第3章防排烟系统

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,建筑消防工程,防,、,排烟系统,防,、,排烟的重要性,现代化的高层民用建筑内，可燃装修、陈设较多，还有相当多的高层建筑使用了大量塑料装修、化纤地毯和用泡沫塑料填充的家具。各种塑料以及其他化工建材等易燃材料作为建筑装饰材料应用，一旦发生火灾，这些可燃物在燃烧过程中会产生大量的有毒烟气和热，同时还要消耗大量的氧气，易使人窒息、中毒致死。,据日本、英国对火灾中造成人员伤亡的原因的统计资料表明，火灾中引起人员伤亡的重要原因之一是热和燃烧产物的毒性作用，由于,CO,中毒致死或被有毒烟气熏死者一般占火灾总死亡人数的,40%-50%,，,最高达,65%,以上,；,被火烧死的人当中，也多数是先中毒窒息晕倒后被烧死的,。因烟气致死人数比例呈显著增加的趁势。,烟气造成群死群伤的典型案例,英国：,1956,年英国火灾死亡人数中仅有,20%,死于烟气的窒息，计,110,人，,1966,年上升为,40%,左右，到,1976,年则高达,50%,以上，计,480,人，,20,年间增加了四倍。,中国：,1994,年,11,月,27,日，辽宁省阜新市艺苑歌舞厅的大火烧死烧伤,253,人；,1994,年,12,月,8,日，新疆克拉玛依市友谊馆烧死烧伤,455,人；,2000,年,12,月,25,日晚，河南省洛阳市东都商厦烧死烧伤,316,人，其中死亡的,309,人全部是被烟气熏死的。,防烟排烟系统的分类、组成及工作原理,高层建筑发生火灾，烟雾是阻碍人们逃生和进行灭火行,动、导致人员死亡的主要原因之一。,一火灾烟气的危害主要有三个方面：,毒害性：烟气包含高浓度的一氧化碳,（,CO,）,及其他各类有毒气体如,氢氰酸（,HCN,），氯化氢（,HCI,）,，对人体产生的直接危害。,减光性：烟气极大降低可见度，使人易于失去正确的疏散方向，降低了人们在疏散过程中的行进速度。,恐怖性：火灾现场往往使人感到惊慌失措，秩序混乱，形成巨大的心理恐惧，使人失去正常的行为能力，严重影响人们的迅速疏散，重则导致伤亡，轻则影响人们身心健康。,烟气在建筑物内的流动,1,、烟气在火灾房间的流动,着火房间产生的烟气，从起火点向上升腾，当遇到顶棚后向四周水平扩散，由于受到四周墙壁的阻挡和冷却，将沿墙向下流动。烟气不断产生，烟气层将不断加厚，当烟气层的厚度达到门窗开口部位时，烟气会通过开启的门窗洞口向室外和走廊扩散。如果此时门窗紧闭，烟气层将会继续加厚，随着室温的升高（一般到,200-300,），门窗上的玻璃由于受到热应力的作用而破碎，烟气将从门窗的开口处喷射扩散到室外和走廊。高层建筑应防止烟气向走廊扩散，因此不宜在门上开“亮子”安装普通玻璃。,烟气从中和界以上排出室外，空气从中和界以下进入室内，形成对流。,（,a,）烟从水平方向喷出后再浮升力作用下向上弯曲。,(b),当上下窗间有大于,90,厘米的窗间墙时,喷出的烟火贴附在墙面上。,2,、,烟气在走廊内的流动,从房间流向走廊的烟气，开始即贴附在天棚下流动，由于受到冷却和跟周围空气的混合，烟气层则逐渐加厚，靠近天棚和墙面的烟气易冷却，先沿墙面下降。随着流动路线的增长和周围空气混合作用的加剧，烟气由于温度逐渐下降而失去浮力，最后只在走廊中心剩下一个回形空间。,烟气从室内流出后呈层流状态沿走廊的天棚流动，经过,20-30m,也不变厚。,3,、烟气沿楼梯间、电梯井及各种竖向井道的流动,当室内空气温度高于室外空气温度时，由于室内外空气容重的不同产生浮力，建筑物内上部的压力大于室外压力，下部的压力小于室外压力。当外墙上有开口时，通过建筑物上部的开口，室内空气流向室外；通过建筑物下部的开口，室外空气流向室内。当室内空气温度低于室外空气温度（如夏季，且有空调的建筑物）时，将产生相反的效果。这种现象被称为“烟囱效应”。室内外温差越大，火灾蔓延就更加迅速。当发生火灾时，室内温度上升很快，室内外的温差加大，由于“烟囱效应”，烟气垂直向上的速度可达,3-5 m/s,，,100,米的建筑物，大约只要半分钟烟气就可以从底部蔓延到顶部。,A1,A2,，中性面向下移动,建筑物高度越大，烟囱效应越突出。竖井对火灾时烟气传播产生巨大影响，新鲜空气从下部进入，烟气从上部流出。,防排烟技术措施,1,减少烟气的产生,烟气是可燃（,B2,级）材料燃烧的产物。建筑物的耐火等级应为一、二级，其承重构件应采用不燃材料，非承重构件也应采用不燃材料，仅条件非常困难时可采用少量可燃材料。,在室内装修时，须尽量采用不燃（,A,级）或难燃（,B1,级）材料，特别是顶棚应采用不燃装修材料，顶棚材料燃烧性能应高于墙面，墙面应高于地面；一般规定楼梯间的装修材料应采用,A,级；门厅和走道的顶棚应采用,A,级材料，其墙面和地面的装修材料应采用不低于,B1,级。,对可燃材料（如木质材料、纺织物）应作阻燃处理；使用的电气线路应选用低卤类绝缘线缆；对有机物（如塑料）材料应进行抑烟剂技术处理，以减少烟气的生成量和毒性。,2,控制烟气的蔓延,根据消防技术规范要求，在建筑物的水平方向应设置防烟分区，防烟分区不得跨越防火分区，面积不超过,500m,2,，采用梁、防烟垂壁（高度不小于,500mm,）、隔墙等围护设施将烟气临时控制在一定区域内，阻挡烟气在水平迅速蔓延；,在每层对管道井、电缆井、玻璃幕墙与外墙之间的空隙应采用防火堵料进行封堵，使烟气不能自下而上自然流动；,对电梯井、楼梯间，应采用设置前室、封闭楼梯间，入口设置向疏散方向开启的防火门，阻隔空气流动路径，以减少“烟囱效应”，防止烟气迅速进入。,3,及时消除烟气,在房间、内走道、楼梯间的外墙上设置可开启窗户，窗户面积不应小于房间面积的,5%,、走道的,2%,，靠外墙的楼梯间每五层内可开启外窗面积不应小于,2m,2,，如果能保持室内空气流动，烟气就能自然排出。,排烟口应设置在顶棚下或墙上侧，不应紧靠出口，以及时排除烟气，自然或强制排烟系统经常被用于控制烟气使之保持在一定高度，因而使在烟气下面逃生成为可能。,不具备自然排烟条件或建筑高度超过,50,米的一类公共建筑和建筑高度超过,100,米的居住建筑的楼梯间及前室应设置机械送风防烟设施，增大楼梯间及前室内气压，与走道形成一个气压差，以阻止烟气从内走道渗入，使人们能够从无烟的楼梯间到达室外地面。,二防烟,烟气控制的主要目的是在建筑内创造无烟或烟气含量极低的疏散通道或安全区；烟气控制的实质是控制烟气合理流动，也就是使烟气不流向疏散通道，安全区和非着火区，而流向室外。,采用两种原理对烟气进行控制：,防烟和排烟,防烟：主要方法有隔断、阻挡和加压防烟,防烟墙,防烟墙是利用非燃材料构成的分隔墙，主要用于面积很大的房间。,防火垂壁,它是一个总称，包括防烟卷帘、固定或活动的挡烟板。这些都要求用非燃材料，气密性好。,加压防烟,利用风机把一定量的空气送入一房间或通道内，使室内保持一定的压力或门洞保持一定的流速，以避免烟气侵入。,防火分区：,用防火墙楼板防火门或防火卷帘分隔的区域，将火灾限制在一定区域内。,防烟分区：,在设置排烟措施的过道、房间中用隔墙或者其他措施分割的区域。,设置自然防、排烟设施，利用烟气的热浮力特性采用自然排烟和防烟。,设置机械送风、机械排烟系统，对保护区域的实行正压送风防烟和机械排烟。,自然排烟的优点：,构造简单不需要专门的排烟设备及动力设施，运行维护费用低，排烟口可以兼作平时通风换气用。,缺点：,排烟效果不稳定，对建筑设计有一定的制约，存在火灾通过排烟口向上层蔓延的危险性。,防、排烟控制系统,1,、,防烟和防火分区需满足以下规定：,1,）设置排烟设施的,走道,、净高不超过,6.00m,的,房间,，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于,0.50m,的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不超过,500m,2,，且防烟分区不应跨越防火分区。,2,）每个防烟分区最大建筑面积规定，一类建筑每个防火分区不宜超过,1000m,2,，二类建筑每个防火分区不宜超过,1500m,2,，地下室每个防火分区不宜超过,500m,2,。,3,）分隔区内的排烟量，在人员疏散的短时间内，必须大于或等于该区内产生烟的数量。,按,建规,计算。,4,）高层建筑内设有上下层连通的走廊常开楼梯自动扶梯传送带等开口部位时，应按上下连通作为一个防火分区。,2,、挡烟垂壁,作防烟分区用；用非燃材料（钢板、夹丝玻璃、玻璃纤维板等）制作；,活动挡烟垂壁,由感烟探头控制时，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,1.8m,。,3,、,防烟区域：,防烟楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯前室、防烟楼梯间及消防电梯合用前室、避难层。,排烟区域：,走道，房间（地上、地下），中庭,4,、自然排烟：利用外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排走或稀释烟气的浓度。,5,、机械加压送风：保持微正压送风。,正压送风机和正压送风阀（口）,防烟楼梯间压力前室或合用前室走廊；一般防烟楼梯间为,40-50Pa,余压；前室或合用前室为,25-30Pa,余压,6,、机械排烟：利用排烟风机排烟,排烟风机、排烟阀、排烟防火阀,防、排烟常识,1,、排烟防火阀,280,防火阀，常开；当,t,280,关闭。,在排烟风机入口总管及排烟支管上安装,280,时能自动关闭的防火阀。,当,t,280,排烟防火阀关闭,排烟风机停止,2,、防火调节阀,70,自动关闭（常开），安装于空调送风系统,3,、防烟防火阀,常开，,70,自动关闭，安装在空调系统的送风管道 穿墙处，或安装在回风管道回风口处。,4,、排烟阀（口）,常闭，,280,重新关闭，安装于排烟系统,5,、正压（加压）送风阀（口）,常闭，,280,重新关闭。,6,、防火门,在防火分区入口处，火警后能自动关闭。,7,、正压送风机,通常安装在建筑物顶部或底部。,8,、排烟风机,通常安装在建筑物的顶层或上技术层。,注意：,正压送风机及送风阀（口）不同于空调送风机及送风口。,防烟设备和排烟设备的作用及主要包括内容,1,、烟气在建筑物内的流动线路,着火房间 走廊 竖向梯、井等向上伸展,2,、防烟设备和排烟设备的作用,防烟设备是防止烟气侵入疏散通道,排烟设备是消除烟气大量积累并防止烟气扩散到疏散通道,3,、高层建筑的防排烟设施,防烟设施：分机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。,排烟设施：分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。,4,、防、排烟设备,主要包括：,正压,送风机、正压送风阀、排烟风机、排烟阀、排烟防火阀,防火卷帘门、防火门、挡烟垂壁,(a),走道排烟,、前室加压送风、楼梯加压送风,(b),走道排烟,、前室加压送风、楼梯间自然排烟,防排烟系统分类,防、排烟系统一般分为四种方式：,、,自然排烟：,利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口，把烟气排至室外的排烟方式实质是热烟气和冷空气的对流运动。,在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗，也可以是专门设置在侧墙上部的排烟口。,对高层的建筑来说，可采用专用的通风排烟竖井。,、,机械排烟,分为局部排烟和集中排烟两种方式，也叫负压机械排烟方式。利用排烟机把着火房间中产生的烟气通过排烟口排到室外的排烟方式。,局部排烟方式,：,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；其初投资高，而且日常维护管理麻烦，管理费用也高。,集中排烟方式：将建筑划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟口和排烟竖井或风道利用设置在建筑物屋顶的排烟风机，排至室外。排烟稳定，投资较大，操作管理比较复杂，需要有防排烟设备，要有事故备用电源。,、,防烟加压送风,对疏散通路的楼梯间进行机械送风，使其压力高于防烟楼梯间前室或消防电梯前室，而这些部位的压力又比走道和火灾区高些。从而可阻止烟气进入楼梯间。,4,、