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第二章高层建筑防排烟设计2.1防排烟系统概述2.1.3高层建筑的防火分区、防烟分区和排烟对于高层建筑的每一个水平防火分区来说，根据疏散流程可分为第一安全地带（走廊），第二安全地带（疏散楼梯前室）和第三安全地带（疏散楼梯）。2.1防排烟系统概述现行规范对于防烟分区规定不应超过500m2，而且防烟分区不得跨越防火分区。防烟区的分隔，可用隔墙，也可用挡烟垂壁（从顶棚下突出约500mm的用非燃材料制作）,火灾时由人工放下（图23a为活动垂壁）。挡烟垂壁也可用透明材料制作，并固定安装2-3固定垂壁）。或用从顶棚下突出不小于0.5m的梁划分防烟分区。防烟分区的划分2.1防排烟系统概述•防烟分区的划分的原则：•(1）不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区。2.1防排烟系统概述(2）走道和房间（包括地下室）按规定都设置排烟设施时，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分区。(3）当走道按规定应设排烟设施而房间不设时，若房间与走道相通的门为防火门，可只按走道划分防烟分区；若房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区的划分还应包括面积。(4）当房间按规定应设排烟设施而走道不设时，若房间与走道相通的门为防火门，可只按房间划分防烟分区；若房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区的划分还应包括走道面积。(5）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，其余各层层（按规定不需要设排烟设施的楼层），如增加投资不多，可考虑扩大设置范围，宜划分防烟分区，设置排烟设施。2.1防排烟系统概述在各防烟划区内分别设置一个排烟口（排烟口有手动开启装置）。排烟口到防烟区的各点应在30m以内，见图2-4所示。2.1防排烟系统概述根据《高规》的规定，凡建筑物高度大于24m设有防烟楼梯（疏散楼梯）和消防电梯的建筑物均应设防排烟设施。对于一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类建筑，应设防排烟的部位有：1）长度超过20m的内走道或虽有自然通风，而长度超过60m的内走道；2）面积超过100m2时，且经常有人停留或可燃物较多的房间；3）高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。2.2自然排烟2.2.1自然排烟的设计要点自然排烟是利用火灾产生的高温烟气的浮力作用，通过建筑物的对外开口（如门、窗、阳台等）或排烟竖井，将室内烟气排至室外，图25(a）及（b）即为自然排烟的两种方式。自然排烟的优点：不需电源和风机设备，可兼作平时通风用，避免设备的闲置。其缺点：因受室外风向、风速和建筑本身的密封性或热作用的影响，排烟效果不大稳定。当开口部位在迎风面时，不仅降低排烟效果，有时还可能使烟气流向其他房间。2.2自然排烟•靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室以及净空高度小于12m中庭均宜用自然排烟方式。但各部位采用的自然排烟的开窗面积应符合表2-1的规定。2.2自然排烟《高规》规定：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若符合条件，宜采用自然排烟方式：(1）长度超过20m，但不超过60m的内走道，其可开启外窗面积或排烟口面积不应走道面积的2％。(2）面积超过100耐且经常有人停留或可燃物较多的地上房间，其可开启外窗面积烟口面积不应小于该房间面积的2％。(3）经常有人停留或可燃物较多的地下室，其可开启外窗面积或排烟口面积不应小于间面积的2％。2.2自然排烟(4）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，靠外防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟，具体规定如下：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2m2时；合用前室可开窗面积不应小于3m2。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2m2。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可开窗自然时，该楼梯间可不设防烟设施（包括加压送风防烟和自然排烟）。见图2一6（a)～(f）。2.2自然排烟2.2自然排烟•综上所述，在自然排烟方式中由于排烟效果的许多不稳定因素，对自然排烟设计范围要有一定的限制。下列条件下的建筑物各部位不应采取自然排烟措施：•1）建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室不应采用可开启外窗的自然排烟方式。•2）净空高度超过12m的中庭。•3）长度超过60m的内走道。2.2自然排烟•2.2.2自然排烟口的设置排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置。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（按自然通风一热压作用的原理进行计算）。为了使烟气能顺利排出，自然排烟的设计还应考虑以下两点：(1）为了减少室外风压对自然排烟的影响，排烟口部位宜尽量设置与建筑物型体一致的挡风措施。(2）内走道与房间的排烟窗应尽量设置有两个或两个以上不同朝向。2.2自然排烟•自然排烟口按如下原则设置：•(1）自然排烟口应设于房间净高的1/2以上，最好设置在距顶棚800mm以内，若设有挡烟垂壁，排烟口最好高于挡烟垂壁的下沿。•(2）内走道和房间的自然排烟口至该防烟分区最远点的水平距离应在3Om以内2.3机械排烟•按现行《高规》的规定，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：•(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。•(2）面积超过1O0m2,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•(3）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。•(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面积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。2.3机械排烟•2.3.l机械排烟方式和系统组成•(一)根据补风形式的不同，机械排烟又可分为两种方式：机械排烟一自然进风与机械排烟进风2.3机械排烟•(2）机械排烟系统组成机械排烟系统是由挡烟壁（活动式或固定式挡烟壁，见图2一3，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。是风管与风道的统称空调风管是采用金属或非金属薄板(如薄钢板、铝板、硬聚氯乙烯板和玻璃钢等材料)制作的风管道。空调风道是用砖、混凝土或钢筋混凝土等建筑材料构筑而成的风管道。对风管道与空气接触部分材料的要求内表面光滑、摩擦阻力小、不吸湿、耐腐蚀、强度高、重量轻、气密性好、不积尘、易清洁。补充：风管设计0.1.1空调风管道的种类按制作材料分——金属风管、非金属风管道、复合材料风管；按断面几何形状分——矩形、圆形、椭圆形风管道；按连接对象分——主(总)风管(道)、支风管(道)；按能否任意弯曲和伸展分——柔性风管(软管)和刚性风管；按空气流速高低分——低速风管(道)和高速风管(道)。1.金属风管镀锌钢板的优点具有良好的加工性能和结构强度；使用寿命较长，空气流动阻力小；钢板表面镀锌具有良好的防锈性能；风管制作快速方便，可以在工厂预制，也可以在施工现场临时制作；防火性能良好。缺点采用人工加工方式时，敲打工作强度大，敲打时会产生有害噪声。0.1.1空调风管道的种类0.1.1空调风管道的种类2.非金属风管道空调工程中常用的非金属材料制作的风管道主要是建筑风道和无机玻璃钢风管。(1)建筑风道又称为土建式风道或土建风道。主要有两种一种是钢筋混凝土现浇或预制而成的，另一种是采用砖砌体与钢筋混凝土预制板搭建而成的。优点结构简单，节省钢材，经久耐用，能与土建施工同时进行制作或安装，与风管的连接方式也比较灵活。主要缺点砖砌风道要求施工非常仔细，当施工质量不好时，漏风情况极为严重。建筑风道内表面粗糙，尤其是砖风道，带来的直接后果就是空气流动阻力大，对风机的风压要求高，风机的电耗上升。当施工管理不善时，施工杂质(如木块、纸屑甚至水泥块等)在风道内大量积存，严重时造成风道的堵塞。风道不易保温或施工困难。适用场合做高层建筑空调系统的新风竖井。当风道截面很大或截面形状受到土建布置限制较为特殊、采用其他风管道加工有困难的场所。(2)无机玻璃钢风管简称玻璃钢风管，是以中碱或无碱玻璃纤维布作为增强材料，无机胶凝材料为胶结材料，通过一定的成型工艺制成的风管。优点抗弯和抗冲击强度高、不燃、耐腐蚀、耐高温、导热系数较小、表面光洁、无毒。主要缺点风管和管件(如弯头、三通等)都要在工厂制作，当现场要求修改或要求用非标准尺寸的管件时，因无法及时在现场制作而容易影响施工工期。以镀锌钢板为基材的空调风管结构形式风管+绝热层+防潮层保护层风管+绝热层(极低吸湿型材料)+保护层3.复合材料风管采用不燃材料面层复合绝热材料板，运用特定技术工艺制成的新型风管，简称复合风管。常见种类复合玻纤板风管复合铝箔聚氨酯板风管双壁螺旋风管6.1.1空调风管道的种类(1)复合玻纤板风管简称玻纤风管，又称为复合玻璃棉风管。制作材料为由三层玻璃纤维布和玻璃棉组合而成的复合玻纤板。复合玻纤板的外层为玻璃纤维布复合铝箔层或双层复合玻璃纤维布层，中间层为一定厚度的超细或离心玻璃棉板层，内层为用特种胶喷涂处理的玻璃纤维布层，各层以专用的防火、防水、抗老化、粘结性能优良的粘合剂加压粘合在一起。根据工程设计要求，可将玻纤板切割、粘接、加固制成玻纤风管和各种类型的异型管件。管段间可用阴、阳榫插接，T形框架插接，法兰连接等方式。玻纤风管的优点1)消声性能好。由于超细玻璃棉是一种良好的多孔性吸声材料，因此使玻纤风管具有管式消声器的消声功能，不需另装消声器即可对中、高频噪声产生较好的消声效果。2)漏风量极低。风管及管件由板材按设计要求切割成型材后，结合面均用粘合剂粘接并用铝箔胶带密封，因此连接部位漏风的可能性很小3)质量轻。玻纤风管的质量是采用铝箔玻璃棉绝热的镀锌钢板风管质量的1/3。4)无绝热层脱落问题。玻纤风管的三层复合层通过专用粘合剂的作用，形成了一个整体，且绝热层在中间，因此不会出现绝热层脱落问题。玻纤风管的主要缺点摩擦阻力较大。由于玻纤风管的内表面为玻璃纤维布，其表面粗糙度为0.2mm，略大于钢板风管的表面粗糙度。因此，玻纤风管的摩擦阻力比镀锌钢板风管的稍大。在一般情况下，风管中摩擦阻力占整个风管系统总阻力的比例较小，因而玻纤风管增加的摩擦阻力对整个风管系统的总阻力影响不明显。(2)复合铝箔聚氨酯板风管简称复合铝箔风管制作材料为聚氨脂泡沫塑料与铝箔的复合夹心板材。复合夹心板材为成型板材，由硬质发泡阻燃聚氨脂泡沫塑料与两面覆盖的铝箔组成，也是三层复合层结构，它同时具备传统空调风管组成材料的全部功能。制作方法与玻纤风管相同，只需先按要求在板材上划线，切割后再进行粘接即可得到所需要的管段或各种局部管件。管段和管件按常规法兰连接方法使用专门配件进行连接，也可以方便地进行各种风口与管道地连接。复合铝箔聚氨酯板风管的特点制作简单，可在施工现场直接下料粘接完成。重量轻，其重量仅为相同断面面积和长度的镀锌钢板加铝箔玻璃棉绝热层风管的1/4。绝热层两面均受到坚硬的铝箔(或镀锌钢板、压花铝板和布基铝箔)保护层保护，不易损坏。外观亮丽。属于这类复合材料的其它风管复合铝箔聚苯乙烯风管，制作材料为聚苯乙烯泡沫塑料夹心、两面复合铝箔复合铝箔酚醛风管，制作材料为酚醛泡沫塑料夹心、两面复合铝箔的复合夹心板材。(3)双壁螺旋风管构造内壁为穿孔金属板，外壁为镀锌钢板，均是机器绕制而成；碳化玻璃棉填充在两壁之间。特点集绝热与消声功能为一体。机制圆形风管。0.1.2空调风的形状与规格尺寸风管采用什么样的断面形状，需要综合考虑的因素建筑层高或安装空间高度室内装饰要求制作、安装的难易和费用1.空调风管的形状空调工程广泛采用的风管断面形状矩形圆形椭圆形(1)矩形风管优点容易和建筑结构、室内装饰相配合。不受建筑层高或安装空间高度的限制。加工制作较容易。缺点在断面