防火防爆工程學

防火防爆工程學第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五29.1.1煙氣的流動規(guī)律建筑物發(fā)生火災后，煙氣在建筑物內不斷流動傳播，不僅導致火災蔓延，也引起人員恐慌，影響疏散與撲救。引起煙氣流動的因素有如下幾點：1.煙囪效應引起的煙氣流動2.浮力引起的煙氣流動3.熱膨脹引起的煙氣流動4.風力作用下的煙氣流動5.通風空調系統(tǒng)引起的煙氣流動第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五31.煙囪效應引起的煙氣流動第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五42.浮力引起的煙氣流動第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五53.熱膨脹引起的煙氣流動第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五64.風力作用下的煙氣流動建筑物在風力作用下，迎風側產(chǎn)生正風壓，而在建筑側部或背風側，將產(chǎn)生負風壓。當著火房間在正壓側時，將引導煙氣向負壓側的房間流動。反之，當著火房間在負壓側時，風壓將引導煙氣向室外流動。第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五75.通風空調系統(tǒng)引起的煙氣流動通風空調系統(tǒng)的管路是煙氣流動的通道。當系統(tǒng)運行時，空氣流動方向也是煙氣可能流動的方向，煙氣可能從回風口、新風口等處進入系統(tǒng)。當系統(tǒng)不工作時，由于煙囪效應，浮力、熱膨脹和風壓的作用，各房間的壓力不同，煙氣可通過房間的風口、風道傳播，也將使火勢蔓延。第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五89.1.1煙氣的流動規(guī)律建筑物內火災的煙氣是在上述多因素共同作用下流動、傳播。各種作用有時互相疊加，有時互相抵消，而且隨著火勢的發(fā)展，各種因素都在變化著；另外，火災的燃燒過程也各有差異，因此要確切的用數(shù)學模型來描述煙氣在建筑物內動態(tài)的流動狀態(tài)是相當困難的。但是了解這些因素作用下的規(guī)律，有助于正確的采取防煙、防火措施。第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五99.1.2火災煙氣控制原理第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五101.防煙系統(tǒng)第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五112.排煙系統(tǒng)利用自然或機械作用力，將煙氣排到室外，稱之為排煙。利用自然作用力的排煙稱為自然排煙；利用機械(風機)作用力的排煙稱機械排煙。排煙的部位有兩類：著火區(qū)和疏散通道。著火區(qū)排煙的目的是將火災發(fā)生的煙氣(包括空氣受熱膨脹的體積)排到室外，降低著火區(qū)的壓力，不使煙氣流向非著火區(qū)，以利于著火區(qū)的人員疏散及救火人員的撲救。對于疏散通道的排煙是為了排除可能侵入的煙氣，保證疏散通道無煙或少煙，利于人員安全疏散及救火人員的通行。第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五129.2自然排煙第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五139.2.1自然排煙方式第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五149.2.2自然排煙設計2.自然排煙設計應考慮的幾點1)對于高層住宅及二類高層建筑，當前室內兩個不同方向設有可開啟的外窗，且可開啟窗口面積符合要求時，其排煙效果受風力、風向、熱壓等因素的影響較小，能達到排煙的目的。因此，在實際設計中，應盡可能利用不同朝向開啟外窗來排除前室的煙氣。

第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五159.2.2自然排煙設計2)排煙口位置越高，排煙效果越好，所以，可開啟外窗應盡可能靠近頂棚位置，并應有方便開啟的裝置。3)為了減小風向對自然排煙的影響，當采用陽臺、凹廊為防煙前室時，應盡量設置與建筑物色彩、體型相適應的擋風措施。4)內走廊排煙窗口應盡量設在兩個不同的朝向上。第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五169.2.2自然排煙設計第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五179.3機械排煙9.3.1機械排煙方式機械排煙可分為局部排煙和和集中排煙兩種方式。局部排煙是在每個需要排煙的部位設置獨立的排煙風機直接進行排煙；集中排煙是將建筑物劃分為若干個區(qū)，在每個區(qū)內設置排煙風機，通過排煙風道排煙。第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五189.3.2機械排煙部位一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑的下列部位，應設機械排煙設施：(1)長度超過20m且不能直接對外采光和自然通風的走道；雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的走道。(2)面積超過100㎡，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上房間(如大型辦公室、儲存較多可燃物的庫房等)。對于面積較大的房間考慮排煙設施，而對于使用人數(shù)較少、面積較小的房間不考慮排煙設施，既可保障基本安全，又可節(jié)約投資第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五199.3.2機械排煙部位(3)高層建筑室內超過12m的中庭。中庭在煙氣控制、防止火災蔓延、安全疏散和火災撲救等方面仍有一定問題，應設排煙設施。(4)總面積超過200㎡或一個房間超過50㎡，而且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下室。第十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五209.3.4機械排煙系統(tǒng)的設計第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五211.排煙系統(tǒng)的布置1.排煙系統(tǒng)的布置1)排煙氣流應與機械加壓送風的氣流合理組織，并盡量考慮與疏散人流方向相反。2)為防止風機超負荷運轉，排煙系統(tǒng)豎直方向可分成數(shù)個系統(tǒng)，不過不能采用將上層煙氣引向下層的風道布置方式。3)每個排煙系統(tǒng)設有排煙口的數(shù)量不宜超過30個，以減少漏風量對排煙效果的影響。4)獨立設置的機械排煙系統(tǒng)可兼作平時通風排氣使用。第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五222.系統(tǒng)組成機械排煙系統(tǒng)大小與布置應考慮排煙效果、可靠性與經(jīng)濟性。系統(tǒng)服務的房間過多(即系統(tǒng)大)，則排煙口多、管路長、漏風量大、最遠點的排煙效果差，水平管路太多時，布置困難，優(yōu)點是風機少、占用房間面積少。如系統(tǒng)小，則相反。下面介紹在高層建筑常見部位的機械排風系統(tǒng)劃分案。第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五232.系統(tǒng)組成1)內走道的機械排煙系統(tǒng)第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五242.系統(tǒng)組成2)多個房間(或防煙分區(qū))的機械排煙系統(tǒng)第二十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五252.系統(tǒng)組成3.排煙口的設計要求1)當用隔墻或擋煙壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應分別設置排煙口。2)排煙口應盡量設置在防煙分區(qū)的中心部位，排煙口到該防煙分區(qū)最遠點的水平距離不應超過30m；走道的排煙口與防煙樓梯的疏散口的距離無關，但排煙口應盡量布置在人流疏散方向相反的位置。第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五269.3.4機械排煙系統(tǒng)的設計第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五272.系統(tǒng)組成3)排煙口必須設置在距頂棚800mm以內的高度上。對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設在距地面2.1m的高度上，或者設置在與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五282.系統(tǒng)組成4)為防止頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側的上部裝設防煙幕墻。第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五292.系統(tǒng)組成5)排煙口的尺寸，可根據(jù)煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不大于10m/s進行計算。排煙口的最小面積一般不宜小于0.04㎡。6)同一分區(qū)內設置數(shù)個排煙口時，要保證所有排煙口能同時開啟，排煙量應等于各排煙口排煙量的總和。7)排煙口均應設有手動開啟裝置或與感煙器連鎖的自動開啟裝置或消防控制中心遠距離控制的開啟裝置等。除開啟裝置將其打開外，平時一般保持閉鎖狀態(tài)。手動開啟裝置宜設在墻面上，距地板面0.8～1.5m；或從頂棚下垂時，距地板面宜為1.8m處。第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五309.3.5中庭排煙第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五311.中庭的定義中庭又稱為中廳，在建筑上的定義為“有數(shù)層高的豎井空間，豎井上有屋頂，豎井周圍的大部分為建筑物所包圍的一種建筑物?！奔赐ㄟ^兩層或多層樓，且頂部封閉的被周圍建筑包圍的一個共享空間。第三十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五323.中庭機械排煙的氣流組織中庭機械排煙口應設在中庭的頂棚上，或設在緊靠中庭頂部的集煙區(qū)，如圖9.14所示。排煙口的最低標高，應設在中庭最高部分門洞的上端，當中庭較低部位靠自然進風有困難時，可采用機械補風，補風量不宜小于排煙量的50%。第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五339.4加壓防煙送風系統(tǒng)第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五349.4.1加壓送風系統(tǒng)的設置及方式1.加壓送風系統(tǒng)的設置1)不具備自然排煙條件的防煙樓梯間，消防電梯間前室或合用前室。2)采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室3)帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用室，當裙房以上部分利用可開啟外窗進行自然排煙，裙房部分不具備自然排煙條件時，其前室或合用前室應設置局部機械加壓送風系統(tǒng)。4)封閉避難層。第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五352.加壓送風系統(tǒng)的方式第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五369.5防排煙系統(tǒng)的設備部件第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五379.5防排煙系統(tǒng)的設備部件防排煙系統(tǒng)裝置的目的是當建筑物著火時，保障人們安全疏散及防止火災進一步蔓延。其設備和部件均應在發(fā)生火災時運行和起作用，因此產(chǎn)品必須經(jīng)過公安消防監(jiān)督部門的認可并頒發(fā)消防生產(chǎn)許可證方能有效。防排煙系統(tǒng)的設備及部件主要包括防火閥、排煙閥(口)、壓差自動調節(jié)閥、余壓閥及專用排煙軸流風機、自動排煙窗等。第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五389.5.1防火、防排煙閥口的分類第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五399.5.2壓差自動調節(jié)閥壓差自動調節(jié)閥由調節(jié)飯、壓差傳感器、調節(jié)執(zhí)行機構等裝置組成，其作用是對需要保持正壓值的部位進行送風量的自動調節(jié)，同時在保證一定正壓值的條件下防止正壓值超壓而進行泄壓。第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五409.5.3余壓閥為了保證防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室的正壓值，防止正壓值過大而導致門難以推開，根據(jù)設計的需要有的在樓梯間與前室、前室與走道之間設置余壓閥。第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五419.5.4自垂式百葉風口風口豎直安裝在墻面上，平常情況下，靠風口百葉的自重自然下垂，隔絕在冬季供暖時樓梯間內的熱空氣在熱壓作用下上升而通過上部送風管和送風機逸出室外。當發(fā)生火災進行機械加壓送風時，氣流將百葉吹開而送風。第四十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五429.5.5排煙風機排煙風機主要有離心風機和軸流風機，還有自帶電源的專用排煙風機。排煙風機應有備用電源，并應有自動切換裝置；排煙風機應耐熱，變形小。使其在排送280℃煙氣時連續(xù)工作30min仍能達到設計要求。離心風機在耐熱性能與變形等方面比軸流風機優(yōu)越。經(jīng)有關部門試驗表明，在排送280℃煙氣時，連續(xù)工作30min是完全可行的。其不足之處是風機體形較大，占地面積大。第四十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五439.5.5排煙風機用軸流風機排煙，其電動機裝置應安裝在風管外，或者采用冷卻軸承的裝置，目前國內已經(jīng)生產(chǎn)專用排煙軸流風機，其設置方便，占地面積小。利用蓄電池為電源的專用排煙風機，其蓄電池的容量應能使排煙風機連續(xù)運行30min，對自帶發(fā)電機的排煙風機，應對其風機房設有能排除余熱的全面通風系統(tǒng)。第四十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五44排煙防火閥-1第四十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五45防火風口第四十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期五46消防排煙風機國標規(guī)定：排煙風機應保證在280℃時能連續(xù)工作30min。產(chǎn)品有冷卻系統(tǒng)，可以做到通過風機的煙