间墙壁的适当位置布置线型红外光束感烟探测器；在建筑共享空间高度1/2的墙上和顶棚布置烟雾图象探测器和火焰图象探测器。

    四、结束语建筑共享空间的防排烟问题一直是消防界研究的热点。本文在参考相关资料的基础上对建筑共享空间防排烟系统设计存在的问题、建筑共享空间烟气控制方法等方面进行了总结比较，分析了建筑共享空间自然排烟方式及特有的机械防排烟方式。在进行防排烟设计时应首先充分考虑机械排烟量，在相关的设计规范前提下根据具体的情况进行防排烟和火灾自动探测报警系统的设计，以求达到最好的防排烟效果和及时地探测火灾报警，为人员的疏散、火灾的扑救提供更多的时间。 

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