建筑防排烟.ppt

1、 建筑防排烟13.1 烟气的流动规律与控制原理1 1 13.1.1 烟气的流动规律建筑物发生火灾后，烟气在建筑物内不断流动传播，不仅导致火灾蔓延，也引起人员恐慌，影响疏散与扑救。引起烟气流动的因素有如下几点：1.烟囱效应引起的烟气流动2.浮力引起的烟气流动3.热膨胀引起的烟气流动4.风力作用下的烟气流动5.通风空调系统引起的烟气流动2 2 1.烟囱效应引起的烟气流动3 3 2.浮力引起的烟气流动4 4 3.热膨胀引起的烟气流动5 5 4.风力作用下的烟气流动建筑物在风力作用下，迎风侧产生正风压，而在建筑侧部或背风侧，将产生负风压。当着火房间在正压侧时，将引导烟气向负压侧的房间流动。反之，当着火

2、房间在负压侧时，风压将引导烟气向室外流动。6 6 5.通风空调系统引起的烟气流动通风空调系统的管路是烟气流动的通道。当系统运行时，空气流动方向也是烟气可能流动的方向，烟气可能从回风口、新风口等处进入系统。当系统不工作时，由于烟囱效应，浮力、热膨胀和风压的作用，各房间的压力不同，烟气可通过房间的风口、风道传播，也将使火势蔓延。7 7 13.1.1 烟气的流动规律建筑物内火灾的烟气是在上述多因素共同作用下流动、传播。各种作用有时互相叠加，有时互相抵消，而且随着火势的发展，各种因素都在变化着；另外，火灾的燃烧过程也各有差异，因此要确切的用数学模型来描述烟气在建筑物内动态的流动状态是相当困难的。但是了

3、解这些因素作用下的规律，有助于正确的采取防烟、防火措施。8 8 13.1.2 火灾烟气控制原理9 9 1.防烟系统1010 2.排烟系统 利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之为排烟。利用自然作用力的排烟称为自然排烟；为排烟。利用自然作用力的排烟称为自然排烟；利用机械利用机械(风机风机)作用力的排烟称机械排烟。排烟作用力的排烟称机械排烟。排烟的部位有两类：着火区和疏散通道。着火区排烟的部位有两类：着火区和疏散通道。着火区排烟的目的是将火灾发生的烟气的目的是将火灾发生的烟气(包括空气受热膨胀的包括空气受热膨胀的体积体积)排到室外，降低着火区的压力，不

4、使烟气流排到室外，降低着火区的压力，不使烟气流向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火人向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火人员的扑救。对于疏散通道的排烟是为了排除可能员的扑救。对于疏散通道的排烟是为了排除可能侵入的烟气，保证疏散通道无烟或少烟，利于人侵入的烟气，保证疏散通道无烟或少烟，利于人员安全疏散及救火人员的通行。员安全疏散及救火人员的通行。1111 13.2 自 然 排 烟1212 13.2.1 自然排烟方式1313 13.2.2 自然排烟设计条件根据高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-95)的规定，采用自然排烟方式的高层建筑应满足下列条件：(1)建筑高度50m的一类公共建

5、筑和建筑高度100m的居住建筑，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。1414 13.2.2 自然排烟设计条件(2)(2)采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，可开启外窗面积应符合下列规定：室或合用前室，可开启外窗面积应符合下列规定：防烟楼梯间每五层内可启外窗总面积之和不小于防烟楼梯间每五层内可启外窗总面积之和不小于2m22m2；防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不小于小于2m2,2m2,合用前室不应小于合用前室不应小于3m23m2；需

6、要排烟的房间、长度不超过需要排烟的房间、长度不超过60m60m的内走道可开启外窗的内走道可开启外窗面积不小于该房间、内走道面积的面积不小于该房间、内走道面积的2%2%；净空高度小于净空高度小于12m12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积的中庭可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭面积的不应小于该中庭面积的5%5%。1515 13.2.3 自然排烟设计1.自然排烟设计对建筑设计的制约如下1)房间必须至少有一面墙壁是外墙；2)房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟；3)排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/50。1616 13.2.3 自然排烟设计1717 13.2.3 自然排烟设计2.自然排烟

7、设计应考虑的几点1)1)对于高层住宅及二类高层建筑，当前室内两个不同方向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，且可开启窗口面积符合要求时，其排设有可开启的外窗，且可开启窗口面积符合要求时，其排烟效果受风力、风向、热压等因素的影响较小，能达到排烟效果受风力、风向、热压等因素的影响较小，能达到排烟的目的。因此，在实际设计中，应尽可能利用不同朝向烟的目的。因此，在实际设计中，应尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。开启外窗来排除前室的烟气。1818 13.2.3 自然排烟设计2)排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应尽可能靠近顶棚位置，并应有方便开启的装置

8、。3)为了减小风向对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为防烟前室时，应尽量设置与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。4)内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。1919 13.2.3 自然排烟设计2020 13.3 机 械 排 烟13.3.1 机械排烟方式机械排烟可分为局部排烟和和集中排烟两种方式。局部排烟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。2121 13.3.2 机械排烟部位一类高层建筑和建筑高度超过一类高层建筑和建筑高度超过32m32m的二类高层建的二类高层建筑的下列部位，应设机械排烟设施：筑的下列

9、部位，应设机械排烟设施：(1)(1)长度超过长度超过20m20m且不能直接对外采光和自然通且不能直接对外采光和自然通风的走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超风的走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超过过60m60m的走道。的走道。(2)(2)面积超过面积超过100100，且经常有人停留或可燃物较，且经常有人停留或可燃物较多的地上房间多的地上房间(如大型办公室、储存较多可燃物的如大型办公室、储存较多可燃物的库房等库房等)。对于面积较大的房间考虑排烟设施，而。对于面积较大的房间考虑排烟设施，而对于使用人数较少、面积较小的房间不考虑排烟对于使用人数较少、面积较小的房间不考虑排烟设施，既可保障基本安

10、全，又可节约投资设施，既可保障基本安全，又可节约投资 2222 13.3.2 机械排烟部位(3)高层建筑室内超过12m的中庭。中庭在烟气控制、防止火灾蔓延、安全疏散和火灾扑救等方面仍有一定问题，应设排烟设施。(4)总面积超过200或一个房间超过50，而且经常有人停留或可燃物较多的地下室。2323 13.3.3 机械排烟量的确定当火灾发生时，产生大量的烟气及受热膨胀的空当火灾发生时，产生大量的烟气及受热膨胀的空气量，导致着火区域的压力增高，一般平均高出气量，导致着火区域的压力增高，一般平均高出其他区域其他区域101015Pa15Pa，短时间内可达，短时间内可达353540Pa40Pa。机。机械排

11、烟系统必须有比烟气生成量大的排风量，才械排烟系统必须有比烟气生成量大的排风量，才有可能使火区产生一定负压。我国有可能使火区产生一定负压。我国高层民用建高层民用建筑设计防火规范筑设计防火规范规定：内走道、房间或防烟分规定：内走道、房间或防烟分区的排烟风量按地面面积不小于区的排烟风量按地面面积不小于60m60m3 3/(hm2)/(hm2)。而对于建筑内部的中庭而对于建筑内部的中庭(高度高度12m)12m)的机械排烟的机械排烟风量为风量为6 6次次/h(/h(中庭体积中庭体积 17000m17000m3 3)，或，或4 4次次/h(/h(中中庭面积庭面积17000m17000m3 3)，但不得小于

12、，但不得小于28.3m28.3m3 3/s/s。2424 13.3.3 机械排烟量的确定机械排烟系统通常负担多个房间或防烟分区的排机械排烟系统通常负担多个房间或防烟分区的排烟任务。它的总风量不像其他排风系统那样将所烟任务。它的总风量不像其他排风系统那样将所有房间风量叠加起来。这是因为系统虽然负担很有房间风量叠加起来。这是因为系统虽然负担很多房间的排烟，但实际着火区可能只有一个房间，多房间的排烟，但实际着火区可能只有一个房间，最多再波及邻近房间，因此系统只要考虑可能出最多再波及邻近房间，因此系统只要考虑可能出现的最不利情况现的最不利情况22个房间或防烟分区，目前个房间或防烟分区，目前高高层民用建

13、筑设计防火规范层民用建筑设计防火规范规定机械排烟系统的规定机械排烟系统的总风量应按总风量应按(120 m3/h)(120 m3/h)确定。这实质上考虑了确定。这实质上考虑了2 2个个或或2 2个以上房间个以上房间(或防火分区或防火分区)的排烟风量。的排烟风量。2525 13.3.3 机械排烟量的确定担负一个防烟分区的房间排烟时，应按每平方米担负一个防烟分区的房间排烟时，应按每平方米面积不小于面积不小于1/60 m1/60 m3 3/s/s计算，担负两个或两个以上计算，担负两个或两个以上防烟分区的房间排烟时，应按最大防烟分区面积防烟分区的房间排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于每平方米不小

14、于1/30 m1/30 m3 3/s/s计算，并且规定，机械计算，并且规定，机械排烟系统的最小风量不得小于排烟系统的最小风量不得小于2 m2 m3 3/s/s。对于系统。对于系统管路的截面选择，只为一个房间排烟的管路，则管路的截面选择，只为一个房间排烟的管路，则按房间的排烟风量选择；为按房间的排烟风量选择；为2 2个或个或2 2个以上房间排个以上房间排烟的管路，则按其中面积最大的房间每平方米地烟的管路，则按其中面积最大的房间每平方米地面面积面面积1 130 m30 m3 3/s(120m/s(120m3 3h)h)确定的风量选择。确定的风量选择。2626 13.3.3 机械排烟量的确定排烟风速

15、，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。一个排烟系统可以担负若干个防烟分区，其最大排烟量为60000 m3/h，最小排烟量为7200m3/h。2727 13.3.4 机械排烟系统的设计2828 1.排烟系统的布置1.1.排烟系统的布置排烟系统的布置1)1)排烟气流应与机械加压送风的气流合理组织，排烟气流应与机械加压送风的气流合理组织，并尽量考虑与疏散人流方向相反。并尽量考虑与疏散人流方向相反。2)2)为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成数个系统，不过不能采用将上层烟气引向下分成数个

16、系统，不过不能采用将上层烟气引向下层的风道布置方式。层的风道布置方式。3)3)每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过3030个，个，以减少漏风量对排烟效果的影响。以减少漏风量对排烟效果的影响。4)4)独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用。使用。2929 2.系统组成机械排烟系统大小与布置应考虑排烟效果、可靠性与经济性。系统服务的房间过多(即系统大)，则排烟口多、管路长、漏风量大、最远点的排烟效果差，水平管路太多时，布置困难，优点是风机少、占用房间面积少。如系统小，则相反。下面介绍在高层建筑常见部位的机械排风系统划分案。3030 2.系统组成1)内走道的机械排烟系统3131 2.系统组成2)多个房间(或防烟分区)的机械排烟系统3232 2.系统组成3.排烟口的设计要求1)当用隔墙或挡烟壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口。2)排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位，排烟口到该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m；走道的排烟口与防烟楼梯的疏散口的距离无关，但排烟口应尽量布置在人流疏散方向相反的位置。