第11章建筑防烟排烟

1、11.1.1 11.1.1 烟气的流动规律烟气的流动规律11.1.2 11.1.2 火灾烟气控制原理火灾烟气控制原理 11.2.1 11.2.1 自然排烟方式自然排烟方式 11.2.2 11.2.2 自然排烟设计条件自然排烟设计条件 11.2.3 11.2.3 自然排烟设计自然排烟设计 11.3.1 11.3.1 机械排烟方式机械排烟方式 11.3.2 11.3.2 机械排烟部位机械排烟部位 11.3.3 11.3.3 机械排烟量的确定机械排烟量的确定 11.3.4 11.3.4 机械排烟系统的设计机械排烟系统的设计11.3.5 11.3.5 中庭排烟中庭排烟 11.5.1 11.5.1 防火

2、、防排烟阀口的分类防火、防排烟阀口的分类 11.5.2 11.5.2 压差自动调节阀压差自动调节阀 11.5.3 11.5.3 余压阀余压阀 11.5.4 11.5.4 自垂式百叶风口自垂式百叶风口 11.5.5 11.5.5 排烟风机排烟风机 11.4.1 11.4.1 加压送风系统的设置及方式加压送风系统的设置及方式 11.4.2 11.4.2 加压送风量的计算加压送风量的计算 11.4.3 11.4.3 加压送风系统的设计要点加压送风系统的设计要点 11.6.1 11.6.1 地下车库排烟系统的设计原则地下车库排烟系统的设计原则 11.6.2 11.6.2 地下车库排烟系统的布置地下车库

3、排烟系统的布置 11.6.3 11.6.3 地下车库排烟系统的设计案例地下车库排烟系统的设计案例 引起烟气流动的因素有如下几点：引起烟气流动的因素有如下几点： 1. 1. 烟囱效应引起的烟气流动烟囱效应引起的烟气流动 2. 2. 浮力引起的烟气流动浮力引起的烟气流动 3. 3. 热膨胀引起的烟气流动热膨胀引起的烟气流动4. 4. 风力作用下的烟气流动风力作用下的烟气流动5. 5. 通风空调系统引起的烟气流动通风空调系统引起的烟气流动 11.1.1 11.1.1 烟气的流动规律烟气的流动规律 11.1.2 11.1.2 火灾烟气控制原理火灾烟气控制原理主要目的：主要目的：在建筑物内创造无烟或烟气

4、含量极低的疏散通道或安在建筑物内创造无烟或烟气含量极低的疏散通道或安全区。全区。实质：实质：控制烟气合理流动，也就是使烟气不流向疏散通道、安全控制烟气合理流动，也就是使烟气不流向疏散通道、安全区和非着火区，而向室外流动。区和非着火区，而向室外流动。方法：方法：1 1、防烟、防烟、2 2、排烟。、排烟。 方式：方式：加压防烟。加压防烟。加压防烟：加压防烟：凭借机械力，将室凭借机械力，将室外新鲜的空气送入应该保护的外新鲜的空气送入应该保护的疏散区域，如前室、楼梯间、疏散区域，如前室、楼梯间、封闭避难层封闭避难层( (间间) )等，以提高该等，以提高该区域的室内压力，阻挡烟气的区域的室内压力，阻挡烟

5、气的侵入。侵入。系统组成：系统组成：加压送风机、风道加压送风机、风道和送风口。和送风口。 1. 防烟系统防烟系统风道加压风机送风竖井加压送风口前室前室前室分类：分类：自然排烟、机械排烟自然排烟、机械排烟排烟的部位：排烟的部位：着火区、疏散通道着火区、疏散通道u着火区排烟：着火区排烟：将火灾发生的烟气排到室外，降低着火区的压将火灾发生的烟气排到室外，降低着火区的压力，不使烟气流向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火力，不使烟气流向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火人员的扑救。人员的扑救。u疏散通道排烟：疏散通道排烟：排除可能侵入的烟气，保证疏散通道无烟或排除可能侵入的烟气，保证疏散通道无烟

6、或少烟，利于人员安全疏散及救火人员的通行。少烟，利于人员安全疏散及救火人员的通行。 2. 排烟系统排烟系统 11.2.1 11.2.1 自然排烟方式自然排烟方式 自然排烟：自然排烟：利用热烟气产生的浮力、热压或其他自然作用力使烟利用热烟气产生的浮力、热压或其他自然作用力使烟气排出室外。气排出室外。方式：方式：(1)(1)利用外窗或专设的排烟口排烟；利用外窗或专设的排烟口排烟；(2)(2)利用竖井排烟。利用竖井排烟。 空 气空 气空 气（a）(b)(c)11.2.2 11.2.2 自然排烟设计条件自然排烟设计条件 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-95)(GB

7、50045-95)规定：规定：(1) (1) 建筑高度建筑高度50m50m的一类公共建筑和建筑高度的一类公共建筑和建筑高度100m100m的居住建筑，的居住建筑，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。用自然排烟方式。(2) (2) 采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，可开启外窗面积应符合下列规定：前室，可开启外窗面积应符合下列规定： 防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不小于防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不小于2m

8、2m2 2； 防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不小于防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不小于 2m2m2 2, , 合用前室不应小于合用前室不应小于3m3m2 2； 需要排烟的房间、长度不超过需要排烟的房间、长度不超过60m60m的内走道可开启外窗面积的内走道可开启外窗面积 不小于该房间、内走道面积的不小于该房间、内走道面积的2%2%； 净空高度小于净空高度小于12m12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应 小于该中庭面积的小于该中庭面积的5%5%。 11.2.3 11.2.3 自然排烟设计自然排烟设计 1. 1. 自然排烟设计对建筑

9、设计的制约如下自然排烟设计对建筑设计的制约如下 1) 1) 房间必须至少有一面墙壁是外墙；房间必须至少有一面墙壁是外墙； 2) 2) 房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟；房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟； 3) 3) 排烟口的有效面积与地面面积之比不小于排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/501/50。2. 2. 自然排烟设计应考虑的几点自然排烟设计应考虑的几点 1) 1) 尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。 2) 2) 排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应尽可能靠近顶棚

10、位置，并应有方便开启的装置。尽可能靠近顶棚位置，并应有方便开启的装置。 3) 3) 为了减小为了减小风向风向对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为防烟前室时，应尽量设置与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。防烟前室时，应尽量设置与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。 4) 4) 内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。 11.3 机 械 排 烟 11.3.1 机械排烟方式 分类：局部排烟、集中排烟。分类：局部排烟、集中排烟。n局部排烟是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接局部排烟是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟

11、风机直接进行排烟；进行排烟；n集中排烟是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟集中排烟是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。风机，通过排烟风道排烟。 11.3.2 机械排烟部位 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，应设机械排烟设施：(1) 长度超过20m且不能直接对外采光和自然通风的走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的走道。(2) 面积超过100，且经常有人停留或可燃物较多的地上房间(如大型办公室、储存较多可燃物的库房等)。对于面积较大的房间考虑排烟设施，而对于使用人数较少、面积较小的房间不考虑排烟设施，既可保障基本安全，又可

12、节约投资。(3) 高层建筑室内超过12m的中庭。中庭在烟气控制、防止火灾蔓延、安全疏散和火灾扑救等方面仍有一定问题，应设排烟设施。(4) 总面积超过200或一个房间超过50，而且经常有人停留或可燃物较多的地下室。 11.3.3 机械排烟系统的设计机械排烟系统的设计 1.排烟系统的布置排烟系统的布置1) 排烟气流应与机械加压送风的气流合理组织，并尽量排烟气流应与机械加压送风的气流合理组织，并尽量考虑与疏散人流方向相反。考虑与疏散人流方向相反。2) 为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成数为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成数个系统，不过不能采用将上层烟气引向下层的风道布置个系统，不

13、过不能采用将上层烟气引向下层的风道布置方式。方式。3) 每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个，以减个，以减少漏风量对排烟效果的影响。少漏风量对排烟效果的影响。4) 独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用。独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用。13.3.3 机械排烟系统的设计 2. 系统组成系统组成机械排烟系统大小与布置应考虑排烟效果、可靠性与经济机械排烟系统大小与布置应考虑排烟效果、可靠性与经济性。介绍在高层建筑常见部位的机械排风系统划分案。性。介绍在高层建筑常见部位的机械排风系统划分案。1) 内走道的机械排烟系统内走道的机械排烟系统2)

14、 多个房间多个房间(或防烟分区或防烟分区)的机械排烟系统（的机械排烟系统（排烟风口是常排烟风口是常闭型，每层的水平风管不得跨越防火分区闭型，每层的水平风管不得跨越防火分区？）排烟风机）排烟风机风量确定的问题风量确定的问题？423143. 排烟口的设计要求排烟口的设计要求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防烟分区应分别设置排烟口。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水平距离不应超过分区最远点的水平距离不应超过30m；走道的排烟口与防烟楼；走道

15、的排烟口与防烟楼梯的疏散口的距离无关，但排烟口应尽量布置在人流疏散方向梯的疏散口的距离无关，但排烟口应尽量布置在人流疏散方向相反的位置。相反的位置。排 烟 口内 隔 墙 或 顶 棚 下突 出 50cm 以 上 的挡 烟 垂 壁、挡 烟 梁m(L1+L2+L3)30mL2LL1挡烟垂壁L排 烟 口L2L1L3m(L1+L2)30mLL排 烟 口3) 排烟口必须设置在距顶棚800mm以内的高度上。对于顶棚高度超过3m的建筑物，排烟口可设在距地面2.1m的高度上，或者设置在与顶棚之间1/2以上高度的墙面上。4) 为防止顶部排烟口处的烟气外溢，可在排烟口一侧的上部装设防烟幕墙，如图11.13。烟气防烟

16、幕墙排烟口5) 排烟口的尺寸，可根据烟气通过排烟口有效断面时的速度不大于10m/s进行计算。排烟口的最小面积一般不宜小于0.04。6) 同一分区内设置数个排烟口时，要保证所有排烟口能同时开启，排烟量应等于各排烟口排烟量的总和。7) 排烟口均应设有手动开启装置或与感烟器连锁的自动开启装置或消防控制中心远距离控制的开启装置等。除开启装置将其打开外，平时一般保持闭锁状态。手动开启装置宜设在墙面上，距地板面0.81.5m；或从顶棚下垂时，距地板面宜为1.8m处。4. 排烟风道设计要求1) 排烟风道不应穿越防火分区。竖直穿越各层的竖风道应用耐火材料制成，并宜设在管道井内或采用混凝土风道。2) 排烟风道因

17、排出火灾时烟气温度较高，除应采用金属地板、不燃玻璃、混凝土等非金属不燃材料制作外，还应安装牢固，排烟时温度升高不致变形脱落，并应具有良好的气密性。3) 排烟风道风量的确定。风道内通过的风量，应按该排烟系统各分支风管所有排烟口中最大排烟口的两倍计算。当某个排烟系统各个排烟口风量都小于3600m3/h时，其排烟总管可按7200m3/h计算，其余各支管的风量均按各自担负的风量计算。4) 排烟风道外表面与木质等可燃构件的距离不应小于15，或在排烟道外表面包有厚度不小于10的保温材料进行隔热；排烟风道穿过挡烟墙时，风道与挡烟墙之间的空隙，应用水泥砂浆等不燃材料严密填塞；排烟风道与排烟风机的连接，宜采用法

18、兰连接，或采用不燃烧的软性连接；需要隔热的金属排烟道，必须采用不燃保温材料，如矿棉、玻璃棉、岩棉、硅酸铝等材料。5) 烟气排出口的材料，可采用1.5厚钢板或用具有同等耐火性能的材料制作；烟气排出口的位置，应根据建筑物所处的条件(风向、风速、周围建筑物以及道路等情况)考虑确定，既不能将排出的烟气直接吹在其他火灾危险性较大的建筑物上，也不能妨碍人员避难和灭火行动的进行，更不能让排出烟气再被通风或空调设备吸入，此外，必须避开有燃烧危险的部位。11.3.4 中庭及大空间排烟中庭及大空间排烟1. 中庭的定义中庭的定义中庭又称为中厅中庭又称为中厅，在建筑上的定义为，在建筑上的定义为“有数层高的竖井空间，有

19、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。物。”即通过两层或多层楼，且顶部封闭的被周围建筑包围的即通过两层或多层楼，且顶部封闭的被周围建筑包围的一个共享空间。一个共享空间。2. 中庭机械排烟量中庭机械排烟量中庭机械排烟量按其容积的换气次数确定。中庭机械排烟量按其容积的换气次数确定。1) 当中庭容积小于当中庭容积小于17000m3时，其排烟量按其体积的时，其排烟量按其体积的6次次/h换换气量计算。气量计算。2) 当中庭体积大于当中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的时，其排烟量按其体积的4次次/h换

20、换气量计算气量计算,且排烟量不应小于且排烟量不应小于102000m3/h。3. 中庭机械排烟的气流组织中庭机械排烟的气流组织中庭机械排烟口应设在中庭的顶棚上，或设在紧靠中庭顶部中庭机械排烟口应设在中庭的顶棚上，或设在紧靠中庭顶部的集烟区。的集烟区。排烟口的最低标高排烟口的最低标高，应设在中庭最高部分门洞的上，应设在中庭最高部分门洞的上端，当中庭较低部位靠自然进风有困难时，可采用机械补风，端，当中庭较低部位靠自然进风有困难时，可采用机械补风，补风量不宜小于排烟量的补风量不宜小于排烟量的50%。办公裙房排烟风机11.4 加压防烟送风系统加压防烟送风系统11.4.1 加压送风系统的设置及方式加压送风

21、系统的设置及方式1. 加压送风系统的设置加压送风系统的设置根据现行根据现行高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB 5004595)2005年版年版规定，高层建筑如下部位应设机械加压送风的防护措施：规定，高层建筑如下部位应设机械加压送风的防护措施：1) 不具备自然排烟条件的不具备自然排烟条件的防烟楼梯间，消防电梯间前室或合防烟楼梯间，消防电梯间前室或合用用前室。前室。2) 采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件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的前室3) 带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电

22、梯前室或合用室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房合用室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部机部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部机械加压送风系统。械加压送风系统。4) 封闭避难层。封闭避难层。2. 加压送风系统的方式加压送风系统的方式 P244 11.4 加压防烟送风系统11.4.2 加压送风量的计算1. 压差法2. 风速法11.5 防排烟系统的设备部件防排烟系统的设备部件防排烟系统装置设备和部件均应在发生火灾时运行和起作用，防排烟系统装置设备和部件均应在发生火灾时运行和起作用，因此产品必须经过公安消

23、防监督部门的认可并颁发消防生产许因此产品必须经过公安消防监督部门的认可并颁发消防生产许可证方能有效。可证方能有效。防排烟系统的设备及部件主要包括防火阀、排烟阀防排烟系统的设备及部件主要包括防火阀、排烟阀(口口)、压、压差自动调节阀、余压阀及专用排烟轴流风机、自动排烟窗等。差自动调节阀、余压阀及专用排烟轴流风机、自动排烟窗等。11.5.1 防火、防排烟阀口的分类防火、防排烟阀口的分类293011.5.2 压差自动调节阀压差自动调节阀压差自动调节阀由调节板、压差传感器、调节执行机构等压差自动调节阀由调节板、压差传感器、调节执行机构等装置组成，其装置组成，其作用作用是对需要保持正压值的部位进行送风量

24、的是对需要保持正压值的部位进行送风量的自动调节，同时在保证一定正压值的条件下防止正压值超压自动调节，同时在保证一定正压值的条件下防止正压值超压而进行泄压。而进行泄压。11.5.3 余压阀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，根据设计的的正压值，防止正压值过大而导致门难以推开，根据设计的需要有的在需要有的在楼梯间与前室楼梯间与前室、前室与走道之间设置余压阀前室与走道之间设置余压阀。余压阀的作用就是用来卸压的，在消防防烟上面来说就是余压阀的作用就是用来卸压的，在消防防烟上面来说就是用来保持

25、余压阀两侧的一定压头差。比如在防烟楼梯间及走用来保持余压阀两侧的一定压头差。比如在防烟楼梯间及走道间安装的余压阀，发生火灾时防烟楼梯间正压风机开启，道间安装的余压阀，发生火灾时防烟楼梯间正压风机开启，这样楼梯间里面跟相邻的走道的空气自然就一定压差，当压这样楼梯间里面跟相邻的走道的空气自然就一定压差，当压差达到余压阀的设定值时，余压阀就会开启。用来保持两侧差达到余压阀的设定值时，余压阀就会开启。用来保持两侧的压头差。的压头差。450(650)465(665)252260阀叶杠杆重锤后框中框前框密封圈余压阀外形如图所示。钢制余压阀用于对空调房间和净化空调房间正压的无能耗自动控钢制余压阀用于对空调房间和净化空调房间正压的无能耗自动控制。钢制余压阀体阀板，在