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1、 建筑通风与防排烟建筑通风与防排烟第一节第一节 建筑通风基本知识建筑通风基本知识 一、通风系统的作用一、通风系统的作用 通风是通风是改善空气条件改善空气条件的一种方法，它包的一种方法，它包括从室内排除污浊空气和向室内补充新括从室内排除污浊空气和向室内补充新鲜空气两个方面。前者称为排风，后者鲜空气两个方面。前者称为排风，后者称为送风。为实现排风和送风所采用的称为送风。为实现排风和送风所采用的一系列设备、装置的总体一系列设备、装置的总体称为通风系统。称为通风系统。二、通风系统的分类二、通风系统的分类迫使室内空气流动的动力称为通风系统迫使室内空气流动的动力称为通风系统的作用动力，通风系统按作用动力来
2、划的作用动力，通风系统按作用动力来划分，可分为分，可分为: :自然通风自然通风机械通风机械通风1自然通风自然通风 自然通风主要是依靠室外风所造成的自自然通风主要是依靠室外风所造成的自然风压和室内外空气温度差所造成的热然风压和室内外空气温度差所造成的热压来迫使空气进行流动，从而改变室内压来迫使空气进行流动，从而改变室内空气环境。空气环境。自然通风是一种经济而有效的通风方法。自然通风是一种经济而有效的通风方法。但受自然条件的影响较大，空气不能进但受自然条件的影响较大，空气不能进行预先处理，排出的空气不能进行除尘行预先处理，排出的空气不能进行除尘和净化，会污染周围环境。和净化，会污染周围环境。 风压
3、作用下的自然通风风压作用下的自然通风 热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风 2机械通风机械通风利用通风设备所造成的压力，迫使室内利用通风设备所造成的压力，迫使室内外空气进行交换的一种通风方式。外空气进行交换的一种通风方式。可进行局部通风，改善室内局部空气条可进行局部通风，改善室内局部空气条件，可根据实际需要调节风量。件，可根据实际需要调节风量。机械通风又可分为全面通风和局部通风机械通风又可分为全面通风和局部通风两种。两种。 图图3.3.用轴流风机排风的全面通风用轴流风机排风的全面通风图图4 4 同同时时设设送送风风、排排风风风风机机的的全全面面通通风风方方式式图图q: q: 机械局部排风系
4、统机械局部排风系统 图图s. s. 机械局部送风系统机械局部送风系统 第二节第二节 通风管道及设备通风管道及设备自然通风系统一般不需要设置设备，机自然通风系统一般不需要设置设备，机械通风的主要设备有械通风的主要设备有风机、风管或风道、风机、风管或风道、风阀、风口和除尘设备风阀、风口和除尘设备等。等。一、风机一、风机风机是通风系统中为空气的流动提供动力以克风机是通风系统中为空气的流动提供动力以克服输送过程中的阻力损失的机械设备。服输送过程中的阻力损失的机械设备。一般可分为一般可分为离心风机和轴流风机离心风机和轴流风机 风机的技术性能风机的技术性能: : 风量：单位时间输送的空气量，风量：单位时间
5、输送的空气量，m3/hm3/h； 风压：指风机所产生的压强，风压：指风机所产生的压强，PaPa； 有效功率：等于风量与风压的乘积，有效功率：等于风量与风压的乘积，W W。 11叶轮；叶轮；22机轴；机轴；33机壳；机壳；44吸气口；吸气口；55排气口排气口图图e. e. 离心风机结构示意图离心风机结构示意图二、通风管道二、通风管道 1 1风管材料风管材料金属材料有薄钢板、不锈钢板（防腐）、金属材料有薄钢板、不锈钢板（防腐）、铝板（防爆）等；铝板（防爆）等；非金属材料有玻璃钢板、硬聚氯乙烯板、非金属材料有玻璃钢板、硬聚氯乙烯板、混凝土风道等。混凝土风道等。二、通风管道二、通风管道 经常移动的风管
6、，则大多用柔性材料制经常移动的风管，则大多用柔性材料制成各种软管，如塑料软管、橡胶软管以成各种软管，如塑料软管、橡胶软管以及金属软管等及金属软管等国内广泛推广应用的国内广泛推广应用的法兰垫料法兰垫料为泡沫氯为泡沫氯丁橡胶垫，其一面带胶，使用这种垫料丁橡胶垫，其一面带胶，使用这种垫料操作方便，密封效果较好。操作方便，密封效果较好。 二、通风管道二、通风管道 2 2风管的断面形状风管的断面形状风管的断面形状有圆形和矩形两种。风管的断面形状有圆形和矩形两种。在断面积相同时，圆形风管的阻力小，在断面积相同时，圆形风管的阻力小，材料省，强度大；材料省，强度大；在通风除尘工程中常采用圆形风管，在在通风除尘
7、工程中常采用圆形风管，在民用建筑空调工程中常采用矩形风管。民用建筑空调工程中常采用矩形风管。矩形风管的宽高比尽可能控制在矩形风管的宽高比尽可能控制在4141以以下下 三、风阀三、风阀风阀装设在风管或风道中，主要用于风阀装设在风管或风道中，主要用于空气的流量调节。空气的流量调节。可分为一次调节阀、可分为一次调节阀、开关阀和自动调节阀等。开关阀和自动调节阀等。 四、风口四、风口风口分为风口分为进气口和排气口进气口和排气口两种，装设两种，装设在风管或风道的在风管或风道的两端。两端。根据使用场合根据使用场合的不同，分为室内和室外两种形式。的不同，分为室内和室外两种形式。五、除尘设备五、除尘设备为为防防
8、止止大大气气污污染染，排排风风系系统统在在将将空空气气排排出出大大气气前前，应应根根据据实实际际情情况况进进行行净净化化处处理理，使使粉粉尘尘与与空空气气分分离离，进进行行这这种种处理过程的设备处理过程的设备称为除尘设备。称为除尘设备。除尘设备种类很多，主要有除尘设备种类很多，主要有挡板式挡板式除尘除尘器、器、旋风式旋风式除尘器、除尘器、袋式袋式除尘器和除尘器和喷喷淋塔式淋塔式除尘器等四种类型。除尘器等四种类型。 挡板式挡板式袋袋式式旋风式旋风式喷淋塔喷淋塔第三节第三节 高层建筑的防火排烟高层建筑的防火排烟 在火灾事故的死伤者中，大多数是由于在火灾事故的死伤者中，大多数是由于烟气的窒息或中毒烟
9、气的窒息或中毒所造成。所造成。 燃烧时产生有毒气体的装修材料的使用，燃烧时产生有毒气体的装修材料的使用，以及高层建筑中各种以及高层建筑中各种竖向管道产生的烟竖向管道产生的烟囱效应囱效应. .烟气遮挡视线，使人们在疏散时产生烟气遮挡视线，使人们在疏散时产生心心理恐慌，理恐慌，给消防抢救工作带来很大困难。给消防抢救工作带来很大困难。 1防火分区和防烟分区防火分区和防烟分区为防止火灾的蔓延和危害，在高层建筑中，必为防止火灾的蔓延和危害，在高层建筑中，必须进行须进行防火排烟设计防火排烟设计，防火的目的是防止火灾，防火的目的是防止火灾蔓延和扑灭火灾，而排烟的目的则是将火灾产蔓延和扑灭火灾，而排烟的目的则
10、是将火灾产生的烟气及时予以排除，防止烟气向外扩散，生的烟气及时予以排除，防止烟气向外扩散，以确保室内人员的顺利疏散。以确保室内人员的顺利疏散。在高层建筑的防火排烟设计中，通常将建筑物在高层建筑的防火排烟设计中，通常将建筑物划分为若干个划分为若干个防火、防烟分区防火、防烟分区，各分区间以防，各分区间以防火墙及防火门进行分隔，防止火势和烟气从某火墙及防火门进行分隔，防止火势和烟气从某一分区内向另一分区扩散。一分区内向另一分区扩散。 图图7.3.1 7.3.1 防烟分区设计实例防烟分区设计实例2烟气的扩散机理烟气的扩散机理所谓烟气所谓烟气，是指物质在不完全燃烧时产，是指物质在不完全燃烧时产生的固体及
11、液体粒子在空气中的浮游状生的固体及液体粒子在空气中的浮游状态。态。烟气的流动扩散，主要受到烟气的流动扩散，主要受到风压和热压风压和热压等因素的影响。等因素的影响。2烟气的扩散机理烟气的扩散机理风压风压是指风吹到建筑物的外表面时，由是指风吹到建筑物的外表面时，由于空气流动受阻，速度减小，部分动能于空气流动受阻，速度减小，部分动能转变为静压时产生的压力。在迎风面，转变为静压时产生的压力。在迎风面，室外压力大于室内压力，空气从室外向室外压力大于室内压力，空气从室外向室内渗透。室内渗透。火灾发生时，火灾发生时，如果窗户处于建筑物的迎如果窗户处于建筑物的迎风面，风压作用会使烟气迅速地扩散到风面，风压作用
12、会使烟气迅速地扩散到整个失火楼层，甚至把它吹到其他的楼整个失火楼层，甚至把它吹到其他的楼层中去。层中去。2烟气的扩散机理烟气的扩散机理热压或烟囱效应热压或烟囱效应是由室内外空气的密度是由室内外空气的密度差和空气柱高度产生的作用力所造成。差和空气柱高度产生的作用力所造成。热压作用随着室内外温差和竖井高度的热压作用随着室内外温差和竖井高度的增加而增大。增加而增大。火灾发生时，火灾发生时，高层建筑物内温度远远高高层建筑物内温度远远高于室外温度，加上高层建筑竖井高度较于室外温度，加上高层建筑竖井高度较大的影响，热压明显增大，烟气将沿着大的影响，热压明显增大，烟气将沿着建筑物的竖井向上扩散，而且失火楼层
13、建筑物的竖井向上扩散，而且失火楼层越低，烟囱效应越明显。越低，烟囱效应越明显。2烟气的扩散机理烟气的扩散机理由此可知，由此可知，当建筑物的当建筑物的下部或迎风面下部或迎风面房房间间发生火灾发生火灾时，由于风压和热压的作用，时，由于风压和热压的作用，火灾造成的危害性要比建筑物的上部或火灾造成的危害性要比建筑物的上部或背风面房间失火所造成的背风面房间失火所造成的危害大得多危害大得多。此外，此外，火灾时，空调系统风机提供的动火灾时，空调系统风机提供的动力、以及由竖向风道产生的烟囱效应会力、以及由竖向风道产生的烟囱效应会使烟气和火势沿着风道扩散，迅速蔓延使烟气和火势沿着风道扩散，迅速蔓延到风道所能达到
14、的地方。到风道所能达到的地方。2烟气的扩散机理烟气的扩散机理因此高层建筑的防排烟，因此高层建筑的防排烟，需采用自然排需采用自然排烟、机械防烟、机械排烟等各种形式，烟、机械防烟、机械排烟等各种形式，阻止烟气在建筑物内部疏散通道中的扩阻止烟气在建筑物内部疏散通道中的扩散蔓延，确保安全。散蔓延，确保安全。此外，此外，建筑物的通风空调系统应采取防建筑物的通风空调系统应采取防火、防烟措施。火、防烟措施。 二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式1 1自然排烟自然排烟自然排烟自然排烟是利用风压和热压作动力的排烟是利用风压和热压作动力的排烟方式。具有结构简单、节省能源、运行可方式。具有结构简单、
15、节省能源、运行可靠性高等优点。靠性高等优点。在高层建筑中，在高层建筑中，具有靠外墙的具有靠外墙的防烟楼梯间防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室及其前室、消防电梯间前室和合用前室的的建筑宜采用自然排烟方式，建筑宜采用自然排烟方式，排烟口排烟口的位置的位置应设在建筑物常年主导风向的应设在建筑物常年主导风向的背风侧背风侧。 2 2机械防烟机械防烟机械防烟机械防烟是采取机械加压送风方式，是采取机械加压送风方式，以风机所产生的气体流动和压力差控以风机所产生的气体流动和压力差控制烟气的流动方向的防烟技术。制烟气的流动方向的防烟技术。二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式在火灾发生时，
16、在火灾发生时，风机气流所造成的压力差阻止风机气流所造成的压力差阻止烟气进入建筑物的安全疏散通道内，从而保证烟气进入建筑物的安全疏散通道内，从而保证人员疏散和消防扑救的需要。人员疏散和消防扑救的需要。没有散开的阳台、凹廊或不同朝向的可开启外没有散开的阳台、凹廊或不同朝向的可开启外窗的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两窗的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室，者合用前室，应设置机械防烟设施。应设置机械防烟设施。避难层避难层为全封闭式避难层时，应设加压送风设为全封闭式避难层时，应设加压送风设施。施。 二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建
17、筑防火排烟的形式3 3机械排烟机械排烟机械排烟机械排烟是采取机械排风方式，以风机是采取机械排风方式，以风机所产生的气体流动和压力差，利用排烟所产生的气体流动和压力差，利用排烟管道将烟气排出或稀释烟气的浓度。管道将烟气排出或稀释烟气的浓度。机械排烟方式适用于机械排烟方式适用于不具备自然排烟条不具备自然排烟条件或较难进行自然排烟的内走道、房间、件或较难进行自然排烟的内走道、房间、中庭及地下室。中庭及地下室。二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式严格按照严格按照机械排烟的要求机械排烟的要求来进行设计建来进行设计建造。（如排烟口的设置，排烟风机的选造。（如排烟口的设置，排烟风机的选择及风
18、道材料的选择等）择及风道材料的选择等）机械排烟系统的控制程序机械排烟系统的控制程序，可分为不设，可分为不设消防控制室和设消防控制室的消防控制室和设消防控制室的两种两种，其，其排烟控制程序如下图：排烟控制程序如下图： 不不设设消消防防控控制制室室的的房房间间机机械械排排烟烟控控制制程程序序 设设有有消消防防控控制制室室的的房房间间机机械械排排烟烟控控制制程程序序二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式4 4通风和空调系统的防火通风和空调系统的防火火灾发生后，火灾发生后，应尽量控制火情向其他防应尽量控制火情向其他防火分区蔓延。因此，在通风空调系统的火分区蔓延。因此，在通风空调系统的通风
19、管道中需设置防火阀通风管道中需设置防火阀，并有一定的，并有一定的防火措施。防火措施。二、高层建筑防火排烟的形式二、高层建筑防火排烟的形式防火阀应设置在：防火阀应设置在：穿越防火分区的隔墙穿越防火分区的隔墙处；穿越机房及重要房间或有火灾危险处；穿越机房及重要房间或有火灾危险性房间的隔墙和楼板处；与垂直风道相性房间的隔墙和楼板处；与垂直风道相连的水平风道交接处；穿越变形缝的两连的水平风道交接处；穿越变形缝的两侧。防火阀的侧。防火阀的动作温度为动作温度为7070。通风空调管道工程中通风空调管道工程中所用的管道、保温所用的管道、保温材料、消声材料和胶粘剂等应采用材料、消声材料和胶粘剂等应采用不燃不燃材
20、料或难燃材料制作材料或难燃材料制作。 三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件主要有主要有: :防火阀、防火阀、排烟阀排烟阀及排烟风机等。及排烟风机等。 1 1防火阀防火阀防防火火阀阀的的控控制制方方式式有有热热敏敏元元件件控控制制、感感烟烟感感温温器控制及复合控制等。器控制及复合控制等。采采用用易易熔熔环环时时，火火灾灾时时易易熔熔环环熔熔断断脱脱落落，实实现现阀门在弹簧力或自重力作用下关闭。阀门在弹簧力或自重力作用下关闭。采采用用热热敏敏电电阻阻、热热电电偶偶、双双金金属属等等时时，通通过过传传感感器器及及电电子子元元器器件件控控制制驱驱动动微微型型电电动动机机工工作作将将阀门
21、关闭。阀门关闭。三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件感感烟烟感感温温器器控控制制是是通通过过感感烟烟感感温温控控制制设设备备的的输输出出信信号号控控制制执执行行机机构构的的电电磁磁铁铁、电电动动机机动动作作，或或控控制制气气动动执执行行机机构构，实实现现阀阀门门在在弹弹簧簧力力作作用下的关闭或电动机转动使阀门关闭。用下的关闭或电动机转动使阀门关闭。防防火火阀阀的的阀阀门门关关闭闭驱驱动动方方式式有有重重力力式式、弹弹簧簧力力驱驱动动式式（或或称称电电磁磁式式）、电电机机驱驱动动式式及及气气动动驱动式等四种。驱动式等四种。常常用用的的防防火火阀阀有有重重力力式式防防火火阀阀，弹弹
22、簧簧式式防防火火阀阀，弹弹簧簧式式防防火火调调节节阀阀，防防火火风风口口，气气动动式式防防火火阀，电动防火阀，电子自控防烟防火阀。阀，电动防火阀，电子自控防烟防火阀。 三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件1 1防火阀防火阀( (方形方形) )三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件1 1防火阀防火阀( (圆形圆形) )三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件图图7.3 7.3 重力式圆形单板防火阀重力式圆形单板防火阀 图图7.4 7.4 弹簧式圆形防火阀弹簧式圆形防火阀 图图7.5 7.5 温度熔断器的构造温度熔断器的构造三、防火、防排烟设备及部件三、防
23、火、防排烟设备及部件2 2排烟阀排烟阀排烟阀安装排烟阀安装在排烟系统中，在排烟系统中，平时呈关闭平时呈关闭状态，状态，发生火灾时，通过控制中心信号发生火灾时，通过控制中心信号来控制执行机构的工作，实现阀门在弹来控制执行机构的工作，实现阀门在弹簧力或电动机转矩作用下的开启。簧力或电动机转矩作用下的开启。三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件设有温感器装置的排烟阀设有温感器装置的排烟阀，在火灾温度，在火灾温度达到动作温度时动作，阀门在弹簧力作达到动作温度时动作，阀门在弹簧力作用下关闭，阻止火灾沿排风管道蔓延。用下关闭，阻止火灾沿排风管道蔓延。排烟阀可分为排烟阀可分为：按控制方式，电磁式和：按控制方式，电磁式和电动式两种；按结构型式可分为装饰型电动式两种；按结构型式可分为装饰型排烟阀、翻板型排烟阀、排烟防火阀；排烟阀、翻板型排烟阀、排烟防火阀；按外形可分为矩形和圆形两种。按外形可分为矩形和圆形两种。 三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件2 2排烟阀排烟阀三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件3 3排烟风机排烟风机三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件3 3排烟管道排烟管道三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件3 3排烟管道排烟管道三、防火、防排烟设备及部件三、防火、防排烟设备及部件3 3排烟管道排烟管道
