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1、 建筑防排烟9.1 烟气的流动规律与控制原理 9.1.1 烟气的流动规律建筑物发生火灾后，烟气在建筑物内不断流动传播，不仅导致火灾蔓延，也引起人员恐慌，影响疏散与扑救。引起烟气流动的要素有如下几点： 1. 烟囱效应引起的烟气流动2. 浮力引起的烟气流动3. 热膨胀引起的烟气流动4. 风力作用下的烟气流动5. 通风空调系统引起的烟气流动 1. 烟囱效应引起的烟气流动 2. 浮力引起的烟气流动 3. 热膨胀引起的烟气流动 4. 风力作用下的烟气流动建筑物在风力作用下，迎风侧产生正风压，而在建筑侧部或背风侧，将产生负风压。当着火房间在正压侧时，将引导烟气向负压侧的房间流动。反之，当着火房间在负压侧时
2、，风压将引导烟气向室外流动。 5. 通风空调系统引起的烟气流动通风空调系统的管路是烟气流动的通道。当系统运转时，空气流动方向也是烟气能够流动的方向，烟气能够从回风口、新风口等处进入系统。当系统不任务时，由于烟囱效应，浮力、热膨胀和风压的作用，各房间的压力不同，烟气可经过房间的风口、风道传播，也将使火势蔓延。 9.1.1 烟气的流动规律建筑物内火灾的烟气是在上述多要素共同作用下流动、传播。各种作用有时相互叠加，有时相互抵消，而且随着火势的开展，各种要素都在变化着；另外，火灾的熄灭过程也各有差别，因此要确切的用数学模型来描画烟气在建筑物内动态的流动形状是相当困难的。但是了解这些要素作用下的规律，有
3、助于正确的采取防烟、防火措施。 9.1.2 火灾烟气控制原理 1. 防烟系统 2. 排烟系统 利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之为为排烟。排烟。利用自然作用力的排烟称利用自然作用力的排烟称为为自然排烟；利用机械自然排烟；利用机械( (风风机机) )作用力的排烟称机械排烟。作用力的排烟称机械排烟。排烟的部位有两排烟的部位有两类类：着火区和疏散通道。：着火区和疏散通道。着火区排烟的目的是将火灾着火区排烟的目的是将火灾发发生的烟气生的烟气( (包括空气包括空气受受热热膨膨胀胀的体的体积积) )排到室外，降低着火区的排到室外，降低着火区的压压力，力，不
4、使烟气流向非着火区，以利于着火区的人不使烟气流向非着火区，以利于着火区的人员员疏疏散及救火人散及救火人员员的扑救。的扑救。对对于疏散通道的排烟是于疏散通道的排烟是为为了排除能了排除能够够侵入的烟气，侵入的烟气，保保证证疏散通道无烟或少烟，利于人疏散通道无烟或少烟，利于人员员平安疏散及平安疏散及救火人救火人员员的通行。的通行。 9.2 自 然 排 烟 9.2.1 自然排烟方式 9.2.2 自然排烟设计2. 自然排烟设计应思索的几点1) 对于高层住宅及二类高层建筑，当前室内两个不同方向设有可开启的外窗，且可开启窗口面积符合要求时，其排烟效果受风力、风向、热压等要素的影响较小，能到达排烟的目的。因此
5、，在实践设计中，应尽能够利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。 9.2.2 自然排烟设计2) 排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应尽能够接近顶棚位置，并应有方便开启的安装。3) 为了减小风向对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为防烟前室时，应尽量设置与建筑物颜色、体型相顺应的挡风措施。 4) 内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。 9.2.2 自然排烟设计 9.3 机 械 排 烟9.3.1 机械排烟方式机械排烟可分为部分排烟和和集中排烟两种方式。部分排烟是在每个需求排烟的部位设置独立的排烟风机直接进展排烟；集中排烟是将建筑物划分为假设干个区，在每个区内设置排烟风机，经过排烟风道排
6、烟。 9.3.2 机械排烟部位一一类类高高层层建筑和建筑高度超越建筑和建筑高度超越32m32m的二的二类类高高层层建建筑的以下部位，筑的以下部位，应设应设机械排烟机械排烟设备设备：(1) (1) 长长度超越度超越20m20m且不能直接且不能直接对对外采光和自然通外采光和自然通风风的走道；的走道；虽虽有直接采光和自然通有直接采光和自然通风风，但，但长长度超越度超越60m60m的走道。的走道。(2) (2) 面面积积超越超越100100，且，且经经常有人停留或可燃物常有人停留或可燃物较较多的地上房多的地上房间间( (如大型如大型办办公室、公室、储储存存较较多可燃物的多可燃物的库库房等房等) )。对
7、对于面于面积较积较大的房大的房间间思索排烟思索排烟设备设备，而，而对对于运用人数于运用人数较较少、面少、面积较积较小的房小的房间间不思索排烟不思索排烟设备设备，既可保，既可保证证根本平安，又可根本平安，又可节约节约投投资资 9.3.2 机械排烟部位(3) 高层建筑室内超越12m的中庭。中庭在烟气控制、防止火灾蔓延、平安疏散和火灾扑救等方面仍有一定问题，应设排烟设备。(4) 总面积超越200或一个房间超越50，而且经常有人停留或可燃物较多的地下室。 9.3.4 机械排烟系统的设计 1.排烟系统的布置1.1.排烟系排烟系统统的布置的布置1) 1) 排烟气流排烟气流应应与机械加与机械加压压送送风风的
8、气流合理的气流合理组织组织，并尽量思索与疏散人流方向相反。并尽量思索与疏散人流方向相反。2) 2) 为为防止防止风风机超机超负负荷运荷运转转，排烟系，排烟系统竖统竖直方向可直方向可分成数个系分成数个系统统，不，不过过不能采用将上不能采用将上层层烟气引向下烟气引向下层层的的风风道布置方式。道布置方式。3) 3) 每个排烟系每个排烟系统设统设有排烟口的数量不宜超越有排烟口的数量不宜超越3030个，个，以减少漏以减少漏风风量量对对排烟效果的影响。排烟效果的影响。4) 4) 独立独立设设置的机械排烟系置的机械排烟系统统可兼作平常通可兼作平常通风风排气排气运用。运用。 2. 系统组成机械排烟系统大小与布
9、置应思索排烟效果、可靠性与经济性。系统效力的房间过多(即系统大)，那么排烟口多、管路长、漏风量大、最远点的排烟效果差，程度管路太多时，布置困难，优点是风机少、占用房间面积少。如系统小，那么相反。下面引见在高层建筑常见部位的机械排风系统划分案。 2. 系统组成1) 内走道的机械排烟系统 2. 系统组成2) 多个房间(或防烟分区)的机械排烟系统 2. 系统组成3. 排烟口的设计要求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) 排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位，排烟口到该防烟分区最远点的程度间隔不应超越30m；走道的排烟口与防烟楼梯的疏散口的间隔无关，但排烟口应尽量布
10、置在人流疏散方向相反的位置。 9.3.4 机械排烟系统的设计 2. 系统组成3) 3) 排烟口必需排烟口必需设设置在距置在距顶顶棚棚800mm800mm以内的高度上。以内的高度上。对对于于顶顶棚高度超越棚高度超越3m3m的建筑物，排烟口可的建筑物，排烟口可设设在距在距地面地面2.1m2.1m的高度上，或者的高度上，或者设设置在与置在与顶顶棚之棚之间间1/21/2以上高度的以上高度的墙墙面上。面上。 2. 系统组成4) 4) 为为防止防止顶顶部排烟口部排烟口处处的烟气外溢，可在排烟口的烟气外溢，可在排烟口一一侧侧的上部装的上部装设设防烟幕防烟幕墙墙。 2. 系统组成5) 5) 排烟口的尺寸，可根
11、据烟气排烟口的尺寸，可根据烟气经过经过排烟口有效断排烟口有效断面面时时的速度不大于的速度不大于10m/s10m/s进进展展计计算。排烟口的最算。排烟口的最小面小面积积普通不宜小于普通不宜小于0.040.04。6) 6) 同一分区内同一分区内设设置数个排烟口置数个排烟口时时，要保，要保证证一切排一切排烟口能同烟口能同时时开启，排烟量开启，排烟量应应等于各排烟口排烟量等于各排烟口排烟量的的总总和。和。7) 7) 排烟口均排烟口均应设应设有手有手动动开启安装或与感烟器开启安装或与感烟器连锁连锁的自的自动动开启安装或消防控制中心开启安装或消防控制中心远间远间隔控制的开隔控制的开启安装等。除开启安装将其
12、翻开外，平常普通启安装等。除开启安装将其翻开外，平常普通坚坚持持闭锁闭锁形状。手形状。手动动开启安装宜开启安装宜设设在在墙墙面上，距地面上，距地板面板面0.80.81.5m1.5m；或从；或从顶顶棚下垂棚下垂时时，距地板面宜，距地板面宜为为1.8m1.8m处处。 9.3.5 中庭排烟 1. 中庭的定义中庭又称为中厅，在建筑上的定义为“有数层高的竖井空间，竖井上有屋顶，竖井周围的大部分为建筑物所包围的一种建筑物。即经过两层或多层楼，且顶部封锁的被周围建筑包围的一个共享空间。 3. 中庭机械排烟的气流组织 中庭机械排烟口中庭机械排烟口应设应设在在中庭的中庭的顶顶棚上，或棚上，或设设在在紧紧靠中庭靠
13、中庭顶顶部的集烟区，部的集烟区，如如图图9.149.14所示。排烟口所示。排烟口的最低的最低标标高，高，应设应设在中在中庭最高部分庭最高部分门门洞的上端，洞的上端，当中庭当中庭较较低部位靠自然低部位靠自然进风进风有困有困难时难时，可采用，可采用机械机械补风补风，补风补风量不宜量不宜小于排烟量的小于排烟量的50%50%。 9.4 加压防烟送风系统 9.4.1 加压送风系统的设置及方式1. 1. 加加压压送送风风系系统统的的设设置置1) 1) 不具不具备备自然排烟条件的防烟楼梯自然排烟条件的防烟楼梯间间，消防，消防电电梯梯间间前室或合用前室。前室或合用前室。2) 2) 采用自然排烟措施的防烟楼梯采
14、用自然排烟措施的防烟楼梯间间，其不具，其不具备备自自然排烟条件的前室然排烟条件的前室3) 3) 带带裙房的高裙房的高层层建筑防烟楼梯建筑防烟楼梯间间及其前室、消防及其前室、消防电电梯前室或合用室，当裙房以上部分利用可开启梯前室或合用室，当裙房以上部分利用可开启外窗外窗进进展自然排烟，裙房部分不具展自然排烟，裙房部分不具备备自然排烟条自然排烟条件件时时，其前室或合用前室，其前室或合用前室应设应设置部分机械加置部分机械加压压送送风风系系统统。4) 4) 封封锁锁避避难层难层。 2. 加压送风系统的方式 9.5 防排烟系统的设备部件 9.5 防排烟系统的设备部件防排烟系统安装的目的是当建筑物着火时，
15、保证人们平安疏散及防止火灾进一步蔓延。其设备和部件均应在发生火灾时运转和起作用，因此产品必需经过公安消防监视部门的认可并颁发消防消费答应证方能有效。防排烟系统的设备及部件主要包括防火阀、排烟阀(口)、压差自动调理阀、余压阀及公用排烟轴流风机、自动排烟窗等。 9.5.1 防火、防排烟阀口的分类 9.5.2 压差自动调理阀压差自动调理阀由调理饭、压差传感器、调理执行机构等安装组成，其作用是对需求坚持正压值的部位进展送风量的自动调理，同时在保证一定正压值的条件下防止正压值超压而进展泄压。 9.5.3 余压阀为了保证防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室的正压值，防止正压值过大而导致门难以推开，根
16、据设计的需求有的在楼梯间与前室、前室与走道之间设置余压阀。 9.5.4 自垂式百叶风口风风口口竖竖直安装在直安装在墙墙面上，面上，平常情况下，靠平常情况下，靠风风口百口百叶的自重自然下垂，隔叶的自重自然下垂，隔绝绝在冬季供暖在冬季供暖时时楼梯楼梯间间内的内的热热空气在空气在热压热压作用作用下上升而下上升而经过经过上部送上部送风风管和送管和送风风机逸出室外。机逸出室外。当当发发生火灾生火灾进进展机械加展机械加压压送送风时风时，气流将百叶，气流将百叶吹开而送吹开而送风风。 9.5.5 排烟风机排烟排烟风风机主要有离心机主要有离心风风机和机和轴轴流流风风机，机，还还有自有自带带电电源的公用排烟源的公
17、用排烟风风机。排烟机。排烟风风机机应应有有备备用用电电源，源，并并应应有自有自动动切切换换安装；排烟安装；排烟风风机机应应耐耐热热，变变形小。形小。使其在排送使其在排送280280烟气烟气时时延延续续任任务务30min30min仍能到达仍能到达设计设计要求。要求。离心离心风风机在耐机在耐热热性能与性能与变变形等方面比形等方面比轴轴流流风风机机优优越。越。经经有关部有关部门实验阐门实验阐明，在排送明，在排送280280烟气烟气时时，延延续续任任务务30min30min是完全可行的。其缺乏之是完全可行的。其缺乏之处处是是风风机体形机体形较较大，占地面大，占地面积积大。大。 9.5.5 排烟风机用轴
18、流风机排烟，其电动机安装应安装在风管外，或者采用冷却轴承的安装，目前国内曾经消费公用排烟轴流风机，其设置方便，占地面积小。利用蓄电池为电源的公用排烟风机，其蓄电池的容量应能使排烟风机延续运转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全面通风系统。 排烟防火阀-1 防火风口 消防排烟消防排烟风机机国国标规标规定：排烟定：排烟风风机机应应保保证证在在280280时时能延能延续续任任务务30min30min。产产品有冷却系品有冷却系统统，可以做到，可以做到经过风经过风机的烟气机的烟气400400时时延延续续运运转转22小小时时。在排烟在排烟风风机的入口机的入口总总管上管上应设应
19、设置当置当烟气温度超越烟气温度超越280280时时能自能自动动封封锁锁的排烟防火的排烟防火阀阀，且，且应应与排烟与排烟风风机机连连锁锁，当排烟防火，当排烟防火阀阀封封锁时锁时，风风机停机停顿顿运运转转。 挡烟垂壁烟垂壁人防工程和高人防工程和高层层民用建筑的民用建筑的地下与大空地下与大空间间防排烟系防排烟系统统中中作烟区分隔的安装。当消防作烟区分隔的安装。当消防控制中心控制中心发发出火警信号或直出火警信号或直接接受接接受“ “烟感信号后，置于烟感信号后，置于吊吊顶顶上方的上方的挡挡烟垂壁迅速垂烟垂壁迅速垂落至落至设设定高度，构成烟区分定高度，构成烟区分隔，由排烟隔，由排烟风风机将高温烟气机将高温烟气迅速排出室外，迅速排出室外，为为火警区人火警区人员员救生和疏分救生和疏分发发明了明了环环境，境，争取了争取了时间时间。
