第五章、防烟、排烟系统

1、ruize第五章、防烟、排烟系统第一节、火灾时烟气的危害与建筑物中烟气流动特性、烟气的产生和组成颜色变黑色或灰黑色，烟粒子一般在0.0110 m。烟气是物质在燃烧反应过程中热分解生成的含有大量热量的气态、 液态和固态物质与空气的混 合物。烟气的组成成分取决于可燃物的化学成分和燃烧时的温度、及氧的供给等条件。在完全燃烧 的条件下，物质燃烧生成二氧化碳、一氧化碳、水蒸气、二氧化硫和氮等。在不完全燃烧的条件下， 不仅有上述产物，还有醇、酮、醚、醛等有机化合物。含碳高的物质还产生大量的游离的碳粒子。 建筑物的火灾，一般是室内装饰材料和室内可燃物品的燃烧。由于这些物质主要是有机化合物， 火灾燃烧时产生大

2、量的上述很多种有害烟气。在通常阴燃阶段，烟气温度低，以液滴粒子为主，这 时的烟气发白或呈青白色烟气。但当温度上升到起火阶段，因发生脱水反映，产生大量游离的碳粒 子，烟气的危害烟气对人的危害主要是因燃烧产生的有毒气体所引起的窒息和对人体的器官的刺激，以及高温 作用。1. 窒息作用：在着火的房间内，如果氧气供应不足，一氧化碳的浓度会增加。一般一氧化碳浓度为 4%5%，最高可达到 10%左右。数据表明一氧化碳的浓度在 0.040.05% 时人体接触 1h 不会有危险， 但会感觉头痛、恶心等症状，在0.2%的浓度下，人体接触 0.51h 即有危险，在0.5%的浓度下，2030min 内人体即会死亡，在

3、 1%浓度下， 1min 即可死亡。人体不仅是受一氧化碳的危害，二氧化碳对人体同样造成威胁，火灾旺盛时，二氧化碳的浓度可火灾产生的如氯化氢、氨气、氟化氢、二氧化硫、光气和二氧化氮等对人体的器官 尤其对眼睛、上呼吸道、支气管粘膜等造成伤害。500以上，这样的高温会使人体出现疲劳和脱水现达到 15%23%，一般人体接触 10%浓度的二氧化碳就会引起头晕甚至昏迷、呼吸困难失去知觉。接触 20%的二氧化碳，会导致死亡。2. 刺激作用： 产生强烈的刺激，3. 高温作用：火灾达到轰燃时，温度可达到 象，而且会烧伤烧死。高温烟气同时会加速火势的扩散和蔓延，也会影响人的视觉，造成心理恐慌 影响人的疏散和扑救。

4、三、烟气的流动由于火灾产生的烟气密度很小，其密度比冷空气小，由于浮力作用向上升起，遇到楼板或顶棚 时，则转变方向形成水平扩散，这时如果烟气的温度不下降，高温烟气与周围的空气会形成明显的 分离的层流现象。但实际上，烟气在流动的过程中，一方面总有冷空气混合进来，另一方面又受到 楼板、顶棚等建筑构件的冷却、阻挡，烟气温度逐渐下降，沿着水平方向流动的烟气遇到周围的物 体，也会进一步得到冷却向下流动。这样，逐渐冷却的烟气和冷却的空气流向燃烧区，形成了室内 的自然对流，导致燃烧越来越旺。烟气的流动速度如下；1. 水平流动火灾初期 : 阴燃阶段约为 0.1m/s起火阶段 0.3m/s 火灾中期 : 旺盛阶段

5、 0.5 0.8m/s2 垂直流动在楼梯间内 3 4m/s 在较高的楼梯间或竖井内 , 由于烟囱效应 , 最大可达到 68m/s。第二节、防烟分区以便有与划分防火分区一样， 划分防烟分区是为了在火灾初期阶段将烟气控制在一定范围内， 组织地将烟排除室外，使人们在避难之前所在的空间的烟层高度和烟气浓度在安全范围内。 下面讲解规范中对防烟分区的划分规定。每个防烟分区的面积一般不超过 500m2，并且防烟分区不应跨越防火分区。 设置排烟设施的走道、 净高不超过 6.00m 的房间、应采用挡烟垂壁、隔抢或从顶棚下突出不小于0.5 m的梁划分防烟分区。划分防烟分区应注意以下几点：应单独划分防烟分1. 疏散

6、楼梯间及其前室和消防电梯间及其前室作为疏散和援救的主要通道， 区，并设置独立的防排烟设施；2. 对于一些重要的、大型的综合性建筑，尤其是超高层建筑，为保证建筑物内的所有人员在 发生火灾时能安全疏散，需要设置专门的避难层或避难间。这种避难层或避难间无论面积多大， 要单独划分防烟分区并设置独立的防排烟设施。3. 净高大于 6m的房间， 一般使用面积比较大， 发生火灾时一般不会在短时间内达到危害人的 生命安全，所以可以不划分防烟分区。4. 不设置排烟设施的房间（包括地下室）不划防烟分区。5. 走道和房间（包括地下室）按照规定都设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合用排烟 设施，并根据这个划分防烟分区

7、。第三节、防排烟的方式上面讲解了火灾时烟气的危害和流动的方式。在建筑防火中，我们将按照建筑物的使用功能、建 筑规模、疏散和扑救的难度以及人员疏散的重要程度等设置防烟、排烟设施。下面讲解防烟、排烟 的常用的方式、排烟方式排烟方式分自然排烟和机械排烟两种方式。1. 自然排烟 : 利用火灾时产生的热压 , 通过可开启的外窗或排烟窗 （ 包括在火灾时破碎玻璃以打开 外窗 ） 把烟气排至室外 .在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气的排烟口。排烟口可以是建筑物的外窗，也可以是 专门设置在侧墙上部或屋顶上的排烟口并对有效开启的外窗面采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：1 ）防烟楼梯间前室、消防电梯间前

8、室可开启外窗面积不应小于22.00m2，合用前室不应小于自然排烟不需要动力和复杂的设备，但排烟效果受风的影响很大。 设置自然排烟应考虑风向的影响。排烟口应布置在有利于排烟的位置， 积进行核算，要求如下；22.00m2。3.00m2。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3 ）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4）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%。5%。5）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%。6）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

9、楼梯间可不设防烟设施。见下图：挡风板）排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置。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位置。 为了减少风向影响，前室及内走廊排烟窗口应尽量采用超向不同方向的窗如下图：四周有可开启外窗的前室两个不同朝向有开启外窗的前室2.机械排烟 设置专用的排烟口、排烟管道及排烟风机把火灾时产生的烟气与热量排至室外。 利用排烟风机进行强制排烟。具有排烟效果好，布置灵活，不受环境条件限制，但其设备投资 和维护费用高，对自动控制设备要求高。机械排烟从设置方式上分为：局部排烟和集中排烟两种。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进行排烟；集中排烟

10、是把建筑物划分为若干个防烟分区，在每个防烟分区内 设置排烟风机，通过风道排烟。从排烟方式上分三种方式1）. 全面通风排烟方式： 对着火房间实行机械排烟，同时对走廊、 前室、 楼梯间进行机械送风， 控制送风略少于排烟量，使着火房间保持负压，防止烟气从着火房间漏出的排烟方式为全面通风排 烟方式。这个方式关键是保证着火房间微负压和疏散通道的微正压。如下示意：ruize排烟着火 房间门火源火源走廊送风2) 火层房间相对 效果明显，但输入的空气会渗漏到着火层，加大火灾的发展。见下图示意：. 机械送风正压防烟方式：通过送风机对防烟前室和楼梯间送新鲜空气，使这些部位的压力比着些，着火层的烟气经专设的排烟口或

11、窗以自然的方式排除。这种方式在火灾初期窗或排烟口着火房间火源走廊送风送风3). 机械负压排烟方式：用排烟机将着火房间内的烟气排除室外的方式为机械负压排烟方式。这种 方式在火灾初期使着火房间形成负压，烟气不会向其他区域扩散。当火灾达到猛烈阶段，由于烟气 的温度高超过排烟设施的承受的高温，防火阀门自动关闭，排烟机停止。如下图示意：排烟火源着火房间进风走廊、防烟方式防烟方式分为不燃化防烟、密闭防烟和机械加压防烟等几种形式。1. 不燃化防烟方式：这个方式主要是在设计时，尽可能的采用不燃化的材料、家具、各种管道 及其保温材料。当发生火灾时，因其材料的不燃，产生少量的烟气。2. 密闭防烟方式：在建筑物发生

12、火灾时，将着火房间密闭起来，这种方式多用于较小的房间， 如住宅、旅馆等房间。房间采用耐火结构的墙、楼板分隔，密闭性好，在加上门窗的封闭，当发生 火灾时，可能以为却氧而熄灭，并防止烟气的外泻。3. 加压防烟方式：当建筑物发生火灾时，对着火区域以外的有关区域进行送风加压，使其保持 一定的正压，以防止烟气的侵入的防烟方式。在加压和非加压区域之间采用一些构件分隔，如墙壁、 楼板、门窗等。分隔物两侧之间的压力差使门窗缝隙中形成一定流速的气流，因而有效地防止烟气 通过这些缝隙渗漏。其目的是在建筑物发生火灾时，提供不受烟气干扰的疏散线路和避难场所。这 种方式主要用于不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前

13、室或合用前室；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；避难层的加压送风，以造成一个压力差，防止烟气侵入 这些疏散通道和避难层。几个名词的解释：封闭楼梯间：设有能阻挡烟气的双向弹簧门的楼梯间 .防烟楼梯间 : 在楼梯间入口处设有前室 (面积不小于 6m2, 并设有防烟设施 )或设专供排烟用的阳 台、凹廊等 , 且通向前室和楼梯间的门均为乙级防火门的楼梯间 .第三节、建筑物对防排烟系统设置的基本要求1. 高层建筑高层建筑下列部位应设置独立的机械加压送风系统。 ）不具备自然排烟条件的防烟楼梯间 , 消防电梯前室或合用前室； ）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

14、、封闭避难层（ 间）；）一类高层建筑和高度超过 32m的二类高层建筑的下列部位应设机械排烟设施。无直接自然通风 , 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； 面积超过 100 m2, 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； 不具备自然排烟条件或净高度超过12m的中庭；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 200 m2或一个房间面积超过1223（ 1）（2）（3）50（ 4） m2且经常有人停留或可燃物较多的地下室；2. 人防工程1）人防工程要求设置机械排烟设施的部位。建筑面积超过 50 m2, 且经常有人停留或可燃物较

15、多的各种房间、大厅或丙丁类生产车间；总长 度超过 20m的疏散走道；电影放映庭、舞台等。2）人防工程要求设置机械加压送风设施的部位防烟楼梯间及其前室 （或合用前室 ） ；避难走道及其前室。第四节、系统设施设置要求、排烟口1. 当用隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口。2. 排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位，排烟口距离该防烟分区最远点不宜大于 30m.3. 排烟口必须设置在距离顶棚 800mm以内的高度上， 对于顶棚高度超过 3m的建筑物， 排烟口 设在距地 2.1m 的高度，或者设在地面与顶棚之间 1/2 以上的高度的墙面上。4. 排烟口的尺寸按照烟气通过有效截面速度

16、不小于 10m/s 进行计算，最小不应小于 0.04 m2。5. 同一分区内设置的排烟口要求能同时打开、送风口1. 机械加压送风的防烟楼梯间及其合用前室应分别设置独立的送风系统。如只用一个系统时， 应在通向合用前室的支风管上设置压差自动控制装置。2. 防烟楼梯间的加压送风口宜每个 23 层设置一个， 前室的送风口应每层一个。 风口可采用自 垂式百叶风口3. 对于防烟楼梯间，将楼梯间的门窗及前室或合用前室的门全部关闭，将楼梯间内的送风口全 部打开，启动正压送风机，在楼梯间内上下均匀选择3 5个测试点、重复不少于 3 次的平均余压，当余压值为 40 50Pa 时，为合格；4. 将楼梯间内的送风口全

17、部打开，将所测前室及上、下层前室的送风口打开，将其他各层前室 的送风口关闭， 测开启送风口前室的一个点， 重复不少于 3 次的平均余压， 当余压值为 2530Pa 时， 为合格。三、防火阀防火阀是安装在空调、通风系统的送回风管道上 ,平时呈开启状态 , 火灾时当管道内气体温度达到, 起隔烟阻火作用的阀70（或 72）时关闭 ,在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性的要求门.按照动作形式分自垂翻板式和弹簧式两种 按照外形分：圆形和巨型 按照叶片构成可分为单叶和多叶 防火阀的动作温度一般为 70，可手动关闭、手动复位及手动调节阀门角度，也可以与探测器 联动关闭。280四、排烟防火阀排烟防火阀是安

18、装在排烟系统的管道上, 平时呈开启状态 , 火灾时当管道内气体温度达到时自动关闭 . 在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求, 起隔烟阻火作用的阀门。在排烟支管上设置当烟气温度超过 280时能自行关闭的排烟防火阀五、机械加压送风机设置要求机械加压送风机，应有产品出厂合格证，风量、风压、设置位置和台数应符合设计要求。机械 加压送风机，应采用消防电源，高层建筑内的机械加压送风机应能在最末一级配电箱处设置自动切 换装置。机械加压送风机的余压值应符合设计要求。1. 对于防烟楼梯间， 将楼梯间的门窗及前室或合用前室的门全部关闭， 将楼梯间内的送风口全部 打开，启动正压送风机，在楼梯间内上下均匀选择

19、3 5个测试点、重复不少于 3 次的平均余压，当余压值为 40 50Pa 时，为合格；2. 将楼梯间内的送风口全部打开，将所测前室及上、下层前室的送风口打开，将其他各层前室的 送风口关闭，测开启送风口前室的一个点，重复不少于 3 次的平均余压，当余压值为 2530Pa 时， 为合格。3. 消防控制室应有控制加压送风机的启、停，除自动控制外，还应能手动直接控制。六、加压送风口1. 剪刀楼梯间加压送风口应分别设置，前室的加压送风口应每层设置一个。加压送风口安装应牢 固可靠，开启及复位应正常。7 / 。2. 加压送风口的风速不宜大于第五节、系统的验收检测对防排烟系统的验收检测主要是在接管一个建筑物时

20、，要对该系统进行全面系统的验收，即使 该项目已经经过有关部门验收合格，这个验收也是必要的。另外在内部管理人员调换时也要进行。 这样才能保证系统设施和相关内业档案的完整。一、机械加压送风机的验收检测1. 机械加压送风机，应有产品出厂合格证，风量、风压、设置位置和台数应符合设计要求。2. 机械加压送风机，应采用消防电源，高层建筑内的机械加压送风机应能在最末一级配电箱处 设置自动切换装置。检查风机的供电电源是否是两（回）路消防电源，备用电源的容量不应小于主电源的容量，利 用相序仪或万用表测量两路电源相序是否一致；在风机运行时切断一路电源后另一路电源应自动投 入并且不影响风机的正常运行。3. 机械加压

21、送风机的余压值应符合设计要求。 对于防烟楼梯间，将楼梯间的门窗及前室或合用前室的门全部关闭，将楼梯间内的送风口全部 打开，启动正压送风机，在楼梯间内上下均匀选择3 5个测试点、重复不少于 3 次的平均余压，当余压值为 40 50Pa 时，为合格；将楼梯间内的送风口全部打开，将所测前室及上、下层前室的送风口打开，将其他各层前室的送 风口关闭，测开启送风口前室的一个点，重复不少于 3 次的平均余压，当余压值为 2530Pa 时，为 合格。4. 消防控制室应有控制加压送风机的启、停，除自动控制外，还应能手动直接控制。二、压送风口1. 加压送风口的规格、尺寸必须符合设计要求。2. 剪刀楼梯间加压送风口

22、应分别设置，前室的加压送风口应每层设置一个。3. 加压送风口安装应牢固可靠，开启及复位应正常。4. 加压送风口的风速不宜大于 7 / 。风速的测量按照本章排烟口测量的有关内容。三、加压送风管道1. 机械加压送风管道必须采用不燃材料制作。1.0 。2. 当送风管道为钢制管道时，钢板厚度不应小于3. 当防烟楼梯间和合用前室共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节 装置。四、机械排烟风机1. 机械排烟风机应有产品出厂合格证，风量、风压、设置位置和台数应符合设计要求。检查风机的供电电源是否是两（回）路消防电源，备用电源的容量不应小于主电源的容量，利 用相序仪或万用表测量两路电源相序是

23、否一致；在风机运行时切断一路电源后另一路电源应自动投2. 机械排烟风机应采用消防电源，高层建筑排烟风机应能在最末一级配电箱处设置自动切换装 置。入并且不影响风机的正常运行。5. 消防控制室应能控制排烟风机的启、停，除自动外还应能手动直接控制。6. 机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟防火阀开启时，排烟风机应能自行启动。五、排烟口1. 本省生产的排烟口应具有消防产品生产许可证或生产认可证，外省产品应具有消防产品销售 登记备案证。2. 排烟口平时应处于关闭状态，并应设有自动或手动开启装置；手动开启装置的位置应便于操 作。3. 排烟口的规格、尺寸必须符合设计要求。30。4. 防烟分区内的排烟口距最远点

24、水平距离不应超过5. 排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最 小水平距离不应小于 1.5 。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可然物的距离不应小于6. 排烟口的排气量应符合设计要求。单个排烟口的排气量 Q=60W（F m3/min）计算；其中 F 为排烟口有效排烟面积（ m2）；W为整个排 烟口有效排烟面上的平均排烟速度（ m/s），其测量方法如下：启动排烟风机，如果排烟风机担负一 个防排烟分区的排烟时，应将排烟风机所担负的防排烟分区中的排烟口全部打开；如果一台排烟风 机担负两个以上的防排烟分区时，将最大的防排烟分区及次大的防排烟分区内的排烟口全部打开进

25、 行测量。1.0 。对于矩形排烟口的风速测量可采用小矩形平面法或五点信封法，使用风速仪在测量点处测量： 小矩形法：将排烟口分成若干个边长200300mm的小矩形，每个小矩形的对角线交点为测试点如下图10m/s。五点信封法：黑点为测试点7. 排烟口的风速应不大于六、排烟管道1. 排烟管道必须采用不燃材料制作。150mm2. 吊装在顶棚内的排烟管道， 其隔热层应采用不燃烧材料制作， 并应与可燃物保持不小于 的距离。50%。3. 设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的七、防火阀、排烟防火阀。1. 防火阀、排烟防火阀的安装位置、数量、型号及规格应符合设计要求。2. 防火阀、排烟防火阀，应具有国家消防产品检测报告。3. 防火阀应设单独的支吊架。4. 当烟气温度超过 280时，排烟防火阀应能自动关闭。5. 排烟风机入口处的排烟防火阀关闭后应能自动停止排烟风机。6. 火灾报警后消防控制室应能自动关闭有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈 信号。7. 防火阀暗装时，应在其安装部位的吊顶或隔墙上设置检修口。8. 防火阀的动作温度宜为 70。八、活动挡烟垂壁1. 活动挡烟垂壁应为不燃烧材料制成。2. 活动挡烟垂壁从顶棚下垂高度不应小于50