四、高层建筑的防火排烟系统
高层建筑因高度高、人员密集、疏散难度大，防火排烟设计至关重要，核心是通过分区管控与设备联动，限制火势与烟气蔓延。
1. 防火排烟分区与烟气扩散机理
（1）防火分区与防烟分区
防火的核心是阻止火灾蔓延，排烟的核心是及时排除烟气、保障人员疏散。高层建筑设计中，通常将建筑划分为若干防火、防烟单元，通过防火墙（或防烟墙）与防火门分隔，这些单元即为防火分区与防烟分区。
（2）烟气扩散机理
烟气是物质不完全燃烧产生的固液粒子悬浮体，其扩散主要受风压与热压影响：
• 风压
空气流动遇阻时，动能转化为压能形成的压力；
• 热压（烟囱效应）
建筑内部温度高于室外时，楼梯井、电梯井等竖向竖井中形成的热空气上升现象。当建筑下部或迎风面房间失火时，风压与热压的叠加作用会加剧火灾危害，远超上部或背风面房间失火的影响。
2. 高层建筑防火排烟的主要形式
高层建筑防排烟主要采用自然排烟、机械防烟、机械排烟三种形式。
（1）自然排烟
以风压与热压为动力的被动式排烟方式，适用于具备良好自然通风条件的区域。
（2）机械防烟
通过机械加压送风，利用气体流动与压力差控制烟气扩散的主动式防烟技术，设置要求如下：
• 适用场所：防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室、两者合用前室；全封闭式避难层需设置加压送风设施。若前室设有敞开阳台、凹廊或不同朝向可开启外窗（能自然排烟），则楼梯间可不设防烟设施。
• 送风口布置：楼梯间每隔 2-3 层设一个送风口，前室每层设一个；风口采用自垂式或常开百叶风口，常开风口需在风机压出管上设止回阀；常闭型风口仅在火灾时开启着火层，需配备手动与自动开启装置，并与风机启动连锁。
（3）机械排烟
通过机械排风形成压力差，利用排烟管道排出烟气或稀释烟浓度，适用于无自然排烟条件的内走道、房间、中庭及地下室，设计要求包括：
• 排烟口位置：设在顶棚或靠近顶棚的墙面，距可燃物不小于 1m；平时关闭，火灾时仅开启着火层，配备手动与自动开启装置。
• 排烟范围：防烟分区内排烟口距最远点水平距离不超过 30m；走道排烟口宜布置在与疏散方向相反的位置。
• 防火控制：排烟支管与风机入口处设 280℃自动关闭的排烟防火阀；风机需能在 280℃下连续工作 30min，且任一排烟口开启时能自动启动。
• 管道要求：排烟风道采用不燃材料制作；吊顶内的排烟管道，隔热层需为不燃材料，且与可燃物间距不小于 150mm。
• 系统协同：与通风、空调系统宜分开设置，若合用需采取可靠防火措施；地下室机械排烟系统需配套设置送风系统。
• 控制程序：分为设消防控制室与不设消防控制室两种模式，按需实现自动与手动控制。
（4）通风与空调系统的防火措施
• 防火阀设置：穿越防火分区隔墙、机房及重要 / 火灾危险性房间的隔墙与楼板、水平风道与垂直风道交接处、变形缝两侧，均需设置防火阀，动作温度为 70℃。
• 材料要求：管道、保温材料、消声材料及胶粘剂需采用不燃或难燃材料；含易燃易爆物质的场所，通风设备需采用防爆型。
3. 防火防排烟核心设备及部件
主要包括防火阀、排烟阀及排烟风机三大类。
（1）防火阀
防火阀是防火阀、防火调节阀、防烟防火阀及防火风口的总称，区别在于叶片开度是否可调节。
• 控制方式
热敏元件控制、感烟感温器控制、复合控制（两者结合）。
• 关闭驱动方式
重力式、弹簧力驱动式、电机驱动式、气动驱动式。
• 常用类型
重力式防火阀：分矩形与圆形，平时常开，复位需重新安装易熔片。
弹簧式防火阀 / 调节阀：平时常开，防火阀用于阻火，调节阀可调节风量，火灾时 70℃易熔片熔断，叶片关闭。
防烟防火调节阀：适用于防烟防火要求的系统，构造与防火调节阀类似。
防火风口：安装于送、回、排风口，具备防火功能。
气动式防火阀：与卤代烷灭火系统联动，复位需先卸压。
电动防火阀：通电开启，断电后弹簧关闭，通电即可复位。
电子自控防烟防火阀：采用电子与逻辑电路技术，火灾时自动启闭并报警，可集中控制。
（2）排烟阀
安装于排烟系统，平时关闭，火灾时通过控制信号开启，部分带温感器可在高温时关闭。
• 分类
按控制方式分电磁式、电动式；按结构分装饰型、翻板型、排烟防火阀；按外形分矩形、圆形。
• 常用类型
排烟阀：无温度传感器，火灾时由烟感信号或手动开启。
排烟防火阀：带 280℃温度传感器，火灾时开启排烟，高温时关闭阻火。
远控排烟阀 / 防火阀：远程控制开启，防火型带温度传感器。
板式 / 多叶排烟口：排烟阀与风口的组合体，安装于走道、防烟室等位置。
电动排烟防火阀：开启后输出信号，280℃自动关闭，可手动或通电复位。
（3）防排烟通风机
可采用通用风机或专用防火排烟风机（如 HTF 系列、ZWF 系列、W-X 型），特点是烟温较低时可长期运转，高温时能连续工作一定时间，通常具备两挡以上转速调节功能。