民用建筑防排烟设计

4.2.3建筑火灾防排烟一建筑火灾防排烟概述二建筑排烟三建筑防烟●

建筑火灾烟气的成分●

建筑火灾烟气的特性●

烟气的毒害性和窒息性●

烟气高温危险●

烟气逆光作用●

建筑火灾烟气控制的必要性火灾烟气的成分：化学成分主要有：CO2、CO、水蒸气及其他气体，如氰化氢（HCN)、氨（NH3）、氯（Cl）、氯化氢（HCl）、光气（COCl2）

据统计资料表明，由于CO中毒窒息死亡或其他有毒烟气熏死者，一般占火灾总死亡人数的40%~50%，最高达65%以上；而被火烧死的人当中，多数是先中毒窒息晕倒后再被火烧死。美国消防局的统计，在火灾死亡人数的80%的人由于吸入毒气而致死。（1）窒息作用

建筑物内当火灾燃烧旺盛时，二氧化碳的浓度可达15%~23%。一般人员接触10%左右浓度的二氧化碳，会引起头晕；严重者，会发生昏迷、呼吸困难，甚至处于大脑停顿状态，失去知觉。接触20%左右浓度的二氧化碳，人体的神经中枢系统出现麻痹，导致死亡。高温危害

火灾时物质燃烧产生大量热量，使烟气温度迅速升高。火灾初起（5～20min）时烟气温度可达250℃；而后由于空气不足，温度有所下降；当窗户爆裂，燃烧加剧，短时间内可达500℃。燃烧的高温使火灾蔓延；使金属材料强度降低，导致结构倒塌，人员伤亡。高温还会使人昏厥、烧伤。烟气的遮光作用

当光线通过烟气时，致使光强度减弱，能见距离缩短，称之为烟气的遮光作用。能见距离缩短不利于人员的疏散，使人感到恐怖，造成局面混乱，自救能力降低；同时也影响消防人员的救援工作一般发光型指示灯或窗户透入光的能见距离仅0.2~0.4m，对于反光型指示灯仅为0.07~0.16m.建筑火灾烟气是造成人员伤亡的主要原因

烟气中的有害成分或缺氧使人直接中毒或窒息死亡烟气的遮光作用使人逃生困难而被困于火灾区在高层建筑中，疏散通道的距离长，人员逃生更困难，对人生命威胁更大，因此在这类建筑物中的烟气的控制尤为重要

高层建筑火灾特点及其危害

高层民用建筑火势蔓延途径多，危害损失大楼梯、管道等形成了烟囱效应，助长了火势蔓延高层建筑安全疏散困难，伤亡事故大高层建筑火灾扑救困难高层建筑功能复杂，容易引起火灾事故高层建筑装修标准高，内装修材料起火因素复杂火灾蔓延的通道水平蔓延：

未设防火分区；洞口分隔不完善；吊顶内空间；可燃的隔墙，吊顶竖向蔓延楼梯间；电梯井；管道井空调管道蔓延窗口向上蔓延●怎样防火：建筑防火；总平面防火，建筑物耐火等级防火分区和防火分隔防烟分区安全疏散:对疏散方向、路标的标示消防给水、灭火系统；采暖通风和空调系统防火．防排烟系统设置电气防火，火灾自动报警控制系统等。一、、建建筑筑火火灾灾防防排排烟烟概概述述防烟烟、、排排烟烟设设计计的的作作用用是是:（1））便便于于人人员员安安全全疏疏散散、、安安全全避避难难（2））便便于于消消防防人人员员灭灭火火（3））可可控控制制火火势势蔓蔓延延扩扩大大●隔断断与与阻阻挡挡：：防火火分分区区、、防防烟烟分分区区排烟烟：利用用自自然然和和机机械械作作用用力力,将将烟烟气气排排出出室室外外加压压防防烟烟火灾灾烟烟气气控控制制原原则则一、、建建筑筑火火灾灾防防排排烟烟概概述述利用用烟烟气气的的热浮浮力力特特性性采用用自自然然排排烟烟对保保护护区区域域的的实实行行正正压压送送风风防防烟烟（一一））基基本本概概念念1、、建建筑筑分分类类及及耐耐火火等等级级按建建筑筑物物的的使使用用性性质质、、危危险险性性、、疏疏散散和和扑扑救救难难度度等等对对建建筑筑进进行行分类类高规规将将建建筑筑物物的的耐耐火火等等级级划划分分为为一一、、二二级级，，并并对对不不同同耐耐火火等等级级建建筑筑物物的的建建筑筑构构件件的的燃烧烧性性能能和耐火火极极限限做了了规规定定耐火火极极限限是指指进进行行耐耐火火实实验验，，从从受受到到火火的的作作用用时时起起，，到到失去去支支持持能能力力或完整整性性被被破破坏坏或失去去隔隔火火作作用用（1））防防火火分分区区概念念：在建建筑筑设设计计中中，，利用用各各种种防火火分分隔隔设施施，，将将建建筑筑平平面面和和空空间间分分成成若若干干个个分分区区作用用：火火势势控控制制在在一一定定的的范范围围内内，，以以有有利利于于消消防防扑扑救救、、减减少少火火灾灾损损失失划分分：比比较较可可靠靠的的防防火火分分区区应应包包括括水平平防防火火分分区区和垂直直防防火火分分区区两个部分。水平防火分区区：防火墙、防火火门，防火卷卷帘、防火窗窗等阻止火灾向水水平方向蔓延延垂直防火分区区：楼板、避难层层、防火挑檐檐、电缆井与与管道井在楼楼板处作防火火分隔阻止火灾沿竖竖向通道向上上一层延烧2、防火分区区和防烟分区区每个防火分区区允许最大建建筑面积注意：1、若若防火分区内内设有自动灭火设备备，防火分区面面积可增加一倍2、高层建筑筑内的商业营业厅、、展览厅等，当设有火火灾自动报警警系统和自动动灭火系统，，且采用不燃燃烧或难燃烧烧材料装修时时，地上部分防火火分区的允许许最大建筑面面积为4000m2；地下部分防防火分区的允允许最大建筑筑面积为2000m2。3、当高层建筑与与其裙房之间间设有防火墙墙等防火分隔隔设施时，其裙房的防火火分区允许最最大建筑面积积不应大于2500m2，当设有自动动喷水灭火系系统时，防火火分区允许最最大建筑面积积可增加1.00倍。概念：为了将烟气控控制在一定的的范围内，利利用防烟隔断将一个防火分分区划分成若若干个小区（2）防烟分分区作用：防烟分区是烟烟气控制的基基础手段，防烟分区内不不能防止火灾灾的扩大，只只能有效地控控制火灾产生生的烟气流动动，是为有利于于建筑物内人人员安全疏散散和有组织排排烟而采取的的技术措施。。主要依靠采用用挡烟垂壁（帘帘），挡烟梁梁（墙）、隔墙等形式来实现现。不可燃不设排烟设施施的房间（包括括地下室）和和走道，不划分防烟分区设置排烟设施施的走道和高度不超过6m的房间，，要求划分每个防烟分区区建筑面积不应超过500m2，且防烟分区区不得跨越防防火分区。（注：若防火分分区内设有自动灭火设备备，防烟分区区面积可增加一倍））防烟分区的划划分规则：分隔区内的排排烟量，在人人员疏散的短短时间内，必必须大于或等等于该区内产产生烟的数量量。根据《高层民民用建筑设计计防火规范》》的规定，下下列部位需设设置：1、防烟楼梯梯间及其前室室、消防电梯梯前室和合用用前室以及封封闭的避难层层。2、一类建筑筑和建筑高度度超过32米米的二类建筑筑的下列走道道或房间：1)长长度超度20米的内走道道；2）面积超过过100㎡，，且经常有人人停留或可燃燃物较多的房房间3）高层建筑筑的中庭和经经常有人停留留或可燃物较较多的地下室室。（二）需设置置防烟排烟的的部位一般每个防烟烟分区采用独独立的排烟系系统或垂直排排烟道（竖井井）进行排烟，且且不能跨越防火火分区二建筑排烟烟自然排烟简单、经济，，宜优先采用机械排烟对性质重要、功功能复杂的高层建筑或无条件自然排排烟的其他建筑应采用分类：作用力不同：排烟部位不同：着火区排烟降低着火区的压力，不使烟气流流向非着火区区，同时排走燃烧产生的热量，控制火灾蔓蔓延疏散通道排烟烟排除可能侵入的烟气，以保证疏散通道道无烟或少烟烟，利于人员安安全疏散及救救火人员通行行（一）自然排排烟：利用火灾产生生的烟气流的的浮力和外部部风力作用，，通过建筑物物的对外开口口，把烟气排排至室外的排烟方式．．实质是热烟气和冷空空气的对流运运动。在自然排烟中中，必须有冷空气的进口口和热烟气的的排出口。烟气排出口口可以是建筑物的外窗窗，也可以是专专门设置在侧墙上部的排排烟口。对高层的建筑筑来说，可采采用专用的通风排烟竖井井一）宜采用自然排烟烟的高层民用建筑筑物1、建筑高度度低于50m以下一类公公共建筑2、建筑高度度低于100m的居住建建筑部位：靠外墙防烟楼梯间及其前室；消消防电梯间前前室和合用前前室；净空高度小于12米的中庭；长长度在20～60米之之内内走道地地面上和地下下室的房间；；防烟楼梯间：：能够防止烟气气侵入的楼梯梯间在楼梯间入口口处设有防烟前室室或设专供排排烟用的阳台台、凹廊等，且通向前室和阳阳台、凹廊等等的门均为乙级级防火门的楼楼梯间。封闭楼梯间是指用耐火建建筑构件分隔隔，能防止烟烟和热气进入入的楼梯间。。（1）利用靠外墙的的防烟楼梯间及及其前室、消消防电梯前室室或合用前室室直接对外开启启的外窗进行行排烟。（图）（2）利用建建筑物的阳台、凹廊或或在外墙上设置便于开开启的外窗或或排烟窗排烟。（图）（3）设竖井排烟对于无窗房间间、内走道或或外墙无法开开窗的前室可可设排烟竖井井进行排烟。。二）、高层建建筑的自然排排烟方式三）自然排烟烟窗的开窗面面积：防烟楼梯间前前室、消防电梯间前前室可开启外窗面面积不应应小于2.00m2，合用前室不应小于3.00m2。靠外墙的防烟烟楼梯间每五五层内可开启外窗总总面积之和不不应小于2.00m2。长度不超过60m的内走走道可开启外窗面面积不应小于于走道面积的的2%。需要排烟的房房间可开启外窗面面积不应小于于该房间面积积的2%。净空高度小于于12m的中中庭可开启的天窗窗或高侧窗的的面积不应小小于该中庭面面积的5%。。优点：1）不用专门门的排烟设备备2）火灾时不不受电源中断断的影响3）构造简单单、经济。4）平时可兼兼作换气之用用。缺点：因受室外风向向、风速和建建筑物本身的的密封性或热热压作用的影影响，排烟效果不稳稳定。四）、自然排排烟的优点缺缺点（二）、机械械排烟一）机械排排烟设置排烟风机，将烟气通过过风道强制排出各房间或或走廊。二）特点排烟稳定，投投资较大，操操作管理比较较复杂，需要要有防排烟设设备，要有事事故备用电源源。三）组成由挡烟壁、排烟口、防火排烟阀门门、排烟风机和排烟出口组成。平时关闭，房间起火后打打开，对起火房间排排烟；火势过大时，火苗会通过排排风口进入排排烟管道，此此时排烟防火火阀上的280°易熔杆杆熔断，排烟防火阀关关闭四）需要设置置机械排烟的的位置：根据《高层民民用建筑设计计防火规范〉〉的规定一类高层民用用建筑和高度度超过32米米的二类高层层民用建筑的下列部位应应设机械排烟烟装置：1）无直接自自然通风，且且长度超过20m的内走走道或虽有直直接自然通风风，但长度超超过60m的内走道.2)面积超过100㎡，且经常有人人停留或可燃燃物较多的地地上无窗房间或设固定窗的房间3）不具备自自然排烟条件件或净空超过12m的中庭4）除利用窗窗井等开窗进进行自然排烟烟的房间外，，各房间总面面积超过200㎡或一一个房间面积超过50㎡，且经常有人停留留或可燃物较多的的地下室。需要设置机械械排烟的位置置无直接自然通通风，且长度度超过20m的内走道面积超过100㎡，地上上无窗房间或或设固定窗的的房间不具备自然排排烟条件或净净空超过12m的中庭除利用窗井等等开窗进行自自然排烟的房房间外，各房间总面积超过过200㎡或或一个房间面面积超过50㎡1、内走道的机械排烟系系统五）系统布置置内走道每层的的位置相同，，宜采用垂直直布置的系统统排烟风口的作作用距离不得得超过30m，如走道太长长，需设2个个或2个以上上排烟风口时时，可以设2个或2个以以上的垂直系系统也可以设水平平系统，但每每层设水平支支管，支管上上设2个或2个以上排烟烟风口房间的机械排排烟系统宜按防烟分区区设置宜采用水平连连接的管路系系统，然后用竖风风道将若干层层的子系统合合为一个系统统每层的水平风风管不得跨越防火分区2、多房间的机械排烟系系统排烟风口是常闭型风口，火灾时自动或手动开开启3、中庭机械械排烟系统排烟口设置在在中庭的顶棚棚上，或设在在紧靠中庭顶顶棚的集烟区区排烟口的最低低标高应设在在中庭最高部部分门洞的上上端在中庭上部设设排烟机，使使着火层保持持负压排烟口宜设置在防烟分区的中中心位置，距离该防烟分区最远远点的水平距离应小于30m排烟口宜设置在顶棚棚上，或靠近近顶棚的墙面面上但距顶棚或楼楼板下800mm以内(图)排烟口和送风风口应由非燃烧材料制制作，宜设置手动或或自动开启装装置，手动开关应设在距距地面0.8~1.5m的地方（图）六）、排烟烟口设置的的位置排烟口屋顶风机间间七）、排烟烟风机排烟风机应设置在排排烟系统最高排烟口口的上部风机外壳与与墙壁或与与其他设备备间的距离离不应小于600mm风机应安装装在混凝土或型型钢基础上风机入口总管或或支管上安装280℃能自动动关闭的排排烟防火阀阀门风机应有备备用电源，，并能自动动切换三、机械械加压送风风定义：通过机械送风的方式，使使建筑的垂直疏散通通道，如防烟烟楼梯间、、前室、合合用前室、、封闭的避避难层等部部位形成正正压