建筑土木]某高层综合楼防排烟设计

建筑土木]某高层综合楼防排烟设计内容摘要：

压区间，送风口只有一处时称为单点送风，而送风口有多处时，称为多点送风。 （ 1）单风口及风机的布置 若高层建筑的楼梯间采用单风口送风，当火灾是在远离送风口的楼层发生，而且送风口附近的几个楼层的楼梯间的门开启时，几乎全部加压送风量将从这几个开启的门流失掉，致使着火层楼梯间起加压作用的风量只占总送风量的极小部分，风压也很低，起不到应有的防烟作用。 即采用单风口送风的 正压送风防烟系统不能在任何情况下使远离送风口的楼梯间处保持足够的正压。 这种情况对从建筑物底部通过单风口送风的系统尤第 2 章 防排烟概述 8 其容易发生，因为在发生火灾时，受灾人员的疏散活动和消防人员的救援活动将使楼梯间底层的外门经常处于开启状态，所以，单风口送风形式通常是设计成从顶部送风的形式。 送风机可布置在屋顶层，也可以布置在地面层。 送风机屋顶层布置的关键是要严防烟气回流现象的产生。 从建筑物排至室外的烟气有可能被送风机吸入送回正压系统中，然后被送到建筑物的各个部位，这就是烟气回流现象。 建筑物排至室外的烟气流动状态是与起火地点、烟 气排出口地点、建筑物中烟气泄漏地点以及室外风向风速等因索有关的。 为了送风机的取风口不吸入从建筑内排出的烟气，在做送风机设置的时候要做到以下几点： ① 送风机的取风口位置应尽可能远离烟气的排出口，如排烟口、排烟竖井出口和电梯井顶部排气口等。 从垂直方向看，取风口位置在上，排烟口位置在下。 ② 送风机的取风口应布置在各种不利孔口的上方，即相对于室外自然风向而言，取风口应在上风向，各种排烟口、排气口应在下风向。 ③ 送风机的取风口应设置自动关闭装置。 当烟气回流时能自动关闭。 （ 2）多风口及风机的布置 在采用多风口送 风形式的系统中，无论送风机布置在屋顶或是地面，都要有专门的送风风道。 如果把送风风道做成单独的风井，建筑物的投资会相应增加。 如果把送风风道布置在楼梯间内部，可降低建筑物的投资成本，但必须保证不影响楼锑间的正常通行。 高层建筑物中楼梯间前室或楼梯间与电梯间合用前室的正压送风口都是每层单独设置，这种布置形式对前室本身来说是单风口送风，而对整个建筑物来说，则是多风口送风。 送风口的尺寸一般只要求按送风门有效面积计算的送风速度低于 7m/s 即可。 如果送风速度过高，将使进风口局部阻力过大；如果送风速度过小，则送风口的尺寸 较大，在布置上以及与风道的连接都会有困难。 排烟风道 排烟风道的设计要求： （ 1）排烟风道不应穿越防火分区。 竖直穿越各层的竖风道应用耐火材料制成，并宜设在管道井内或采用混凝土风道。 （ 2）排烟风道因排出火灾烟气时温度较高，除应采用金属板、混凝土等金属非燃材xxxx 大学本科生毕业设计 9 料制作外，还应安装牢固，排烟时温度升高不致变形，不脱落，并应具有良好的气密性。 （ 3）风道内通过的风量，应按该排烟系统各分支风管所有排烟口中最大排烟口的两倍计算。 当采用金属风管时，不应超过 20m/s；当采用混凝土砌块、石板等其他非金属材料风道 时，不应超过 15m/s。 （ 4）当某个排烟系统各个排烟口风量都小于 3600m3/h，其排烟总管可按 7200m3/h计算，其余各支管的风量均按各自担负的风量计算确定。 （ 5）烟气排出口的位置，应根据建筑物所处的条件 (风向、风速、周围建筑物以及道路等情况 )考虑确定，既不能将排出的烟气直接吹在其他火灾危险性较大的建筑物上，也不能妨碍人员避难和灭火活动的进行，更不能让排出烟气再被通风或空调设备等吸入。 此外，必须避开有燃烧危险的部位。 防火阀 典型的防火阀工作原理是藉易熔合金的温度控制，利用重力作用和弹 簧机构的作用关闭阀门的，如图 21 所示。 新型产品中亦有利用记忆合金产生形变使阀门关闭的。 当发生火灾时，火焰侵入风道，高温使阀门上的易熔合金熔解，或使记忆合金产生形变使阀门自动关闭，它被用于风道与防火分区贯通的场合。 一般规定防火墙与防火阀门之间的风道用 厚的钢板制作。 图 21 简易防火阀工作原理图 风机 第 2 章 防排烟概述 10 用于排烟的风机主要有离心风机和轴流风机，排烟风机应耐热，变形小，使其在排出 280℃ 烟气时连续工作 30min 仍能达到设计要求。 工作点对应的风机风量应等于烟风系统中的最大烟风流量，这是防排烟系统对风机的基本要求。 工作点应处在风机的高效率区域，以保证风机运行的经济性。 至于风机的风压，由于其与风量之间存在对应关系，故当风量满足要求后，风压也就被决定了。 (1)确定风机性能指标：计算和确定风量、风压、轴功率、配用电动机所需功率。 (2)确定风机的具体型号：从运行的经济性要求来看，必须使工作点处在最高效率区内。 在风机性能表中，相应于中间流量，效率最高，所以借助风机产品性能表可大体上确定出工作点效率最高的风机型号规格。 (3)风机选型中应注意的几个问题： ① 应使风机的风量和风压满足要求，并尽可能使工作点处在高效率区内。 ② 应根据输送的介质性质选择不同用途的风机。 防排烟工程中所采用的排烟机，有关消防规范规定应保证在 280℃条件下连续运转 30 分钟。 ③ 应根据现场安地位置选择风机的旋转方向和出口方位，使烟风管道连接方便，弯头尽可能地少 ，并便于维护和检修。 xxxx 大学本科生毕业设计 11 第 3 章 高层建筑防排烟系统设计 设计步骤 （ 1）根据建筑物的功能和结构要求，划分成不同的消防系统，即防烟和排烟系统，然后对这些系统的功能进行设计； （ 2）分别对前室、楼梯间、电梯井、避难层等系统的防烟（机械加压送风）进行设计和计算，同时对机械加压送风所需的最大压力差进行计算； （ 3）对需要采用机械排烟的场合，设计合适的机械排烟方式，选择合适的排烟量，并给出计算过程； （ 4）确定管网的布置、尺寸； （ 5）确定风机数量、布置等； （ 6）在合理计算的基础上，按照毕业设计的撰写要 求完成相关设计计算说明书。 设计任务 发生火灾时首先要及时疏散人员，人员的疏散路线上必须有一定的清洁空气高度，保证人员低头掩鼻能看清通道，不受烟气威胁地撤离火灾区域，顺利到达安全地带。 在建筑发生火灾时应在房间发生轰燃前离开着火房间，再通过走道进入楼梯间，在着火房间和走道上，应按规定设排烟设施。 这些排烟设施的任务是：把火灾产生的聚集在房间顶棚下的烟气排走，确保烟层底部在一定时间内不下沉，使人们疏散的路径有一定的清洁空气高度。 保证人员疏散时所必需的清洁空气高度，确保疏散通路的绝对安全可靠，畅通无阻，是对建筑物进行防排烟工程设计的根本任务。 高层建筑防排烟系统概述 高层建筑发生火灾，烟雾是阻碍人们逃生和进行灭火行动、导致人员伤亡的主要原因之一。 建筑物内烟雾流动的形成，总的来说，是由于风和各种通风系统造成的压力差，以及由于温度差造成气体密度差而形成的烟囱效应。 当房间门向走廊开启时，烟雾的流第 3 章 高层建筑防排烟系统设计 12 动情况变得更加复杂，它将与建筑物的烟囱效应、防排烟方式、火灾温度等诸多因素有关。 高层建筑防火排烟基本概念 控制烟雾有“防烟”和“排烟”两种方式。 “防烟”是防止烟的进入，是被动的；“排烟”是积极改 变烟的流向，使之排出户外，是主动的，两者互为补充。 目前采取的烟气控制措施有： （ 1）限制烟雾的产生量； （ 2）充分利用建筑物的构造进行自然排烟； （ 3）设置机械加压送风防烟系统； （ 4）利用机械装置进行机械排烟。 高层建筑的防火分区和防烟分区 根据我国现行《高层民用建筑设计防火规范》中规定：防火分区的分区面积为：一类建筑： 1000 m2；二类建筑： 1500 m2；地下室： 500 m2；设有自动灭火系统时，其允许最大建筑面积可按上述规定增加一倍；高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，设有火灾自动报警 系统和自动灭火系统，且采用不燃或难燃材料装修者，地上部分可达 4000 m2；地下部分可达 2020 m2。 现行规范对于防烟分区规定不应超过 500 m2，而且防烟分区不应跨越防火分区。 防烟分区的分隔，可用隔墙，也可用挡烟垂壁，当火灾时由人工放下。 挡烟垂壁也可用透明材料制作，并固定安装。 或用从顶棚下突出不小于 的梁划分防烟分区。 防排烟方式的选择 凡能利用外窗（或排烟口）实现自然排烟的部位，应尽可能采用自然排烟方式。 例如：靠外墙的防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室，可在外墙上每层开设外窗（排烟）。 当防烟楼梯间前室、消防电梯前室和合用前室靠阳台或凹廊时，则利用阳台或凹廊进行自然排烟。 下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施 ： （ 1） 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室。 xxxx 大学本科生毕业设计 13 （ 2） 采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。 （ 3） 封闭避难层 (间 )。 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，应设置机械排烟设施： （ 1） 无直接自然通风，且长度超过 20m 的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过 60m 的内走道。 （ 2） 面积超过 100m2，且经常有人停留 或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间。 （ 3） 不具备自然排烟条件或净空高度超过 12m 的中庭。 （ 4） 除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过 200m2 或一个房间面积超过 50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。 总之，只有将自然排烟和机械排烟和加压防烟几种防排烟方式进行合理组合，才能达到满意的防排烟效果。 第 4 章 管路水力计算 14 第 4 章 管路水力计算 防烟分区的划分 12 图 41 地下一层防烟分区草图 地下一层共分两个防烟分区，地下一层排烟管道相关参数如表 41： 表 41 地下一层排烟管道 相关参数表 项目 防烟分区 1 防烟分区 2 地面面积（ m2） 323 94 排烟口面积（ m2） 排烟口尺寸（ mmmm） 800800 400500 排烟口初选速度（ m/s） 10 10 排烟口实际面积（ m2） 排烟口实际速度 (m/s) 排烟量（ m3/h） 38760 5640 初选速度（ m/s） 11 矩形管尺寸 （ mmmm） 10001000 800800 管道实际流速（ m/s） xxxx 大学本科生毕业设计 15 1图 42 首层防烟分区草图 首层分为一 个防烟分区，图中： 1 区的面积及相关管道参数见表 42： 表 42 首层排烟管道相关参数表 项目 防烟分区 1 地面面积（ m2） 291 排烟口面积（ m2） 排 烟口尺寸（ mmmm） 800800 排烟口初选速度（ m/s） 10 排烟口实际面积（ m2） 排烟口实际速度 (m/s) 排烟量（ m3/h） 17460 初选速度（ m/s） 矩形管尺寸（ mmmm） 1000800 管道实际流速（ m/s） 首层车库为敞开式，所以对其做自然排烟。 因此只将首层的商场大厅和写字楼大厅划分为一个防烟分区。 第 4 章 管路水力计算 16 123 图 43 二层防火防烟分区草图 图中： 1 区、 2 区、 3 区的面积及相关管道参数见表 43： 表 43 二层排烟管道相关参数表 项目 防烟分区 1 防烟分区 2 防烟分区 3 地面面积（ m2） 348 402 262 排烟口面积（ m2） 排烟口尺寸（ mmmm） 800800 8001000 600800 排烟口初选速度（ m/s） 10 10 10 排烟口实际面积（ m2） 排烟口实际速度 (m/s) 排烟量（ m3/h） 48240 24120 15720 初选速度（ m/s） 14 7 7 矩形管尺寸（ mmmm） 10001000 10001000 800800 管道实际流速（ m/s） xxxx 大学本科生毕业设计 17 231 图 44 三层防烟分区草图 图中： 1 区、 2 区、 3 区的面积及相关管道参数见表 44： 表 44 三层排烟管道相关参数表 项目 防烟分区 1 防烟分区 2 防烟分区 3 地面面积（ m2） 328 436 262 排烟口面积（ m2） 排烟口尺寸（ mmmm） 800800 8001000 600800 排烟口初选速度（ m/s） 10 10 10 排烟口实际面积（ m2） 排烟口实际速度 (m/s) 排烟量（ m3/h） 52320 26160 15720 初选速度（ m/s） 15 8 7 矩形管尺寸（ mmmm） 10001000 10001000 800800 管道实际流速（ m/s） 第 4 章 管路水力计算 18 132 图 45四层防烟分区草图 图中： 1 区、 2 区、 3 区的面积及相关管道参数见表 45： 表 45 四层排烟管道相关参数表 项目 防烟。