空气动力学原理及建筑防烟排烟系统技术要点课件

空气动力学原理及建筑防烟排烟系统

技术要点1火灾烟气的危害2

烟气流动规律及影响因素3防排烟系统分类及简介5

防排烟技术研究现状及相关成果6

防排烟技术发展趋势及目标汇报提纲4

消防排烟设施设备产品火灾烟气的危害1中毒缺氧烟气的危害减光高温2024年1月24日，江西

省新余市发生特大火灾

事故。此次火灾造成39

人死亡，大部分为吸入

有毒烟气造成。2003年2月18日，韩

国大邱市地铁中央路

站发生火灾，浓烟导

致大量人员伤亡。烟气的危害烟气的危害1.

中毒、

缺氧宾馆客房实体火灾实验烟气成分测试应急管理部四川消防研究所

5SichuanFireResearch

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MEM•在火灾发生、发展、熄灭的不同阶段，室内烟气的温度也各不相同。•

火灾发生初期，烟气温度不高；•

火灾发展中期，烟气温度上升；•发生暴燃时，燃烧很快达到高峰，室内烟气温度相应急剧上升，达到500-600℃

,门窗上的玻璃破裂，烟气向室外扩散…

…

…温度产生的影响65℃可短时忍受120℃15min内可产生不可恢复的损

伤140℃可忍受5min>140℃无法忍受，会有强烈的疼痛感,

心率加快,肌肉痉挛,出现休克烟气的危害2.

高温在着火房间内，火灾烟气具有较高的温度，可高达数百度，热伤害严重。应急管理部四川消防研究所

6SichuanFireResearch

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MEM不同温度烟气对人体的影响烟气的危害3.减光可见光由于烟尘粒子的遮蔽而大大减

弱，能见度急剧降低。当烟尘浓度为800mg/m³时，人的视觉距离只有0.5m。

因此，烟气的减光性不仅严重妨碍安全疏散，而且也严重妨碍救援行动应急管理部四川消防研究所

7SichuanFireResearch

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MEM烟气的危害3.减光人的能见距离D或视距对于某一形式的光源和标志，透过大气层或烟气层传到某

处尚能被普通人的肉眼识别时，该处与光源或标志的距离。能见距离降低的程度取决于：1.烟气特性：烟气的颜色、烟气的浓度、烟粒子的大小等；2.环境特点：被观察的目标所处的环境；3.被观察目标的颜色和尺寸；4.光照条件：光强大小、光线从正面还是背面照射等；5.观察者自身的特征：观察者的体质和心理状态等多种因素。应急管理部四川消防研究所

8SichuanFireResearch

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MEM了解烟气流动规律及影响因素，及时感知、预防烟气，并在建筑中必要的位置设置防烟排烟

系统，对建筑的火灾防控和扑救、保证人员的

安全疏散起着重要的作用！

应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM9烟气流动规律及影响因素应急管理部四川消防研究所

10SichuanFireResearch

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MEM2烟气发生发展过程火羽流火羽流火源烟层火源应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM空气层

烟层11温差所形成的浮力是

烟气流动的主要驱动力。

由于火灾发生在建筑内，

属于受限火灾，烟气流

动受到建筑结构、开口

和通风等的限制。这两

类因素的作用使建筑着

火区域内的烟气流动呈

现出一些典型特征，诸

如浮力羽流、顶棚射流、

开口通风流动等。I

着火房间

烟气发生发展过程走廊应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM12烟气流动规律1、烟气在着火房间内发生发展遇到顶棚后水平扩散，受周围建筑围护结构的阻挡和冷却，沿墙流动的

，

烟气不断产生，上部烟层逐渐增厚到达门窗开口，通过开启的门窗向室外和走廊扩散2、烟气在走廊内水平蔓延从房间内流向走廊内的烟气，附贴在顶棚流动，速度一般为0.5～0.8米/秒，

受冷却和空气混合，烟层变厚3、烟气沿楼梯间、

电梯井、管道井等竖井内竖向蔓延竖井上下开口的高差大，火灾时，燃烧放出的大量热量，竖井内温度快速

升高，建筑物热压造成的自然通风量加大，烟囱效应显著，烟气蔓延迅速

，垂直向上的速度约3～4米/秒应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM13

在一个房间沙发上，有火苗燃烧。点燃几秒种后，火焰快速增长，功率增大。

火在产生热量的同时，也生成毒性气体、非毒性气体和固体粒子，所有这些物

质被称为火灾烟气。

轰燃以前，可以忽略房间对火焰的影响，认为燃烧区域是自由燃烧。火灾烟气在着火房间的流动过程

初始点燃阶段

自由燃烧

与房间尺寸无关应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM14

羽流形成

羽流卷吸空气

自由燃烧

与房间尺寸无关

羽流发展阶段30%

70%Q

=

Qrad

+

Qconv火灾烟气在着火房间的流动过程应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM15浮力羽流间歇火焰持续火焰火羽流的结构示意图在火灾燃烧中，火源上方的火焰及燃烧生成的烟气的流动通常称为火羽流(FirePlume)

。在燃烧表面上方附近为火焰区，火焰区的上方为燃烧产物(烟气)的羽流区，其流动完全由浮力效应控制，一般称其为浮力羽流(BuoyantPlume)

，或称烟气羽流

(SmokePlume)。火灾烟气在着火房间的流动过程

烟气羽流

Smoke

Plume应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM16

顶棚射流形成

房间的高度限制

向顶棚传热

顶棚的摩擦力

火羽流卷吸空气

顶棚射流卷吸空

气

自由燃烧火灾烟气在着火房间的流动过程

羽流-顶棚相互作用阶段

(CeilingJet)应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM17火灾烟气在着火房间的流动过程

顶棚射流-墙相互作用阶段（反浮力壁面射流）

墙壁改变顶棚射

流方向，形成墙射

流

房间的高度重要

火羽流卷吸空气

自由燃烧应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM18火灾烟气在着火房间的流动过程

上部烟气层形成阶段

顶棚下烟气层形成

羽流，顶棚射流，墙

壁射流互相作用

烟气层会威胁生命财

产安全应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM19火灾烟气在着火房间的流动过程

烟气进一步填充阶段

烟气层稳定下降

扩散出房间应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM20火灾烟气在走廊内的水平蔓延过程n

着火房间内所产生的烟气上升，在顶棚下积聚成烟层，随

着火灾的发展，烟气量逐惭增多，烟层逐渐增厚。若烟气的

生成量很大，致使外窗或专设的排烟口来不及排除烟气，烟

层厚度继续增大，或者着火房间无排烟设施，当烟层厚度增

大到超过挡烟垂壁的下端或房门的上缘时，烟气就会沿着水

平方向蔓延扩散到走廊中去。n火灾试验和实践都证实：着火房间内的烟气向走廊的扩散流

动是火灾烟气流动的主要路线，所以，这里重点讨论火灾烟

气从着火房间扩散流动到走廊的有关问题。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM21

一是烟气在上层流动，空气在下层流动。

二是烟气层的厚度在一定的流程内能维持不变。火灾烟气在走廊内的水平蔓延过程走廊中烟气流动的特点：1-顶棚2-墙壁

3-地板

4-烟气

5-空气烟气在走廊流动过程中的下降状况5应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM22442131.

孔口流动

在开口处的两侧有压力差时，

会发生气流流动。与开口壁的

厚度相比，开口面积很大的孔

洞(如门窗洞口)的气体流动，

叫孔口流动。如左图。从开口A喷出的气流发生缩流

现象，流体截面成为

A'

，若

设A'/A=

α

,

则流量m(kg/s)v

=

·

2(P1

-

P2

)/

p

=

2ΔP/

pm=(αA)pv根据伯努利方程:

火灾烟气在走廊内的水平蔓延过程应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM23当着火房间通向非着火房间或室外的某些门窗开启时，由于着火房间内外气体的温

度和门窗自身高度的存在，热压作用是十分明显的，中性层将出现在门窗孔洞

的某一高度上。为了简化问

题，下面以着火房间仅有一

处窗开启的情况来分析，如

左图所示。着火房间外墙有一开启的窗孔，其高度为

Hc

，宽度为Bc

，室内

外气体温度分别为t、t

，中性层N到窗口上、下沿的垂直距离为

h2

、h1

n

w火灾烟气在走廊内的水平蔓延过程2.

着火房间扩散到走廊中的烟气量应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM24M2

=

αBcI2gpn

(pw

-

pn

).h

/

223从窗孔中性层至上缘之间的开口面积中排出的气体总质量流量为

火灾烟气在走廊内的水平蔓延过程应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM积分25火灾烟气在竖井中的流动过程火灾烟气经过走廊后，会蔓延到楼梯井、电梯井等竖向通道，在楼梯间或管道井中，由于烟囱效应产生的拔力，烟气的扩散

速度可达6～8m/s

，一座100m的建筑，烟气在十几秒内就蔓延

到顶部。了解烟气在竖井内的蔓延规律，对控制烟气的流动，保证发生火灾后人员的安全非常重要。通常建筑物的室外较冷，室内较热，因此室内空气的密度比外

界小，这便产生了使气体向上运动的浮力。高层建筑往往有许

多竖井，如楼梯井、电梯井、竖直机械管道及通讯槽等。在这

些竖井内，气体的上升运动十分显著，这就是烟囱效应(Stack

effect)。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM261.烟囱效应2.浮力和热膨胀3.风力作用

外界风力5.运动物体的活塞效应

自烟囱效应活塞效应烟气流动影响因素HVAC系统4.通风空调系统应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM浮力和热膨胀27281.烟囱效应如果建筑物的室外较冷、室内较热，则室

内气体将发生向上运动。建筑物越高，这

种流动越强。竖井是发生这种现象的主要场合。在竖井

内，由于浮力作用产生的气体运动十分显

著，通常称这种现象为烟囱效应。在楼梯间中，烟气的流动速度一般为3～

4m/s，

在较高的楼梯间或竖井中内，最大可达6~8m/s。在火灾过程中，烟囱效应是造成烟气向上

蔓延的主要因素。烟气流动影响因素应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM烟气流动影响因素1.烟囱效应

•

温差•

高差正烟囱效应

负烟囱效应应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM↓29在正烟囱效应作用下，如果

火灾发生在中性层之下，烟

气将随建筑物中的空气流入

竖井。烟气进入竖井后使井

内气温升高，产生的浮力作

用增大，竖井内上升气流加

强。当烟气在竖井内上升到

达中性层以上时，烟气流出

竖井进入建筑物上部各楼层。如果火灾发生在中性层之上，

着火房间的烟气将随着建筑

物的气流通过外墙开口排至

室外。烟气流动影响因素正烟囱效应作用下室外内压力分布图1.烟囱效应应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM30在负烟囱效应作用下，如

果火灾发生在中性层之上，

且烟气温度较低时，烟气

将随建筑物中的空气流入

竖井。烟气进入竖井后虽

然使井内气温有所升高，但仍然低于外界空气温度，

竖井中气流方向向下，烟

气被带到中性层以下，然

后随气流流入各楼层中。如果火灾发生在中性层以

下，且烟气温度较低时，

着火层中的烟气将随空气

排至室外。烟气流动影响因素1.烟囱效应负烟囱效应作用下室外内压力分布图应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM31烟气流动影响因素2.浮力和热膨胀应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM32烟气流动影响因素2.浮力n

烟本身温度就很高，与周围空气比较，烟的密度相对就低，

因此有浮力产生。实质上是着火房间与走廊、邻室或室外形成

热压差，导致着火房间内的烟气与走廊、邻室或室外的空气相

互流动。浮力是烟气在室内水平方向流动的动力之一。高度约为3.5m的房间，火灾时其

顶部壁面内外压差为16Pa

。距离

中性面越高，内外压差越大。ΔPfo

火:场与周围环境的压力差

pw

外界空气的密度

pn

火场烟气的密度ΔPfo

=(pw

-

pn

)gh应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM33烟气流动影响因素2.热膨胀力处于起火房间内的烟气，不仅具有较大的浮力，而且由于房

间壁面的限制，还显示出一定膨胀力。若起火房间只有一个小的竖直墙壁开口，则高温烟气将从开

口的上半部流出，外界空气从开口下部流进。烟气流出与空气流入的体积流量之比等于它们的绝对温度之●

.V

T

流出火场外烟气的体积流率，m3/s

流入火场内空气的体积流率，

m3/sTout

流出火场外烟气的绝对温度，KTin

流入火场空气的绝对温度，K比：其中：应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM●Vout●Vin34in烟气流动影响因素3.风力作用外界的风对烟的流动有较大的影响。对于一般气密良好的建筑

物而言，风的影响或许不显著，但是当火灾发生时，很容易造

成门窗毁坏，这时候风就可以轻易的影响内部烟的移动，也为

火场带来大量的新鲜空气，助燃了火势。

式中：V—风速,m/sK—风压系数应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM35烟气流动影响因素3.风力作用建筑物在风力作用下，迎风则产生正风压，而在建筑侧部或背

风则，将产生负风压。

当着火房间在正压侧时，将引导烟气向

负压侧的房间流动。

反之，当着火房间在负压侧时，风压将引

导烟气向室外流动应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM36烟气流动影响因素4.通风空调系统通风空调系统的管路可能成为烟气流动的通道：•系统运行时，空气流动方向也是烟气可能流动的方向，烟

气可能从回风口、

新风口等处进入系统•系统不工作时，由于烟囱效应、

浮力、

热膨胀和风压的作

用，各房间的压力不同，烟气可通过房间的风口、

风道传

播，也将使火势蔓延在建筑物火灾中，空调系统可能将烟送到建筑物各处，例如米高梅饭店火灾就是最好的例子，因为火灾时空调系统并未断电，而导致整栋大楼都充满烟。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM37烟气流动影响因素4.通风空调系统近来，在大型空调通风系统的设计中倾向于将HVAC系统在建

筑物发生火灾时作排烟系统用，平时该系统作暖通空调用，

当火灾时就切换作排烟使用。下图是一种兼用设计方案示意

图。无火和火灾情况下HVAC系统的工作状况应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM385.电梯活塞效应在某些特殊建筑结构种存在物体的往

返运动，例如电梯在电梯井中运动、

地铁列车在隧道内的运动等。

它可导

致结构空间内出现瞬时压力变化，这

称为运动物体的活塞效应当电梯向下运动时将会使其下部的空

气向外排气，其上部的空间向内吸气。

向上运动时则正好相反烟气流动影响因素应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM39防排烟系统分类及简介应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM3防排烟系统设置目的建筑内部必须设有周密而可靠的防烟、

排烟系统，其目的是:

（

1

）排烟

：将火灾产生的烟气

，在着火区域就地排出（

2

）控烟

：防止烟气扩散到疏散通道和其它防烟分区中去

（

3

）防烟

：确保疏散和扑救用的防烟楼梯及消防电梯间内无

烟，使人员可以迅速疏散，给灭火救援工作创造条件应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM41防排烟系统标准体系《建筑设计防火规范》GB

50016：给出防烟和排烟设施的设置部位要求《建筑防烟排烟系统技术标准》GB

51251：给出防烟和排烟系统的具体

设计要求《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB

50067等：有特殊用途或

特殊要求的工业与民用建筑，参照相关标准执行应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM42防排烟系统定义《建筑防烟排烟系统技术标准》：2.1.1防烟系统smoke

protection

system通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、

前室、

避难

层（间）等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火

灾烟气侵入楼梯间、

前室、

避难层（间）等空间的系统，防烟

系统分为自然通风系统和机械加压送风系统。2.1.2排烟系统smoke

exhaust

system采用自然排烟或机械排烟的方式，将房间、

走道等空间的火灾

烟气排至建筑物外的系统，分为自然排烟系统和机械排烟系统。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM43机械排烟系统机械加压送风系统自然排烟系统自然通风系统防排烟系统分类防烟系统排烟系统防排烟系统l应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM44防排烟系统工作原理在排烟控烟区域将火场烟气和热量排至室外，阻止烟气进入或

在防烟区域集聚，确保人员疏散和灭火救援安全排烟控烟区域

防烟区域应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM45防烟分区烟气控制以防烟分区为基本单位实施。

划分防烟分区的目的:

防止烟气的扩散，蓄积烟气供排烟口排烟。

主要是采用挡烟垂

壁、挡烟梁或者挡烟隔墙等措施来实现固定式挡烟垂壁

活动式挡烟垂壁挡烟隔墙

挡烟梁防火分区内防烟分区划分示意应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM46•

划分防烟分区的目的保证在一定时间内，使火场

产生的高温烟气不致随意扩散

,

并进而加以排除，实现及时

、高效地控制烟气蔓延，有利

于人员安全疏散、控制火势蔓

延和减小火灾损失的目的。防烟分区应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM47

划分防烟分区与划分防火分区的作用不同：前者的目的在于防止烟气扩散；后者的目的在于防

止烟和火由一个防火分区蔓延到相邻的另一个防火分区。

防火分隔物可以起到防烟的作用，但防烟分隔物起不到防火的作用，所以一个防火分区内可以有一个或数个防烟分区。

若防烟分区跨越了防火分区，则会使跨越防火分区的防烟分区空间的排烟发生困难。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM防火分区构件可以作为防烟分区构件，但防烟分区构件

不能作为防火分区构件。（一）防烟分区不应跨越防火分区防烟分区48

防烟分区的面积要求公共建筑、工业建筑防烟分区的最大允许面积及其长边最大

允许长度应符合下表的规定，当工业建筑采用自然排烟系统

时，其防烟分区的长边长度尚不应大于建筑内空间净高的8

倍。（二）每个防烟分区的建筑面积不宜超过规范要求防烟分区应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM49定或活动的挡烟设施。它可以阻止烟气沿水平方向流动，可以有

效提高排烟的效果。挡烟垂壁的挡烟作用示意图

利用建筑内部的挡烟构件，形成蓄积烟气的空间，减缓烟往水平方向

扩散。再由自然式或机械式排烟系统，将烟排出火场，达到控制烟的目

的。

被广泛应用在楼房地板面积很大的建筑物中，以弥补因面积太大，

烟不易控制的缺点。挡烟垂壁挡烟垂壁是指用不燃体制成，从顶棚下垂不小于500mm的固应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM50固定式挡烟垂壁就是将垂壁长期固定在顶棚面上，其下垂的高度

固定不变。可在建筑物土建时一起制成。挡烟垂壁的结构形式

固定式挡烟垂壁（净空较高）固定式

活动式挡烟垂壁应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM51挡烟垂壁

活动式挡烟垂壁（净空较低）对于人们经常活动的场所或当建筑物的净空较低时，宜采活动式挡烟垂壁平时固定在吊顶平面上，与火灾报警系统联用,

发生火灾时受感温、感烟或其他控制设备的作用，

自动下垂

起到挡烟的作用。用活动式的挡烟垂壁。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM52耐高温性能

:挡烟垂壁在（620±20）℃温度下保持30min

，其完整性不应破坏。防火玻璃（英文名：

Anti-fire

Glass，又名Fire-resistan

g

lass），

其在防火时的作用主要是

控制火势的蔓延或隔烟，是一种措施型的防火材料，

其防火的效果以耐火性能

进行评价。挡烟垂壁应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

Instituteof

MEM53机械排烟系统利用排烟风机，把着火房间或空间中产生的烟气通过排烟口强制排到室外，为受灾人员的疏散和物资财产的转应急管理部四川消防研究所

54SichuanFireResearch

Instituteof

MEM1、

机械排烟系统移在时间上和空间上创造条件•

工作原理31241.机械排烟+自然补风：具备自然补风条件2.机械排烟+机械补风：空间相对封闭3.机械排烟与排风合用：车库等场所4.机械排烟与通风空调系统合用：地铁车站应急管理部四川消防研究所

55SichuanFireResearch

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MEM1、

机械排烟系统•

系统形式•防烟分区（挡烟设施）•

排烟口/阀•

排烟防火阀•

排烟风管/风道•

排烟风机•

排烟出口应急管理部四川消防研究所

56SichuanFireResearch

Instituteof

MEM1、

机械排烟系统•

系统组成1、

机械排烟系统1、

排烟口/阀排烟口是采用自动或手动开启方式，在建筑物墙面或顶棚上，

平时关闭，需要使用时能自动或用手开启，排除火灾产生的热

气和烟的开口。

排烟口有板式和多叶式两种应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM多叶式排烟口板式排烟口571、

机械排烟系统1、

排烟口/阀排烟口至最远点水平距离一般不大于30m应急管理部四川消防研究所

58SichuanFireResearch

Instituteof

MEM1、

机械排烟系统2、

排烟防火阀排烟防火阀安装在具有排烟、

防火要求的排烟系统管道上，它

的基本功能除了具有排烟阀的功能外还具有当排烟温度超过280℃时熔断，使阀门关闭。

设于排烟风机吸入口处时，还应应急管理部四川消防研究所

59SichuanFireResearch

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MEM连锁排烟风机停机1、

机械排烟系统3、

排烟风机在发生火灾时能及时把烟气排出去，减少烟气对人员的伤害。

要求280℃连续工作30min

，分为离心风机和轴流风机应急管理部四川消防研究所

60SichuanFireResearch

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MEM离心风机

轴流风机排烟量计算方法

面积指标法：建筑空间净高小于等于6m的场所,其排烟量应

按不小于60m³/(h·㎡)计算,且取值不小于15000m³/h

换气次数法：中庭体积小于或等于

17000m3

时，排烟量应

按其体积的6次/h换气计算；中庭体积大于

17000m3

时，其

排烟量应按其体积的

4次/h换气计算，但最小排烟风量不

应小于

102000m3

/h（原《高规》）

模型计算法：

公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m的场

所,其每个防烟分区排烟量应根据场所内的热释放速率计算确定,且不应小于表4.6.3中的数值应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM1、

机械排烟系统611、

机械排烟系统优点：

排烟效果比较稳定

造成负压使得烟气不会向其他区域扩散缺点

：

在火灾猛烈阶段排烟效果可能大大降低

初投资和维修费用高

排烟设备必须耐高温应急管理部四川消防研究所

62SichuanFireResearch

Instituteof

MEM自然排烟是利用火灾产生的高温烟气与室外之间存在的密度差，通过外窗、

阳台、

凹廊或专用排烟口、

竖井等将烟气排走或稀

释烟气的浓度优点：自然排烟不需风机、

风管等，设施简单

缺点：受室外环境条件影响较大应急管理部四川消防研究所

63SichuanFireResearch

Instituteof

MEM2、

自然排烟系统•

工作原理•

顶开窗•

侧开窗:上悬窗、

中悬窗、

下悬窗、

平开窗和侧拉窗......应急管理部四川消防研究所

64SichuanFireResearch

Instituteof

MEM2、

自然排烟系统•

系统形式•

与火灾自动报警系统联动或可远距离控制的排烟窗应急管理部四川消防研究所

65SichuanFireResearch

Instituteof

MEM某机场弧形自动排烟窗某商场自动排烟窗2、

自然排烟系统•电动排烟窗加压送风防烟的两种机理:(1）在防烟分隔物两侧造成压力差从而抑制烟气;(2）直接利用空气流阻挡烟气。3、

机械加压送风系统应急管理部四川消防研究所

66SichuanFireResearch

Instituteof

MEM•

工作原理利用压力差

利用空气流形成四个压力梯度区，即：防烟楼梯间压力>前室压力>走道压力>房间压力。

保证前室和楼梯间等疏散通道的安全性3、

机械加压送风系统应急管理部四川消防研究所

67SichuanFireResearch

Instituteof

MEM•

压力梯度安全区域机械加压送风系统余压值应符合下列要求:•

前室、

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25Pa~30Pa•

防烟楼梯间、

封闭楼梯间与走道之间的压差应为40Pa~50Pa3、

机械加压送风系统应急管理部四川消防研究所

68SichuanFireResearch

Instituteof

MEM•

压力梯度•

加压送风机•

加压送风口1.常开型送风口:楼梯间2.常闭型送风口:前室、

合用前室3.

自垂式百叶风口•

加压送风管道•

余压阀（压差自动调节装置）•

外部取风口3、

机械加压送风系统应急管理部四川消防研究所

69SichuanFireResearch

Instituteof

MEM•

系统组成通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、

前室、

避难

层（间）等空间内积聚优点：自然通风不需风机、

风管等，设施简单

缺点：受室外环境条件影响较大应急管理部四川消防研究所

70SichuanFireResearch

Instituteof

MEM4、

自然通风系统•

工作原理建筑高度小于或等于50m的公共建筑、

工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑，其防烟楼梯间、

独立前室、

共

用前室、

合用前室（除共用前室与消防电梯前室合用外）及消

防电梯前室应采用自然通风系统应急管理部四川消防研究所

71SichuanFireResearch

Instituteof

MEM4、

自然通风系统•

设置高度消防排烟设施设备产品应急管理部四川消防研究所

72SichuanFireResearch

Instituteof

MEM4消防排烟设施设备产品73棚、梁或吊顶下，能在火灾时形成一定的蓄烟空间的挡烟分隔设施。2.1.

14排烟防火阀：安装在机械排烟系统的管道上，平时呈开启状态，火灾时当排烟管道内烟气温度达到280℃时关闭，并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完

整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。一般由阀体、叶片、执行机构和温感器等部件组成。4.2.3设置排烟设施的建筑内，敞开楼梯和自动扶梯穿越

楼板的开口部应设置挡烟垂壁等设施。4.4.6排烟风机应满足

280℃时连续工作

30min

的要求，

排烟风机应与风机入口处的排烟防火阀连锁，当该阀关

闭时，排烟风机应能停止运转。消防排烟设施产品作为建筑内防烟排烟系统的重要组成部分，主要作用是通过在火灾初期及时排出高温烟气，

从而达到减少火灾蔓延风险和有利于人员疏散的目的。GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》2.1.10挡烟垂壁：用不燃材料制成，垂直安装在建筑顶消防排烟设施设备产品74防火、排烟产品质量关注点为：1、运行可靠性2、材质、结构、部件符合性防火、排烟阀门的产品质量标准依据：GB15930-2007《建筑通风和排烟系统用防火阀

门》1、运行可靠性手动开启关闭阀门能正常动作，关闭后阀片

与阀体之间无明显缝隙。电控阀门通电能正常动作。2、铭牌、材质、结构、部件符合性•铭牌、执行机构的对应性：核查阀门安装部

位是否符合规范，再核查铭牌和执行机构是

否对应。•核查感温元器件上的温度标识是否同铭牌对

应：防火阀是70℃

,

排烟防火阀是280℃。消防排烟设施设备产品75消防排烟设施设备产品2、铭牌、材质、结构、部件符合性•通常阀门的阀体、叶片均由厚度1.5mm以上的镀锌钢板制作。用卡尺

测量，对照检验报告核查阀体和叶片

的厚度，低于1.5mm的重点关注同报

告的一致性。•对照报告图纸检查在阀片、阀体上是

否设置增加密闭性的“弹（tan）片”

或“密封片”。•阀体上的弹片用手按压可“按下并回

弹”这是保障高温时阀体和阀片之间

因变形出现缝隙，而内设置弹簧的弹

片可随缝隙变大而变形封闭缝隙。•阀片上的密封片通常为0.03mm的不锈

钢材质薄片，设置在阀片上下两边。76挡烟垂壁产品质量关注点为：1、材质、结构、部件符合性2、运行可靠性挡烟垂壁的产品质量标准依据：XF533-2012《挡烟垂壁》1、铭牌、材质、结构符合性•

材质通常为防火硅布、防火玻璃、无机防火板甚至金属板。不允许可燃材料制作。•

活动式可核查驱动装置和电机等信息

同报告信息的一致性。2、若活动式挡烟垂壁可通电核查其运行状况。挡烟垂壁77防烟排烟系统风管与建筑防烟排烟系统相对应的配套风管：（

1

）排烟风管

：在建筑通风工程的机械排烟系统中

，用于将

房间、

走道等空间的火灾烟气排至建筑物外的管道。

（

2

）防烟风管

：在建筑通风工程的机械加压送风系统中

，采用机械加压方式防止火灾烟气侵入楼梯间、

前室、

避难层（间）

等空间所使用的管道。

（

3

）防排烟风管

：在建筑通风工程的机械排烟系统中

，兼顾

防烟和排烟功能，统称为防排烟风管。

应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM78•金属风管：镀锌铁皮风管、不锈钢风管、铝板风管等•

非金属风管:玻璃钢风管、

防火板风管•复合材料风管：玻镁复合风管、酚醛复合风管等•

风管按制作材料分类•

风管按截面形状分类•

矩形风管•

圆形风管•

扁圆形风管防排烟风管应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM79防排烟风管是建筑物中的重要消防设施，既能够有效排除火灾产生的烟雾，又能够向管道内引入新鲜空气，保证人员疏散和

消防救援的安全。利用温度差和压力差驱动空气流动，把着火房间或空间中产生的烟气通过排烟口强制排到室外，同时将外部空气加压引入到

电梯前室和楼梯间等疏散通道。防排烟风管•

工作原理•

风管作用应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM80《建筑防火通用规范》（

GB55037-2022

）

《消防设施通用规范》（GB55036-2022

）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014

）《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017

）《通风管道技术规程》（JGJ/T

141-2017

）防排烟风管规范要求

现行规范应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM81防排烟管道耐火极限要求

《建筑设计防火规范》GB50016对风管耐火极限

的要求9.3.1条文说明本规范要求建筑内管道井的井壁应采用耐火极

限不低于1.00h的防火隔墙，故穿过楼层的竖

向风管也要求设在管井内或者采用耐火极限不

低于1.00h的耐火管道。6.3.5管道应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM823.3.8机械加压送风管道的设置和耐火极限应符合下列

规定

：1竖向设置的送风管道应独立设置在管道井内，当确有

困难时，未设置在管道井内或与其它管道合用管道井的

送风管道，其耐火极限不应低于1.00h；2水平设置的送风管道，当设置在吊顶内时，其耐火极

限不应低于0.50h；当未设置在吊顶内时，其耐火极限

不应低于1.00h。防排烟管道耐火极限要求

GB

51251对风管耐火极限的要求4.5.7补风管道耐火极限不应低于0.50h，

当补风管道跨越防火分区时，管道的耐

火极限不应小于1.50h。6.3.2（GB55037）电气竖井、管道井、排烟或通风道、垃圾井等

竖井应分别独立设置，井壁的耐火极限均不应

低于1.00h。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM834.4.8排烟管道的设置和耐火极限应符合下列要求：1排烟管道及其连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性。2竖向设置的排烟管道应设置在独立的管道井内，排烟管

道的耐火极限不应低于0.50h。3水平设置的排烟管道应设置在吊顶内，其耐火极限不应

低于0.5h；当确有困难时，可直接设置在室内，但管道的

耐火极限不应小于1.00h。4设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区

的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于1.0h，但设备用

房和汽车库的排烟管道耐火极限可不低于0.5h。

GB

51251对风管的耐火极限要求防排烟管道耐火极限要求应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM844.4.9当吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热，并应与

可燃物保持不小于150mm的距离。6.3.1金属风管的制作和连接，应符合下列规定：5排烟风管的隔热层应采用厚度不小于40mm的不燃绝热材料。材质要求

防排烟风管材质要求GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》3.3.7机械加压送风系统应采用管道送风，且不应采用土建风道。送风管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。4.4.7机械排烟系统应采用管道排烟，且不应采用土建风道。排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM85材质要求

防排烟风管材质要求GB55036-2022《消防设施通用规范》11.1.3机械加压送风管道和机械排烟管道均应采用不燃性材料，且管道的内表面应光滑，管道的密闭性能应满足火灾时加压送风或排烟的要求。JGJ/T

141-2017《通风管道技术规程》2.0.4非金属风管、复合材料风管的燃烧性能不低于现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624规定的难燃B1级。2.0.5

防火风管材质应由不燃材料构成，耐火等级应符合设计规定，耐火时限符合设计要求。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM86

耐火测试标准《通风管道耐火试验方法》（GB/T

17428-2009

）《建筑防烟排烟风管防火性能试验方法标准》（T/CECS886-

2021

）《非金属及复合风管》（JG/T258-2018

）防排烟风管测试标准应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM87T/CECS886-2021《建筑防烟排烟风管防火性能试验方

法标准》外部受火和内部受火状态控制参数不一致，

两根管道分批次进行试验外部受火管口尺寸：1000mm×500mm；炉内段长度1.8m，炉外段长度1.8m

。（按GB/T9978.1升温）内部受火管口尺寸：1000mm×500mm；炉内段长

度1.8m，炉外段长度1.8m

。（温度为280℃)GB/T

17428-2009《通风管道耐火试验方法》A、B管炉内温度及压力一致，两根管道同时进行试验A管管口尺寸：1000mm×500mm；炉内段长度不低于

3m，炉外段长度不低于2.5m

。（按GB/T9978.1升温）B管管口尺寸：1000mm×250mm；炉内段长度不低于

3m，炉外段长度不低于2.5m

。（按GB/T9978.1升温）防排烟风管测试标准

耐火测试应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM88风管典型结构1、

包裹防火板2、

包裹柔性毡状隔热材料3、

多层复合结构4、

一体化装配式结构应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM89以防火板或者防火板+镀锌钢板作为支撑结构，防火板作为隔热材料，共

同满足防火隔热性和完整性要求。“防火板+彩钢板/镀锌钢板”组合结构体系包裹防火板风管

代表性结构彩钢板+镁质板+彩钢板镀锌钢板+防火板+彩钢板防火板+彩钢板应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM90“金属板材+柔性隔热材料”包覆体系结构典型结构：采用金属板材作为内胆，外包覆柔性隔热材料。

以金属板材和内

部支撑杆作为支撑结构，满足防火完整性要求；柔性材料作为防火隔热材料

，

满足防火隔热性要求。包裹柔性隔热材料风管

代表性结构镀锌铁皮包覆岩棉镀锌钢板包覆硅酸铝棉镀锌钢板包覆玻璃棉应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM92典型结构：以金属板材和防火板作为支撑结构，满足防火完整性要求；柔性

防火材料和防火板作为隔热体系，满足防火隔热性要求。“金属板材+柔性隔热材料+防火板”体系结构多层复合风管

代表性结构钢板+岩棉/硅酸铝棉+防火板+钢板镀锌钢板+岩棉/硅酸铝棉+防火板应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM94典型结构：双面金属板材，中间层（夹芯层）材料为隔热棉或防火板，在工

厂一次整体压制成型。

风管整体满足防火完整性和隔热性的要求。“金属板材+柔性隔热材料/防火板+金属板材”体系结构一体化装配式风管

代表性结构钢板+柔性隔热材料和防火板+钢板钢板+柔性隔热材料+彩钢板钢板+防火板+钢板应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM95

风管对钢板厚度要求（GB

50243和JGJ/T

141）注：防排烟系统风管按高压系统风管钢板厚度选用。风管设计-钢板厚度要求应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM97风管设计-材质要求

风管对材质的要求（GB

51251和JGJ/T

141

）3.3.7机械加压送风系统应采用管道送风，送风管道应采用不燃材料制作。4.4.7机械排烟系统应采用管道排烟，排烟管道应采用不燃材料制作。2.0.5

防火风管材质应由不燃材料构成，耐火等级应符合设计规定，耐火时限符合设计要求。防火板、

防火隔热材料及连接件必须达到《建筑材料及

制品燃烧性能分级》GB8624-2012中A级不燃要求。应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM986.12.1硬质风管在承受最大工作压力时，风管管壁变形量不应大

于5%且风管不应损坏。6.12.2柔性风管在3000Pa时，风管表面不应开裂、破损，线头不

应脱落。风管设计-强度和漏风量要求

风管强度的要求（JG/T

258）应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM99方法标准对应管道类

型试验控制参数试验判定依据GB/T17428-2009防火风管A管：炉内加热条件和压力条件符合GB/T9978.1的规定管道A内的压力低于大气压（300±15）Pa。B管：炉内加热条件和压力条件符合GB/T9978.1的规定，开启风机使管内保持（3±0.45）m/s的流速。隔热性：测量表面温升热电偶的平均温

升超过140℃或其中任一只热

电偶的温升超过180℃时，失去隔热性。完整性：按GB/T9978.1的规定，A管无法保持（300±15）Pa的压差，

丧失完整性。T/CECS

886-2021防排烟风管外部受火条件：炉内加热条件和压力条件符合GB/T9978.1的规定管道A内的压力低于大气压（300±15）Pa。内部受火条件：整个试验过程应控制管道末端烟气平均温度在280℃~310℃。隔热性：测量表面温升热电偶的平均温

升超过140℃或其中任一只热

电偶的温升超过180℃时，失去隔热性。完整性：按GB/T9978.1的规定，丧失完

整性：内部受火条件下，管道尾端烟

气流量低于初始值1/2。外部受火条件下，管道无法保

持（300±15）Pa的压差。风管设计-耐火性能要求应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM100

典型防火设计（1h）风管设计-防火安全设计应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM101风管设计-防火安全设计

典型防火设计（2h）应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM102风管设计-防火安全设计

典型防火设计（3h）应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM103风管设计-防火安全设计

典型防火设计（T/CECS886）耐火极限1.00h

耐火极限2.00h应急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch

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MEM104材料类型热传导系数（W/（

m.℃)

)硅酸铝纤维毡（20℃)0.034硅酸铝纤维毡（400℃)0.096硅酸铝纤维毡（600℃)0.132纤维增强硅酸钙板≤0.28酸钙板防火板≤0.08防火板（5mm～20mm）0.