防排烟课程设计

1、 在进行防排烟系统设计时，应首先分析建筑物的类型、功能特性和防火要求，了解清楚建筑物的防火分区，并会同建筑设计专业共同研究合理的防排烟方案，确定防烟分区。 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（2）确定防排烟对象场所（3）研究确定防排烟方式（4）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 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：（1）计算排烟量（2）布置管道、排烟口（3）选定管道、排烟口尺寸（4）绘制管道系统布置图（5）计算管路阻力，选择排烟风机 设置楼梯间防烟加压系统的目的在于保持疏散通路安全无烟，特别是防烟楼梯间及其

2、前室。在设计中给楼梯间（或楼梯间及其前室）加压送风，使得楼梯间的压力大于或等于前室的压力，前室的压力又大于走道的压力，并且在着火层的人员打开通往前室及楼梯间的防火门时，在门洞断面上保持足够大的气流速度，以便能有效地阻止烟气进入前室和楼梯间，保证人员通往安全通路进行疏散。 防烟加压系统送风量有三个部分：（1 1）对加压空间的送风）对加压空间的送风 通常是依靠通风机通过风道分配给加压空间中必要的地方。这种空气必须吸自室外，并不应受到烟气污染。加压送风的空气不需作过滤、消声或加热等处理。（2 2）加压空间的漏风）加压空间的漏风 任何建筑空间的围护物，都不可避免地存在着不严密的漏风途径，如门缝、窗缝等

3、。因此，加压空间和相邻空间之间的压力差必然会造成从高压侧到低压侧的渗漏。加压空间与相邻空间之间的严密程度将决定渗漏风量的大小。（3 3）非正压部分的排风）非正压部分的排风 空气由加压空间渗入相邻的非加压部分后，必须使空气与烟气顺利地流至建筑物外。如没有设置必要的渗漏出路，则加空间和相邻部分之间将难以建立正常的压力差。 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通风空调系统的防火及火灾时的一般处置方法通风空调系统的防火及火灾时的一般处置方法1 1、通风空调系统的防火在进行通风空调系统设计时，应注意以、通风空调系统的防火在进行通风空调系统设计时，应注意以下几个方面的问题：下几个方面的问题

4、：（1）空气中含有易燃、易爆物质的房间,其送、排风系统应采用相应的防爆型通风设备;当送风机设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀时,可采用普通型通风设备,其空气不应循环使用。（2）通风、空调系统,横向应按每个防火分区设置,竖向不宜超过五层,当排风管道设有防止回流设施且各层设有自动喷水灭火系统时,其进风和排风管道可不受此限制。垂直风管应设在管井内。（3）下列情况之一的通风、空调系统的通风管道应设防火阀： 管道穿越防火分区； 穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处； 垂直风管与每层水平风管交接处水平管段上； 穿越变形缝处的两侧。（4）防火阀的动作温度宜为70。（5）

5、厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采用防止回流的措施，或在支管上设置防火阀。（6）通风、空气调节系统的管道等，应采用不燃材料制作，但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头，可采用难燃材料制作。（7）管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应为不燃烧材料或难燃材料。（8）凤管内设有电加热器时，风机应与电加热器连锁。（9）排烟道、排风道、管道井应分别独立设置。（10）建筑高度不超过100m的高层建筑管道井应每隔23层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作为防火分隔。（11）管道井与房间、走道相通的孔洞，其空隙处应用不燃材料填塞密实。2 2、火灾时通风空调系统的一般处置方法、火灾时通风空调系统的一般处置方

6、法 火灾时，为了保证火势和烟气不致蔓延，火灾尽快扑灭，烟气顺利排走，通风空调系统一般都停止运行。特别是空调系统停止运行后，才不致使烟气温度过快降低而沉降到工作区。通风空调系统停止运行后，管道上的防火阀自动关闭，就可以切断火势和烟气到处蔓延。2 2、兼用的可能性、兼用的可能性 1）几种典型空调系统实现兼用的可能性 (1)单风道系统 单风道系统即普通集中式空调系统，一般具有换气次数为612次/h（层高2.4m3m)的空气输送能力。我国目前的排烟量标准为1m3/(minm2)。即上述输送的风量为标准排烟量的1/43/5。 从输送风量的能力来看,单风道系统可以承担占空调面积的1/43/5区域的排烟。一

7、般空调干管内风速为68m/s，排烟管道内的风速可以达到空调风道内的风速的2倍以上，只要不超过20m/s即可。因此,单从风道本身而论，普通空调管道尺寸完全可以满足排烟量的要求。 采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室，应保持正压。且楼梯间的压力应等于或略高于前室，如图7-16所示。 防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室，防烟楼梯间与消防电梯间合用前室，应进行机械加压送风防烟方案分析及选择，结合建筑设计选择防烟效果好的布置方式。加压送风防烟系统设计加压送风防烟系统设计图图7-16 防烟楼梯间保持正压，走道排烟（机械或自然排）防烟楼梯间保持正压，走道排烟（机械或自然排） 防烟楼梯

8、间及前室或合用前室要求具有一定的正压值，以防止烟气的扩散。在设计中，楼梯间的压力应大于前室或合用前室的压力，前室和合用前室的压力又要大于走道的压力。同时为了使人员疏散时不致造成开门困难，这些部位的压差值需要控制在一定范围内。上述各部位的正压值为：(1)防烟楼梯间为40-50Pa；(2)前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层（间）为25-30Pa。 在疏散过程中，当着火层前室或楼梯间的防火门打开时，为了能有效地阻止烟气进入前室和楼梯间，在该门洞断面处应该形成一股与烟气扩散方向相反，且有足够大流速的气流。为保证防烟效果，门的开启风速不应小于0.7m/s。1 加压送风系统压力的确定加压送风系统压

9、力的确定 加压送风系统的送风量是综合考虑维持楼梯间及前室等要求的正压值、维持门的开启风速不小于0.7m/s以及门缝漏风量等因素确定的。加压送风量通过计算或按高规中给出的值确定。加压送风量的计算通常采用压差法或流速法。 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加压送风量，计算式如下： 2 加压送风量的确定加压送风量的确定25. 13600827. 0/1mypfL式中 Ly保持正压要求所需加压送风量（m3/h）； P门、窗两侧的压差值（Pa）； m指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6； f门窗缝隙的计算漏风总面积（m2）；1、压差法 风速法是按

10、开启失火层疏散门时应保持该门洞处一定的风速来计算加压送风量。计算式如下：3600a)1 (nFbL 当计算值与规范中给出的值不一致时，应取其中较大值。 当剪刀楼梯间合用一个风道时，风量按2个楼梯间风量计算，送风口分别设置。 封闭避难层（间）的机械加压送风量按避难层净面积每m2不小于30m3/h计算。 层数超过32层的高层建筑，其送风系统和送风量应分段设计。2、流速法F每个门的开启面积（m2）;开启门洞处的平均风速，取0.71.2（m/s）；a背压系数，根据加压间密封程度取0.61.0；b漏风附加率，取0.10.2；n同时开启门的计算数量。20层以下建筑物取2，20层及以上时取3。式中 防烟楼梯

11、间的加压送风口每隔23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，加压风机的压出管上应设置止回阀。 前室的送风口应每层设置。每个风口的有效面积按1/3系统总风量确定。当设计为常闭型时，发生火灾时开启着火层及相邻层的风口。风口应设手动和自动开启装置，并应与加压送风机的启动装置联锁。每层风口也可选常开百叶式风口，此时应在加压送风机的压出管上设置止回阀。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14m/s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

12、于15m/s，一般建筑风道风速控制在12m/s左右。 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（1 1）机械加压送风的防烟楼梯间、前室及其与消防电梯合用的前室，宜分别独立设置送风系统。在同一个防火分区内，所有前室允许设计一个送风系统。 当防烟楼梯间、前室及其与消防电梯合用的前室的送风系统必须共用一个系统时，应在通向前室或合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。（2 2）剪刀楼梯间加压送风系统可合用一个风道，其风量应按两个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。（3 3）超过32层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。（4 4）防烟楼梯间的加压送风口，宜每隔2-3

13、层设一个，地下部分宜每层设一个。 风口宜采用直垂百叶或常开百叶式风口，当采用常开百叶式风口时，应在加压送风机的压出管上设置止回阀，以防平时空气自然对流。设有带自垂百叶的送风口时，加压送风系统可不设止回装置。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 （5 5）前室的送风口应每层设置一个。每个送风口的有效面积，应按系统总风量除以火灾时的开启门的数量，并按风口风速7m/s确定，火灾时门开启数量，20层次下为两个；20层次以上为三个（火灾层及上、下层）。 前室宜设置常闭型加压送风口，才容易保证前室的正压值，常闭型加压风口应设置手动和在消防控制室遥控的自动开启装置，并与加压送风机的启动装

14、置联锁，前室与走道之间应设限压装置，手动开启装置宜设在距地面0.8-1.5m处。 （6 6）设有带自垂百叶的送风口时，加压送风系统可不设单向装置。 （7 7）加压送风系统的管道上不应装设防火阀。（8 8）加压送风系统应采用金属风道，不应采用砖砌土建风道，以避免漏风。有条件时可采用钢筋混凝土风道，内表面应平整光滑，无突出物或构件。（9 9）金属风道风速不应大于20m/s；当采用风表面光滑的风道时，风速不应大于15m/s，漏风量应小于10%左右，金属风道应设在土建管道井内。（1010）加压送风机，应设置在不受建筑物内火灾影响的送风机房内，机房位置可根据供电条件，风量分配均衡和新风入口不受火、烟威胁

15、等因素确定 机械排烟就是使用排烟风机进行强制排烟。它由挡烟壁（活动式或固定式挡烟壁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟口）、防火排烟阀门、排烟风机和烟排出口组成。机械排烟系统的组成机械排烟系统的组成图图7-17 排烟系统组成图排烟系统组成图 为了确保系统在火灾时能有效地工作，设计时应对系统的划分、分区的确定，排烟口的位置、风道设计等进行认真的考虑。兹将排烟系统的要点分述如下： 机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种。局部排烟方式是在每个房间内设置风机直接进行排烟，集中排烟方式是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过风道排出各房间的烟气。 机械排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算，而

16、建筑中庭的机械排烟量则按中庭体积进行计算。1、排烟方式、排烟方式2.机械排烟的排烟量机械排烟的排烟量 对于系统担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6m的不划分防烟分区的房间排烟时，机械排烟量应按每m2不小于60m3/h计算，且单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h；当系统担负两个或两个以上防烟分区排烟时，机械排烟系统的排烟量应按最大防烟分区面积每m2不小于120m3/h计算（对每个防烟分区的排烟量仍然按防烟分区面积每平方米面积不小于60m3/h计算）。 按汽车库、修车库、停车场设计防火规范的规定，车库的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。 机械排烟设计应考虑补风的途径 。当补风通路阻力

17、不大于50Pa时，可自然补风；当补风 通路的空气阻力大于50Pa时，应设置火灾时可转换成补风的机械送风系统或单独的机械补风系统，补风量不宜小于排烟量的50%。 走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。 每个防烟分区内必须设置排烟口，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1.5m。设在顶棚上的排烟口，距可燃物件或可燃物的距离不应小于1m。3.机械排烟系统的补风机械排烟系统的补风4.机械排烟系统的布置机械排烟系统的布置 在水平方向上，排烟口宜设置于防烟分区的居中位置。排烟口与疏散出口的水平距离应在2m以上，排烟口

18、至该防烟分区最远点的水平距离不应大于30m。 当机械排烟系统与通风、空调系统共用时，可采用变速风机或并联风机；当排风量与排烟量相差较大时，应分别设置风机，火灾时能自动切换。 单独设置的排烟口，平时应处于关闭状态，其控制方式可采用自动或手动开启方式。手动开启装置的位置应便于操作；排烟口与排风口合并设置时，应在排风口或排风口所在支管设置具有防火功能的自动阀门，该阀门应与火灾自动报警系统联动；火灾时，着火防烟分区划内的阀门仍应处于开启状态，其他防烟分区内的阀门应全部关闭。 机械排烟系统的风速与前述加压送风系统的要求相同。机械排烟系统的排烟口风速不宜大于10m/s。5.机械排烟系统的风速机械排烟系统的

19、风速 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。 每个排烟系统，排烟口的数量，不宜多于30个。 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150mm的距离。 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，则也可以结合利用，但是必须采取相应的安全措施，如设有在火灾时能将通风和空气调节系统自动切换为排烟系统的装置，如图7-18所示。排烟系统的设计排烟系统的设计 在高层建筑排烟设计中，选择和布置排烟口、进风口、排烟道和进风道的位置时，应以保证人员安全疏散和气流组织合理为前

20、提，务必使进入前室的烟气能顺利排出，避免受进风气流的干扰。从图7-21可以看出，由于进、排风道的位置不同，排烟的效果是不相同的。所以要重视排烟口和进风口的相对位置的分布。图图7-21 排烟口、进风口、前室入口、楼梯间入口的相对位置排烟口、进风口、前室入口、楼梯间入口的相对位置排烟设备的布置原则 安装排烟口时，必须注意下列几点：(1)(1) 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置排烟口。(2)(2) 排烟口应尽可能设在防烟区的中心部位，排烟口至该防烟区最远点的水平距离不应超过30m。1.排烟口(3)(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

21、物排烟口可设在距地面2.1m以上的高度上，见图7-22所示。(4)(4) 防烟楼梯间及其前室排烟口与进风口设置高度位置图，如图7-23所示。图图7-22 排烟口设置的有效高度排烟口设置的有效高度 图图7-23 排烟口与进风口设置高度排烟口与进风口设置高度(5)(5) 为防止顶部排烟口处的烟气外溢，需在排烟口一侧的上部安设防烟幕墙，如图7-24所示。(6)(6) 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来进行计算。排风速度愈高，排出气体中空气所占的比率愈大，排烟口的最小面积一般不应小于0.04m2。(7)(7) 同一分区内设置数个排烟口时，要求做到所有排烟口能同时开启，

22、排烟量则等于各排烟口排烟量的总和。(8)(8) 在排烟通道中，条缝形排烟口对于整个通道都是有效的，而方形排烟口则不容易排掉通道两侧的烟气，如图7-25所示。图图7-24 防烟幕墙和排烟口位置防烟幕墙和排烟口位置图图7-25排烟口的吸入状态排烟口的吸入状态设计排烟风道应注意以下几点：(1)(1) 风道不应穿越防火分区。垂直穿越各层的竖风道应用耐火材料构成的专用或合用管道井或采用混凝土风道。(2)(2) 在排烟时，风道不应变形或脱落。风道材料宜采用镀锌钢板或冷轧钢板，也可采用混凝土制品，风道应具有良好的气密性。其配件应采用钢板制作。(3)(3) 当采用钢板风道时，风速不应大于20m/s；采用内表面

23、光滑的建筑风道（宜采用混凝土风道）时，不应大于15m/s。(4)(4) 与防火阀门连接的排烟风道，穿过防火楼板或防火墙时，风道厚度应采用不小于1.5m的钢板制作。(5)(5) 排烟风道应采用非燃材料进行保温，采用玻璃纤维材料时，保温层厚度不应小于25mm。当排烟风机的设置地点为耐火构造，且其热量向周围传递，不致于发生事故时，机壳外可不保温。2. 排烟风道(6)(6) 排烟风道在穿越排烟机房楼板或防火墙处，应设置温度达到280时即关闭的防火阀门，在便于检查阀门的部位，应设置检查口，应符合防火阀门的动作，宜通过烟感器，温感器或温度熔断器来控制，其中以熔断器最为可靠。(7)(7) 烟气排出口的设置，

24、应根据建筑物所在处的条件（风向，风速，周围的建筑物以及道路状况等）来考虑，既不能将排出的烟气直接吹在其他建筑上，也不能妨碍人员避难和灭火活动的进行，也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。当烟气排出口设在室外时，应考虑有防止雨水、虫鸟等侵入的措施，并要求在排烟时坚固而不脱落。 现代地下车库机械送排风消防排烟系统的设计原则，在“高规”）及地下人民防空工程设计防火规范中已作出相应的规定：（1 1）对地下车库应设消防排烟的规定：一类建筑和高度超过32m的二类建筑在地下车库下列部位设置机械排烟设施：面积超过100m2，且常有人停留或可燃物较多的无窗或固定窗房间。（2 2

25、）规定的地下汽车库排烟量的计算法：担负一个防烟分区时，应按该防烟分区面积每m260m3/h计算；担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积m2120m3/h计算。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 （3 3）对机械排烟系统风管和排烟口风速的取值：机械排烟的风速采用金属风道时20m/s；采用内表面光滑的混凝土等非金属风道时，15m/s；排风口的风速10m/s；送风口的风速7m/s。 （4 4）对机械排烟系统设置防火阀的规定：在排烟支管上应有当烟气温度超过280时能自动关闭的排烟防火阀；并应在

26、排烟风机入口处设置当烟气温度超过280时能自动关闭的排烟防火阀；排烟风机应在烟气280时能连续运转30min，同时当发生火灾时，当任何一个排烟口开启排烟时，也能随之开启的联锁装置均由消控中心控制。 （5 5）对机械排烟系统与通风可合用的条件规定：机械排烟系统与通风、空调系统宜分开设置，若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，系统应符合排烟系统的要求。（6 6）设置机械排烟的地下汽车库，应同时有新鲜空气的进风系统，其进风量不宜小于排风量的50%，并应组织好合理的气流，使烟气顺利排出。（7 7）在满足排风量的基础上，送、排风口的布置对车库内有害物的排除有很大的影响，按规范要求，必须从车库上部排除1/

27、3的总风量，从下部排除2/3的总风量，同时排风口应均匀布置，并应尽可能地靠近车体。（8 8）地下汽车库防火分区的划分原则是：主要考虑汽车的流通与停放的合理性，且要兼顾到建筑平面分割的恰当性；防烟分区划分的原则是，主要考虑机械排烟系统的配置和排烟量计算的合理性；送风机、排烟机可采用轴流风机或离心风机，其电机应选用防爆型。（1 1）系统的设计和布置以机械排风为主只考虑系统能够作用的最大范围及保证上、下部1/3和2/3排气量的要求，不考虑防火分区与排烟分区的要求，使用机械排风系统可代替排烟系统，平时排气，火灾时排烟。（2 2）系统的设计方式与上面相同，不同的是考虑了防火分区，将系统布置控制在防火分区

28、内。（3 3）系统设计方式与前面相同，但考虑了机械排风量与排烟量的不同，排风量按排气次数每小时68次计算；排烟量按防火分区面积60m3/hm2计算。这样两风量不同，系统设计两台风机并联，平时轮流开动一台机械排风，火灾时根据烟感报警通过消防控制中心连锁开动另一台，两台风机一起排烟。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（4 4）系统设计既满足排风功能，又满足排烟功能，在消防要求上既能满足防火分区，又能满足防烟分区；若只有一个防烟分区在防火分区内，则按60m3/h.m2计算排烟量，若有多个防烟区，则用最大分区面积乘以120m3/h.m2进行计算。系统布置以一个防火分区一个或两个机械排烟系统，系统的分支按防烟分区设置并兼顾机械排风功能。风机则考虑两台并联设置，并在风机入口处设280时自闭防火阀。（5 5）取消所有上部排风口上的防烟排烟防火阀，而在伸向每一个排