防排烟系统工程基础

第一章防排烟系统工程基础烟气控制与安全疏散主要内容烟气扩散与控制区域划分防排烟的方式自然排烟负压机械排烟正压送风排烟全面通风排烟排烟口送风口与进风口烟气控制与安全疏散烟气扩散与控制区域划分烟气的扩散烟气控制与安全疏散烟气扩散与控制区域划分发生火灾时的首要任务是把烟气控制在一定区域并迅速排出室外，以防止烟气蔓延到其它区域尤其是疏散通道中。排烟区：把火灾烟气控制在某特定区域并进行排烟的区域。如起火区域。防烟区：防止烟气的侵入。如非着火区，疏散通道。烟气控制与安全疏散烟气扩散与控制区域划分防火分区：指采用具有一定耐火能力的分隔设施(如楼梯、墙体等)在一定时间内将火灾控制在一定范围内的单元空间。为控制烟气在建筑物内任意流动，需要利用一些设备把防火分区划分为若干个防烟空间，利用区内的排烟口把烟排除。防烟分区：以屋顶挡烟隔板，挡烟垂壁或从顶棚向下突出500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的空间。烟气控制与安全疏散防烟分区的划分原则凡需要设置排烟设施的走道、房间(不包括净空高度超过６m的房间)、应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于50cm的梁划分防烟分区。每个防烟分区的面积不宜超过500m2，且防烟分区不应跨越防火分区。烟气控制与安全疏散防烟分区的划分原则防烟分区面积的计算走道按规定需要设排烟设施，而房间(包括地下室)不设，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区面积的划分包括房间的面积房间(包括地下室)按规定设排烟设施而走道不设，并且房间与走道相通的门是防火门时，可只按房间的面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区面积的划分应包括走道的面积。烟气控制与安全疏散防烟分区的划分原则防烟分区面积的计算走道和房间(包括地下室)按规定均设排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，按分设或合设排烟设施的情况划分防烟分区。当建筑面积较大时，可将每个防烟分区划分成几个排烟系统，并将竖风道分散布置在相应防烟分区之内，以便尽量缩短水平风道。这样，不仅排烟效果好，而且经济。烟气控制与安全疏散防烟分区的划分方法按面积划分：在建筑物内按面积将其划分为若干个基准防烟分区,这些防烟分区在各个楼层,大小,形状各不相同。每个楼层的防排烟分区可采用同一套防烟设施。排烟风机的容量应按最大防烟分区的面积计算。烟气控制与安全疏散防烟分区的划分方法按用途：如按建筑物的各个部位进行划分，厨房、楼梯、办公用房,但此种方法划分防烟分区时,应注意对通风空调管道、电器配管、给排水及采暖管道等穿墙和楼板处,采用不燃烧材料填实密闭。按楼层划分：高层建筑底层多用于厨房、餐厅、多功能厅、接待室等。上层多用于客房，上下用途不同。而且底部发生火灾的几率大，易着火，上层相对较小；所以应尽可能根据房间的不同用途垂直方向按楼层划分防烟分区。烟气控制与安全疏散挡烟垂壁的设置用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于500mm固定或活动挡烟设施。烟气控制与安全疏散挡烟垂壁的设置烟气控制与安全疏散防排烟的方式防烟方式排烟方式烟气控制与安全疏散防烟方式非燃化防烟防烟的基本作法首先是非燃化。非燃化防烟是从根本上杜绝烟源的一种防烟方式。关于非燃化的问题，各国都制定了专门的法规或规范，对包括建筑材料，室内家具材料以及各种管道及其保温绝热材料在内的各种材料的燃化都作了明确的规定，特别是对那些特殊建筑、大型建筑、地下建筑等许多场所，要求是非常严格的。非燃烧材料的特点是不容易发烟，即不燃烧且发烟量很少，所以非燃材料可使火灾时产生的烟气量化大大减少，烟气光学浓度大大降低。烟气控制与安全疏散防烟方式密闭防烟方式对发生火灾的房间实行密闭防烟也是防烟的一种基本方式，其原理是采用密封性能很好的墙壁等将房间封闭起来，并对进出房间的气流加以控制。当房间一旦起火时，一般可杜绝新鲜的空气流入，使着火房间内的燃烧因缺氧而自行熄灭，从而达到防烟灭火的目的。这种方式一般适用于防火分区容易分得很细的住宅、公寓、旅馆等，并优先采用容易发生火灾的房间，如灶房等。这种方式的优点是不需要动力，而且效果很好。缺点是门窗等经常处于关闭状态使用不方便，而且发生火灾时，如果房间内友人需要疏散，仍将引起漏烟。烟气控制与安全疏散防烟方式阻碍防烟方式在烟气扩散流动的路线上设置各种阻碍以防止烟气继续扩散的方式称为阻碍防烟方式。这种方式常常用在烟气控制区域的交界处，有时在同一区域内也采用。防烟卷帘、防火门、防火阀、防烟垂壁等都是这种阻碍结构。烟气控制与安全疏散防烟方式阻碍防烟方式烟气控制与安全疏散防烟方式阻碍防烟方式烟气控制与安全疏散防烟方式加压防烟方式在建筑物发生火灾时，对着火区以外的区域进行加压送风，使其保持一定的正压，以防止烟气侵入的防烟方式称为加压防烟。因为加压区域和非加压区域之间有若干常规的挡烟物，如墙壁、楼板及门窗等，挡烟物两侧的压力差可有效地防止烟气通过门窗周围的缝隙和围护结构缝隙渗漏过来。加压防烟方式的优点是能有效地防止烟气侵入所控制的区域，而且由于送入大量的新鲜空气，特别适合于作为疏散通道的楼梯间，电梯间及前室的防烟。烟气控制与安全疏散防烟方式加压防烟方式烟气控制与安全疏散防烟方式加压防烟方式烟气控制与安全疏散排烟方式自然排烟机械排烟烟气控制与安全疏散机械排烟用机械设备强制送风或排烟的手段来排除烟气的方式全面排烟方式负压机械排烟正压送风排烟烟气控制与安全疏散机械排烟全面排烟方式：对着火房间进行机械排烟,同时对走廊、楼梯(电梯)前室和楼梯间等进行机械送风,控制送风量略小排烟量,让房间保持负压,以防止烟气从着火房间漏出。优点：防烟排烟效果好，而且稳定，不受任何气象条件的影响从而确保控制区域的安全。缺点：需要送、排风两套机械设备。投资较高。耗电量也较大。烟气控制与安全疏散机械排烟正压送风排烟：用送风机给走廊、楼梯间前室和楼梯间等送新鲜空气,使这些部位的压力比着火房间略大些,烟气经过专门设计的排烟口或外窗以自然排烟的方式排出。由于走廊、楼梯间前室和楼梯间等室内压力教着火房间高，新鲜空气会漏入着火房间，将助长火灾发展。应保证过剩空气通过排气口排至室外。严格控制加压区域的室内压力，是保证这种排烟方式效果的关键。烟气控制与安全疏散机械排烟负压机械排烟：用排烟机把着火房间内的烟气通过排烟口排至室外的排烟方式称为机械负压排烟方式。在火灾发展初期，这种排烟方式能使着火房间内压力下降，造成负压，烟气不会像其它区域扩散。火灾猛烈发展阶段，由于烟气大量产生，排烟机如来不及把其完全排除，烟气就可能扩散到其它区域中去。另外排烟机要求能承受高温烟气，而且还需要设防火阀，排烟温度可达280℃后,排烟防火阀自动关闭,排烟系统停止工作。不仅初投资高，而且日常维护管理费用也高。烟气控制与安全疏散自然排烟基本概念有关自然排烟的相关规定自然排烟设计应注意的问题影响自然排烟的因素自然排烟的优缺点烟气控制与安全疏散基本概念自然排烟：利用火灾时产生的热烟气流的浮力和外部风力作用,通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。在自然排烟设计中,必须有冷空气进口和热烟气的排烟口,排烟口可以是建筑物的窗，亦可以是专门设在侧墙上的排烟口。烟气控制与安全疏散基本概念烟气控制与安全疏散基本概念自然排烟的方式利用可开启的外窗进行自然排烟利用室外阳台或走廊进行自然排烟烟气控制与安全疏散有关自然排烟的相关规定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，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。采用自然排烟的开窗面积应符合下列相关规定：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2.00m2，合用前室不应小于3.00m2。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2.00m2。烟气控制与安全疏散有关自然排烟的相关规定采用自然排烟的开窗面积应符合下列相关规定：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%。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%。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%。烟气控制与安全疏散有关自然排烟的相关规定采用自然排烟的开窗面积应符合下列相关规定：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，该楼梯间可不设防烟。烟气控制与安全疏散自然排烟设计应注意的问题尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气可开启的天窗，应尽量设置在上方，并有能方便开启的装置。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。内走道与房间的排烟窗，应尽量设置两个或两个以上，并且不同朝向。烟气控制与安全疏散自然排烟设计应注意的问题烟气控制与安全疏散影响自然排烟的因素烟气与空气的温度差排风口与进风口的高度差室外风力的影响高层建筑的热压作用烟气控制与安全疏散影响自然排烟的因素烟气控制与安全疏散自然排烟的优缺点优点：构造简单、经济，不需要专门的排烟设备及动力设施；运行维修费用低；排烟口可以兼做平时通风换气用。对于顶棚高大的房间（中庭），若在顶棚上开设排烟口，自然排烟效果好。也存在一些问题。烟气控制与安全疏散自然排烟的缺点自然排烟效果不稳定排烟量及烟气温度随火灾的发展而变化；高层建筑的热压作用随季节发生变化室外风速、风向随气象情况变化对建筑设计有一定的制约房间必须至少有一面墙壁是外墙；房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟；排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/50。烟气控制与安全疏散自然排烟的缺点存在火灾通过外窗向上蔓延的危险性在排烟口或外窗的上方升出足够长的遮檐相邻两楼层的上下窗口或排烟口之间的外墙应有足够的距离烟气控制与安全疏散自然排烟的排烟口自然排烟口的面积，一般可取地板面积的1／50。排烟口应该设置在距顶棚800mm以内。不管窗的高度有多高，起排烟作用的有效高度是顶棚以下的800mm烟气控制与安全疏散自然排烟的排烟口防烟分区内的任何地点至排烟口的水平距离应在30m以内烟气控制与安全疏散自然排烟设计当利用防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室直接对外开启的窗自然排烟时，应符合下表的规定烟气控制与安全疏散自然排烟设计不靠外墙的防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室活虽靠外墙但不能开窗者，可采用竖井进行自然排烟，应符合下列要求：排烟风道、进风风道要求，见表。排烟口宜设置在前室内走道与前室相同门的上部，排烟口宽度与门宽相同。当排烟口不能设在门上部时，可以设在前室入口门附近净高1/2以上的墙面上，进风口设置在前室净高1/2以下墙面上。自然排烟竖井顶部应高出屋面，出口应装金属百叶窗，其下缘距屋面不宜小于1m。自然进风竖井的室外空气吸入口，宜设在建筑物的下部。排烟竖井要求严密防止渗漏；排烟口与进风口关闭时应保持严密。烟气控制与安全疏散烟气控制与安全疏散烟气控制与安全疏散烟气控制与安全疏散机械排烟烟气控制与安全疏散机械排烟部位的确定长度超过20m，且无直接天然采光或设固定宙的内走道。虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的内走道。面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间。净空高度超过12m及12m以下，且不具备自然排烟条件的室内中庭。地下室各房间总面积超过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房间(没有宙井等采用可开宙自然排烟措施的房间除外)。烟气控制与安全疏散机械排烟量的计算当排烟风机负担一个防烟分区时(包括不划分防烟分区的大房间)，应按该防烟分区面积每平方米不小于60m3/h计算；当负担两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3／h计算。一个排烟系统可以担负几个防烟分区，其最大排烟量为60000m3／h，最小排烟量为7200m