第11章建筑防排煙11.1.1煙氣的流動規(guī)律

11.1.2火災煙氣控制原理11.1煙氣的流動規(guī)律與控制原理

11.2自然排煙

11.2.1自然排煙方式11.2.2自然排煙設計條件11.2.3自然排煙設計11.3.1機械排煙方式11.3.2機械排煙部位11.3.3機械排煙量的確定11.3.4機械排煙系統(tǒng)的設計11.3.5中庭排煙11.3機械排煙

11.5.1防火、防排煙閥口的分類11.5.2壓差自動調節(jié)閥11.5.3余壓閥11.5.4自垂式百葉風口11.5.5排煙風機11.4.1加壓送風系統(tǒng)的設置及方式11.4.2加壓送風量的計算11.4.3加壓送風系統(tǒng)的設計要點11.4加壓防煙送風系統(tǒng)11.5防排煙系統(tǒng)的設備部件

11.6.1通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)兼用的優(yōu)點11.6.2通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)兼用的可能性11.6.3通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)兼用的方式11.6通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)的兼用引起煙氣流動的因素有如下幾點：1.煙囪效應引起的煙氣流動2.浮力引起的煙氣流動3.熱膨脹引起的煙氣流動4.風力作用下的煙氣流動5.通風空調系統(tǒng)引起的煙氣流動

11.1.1煙氣的流動規(guī)律11.1煙氣的流動規(guī)律與控制原理

11.1.2火災煙氣控制原理主要目的：在建筑物內創(chuàng)造無煙或煙氣含量極低的疏散通道或安全區(qū)。實質：控制煙氣合理流動，也就是使煙氣不流向疏散通道、安全區(qū)和非著火區(qū)，而向室外流動。方法：1、防煙、2、排煙。方式：加壓防煙。加壓防煙：憑借機械力，將室外新鮮的空氣送入應該保護的疏散區(qū)域，如前室、樓梯間、封閉避難層(間)等，以提高該區(qū)域的室內壓力，阻擋煙氣的侵入。系統(tǒng)組成：加壓送風機、風道和送風口。1.防煙系統(tǒng)分類：自然排煙、機械排煙排煙的部位：著火區(qū)、疏散通道著火區(qū)排煙：將火災發(fā)生的煙氣排到室外，降低著火區(qū)的壓力，不使煙氣流向非著火區(qū)，以利于著火區(qū)的人員疏散及救火人員的撲救。疏散通道排煙：排除可能侵入的煙氣，保證疏散通道無煙或少煙，利于人員安全疏散及救火人員的通行。2.排煙系統(tǒng)11.2自然排煙

11.2.1自然排煙方式自然排煙：利用熱煙氣產(chǎn)生的浮力、熱壓或其他自然作用力使煙氣排出室外。方式：(1)利用外窗或專設的排煙口排煙；(2)利用豎井排煙。11.2.2自然排煙設計條件《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045-95)規(guī)定：(1)建筑高度≤50m的一類公共建筑和建筑高度≤100m的居住建筑，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。(2)采用自然排煙的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室，可開啟外窗面積應符合下列規(guī)定：①防煙樓梯間每五層內可開啟外窗總面積之和不小于2m2；②防煙樓梯間的前室、消防電梯前室可開啟外窗面積不小于2m2,合用前室不應小于3m2；③需要排煙的房間、長度不超過60m的內走道可開啟外窗面積不小于該房間、內走道面積的2%；④凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側窗的面積不應小于該中庭面積的5%。11.2.3自然排煙設計1.自然排煙設計對建筑設計的制約如下1)房間必須至少有一面墻壁是外墻；2)房間進深不宜過大，否則不利于自然排煙；3)排煙口的有效面積與地面面積之比不小于1/50。2.自然排煙設計應考慮的幾點1)盡可能利用不同朝向開啟外窗來排除前室的煙氣。2)排煙口位置越高，排煙效果越好，所以，可開啟外窗應盡可能靠近頂棚位置，并應有方便開啟的裝置。3)為了減小風向對自然排煙的影響，當采用陽臺、凹廊為防煙前室時，應盡量設置與建筑物色彩、體型相適應的擋風措施。4)內走廊排煙窗口應盡量設在兩個不同的朝向上。11.3機械排煙

11.3.1機械排煙方式

分類：局部排煙、集中排煙。局部排煙是在每個需要排煙的部位設置獨立的排煙風機直接進行排煙；集中排煙是將建筑物劃分為若干個區(qū)，在每個區(qū)內設置排煙風機，通過排煙風道排煙。11.3.2機械排煙部位

一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑的下列部位，應設機械排煙設施：(1)長度超過20m且不能直接對外采光和自然通風的走道；雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的走道。(2)面積超過100㎡，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上房間(如大型辦公室、儲存較多可燃物的庫房等)。對于面積較大的房間考慮排煙設施，而對于使用人數(shù)較少、面積較小的房間不考慮排煙設施，既可保障基本安全，又可節(jié)約投資。(3)高層建筑室內超過12m的中庭。中庭在煙氣控制、防止火災蔓延、安全疏散和火災撲救等方面仍有一定問題，應設排煙設施。(4)總面積超過200㎡或一個房間超過50㎡，而且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下室。

11.3.4機械排煙系統(tǒng)的設計1.排煙系統(tǒng)的布置1)排煙氣流應與機械加壓送風的氣流合理組織，并盡量考慮與疏散人流方向相反。2)為防止風機超負荷運轉，排煙系統(tǒng)豎直方向可分成數(shù)個系統(tǒng)，不過不能采用將上層煙氣引向下層的風道布置方式。3)每個排煙系統(tǒng)設有排煙口的數(shù)量不宜超過30個，以減少漏風量對排煙效果的影響。4)獨立設置的機械排煙系統(tǒng)可兼作平時通風排氣使用。11.3.4機械排煙系統(tǒng)的設計

2.系統(tǒng)組成機械排煙系統(tǒng)大小與布置應考慮排煙效果、可靠性與經(jīng)濟性。介紹在高層建筑常見部位的機械排風系統(tǒng)劃分案。內走道的機械排煙系統(tǒng)

多個房間(或防煙分區(qū))的機械排煙系統(tǒng)（排煙風口是常閉型，每層的水平風管不得跨越防火分區(qū)？）排煙風機風量確定的問題？3.排煙口的設計要求1)當用隔墻或擋煙壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應分別設置排煙口。2)排煙口應盡量設置在防煙分區(qū)的中心部位，排煙口到該防煙分區(qū)最遠點的水平距離不應超過30m；走道的排煙口與防煙樓梯的疏散口的距離無關，但排煙口應盡量布置在人流疏散方向相反的位置。3)排煙口必須設置在距頂棚800mm以內的高度上。對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設在距地面2.1m的高度上，或者設置在與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。4)為防止頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側的上部裝設防煙幕墻，如圖11.13。5)排煙口的尺寸，可根據(jù)煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不大于10m/s進行計算。排煙口的最小面積一般不宜小于0.04㎡。6)同一分區(qū)內設置數(shù)個排煙口時，要保證所有排煙口能同時開啟，排煙量應等于各排煙口排煙量的總和。7)排煙口均應設有手動開啟裝置或與感煙器連鎖的自動開啟裝置或消防控制中心遠距離控制的開啟裝置等。除開啟裝置將其打開外，平時一般保持閉鎖狀態(tài)。手動開啟裝置宜設在墻面上，距地板面0.8～1.5m；或從頂棚下垂時，距地板面宜為1.8m處。4.排煙風道設計要求1)排煙風道不應穿越防火分區(qū)。豎直穿越各層的豎風道應用耐火材料制成，并宜設在管道井內或采用混凝土風道。2)排煙風道因排出火災時煙氣溫度較高，除應采用金屬地板、不燃玻璃、混凝土等非金屬不燃材料制作外，還應安裝牢固，排煙時溫度升高不致變形脫落，并應具有良好的氣密性。3)排煙風道風量的確定。風道內通過的風量，應按該排煙系統(tǒng)各分支風管所有排煙口中最大排煙口的兩倍計算。當某個排煙系統(tǒng)各個排煙口風量都小于3600m3/h時，其排煙總管可按7200m3/h計算，其余各支管的風量均按各自擔負的風量計算。4)排煙風道外表面與木質等可燃構件的距離不應小于15㎝，或在排煙道外表面包有厚度不小于10㎝的保溫材料進行隔熱；排煙風道穿過擋煙墻時，風道與擋煙墻之間的空隙，應用水泥砂漿等不燃材料嚴密填塞；排煙風道與排煙風機的連接，宜采用法蘭連接，或采用不燃燒的軟性連接；需要隔熱的金屬排煙道，必須采用不燃保溫材料，如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等材料。5)煙氣排出口的材料，可采用1.5㎜厚鋼板或用具有同等耐火性能的材料制作；煙氣排出口的位置，應根據(jù)建筑物所處的條件(風向、風速、周圍建筑物以及道路等情況)考慮確定，既不能將排出的煙氣直接吹在其他火災危險性較大的建筑物上，也不能妨礙人員避難和滅火行動的進行，更不能讓排出煙氣再被通風或空調設備吸入，此外，必須避開有燃燒危險的部位。11.3.5中庭排煙1.中庭的定義中庭又稱為中廳，在建筑上的定義為“有數(shù)層高的豎井空間，豎井上有屋頂，豎井周圍的大部分為建筑物所包圍的一種建筑物?！奔赐ㄟ^兩層或多層樓，且頂部封閉的被周圍建筑包圍的一個共享空間。2.中庭機械排煙量中庭機械排煙量按其容積的換氣次數(shù)確定。1)當中庭容積小于17000m3時，其排煙量按其體積的6次/h換氣量計算。2)當中庭體積大于17000m3時，其排煙量按其體積的4次/h換氣量計算,且排煙量不應小于102000m3/h。3.中庭機械排煙的氣流組織中庭機械排煙口應設在中庭的頂棚上，或設在緊靠中庭頂部的集煙區(qū)。排煙口的最低標高，應設在中庭最高部分門洞的上端，當中庭較低部位靠自然進風有困難時，可采用機械補風，補風量不宜小于排煙量的50%。11.4加壓防煙送風系統(tǒng)11.4.1加壓送風系統(tǒng)的設置及方式1.加壓送風系統(tǒng)的設置根據(jù)現(xiàn)行《高層民用建筑設計防火規(guī)范(GB50045—95)2001年版》規(guī)定，高層建筑如下部位應設機械加壓送風的防護措施：1)不具備自然排煙條件的防煙樓梯間，消防電梯間前室或合用前室。2)采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室3)帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用室，當裙房以上部分利用可開啟外窗進行自然排煙，裙房部分不具備自然排煙條件時，其前室或合用前室應設置局部機械加壓送風系統(tǒng)。4)封閉避難層。2.加壓送風系統(tǒng)的方式P263

11.5防排煙系統(tǒng)的設備部件防排煙系統(tǒng)裝置設備和部件均應在發(fā)生火災時運行和起作用，因此產(chǎn)品必須經(jīng)過公安消防監(jiān)督部門的認可并頒發(fā)消防生產(chǎn)許可證方能有效。防排煙系統(tǒng)的設備及部件主要包括防火閥、排煙閥(口)、壓差自動調節(jié)閥、余壓閥及專用排煙軸流風機、自動排煙窗等。11.5.1防火、防排煙閥口的分類類別名稱性能及用途防火類防火閥70○C溫度熔斷器自動關閉(防火)，可輸出聯(lián)動訊號，用于通風空調系統(tǒng)風管內，防止火勢沿風管蔓延防煙防火閥靠煙感控制器控制動作，用電訊號通過電磁鐵關閉(防煙)，還可用70○C溫度熔斷器自動關閉(防火)，用于通風空調系統(tǒng)風管內，防止火勢蔓延防煙類加壓送風口靠煙感器控制，電訊號開啟，也可手動(或遠距離纜繩)開啟，可設280○C溫度熔斷器重新關閉裝置，輸出動作電訊號，聯(lián)動送風機開啟。用于加壓送風系統(tǒng)的風口，起趕煙、防煙作用排煙類排煙閥電訊號開啟或手動開啟，輸出開啟電訊號或聯(lián)動排煙機開啟，用于排煙系統(tǒng)風管上排煙防火閥電訊號開啟，手動開啟，280○C靠溫度熔斷器重新關閉，輸出動作電訊號，用于排煙風機吸入口處管道上排煙口電訊號開啟，手動(或遠距離纜繩)開啟，輸出電訊號聯(lián)動排煙機，用于排煙房間的頂棚或墻壁上?？稍O280○C時重新關閉裝置排煙窗靠煙感控制器控制動作，電訊號開啟，還可用纜繩手動開啟，用于自然排煙處的外墻上11.5.2壓差自動調節(jié)閥壓差自動調節(jié)閥由調節(jié)板、壓差傳感器、調節(jié)執(zhí)行機構等裝置組成，其作用是對需要保持正壓值的部位進行送風量的自動調節(jié)，同時在保證一定正壓值的條件下防止正壓值超壓而進行泄壓。11.5.3余壓閥為了保證防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室的正壓值，防止正壓值過大而導致門難以推開，根據(jù)設計的需要有的在樓梯間與前室、前室與走道之間設置余壓閥。余壓閥外形如圖所示。11.5.4自垂式百葉風口風口豎直安裝在墻面上，平常情況下，靠風口百葉的自重自然下垂，隔絕在冬季供暖時樓梯間內的熱空氣在熱壓作用下上升而通過上部送風管和送風機逸出室外。當發(fā)生火災進行機械加壓送風時，氣流將百葉吹開而送風。自垂式百葉風口結構如圖11.16。11.5.5排煙風機排煙風機主要有離心風機和軸流風機，還有自帶電源的專用排煙風機。排煙風機應有備用電源，并應有自動切換裝置；排煙風機應耐熱，變形小。使其在排送280℃煙氣時連續(xù)工作30min仍能達到設計要求。離心風機在耐熱性能與變形等方面比軸流風機優(yōu)越。經(jīng)有關部門試驗表明，在排送280℃煙氣時，連續(xù)工作30min是完全可行的。其不足之處是風機體形較大，占地面積大。用軸流風機排煙，其電動機裝置應安裝在風管外，或者采用冷卻軸承的裝置，目前國內已經(jīng)生產(chǎn)專用排煙軸流風機，其設置方便，占地面積小。利用蓄電池為電源的專用排煙風機，其蓄電池的容量應能使排煙風機連續(xù)運行30min，對自帶發(fā)電機的排煙風機，應對其風機房設有能排除余熱的全面通風系統(tǒng)。11.6通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)的兼用11.6.1通風空調系統(tǒng)與防排煙系統(tǒng)兼用的優(yōu)點兼用可充分利用通風空調系統(tǒng)的管道和設備，節(jié)省建設費用，減少占用空間。兼用將提高建筑物的有效利用率和提高空間凈高。防排煙系統(tǒng)是防災專用系統(tǒng)，只有在火情發(fā)生時投入運轉，平時僅維持一年一度的檢修。有的建筑物投入使用后，其防排煙系統(tǒng)就沒有運行過，導致各種事故的發(fā)生，諸如防排煙閥門易熔片脫落，