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1、第九章 防烟排烟通风,9.1.1 作用与功能,烟气能致命,火灾时产生的烟气的主要成分为一氧化碳，人在这种气体的窒息作用下，死亡率很高，约达50%70%。 另外烟气遮挡人的视线，使人们在疏散时难以辨别方向。,9.1.1 作用与功能,烟气能致命,尤其是高层建筑，因其自身的“烟囱效应”，使烟上升速率极快，如不及时排除，很快会垂直扩散到各处。因此，当发生火灾后，应立即使防排烟系统投入工作，将烟气迅速排出，并防止烟气窜入防烟楼梯、消防电梯及非火灾区内。,（1）便于安全疏散 （2）便于灭火 （3）可控制火势蔓延扩大,9.1.1 建筑物烟气流动特性,1 烟气的扩散机理,Effect of smoke and
2、 its Control,Effect of smoke and its Control,烟气的扩散速度： （1）水平方向：火灾初期为自然扩散，速度为0.1m/s左右。 起火阶段为对流扩散，速度为0.3m/s左右。 火灾中期，高温火灾为对流扩散，速度为0.5-0.8m/s。,（2）楼梯等垂直部分流动速度：34m/s。 意味着只需半分钟左右 , 烟气就可以从大楼的底层扩散到一栋超高层建筑的楼顶。可见 , 火灾时 , 大楼内烟气的扩散速度是非常之快的 。,2 烟气速度在走廊流动过程中的下降,图9-4 在走廊流动过程中烟气的下降状态,图9-5 烟气在走廊流动中的下降,图7-6 建筑物内的烟气流动,图
3、7-7 建筑物内的气流,图7-9 有火灾层时建筑物内压力,9.1.2 防火和防烟分区,在建筑设计中，利用各种防火分隔设施，将建筑物的平面和空间分成若干个分区，称为防火分区。,1 防火分区,9.1.2 防火和防烟分区,竖向防火分隔设施主要有楼板、避难层、防火挑檐、功能转换层等。 水平防火分隔设施主要有防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火幕和防火水幕等，建筑墙体客观上也发挥防火分隔作用。,1 防火分区,建筑分类,9.1.2 防火和防烟分区,1 防火分区,当设有自动灭火系统时，上述面积可增加1倍。,为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成多个小区，称为防烟分区。 防烟分区是对
4、防火分区的细分，防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火灾的扩散。,2 防烟分区,根据高规的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过6m的房间，要求划分防烟分区。 不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区。,2 防烟分区,防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分。 挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动挡烟设施。 活动挡烟垂壁在火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。,一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道（竖井）进行排烟。 每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且不应跨越防火分区。,对于面
5、积小，且其墙体、楼体耐火性能较好、密闭性好并采用防火门的房间，可以采取关闭房门使火灾房间与周围隔绝，让火势由于缺氧而熄灭的防烟方式。,3 密闭防烟,9.1.3 安全疏散,建筑物发生火灾后，受灾人员需及时疏散到安全区域。 疏散路线一般分为4个阶段： 第1阶段为室内任一点到房间门口； 第2阶段为从房间门口至进入楼梯间的路程，即走廊内的疏散； 第3阶段为楼梯间内疏散； 第4阶段为出楼梯间进入安全区。沿着疏散路线，各个阶段的安全性应当依次提高。,9.1.3 安全疏散,楼梯是建筑物中的主要垂直交通通道，根据防火要求可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间及室外楼梯等几种型式。,1. 敞开楼梯间,图7-1
6、,2. 封闭楼梯间,图7-2,3. 防烟楼梯间,图9-3 防烟楼梯间形式示意图 (a)带封闭前室的防烟楼梯间 (b)带凹廊的防烟楼梯间 (c)带阳台的防烟楼梯间,一般分为三种： （1）自然排烟 （2）机械排烟 （3）机械加压送风防烟方式,9.1.4 高层民用建筑的防火排烟方式,防烟、排烟设计的目的是: 将火灾产生的大量烟气及时予以排除以及阻止烟气向防烟分区以外扩散，以确保建筑物内人员的顺利疏散，安全避难和为消防队员创造有利扑救条件。 因此防烟、排烟是进行安全疏散的必要手段。,设置自然防排烟设施，利用烟气的热浮力特性采用自然排烟和防烟。 设置机械送风、机械排烟系统，对保护区域的实行正压送风防烟和
7、机械排烟。,除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，对靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和防烟楼梯间合用前室，有条件时应尽量采用自然排烟。,自然排烟的条件,自然排烟的条件,一类高层建筑和建筑高度超过32m 的二类高层建筑，无直接对外自然通风窗，且长度超过20m 的内走道，或走道两端有自然通风窗，且符合自然排烟条件（如走道长度不超过60m）时，可采用自然排烟。,自然排烟的条件,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，则利用自然排烟。,自然排烟的方式,8.2.2 采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定： 8.2.2
8、.1 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.0m2，合用前室不应小于3.0m2。 8.2.2.2 靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2.0m2。 8.2.2.3 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%。,自然排烟的方式,8.2.2.4 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%。 8.2.2.5 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%。,利用外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排走或稀释烟气的浓度 多层楼房可共同一个排烟竖井,机械防烟的条件,高层建筑的下列部位要求设置独立的机械
9、加压送风的防烟设施： （1）不具备自然排烟的防烟楼梯间，消防电梯前室或合用前室； （2）采用自然排烟的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室 （3）封闭避难层（间）。 （4）建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑,人防工程要求设机械加压送风防烟设施的部位有： （1）防烟楼梯间及其前室（或合用前室）； （2）避难走道及其前室。 设在高层建筑内的汽车停车库。 歌舞娱乐放映游艺场所应设置防烟、排烟设施。,机械防烟的条件,对国内不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室进行加压送风的做法有以下三种： （1）只对防烟楼梯间进行加压送风，其前室不送风 （2）对防烟楼梯间及其前室分别设
10、置两个独立的加压送风系统，进行加压送风。 （3）对防烟楼梯间设置一套加压送风系统的同时，又从该加压送风系统伸出一支管分别对各前室进行加压送风。,9.2 防烟通风设计,9.2.1机械加压送风系统,1作用：火灾发生时，将室外新鲜空气加压送入防烟楼梯间及前室或消防电梯间及前室，这里处正压状态，烟气不能进入防烟楼梯间，给人们提供安全疏散通道。 优点：系统简单、可靠性高等。,2送风方式,防烟加压系统送风量有三个部分： （1）对加压空间的送风 （2）加压空间的漏风 （3）非正压部分的排风,9.2.2 机械防烟加压送风系统的风量,1 加压送风系统压力的确定,(1)防烟楼梯间为40-50Pa (2)（合用)前
11、室、消防电梯间前室、封闭避难层（间）为25-30Pa,9.2.3 加压送风防烟系统设计,加压送风量的计算通常采用压差法或流速法。 压差法 当防烟楼梯间及前室等疏散通道门关闭时，按保持疏散通道合理的正压值来确定加压送风量：,2 加压送风量的确定,按开启失火层疏散门时应保持该门洞处一定的风速来计算加压送风量：,2.风速法,3 加压送风口的设置,8.3.8 楼梯间宜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 。,风口应采用自垂式
12、百叶风口或常开百叶式风口； 当采用后者时，加压风机的压出管上应设置止回阀。,4 “高规”提供加压送风量：,4 “高规”提供加压送风量：,4 “高规”提供加压送风量：,注： 表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的风量按开启2.00m1.60m 的双扇门确定。 当采用单扇门时，其风量可乘以0.75 系数计算；当有两个或两个以上出入口时，其风量应乘以 1.501.75 系数计算。开启门时，通过门的风速不宜小于 0.70m/s。 风量上下限选取应按层数、风道材料、防火门漏风量等因素综合比较确定。,机械加压送风系统因不是常开，对噪声影响可不予考虑，故允许比一般通风的风速稍大些。 对于金属风道，风速
13、不大于20m/s，一般控制在14m/s左右； 对于内表面光滑的混凝土等非金属材料风道，风速不大于15m/s，一般建筑风道风速控制在12m/s左右。 加压送风口的风速不宜大于7m/s。,4 加压送风系统的风速,5 防烟加压送风的设计注意事项,8.3.4 剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。 8.3.5 封闭避难层(间)的机械加压送风量应按避难层净面积每平方米不小于 30m3/h 计算。 8.3.6 机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。,8.3.9 机械加压送风机可采
14、用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火、烟威胁等因素确定。,风机,送风机的进风口宜直接与室外空气相联通； 送风机的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；,送风机应设置在专用的风机房内或室外屋面上。 风机房应采用耐火极限不低于2.5h隔墙和1.5h的楼板与其它部位隔开，隔墙上的门应为甲级防火门； 设常开加压送风口的系统，其送风机的出风管或进风管上应加装单向风阀； 当风机不设于该系统的最高处时，应设与风机联动的电动风阀。,9.3 机械排烟,机械排烟就是使用排烟风机进行强制排烟。它由挡烟壁（活动式或固定
15、式挡烟壁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟口）、防火排烟阀门、排烟风机和烟排出口组成。,9.3.1 机械排烟系统,排烟系统的设计要点：,排烟方式 机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种。,局部排烟：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：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。,排烟系统的设计要点：,2.机械排烟的排烟量 机械排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算，而建筑中庭的
16、机械排烟量则按中庭体积进行计算。,机械排烟的排烟量建规,机械排烟的排烟量高规,8.4.2 设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的风量应符合下列规定： 8.4.2.1 担负一个防烟分区排烟或净空高度大于 6.00m 的不划防烟分区的房间时， 应按每平方米面积不小于 60m3/h 计算（单台风机最小排烟量不应小于 7200m3/h） 。 8.4.2.2 担负两个或两个以上防烟分区排烟时， 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h 计算。,机械排烟的排烟量高规,8.4.2.3 中庭体积小于或等于 17000m3 时，其排烟量按其体积的 6 次/h 换气计算； 中庭体积大于 17000m3 时，其排烟量按其体积的 4 次/h 换气计算，但最小排烟量不应小于102000 m3/h。,3. 机械排烟系统的补风 自然补风；机械送风系统或单独的机械补风系统。 4. 机械排烟系统的布置 走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。 5. 机械排烟系统的风速： 不宜大于10m/s。,房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间，消防电梯前室以及合
