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1、建筑防火设计,第9章 建筑防排烟设计,基本内容,第1节 建筑防排烟设计概述,1,第2节 自然排烟设计,2,第3节 加压送风防烟系统,3,第4节 机械排烟,4,第1节 建筑防排烟设计概述,1 防排烟设施设计范围 一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应采取可开启外窗的自然排烟和设置机械排烟措施。(1)长度超过20m的内走道，即不能直接对外采光和自然通风的内走道，或虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的内走道。(2)面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间(如大型办公室、储存较多的可燃物的库房等)。(3)超高层建筑封闭避难层。(4)高层建筑室内中庭。(5)总面积
2、超过200m2，或一个房间超过50m2，而且经常有人停留或可燃物较多的地下室。防烟楼梯及其前室，消防电梯前室或两者合用前室，也必须设置 防 排烟设施。,返回目录,2 防 烟 分 区 划分防烟分区的目的是为了在火灾初期阶段将烟气控制在一定范围内，以便有组织地将烟排出室外，使人们在避难之前所在空间的烟层高度和烟气浓度在安全允许值之内。每个防烟分区的面积一般不超过500m2，而且，防烟分区不应跨防火分区。划分防烟分区，应注意以下问题：(1)疏散楼梯间及其前室和消防电梯间及其前室作为疏散和救援的主要通 道，应单独划分防烟分区。(2)对于一些重要的、大型综合性高层建筑，尤其是超高层建筑，为保证 建筑物内
3、的所有人员在发生火灾时能安全疏散脱险，需要设置专门的避 难层和避难间。(3)净高大于6m的房间可以不划防烟分区。(4)不设排烟设施的房间(包括地下室)不划防烟分区。(5)走道和房间(包括地下室)按规定都设置排烟设施时，可根据具体情况分 设或合设排烟设施，并据此划分防烟分区。(6)一座建筑物的某几层需设排烟设施，且采用垂直排烟道(竖井)排烟时，其余各层(按规定不需要设排烟设施的楼层)，如增加投资不多，可考虑 扩大设置范围，也宜划分防烟分区。,3 隔 烟 设 施(1)挡烟垂壁(2)挡烟隔墙(3)挡烟梁,图9-l固定式挡烟垂壁及挡烟(a)顶棚为非燃或难燃材料；(b)顶棚为可燃材料,图9-3 挡烟隔墙
4、(a)顶棚为非燃或难燃材料(b)顶棚为可燃材料,图9-2 活动式挡烟垂壁,图9-4 挡烟梁,4 防排烟方式选择4.1 防烟方式4.1.1 不燃化防烟方式4.1.2 密闭防烟方式4.1.3 加压防烟方式,图9-5 加压防烟方式示意,4.2 排烟方式 4.2.1 自然排烟方式,图9-6 自然排烟方式示意,4.2.2 机械排烟方式(1)全面通风排烟方式。,图9-7 全面通风排烟方式示意,(2)机械送风正压防烟方式。,图9-8 机械送风正压烟方式示意,(3)机械负压排烟方式。,图9-9机械负压排烟方式示意,第 2节 自然排烟设计,1 自然排烟孔口有效面积,自然排烟部位及开口有效面积 表9-l,注：建筑
5、高度超过50m的一类公共建筑和超过100m的其他建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室不应采用可开启外窗的自然排烟措施（利用敞开的阳台或凹廊进行自然排烟的除外）。,返回目录,2 自然排烟设计要点(1)凡自然排烟口应设于房间净高的l2以上，宜设距顶棚或顶板下800mm以内(以排烟口的下边缘计)。自然进风口应设于房间净高的l2以下(以进风口上边缘计)。(2)内走道和房间的自然排烟口，至该防烟分区最远点应在30m以内。(3)自然排烟窗、排烟口、送风口应由非燃材料制成，宜设置手动或自动开启装置，手动开关应设在地坪0.81.5m处。(4)多层房间共用一个排烟竖井，有条件时，其排烟方式如图9-
6、10所示。(5)对于高层住宅及二类高层建筑，当前室内两个不同方向设有可开启的外窗。,图9-10 自然排烟共用一个排烟竖井,图9-11 有两个不同方向的可开启外窗的前室示意,第 3节 加压送风防烟系统,1 设计步骤及条件,加压送风与机械排烟部位及设计条件 表9-2,注：高度超过50m的一类公共建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，不论有无可开启的外窗，均应设计机械防排烟系统。,返回目录,2 计 算 方 法,2.1 查表法,防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量表9-4,防烟楼梯间及其合用前室分别加压的送风量 表9-5,消防电梯前室的加压送风量 表9-6,防烟楼梯间采用自然排烟、前室或合
7、用前室不具备自然排烟条件时的送风量 表9-7,注：(1)表中风量按开启2.00m1.60m双扇门确定，当采用单扇门时，其风量乘以系数0.75；当有2个或2个以上的出人口时，其风量应乘以系数1.501.75计算。开启门时，通过门的风速不宜小于0.75m/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)层数超过32层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。(4)封闭避难层(间)的机械加压送风量应按避难层净面积每平方米不小于30 m3/h计。,或,2.2 计算法2.2.1 计算加压空间的漏风面积(1)加压空间的空气以串联方式渗漏(图9-12)，总漏风面积A总为：,
8、(9-1),图9-12 串联方式渗漏,(2)加压空间的空气以并联方式渗漏(图9-13)，总漏风面积为：,（9-1）,(9-2),式中 Q加压空间所需要的送风量(m3/s)；A加压空间的漏风面积(m2)；P加压空间所需维持的正压值(Pa)；1.25漏风附加系数。,图9-13 并联方式渗漏,四种常用门的实际漏风面积 表98,2.2.2 电梯前室内电梯门的漏风量,(9-3),式中QF 电梯前室内通过电梯竖井的漏风量(m3/s)；N 电梯门的数量；Ad 电梯门的漏风面积(m2)；AF 电梯竖井顶部连通室外的面积(m2)；P电梯前室的加压值(Pa)。,(1)仅楼梯间加压送风时(图9-14)当建筑物层数
9、10时，可认为向楼梯间内的加压送风量在门开启时全部由门的洞口排出，故通过开启门的断面风速为：,(9-4),式中v1开启时，通过门的断面风速(m/s)；Q对加压空间提供的送风量(m3/s)；F门的有效断面面积()，门的断面面积均按单扇门考虑，双扇门认为开启一半；0.6流通系数。,图9-14仅楼梯间加压送风,2.2.3 验证在开门条件下的断面风速,当建筑物层数 10时，除考虑开启的门外，还应考虑其他的渗漏面积，故通过开启门的断面风速为：,(9-5),式中 A除开启门的断面面积外其他漏风面积之和(m2)；n建筑物层数。,(2)楼梯间和合用前室分别加压送风时(图9-15)通过楼梯间至合用前室门的断面风
10、速为：,(9-6),式中vz通过合用前室门的断面风速(m/s)；FSL楼梯间至前室门的断面面积(m2)，均按单扇门考虑，双扇门认为开启一半；QSL通过合用前室门的风量(m3/s)：,(9-7),QS加压送风系统对楼梯间提供的送风量(m3/s)；QS其他层加压前室通过合用前室门进入到楼梯间的风量(m3/s)：,(9-8),式中 QL每个前室的加压送风量(m3/s)；AD楼梯间至前室门的漏风面积(m2)；AL前室至走道的漏风面积(m2)；Ad电梯门的漏风面积(m2)；n加压前室的层数；m电梯竖井的数量；R电梯竖井加压空气排放系数，见表9-9。,图9-15楼梯间和合用前室分别加压送风,电梯竖井加压空
11、气排放系数 表9-9,通过合用前室走道门的断面风速为：,(9-9),式中v3通过合用前室走道门的断面风速(m/s)；QLA通过合用前室走道门的风量(m3/s)FLA开启前室至楼梯间门的断面面积(m2)，均按单扇门考虑，双扇门认为开启一半。,(9-10),Q L其他加压前室通过电梯门进入到前室的风量(m3/s)：,(9-11),加压送风控制风量 表9-10,注：表中15按每个加压间为一樘双扇门井，当为单扇门时，表中风量乘以0.75。当两樘双扇门时，风量乘以1.51.75，建筑层数超过32层时，宜分段设置加压送风系统。,3 加压送风系统设计要点（1）加压送风机的全压，除计算系统风道压力损失外，尚有
12、下列余压值：防烟楼梯间为4050Pa；前室或合用前室为2530 Pa；封闭式避难层为2530 Pa。（2）防烟楼梯间的加压送风口宜每隔23层设一个风口，风口应采用自垂式百叶风口或常开百叶式风口；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。（3）前室的送风口应每层设置，每个送风口的有效面积按1/3系统总风量确定。（4）加压空气的排出，可通过走廊或房间的外窗、竖井自然排出，也可利用走廊的机械排烟装置排出。,第4节 机械排烟,1 机械排烟设置部位,机 械 排 烟 设 置 部 位 表9-11,返回目录,2 机 械 排 烟 设 计 2.1 机械排烟风量的计算(1)当排烟风机负担一个防烟分
13、区或净空高度大于6.0m的不划分防烟分区的大空间房间时，应按该防烟分区面积每m2不小于60m3/h计算(单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h)；当担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每m2不小于120m3/h计算。(2)中庭排烟量按其体积大小确定，当中庭体积小于17000m3时，其排烟量按体积的6次/h换气计算；中庭体积大于17000m3时，其排烟量按体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于102000m3/h。(3)带裙房的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
14、的局部机械排烟量按前室每1m2不小于60m3/h计算。当几个前室共有一台风机时，风机的排烟量应按前室面积每m2不小于120m3/h计算。(4)选择排烟风机应附加漏风系数，一般采用10%30%，排烟系统的管道，应按系统最不利条件考虑，也就是按最远两个排烟口同时开启的条件计算。,2.2 排烟系统的布置,前室机械排烟设计标准 表9-12,注：1.机械送风量按略小于排烟量设计。2.带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，如裙房以上部分利用开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟时，其前室或合用前室设置局部的排烟设施。其排烟量按前室每1 m2 不小于60 m3/h计算。,（1）走
15、道和房间机械排烟系统布置,图9-16 竖式布置,图9-17 水平式布置,（2）走道和房间的排烟量,内走道和房间机械排烟排烟量 表9-13,注：1 选择排烟风机时，应考虑20%的漏风量。2 设机械排烟的地下室房间，其机械补风量不宜小于排风量的50%。,2.3 中庭机械排烟系统（1）中庭机械排烟原理及图示,图9-18 中庭机械排烟原理图示,（2）中庭机械排烟量,中庭机械排烟量 表9-14,（3）中庭机械排烟的气流组织,2.4 机械排烟系统设计要点（1）设置机械排烟的前室、走道和房间的排烟口应设在顶棚或靠近顶棚的墙面上。（2）排烟口距本防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。（3）排烟风机可采用普通
16、钢制离心式通风机或专用排烟轴流风机，并应在风机入口总管及排烟支管上安装280时能自动关闭的防火阀。（4）机械排烟系统宜单独设置，有条件时可与平时的通风排气系统合用。（5）机械防排烟系统的风管、风口、阀门及通风机等必须采用非燃材料制作。（6）所有机械防排烟系统的允许最大风速按表9-15采用。（7）机械防排烟系统应定期检修和运行，以确保紧急情况下能及时启动。,机械防排烟系统允许最大风速 表9-15,2.5 排烟口,2.5.1 排烟口型式:排烟口分关闭型和开放型两类。2.5.2 设置位置(1)排烟口的设置高度：(2)排烟口在平面上的设置排烟口尽量设在防烟分区的中心位置，排烟口至该防烟分区最远点的水平
17、距离不应超过30m(图9-19)。,图9-19 排烟口在平面上的设置,(3)排烟口的布置,图9-20 疏散方向与排烟口的布置,2.5.3 排烟口的形状,图9-21 走廊排烟口的形状与效果,2.5.4 排烟口的启动装置 排烟口应设手动开启装置，或设与感烟探测联动的自动开启装置，设有防灾中心的建筑物，还应设由防灾中心控制的遥控装置。手动开届装置设在墙面上，距地面0.81.5m处。,2.6 排烟风道的防火阀门(1)尽量避免水平排烟管道贯通防火分区，而只在与竖管相接之处贯通防火分区，并设置防火阀门。,图9-22 排烟管道贯通防火分区时防火阀门的装置（a）剖面示意；（b）平面示意,图9-23 风管穿越防火墙与变形缝（a）风管穿越防火墙；（b）风管穿越变形缝,(2)排烟竖管原则上不得设置防火阀门。特别是竖管与风机连接的贯通部位以及排烟风机出口一侧不得设防火阀门(图9-24)，而只设在水平管与竖向管连接之前的竖井防火分区的隔墙上。,图9-24 竖井分区设置的防火阀门,返回,
