第11章建筑防煙排煙-劉源泉

第11章建筑(jiànzhù)防排煙11.1.1煙氣的流動規(guī)律(guīlǜ)

11.1.2火災(zāi)煙氣控制原理11.1煙氣的流動規(guī)律與控制原理

11.2自然排煙

11.2.1自然排煙方式11.2.2自然排煙設(shè)計條件11.2.3自然排煙設(shè)計11.3.1機(jī)械排煙方式11.3.2機(jī)械排煙部位11.3.3機(jī)械排煙量的確定11.3.4機(jī)械排煙系統(tǒng)的設(shè)計11.3.5中庭排煙11.3機(jī)械排煙

共三十六頁11.5.1防火、防排煙閥口的分類11.5.2壓差自動調(diào)節(jié)閥11.5.3余壓閥11.5.4自垂式百葉(bǎiyè)風(fēng)口11.5.5排煙風(fēng)機(jī)11.4.1加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置(shèzhì)及方式11.4.2加壓送風(fēng)量的計算11.4.3加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)11.4加壓防煙送風(fēng)系統(tǒng)11.5防排煙系統(tǒng)的設(shè)備部件

11.6.1地下車庫排煙系統(tǒng)的設(shè)計原則11.6.2地下車庫排煙系統(tǒng)的布置11.6.3地下車庫排煙系統(tǒng)的設(shè)計案例11.6地下車庫排煙系統(tǒng)設(shè)計共三十六頁引起煙氣流動的因素有如下幾點(diǎn)：1.煙囪效應(yīng)引起的煙氣流動2.浮力(fúlì)引起的煙氣流動3.熱膨脹引起的煙氣流動4.風(fēng)力作用下的煙氣流動5.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流動

11.1.1煙氣(yānqì)的流動規(guī)律11.1煙氣的流動規(guī)律與控制原理

共三十六頁11.1.2火災(zāi)(huǒzāi)煙氣控制原理主要目的：在建筑物內(nèi)創(chuàng)造無煙或煙氣含量極低的疏散通道或安全區(qū)。實(shí)質(zhì)：控制(kòngzhì)煙氣合理流動，也就是使煙氣不流向疏散通道、安全區(qū)和非著火區(qū)，而向室外流動。方法：1、防煙、2、排煙。共三十六頁方式：加壓防煙。加壓防煙：憑借機(jī)械力，將室外新鮮的空氣送入應(yīng)該(yīnggāi)保護(hù)的疏散區(qū)域，如前室、樓梯間、封閉避難層(間)等，以提高該區(qū)域的室內(nèi)壓力，阻擋煙氣的侵入。系統(tǒng)組成：加壓送風(fēng)機(jī)、風(fēng)道和送風(fēng)口。1.防煙系統(tǒng)(xìtǒng)共三十六頁分類：自然排煙、機(jī)械排煙排煙的部位：著火區(qū)、疏散通道著火區(qū)排煙：將火災(zāi)發(fā)生的煙氣排到室外，降低著火區(qū)的壓力(yālì)，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。疏散通道排煙：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。2.排煙系統(tǒng)共三十六頁11.2自然(zìrán)排煙

11.2.1自然(zìrán)排煙方式自然排煙：利用熱煙氣產(chǎn)生的浮力、熱壓或其他自然作用力使煙氣排出室外。方式：(1)利用外窗或?qū)ＴO(shè)的排煙口排煙；(2)利用豎井排煙。共三十六頁11.2.2自然排煙(páiyān)設(shè)計條件《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-95)規(guī)定(guīdìng)：(1)建筑高度≤50m的一類公共建筑和建筑高度≤100m的居住建筑，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。(2)采用自然排煙的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室，可開啟外窗面積應(yīng)符合下列規(guī)定：①防煙樓梯間每五層內(nèi)可開啟外窗總面積之和不小于2m2；②防煙樓梯間的前室、消防電梯前室可開啟外窗面積不小于2m2,合用前室不應(yīng)小于3m2；③需要排煙的房間、長度不超過60m的內(nèi)走道可開啟外窗面積不小于該房間、內(nèi)走道面積的2%；④凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭面積的5%。共三十六頁11.2.3自然(zìrán)排煙設(shè)計1.自然排煙設(shè)計對建筑設(shè)計的制約如下1)房間必須至少有一面墻壁是外墻；2)房間進(jìn)深不宜過大，否則不利于自然排煙；3)排煙口的有效面積與地面面積之比不小于1/50。2.自然排煙設(shè)計應(yīng)考慮的幾點(diǎn)1)盡可能利用不同朝向(cháoxiànɡ)開啟外窗來排除前室的煙氣。2)排煙口位置越高，排煙效果越好，所以，可開啟外窗應(yīng)盡可能靠近頂棚位置，并應(yīng)有方便開啟的裝置。3)為了減小風(fēng)向?qū)ψ匀慌艧煹挠绊懀?dāng)采用陽臺、凹廊為防煙前室時，應(yīng)盡量設(shè)置與建筑物色彩、體型相適應(yīng)的擋風(fēng)措施。4)內(nèi)走廊排煙窗口應(yīng)盡量設(shè)在兩個不同的朝向上。共三十六頁11.3機(jī)械排煙

11.3.1機(jī)械(jīxiè)排煙方式

分類(fēnlèi)：局部排煙、集中排煙。局部排煙是在每個需要排煙的部位設(shè)置獨(dú)立的排煙風(fēng)機(jī)直接進(jìn)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(nèi)設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)，通過排煙風(fēng)道排煙。共三十六頁11.3.2機(jī)械(jīxiè)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(yīng)設(shè)機(jī)械排煙設(shè)施：(1)長度超過20m且不能直接對外采光和自然通風(fēng)的走道；雖有直接采光和自然通風(fēng)，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(shè)施，而對于使用人數(shù)較少、面積較小的房間不考慮排煙設(shè)施，既可保障基本安全，又可節(jié)約(jiéyuē)投資。(3)高層建筑室內(nèi)超過12m的中庭。中庭在煙氣控制、防止火災(zāi)蔓延、安全疏散和火災(zāi)撲救等方面仍有一定問題，應(yīng)設(shè)排煙設(shè)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。

共三十六頁11.3.3機(jī)械(jīxiè)排煙系統(tǒng)的設(shè)計1.排煙系統(tǒng)的布置1)排煙氣流應(yīng)與機(jī)械加壓送風(fēng)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(fēng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，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(fēng)道(fēnɡdào)布置方式。3)每個排煙系統(tǒng)設(shè)有排煙口的數(shù)量不宜超過30個，以減少漏風(fēng)量對排煙效果的影響。4)獨(dú)立設(shè)置的機(jī)械排煙系統(tǒng)可兼作平時通風(fēng)排氣使用。共三十六頁13.3.3機(jī)械(jīxiè)排煙系統(tǒng)的設(shè)計

2.系統(tǒng)組成機(jī)械排煙系統(tǒng)大小與布置應(yīng)考慮排煙效果、可靠性與經(jīng)濟(jì)性。介紹在高層建筑常見部位的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)劃分案。內(nèi)走道的機(jī)械排煙系統(tǒng)多個房間(或防煙分區(qū))的機(jī)械排煙系統(tǒng)（排煙風(fēng)口是常閉型，每層的水平風(fēng)管不得跨越防火分區(qū)？）排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量(fēngliàng)確定的問題？共三十六頁共三十六頁3.排煙口的設(shè)計要求1)當(dāng)用隔墻或擋煙壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置排煙口。2)排煙口應(yīng)盡量設(shè)置在防煙分區(qū)的中心部位，排煙口到該防煙分區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過30m；走道的排煙口與防煙樓梯的疏散口的距離無關(guān)，但排煙口應(yīng)盡量布置在人流疏散方向(fāngxiàng)相反的位置。共三十六頁共三十六頁3)排煙口必須設(shè)置在距頂棚800mm以內(nèi)的高度上。對于(duìyú)頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設(shè)在距地面2.1m的高度上，或者設(shè)置在與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。共三十六頁4)為防止(fángzhǐ)頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側(cè)的上部裝設(shè)防煙幕墻，如圖11.13。共三十六頁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(jìn)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(nèi)設(shè)置數(shù)個排煙口時，要保證所有排煙口能同時開啟，排煙(páiyān)量應(yīng)等于各排煙(páiyān)口排煙(páiyān)量的總和。7)排煙口均應(yīng)設(shè)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(yuǎn)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(shè)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。共三十六頁4.排煙風(fēng)道設(shè)計要求1)排煙風(fēng)道不應(yīng)穿越防火分區(qū)。豎直穿越各層的豎風(fēng)道應(yīng)用耐火材料制成，并宜設(shè)在管道井內(nèi)或采用混凝土風(fēng)道。2)排煙風(fēng)道因排出火災(zāi)時煙氣溫度較高，除應(yīng)采用金屬地板(dìbǎn)、不燃玻璃、混凝土等非金屬不燃材料制作外，還應(yīng)安裝牢固，排煙時溫度升高不致變形脫落，并應(yīng)具有良好的氣密性。3)排煙風(fēng)道風(fēng)量的確定。風(fēng)道內(nèi)通過的風(fēng)量，應(yīng)按該排煙系統(tǒng)各分支風(fēng)管所有排煙口中最大排煙口的兩倍計算。當(dāng)某個排煙系統(tǒng)各個排煙口風(fēng)量都小于3600m3/h時，其排煙總管可按7200m3/h計算，其余各支管的風(fēng)量均按各自擔(dān)負(fù)的風(fēng)量計算。共三十六頁4)排煙風(fēng)道外表面與木質(zhì)等可燃構(gòu)件的距離不應(yīng)小于15㎝，或在排煙道外表面包有厚度不小于10㎝的保溫材料進(jìn)行隔熱；排煙風(fēng)道穿過擋煙墻時，風(fēng)道與擋煙墻之間的空隙，應(yīng)用水泥砂漿等不燃材料嚴(yán)密填塞；排煙風(fēng)道與排煙風(fēng)機(jī)的連接，宜采用法蘭連接，或采用不燃燒的軟性連接；需要隔熱的金屬排煙道，必須采用不燃保溫材料，如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等材料。5)煙氣排出口的材料，可采用1.5㎜厚鋼板或用具有同等耐火性能的材料制作；煙氣排出口的位置，應(yīng)根據(jù)建筑物所處的條件(風(fēng)向(fēngxiàng)、風(fēng)速、周圍建筑物以及道路等情況)考慮確定，既不能將排出的煙氣直接吹在其他火災(zāi)危險性較大的建筑物上，也不能妨礙人員避難和滅火行動的進(jìn)行，更不能讓排出煙氣再被通風(fēng)或空調(diào)設(shè)備吸入，此外，必須避開有燃燒危險的部位。共三十六頁11.3.4中庭(zhōnɡtínɡ)及大空間排煙1.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。2.中庭機(jī)械排煙量中庭機(jī)械排煙量按其容積的換氣次數(shù)確定。1)當(dāng)中庭容積小于17000m3時，其排煙量按其體積的6次/h換氣量計算。2)當(dāng)中庭體積大于17000m3時，其排煙量按其體積的4次/h換氣量計算,且排煙量不應(yīng)小于102000m3/h。共三十六頁3.中庭機(jī)械排煙(páiyān)的氣流組織中庭機(jī)械排煙口應(yīng)設(shè)在中庭的頂棚上，或設(shè)在緊靠中庭頂部的集煙區(qū)。排煙口的最低標(biāo)高，應(yīng)設(shè)在中庭最高部分門洞的上端，當(dāng)中庭較低部位靠自然進(jìn)風(fēng)有困難時，可采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量不宜小于排煙量的50%。共三十六頁11.4加壓防煙送風(fēng)系統(tǒng)11.4.1加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置及方式1.加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置根據(jù)現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB50045—95)2005年版》規(guī)定，高層建筑如下部位應(yīng)設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)的防護(hù)措施：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(dāng)裙房以上部分利用可開啟(kāiqǐ)外窗進(jìn)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(yīng)設(shè)置局部機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。4)封閉避難層。共三十六頁2.加壓送風(fēng)系統(tǒng)(xìtǒng)的方式P244

共三十六頁11.4加壓防煙送風(fēng)(sònɡfēnɡ)系統(tǒng)11.4.2加壓送風(fēng)量的計算壓差法風(fēng)速法共三十六頁11.5防排煙系統(tǒng)的設(shè)備部件防排煙系統(tǒng)裝置設(shè)備和部件均應(yīng)在發(fā)生火災(zāi)時運(yùn)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(rèn)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(shè)備及部件主要包括防火閥、排煙(páiyān)閥(口)、壓差自動調(diào)節(jié)閥、余壓閥及專用排煙軸流風(fēng)機(jī)、自動排煙窗等。共三十六頁11.5.1防火、防排煙(páiyān)閥口的分類類別名稱性能及用途防火類防火閥70○C溫度熔斷器自動關(guān)閉(防火)，可輸出聯(lián)動訊號，用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)，防止火勢沿風(fēng)管蔓延防煙防火閥靠煙感控制器控制動作，用電訊號通過電磁鐵關(guān)閉(防煙)，還可用70○C溫度熔斷器自動關(guān)閉(防火)，用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)，防止火勢蔓延防煙類加壓送風(fēng)口靠煙感器控制，電訊號開啟，也可手動(或遠(yuǎn)距離纜繩)開啟，可設(shè)280○C溫度熔斷器重新關(guān)閉裝置，輸出動作電訊號，聯(lián)動送風(fēng)機(jī)開啟。用于加壓送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)口，起趕煙、防煙作用排煙類排煙閥電訊號開啟或手動開啟，輸出開啟電訊號或聯(lián)動排煙機(jī)開啟，用于排煙系統(tǒng)風(fēng)管上排煙防火閥電訊號開啟，手動開啟，280○C靠溫度熔斷器重新關(guān)閉，輸出動作電訊號，用于排煙風(fēng)機(jī)吸入口處管道上排煙口電訊號開啟，手動(或遠(yuǎn)距離纜繩)開啟，輸出電訊號聯(lián)動排煙機(jī)，用于排煙房間的頂棚或墻壁上。可設(shè)280○C時重新關(guān)閉裝置排煙窗靠煙感控制器控制動作，電訊號開啟，還可用纜繩手動開啟，用于自然排煙處的外墻上共三十六頁11.5.2壓差自動調(diào)節(jié)閥壓差自動調(diào)節(jié)閥由調(diào)節(jié)板、壓差傳感器、調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等裝置組成，其作用是對需要保持正壓值的部位進(jìn)行送風(fēng)量的自動調(diào)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(jìn)行泄壓。11.5.3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(dǎo)致門難以推開，根據(jù)設(shè)計(shèjì)的需要有的在樓梯間與前室、前室與走道之間設(shè)置余壓閥。共三十六頁余壓閥外形(wàixínɡ)如圖所示。共三十六頁11.5.4自垂式百葉風(fēng)口風(fēng)口豎直安裝在墻面上，平常(píngcháng)情況下，靠風(fēng)口百葉的自重自然下垂，隔絕在冬季供暖時樓梯間內(nèi)的熱空氣在熱壓作用下上升而通過上部送風(fēng)管和送風(fēng)機(jī)逸出室外。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行機(jī)械加壓送風(fēng)時，氣流將百葉吹開而送風(fēng)。自垂式百葉風(fēng)口結(jié)構(gòu)如圖13.16。共三十六頁11.5.5排煙風(fēng)機(jī)排