建筑防烟、排烟设计.ppt

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1、,建筑防烟、排烟设计,19.1 概述 19.2 自然排烟 19.3 机械加压送风防烟 19.4 机械排烟,建筑防烟、排烟设计,19.1 概述,建筑防烟、排烟设计,现代化的高层民用建筑，装修、家具、陈设等采用可燃物较多，这些可燃物在燃烧过程中，由于热分解释放出大量的热量、光、燃烧气体和可见烟，同样要消耗大量的氧气。火灾烟气会造成严重危害，主要有毒害性、减光性和恐怖性。对人体的危害可以概括为生理危害和心理危害。烟气的毒害性和减光性是生理危害，恐怖则是心理危害。火灾烟气的毒害主要是因燃烧产生的有毒气体所引起的窒息和对人体器官的刺激，以及高温作用。,19.1 概述,建筑防烟、排烟设计,毒害性：烟气包含

2、高浓度的一氧化碳（CO）及其他各类有毒气体 如氢氰酸（HCN），氯化氢（HCI），对人体产生的直接危害。减光性：烟气极大降低可见度，使人易于失去正确的疏散方向，降低了人们在疏散过程中的行进速度。恐怖性：火灾现场往往使人感到惊慌失措，秩序混乱，形成巨大的心理恐惧，使人失去正常的行为能力，严重影响人们的迅速疏散，重则导致伤亡，轻则影响人们身心健康。,高层建筑发生火灾，烟雾是阻碍人们逃生和进行灭火行动、导致人员死亡的主要原因之一。,火灾烟气的危害主要有三个方面,建筑防烟、排烟设计,据统计资料表明，由于CO中毒窒息死亡或其他有毒烟气熏死者，一般占火灾总死亡人数的40%50%，最高达65%以上；而被火烧

3、死的人当中，多数是先中毒窒息晕倒后再被火烧死。美国消防局的统计，在火灾死亡人数的80%的人由于吸入毒气而致死。窒息作用。建筑物内当火灾燃烧旺盛时，二氧化碳的浓度可达15%23%。一般人员接触10%左右浓度的二氧化碳，会引起头晕；严重者，会发生昏迷、呼吸困难，甚至处于大脑停顿状态，失去知觉。接触20%左右浓度的二氧化碳，人体的神经中枢系统出现麻痹，导致死亡。刺激作用。火灾时可燃物热分解的产物中有一些气体对人体会产生较强的刺激作用，如氯化氢、氨气、氟化氢、二氧化碳、烟气和二氧化碳等。,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,高温作用。建筑物内发生火灾，温度达到轰燃点后室内温度可达500C以上，甚至

4、高达800C。高温也是导致火灾迅速蔓延扩大、火灾损失增大的主要原因。烟气还会影响人的视觉、降低视觉，给人造成恐怖感，延误人员的疏散和灭火行动。,由此可见，在建筑中必要的位置设置防排烟系统是对建筑的火灾防控和扑救、对保证人员的安全疏散起着重要的作用，防烟设计对保证建筑物内的人员安全和防止烟气的扩散十分重要。,排烟：目的是将火灾时产生的烟气及时排除，防止烟气向防烟分区外扩散，以确保疏散通路和疏散所需时间。,建筑防排烟,防烟：目的是将烟气封闭在一定区域内，以确保疏散线路畅通，无烟气侵入。,建筑防烟、排烟设计,高层民用建筑设计防火规范规定，凡建筑高度超过24m的新建、扩建和改建的高层民用建筑及其相连的

5、且高度不超过24m的裙房设有防烟楼梯及消防电梯均应进行防烟、排烟设计。,需要设置防烟、排烟的部位有,防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或两者合用前室,一类建筑和高度超过32m的二类建筑的以下部位,面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间,封闭避难层,室内中庭,总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2的、且经常有人停留或可燃物较多的地下室房间。,建筑设计防火规范、人民防空工程设计防火规范、汽车库、修车库、停车场设计防火规范,建筑防烟、排烟设计,防烟分区的概念,防烟分区：是指采用挡烟垂壁、隔墙或从顶板下突出不小于50cm的梁等具有一定耐火性能的不燃烧体来划分的防烟、蓄烟空间。划分防

6、烟分区是为有利于建筑物内人员安全疏散和有组织排烟，而采取的技术措施。大量火灾事故表明，建筑物内发生火灾时，烟气是阻碍人们逃生和灭火扑救行动，导致人员死亡的主要原因之一。因此将高温烟气有效的控制在设定的区域，并通过排烟设施迅速排除室外，才能有效地减少人员伤亡和财产损失，才能够防止火灾的蔓延发展。,建筑防烟、排烟设计,屋顶挡烟隔板：指设在屋顶内，能对烟和热气的横向流动造成障碍的垂直分隔体。挡烟垂壁是指用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于50cm的固定或活动的挡烟设施。活动挡烟垂壁：指火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，自动下垂的挡烟垂壁。挡烟垂壁起阻挡烟气的作用，同时可以增强防烟分区排烟口的吸烟

7、效果。挡烟垂壁应采用非燃料制作（如钢板、夹丝玻璃、钢化玻璃等）。挡烟垂壁可采用固定或活动式的，当建筑物净空较高时，可采用固定式的，将挡烟垂壁长期固定在顶棚上；当建筑物净空较低时，宜采用活动式的挡烟垂壁。,建筑防烟、排烟设计,活动挡烟垂壁应由感烟控制器控制，或与排烟口联动，或受消防控制中心控制，但同时应能就地手动控制。活动挡烟垂壁落下时，其下端距地面的高度应大于1.8m。从挡烟效果来看，挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些。因此，要求在成为安全区域的场所，宜采用挡烟隔墙，如图19.2所示。有条件的建筑物，可利用钢筋混凝土梁或钢梁作挡烟梁进行挡烟，如图19.3所示。当顶棚为非燃烧材料或难燃材料时，则挡烟

8、垂壁或挡烟隔墙只紧贴顶棚平面即可，不必完全隔断，如图19.4所示；当顶棚为可燃材料时，则挡烟垂壁或挡烟隔墙要穿过顶棚平面，并紧贴非燃烧体楼板或顶板，如图19.5所示。,建筑防烟、排烟设计,图19.2 挡烟隔墙示意图,图19.3 挡烟梁示意图,图19.4 挡烟隔墙或挡烟垂壁 在顶棚内不隔断示意图,图19.5 挡烟隔墙或挡烟垂壁 在顶棚内隔断示意图,建筑防烟、排烟设计,设置防烟分区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并能迅速排除，达到控制或再蔓延和减少火灾损失的目的。设置防烟分区时，面积划分必须合适，如果面积过大，会使烟气波及面积扩大，增加受灾面，不利于安全疏散和扑救；如果

9、面积过小，不仅影响使用，还会提高工程造价。防烟分区应根据建筑物的种类和要求不同可按其功能、用途、面积、楼层等划分。,防烟分区划分原则,建筑防烟、排烟设计,走道和房间（包括地下室）按规定设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，并按分设或合设的情况划分防烟区；一座建筑物的某几层需设排烟设施，且采用垂直排烟道（竖井）进行排烟时，其余按规定不需设排烟设施的各层，如增加投资不多，可考虑扩大设置排烟范围，各层也亦划分防烟分区和设置排烟设施。防烟分区不应跨越防火分区设施。对有特殊用途的场所，如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难层间等应单独划分防烟分区。防烟分区一般不跨越楼层，某些情况下，如一层的面

10、积过小，允许包括一个以上的楼层，但以不超过三层为宜。,防烟分区一般应遵守以下原则设置：,建筑防烟、排烟设计,对于高层民用建筑和其他建筑，每个防烟分区的面积不宜大于500 m2，当顶棚（或顶板）高度在6m以上时，可不受此限制；但对于人民防空地下建筑的人防队员及人员隐蔽所的使用面积（抗爆单元）不应大于400 m2。设有机械排烟系统的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000 m2，且防烟分区不应跨越防火分区。民用建筑中设置排烟设施的走道、净高不超过6m的房间，应划分防烟分区。,凡需要设置排烟设施的走道、净空不超过6m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下凸出不小于50cm的梁划分防烟分区。,

11、划分防烟分区的注意事项,建筑防烟、排烟设计,走道按规定需要设排烟设施，而房间（包括地下室）不设，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区面积的划分包括房间的面积。房间（包括地下室）按规定设排烟设施而走道不设，并且房间与走道相通的门是防火门时，可只按房间的面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区面积的划分应包括走道的面积。走道和房间（包括地下室）按规定均设排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，按分设或合设排烟设施的情况划分防烟分区。当建筑面积较大时，可将每个防烟分区划分成几个排烟系统，并将竖风道分散布置在相

12、应防烟分区之内，以便尽量缩短水平风道，这样不仅经济，而且排烟效果好。,建筑防烟、排烟设计,隔烟设施：挡烟垂壁,建筑防烟、排烟设计,隔烟设施：挡烟隔墙,建筑防烟、排烟设计,隔烟设施：挡烟梁,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,自然排烟,防排烟系统分类,机械排烟,防烟加压送风,密闭防烟方式,建筑防烟、排烟设计,自然排烟,利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口，把烟气排至室外的排烟方式实质是热烟气和冷空气的对流运动。在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗，也可以是专门设置在侧墙上部的排烟口。对高层的建筑来说，可采用专用的通风排烟竖井

13、。,自然排烟方式示意,建筑防烟、排烟设计,分为局部排烟和集中排烟两种方式，也叫负压机械排烟方式。利用排烟机把着火房间中产生的烟气通过排烟口排到室外的排烟方式。局部排烟方式是：在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟；其初投资高，而且日常维护管理麻烦，管理费用也高。集中排烟方式是；将建筑划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟口和排烟竖井或风道利用设置在建筑物屋顶的排烟风机，排至室外。排烟稳定，投资较大，操作管理比较复杂，需要有防排烟设备，要有事故备用电源。,机械排烟,建筑防烟、排烟设计,机械负压排烟方式示意,建筑防烟、排烟设计,对疏散通路的楼梯间进行机械送风，使其压力高于防烟

14、楼梯间前室或消防电梯前室，而这些部位的压力又比走道和火灾区高些。从而可阻止烟气进入楼梯间。,防烟加压送风,密闭防烟方式,对于面积较小，楼板耐火性能较好、密闭性好并采用防火门的房间，可以来用关闭防火门使火灾区与周围隔绝缺氧而熄灭。当发生火灾时将着火房间密封起来，这种方式多用于小面积房间。,加压防烟方式示意,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,自然排烟系统的组成 自然排烟口的面积，一般可取地板面积的1/50。排烟口应设置在距顶棚800mm以内，如图：,自然排烟,建筑防烟、排烟设计,排烟口的平面位置应按以下两个规定：每个防区面积按500m2划分；防区内任何地点到排烟口水平距离小于30m。如图所示

15、。,建筑防烟、排烟设计,自然排烟是最简单、不消耗动力、无需连锁控制的排烟方式。无论是防烟还是排烟，采取可开启外窗的自然排烟方式，由于系统无复杂的控制及控制过程、操作简单，对于满足自然排烟条件的建筑，首先应考虑采取自然排烟方式。根据高层民用建筑设计防火规范规定，在防排烟系统中，对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和超过100m的居住建筑以外的防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室、中庭和房间允许采用可开启外窗的自然排烟方式，但可开启外窗的面积，应满足下列条件：,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应大于2.00 m2，合用前室不小于

16、3.00 m2；靠外墙防烟楼梯间每五层内有可开启外窗总面积之和不小于2.00 m2；长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%；需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%；净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%；防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台，所示凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施，如图。,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,通行机动车的四类隧道；带敞开的阳台、凹廊的防烟楼梯间前室、合用前室；对于丙类厂房中建筑面积大于300 m2的地上房间；人员、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32

17、.0m的高层厂房中长度大于20.0m的内走道；总建筑面积大于5000 m2、室内净高度大于12.0m的丁类厂房；占地面积大于1000 m2的丙类仓库；公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300 m2的地上房间；长度大于20.0m的内走道；,根据建筑设计防火规范规定，可以采用自然排烟方式防烟的有：,建筑防烟、排烟设计,中庭；设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200 m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；总建筑面积大于200 m2或一个房间建筑面积大于50 m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑（室）；其他建筑中长度大于40.0m的疏散走道允许采

18、用可开启外窗的自然排烟方式。但可开启外窗的自然排烟口净面积，应满足下列条件：,防烟楼梯间前室、消防电梯间前室，不应小于2.0 m2；合用前室，不应小于3.0 m2；靠外墙的防烟楼梯间，每5层内可开启排烟窗口净面积不应小于2.0 m2；中庭、剧院舞台，不应小于该中庭、剧场舞台楼地面面积的5%；其他场所，宜取该场所建筑面积的2%5%。,建筑防烟、排烟设计,根据人民防空工程设计防火规范规定，自然排烟口的总面积大于本防烟分区面积的2%时，宜采用自然排烟；自然排烟口底部距室内地平不应小于2m，并应常开或发生火灾时能自动开启。,建筑防烟、排烟设计,自然排烟设计,自然排烟设计是与建筑专业共同研究的设计问题。

19、根据自然排烟设计条件，需要对排烟部位的有效可开启的外窗面积，进行校核计算。为了使烟气能顺利排除，自然排烟的设计还应考虑以下几点：可开启的天窗，应尽量设置在上方，并有能便于迅速开启的装置。为了减少室外风压对自然排烟的影响，排烟口部位尽可能设置挡风措施。内走道的排烟窗，应尽量设置两个或两个以上，尽量使排烟窗不同朝向。不设防烟设施的防烟楼梯间的前室或合用前室，除利用敞开的阳台、凹廊外、前室内应有不同朝向的可开启外窗。,建筑防烟、排烟设计,自然排烟存在的问题,自然排烟方式虽然结构简单、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，应结合建筑物特征进行充分的研究。自然排烟存在

20、下列问题：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。,建筑防烟、排烟设计,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，烟气中又含有大量未燃烧的气体，则烟气排出后就会形成火焰，这将会引起火势向上蔓延。,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，则烟气就失去排除的能力。此外，在室外风力很强，且排烟窗处在迎风面时，当

21、室外风压大于烟气水平流动的动压时，则会引起排烟困难，甚至发生烟气倒灌，反而使烟气蔓延到其他区域。,建筑防烟、排烟设计,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。,建筑防烟、排烟设计,综上所述，在自然排烟方式中，排烟效果存在许多不稳定因素，因此，对自然排烟设计范围要有一

22、定的限制。对于以下条件的建筑物各部位，不能采取自然排烟措施规避火灾风险：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，不宜采取可开启外窗的自然排烟措施。当建筑物高度超过100m时，这些部位不应采取可开启外窗的自然排烟措施；不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室；采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室；高层建筑净空高度超过12m的室内中庭；高层建筑长度超过60m的内走道；,建筑防烟、排烟设计,建筑高度超过50m的厂房和仓库；单层及多层建筑中可开启外窗面积小于地面面积的5%的中庭、剧场舞台；当可开启外窗面积小于建筑面积2%的

23、其他需要设置排烟设施的场所；通行机动车的一、二、三类隧道应设置机械排烟系统。,建筑防烟、排烟设计,防烟加压送风,设置机械加压送风防烟系统的目的，是为了在建筑物发生火灾时，提供不受烟气干扰的疏散线路和避难场所。因此，加压部位必须使关闭的门对着火楼层保持一定的压力差，同时应保证在打开加压部位的门时，在门洞断面处有足够大的气流速度，能有效地阻止烟气的入侵，保证人员疏散与避难。,机械加压送风防烟部位的确定,民用建筑的下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室，如图采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。高层建筑的封闭避难层（间

24、）。,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,防烟楼梯间的前室可以不设防烟防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施。带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，,注：,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,正压标准：防烟楼梯间为40Pa至50Pa。前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层(间)为25Pa至30Pa。,门洞断面的风速：取0.71.2m/s开启门数量：取20层以内建筑物n=2,超过

25、20层的建筑的n=3背压系数：当走道采用自然排烟时，背压系数取0.6；当走道采用机械排烟时，背压系数取0.8.,建筑防烟、排烟设计,加压送风量的计算与确定,计算法,查表法,不一致时,取大者,例：某25层建筑物的防烟楼梯间及其前室，有26扇疏散门，每扇门的面积为2.00.8m，采用金属风道送风，走道设机械排烟系统，试用查表法选取防烟楼梯间加压送风量。【解】根据已知条件查表19-2,得20-32层，风量为30 000-40 000m3/h.从已知条件得知，采用金属风道漏风量较小，走道设有机械排烟系统，故加压送风可选用约33 000m3/h风量的风机较为合适。,防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量,

26、防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量,消防电梯间前室的加压送风量,防烟楼梯间采用自然排烟，前室或合用前室不具备自然排烟条件时的送风量,建筑防烟、排烟设计,注:表中疏散门均按开启21.6m的双扇门计，当采用单扇门时，风量乘0.75系数什算；当设有两个双扇门疏散口时，风量可乘系致计算，开启门时，通过门的风速不宜小于0.7m/s，表内风量上、下限的选取,可根据层数范围、风道的材料、防火门漏风等因素综合确定；当楼层超过32层时，机械加压送风系统及送风量分段设置；剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按两个楼梯间风量计算，送风口应分别设置；封闭避难层，其机械加压送风量应按避难层净面积每m2不小于25m3/

27、h计算。,建筑防烟、排烟设计,计算法,按火灾时开启一定数量门的门洞断面处有一定风速进行计算,式中，W为机械加压送风量，m3/h;n为防烟楼梯间同时开启的门数量，地上20层以内建筑物。n=2，地上21层以上建筑物n=3;F为每樘门的开启断面积,m2;v为门开启时在门洞上保持的风速，一般取0.7 m/s;a为考虑排烟通路产生的背压数，当走道采用机械排烟时。a=0.8,当走道采用可开启外窗进行自然排烟时。a=0.6;b为送风管道的漏风附加率，采用钢板送风管时b=0.15，采用混凝土风道时b=0.25.,按上式计算加压送风量。,上述计算结果与查表法基本一致。,建筑防烟、排烟设计,2）按保持加压部位所需

28、要一定的正压值进行计算,式中，W为机械加压送风量，m3/h;0。827为漏风率系数；AT为总有效漏风面积，m2；P为压力差，Pa;1.25为不严密处附加系数。关于正压间有效漏风面积综合计算方法的规定:并联式漏风通路，总有效漏风面积按下式计算。,如果A1=0.lm2，A2=A3=0.05 m2.则总有效漏风面积AT=0.20m2以上方程可以推广运用到具有任意个开口相互并联的情况，这时系统中的总有效漏风面积等于各个开口面积的综合。即,并联式的漏风通路,式中，n为相互并联开口的数目.串联式漏风通路，总有效漏风面积按下式计算。,对于具有任意个开口相互串联的一般情况，其总有效漏风面积可表示成:,式中，n

29、为相互串联开口的数目。在烟气控制系统的分析中，最常见的是两个开口相互串联的情况，这时的总有效漏风面积可表示为:,如果A1=A2=0.02 m2,则总有效漏风面积AT=0.020.02/(0.022+0.022)1/2 m2如果A1=0.02,A2=0.2 m2,则总有效漏风面积AT=0.0199 m2。说明当两个面积相差很大的开口相互串联时，其总有效漏风面积近似等于其中较小开口的面积。,串联式漏风通路示意图,3)并联和串联混合漏风通路如图所示，总有效漏风面积计算步骤如下:,并联和串联混合漏风通路示意图,从图中可见.开口A2,A3是并联的，其有效漏风面积为:,同样，开口 A4,A5,A6也是相互

30、并联的，其有效漏风面积为:,开口A1与这两个并联有效漏风面积是相互串联的，于是整个系统的总有效漏风面积为:,例：已知A1=A2=A3=0.02m2,A4=A5=A6=0.01 m2，计算并联和串联混合漏风通路示意图的总有效漏风面积。,AT23=A2+A3=0.02+0.02=0.04 m2AT456=A4+A5+A6=0.01+0.01+0.01=0.03 m2,正压间的门关闭时.通过门缝的漏风量:1)四种类型标准门的漏风面积，如表所示，我国当前实际门缝的漏风面积一般大于标准门的漏风面积。,四种类型的标准门漏风面积,2）通过标准门周围的缝隙渗漏出的风量:根据四种类型的标准门漏风面积和公式，按正

31、压间常用的压差，计算出通过标准门周围的缝隙渗漏出的风值值如表所示.,门的漏风量数据,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,(1)门洞断面风速的要求 疏散路线上的门在火灾时必然需要开启，因此在加压系统的设计中应该考虑通向加压空间的门在疏散的时间内(一般时间较短)开启时的状态。此时，由于加压空间与周围空间相连通，两者之间的原压力差将难以维持。不过，只要保持门洞处有一定风速，扩散就能够有效地防止烟气向加压空间流窜。如果只为楼梯间设置加压系统时:当同层的楼梯间与前室之间的门和前室与走道之间的门同时开启时，要求楼梯间与前室之间的门或前室与走道之间的门其中有一个门洞断面流速不小于0.7m/s，当同层的楼

32、梯间前室之间的门关闭，面前室一与走道之间的门开启时。对前室与走道之间的门的门洞断面流速无要求。,建筑防烟、排烟设计,如果楼梯间和合用前室分别设置加压系统时，当合用前室与走道之间的门开启时，则要求该门洞断面流速不小于0.7m/s 如果只对消防电梯前室设置加压送风时，当同层的前室与楼梯间之间的门和前室与走道之间的门同时开启时，要求前室与走道之间的门洞断面流速不小于0.7m/s，对楼梯间与前室之间的门无要求。当楼梯间与前室之间的门关闭时，而前室与走道之间开启时，要求前室与走道之间的门洞断面流速不小于0.5m/s(2)门洞断面风速的计算 门洞断面风速不仅和加压风量有关.而且和室内的空气渗出条件有关，由

33、于门开启时，加压空气进人室内空间后，使室内空气压力有所上升，从而对加压空气起到背压作用。为此，下述的所有以不存在背压为假设条件，计算所得的门洞风量或风速均应乘以背压系数。背压系数的选取如前述:当走道采用自然排烟时，背压系数取0.6;当走道采用机械排烟时，背压系数取0.8,建筑防烟、排烟设计,机械加压送风防烟系统的设置：,1）机械加压送风的防烟楼梯间及其合用前室应分别设置独立的送风系统，当共用一个系统时.应在通向合用前室的支管上设置压差自动控制装置。2)防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2一3层设一风日，风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口.当采用常开的双层百叶风口时，应在其加压风机的吸人管上

34、设置与开启风机联锁的电动阀。前室的加压送风口应每层设置，风口为常开的双层百叶风口，且应在其压风机的吸入管上设置止回阀或与开启风机联锁的电动阀。设置止回阀或与开启风机联锁的电动阀的目的是防止冬季设有采暖设备和夏季设有空调系统的建筑物内热、冷能量损失。对于冬季不设暖设备和夏季不设空调系统的建筑物可不设止同阀或与风机开启连锁的电动阀。,建筑防烟、排烟设计,机械加压送风防烟系统的设置：,3）机械加压送风机可采用轴流风机或中低压离心风机，风机的全压除计算最不利的压头损失外，尚有余压。余压值为;防烟楼梯间P=50Pa;防烟前室或合用前室时P=25Pa;避难层P=25Pa.机械加压送风机可设置一台或多台.安

35、装位置应考虑供电条件、风量分配均匀以及新风入口不受烟气污染等因素。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5 h的隔墙和1.5h的楼板和其他部位隔开，隔墙上的门应为甲级防火门。4)机械加压送风a的风速不宜大于 rn is。楼梯间的风口截面按楼梯间总送风量的平均值计算，前室的风口截面按前室总风量的50%计算。,建筑防烟、排烟设计,机械加压送风防烟系统的设置：,5)在机械加压送风系统的管道上不应设置防火阀。送风管内的风速不应大于20m/s 6)机械加压送风机的关闭控制可在下列位置选取:风机由烟感、温感探头或自动喷水系统自动控制启动;风机由消防控制中心及建筑物防烟楼梯出口处的手动关闭装置控制关闭。7

36、)剪刀楼梯问与前室的机械加压送风系统宜分别设置。即楼梯间共用一个系统，前室共用一个系统，但其加压送风量均以两倍风量计算。8)机械加压送风系统的风机、管道送风口等的选用、加工、安装等均可按一般通风系统要求执行。,防排烟系统控制示意图,例：某30层建筑，其防烟楼梯间加压送风量为20000m3/h，合用前室的加压送风量为22000 m3/h,计算防烟楼梯间和合用前室的送风口截面积。解：(1)防烟楼梯间加压送风口的截面积 按每三层设一风口，共需风口为10个，送风口的风速为7m/s时，风口的截面积为,取每个风口截面积为300 mm270mm(2)合用前室加压送风口的截面积 30层建筑按同时开启3个门计算

37、，送风口风速为7m/s时，风口的截面积为,取每个风口截面积为450 mm300mm,例:某办公大厦、建筑物高96m，共30层，建筑物内设甲、乙两座疏散楼梯，甲楼梯与消防电梯合用一个前室，乙楼梯为防烟楼梯及其前室，每层楼梯间与前室之间，前室与走道之间均设一樘双扇门，每樘双扇门的尺寸为高2m、宽1.6m;关闭门时假设门缝宽度为0.003 m,渗漏面积为0.03m2;电梯井顶部设有一个面积为0.1 m2的排气口，走道内设有机械排烟系统，送风管道采用镀锌钢板制作，并设在管道井内。试求甲、乙两楼梯间的加压送风量。设计计算步骤如下:1、加压系统的确定 甲楼梯:楼梯间与合用前室分别设置独立的加压送风系统。乙

38、楼梯:只对楼梯间设置加压送风系统。2、系统的选型 本例中各加压系统均为单级加压系统，系统压力控制:楼梯间为50Pa，前室为25Pa 3、送风量的确定 本例风量的确定采用查表法与公式法分别计算。查表法 甲楼梯:防烟楼梯间所需风量为20000m3/h，合用前室所需风量为22000m3/h乙楼梯:楼梯间所儒风量为35 000m3/h,建筑防烟、排烟设计,加压送风系统设计要点加压送风机的全压，除计算系统风道压力损失外，尚有下列余压值：防烟楼梯间为4050Pa；前室或合用前室为2530 Pa；封闭式避难层为2530 Pa。防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2 3层设一个风口，风口应采用自垂式百叶风口或常开百叶

39、式风口；当采用常开百叶式风口时，应在加压送风机的压出管上设置止回阀。前室的送风口应每层设置，每个送风口的有效面积按1/3系统总风量确定加压空气的排出，可通过走廊或房间的外窗、竖井自然排出，也可利用走廊的机械排烟装置排出。,建筑防烟、排烟设计,风口楼梯间每隔二至三层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个。楼梯间加压送风口平时宜常开。前室加压送风口平时宜常闭，火灾时打开与着火层上下相邻层的风口送风。当前室采用带启闭信号的常闭防火门时，可设常开式加压送风口。,风机机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应保证新风入口不受火、烟威胁送风机的进风口宜直接与室外空气相联通；送风机的

40、进风口不宜与排烟机的出风口设在同一层面。如必须设在同一层面时，送风机的进风口应不受烟气影响；,建筑防烟、排烟设计,机械排烟,防烟分区：在防火分区内划分防烟分区以控制烟气的流动及蔓延。设置排烟设施的走道，净高不超过6.00m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶栩下突出不小于0.5m的梁划分防烟分区。划分防烟分区的方法如下:l)建筑面积较大时，可将每个防烟分区划分成几个排烟系统、并将竖风道分散布置在几处，以便尽量缩短水平风道。这样不仅排烟效果好，而且也经济。,建筑防烟、排烟设计,机械排烟,2)在高层建筑中，可以在垂直方向分成数个系统。不过将上层烟气引向下层的风道布置方式是不可取的。如图所示,风道和排

41、烟风机的位置关系,建筑防烟、排烟设计,机械排烟,3)每个防烟分区的面积不宜超过500m2(地下室不宜超过300m2)，且防烟分区不应跨越防火分区。如图所示,防烟分区和防火分区,建筑防烟、排烟设计,机械排烟,4)走道按规定需设排烟设施，而房间(包括地下室)不设，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道划分防烟分区;如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括房间的面积。5)房间(包括地下室)按规定设排烟设施，而走道不设时，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按房间划分防烟分区;如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区的划分应包括走道的面积。6)走道和房间(包括地下室)按规定均应设排

42、烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，按分设或合设的情况划分防烟分区。,建筑防烟、排烟设计,机械排烟设置部位的确定,根据高层民用建筑设计防火规范的规定，对一类建筑和高度超过32m的二类建筑的下列部位应设盆机械排烟设施.(1)长度超过20m，且无直接天然采光或设固定窗的内走道。(2)虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的内走道。(3)面积超过100 rn，且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间。(4)净空高度超过12rn及12rn以下，且不具备自然排烟条件的室内中庭。(5)地下室各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50 rn2，且经常有人停留或可燃物较多的房间(设

43、有窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外)。需要说明的是，带裙房的高层民用建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯合用前室，当裙房以上部分能采用可开启外窗自然排烟措施，其裙房以内部分不具备自然排烟条件时，应对其不具备自然徘烟条件的前室和合用前室设置局部机械排烟设施。,建筑防烟、排烟设计,排烟量的计算,(1)走道或房间采用机械排烟时，排烟风量的计算:当排烟风机担负一个防烟分区时或净空高度大于6.00rn的不划防烟分区的房间时，应按该防烟分区面积每平方米不小于60m3/h计算。(单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h).当担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不少于120m3/h

44、计算。排烟风道各管段风量的计算，如图所示。计算结果如表所示,排烟风道各管段的风量,建筑防烟、排烟设计,排烟风道各管段的风量计算,建筑防烟、排烟设计,一个排烟系统可以担负几个防烟分区，其最大排烟量为60000m3/h，见图所示。,排烟风机最大风量的确定标准,建筑防烟、排烟设计,(2)中庭机械排烟系统 1）中庭机械排烟原理及图示 通过二层或多层楼且顶部是封闭的筒体空间称为中庭。中庭与相连的所有楼层是相通的，一般设有采光窗。在中庭上部设置排烟风机，把中庭作为着火楼层的一个大排烟道，并使着火楼层保持负压，就能有效地控制烟气和火灾，如图所示,中庭排烟示意图,建筑防烟、排烟设计,2)中庭机械排烟量中庭机械

45、排烟量按其容积的换气次数确定排烟量，按表选取。,中庭机械排烟量,选择排烟风机，应附加漏风系数，一般采用10%一30%.排烟系统的管道，应按系统的最不利条件考虑，也就是按最远两个排烟口同时开启的条件计算。,建筑防烟、排烟设计,防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室的排烟设计应符合表的要求.机械排烟方式的设计标准(注：排烟风面应有备用电源),建筑防烟、排烟设计,防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，设置排烟设备的示例，如图所示。,设置排烟设备的示例（a）前室机械送风。机械排烟;(b)前室机械排烟，自然进风,建筑防烟、排烟设计,排烟系统的设计 房间和走道的排烟系统与防烟梯梯间、消防电梯前室以及

46、合用前室的排烟系统应分开设置。每个排烟系统，排烟口的数量，不宜多于30个。机械排烟系统与通风和空气调节系统，一般应分开设置。当有条件利用通风和空气调节系统进行排烟时，则也可以加以利用，但是必须采取相应的安全措施，如设有在火灾时能将通风和空气调节系统自动切换为排烟系统的装置，如图所示。排烟口、排烟阀门，排烟风道等与烟气接触的部件，必须采用非燃材料制作，并与可燃物保持不小于150m的距离口,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,排烟设备的布置原则 在高层建筑排烟设计中，选择和布置排烟口、进风口、排烟道和进风道的位置时，应以保证人员安全疏散和气流组织合理为前提，务必使进人前室的烟气能顺利排出，避免

47、受进风气流的干扰。从图中可以看出，由于进、排风道的位置不同，排烟的效果是不相同的。所以要重视排烟口和进风口的相对位置的分布。,建筑防烟、排烟设计,排烟口 安装排烟口时.应注意下列几点:（1）当用隔墙或挡烟壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口。(2)排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位，排烟口至该防烟分区最远点的水乎跟离不应超过30 m。(3)排烟口必须设置在距离顶棚80 mrn以内的高度上。对于顶棚高度超过3m的建筑物，排烟口可设在距地面2.1 m的高度上，或者设置在地面与顶棚之间1以上高度的墙面上。(4)为防止顶部排烟口处的烟气外滋，可在排烟口一侧的上部装设防烟幕墙。,建筑防烟、排烟

48、设计,排烟口 安装排烟口时.应注意下列几点:(5)排烟口的尺寸，可根据烟气通过排烟口有效断面时的速度不小于10 m/s、进行计算。排烟速度越高，排出气体中空气所占的比率越大，因此排烟口的最小面积一般不应小于0.04m2。(6)同一分区设置数个排烟口时，要求做到所有排烟口能同时开启，排烟量应等于各排烟口排烟量的总和。(7)在排烟通道中，条缝形排烟口对于整个通道都是有效的，而方形排烟口则不容易排掉通道两侧的烟气。(8)排烟口均设有手动开启装置或与感烟器连锁的自动开启装置或消防控制中心远距离控制的开启装置等。除开启装置将其打开外，平时需一直保持闭锁状态.,建筑防烟、排烟设计,建筑防烟、排烟设计,排烟

49、口的吸入状态（a）条缝型排烟口(b)方形排烟口(c)排风风速高的情况,建筑防烟、排烟设计,排烟风机、排烟风道的设计要求 1)排烟风机（1）合理选择排烟风机。用于排烟的风机主要有离心风机和轴流风机，还有自带电源的专用排烟风机。排烟风机应有备用电源，并应有能自动切换的装置，排烟风机应耐热.变形小。使其在排送280烟气时连续工作30 min仍能达到设计要求。普通离心风机。从风机的耐热性能与变形等方面来看，离心风机比轴流风机优越。经有关部门试验表明.在排送280烟气时，连续工作30min是完全可行的。其不足之处是风机体型较大。占地面积较大。,建筑防烟、排烟设计,排烟风机、排烟风道的设计要求 1)排烟风

50、机 轴流风机。使用轴流风机排烟，其电动机装置应安装在风管外，或者采用冷却轴承的装置.目前国内已经生产专用排烟轴流风机、其设置方便，占地面积小。自带电源的专用排烟风机。利用蓄电池为电源的专用排烟风机。其蓄电池的容量应能使排烟风机连续运行30min。对自带发电机的排烟风机。应对其风机房设有能排除余热的个面通风系统。,排烟风机设置要求 应设置在该排烟系统最高排烟口的上部，并应设在用耐火极限不小于2.5h的隔墙隔开的机房内，机房的门应采用耐火极限不低于0.6h的防火门。为了方便维修，排烟风机外壳至墙壁或设备的距离不应小于60cm 排烟风机与排烟道的连接方式应合理。实践证明，排烟风机与排烟风道连接方式不