目前我国尚没有一套比较完善、科学的法规来管理排烟系统的设计。现行的《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）中有关排烟系统的规定较粗糙、不全面，仅提出指令性要求，无法满足实际需要。因此深入开展高层建筑内烟气流动和烟气控制研究，提出合理的排烟设计方案和切实可行的烟气控制措施，是尽快完善我国现行的消防技术法规的当务之急。

    2.火灾烟气

    2.1烟气的组成及其危害

    燃烧学对烟的定义，是由燃烧或热解作用产生的悬浮于大气中可见的固体或液体微粒和高温气体。火灾烟气由三类物质组成：燃烧物质释放出的高温蒸气和有毒气体；被分解和凝聚的未燃物质；被火焰加热而带入上升气流中的大量空气。烟是上述三类物质充分混合而成的混合物，具有窒息性、毒害性、灼热性、蔽光性、恐怖性等危害。火灾烟气是阻碍疏散逃生、影响抢险救援、导致人员伤亡、造成经济损失的主要原因。

    2.2烟气流动蔓延规律

    烟气流动过程：火灾过程中产生的高温烟气上升到火焰上方形成烟羽流，烟羽流在上升过程中不断卷吸周围的空气，在浮力、膨胀力、对流和烟囱效应的作用下上升到顶棚，在顶棚形成顶棚射流沿顶棚表面向四周水平扩张（通常烟的水平扩散速度为0.5～1.5m/s，垂直上升速度3～4m/s，而火灾状态下，人的疏散速度仅为1m/s）。随着温度的升高，烟气流动速度加快，与周围空气的混合作用减弱，当火势发展到一定程度，会形成一种热风压即火风压，火风压的出现会改变原有空气流动方向，产生逆流，从而加剧火势蔓延。在高层建筑中，由于各种通风系统造成的压力差、高温造成气体密度差、烟囱效应以及室外风向、风力、风速的影响，其烟气流动规律有许多不确定性和复杂性。

    2.3烟气控制方法

    高层民用建筑中采用的烟气控制方法一般有：抑烟法：安装自动喷水灭火系统、喷洒化学消烟药剂，从而减少烟气产生；隔烟法：设置挡烟垂壁或防火卷帘，从而封闭产烟区域；阻烟法：设置加压送风系统或空气幕，阻止烟气进入相邻空间；排烟法：设置排烟设施，置换、稀释烟气。其中排烟法是最有效的主动控烟方式。目前，通常采取的排烟方式有两种：一是自然排烟，二是机械排烟。

    3.自然排烟的特点及存在问题

    3.1自然排烟的特点

    自然排烟由于结构简单，经费投入低，能兼顾采光，且维护方便等原因，是目前高层民用建筑排烟方式的主流（约占所有高层建筑的60%）。高层民用建筑内采用自然排烟方式的形式主要有侧拉窗（占93%）、平开窗（由于抗风能力弱和安全性能差，仅占1%）、上翻窗（占6%）。

    3.2自然排烟的存在问题

    3.2.1开窗净面积不足影响排烟效果。侧拉窗可开启净面积占整窗面积百分比为45%；平开窗可开启净面积占整窗面积百分比为90%（但高层民用建筑内极少采用）；上翻窗可开启净面积占整窗面积百分比为30%。

从建筑结构和平面布局来说，高层民用建筑采用自然排烟方式符合现行规范的难度极大。就拿高层公共建筑合用前室来说，若选用侧拉窗，则整窗面积应达6.67㎡左右。目前，绝大部分设置自然排烟的高层建筑存在可开启外窗净面积不足的现象。虽然火灾中可打碎玻璃扩大排烟面积，但实际案例中高空玻璃坠落伤人和无人轻易击碎玻璃等原因，较难实现。

    3.2.2自然排烟效果不稳定。自然排烟窗受多种因素影响其排烟效果，如设置方位、高度、角度以及室外风向、风力等。如果在风力的迎风面，则无法起到排烟作用，反而是灌烟。而且在高空，风向随时而变，无法控制，只有设置不同朝向的可开启排烟窗，才能确保排烟效果，但此种设置方式极难采用，仅能设置于阳台或凹廊。

    3.2.3自然排烟窗无法及时开启。《高规》第8.2.4条规定：“排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置”。高层建筑内自然排烟窗靠人员手动开启是不现实的，虽然可以设置传动装置，实现联动、远程手动、自动打开，但其传动机构、联动装置的造价极为高昂，而且对于广泛采用的侧拉窗而言，目前国内尚无厂家生产，无法实现。因此高层民用建筑内排烟窗均未设置传动开启装置，甚至作为火灾排烟用的天窗、高位窗亦不设传动开启装置。