第五章正压送风防烟系统设计计算

1、第五章正压送风防烟系统设计计算内容 正压送风防烟部位的确定 正压送风防烟系统的构成和分类 气流通路计算 正压防烟楼梯间的送风量计算 正压送风系统的设计 正压防烟系统的运行与控制正压送风防烟部位的确定 楼梯间和前室的形式 确定加压送风部位楼梯间和前室的形式 开敞楼梯间（高层、地下建筑禁用）楼梯间和前室的形式 封闭楼梯间：指用具有一定耐火能力的墙体和门将楼梯与走廊分隔开，使之具有一定的防烟、防火能力的楼梯间。楼梯间和前室的形式 防烟楼梯间：防烟楼梯间是指能够防止烟气入侵的楼梯间。 为了阻挡烟气直接进入楼梯间，在楼梯问出入口与走道间设有面积不小于规定数值的封闭空间，称作前室，并设有防烟设施； 也可在

2、楼梯间出入口处设专供防烟用的阳台、凹廊等。 通向楼梯间及前室的门均为乙级防火门。楼梯间和前室的形式 防烟楼梯间楼梯间和前室的形式 防烟楼梯间：根据高层民用建筑设计防火规范(GB 500452005)的要求，有些建筑需要设置两座防烟楼梯间，当其平面布置十分困难时，允许设置防烟剪刀楼梯间。剪刀楼梯间是在同一楼梯间内设置两个楼梯，要求楼梯之间设墙体分隔，形成两个互不相通的独立空间。楼梯间和前室的形式楼梯间和前室的形式 避难层(间)：对于高度超过100m的公共建筑，一旦发生火灾，要将建筑物内的人员全部疏散到地面是非常困难的，此时设置的暂时避难用的楼层(空间)称为避难层(间)。第一个避难层不宜超过15层

3、，避难层之间的间隔楼层不宜超过15层。楼梯间和前室的形式 消防电梯间前室 消防电梯是消防人员扑灭火灾时的重要垂直通道。火灾发生后，为保证消防人员能顺利及时地赶到着火楼层进行扑救，在高层建筑的一类公共建筑、培式住宅、12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅以及高度超过32m的其他二类公共建筑均应设置消防电梯。 消防电梯可与客梯兼用，但要满足消防电梯的功能。而为保证消防人员到达着火楼层之后，有一个较为安全的场所便于扑救，具有防火、防烟功能且面积不能少于规定数值的封闭空间称为消防电梯间前室。楼梯间和前室的形式楼梯间和前室的形式 合用前室：当布置受限或为节约空间时，防烟楼梯间和消防电梯可合用一个前室

4、，该前室就称之为合用前室。确定加压送风部位 高层民用建筑设计防火规范2005年版 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室。 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。 封闭避难层(间)。确定加压送风部位 防烟楼梯间及其前室 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室： 对防烟楼梯问及其前室同时加压送风，其防烟效果要比只对楼梯间加压送风好，但实际上这种系统的设计计算及运行控制十分复杂，在当前设计条件下是难以做到的。 采用只对楼梯间设置加压送风系统的方式，其防火效果同样可以得到满足，这种系统的设置比较简单，楼梯间内的加压空气从门缝或临时开门的门口向前室流动，前室也相应

5、地增加了空气压力。确定加压送风部位 防烟楼梯间及其前室 不具备自然排烟条件的楼梯间，采用可开启外窗自然排烟的前室，应对楼梯间设置正压送风。 着火层所在楼层位置高度会受到防烟楼梯间烟囱效应的影响。 随着建筑物高度的增加，室外风速也增大，当室外风力很强或排烟窗处在迎风面时，则由于室外风的影响会使烟气倒灌进入楼梯间。确定加压送风部位 防烟楼梯间及其前室确定加压送风部位 楼梯间的前室 当楼梯间设有可开启的排烟窗能自然排烟而其前室不靠外墙时，可只对楼梯间的前室设置机械加压送风系统。确定加压送风部位 消防电梯前室 当消防电梯前室不具备自然排烟条件时，应设置机械加压送风系统。 合用前室 合用前室受楼梯井和消

6、防电梯井烟囱效应的影响，应设置机械加压送风系统。 当楼梯间设置机械加压送风系统时，考虑到楼梯间与合用前室之间的压差保持及风且分配，合用前室应设置独立的机械加压系统，当与楼梯间共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动控制装置。 封闭式避难层 封闭式避难层应设置独立的机械加压送风系统。确定加压送风部位正压送风防烟系统的构成和分类 基本概念 工作原理 系统构成 分类定义和工作原理 正压送风防烟：对建筑物的某些部位送入足够的新鲜空气，使其维持高于建筑物其它部位一定的压力，从而把其它部位中的火灾烟气堵截于被加压部位之外。 工作原理 连通门关闭：门两侧的压差阻止烟气流入正压区间。 连通门敞开

7、：门洞处保持一定的风速值以阻挡烟气的倒流。系统构成 完整的系统包括吸、送、漏、排各个环节。吸入空气楼梯间、前室加压缝隙泄露烟气从排烟口排出正压送风防烟系统的设计计算就是确定系统主体部分的气流正压送风防烟系统的设计计算就是确定系统主体部分的气流通路及其流通面积，包括漏风通路和排气通路，并根据所要通路及其流通面积，包括漏风通路和排气通路，并根据所要求的正压值和风速值计算系统的送风量。求的正压值和风速值计算系统的送风量。分类 单级系统：在火灾紧急情况下才投入使用的正压送风系统。 双极系统：正常情况下以低压水平运行（通风）而在紧急情况下增压运行。分类 单点送风与多点送风分类 单点送风与多点送风气流通路

8、计算 气流通路的基本形式 关闭的门窗漏风面积的确定 未完全封闭房间的计算流通面积 电梯井的计算流通面积 建筑构件的渗漏面积气流通路的基本形式 并联流动 加压空间 Q1 A Q A2 A3 Q3 Q2 A1 QT = Q1+Q2+Q3QT = CAe(2P/)1/2 Q1= CA1(2P/)1/2 于是有：于是有：Ae = A1+A2+A3 niieAA1每个出口的压差P都相同，总流量QT为三个出口的流量之和。 气流通路的基本形式 串联流动加压空间 Q1 A Q A2 A3 Q3 Q2 A1 3.3.1 并联出口 图 3.3.2 串联出口 通过每个出口的体积流率Q是相同的，总压差PT 是经过三个

9、出口的压之和。 PT = P1+P2+P3 2/2eTCAQP211/2CAQP2/1232221/1/1/1AAAAe2/112/1niieAA关闭的门窗漏风面积的确定 标准门mmmmmmmlHBll3H2B)(2双扇门：单扇门、电梯门：缝隙总长关闭的门窗漏风面积的确定 关闭的窗户(单位长度缝隙最大漏风量) 单层木窗：15.3 m3/(mh) 双层木窗：10.3 m3/(mh) 单层钢窗：10.9 m3/(mh) 双层钢窗：7.6 m3/(mh)未完全封闭房间的计算流通面积通常情况下，排气口的面积远大于缝隙面积，未完全封闭房间可视为非正压区间处理。电梯井的计算流通面积 电梯前室所有通向走道的

10、门关闭且不考虑电梯竖井井壁本身的渗漏面积 某些楼层的电梯前室通向走道的门敞开建筑构件的渗漏面积 对正压送风系统而言，有些气流通路是明显的，如门窗和排气口、排烟口等；有些气流通路则不明显，如建筑物维护结构的缝隙等。它与建筑材料和构造有关，还取决于施工质量。 计算这些缝隙是很困难的事情。通常是考虑一定的修正系数。建筑构件的渗漏面积正压防烟楼梯间的送风量计算 送风量计算基本程序 风量的分配计算正压防烟楼梯间的送风量计算 保证楼梯间发生火灾时不受烟气侵扰的要求 楼梯间及前室所有门关闭时，楼梯间和前室保持一定的正压水平。数，：不严密处附加漏风系漏风面积。：所有气流通路的计算。送风系统，取：系数，常温下的

11、正压25. 1A0.827j/1KPKAQnjf正压防烟楼梯间的送风量计算 保证楼梯间发生火灾时不受烟气侵扰的要求 楼梯间及前室通向服务间某些门打开，开门门洞处气流速度应维持在推荐或规定的最低风速值Wmin之上。：背压修正系数。面积。：单个门洞的计算开口mimifFWFQ/min送风量计算基本程序加压送风量：所有楼层前室的直接风量：楼梯间的直接加压送计算流通面积前室到非正压区间的总通面积楼梯间到前室的计算流流通面积楼梯间直接室外的计算区间的流量前室空气泄漏到非正压的流量楼梯间空气泄漏到前室到室外的流量：楼梯间空气直接泄漏压值：正压前室所要求的正正压值：正压楼梯间所要求的pfpfjjjlllQQ

12、PP212211221121:A:A:A:Q:QQ送风量计算基本程序 计算门关闭时维持正压水平的送风量Qfp送风量计算基本程序 计算开门门洞处所分配得到的风量 当某些楼层楼梯间及其前室通向服务间的门开启时，Qfp有一部分将从开启的门洞分流。 楼梯间通向前室的门即一道门门洞处分配得到的风量记为Qj1p。 前室通向服务区走道的门及二道门门洞处分配得到的风量记为Qj2p。送风量计算基本程序 计算维持开门门洞处最低风速所需的风量：背压修正系数。量。最低风速水平所需的风：维持二道门洞处达到量。最低风速水平所需的风：维持一道门洞处达到计算开口面积。：二道门开启时门洞的计算开口面积。：一道门开启时门洞的k2

13、1k21min22min11QQ/mmmkmkFFWFQWFQ送风量计算基本程序 计算总送风量 若计算得到的Qfp(Qk1 + Qk1)，按门关闭时维持正压水平的送风量送风 若计算得到的Qfp(Qk1 + Qk1)，按维持开门门洞处最低风速所需的风量(Qk1 + Qk1)进行送风。风量的分配计算 当某些楼层的一、二道门开启时，开门门洞处的风量分配是关心的重点所在。风量的分配计算 楼梯间无外门，直接加压送风，前室独用且间接加压送风 楼梯间无外门，直接加压送风，前室独用且直接加压送风风量的分配计算 楼梯间无外门，直接加压送风，前室合用且间接加压送风 楼梯间无外门，直接加压送风，前室合用且直接加压送

14、风风量的分配计算 楼梯间有外门，直接加压送风，前室独用且间接加压送风 楼梯间有外门，直接加压送风，前室独用且直接加压送风风量的分配计算 楼梯间有外门，直接加压送风，前室合用且间接加压送风 楼梯间有外门，直接加压送风，前室合用且直接加压送风正压送风系统的设计 正压送风系统设计中的主要参数 正压送风系统风量计算 正压送风系统的设置 例题正压送风系统设计中的主要参数 正压值 正压值的确定是为保证与加压部位相通的门关闭的情况下，在热压、风压、浮力、膨胀力等因素联合作用下，足以阻止着火层的烟气进入加压部位；同时正压值又不致过高，造成人们推不开通向疏散通道的门。 根据国外资料及国内设计人员的经验，正压值一

15、般取2550 Pa。 楼梯问的正压值赂高于前空，前室的正压值赂高于走廊，一般取楼梯间正压值为50Pa，前室为25Pa。正压送风系统设计中的主要参数 门洞断面的风速 门洞断面的风速是阻止烟气通过正在开启的疏散门进入疏散通道，其数值与火灾发热量的大小密切相关。 在设有自动喷水踊统的建筑初中，由于烟气被喷水所冷却，门洞断面风速可减少到。 我国目前在设计中基本上采取的风速。正压送风系统设计中的主要参数 开启门数量 开启门的数量主要是与建筑物内部人数多少和人揭疏散是否有秩序有关 参考欧美国家资料，一般为20层以内建筑物同时开启门的数量n1，超过20层的建筑物n2。 考虑到我国人口众多，在同类建筑物中的人

16、数均多于欧美国家，因此同时开启门的数量也应大于欧美国家，取20层以内建筑物n=2，超过20层的建筑物n3。正压送风系统设计中的主要参数 背压系数 由于加压空气的进入，使室内空间的压力有所上升，相对于加压空气，出现了背压作用。 背压系数与空气渗出条件有关，当走道采用自然排烟时，背压系数取；当走道采用机械排烟时，背压系数取。正压送风系统风量计算 高层建筑物防烟楼间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算计算确定，或用查表法查表法确定。当计算值和查表法不一致时，应按两者中较大的值确定。正压送风系统风量计算 查表法正压送风系统风量计算 查表法 表中风量按开启的双扇门确定； 当采用单扇

17、门时，风量可以乘以； 当有两个或两个以上出入口时，风量应乘以。 风道断面面积为最小面积。 对于避难层，风量按避难层净面积每平方米不小于30m3/h计算。正压送风系统风量计算 计算法 风速法：采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室及合用前室，当门开启时保持门洞处一定风速所需的风量计算。：背压修正系数。面积。：单个门洞的计算开口mimifFWFQ/min。3层以上时取20层或20当建筑物为；2层以下时取20当建筑物为门的计算数量。同时n2 . 01 . 0风附加率，取b；0 . 16 . 0根据,背压am/s；0 . 16 . 0的平均 风洞开v；m每个门的开启面积，:F3600)1

18、 (2开启：；：漏加压密封程度取系数：速，取处启门：avbnFQf正压送风系统风量计算 计算法 压差法：采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室及合用前室其加压送风量按当门关闭时保持一定正压值计算。，窗缝取积取：对门缝和较大漏风面。数，：不严密处附加漏风系漏风面积。：所有气流通路的计算。送风系统，取：系数，常温下的正压6 . 1225. 1A0.827)/(3600j3/1nKhmPKAQnjf正压送风系统风量计算正压送风系统风量计算 压差法：当门开启时，对门洞断面的风速要进行校核计算。 门洞断面风速的要求 如果只为楼梯间设置加压系统时：当同层的楼梯间与前室之间的门和前室与走道之间

19、的门同时开启时，要求楼梯间与前室之间的门或前室与走道之间的门其中有一个门洞断面流速不小于s;当同层的楼梯间前室之间的门关闭，而前室与走道之间的门开启时，对前室与走道之间的门的门洞断面流速无要求。正压送风系统风量计算 压差法：门洞断面风速的要求 如果楼梯间和合用前室分别设置加压系统时，当合用前室与走道之间的门开启时，则要求该门洞断面流速不小于s。 如果只对消防电梯前室设置加压送风时，当同层的前室与楼梯间之间的门和前室与走道之间的门同时开启时，要求前室与走道之间的门洞断面流速不小于，对楼梯间与前室之间的门无要求;当楼梯间与前室之间的门关闭时，而前室与走道之间开启时，要求前室与走道之间的门洞断面流速

20、不小于s。正压送风系统风量计算 压差法：门洞断面风速的计算 门洞断面风速不仅和加压风量有关，而且和室内的空气渗出条件有关，由于门开启时，加压空气进入室内空间后，使室内空气压力有所上升，从而对加压空气起到背压作用。下述的所有以不存在背压为假设条件，计算所得的门洞风量或风速均应乘以背压系数。 背压系数的选取：当走道采用自然排烟时，背压系数取；当走道采用机械排烟时，背压系数取。正压送风系统风量计算 压差法：门洞断面风速的计算 如果只对楼梯间设置加压系统： 对于10层或10层以下的建筑物，可假设全部加压风量通过开启的门流出。 对于10层以上建筑物，应考虑除开启的门以外，还应加上所有其他的渗漏面积，将全

21、部加压风量按门洞面积占总面积的比例计算。正压送风系统风量计算 例如某20层建筑的楼梯间有21扇双开门，每扇门的渗漏面积为2，开启的门断面为2，因而通过开启门洞的风量为总风量的如下比例： 正压送风系统风量计算 压差法：门洞断面风速的计算 楼梯间和合用前室分别设置加压系统正压送风系统风量计算 压差法：楼梯间和合用前室分别设置加压系统 合用前室通过消防电梯的总风量2222/1)(25. 1872. 0pDmpDmjAnAAnAPQp2/1p25. 1872. 0APQAnAjDm大得多：比若正压送风系统风量计算 压差法：楼梯间和合用前室分别设置加压系统 当同层的两扇门同时开启时，楼梯间以及前室的压力

22、急剧下降。通过楼梯间至前室开启门的风量为以下两者之和： 楼梯间的全部加压送风量：Qf1； 由其他楼层的前室通过关闭的楼梯间至前室门进入楼梯间的风量：66. 31066. 21010:) 1(21121层以上建筑取对；层以下建筑取层及系数，对FnnNFAAAAnQQDmmmmfj楼层数量在楼层数量在2020层以上时，（层以上时，（n-1n-1）应采用（应采用（n-2n-2）。）。正压送风系统风量计算 压差法：楼梯间和合用前室分别设置加压系统 当同层的两扇门同时开启时，通过前室至走道开启门的风量除前述两项，还有： 每层前室的加压送风量： Qf2/n 电梯井通过关闭的电梯门进入前室的风量：nNFAA

23、ANFAnQQDmmmDmfj212231楼层数量在楼层数量在2020层以上时，层以上时，1/31/3应采用应采用1/41/4。正压送风系统风量计算 压差法：楼梯间和合用前室分别设置加压系统 当有一扇前室至走道的门开启时，通过开启门的风量为以下三者之和， 每层的前室送风量：Qf2/n 楼梯间通过一扇关闭门进入该前室的风量： 电梯井通过关闭的电梯门进入该前室的风量：m12/1225. 1872. 0APQjp2/1225. 1872. 031APQj 楼层数量在楼层数量在2020层以上时，层以上时，1/31/3应采用应采用1/41/4。正压送风系统的设置 正压送风防烟楼梯间及其合用前室应分别设置

24、独立的送风系统，当共用个系统时，应在通向合用前室的支管上设置压差自动控制装置。正压送风系统的设置 送风口 防烟楼梯间的加压送风口宜每隔防烟楼梯间的加压送风口宜每隔23层设一风口层设一风口，风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口，当采用常开的双层百叶风口时，应在其加压风机的吸入管上设置与开启风机联锁的电动阀。 前室的加压送风口应每层设置前室的加压送风口应每层设置，风口为常开的双层百叶风口，且应在加压风机的吸人管上设置止回阀或与开启风机联锁的电动阀。 设置止回阀或与开启风机联锁的电动阀的目的是防止冬季没有采暖设备和夏季设有空调系统的建筑物内热、冷能量损失。对于冬季不设暖设备和夏季不设空调系统

25、的建筑物冬季不设暖设备和夏季不设空调系统的建筑物可不设止回阀或与风机开启连锁的电动阎。正压送风系统的设置 机械加压送风机可采用轴流风机或中低压离心风机，风机的全压除计算最不利的压头损失外，尚有余压。余压值为：防烟楼梯间P50Pa；防烟前室或合用前室时P25Pa；避难层P25Pa。 机械加压送风机可设置一台或多台，安装位置应考虑供电条件、风量分配均匀以及新风入口不受烟气污染等因素。 机械加压送风机房应采用耐火极限不低于的隔墙和的楼板和其他部位隔开，隔墙上的门应为甲级防火门。正压送风系统的设置 机械加压送风口的风速不宜大于7ms。楼梯间的风口截面按楼梯间总送风量的平均值计算，前室的风口截面按前室总

26、风量的50计算。 例: 某30层建筑，其防烟楼梯间加压送风量为20000m3/h，合用前室的加压送风量为22000m3/h，计算防烟楼梯间和合用前室的送风口截面积。正压送风系统的设置 在机械加压送风系统的管道上不应设置防火阀。送风管内的风速不应大于20ms。 机械加压送风机的关闭控制可在下列位置选取： 风机由烟感、温感探头或自动喷水系统自动控制启动； 风机由消防控制中心及建筑物防烟楼梯出口处的手动关闭装置控制关闭。 剪刀楼梯间与前室的机械加压送风系统宜分别设置。即楼梯间共用一个系统，前室共用一个系统，但其加压送风量均以两倍风量计算。 机械加压送风系统的风机、管道送风口等的选用、加工、安装等均可按一般通风系统要求执行。正压防烟系统的运行与控制 正压值的控制是指在某正压部位内进行加压送风的同时，又存在着该部位对非加压空间的漏泄，当这种送风