建筑防烟、排烟设计教程

建筑防烟、排烟设计教程内容摘要：

压送风量为 22020m3/h，计算防烟楼梯间和合用前室的送风口截面积。 【解】①防烟楼梯间加压送风口的截面积 按每三层设一风口，共需风口为 10 个，送风口的风速为 7m/s时，风口的截面积为 0020 000 mF  取每个风口截面积为 300mm 250mm。 ② 合用前室加压送风口的截面积 30 层建筑按同时开启 3 个门计算，送风口风速为 7m/s时，风口的截面积为 mF  取每个风口截面积为 450mm 300mm。 在机械加压送风系统的管道上不应设置防火阀。 送风管内的风速不应大于 20m/s。 机械加压送风机的关闭控制可在下列位置选取： （ 1）风机由烟感、温感探头或自动喷水系统自动控制启动。 （ 2）风机由消防控制中心及建筑物防烟楼梯出口处的手动关、闭装置控制关闭。 机械加压送风系统的风机、管道、送风口等的选用、加工、安装等均可按一般通风系统要求执行。 （四）机械加压送风系统的运行方式与压力控 制的设计 加压系统的运行方式 加压系统一般可设计成只在紧急情况下，即发生火灾时投入运行，而在平时则停止运行，这种系统一般称为一段式运转。 另一种方法是平时可作为建筑物内调节空气的需要，以较低空气压力连续的送风换气，当发生火灾时，能立即投入增加空气压力的运转，称之为两段式运转。 一般认为，两段式运转比较理想，因为加压系统一直在运转，在火灾的最初阶段，就可以起到加压防烟作用，而且，加压系统的设备在经常使用的条件下，可保持良好的工作状态。 加压送风系统的部位与室外空间保持的设计压差，当平时运行时为 8～ 12Pa， 当发生火灾运行时为 25～ 50Pa。 加压送风设备启动除设置手动装置外，还必须设有与火灾自动报警联动装置，当建筑物内任一火灾自动报警装置确定有火灾发生而报警时，加压送风设备同时投入运行。 正压值的控制 正压值的控制是指某正压部位内在对其进行加压送风的同时，又存在着该部位对非加压空间的漏泄，当这种送风与漏泄风量达到平衡时，呈现出该部位的宏观状态参数。 无论送风或漏泄风量的变化都能使系统达到新的平衡点，而使正压值也相应地变化。 目前，由于我国对防火门的缝宽尚无统一的具体规定，遇到实际门缝较大时，要维护一定的正压值是比较困难的。 正压值的维护应注意如下几点： （ 1）对选用防火门、窗的缝隙进行实际了解，防止设计计算的盲目性。 （ 2）加压部位不应穿越各种管道，如必须穿越时，应在管道与墙体之间的缝隙处采用不燃烧材料严密堵塞。 （ 3）单扇防火门应装有闭门器，双扇防火门并应装顺序器（采用常关的小门双扇防火门除外）。 预防系统超压的泄压装置的设置 从理论上分析，当加压送风空气量向加压部位进行加压送风时，其加压风量不但要满足当所有门都关闭时由门缝向非加压部位渗透的空气量及加压空间应具有一定的空气正压值，而且还要满足一定数量 的门在间歇性开启时门洞断面风速的要求。 一般说来，满足间歇性开启时的门洞断面风速需要的风量比满足所有关闭门时由门缝向非加压部位渗透的空气量为大，所以为了防止当加压部位所有门都关闭时，其内部压力超过某一数值时给开启疏散门带来的困难（有资料介绍，当正压值大约在 102Pa时，开启疏散门就很困难），因此对加压部位设置限压装置是完全必要的（一般按正压值的 倍计）。 考虑到我国目前生产的防火门的实际情况，依靠众多的门缝泄压不致有困难，同时也避免对设置限压装置的盲目性，对国内使用的一般高层民用建筑物（如写字楼、住宅、综合 楼等）不考虑设置泄压装置，对于一些高级的、国外独资或中外合资工程的建筑物，其建筑设计、施工质 量等条件较优越的，可考虑设置泄压装置。 （ 1）泄压风量的计算公式 L=（式 14） 式中 ： L— 泄压风量（ m3/h）； L1— 满足开启一定数量疏散门时门洞断面风速要求的总送风量（ m3/h）； L2— 满足当所有门关闭，正压值为 60Pa 时，所有门缝向非加压部位的渗漏空气量（ m3/h）； — 不严密处的附加系数值。 （ 2）泄压装置的设置 ① 压差控制的旁路系统。 利用压差控制装置，调节旁路系统上的调节阀 ，把为满足加压空间间歇性开门的门洞断面处空气流速的要求而增加向加压空间输送的加压空气量向室外或风机吸入口排泄。 其中，压力传感器应设置在容易造成超压的地方，也可设在总送风管道内。 当设在总送风管道内时，压差传感器的整定压力应为（ 60177。 Δ H）（ Pa）， Δ H为传感器到风口处的管道阻力。 ② 余压阀（如图 10 所示）。 当加压空间内的空气压力不超过60Pa时，余压阀上由于可调重物的作用，折叶板呈关闭状态；当加压空间所有的门关闭，正压值超过 60Pa 时，空气压力将折叶板推动开启把空气泄至非加压空间；当加压空间压力降至 60Pa 时折叶板又恢复到关闭状态。 折叶板面积 — 即排气面积的计算如式（ 15）。 图 10 余压阀示意图 1可调重物； 2折叶板， 当加压空间空气压力超过 60Pa 时开启 360021  PKLA （式 15） 式中 :A— 折叶板面积（ m2）； L— 泄压风量（ m3/h）； P— 开启折叶板的空气压力（ Pa），一般采用 P=60Pa； K— 漏风系数，取。 231023 mLA  （式 16） ③ 设有感应式压差计控制的轴流风机泄压装置。 在楼梯间顶部装有感应式 压差计来控制轴流风机的启闭，当超压时，轴流风机自动启动，排风减压至一定压力时，轴流风机自行关闭。 加压空气从建筑物内部排出的途径 向建筑物内部输送加压空气的同时应考虑加压空气由建筑物内部的排出途径与之匹配，一般认为当楼梯间及其前室设置加压送风设施时，其走道设有机械排烟设施与之匹配为最好，当走道没有机械排烟设施时，应考虑建筑物周边有可开启的外窗进行自然排烟。 加压风机以及电动阀等用电设备，应有事故电源，以保证有火警情况下的运行和动作。 （五）国内外部分高层建筑的正压送风量 这里列出国内外已建 部分高层建筑的机械正压送风量，见表7，以供设计时参考、比较。 表 7 国内外部分高层建筑正压送风量举例 第四节高层建筑机械排烟系统设计 机械排烟就是使用排风机进行强制排烟。 一个设计优良的机械排烟系统在火灾时能排出大量的热量，使火灾温度大大降低，从而对人员安全疏散和扑救起着重要作用。 一、防烟分区的划分 机械排烟设施设置部位如前所述，当设置部位确定后，要合理划分防烟分区。 划分防烟分区的目的是防止烟气的扩散，防烟分区划分主要是采用挡烟垂壁、挡烟梁或挡烟隔墙等设施来实现，以满足人员安全疏散和火灾扑救的需要，避免造成不应有伤亡事故。 划分防烟分区的依据 （ 1）设置排烟设施的走道，净高不超过 6m 的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于 的梁划分防烟分区。 （ 2）每个防烟分区的建筑面积不宜超过 500m2，且防烟分区不应跨越防火分区。 （ 3）防烟分区面积的计算： ① 走道按规定需要设排烟设施，而房间（包括地下室）不设，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区面积的划分包括房间的面积。 ② 房间（包括地下室）按规定设排烟设施，当走道不设，且房间 与走道相通的门为防火门时，可只按房间的面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区面积的划分应包括走道的面积。 ③ 走道和房间（包括地下室）按规定均设排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，按分设或合设排烟设施的情况划分防烟分区。 挡烟设施 挡烟设施是起阻挡烟气的作用，同时可提高防烟分区排烟口的吸烟效果。 （ 1）挡烟垂壁。 挡烟垂壁可采用固定式或活动式的，当建筑物净空较高时可采用固定式的，将挡烟垂壁长期固定在顶棚上，如图 11a 所示；当建筑物净空较低时，宜采用活动式的，如图 11b 所示。 挡 烟垂壁应用不燃烧材料制作，如钢板、尖丝玻璃、钢化玻璃等。 活动式的挡烟垂壁应由感烟控测器控制，或与排烟口联动，或受消防控制中心控制，但同时应能就地手动控制。 活动挡烟垂壁落下时，其下端距地面的高度应大于。 图 11a、 b 挡烟垂壁示意图 （ 1）固定式挡烟垂壁；（ 2）活动式挡烟垂壁 （ 3）挡烟隔墙。 从挡烟效果看，挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些，因此，在安全区域宜采用挡烟隔墙，如图 12 所示。 （ 3）挡烟梁。 有条件的建筑物，可利用钢筋混凝土梁或钢梁进行挡烟，如图 13 所示。 图 12 挡烟隔墙示意图 图 13 挡烟梁示意图 另外，当顶棚为不燃烧材料或难燃烧材料时，烟垂壁或挡烟隔墙只紧贴顶棚平面即可，不必完全隔断，如图 14 所示；当顶棚为可燃材料时，挡烟垂壁或挡烟隔墙要穿过顶棚平面，并紧贴非燃烧体楼板或顶板，如图 15 所示，必须完全隔断。 图 14 挡烟隔墙或挡烟垂壁在顶棚内部 图 15挡烟隔墙或挡烟垂壁在可燃顶棚内隔断示意图 部完全隔断示意图 一、机械排烟方式和系统组成 机械排烟方式 机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种方 式。 局部排烟方式是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟；集中排烟方式是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。 局部排烟方式投资大，而且排烟风机分散，维修管理麻烦，所以很少采用。 如采用时，一般与通风换气要求相结合，即平时可兼作通风排气使用。 机械排烟系统组成 机械排烟系统是由挡烟壁（活动式或固定式挡烟壁，或挡烟隔墙、挡烟梁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟口）、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。 三、机械排烟系统的设计要求 设置机械排烟设施的部位，其排 风机的风量应符合下列规定： （ 1）担负一个防烟分区排烟或净空高度不大于 6m 的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于 60m3/h 计算（单台风机最小排烟量不应小于 7200m3/h。 （ 2）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平方米不小于 120m3/h 计算。 （ 3）中庭体积小于 或等于 17000 m3 时，其排烟量按其体积的 6次 /h 换气计算；中庭体积大于 17000 m3时，其排烟量按其体积的 4 次 /h 换气计算，但最小排烟量不应小于102020m3/h。 排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上。 且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于。 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。 排烟口平时应关闭，并应设有手动和自动开启装置。 防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过 30m。 在排烟支管上应设有当烟气温度超过 2800C 时能自行关闭的排烟防火阀。 走道的机械排烟系统宜竖向设置；房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。 排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并 应在其机房入口处设有当烟气温度超过 2800C 时能自动关闭的排烟防火阀。 排烟风机应保证在 2800C 时能连续工作 30min。 机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。 排烟管道必须采用不燃材料制作。 安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于 150mm的距离。 机械排烟系统与通风空气调节系统宜分开设置。 若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求。 设置机械排烟的地下室，应同时设置送 风系统，且送风量不宜小于排烟量的 50%。 排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算，其排烟量应增加漏风系数。 四、机械排烟系统的设计 （一）机械排烟量的计算 机械排烟量可按上述设计规定进行计算。