第三篇建筑消防设施3

赵声萍副教授南京工业大学18936049367第三篇建筑消防设施NanjingTechUniversity2第十章防排烟系统31、浮力2、烟囱效应3、膨胀力4、外界风5、空调系统烟气=理想气体室外风室外风浮升力空调系统烟囱效应膨胀力烟气流动的驱动力4自然排烟系统51、自然排烟的定义利用火灾产生的热烟气流的浮力作用和室外风力作用使烟气通过建筑物的对外开口排至室外的方式，实质是热烟气和冷空气的对流运动。62、自然排烟的适用除建筑高度超过50m的一类公共建筑外，靠外墙的下列部位，宜采用自然排烟方式。自然排烟窗宜设置在上方，有方便开启的装置。排烟口距防烟分区最远点不大于30米。部位自然排烟口面积前室大于2平方米合用前室大于3平方米防烟楼梯间5层大于2平方米、顶层开窗长度不超过60m内走道走道面积的2％中庭、舞台走道面积的5％其他场所或部位面积的2％7利用室外阳台、自然排烟3、自然排烟设计利用可开启外窗和外廊自然排烟8利用不同朝向的可开启外窗自然排烟3、自然排烟设计9竖井排烟方式在着火层与排烟口的高差较大时有较好的排烟效果，其主要缺点是所需要的排烟竖井的断面较大。自然排烟设计10对于设有可开启外窗的房间，可利用外窗进行自然排烟；对于无窗房间或设固定窗扇的房间，可采用排烟竖井开设专用排烟口实现自然排烟。3、自然排烟设计11平时呈常闭状态，火灾时烟感器通过控制中心发出的信号，阀门开启排烟，阀门自动开启，并输出开启信号，也可以远距离手动开启或关闭。4、自然排烟口的设置12机械加压送风系统——正压送风系统13机械防排烟类型机械加压送风防烟机械排风排烟前室、合用前室、防烟楼梯间、封闭避难层房间、走廊、中庭建筑物内的防排烟方式14一、工作原理机械加压送风系统是对建筑物的某些部位送入足够的新鲜空气，使其维持高于建筑物其它部位一定的压力，从而把其它部位中的火灾烟气堵截于被加压部位之外。室外下部取风口下部送风机楼梯间前室送风道楼梯间前室送风口楼梯间前室机械加压送风防烟系统流程15机械加压送风的烟气控制是利用风机造成的气流和压力差结合建筑物的墙、楼板、门等挡烟物体来控制烟气的流动方向。一、工作原理16一、工作原理17一、工作原理£工作原理•连通门关闭：门两侧的压差阻止烟气流入正压区间。•连通门敞开：门洞处保持一定的风速值以阻挡烟气的倒流。为保证疏散通道不受烟气侵害使人员安全疏散．发生火灾时，从安全性的角度出发，高层建筑内可分为四个安全区：第一类安全区为防烟楼梯间、避难层；第二类安全区为防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室；第三类安全区为走道；第四类安全区为房间。依据上述原则，加压送风时应使防烟楼梯间压力前室压力走道压力房间压力，同时还要保证各部分之间的压差不要过大，造成开门困难影响疏散。18一、工作原理19一、工作原理20二、加压送风位置的确定£1、高层民用建筑设计防火规范2005年版•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。•封闭避难层(间)。212、防烟楼梯间及其前室（1）不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室：•对防烟楼梯问及其前室同时加压送风，其防烟效果要比只对楼梯间加压送风好，但实际上这种系统的设计计算及运行控制十分复杂，在当前设计条件下是难以做到的。•采用只对楼梯间设置加压送风系统的方式，其防火效果同样可以得到满足，这种系统的设置比较简单，楼梯间内的加压空气从门缝或临时开门的门口向前室流动，前室也相应地增加了空气压力。（2）不具备自然排烟条件的楼梯间，采用可开启外窗自然排烟的前室，应对楼梯间设置正压送风。•着火层所在楼层位置高度会受到防烟楼梯间烟囱效应的影响。•随着建筑物高度的增加，室外风速也增大，当室外风力很强或排烟窗处在迎风面时，则由于室外风的影响会使烟气倒灌进入楼梯间。223、楼梯间的前室£当楼梯间设有可开启的排烟窗能自然排烟而其前室不靠外墙时，可只对楼梯间的前室设置机械加压送风系统。23二、加压送风位置的确定£4、消防电梯前室•当消防电梯前室不具备自然排烟条件时，应设置机械加压送风系统。£5、合用前室•合用前室受楼梯井和消防电梯井烟囱效应的影响，应设置机械加压送风系统。•当楼梯间设置机械加压送风系统时，考虑到楼梯间与合用前室之间的压差保持及风且分配，合用前室应设置独立的机械加压系统，当与楼梯间共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动控制装置。£6、封闭式避难层•封闭式避难层应设置独立的机械加压送风系统。24二、加压送风位置的确定组合关系防烟设置部位不具备自然排烟条件的楼梯间及其前室楼梯间，前室可开窗自然排烟的前室和合用前室与不具备自然排烟的楼梯间楼梯间可开窗自然排烟的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室前室、合用前室不具备自然排烟条件的楼梯间及其合用前室楼梯间、合用前室不具备自然排烟条件的消防电梯前室前室封闭式避难层避难层25三、设计要求£8.3.2高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或查表确定。当计算值和本表不一致时，应按两者中较大值确定。£8.3.3层数超过三十二层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。£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。26三、设计要求£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。£8.3.7*机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。其余压值应符合下列要求：•8.3.7.1防烟楼梯间为40Pa至50Pa。•8.3.7.2前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层(间)为25Pa至30Pa。£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。27四、机械加压送风系统的设计（一）机械加压送风系统风量计算£高层建筑物防烟楼间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或用查表法确定。当计算值和查表法不一致时，应按两者中较大的值确定。281、主要参数（1）火灾时同时开启门的数量m当建筑物为20层以下时，取m=2，20层以上时，取m=3（2）开启门的面积F(实际值)疏散门：2.0×1.6m;电梯门：2.0×1.8m（3）正压值：楼梯间：⊿P=50Pa;前室：⊿P=25Pa（4）门洞断面风速（v）v=0.7-1.2m/s（5）门缝宽度疏散门：0.002-0.004m;电梯门：0.006m(实际值)29（1）压差法：保持正压值的计算公式：Q=0.827×A×⊿P1/2×1.25×3600m3/h不严密处附加系数压力差总有效漏风面积漏风系数2）风速法：保持开门门洞处的风速m·F·v(1＋b)Q=×3600m3/hF——每档门开启面积，m——同时开启门数V——开启门洞处保持的风速，b——送风管道漏风附加率——背压系数：走道机械排烟，0.8;走道自然排烟，0.60.150.252、计算法303、查表法表3-10-1消防电梯前室的加压送风量16,000～20,00050≤h＜10013,800～15,70024≤h＜50加压送风量(m³/h)系统负担高度h（m）表3-10-2前室、合用前室(楼梯间采用自然通风)的加压送风量18,400～22,00050＜h≤10016,300～18,10024＜h≤50加压送风量(m³/h)系统负担高度h（m）313、查表法表3-10-3封闭楼梯间、防烟楼梯间(前室不送风)的加压送风量40,000～46,40050＜h≤10025,400～28,70024＜h≤50加压送风量(m³/h)系统负担高度h（m）表3-10-4防烟楼梯间及合用前室的分别加压送风量12,300～15,800合用前室28,200～32,600防烟楼梯间50＜h≤10010,200～12,000合用前室17,800～20,200防烟楼梯间24＜h≤50加压送风量(m³/h)送风部位系统负担高度h（m）32五、机械加压送风系统的设置£机械加压送风机•送风机的进风口宜直通室外。•送风机的进风口宜设在机械加压送风系统的下部，且应采取防止烟气侵袭的措施。•送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一层面。当必须设在同一层面时，送风机的进风口与排烟风机的出风口应分开布置。竖向布置时，送风机的进风口应设置在排烟机出风口的下方，其两者边缘最小垂直距离不应小于3.00m；水平布置时，两者边缘最小水平距离不应小于10m。•送风机应设置在专用机房内。该房间应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和1.50h的楼板及甲级防火门与其它部位隔开。•当送风机出风管或进风管上安装单向风阀或电动风阀时,应采取火灾时阀门自动开启的措施。33五、机械加压送风系统的设置£送风口•加压送风口用作机械加压送风系统的风口，具有赶烟、防烟的作用。加压送风口分常开和常闭两种形式。常闭型风口靠感烟（温）信号控制开启，也可手动（或远距离缆绳）开启，风口可输出动作信号，联动送风机开启。风口可设280℃重新关闭装置。•楼梯间宜每隔2～3层设一个常开式百叶送风口；•合用一个井道的剪刀楼梯的两个楼梯间应每层设一个常开式百叶送风口；分别设置井道的剪刀楼梯的两个楼梯间应分别每隔一层设一个常开式百叶送风口。•前室、合用前室应每层设一个常闭式加压送风口，并应设手动开启装置。•送风口的风速不宜大于7m/s。•送风口不宜设置在被门挡住的部位。•采用机械加压送风的场所不应设置百叶窗、不宜设置可开启外窗。34五、机械加压送风系统的设置£送风管道•送风井（管）道应采用不燃烧材料制作，且宜优先采用光滑井（管）道，不宜采用土建井道。•送风管道应独立设置在管道井内。当必须与排烟管道布置在同一管道井内时，排烟管道的耐火极限不应小于2.00h。•管道井应采用耐火极限不小于1.00h的隔墙与相邻部位分隔，当墙上必须设置检修门时应采用乙级防火门。•未设置在管道井内的加压送风管，其耐火极限不应小于1.50h。35机械排烟系统36一、系统组成和基本原理机械排烟系统是由挡烟壁（活动式或固定式挡烟壁，或挡烟隔墙、挡烟梁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟口）．防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。室内走廊中庭地下室排烟口排烟风道屋面排烟风机屋面排风出口机械排风排烟系统流程37二、机械排烟系统的选择£一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设置机械排烟设施：•8.4.1.1无直接自然通风，且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过60m的内走道。•8.4.1.2面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间。•8.4.1.3不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。•8.4.1.4除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。38二、机械排烟系统的选择£人防工程下列部位应设置机械排烟设施：•（1）建筑面积大于50㎡，且经常有人停留或可燃物较多的房间、大厅；•（2）丙、丁类生产车间；•（3）总长度大于20m的疏散走道；•（4）电影放映间、舞台等。£除敞开式汽车库、建筑面积小于1000㎡的地下一层汽车库和修车库外，汽车库、修车库应设置排烟系统（可选机械排烟系统）。39三、机械排烟的风量计算£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，不应大于60000m3/h）。£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。£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