建筑防排烟设计疑难问题打印(新12.23)

建筑防排烟设计疑难问题

第一部分：基于现行规范（高规、建规,人防,汽车库等）进行防排烟设计中一些常见问题的解析

主讲人：王诗萃一．一般规定1.1建筑中的防烟可采用自然通风方式或机械加压送风方式；排烟可采用自然排烟方式或机械排烟方式。1.2民用建筑下列部位应设置防烟设施：1防烟楼梯间及其前室；2消防电梯间前室或合用前室；3高层建筑的避难层（间）；4人民防空工程避难走道的前室；1.3民用建筑下列部位应设置排烟设施：1高层建筑面积超过100m2、非高层公共建筑中建筑面积大于300m2且经常有人停留或可燃物较多的地上房间；2总建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室；3多层建筑设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；高层建筑内设置在首层或二、三层以及设置在地下一层的歌舞娱乐放映游艺场所；4长度超过20m的疏散走道；多层建筑中的公寓、通廊式居住建筑长度大于40m的地上疏散走道；5中庭；6非高层民用建筑及高度大于24m的单层公共建筑中，建筑占地面积大于1000m2的地上丙类仓库；7汽车库。1.4防烟与排烟系统中的管道、风口及阀门等必须采用不燃材料制作，且风道不宜采用土建风道；当防排烟系统采用金属管道时，其钢板厚度按《通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）》高压系统选用。1.5机械加压送风系统、排烟系统和补风系统的风速应符合下列规定：1采用金属管道时，不宜大于20m/s；2采用内表面光滑的混凝土等非金属管道时，不宜大于15m/s；3机械加压送风口不宜大于7m/s；排烟口不宜大于10m/s；机械补风口不宜大于10m/s，公共聚集场所不宜大于5m/s；自然补风口不宜大于3m/s。1.6加压送风机、排烟风机和用于排烟补风的送风机宜设置在通风机房或室外屋面上。风机房应采用耐火极限不低于2.0h的隔墙和1.5h的楼板及甲级防火门与其他部位隔开。若确有困难时，可设置在吊顶等专用空间内，空间四周的围护结构应采用耐火极限不低于1.0h的不燃烧体，风机周围应有大于600mm的操作空间。若风机设在屋面上，应有防护措施，防止雨水、虫、鸟等异物等进入。1.7防烟与排烟管道在防火阀、排烟防火阀两侧各2.0m范围内的风管,采用金属风管时厚度δ≥2.00mm，采用其它防火风管时其耐火极限不应低于1.5h，以保证火灾时防火阀、排烟防火阀正常工作。1.8机械加压送风管道和用于机械排烟的补风管道不宜穿过防火分区或其他火灾危险性较大的房间，当必须穿越时，应在穿过处设置防火阀，加压送风管道防火阀的动作温度为70℃，补风管道防火阀的动作温度可为280℃。1.9防烟系统和补风系统的室外进风口宜布置在室外排烟口的下方，且高差不宜小于3.0m；当水平布置时，水平距离不宜小于10m。二．自然通风2.1按1.2条规定需设置防烟设施的部位且开口外窗面积满足自然通风要求时，宜优先采用自然通风方式；1除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，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；2防烟楼梯间前室或合用前室采用敞开的阳台、凹廊可自然通风时，该楼梯间可不设防烟设施（如图2.1-1）；3除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，防烟楼梯间前室或合用前室内有不同朝向可开启窗自然通风时，该楼梯间可不设防烟设施（如图2.1-2）。2．1-1带凹廊的防烟楼梯间2.1-2两个不同朝向2.2需设置排烟设施的场所，如满足自然排烟条件时，宜优先采用自然排烟方式；1按1.3条中规定的需设置排烟设施的地下和地上房间等；2多层建筑中的中庭及高层建筑中净空高度小于12m的中庭；3建筑面积小于2000m2的地下汽车库。2.3采用自然通风方式的场所，其自然通风口的净面积应符合下列规定：1防烟楼梯间前室、消防电梯间前室，不应小于2.0m2；合用前室不应小于3.0m2；2靠外墙的防烟楼梯间，每五层内可开启外窗的总面积不应小于2.0m2,且顶层可开启面积不宜小于0.8m2；3中庭、剧场舞台可开启外窗的总面积不应小于该部位建筑面积的5%；4需要排烟的疏散走道可开启外窗面积不应小于走道面积的2%；5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%；6其他场所，宜取该场所建筑面积的2%～5%。7建筑面积大于500m2且净空高度大于6m的大空间场所，不应小于该场所地面面积的5%；2.4自然排烟口的设置应符合下列要求：1应设置在排烟区域的顶部或外墙上方。当设置在外墙上时，排烟口底标高不应低于室内净高度的1/2，并应有方便开启的装置，同时自然通风口的开启方向应沿火灾气流方向开启；2距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。当室内净高超过6m、且具有对流条件时，不宜超过35m。2.5建筑面积大于500m2且室内净高大于6m时的中庭、展览厅、观众厅、营业厅、体育馆、客运站、航站楼等公共场所采用自然排烟时，应设置与火灾自动报警系统联动或由其他电动设施控制启闭的自动排烟窗。自动排烟窗附近同时应设置便于操作的手动开启装置。2.6设置在外墙上的自动排烟窗其净面积按下列要求确定：1当开窗角度大于70°时，其面积可按窗的面积计算；2当开窗角度小于70°时，其面积近似按公式（4.9.6）计算窗的有效排烟面积：（2.6）式中Fp—有效排烟面积（m2）；Fc—窗的面积（m2）；a—窗的开启角度。当采用侧拉窗时，其面积应按开启的最大窗口计算；当采用百叶窗时，其面积按窗的有效面积计算。

窗的有效面积为窗的净面积乘以系数。根据实际工程经验，当采用防雨百叶窗(图2.6)时，系数取0.6；当采用一般百叶窗时，系数宜取0.8。

三．机械防烟3.1建筑中下列场所应设置独立的机械加压送风的防烟设施：1不具备自然排烟条件的防烟楼梯间；2不具备自然排烟条件的消防电梯前室或合用前室；3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（或合用前室）；4高层建筑的封闭避难层（间）；5人民防空工程避难走道的前室；3.2高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室或合用前室，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正压送风系统。3.3当建筑的地下部分为三层或三层以上，或当地下最底层室内地坪与室外出入口地面高差大于10m时，设置的防烟楼梯间，应采用机械加压送风方式。当地下为一到两层，且地下最底层地坪与室外出入口地面高差不大于10m时，所设置的封闭楼梯间在首层有直接开向室外的门或有不小于1.2m2的可开启外窗时，其楼梯间可不采用机械加压送风方式。3.4机械加压送风防烟系统的加压送风量应经计算确定。常用的基本计算方法如下：1压差法：当疏散通道门关闭时，加压部位保持一定的正压值所需送风量。（3.4-1）式中—加压送风量（m3/h）；0.827—漏风系数；—门、窗缝隙的总有效漏风总面积（m2）；门缝宽度：疏散门0.002～0.004(m)电梯门0.005～0.006(m)—压力差（Pa）；疏散楼梯间取40～50Pa；前室、消防电梯前室、合用前室取25～30Pa—指数（一般取2）；1.25—不严密处附加系数；2开启着火层疏散门时，为保持门洞处风速所需的送风量：（3.4-2）式中—加压送风量（m3/h）；—一樘门开启的断面积（m2）；—开启门洞处的平均风速（m/s）,取0.7～1.2m/s；—背压系数，根据加压间密封程度取0.6～1.0；—漏风附加率，取0.1～0.2；—同时开启门的计算数量；对于多层建筑和20层以下的高层建筑取2，20层及20层以上取3。注:1，当前室有2个或2个以上门时,其风量按计算数值乘以1.50～1.75确定，开启门时，通过门洞处的风速不应小于0.7m/s2，在多层建筑中，若地下仅有一层疏散楼梯间，按上述公式计算时，公式中n取1，通过门洞处的风速v应适当加大，宜取0.9m/s～1.20m/s。计算数值直接取用（不与表3.4比较）根据以上公式3.4-1）和（3.4-2）分别算出的风量,取其中的大值，再与表3.4规定的数值相比较，取其中大值作为系统计算加压送风量。表3.4机械加压送风量序号条件和部位加压送风量（m3/h）图示＜20层20～32层1对防烟楼梯间加压（前室不送风）高层25000～3000035000～40000非高层25000—2前室或合用前室自然排烟（防烟楼梯间不具备自然排烟条件）对防烟楼梯间加压高层25000～3000035000～40000非高层25000—3防烟楼梯间及其合用前室分别加压送风楼梯间高层16000～2000020000～25000非高层16000—合用前室高层12000～1600018000～22000非高层13000—4消防电梯前室高层15000～2000022000～27000非高层15000—5防烟楼梯间自然排烟前室或合用前室加压高层22000～2700028000～32000非高层22000—接上一页表3.4机械加压送风量注：1.表3.4的风量数值系按开启宽×高=1.6m×2.0m的双扇门为基础的计算值。当采用单扇门时，其风量宜按表列数值乘以0.75确定；当前室有2个或2个以上门时，其风量应按表列数值乘以1.50～1.75确定。开启门时，通过门的风速不宜小于0.7m/s。2.风量上下限选取应按层数、风道材料、防火门漏风量等因素综合比较确定。3.5封闭避难层（间）的机械加压送风量应按避难层净面积每平米不小于30m3/h计算。3.6在改建工程中，当不具备设置加压送风竖井的条件时，楼梯间可采用直灌式加压送风系统。直灌式加压送风系统的设置应符合以下规定：1超过15层的高层建筑，应采用楼梯间多点送风的方式，送风口的服务半径不宜大于10层；2直灌式加压送风系统的送风量宜比计算数值或表3.4中的送风量增加20%，加压送风口不宜设在首层。3.7机械加压送风系统的全压，除计算的最不利环路阻力损失外的余压值应符合下列要求：1封闭楼梯间、防烟楼梯间与走道之间的压差应为40～50Pa；2防烟楼梯间前室或合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）与走道之间的压差应为25～30Pa；3人民防空工程避难走道的前室与走道之间的压差应为25～30Pa；3.8民用建筑防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2或3层设置一个；合用一个风道的剪刀楼梯应每层设置一个；每个风口的有效面积，应按风口数量均分系统总风量确定；3.9前室或合用前室的加压送风口应每层设置一个,每个送风口的有效面积，通常按火灾着火层及其上下相邻两层的三个风口均分计算确定（开启门时，通过门的风速不宜小于0.7m/s），也可设定为火灾时着火层及其上一层的二个风口均分计算确定；3.10机械加压送风系统设计中需注意：1机械加压送风口不宜设置在被门挡住的部位。2防烟楼梯间和合用前室的机械加压送风系统宜分别独立设置。3建筑层数超过32层或建筑高度大于100m时，其送风系统及送风量应分段设计。4剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量按两楼梯间风量计算，送风口应分别设置。塔式住宅设置一个前室的剪刀楼梯应分别设置加压送风系统。5地上和地下部分在同一位置的防烟楼梯间需设置机械加压送风时，加压送风系统宜分别设置。若合用一个风道时，风量应叠加，且均应满足地上、地下加压送风系统的要求。6前室的加压送风口为常闭型时，除设置由消防控制中心控制且与加压送风机联锁的自动装置外，尚应设置现场手动开启装置；手动开启装置宜设在距地面0.8～1.5m处。7前室的加压送风口为常开型时，其前室应采用带启闭信号的常闭防火门。并应在加压送风机的压出段上设置防回流装置或电动调节阀。8人民防空工程避难走道的前室、防烟楼梯间及其前室或合用前室的机械加压送风系统宜分别独立设置，当需要共用系统时，应在支管上设置压差自动调节装置。避难走道的前室的机械加压送风量应按前室入口门洞风速为0.7-1.2m/s计算确定。9采用机械加压送风的场所不应设置百叶窗，不宜设置可开启外窗。系统加压送风量应计算窗缝的漏风量。10防烟楼梯间的加压送风口可采用自垂百叶式或常开百叶式风口，并应在加压风机压出段上设置防回流装置或电动调节阀；3.11加压送风系统的余压值超过3.7条规定的数值较多时，宜设置以下超压装置：1设置泄压阀，且在穿越防火墙处设置70℃防火阀，泄压阀板的开启面积可用以下公式计算：

（3.11）式中F—泄压阀阀板的开启面积（m2）；LY—加压送风量（m3/h）；LY—当疏散通道门关闭时，加压部位保持一定的正压值所需送风量（m3/h），即按3.4条1款所计算出的数值；2采用旁通阀1）在楼梯间的适当位置设置压力传感器，控制加压送风机出口处的旁通泄压阀，调整楼梯间的余压值。2）在每层防烟楼梯间前室.消防电梯前室或合用前室设置压力传感器，控制加压送风机出口处的旁通泄压阀，调整加压送风前室或合用前室的余压值。3.12未能设置在独立管道井内的加压送风管采用金属风管时，其厚度δ≥1.2mm,或采用耐火极限不小于1.0h的防火风管。四．机械排烟4.1在1.3条设置排烟的场所中，不具备自然排烟条件时应设置机械排烟设施。4..2需设置机械排烟设施且室内净高不超过6m的场所应划分防烟分区，并应符合以下要求：1每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2；车库不宜超过2000m2;2防烟分区不应跨越防火分区，一般不应跨越楼层，某些情况下，如楼层面积过小，允许将多个楼层划分为同一个防烟分区，但不宜超过3层；3对地下室、防烟楼梯间、消防电梯间等有特殊用途的场所，应单独划分防烟分区；4宜采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁以及顶棚吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体来划分防烟分区，梁或其他挡烟垂壁距室内地面的高度不宜小于2.0m；5当防烟分区的建筑面积超过规定，且设置挡烟垂壁确有困难，可将排烟区域的防烟分区划分成几个负担的建筑面积不超过规定的排烟系统，几个系统风量总和应为整个排烟区域的排烟量，但各排烟系统应同时动作；6同一个防烟分区应采用同一种排烟方式。4.3机械排烟系统的设置应符合下列规定：1横向宜按防火分区设置；2竖向穿越防火分区时，与垂直风管连接的水平管道应设280℃能自动关闭的防火阀；3水平排烟管道穿越其他防火分区时，应在穿越处设置280℃能自动关闭的防火阀，其管道的耐火极限不应小于1h；排烟管道不应穿越前室或楼梯间，若必须穿越时，管道的耐火极限不应小于2h，且不得影响人员疏散；4垂直管道宜设置在管井中，其管井应采用耐火极限不小于1h的隔墙与相邻区域分隔，当墙上必须设置检修门时，应采用不低于丙级的防火门；5超过32层或建筑高度超过100m的高层建筑，其排烟系统应分段设计；6车库宜按每个防烟分区设置；7机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开设置。当合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合机械排烟系统的相关要求；1）火灾确认后，应能在60s内开启排烟区域的相关排烟口（阀）和排烟风机，并在75s内自动关闭与排烟无关的通风、空气调节系统；2）系统的管道、风口、阀件和风机等均应满足排烟系统的要求；3）管道应采用不燃材料保温。8利用吊顶空间进行间接排烟时，封闭式吊顶上设置的烟气入口颈部烟气的速度不宜大于2.7m/s，且吊顶应采用不燃烧材料；排烟口（阀）设在非封闭吊顶内时，吊顶内的开孔率不应小于吊顶净面积的25%，且应均匀布置；9当吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管道应采用不燃材料隔热，并与可燃物保持不小于150mm的距离；10排烟支管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀；4.4设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的排烟量应符合表4.4的规定。表4..4排烟风机的排烟量条件和设置场所单位排烟量（m3/h.m2）换气次数次/h备注担负1个分防烟分区≥60—风机排烟量不应小于7200m3/h室内净高大于6m且不划分防烟分区的空间≥60—担负2个及2个以上防烟分区≥120—应按最大防烟分区面积确定中庭体积≤17000m3—6体积大于17000m3时，排烟量不应小于102000m3/h体积＞17000m3—4剧场观众厅9013取两者中的大值汽车库64.5机械排烟系统中的排烟口、排烟阀和排烟防火阀的设置应符合下列规定：1排烟口或排烟阀应按防烟分区设置，且应与排烟风机联锁，当任一排烟口（阀）开启时，排烟风机应能自动启动；2排烟口（阀）的设置宜使气流方向与人员疏散方向相反，其安装位置应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口的最小距离不应小于1.5m。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.0m。3当火灾确认后，同一排烟系统中着火的防烟分区中的排烟口（阀）应呈开启状态，其他防烟分区的排烟口应呈关闭状态；4在多层建筑中,设置机械排烟系统的地下、半地下场所，除歌舞娱乐放映游艺场所和建筑面积大于50m2的房间外，排烟口可设置在疏散走道；其排烟量由疏散走道面积和需排烟的各个房间的面积比较，按其最大面积每平米不小于120m3/h计算确定。5防烟分区的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m；4.6在地下建筑和地上密闭场所中设置机械排烟系统时，应同时设置补风系统，其补风量不宜小于排烟量的50%，补风系统应符合下列要求：1补风可采用自然补风或机械补风方式，空气宜直接从室外引入；2排烟区域所需的补风系统应与排烟系统联动开停3送风口设置位置宜远离排烟口，二者的水平距离不应小于5m。4.7排烟风机可采用离心风机或排烟专用的轴流风机，其设置应符合下列规定：1排烟风机的排烟量应考虑10%～20%的漏风量；其全压应满足排烟系统最不利环路的要求；2排烟风机应保证在280℃时能连续工30min；3排烟风机宜设置在排烟系统的上部；4在排烟风机入口处的总管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀，且应与排烟风机连锁，当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转；5当排烟风机及系统中设置有软接头时，该软接头应采用不燃材料制作，且应能在280℃的环境下连续工作不小于30min。五．通风和空气调节5.1凡空气中含有容易起火或爆炸危险的房间，应有良好的通风或独立的机械通风设施，且其空气不应循环使用，其通风设备必须符合防火、防爆的要求。如放映室、实验室、药品库、蓄电池室、、氧气瓶间、煤气表间等的排风系统应各自分设单独系统。5.2通风和空气调节系统管道的布置应符合下列规定：1横向高层建筑应按每个防火分区设置，非高层建筑宜按每个防火分区设置；2竖向不宜超过5层，高层建筑中管道设置防止回流设施或防火阀且各层设有自动喷水灭火系统时，管道可不受此限制；非高层建筑中管道设置防止回流设施或防火阀时，其管道布置可不受此限制。3穿过防火分区的垂直风管宜设在管井内。5.3下列情况之一的通风，空气调节系统的风管应设防火阀：1穿越防火分区处；2穿越通风、空调、变配电