四、高层建筑自然排烟
自然排烟，是在自然力作用下，使室内外空气对流进行排烟。自然力包括火灾时可燃物燃烧产生的热量使室内空气温度升高，由于室内外空气容重的不同产生热压；室外空气流动产生的风压，随作用于建筑物位置的不同而变化，在建筑物的迎风面产生正压，背风面产生负压。当火灾房间处在迎风面时，由于排烟口受到风压作用，烟气很难排出，甚至把烟气吹进走廊和其它房间，引起烟气在建筑物内扩散；当火灾房间处于背风面时，烟气才能较顺利地排至室外。这种排烟方式经济、简单、易操作，不需使用动力及专用设备。
自然排烟的方式可分为：(１)利用可开启的外窗进行自然排烟，如4-8-18所示。(２)利用室外阳台或凹廊进行自然排烟，如图4-8-19所示。
需要说明的是，对于无窗房间、内走道和前室，设置专用排烟竖井、排烟口的自然排烟方式已被取消。其原烟在于，原参照日本建筑基本法的排烟竖井的截面规定要占有较大的建筑面积，很不经济，一般情况下很难被设计人员所接受。我国一些新建的高层民用建筑中采用专用自然排烟方式，其竖井截面及排烟口截面积与日本规定相比小得很多，但目前又尚无法肯定国内采用的竖井和排烟口的截面能否有良好的排烟效果。为了保证安全和扩大建筑的利用面积，从《高层民用建筑设计防火规范》中已取消了设置专用竖井的自然排烟方式。
(一)自然排烟存在的问题
自然排烟方式结构简单、经济，不使用动力及专用设备，但还存在着一些问题，因此当采用自然排烟方式时，应结合建筑物特性进行充分的研究。自然排烟存在下列问题：
１.对建筑设计的制约
由于自然排烟的烟气是通过靠外墙上可开启的外窗直接排至室外，所以需要排烟的房间必须面对室外，而且进深不能太大，按自然排烟设计条件还需要有一定的开窗面积。这样，即使有明确要求作分隔的房间，也必须设置外窗，所以对隔音、防尘等带来困难。
２.具有火势蔓延至上层的危险性
利用外部开口进行排烟时，若火灾房间的温度很高，烟气中又含有多量未燃烧的气体，则烟气排出后就会形成火焰，这将会引起火势向上蔓延。
３.影响自然排烟的因素多
由于自然排烟的效果是靠烟气的浮力作用的，假使由于某种原因使烟气冷却而失掉浮力，则烟气就失去排出的能力。此外，当室外风力很强，而排烟窗处在迎风面时，则会引起烟气倒灌，反而使烟气蔓延。不仅如此，对于高层建筑中由于室内外温差引起的热压作用，经常使其存在着上下层之间的压力差，从理论上讲，一般中和面大致在建筑高度的１/2附近，如果在中和面以下的外墙上开口，当冬季发生火灾时，不仅不能从开口部向外排烟，相反还会从开口处吸入室外空气，在这种情况下，如果防烟分区没有妥善安排，则会通过楼梯井、电梯井助长烟气的传播。同样，在夏季时建筑物内产生的下降气流，将会招致烟气向下层传播。
综上所述，在自然排烟方式中，排烟效果的许多不稳定因素，对自然排烟设计范围要有一定的限制。下列条件下的建筑物各部位，不应采取自然排烟措施：
(１)建筑高度超过５０m的一类公共建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及两者合用的前室，不宜采用可开启外窗的自然排烟措施。当建筑物高度超过１00m时，这些部位不应采用可开启外窗的自然排烟措施。
(２)净空高度超过１２m的室内中厅。
(３)长度超过６０m的内走道。
(二)自然排烟设计条件
根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，采用自然排烟方式的部位，应满足下列条件：
(1)防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和两者合用的前室，利用可开启外窗进行自然排烟时，这些部位可开启外窗的面积应符合下列规定：
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