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1、第7章 防烟排烟通风7.3 7.3 排烟通风设计排烟通风设计排烟通风设计排烟通风设计7.1 7.1 概述概述概述概述7.1.1 7.1.1 7.1.1 7.1.1 作用与功能作用与功能作用与功能作用与功能7.1.2 7.1.2 7.1.2 7.1.2 防排烟系统适用范围防排烟系统适用范围防排烟系统适用范围防排烟系统适用范围 7.1.3 7.1.3 7.1.3 7.1.3 防火和防烟分区防火和防烟分区防火和防烟分区防火和防烟分区 7.1.4 7.1.4 7.1.4 7.1.4 安全疏散安全疏散安全疏散安全疏散 7.1.5 7.1.5 7.1.5 7.1.5 建筑物烟气流动特性建筑物烟气流动特性建
2、筑物烟气流动特性建筑物烟气流动特性 7.1.6 7.1.6 7.1.6 7.1.6 防排烟设计程序防排烟设计程序防排烟设计程序防排烟设计程序 7.1.1 作用与功能作用与功能烟气能致命烟气能致命火灾时产生的烟气的主要成分为一氧化碳，人在这种气体的窒火灾时产生的烟气的主要成分为一氧化碳，人在这种气体的窒息作用下，死亡率很高，约达息作用下，死亡率很高，约达50%50%70%70%。另外烟气遮挡人的视线，使人们在疏散时难以辨别方向。另外烟气遮挡人的视线，使人们在疏散时难以辨别方向。尤其是高层建筑，因其自身的尤其是高层建筑，因其自身的“烟囱效应烟囱效应”，使烟上升速，使烟上升速率极快，如不及时排除，很
3、快会垂直扩散到各处。因此，当率极快，如不及时排除，很快会垂直扩散到各处。因此，当发生火灾后，应立即使防排烟系统投入工作，将烟气迅速排发生火灾后，应立即使防排烟系统投入工作，将烟气迅速排出，并防止烟气窜入防烟楼梯、消防电梯及非火灾区内。出，并防止烟气窜入防烟楼梯、消防电梯及非火灾区内。（1 1）便于安全疏散）便于安全疏散（2 2）便于灭火）便于灭火（3 3）可控制火势蔓延扩大）可控制火势蔓延扩大7.1.2 防排烟系统适用范围防排烟系统适用范围1 排烟设施的形式及设置要求排烟设施的形式及设置要求（1）自然排烟自然排烟（2）机械排烟机械排烟高规高规除建筑高度超过除建筑高度超过50m的一类公共建筑的一
4、类公共建筑和建筑高度超过和建筑高度超过100m的居住建筑外，的居住建筑外，对靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消对靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和防烟楼梯间合用前室，防电梯间前室和防烟楼梯间合用前室，有条件时应尽量采用自然排烟。有条件时应尽量采用自然排烟。2 防烟设施的设置防烟设施的设置高层建筑的下列部位要求设置独立的机械加压送风的防烟设施：高层建筑的下列部位要求设置独立的机械加压送风的防烟设施：（1）不具备自然排烟的防烟楼梯间，消防电梯前室或合用前室；）不具备自然排烟的防烟楼梯间，消防电梯前室或合用前室；（2）采用自然排烟的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室）采用自然排烟的防烟楼梯
5、间，其不具备自然排烟条件的前室（3）封闭避难层（间）。）封闭避难层（间）。人防工程要求设机械加压送风防烟设施的部位有：人防工程要求设机械加压送风防烟设施的部位有：（1）防烟楼梯间及其前室（或合用前室）；）防烟楼梯间及其前室（或合用前室）；（2）避难走道及其前室。）避难走道及其前室。设在高层建筑内的汽车停车库。设在高层建筑内的汽车停车库。歌舞娱乐放映游艺场所应设置防烟、排烟设施。歌舞娱乐放映游艺场所应设置防烟、排烟设施。对于面积小，且其墙体、楼体耐火性能较好、密闭性好并采对于面积小，且其墙体、楼体耐火性能较好、密闭性好并采用防火门的房间，可以采取关闭房门使火灾房间与周围隔绝，让用防火门的房间，可
6、以采取关闭房门使火灾房间与周围隔绝，让火势由于缺氧而熄灭的防烟方式。火势由于缺氧而熄灭的防烟方式。3 密闭防烟密闭防烟7.1.3 防火和防烟分区防火和防烟分区 在建筑设计中，利用各种防火分隔设施，将建筑物的平面和空间在建筑设计中，利用各种防火分隔设施，将建筑物的平面和空间分成若干个分区，称为防火分区。分成若干个分区，称为防火分区。当设有自动灭火系统时，上述面积可增加当设有自动灭火系统时，上述面积可增加1倍。倍。竖向防火分隔设施主要有楼板、避难层、防火挑檐、功能转换层竖向防火分隔设施主要有楼板、避难层、防火挑檐、功能转换层等。等。水平防火分隔设施主要有防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、水平防火分
7、隔设施主要有防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火幕和防火水幕等，建筑墙体客观上也发挥防火分隔作用。防火幕和防火水幕等，建筑墙体客观上也发挥防火分隔作用。名称一类建筑二类建筑地下室每层每个防火分区100015005001 防火分区防火分区 为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成多个小区，称为防烟分区。防烟分区是对防火分区的细分，划分成多个小区，称为防烟分区。防烟分区是对防火分区的细分，防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火灾的扩散。灾的扩
8、散。根据高规的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过根据高规的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过6m的的房间，要求划分防烟分区。不设排烟设施的房间（包括地下室）和房间，要求划分防烟分区。不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚走道，不划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于下突出不小于0.5m的梁来划分。挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶的梁来划分。挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于棚下垂不小于500mm的固定或活动挡烟设施。活动挡烟垂壁在火灾的固定或活动挡烟设施。活动挡烟垂壁在火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用
9、，能自动下垂。时因感温、感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道（竖井）进一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道（竖井）进行排烟。每个防烟分区的建筑面积不宜超过行排烟。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且不应跨越防火，且不应跨越防火分区。分区。2 防烟分区防烟分区7.1.4 安全疏散安全疏散 楼梯是建筑物中的主要垂直交通通道，根据防火要求楼梯是建筑物中的主要垂直交通通道，根据防火要求可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间及室外楼梯可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间及室外楼梯等几种型式。等几种型式。建筑物发生火灾后，受灾人员需及
10、时疏散到安全区域。建筑物发生火灾后，受灾人员需及时疏散到安全区域。疏散路线一般分为疏散路线一般分为4 4个阶段：个阶段：第第1 1阶段为室内任一点到房间门口；阶段为室内任一点到房间门口；第第2 2阶段为从房间门口至进入楼梯间的路程，即走廊内的疏散；阶段为从房间门口至进入楼梯间的路程，即走廊内的疏散；第第3 3阶段为楼梯间内疏散；阶段为楼梯间内疏散；第第4 4阶段为出楼梯间进入安全区。沿着疏散路线，各个阶段的安全阶段为出楼梯间进入安全区。沿着疏散路线，各个阶段的安全性应当依次提高。性应当依次提高。1.敞开楼梯间敞开楼梯间图图7-12.封闭楼梯间封闭楼梯间图图7-23.防烟楼梯间防烟楼梯间图图7-
11、3 防烟楼梯间形式示意图防烟楼梯间形式示意图(a)带封闭前室的防烟楼梯间 (b)带凹廊的防烟楼梯间 (c)带阳台的防烟楼梯间 7.1.5 建筑物烟气流动特性建筑物烟气流动特性1 烟气的扩散机理烟气的扩散机理Effect of smoke and its ControlYSmoke layerClear Ht below Smoke layerEntrained airFlame in Smoke plumeFlammable vapor burningSolid fuel decomposing giving off flammable vaporsTypical smoke movement
12、 in room fireEffect of smoke and its ControlTypical smoke movement in room firewith smoke venting providedYSmoke layerClear Ht below Smoke layerMass flowSmoke vents in RoofSmoke barrier烟气的扩散速度：烟气的扩散速度：（1）水平方向：）水平方向：火灾初期为自然火灾初期为自然扩散，速度为扩散，速度为0.1m/s左右。起左右。起火阶段为对流扩火阶段为对流扩散，速度为散，速度为0.3m/s左右。左右。火灾中期，高温火灾
13、中期，高温火灾为对流扩散，火灾为对流扩散，速度为速度为0.5-0.8m/s。（2）楼梯等垂直部分流动速度：）楼梯等垂直部分流动速度：34m/s。意味着只需半分钟左右。意味着只需半分钟左右,烟烟气就可以从大楼的底层扩散到一栋超高层建筑的楼顶。可见气就可以从大楼的底层扩散到一栋超高层建筑的楼顶。可见,火灾时火灾时,大大楼内烟气的扩散速度是非常之快的楼内烟气的扩散速度是非常之快的。2 烟气速度在走廊流动过程中的下降烟气速度在走廊流动过程中的下降图图7-4 在走廊流动过程中烟气的下降状态在走廊流动过程中烟气的下降状态图图7-5 烟气在走廊流动中的下降烟气在走廊流动中的下降3 建筑物内烟气的流动状态与压
14、力分布建筑物内烟气的流动状态与压力分布 Effect of smoke and its ControlSmoke Logging in a leaky”closed atriumEffect of smoke and its ControlSmoke containment within the atrium void图图7-6 建筑物内的烟气流动建筑物内的烟气流动 图图7-7 建筑物内的气流建筑物内的气流图图7-8 建筑物内压力分布建筑物内压力分布图图7-9 有火灾层时建筑物内压力有火灾层时建筑物内压力 设计程序可依下列步骤进行：设计程序可依下列步骤进行：（1）分析建筑方案，了解防火分区）分
15、析建筑方案，了解防火分区（2）确定防排烟对象场所）确定防排烟对象场所（3）研究确定防排烟方式）研究确定防排烟方式（4）划分防烟分区，计算防烟区面积）划分防烟分区，计算防烟区面积（5）确定补风方式，计算补风量）确定补风方式，计算补风量对于自然排烟方式，需要校核有效排烟孔口面积；对于机械对于自然排烟方式，需要校核有效排烟孔口面积；对于机械排烟，还需完成以下步骤：排烟，还需完成以下步骤：（1）计算排烟量）计算排烟量（2）布置管道、排烟口）布置管道、排烟口（3）选定管道、排烟口尺寸）选定管道、排烟口尺寸（4）绘制管道系统布置图）绘制管道系统布置图（5）计算管路阻力，选择排烟风机）计算管路阻力，选择排烟
16、风机7.1.6 防排烟设计程序防排烟设计程序7.2 防烟通风设计防烟通风设计 防烟加压系统送风量有三个部分：防烟加压系统送风量有三个部分：（1）对加压空间的送风）对加压空间的送风（2）加压空间的漏风）加压空间的漏风 （3）非正压部分的排风）非正压部分的排风7.2.1 机械防烟加压送风系统的风量机械防烟加压送风系统的风量1 加压送风系统压力的确定加压送风系统压力的确定加压送风量的计算通常采用压差法或流速法。加压送风量的计算通常采用压差法或流速法。1.压差法压差法2.压差法是当防烟楼梯间及前室等疏散通道门关闭时，按保持疏压差法是当防烟楼梯间及前室等疏散通道门关闭时，按保持疏散通道合理的正压值来确定
17、加压送风量：散通道合理的正压值来确定加压送风量：2 加压送风量的确定加压送风量的确定 风风速法是按开启失火速法是按开启失火层层疏散疏散门时应门时应保持保持该门该门洞洞处处一定的一定的风风速速来来计计算加算加压压送送风风量：量：2.风速法风速法(1)防烟楼梯间为防烟楼梯间为40-50Pa(2)（合用（合用)前室、消防电梯间前室、封闭避难层（间）为前室、消防电梯间前室、封闭避难层（间）为25-30Pa7.2.2 加压送风防烟系统设计加压送风防烟系统设计 防烟楼梯间的加压送风口每隔防烟楼梯间的加压送风口每隔23层设一个，风口应采用自垂层设一个，风口应采用自垂式百叶风口或常开百叶式风口；当采用后者时，
18、加压风机的压出管式百叶风口或常开百叶式风口；当采用后者时，加压风机的压出管上应设置止回阀。上应设置止回阀。前室的送风口应每层设置。前室的送风口应每层设置。3 加压送风口的设置加压送风口的设置 机械加压送风系统因不是常开，对噪声影响可不予考虑，故允机械加压送风系统因不是常开，对噪声影响可不予考虑，故允许比一般通风的风速稍大些。对于金属风道，风速不大于许比一般通风的风速稍大些。对于金属风道，风速不大于20m/s，一般控制在一般控制在14m/s左右；对于内表面光滑的混凝土等非金属材料风左右；对于内表面光滑的混凝土等非金属材料风道，风速不大于道，风速不大于15m/s，一般建筑风道风速控制在，一般建筑风
19、道风速控制在12m/s左右。左右。加压送风口的风速不宜大于加压送风口的风速不宜大于7m/s。4 加压送风系统的风速加压送风系统的风速5 防烟加压送风的设计注意事项防烟加压送风的设计注意事项 机械排烟就是使用排烟风机械排烟就是使用排烟风机进行强制排烟。它由挡烟壁机进行强制排烟。它由挡烟壁（活动式或固定式挡烟壁）、（活动式或固定式挡烟壁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟排烟口（或带有排烟阀的排烟口）、防火排烟阀门、排烟风口）、防火排烟阀门、排烟风机和烟排出口组成。机和烟排出口组成。7.3 排烟通风设计排烟通风设计7.3.1 机械排烟系统的组成机械排烟系统的组成图图7-12 排烟系统组成图排烟系统组成图
20、排烟系统的设计要点：排烟系统的设计要点：1.排烟方式排烟方式2.机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种。机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种。2.机械排烟的排烟量机械排烟的排烟量 机械排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算，机械排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算，而建筑中庭的机械排烟量则按中庭体积进行计算。而建筑中庭的机械排烟量则按中庭体积进行计算。3.机械排烟系统的补风机械排烟系统的补风 自然补风；机械送风系统或单独的机械补风系统。自然补风；机械送风系统或单独的机械补风系统。4.机械排烟系统的布置机械排烟系统的布置 走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系走道的机械排烟系统宜
21、竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。统宜按防烟分区设置。5.机械排烟系统的风速机械排烟系统的风速 不宜大于不宜大于10m/s。房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间，消防电梯前室以及房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间，消防电梯前室以及合用前室的排烟系统应分开设置。合用前室的排烟系统应分开设置。每个排烟系统，排烟口的数量，不宜多于每个排烟系统，排烟口的数量，不宜多于30个。个。排烟口、排烟阀门、排烟风道等与烟气接触的部件，必须排烟口、排烟阀门、排烟风道等与烟气接触的部件，必须采用非燃材料制作，并与可燃物保持不小于采用非燃材料制作，并与可燃物保持不小于150mm的距离。的距离。机械排烟系统与通风
22、和空气调节系统，一般应分开设置，机械排烟系统与通风和空气调节系统，一般应分开设置，当有条件利用通风和空气调节系统进行排烟时，则也可以结当有条件利用通风和空气调节系统进行排烟时，则也可以结合利用，但是必须采取相应的安全措施。合利用，但是必须采取相应的安全措施。7.3.2 排烟系统的设计排烟系统的设计7.3.3 高层建筑地下汽车库的机械排烟设计高层建筑地下汽车库的机械排烟设计1 地下车库送排风排烟系统的设计原则地下车库送排风排烟系统的设计原则2 地下车库机械送风，消防排烟设计地下车库机械送风，消防排烟设计3 地下车库机械通风与机械排烟量的简明计算方法地下车库机械通风与机械排烟量的简明计算方法-质量
23、平衡法质量平衡法1)汽车尾气排放量汽车尾气排放量2)有害物源有害物源计计算算3)地下地下车库车库的排的排风计风计算算(1)地下车库内有害物的排放量：地下车库内有害物的排放量：(2)地下车库的排风量计算方法：地下车库的排风量计算方法：4 设计注意事项设计注意事项7.4 防排烟系统设施与控制防排烟系统设施与控制7.4.1 防排烟设施防排烟设施1 送风口（排烟口）送风口（排烟口）2 排烟防火阀与防烟防火阀排烟防火阀与防烟防火阀1.排烟防火阀排烟防火阀2.防烟防火阀防烟防火阀3 防烟垂壁（或称挡烟垂壁）防烟垂壁（或称挡烟垂壁）4 防火门防火门5 电动安全门电动安全门6 排烟窗排烟窗7 防火卷帘门防火卷
24、帘门1 送风口（排烟口）送风口（排烟口）多叶排烟口（送风口）外形多叶排烟口（送风口）外形示意图及电源图示意图及电源图(图图7-20)排烟口安装示意图排烟口安装示意图(图图7-21)防烟防火阀、防烟防火调节阀、排烟防火阀、防火调节阀、排防烟防火阀、防烟防火调节阀、排烟防火阀、防火调节阀、排烟阀、防烟阀等。烟阀、防烟阀等。1.排烟防火阀排烟防火阀(1)构造构造(2)工作原理工作原理(3)适用场所及作用适用场所及作用2 排烟防火阀与防烟防火阀排烟防火阀与防烟防火阀图图7-22 排烟防火排烟防火阀阀图图7-23 排烟防火排烟防火阀阀2.防烟防火阀防烟防火阀(1)构造构造(2)工作原理工作原理(3)适用
25、场所及作用适用场所及作用图图7-24 防烟防火防烟防火阀阀外形示意外形示意图图图图7-25 矩形防烟防火矩形防烟防火阀阀构造构造图图7-26 圆圆形防烟防火形防烟防火阀阀构造构造3 防烟垂壁（或称挡烟垂壁）防烟垂壁（或称挡烟垂壁）(1)构造构造(2)工作原理工作原理(3)适用场所及作用适用场所及作用4 防火门防火门(1)防火门的构造及原理防火门的构造及原理 防火门防火门由防火门锁、手动及自动环节组成，由防火门锁、手动及自动环节组成，如图如图7-28所示。所示。(2)电动防火门的控制要求电动防火门的控制要求防火门设置实例如图防火门设置实例如图7-29所示。所示。图图7-29 防火防火门设门设置置
26、5 电动安全门电动安全门电动安全门的执行机构是由旋转弹簧锁及电动安全门的执行机构是由旋转弹簧锁及DC24V、0.3A电磁电磁线圈、微动开关等组成。其电路如图线圈、微动开关等组成。其电路如图7-30所示。电动安全门平所示。电动安全门平时关闭，发生火灾后可以通过自动或手动控制将门打开。时关闭，发生火灾后可以通过自动或手动控制将门打开。图图7-30 防烟、防火防烟、防火门锁电门锁电路路6 排烟窗排烟窗排烟窗由电磁线圈、弹簧锁等组成，如图排烟窗由电磁线圈、弹簧锁等组成，如图7-31所示。排烟窗平时所示。排烟窗平时关闭，并用排烟窗锁（也可用于排烟门）锁住。当发生火灾时可自关闭，并用排烟窗锁（也可用于排烟
27、门）锁住。当发生火灾时可自动或手动将窗打开。动或手动将窗打开。图图7-31 排烟窗示意排烟窗示意图图7 防火卷帘门防火卷帘门设置在建筑物中防火分区通道口设置在建筑物中防火分区通道口处，可形成门帘或防火分隔。处，可形成门帘或防火分隔。7.4.2 防排烟电气控制防排烟电气控制1.排烟机及送风机的电气控制排烟机及送风机的电气控制2.排烟设备的动作程序排烟设备的动作程序3.备用电源备用电源7.5 人防地下室通风设计人防地下室通风设计7.5.1概述概述（1）人防地下室通风设计，必须严格按人民防空地下室设计）人防地下室通风设计，必须严格按人民防空地下室设计规范进行。规范进行。（2）口部平面布置）口部平面布
28、置（3）通风系统设计）通风系统设计（4）通风方式）通风方式（5）人员掩护所）人员掩护所7.5.2 防护通风设计要点防护通风设计要点(1)清洁通风与滤毒通风合用的系统：进风口、粗过滤器、送风清洁通风与滤毒通风合用的系统：进风口、粗过滤器、送风管均应合用。如图管均应合用。如图7-37。7.5.3防护通风的进风系统设置防护通风的进风系统设置图图7-37清清洁洁通通风风与与滤滤毒通毒通风风合用系合用系统统（2）平时人防地下室所需通风量与战时滤毒通风风量相差悬殊，）平时人防地下室所需通风量与战时滤毒通风风量相差悬殊，但使用一台手摇电动风机不能满足平时使用要求时，清洁通风与滤但使用一台手摇电动风机不能满足
29、平时使用要求时，清洁通风与滤毒通风应分别设置通风机，其进风口、精过滤器、送风管路均合用，毒通风应分别设置通风机，其进风口、精过滤器、送风管路均合用，如图如图7-38。图图7-38平平时时与与战时战时合用通合用通风风系系统统(3)无滤毒要求而有抗冲击波要求的人防地下室通风系统，战时无滤毒要求而有抗冲击波要求的人防地下室通风系统，战时采用隔绝式通风，平时为清洁通风，不设过滤吸收器。如图采用隔绝式通风，平时为清洁通风，不设过滤吸收器。如图7-39。(4)测压装置：设有滤毒通风的防空地下室，在口部值班室或通测压装置：设有滤毒通风的防空地下室，在口部值班室或通风机房内设测压装置，设置方式如图风机房内设测
30、压装置，设置方式如图7-40。(5)染毒区进风管采用染毒区进风管采用23mm厚的钢板焊接制作，并有厚的钢板焊接制作，并有5的坡的坡度坡向室外。度坡向室外。图图7-39图图7-40 防空地下室排风系统由消波设施、密闭阀门、超压自动排气防空地下室排风系统由消波设施、密闭阀门、超压自动排气活门或防爆超压自动排气活门等防护通风设备组成。活门或防爆超压自动排气活门等防护通风设备组成。(1)设防爆超压自动排气活门的排风系统如图设防爆超压自动排气活门的排风系统如图7-41。防爆超压自。防爆超压自动排气活门，可直接安装在墙上。穿越密闭墙的风管要采取密闭动排气活门，可直接安装在墙上。穿越密闭墙的风管要采取密闭措施。措施。（2）设简易洗消间自动排气阀门的排风系统如图）设简易洗消间自动排气阀门的排风系统如图7-42。（3）设洗消间的排风系统如图）设洗消间的排风系统如图7-43。（4）防护通风进排风系统部件的设计选用。）防护通风进排风系统部件的设计选用。7.5.4 防护通风排风系统设置防护通风排风系统设置图图7-41防爆超压自动排风系统防爆超压自动排风系统图图7-42 设简易洗消间和自动排气阀门的排风系统设简易洗消间和自动排气阀门的排风系统图图7-43洗消间的排风系统洗消间的排风系统