消防防排烟规范培训.ppt

一 防排烟设施的设置范围 一 高层民用建筑设计防火规范 根据建筑物的使用性质 火灾危险性 疏散和扑救难度等对高层建筑进行了分类 凡建筑高度超过24m的新建 扩建和改建的高层民用建筑 不包括单层主体建筑高度超过24m的体育馆 会堂 剧院等公共建筑以及高层民用建筑中人民防空地下室 及其相连的且高度不超过24m的裙房当中设有防烟楼梯及消防电梯的均应进行防排烟设计 需要设置防排烟设施的具体部位规定如下 1 防烟楼梯间及其前室 消防电梯间前室或合用前室 2 封闭避难层 间 3 内走道 4 房间 5 中庭 6 地下室 二 人民防空工程设计防火规范 根据建筑物的使用性质 商场 医院 旅馆 餐厅 展览厅 公共娱乐场所 小型体育场和其它适用的民用场所等 和按火灾危险性分类 属于丙 丁 戊类的生产车间和物品库房等 凡新建 扩建和改建供上述平时使用的人民防空工程均应进行防排烟设计 规定应设置防排烟设施的部位有 1 防烟楼梯间及其前室或合用前室 2 房间 大厅和生产车间 3 疏散走道 4 电影放映间 舞台等 5 丙 丁 戊类物品库 三 汽车库 修车库 停车场设计防火规范 规定应设置必备的排烟设施 四 建筑设计防火规范 1 歌舞厅 录像厅 夜总会 放映厅 卡拉OK厅 含具有卡拉OK功能的餐厅 游艺厅 含电子游艺厅 桑拿浴室 除洗浴部分外 网吧等歌舞娱乐放映游艺场所 以下简称歌舞娱乐放映游艺场所 应设置防 排烟设施 对于地下房间 无窗房间或有固定窗扇的地上房间 以及超过20M且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通风 但长度超过40M的疏散内走道 应设机械排烟设施 2 地下商店应设置防烟 排烟设施 按 人民防空工程设计防火规范 GB50098执行 二 防烟分区的划分防烟分区是指采用挡烟垂壁 一般用有机玻璃制作 隔墙 采用非燃烧材料的隔墙 或从顶棚下突出不小于0 5m的挡烟梁等措施来划分区域的防烟空间 一 防烟分区的划分原则1 防烟分区不应跨越防火分区划分防烟分区的目的在于把火灾烟气控制在一定范围内 并通过排烟设施迅速排除 且所有防火分隔物都能够起到防烟作用 而防烟分隔物则不然 2 每个防烟分区的建筑面积不宜超过规范要求 1 高层民用建筑设计防火规范 中规定 每个防烟分区的建筑面积不宜过大 一般不超过500m2 净空高度超过6m的房间可不考虑划分防烟分区 对一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑 当无自然采光和通风的内走道长度超过20m一端有自然采光和通风的内走道长度超过40m两端有自然采光和通风的内走道长度超过60m可以把走道单独划为为防烟分区 2 人民防空工程设计防火规范 中规定 每个防烟分区的建筑面积不宜过大 一般不超过500m2 3 汽车库 修车库 停车场设计防火规范中规定 设有机械排烟系统的汽车库 每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2 4 建筑设计防火规范 中规定 歌舞娱乐放映游艺场所一个厅 室的建筑面积不应大于200m2 3 通常应按楼层划分防烟分区4 特殊用途的场所应单独划分防烟分区 二 防烟分区的划分形式防烟分区一般根据建筑物的种类和要求不同 可按其用途 面积 方向划分 1 按用途划分国外常把建筑物的各个部分划分为居住或办公用房 疏散通道 楼梯 电梯及其前室 停车库等防烟分区 而居住用房又可分为厨房 卫生间 起居室 客房及办公室等 2 按面积划分3 按方向划分 三 防烟分区的隔烟部位1 设定在走廊和房间之间2 设定在走廊中某处3 设定在走廊和楼梯间前室之间4 设定在楼梯间前室和楼梯间之间 四 防烟分区划分构件防火分隔物一般可分为两类 固定 不可活动式 建筑中的内外墙体 楼板 防火墙等 活动 可启闭式 防火门 防火窗 防火卷帘 防火幕 防火水幕等 1 挡烟垂壁挡烟垂壁是为了阻止烟气沿水平方向流动而垂直向下吊装在顶棚上的一道幕墙 根据排烟口的排烟效果 即建筑物内的烟层厚度和侧窗的排烟情况 挡烟垂壁的有效高度一般应为 从顶棚下垂不小于500mm的固定和活动的挡烟设施 考虑到人员的活动需要 如果垂壁的下端过低时 会妨碍受灾人员的疏散 因此 其下缘距地面高度不应小于1 8m 2 挡烟垂壁的结构型式根据挡烟垂壁的工作场所 挡烟垂壁必须应用非燃材料制作 如钢板 夹丝玻璃 钢化玻璃等 如果用可燃材料 则外面必须覆以防火材料 挡烟垂壁的型式有固定式和活动式两种 1 固定式挡烟垂壁固定式挡烟垂壁就是将垂壁长期固定在顶棚面上 其下垂的高度固定不变 设计时有采用吊顶下表面的突出物或钢 钢筋混凝土梁做挡烟垂壁的 可在建筑物土建时一起制成 当建筑物净空较高时方可采用固定式挡烟垂壁 2 活动式挡烟垂壁对于人们经常活动的场所或当建筑物的净空较低时 宜采用活动式的挡烟垂壁 活动式挡烟垂壁只在发生火灾时与感烟探测器等联动而下垂到顶棚面下一定的高度 或与排烟口联动 受消防控制中心控制自动打开排烟口的盖板 形成悬垂的挡烟板 直接把烟排除 但同时应能就地手动控制 从结构上看 活动式挡烟垂壁有转动式和起落式两种 也有采用吊顶内排烟口的盖板与火灾探测器连锁的形式 转动式活动挡烟垂壁示意图 起落式活动挡烟垂壁示意图 3 挡烟垂壁的设置要求挡烟垂壁的设置应与顶棚的构造相适应 这样才能起到有效的防烟作用 具有代表性的有如下几种 1 不同顶棚高度的挡烟垂壁下垂有效高度 不同顶棚高度时挡烟垂壁设置示意图 2 顶棚材料不同 挡烟垂壁的起算位置不同 1 对于格栅式顶棚 挡烟垂壁应设置在顶棚内 其下垂有效高度应从楼板底面起算 配合格栅式顶棚的挡烟垂壁 2 当顶棚材料为可燃材料时 挡烟垂壁的有效高度仍按顶棚面起算 但挡烟垂壁或挡烟隔墙应向上延伸 穿过顶棚面 并紧贴在非燃烧体楼板或顶板上 必须完全隔断 使顶棚内实现隔烟 3 当顶棚材料为非燃烧材料或难燃烧材料时 挡烟垂壁的有效高度只按顶棚面起算即可 而挡烟垂壁或挡烟隔墙也只紧贴顶棚面即可 不必完全隔断 二 挡烟隔墙在高层建筑设计和施工中 要求隔墙应砌至梁板底部 且不宜留有缝隙的部位有 走廊两侧的隔墙面积超过100m2的房间隔墙贵重设备房间隔墙火灾危险性较大的房间隔墙病房等房间隔墙 三 挡烟梁在顶棚某处下垂一梁式构造 高度应超过挡烟垂壁的有效高度宽度应小于顶棚总宽度的十分之一 挡烟梁设置示意图 从挡烟效果看挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些 有条件的建筑物可利用钢筋混凝土梁或钢梁进行挡烟 四 防火卷帘防火卷帘是平时卷放在门窗洞口上方或侧面的转轴箱内 火灾时将其放下展开 用以阻止火势从门窗洞口蔓延 在特殊情况下 它还可以配合防火冷却水幕替代防火墙作防火分隔之用 为了防止烟气漏出 在防火卷帘的结构上需采取一些措施 1 门扇各接缝处 导轨 卷筒等缝隙应有防火 防烟密封措施 将导轨插入一定的深度 滑动部分用隔烟橡胶压紧 一般卷帘的宽度应不大于5m 如在卷帘前面设有铅丝网玻璃屏蔽时 则宽度可放大到8m 当宽度超过5m时 应分隔成5m以下若干张卷帘 否则容易引起变形等缺陷 从而造成起落卡涩或密封性能降低 2 设在疏散走廊上的防火卷帘应在卷帘的两侧设置启闭装置 并应能自动 手动和机械控制 保证应急使用 3 对于建筑物内的敞开电梯厅以及一些大面积的公共建筑 如商业楼的营业厅 展览楼的展览厅等 生产厂房 设置防火墙或防火门有困难时 可设防火卷帘 但防火卷帘应符合防火墙耐火极限的判定条件或在其两侧设闭式自动喷水灭火系统 五 防火阀 远距离控制是将操作装置安装在距阀体6m以内的任何部位 并通过控制缆绳来控制阀体 其余操作装置均安装在阀体上 实行就地操作 密封性能通常是以阀体叶片全关情况下 阀门两侧的静压差为300Pa时的漏风量在标准状态下不应大于700Nm3 m2 h来判定 叶片动作的转矩M 1 7 Nm 1 防火调节阀防火调节阀是安装在有防火要求的通风 空调系统的送回 风管道上 平时处于开启状态 火灾时当管道内气体温度达到70 时 使阀门关闭 并在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求 起到隔烟阻火作用的阀门 防火阀按动作形式通常有自垂翻板式和弹簧式 防火阀按叶片构成可分为单叶和多叶 防火阀按外形通常有圆形和矩形 设置防火调节阀的位置和构造应符合下列要求1 通风管道穿越不燃烧体楼板处应设防火阀 通风管道穿越防火墙或建筑物变形缝处的两侧均应分设防火阀 2 送回风总管穿过通风空调机房的隔墙和楼板处应设防火阀 3 送回风管道穿过贵宾休息室 多功能厅 大会议室 易燃物质试验室 储存量较大的可燃物品库房及贵重物品间等性质重要或火灾危险性大的房间的隔墙和楼板处应设防火阀 4 多层和高层工业与民用建筑的楼板常是竖向防火分区的防火分隔物 在这类建筑中的每层水平送回风管道与垂直风管交接处的水平管段上应设防火阀 5 多层公共建筑和高层民用建筑中厨房 浴室 厕所内的机械或自然垂直排风管道 如采用防止回流的措施有困难时 应设防火阀 6 控制防火阀关闭的易熔合金或其他感温元件应设在容易感温的部位 其动作温度应比通风系统最高正常温度高出25 宜为70 7 为使防火阀能自行严密关闭 不仅防火阀的关闭方向应与通风管内的气流方向一致 而且应使设置防火阀的通风管道应有一定的强度 在设置防火阀的管段处应设单独的支吊架 防止风管变形 8 进入设有气体自动灭火系统房间的通风空调管道上应设防火阀 六 排烟防火阀排烟防火阀是安装在有排烟 防火要求的高层建筑 地下建筑排烟系统管道上 在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求 起隔烟阻火作用的阀门 一般设置在排烟系统的风管上平时关闭 具有手动 自动功能 发生火灾时 火灾探测器发出火警信号 通过控制器给阀上的电磁铁通电 使阀门迅速打开或人工手动开启进行排烟 当温度达到280 时 阀门自动关闭 人工复位 阀门可与其他设备联动 动作后可输出电信号 1 排烟防火阀设置应遵守的规定1 在排烟系统的排烟支管上应设排烟防火阀 2 排烟管道进入排烟机房处应设排烟防火阀 并与排烟机联锁 3 在必须穿过防火墙的排烟管道上应设排烟防火阀 并与排烟机联锁 2 排烟防火阀的安装注意事项在安装时 只要把两端配对法兰与连接的管道焊接起来即可 1 设置防火阀时 从防火墙至防火阀的管道应采用厚度为1 5mm以上的钢板制作 以增加管道的刚度 2 防火阀应单独吊装 3 对远距离控制的自动开启装置 控制缆绳的总长度一般不超过6m 弯曲处不应超过三处 弯曲半径为R 300mm 缆绳采用Dg20的保护套管 套管不应出现如下的弯头 控制缆绳保护套管不宜采用的弯头形式 三 防排烟方式的选择 一 防排烟方式的选取原则1 考虑是否能基本满足防排烟的要求2 力求节约 根据我国当前的经济技术水平和设备生产现状 我国现阶段对防排烟方式选择的倾向性意见是 凡是能利用外窗等实现自然排烟的部位就应尽可能地采用自然排烟方式 只有在那些要求高或根据建筑物的走向和当地气象条件计算出的自然排烟极限高度低于建筑物的高度时 才采用适当的机械防排烟方式 二 防烟方式1 密闭防烟密闭防烟的基本原理主要是指耐火性和密闭性都较好的房间 当发生火灾时 人员很快疏散出来 立即关闭房间防火门 并对进出房间的气流加以控制 将着火房间封闭起来 杜绝新鲜空气流入 使之缺氧窒息而自行熄灭 从而达到防烟灭火的目的 设置密闭防烟设施的部位一般为防火分区容易划分得很小的住宅卧室 旅馆客房等面积较小的房间 并优先采用在容易发生火灾的房间 房间围护结构的密闭性能一般要求做到 1 房间的顶棚 楼板与墙壁的交角接缝处 不应有缝隙 2 在采暖 通风空调等各种管道穿越墙壁和楼板时 在管道外围与墙壁 楼板孔洞之间的空隙处应用非燃烧材料填塞严密 3 各种管道不得已 非穿越不可时 除了管道本身要采取一系列防火防烟措施外 在穿越处的间隙尤其要注意用非燃材料填塞严密 2 机械防烟在建筑物发生火灾时 对着火区以外的区域 如疏散通道等需要防烟的部位送入足够的新鲜空气 使其保持高于建筑物其它部位的压力 从而把着火区域所产生的烟气堵截于防烟部位之外 同时 在着火区域采用自然或机械的方式进行排烟的防排烟组合形式 根据消防部门试验和工业数据 机械防烟在排除污染物方面的效率至少比负压机械排烟高出一倍 机械防烟设施的设置部位1 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室或合用前室 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 需要设置机械防烟系统部位的不同组合情况如下 1 不具备自然排烟条件的楼梯间及其采用可开启外窗自然排烟的前室 不具备自然排烟条件的楼梯间及其可开启外窗前室平面示意图 2 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室 不具备自然排烟的防烟楼梯间及其前室示意图 有些时候 当楼梯间设有前室时 虽然不直接对前室送风 但楼梯间内的空气一定要从门缝或临时开门的门洞向前室流动 前室也会有相应的加压空气 当楼梯间及其前室门关闭时开启前室与走廊的一层门时只对防烟楼梯间加压送风前室不送风的试验情况 3 可开窗自然排烟的楼梯间 但不具备自然排烟条件的前室 可开窗自然排烟的楼梯间及其不靠外墙前室示意图 4 不具备自然排烟条件的消防电梯前室 1 防火门2 楼梯间3 合用前室4 消防电梯5 服务电梯6 工作电梯封闭式消防电梯前室平面布置示意图 5 封闭式避难层 间 建筑高度超过100m 规模大 人员多的高层公共建筑应设避难间或避难层 根据当地气候条件 避难层可以是敞开的 也可以是封闭的 凡四季不结冰的地区 可以采用敞开式的避难层 即只设窗口 不装窗扇或做成百叶窗扇 在冬季结冰的地区 应采用封闭式的避难层 即在窗口处设置带铅丝玻璃而便于开启的窗扇 而封闭式的避难区域必须设有独立的加压送风防烟设施 于是就把封闭式避难区域作为防烟部位 三 排烟方式1 自然排烟自然排烟是借助室内外气体温度差引起的热压作用和室外风力所造成的风压作用而形成的室内烟气和室外空气之间的对流运动 自然排烟方式的适用场合自然排烟方式实质上是热烟气和冷空气的对流运动 因此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 1 建筑物的外窗 2 专门设置在侧墙上部的排烟口 3 对于高层建筑来说 曾一度采用的专用通风排烟竖井 国外常称为烟塔排烟方式 自然排烟方式常用部位有 1 除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外 靠外墙的防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室或合用前室可采取自然排烟措施 2 净空高度小于12m的中庭 3 走道和房间采用自然排烟 2 机械排烟机械排烟方式是利用排烟机把着火区域中所产生的高温烟气通过排烟口排至室外的排烟方式 据有关资料介绍 一个设计优良的机械排烟系统在火灾时能排出80 的热量 机械排烟方式的设置部位1 高层民用建筑设计防火规范 一类建筑和建筑高度超过32m的二类建筑的下列走道或房间应设置机械排烟设施 1 无直接自然采光和通风 或者设置了固定窗扇 且长度超过20m的内走道 或虽有直接采光和自然通风 但长度超过60m的内走道 2 在房间无窗 包括设固定窗扇的房间和地下室的房间 的情况下 若房间面积超过100m2 且经常有人停留或可燃物较多时 一旦发生火灾 烟气生成量多 造成的危害大 应考虑适当的机械排烟设施 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 2 人民防空工程设计防火规范 1 建筑面积大于50m2 且经常有人停留或可燃物较多的房间 大厅和丙 丁类生产车间 2 总长度大于20m的疏散走道 3 电影放映间 舞台等 3 汽车库 修车库 停车场设计防火规范 面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统 4 建筑设计防火规范 歌舞厅 录像厅 夜总会 放映厅 卡拉OK厅 含具有卡拉OK功能的餐厅 游艺厅 含电子游艺厅 桑拿浴室 除洗浴部分外 网吧等歌舞娱乐放映游艺场所 以下简称歌舞娱乐放映游艺场所 应设置防 排烟设施 1 无窗或有固定窗扇的歌舞娱乐放映游艺场所 2 超过20m且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通风 但长度超过40m的疏散内走道 四 自然排烟 一 开关形式滑板式或插板式 旋转式 翻转式 推转式 拉转式 推滑式 二 自然排烟口的有效面积在实际运用中 往往是根据一般条件制定的规范所确认的设计标准来确定排烟口的尺寸 根据 高层民用建筑设计防火规范 的规定 1 除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外 靠外墙的防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室或合用前室可采取自然排烟措施 各部位可开启外窗的面积应符合下列规定 1 靠外墙的防烟楼梯间每5层内可开启外窗总面积之和不应小于2m2 2 设有不同朝向的可开启外窗前室开窗面积 独用前室不应小于2m2 合用前室不应小于3m2 2 净空高度小于12m的中庭 可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面面积的5 3 走道和房间采用自然排烟时 自然排烟口最适宜于具有敞开式楼层平面的建筑物 不适宜于楼层平面中有许多分隔空间的建筑物 可开启外窗面积应符合以下要求 1 长度不超过60m的内走道 可开启外窗面积不应小于走道面积的2 2 需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2 排烟口的有效高度 根据自然排烟的原理 自然排烟口应设置在房间外墙上部或顶棚上 由于排烟口的上下端与顶棚面的距离不同以及防烟分区隔墙与垂壁的结构布置不同 还有开口的开关型式不同等 排烟口的有效高度各不相同 目前各国普遍推荐的位置是距顶棚80cm以内或者是挡烟垂壁的有效高度范围之内 排烟口的有效宽度 随着排烟口的开关型式不同而异 对于矩形排烟口 若B表示开口边框的宽度 敞开式 横轴旋转式 翻转式 横轴推转式或拉转式以及左右单滑式Bpy B左右双滑式Bpy B 2纵轴旋转式 纵轴推 拉 转式Bpy Bsin 矩形排烟口的有效面积Fpy为 Fpy Bpy hpy m2 式中 Bpy 排烟口的有效宽度 m hpy 排烟口的有效高度 m 三 其它特殊结构1 遮雨帽和遮雨檐 遮雨帽结构示意图 遮雨檐一般用于建筑物立面外墙上的开口处 设置在孔口的上方 倾斜朝外 使雨水外泻 2 均流装置栅型网型栅网除了可使排烟口的气流均匀外 还有防护和美观的作用 3 百叶窗装置 百叶窗装置示意图 四 自然排烟口的设置要求1 房间在房间设有可开启的外窗进行自然采光和通风的情况下 均可实现自然排烟 但在设计中应采取下列措施 1 可开启的外窗应尽量设置在上方 并应有能方便开启的装置 日本规范规定 当能开启的窗户高度离地面2m以上时 应设有手动开启装置 其手动操作手柄设在地板面上0 8 1 5m的高度内 并以明显易懂的标志来表示操作方法 2 房间的排烟窗应尽量设置为两个或两个以上 且不同朝向 使建筑物的主要开窗面 即建筑物平面布置的长边大体上平行于当地年主导风向 2 走廊1 对于房间单侧布置的敞开式走廊 这是天然的自然排烟 2 对于房间两侧布置的封闭式走廊 1 如果单层建筑面积小于500m2时 可作为一个防烟分区 因而可利用两端的外窗实现自然排烟 2 如果单层建筑的面积较大 则必须划分为多个防烟分区时 可在中间部位的防烟分区开设外窗 或者利用内走廊的顶部作为水平烟道 然后在其两端头开设对外开口实现自然排烟 3 楼梯间 1 敞开式适用条件 11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间 但开向楼梯间的户门应为乙级防火门 且楼梯间应靠外墙 并应直接天然采光和自然通风 且每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶 2 封闭式适用条件 1 群房和除单元式和通廊式住宅的建筑高度不超过32m的二类建筑应设封闭楼梯间 2 12层至18层的单元式住宅应设封闭楼梯间 且每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶 3 11层及11层以下的通廊式住宅应设封闭楼梯间 封闭楼梯间的设置应符合下列规定 1 楼梯间应靠外墙 并应直接天然采光和自然通风 当不能直接天然采光和自然通风时 应按防烟楼梯间规定设置 2 楼梯间应设乙级防火门 并应向疏散方向开启 3 楼梯间的首层紧接主要出口时 可将走廊和门厅等包括在楼梯间内 形成扩大的封闭楼梯间 但应采用乙级防火门等防火措施与其它走廊和房间隔开 3 防烟式适用条件 1 一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅 均应设防烟楼梯间 防烟楼梯间的设置应符合下列规定 1 楼梯间入口处应设前室 阳台或凹廊 2 前室的面积 公共建筑不应小于6 00m2 居住建筑不应小于4 5m2 3 前室和楼梯间的门均应为乙级防火门 并应向疏散方向开启 2 19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间 且每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶 3 超过11层的通廊式住宅应设防烟楼梯间 敞开型的前室 天然自然排烟公共建筑内袋形走道尽端的阳台 凹廊 宜设上下层连通的辅助疏散设施 阳台敞开前室 1 防火门2 楼梯间3 凹廊4 消防电梯5 客运电梯凹廊敞开前室 1 防火门2 外窗3 楼梯间4 封闭前室防烟楼梯间剖面 封闭型的前室 封闭前室靠外墙布置且可开设外窗的形式 可利用外窗进行自然排烟 防烟楼梯间及其合用前室的排烟窗设置示意图 五 机械防烟系统 一 加压送风量的计算机械防烟系统应同时满足的两个指标 使所有关门的直接加压或间接加压的楼梯间及其前室内的正压值保持在一定的范围之内 使所有开启的直接通向或间接通向走廊的门 简称二道门或一道门 洞处维持一股与烟气流向相反的具有一定流速水平的空气流 机械防烟系统的正压取值 最低气流速度随着正压间的设置 门的开启状况以及火灾时烟气的水平扩散流动速度 在0 5 0 8m s左右 的不同而异 有些国家对此作了明确的规定 当对楼梯间及其前室加压送风时 当走廊通向前室与前室通向楼梯间的门同时开启时 要求通过任一门洞处的最低风速为0 7m s 当走廊通向前室的门开启而前室通向楼梯间的门关闭时 通过开门门洞处的最低风速要求达到0 5m s 当仅对楼梯间加压送风时 通过开门门洞处的最低风速为0 75m s 当对前室加压送风时 通过开门门洞处的最低风速为0 7m s 开启门的数量 主要是与建筑物内部人数多少和人员疏散是否有秩序有关 考虑到我国人口众多 在同类建筑物中的人数均多于欧美国家 因此 同时开启门的数量也应大于欧美国家 根据对文献的研究 参考欧美国家资料 一般为20层以内建筑同时开启门的数量m 1 超过20层的建筑物m 2 同时开门楼层数的取值可规定如下 对于建筑高度不超过100m的高层建筑20层以下只考虑两个楼层的门同时开启 20层以上 包括20层在内则按三个楼层的门同时开启计算 对于建筑高度超过100m的高层建筑为不使一套送风系统负担过大 一般是按一定的楼层分段 利用不连续的楼梯间 电梯间或避难层在分段处错开 每一分段又依照上述方法来计算 根据防烟部位 同时开门的楼层数和开门门洞风速的取值对加压送风量分配状况所发生的影响不同 现将加压送风量计算公式归纳如下 通常假定由多种建筑构件组成的围护结构是严密不漏的 1 楼梯间加压送风 前室自然通风或无前室 前室 2 楼梯间加压送风 前室加压送风楼梯间 3 楼梯间自然通风 前室加压送风 4 消防电梯前室加压送风 5 封闭避难层 间 的机械加压送风量应按避难层净面积每平方米不小于30m3 h计算 由于建筑有各种不同条件 满足机械防烟的条件亦不同 应首先进行计算 但计算结果的加压送风量不能小于 高层民用建筑设计防火规范 表8 3 2 1 表8 3 2 4的要求 这样既可避免不能满足加压送风值 又有利于节省工时 表8 3 2 1防烟楼梯间 前室不送风 的加压送风量 表8 3 2 2防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量 表8 3 2 3消防电梯前室的加压送风量 表8 3 2 4防烟楼梯间采用自然排烟 前室或合用前室不具备自然排烟条件时的加压送风量 注 1 表8 3 2 1至表8 3 2 4的风量按开启2 00m 1 60的双扇门确定 当采用单扇门时 其风量可乘以0 75系数计算 当有两个或两个以上出口时 其风量应乘以1 50 1 75系数计算 开启门时 通过门风速不宜小于0 75m s 2 风量上下限选取应按层数 风道材料 防火门漏风量等因素综合比较确定 机械防烟系统的构成机械防烟系统根据压力水平和使用场合分为 单级机械防烟系统 只有在火灾紧急情况下才投入运行 要求正压水平较高 双级机械防烟系统 在正常情况下以低压水平运行 而在火灾紧急情况下增压运行 由送风口 送风管道 送风机和防烟部位以及电气控制设备所组成的体系即构成机械防烟系统 二 送风口的布置形式 a 单点送风 b 多点送风1 送风机2 送风管道3 楼梯间送风口的布置形式 1 防烟楼梯间及其前室 消防电梯前室或合用前室的送风口布置应该能形成一股与进入前室的气流方向相反的气流楼梯间的送风口最好要设在与通向前室防火门相对的墙面上 也可布置在相互垂直的邻墙上 1 楼梯间2 前室3 走廊4 送风口5 送风竖井送风口与烟气流反向布置示意图 2 使烟气和空气形成上下分层的气流状态楼梯间的送风口要布置在楼层之间的休息平台上1 2m处 前室的送风口要布置在离地板面的距离为顶棚面高度的二分之一以下 排气口必须布置在房间的顶棚上或外墙上部靠近顶棚处 专设排气口的下缘或外窗的上缘不得低于顶棚80cm 在布置有防烟垂壁的情况下 最好不要低于防烟垂壁的下端 其它则要布置在离地板面的距离至少应为顶棚高度的二分之一以上 且远离前室与走道的防火门 1 排烟竖井2 进风竖井3 排烟口4 进风口5 楼梯间6 前室7 走廊送风口的高度布置示意图 5 三 加压系统的泄压途径1 外墙上的自然排气口2 自然排气竖井3 机械排气 四 送风管道的布置与选型送风竖井的具体布置方式有三种 1 单井独送 2 单井同送 3 双井分送 送风竖井的布置方式1 楼梯间2 合用前室3 服务间4 竖井5 外门6 一道门7 二道门 五 加压送风机的设置1 着火建筑物的气体流动特性根据烟气上升流动的特点 排烟机一般以设在建筑物的顶层为好 送风机一般设在地下室和一层 供电线短路被烧毁的可能性小 送风机也不受高温烟气的威胁 如果送风机设在建筑物的底层有困难时 也可以设在建筑物中间部位的设备层中 2 风机的进出口位置 1 设在建筑物外空气比较洁净的地点 2 进风口应设在排烟口的上风侧 并低于排烟口 3 进风口下缘距室外地坪一般不低于2m 以免吸入地面灰尘 4 进风口如不与风管或其它设备连接时 应装网孔为20 25mm的入口保安网 3 风机的安装施工根据风机安装施工的要求 从相对地减少安装施工的难度和最大限度地减轻风机振动对建筑物结构的影响出发 风机以设在建筑物的底层为最好 顶层次之 中间部位的设备层再次之 希尔顿工程垂直分区示意图1 送风机2 楼梯间送风3 前室送风 保证风机工作安全可靠的必要技术措施 一般取风口应设在靠近地面的墙上 尽可能远离烟气排出口 布置在各种不利孔口的上风向 以及送风机的进风口应设置自动关闭装置等 加压送风机房应采用耐火极限不低于2 5h的隔墙和1 5h的楼板与其他部位隔开 隔墙上的门应为甲级防火门 送风口当采用常开的双层百叶风口时 应在其加压风机的吸入管上设置止回阀或与开启风机联锁的电动阀 正确选用的风机 应该能在高效率区域内工作 目前国内提供的风机产品目录中的性能选用表中对每一转速下的风机性能是将最高效率90 范围内的性能按流量等分为7 11个性能点 以供选用 六 机械防烟系统的运行调节方式通过改变机械防烟系统的送风量或排风量来改变系统正压值的方法 称为机械防烟系统的运行调节方式 稳压调节旁通调节风量调节 六 机械排烟系统 一 局部排烟方式在每个需要排烟的部位设置独立的排烟机直接进行排烟 局部排烟方式由于投资高 排烟机分散 维护管理比较麻烦 费用也高 只适用于不能设置竖烟道的场合或旧式建筑物的防排烟技术改造中 1 楼梯间2 前室3 走廊4 房间5 排烟机局部机械排烟方式示意图 二 集中排烟方式集中机械排烟系统是由挡烟垂壁 活动式或固定式 防火阀 排烟口 排烟管道 排烟机 烟气排出口以及电气控制等设备组成的 1 楼梯间2 排烟机3 排烟管道集中机械排烟系统组成示意图 超高层建筑的竖向排烟系统 三 机械排烟量的确定1 单位时间单位面积法 1 设计火灾大小的确定火灾的大小可通过火灾面积和热通量来判断 通常假设火灾是处于稳定状态的 这就使烟气控制系统能适合所有小于可接受的设计火灾大小的任何火灾 而且在系统设计时不需要考虑发展火灾设计时通常采用的安全范围 稳定火灾的设计实例 2 排烟量的确定我国对防烟分区规定了单位时间内单位面积上的排烟量为v 60m3 m2 h 任何一个防烟分区的排烟量为 Qpy vFi m3 h 式中 Fi 防烟分区的地板面积 m2 通常一个防烟分区的最大面积为500m2 我国消防规范对不同部位的排烟量规定如下 1 对走廊或房间 排烟机只担负一个防烟分区的排烟 应按每平方米面积不小于60m3 h计算 单台排烟机最小排烟量不应小于7200m3 h 2 对走廊或房间 排烟机担负两个或两个以上防烟分区的排烟时 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3 h计算 即当排烟机不论是水平或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟时 只按两个防烟分区同时排烟确定排烟机的排烟量 2 换气次数法在机械排烟设计中 通常是以火灾烟气的浓度作为控制指标 即在一定的时间间隔内使火灾所产生的烟气浓度控制在允许的数值以下 1 补风口2 排烟机3 防烟分区防烟分区机械排烟示意图 1 中庭体积小于17000m3时 其排烟量按其体积的6次 h换气计算 2 中庭体积大于17000m3时 其排烟量按其体积的4次 h换气计算 最小排烟量不应小于102000m3 h 3 地下汽车库排烟机的排烟量应按换气次数不小于6次 h计算确定 四 机械排烟口的设置1 有效尺寸1 板式排烟口板式排烟口的开关形式为单横轴旋转式 手动方式为远距离操作装置 常用于走廊或房间的排烟 1 本体2 缆绳及套管3 控制缆绳4 开启装置板式排烟口示意图 2 多叶式排烟口多叶式排烟口的开关形式有多横轴旋转式和多纵轴旋转式 手动方式为就地操作和远距离操作两种 远距离操作横轴旋转多叶式 就地操作横轴旋转多叶式就地操作纵轴旋转多叶式 2 布置 1 垂直布置对于顶棚高度不超过3m的建筑物 排烟口应设在防烟分区的顶棚上或靠近顶棚的墙面上 即可设在距顶棚800mm以内的高度上 对于顶棚高度在3 4m的建筑物 排烟口可设在距地面2 1m的高度以上 对于顶棚高度超过4m的建筑物 排烟口可设在地面与顶棚之间1 2以上高度的墙面上 排烟口设置有效高度 2 水平布置排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位 且距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m 排烟口至最远点的水平距离 3 数量当用挡烟隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时 每个防烟分区应分别设置排烟口 若同一防烟分区内设置数个排烟口时 所有排烟口应能同时开启 排烟量应等于各排烟口排烟量的总和 排烟口的数量与排烟口的平面布置应综合考虑 实际上 排烟口的平面布置在很大程度上受到建筑结构及排烟管道布置的限制 4 形状 a 缝形全宽布置 b 圆形 c 矩形 d 缝形纵向布置走道顶棚上布置的排烟口型式 为防止顶部排烟口处的烟气外溢 可在排烟口一侧的上部装设挡烟垂壁 挡烟垂壁与排烟口位置 五 管道布置要点1 排烟管道的布置不影响生产操作 不影响建筑美观 不影响通过区域的安全 力求少占建筑物的有效利用空间 便于安装和运行维护 2 排烟管道不允许和工业通风工程中用来排除易燃易爆气体 蒸汽或粉尘的管道合一 否则就可能引起燃烧爆炸 另外 机械排烟系统宜与通风空调系统分开独立设置 而独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用 如有符合下列条件的通风空调系统 也可排烟 1 通风空调系统的设计应按排烟系统要求进行 如排烟量 管道尺寸 风机 电源等必须满足排烟要求 如风管兼作排烟管道 安装要求如图所示 2 烟气不能通过空调器 过滤器等 3 排烟口应设有防火阀 作用温度等于和小于280 和遥控自动切换的排烟阀 4 钢制风管的壁厚要符合排烟管道要求 一般不小于1 5mm 并用风管的保温材料包括粘结剂必须采用非燃烧材料 兼作排烟管道时的安装要求 3 走道与房间的排烟系统宜分开布置 走道的排烟系统宜竖向布置 但为防止排烟机超负荷运转 排烟系统竖直方向可分成数个系统 每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个 房间的排烟系统宜按防烟分区布置 净空高度超过12米的室内中庭 竖向的排烟口应按2 3层设一个排烟口或者分段设置 需要排烟的地下室房间 应同时设有进风系统 进风量不宜小于排烟量的50 排烟管道的伸缩装置 4 在管道的适当部位采用伸缩结构或伸缩节 以补偿管道的热胀冷缩 金属排烟管道的壁厚 5 排烟竖井顶部应高出楼层面 排烟口下缘高出屋面不小于1m 设在屋顶的排烟口距可燃构件和可燃物不应小于1m 如受条件限制 机械加压送风系统的取风口没能设在建筑物的底部 则与排烟口的水平距离宜大于15m 并低于排烟口布置 排烟管道与排烟机的连接宜采用法兰连接或采用非燃烧的软性连接 6 排烟管道应安装牢固 排烟时温度升高不致变形脱落 并应具有良好的气密性 7 高温管道埋设或穿越建筑物维护结构的部位必须采用一系列防火措施 1 排烟管道敷设在屋架 顶棚 楼板内的部分 排烟管道外表面与木质等可燃构件保持不小于15cm的距离或在排烟管道外表面应用包有厚度不小于10cm的绝热非燃烧保温材料进行隔热或覆盖 2 排烟管道不应穿越防火分区 竖直穿越各层楼板的竖井管道应用耐火材料制成 并宜设在管道井内或采用混凝土烟道 且周围的缝隙必须用非燃材料严密堵塞 如必须穿越时 则应采用相应的防火措施 设置防火阀 穿越段2m长度内用非燃绝热材料覆盖 穿越处间隙应用非燃材料填塞严密等 有些国家要求在设计图纸上绘出明确的局部施工详图 管道穿越楼板处的防烟结构示意图 管道穿越墙壁处的防烟结构示意图 8 混凝土砌块等非金属材料排烟管道 灰缝必须饱满 通过闷顶内 吊顶与屋面板或吊顶与上部楼板之间的空间 的部分 必须勾缝或抹水泥砂浆 需要隔热的金属排烟管道必须采用非燃烧保温材料 如矿棉 玻璃棉 岩棉等材料 排烟管道穿过挡烟隔墙时 则管道与挡烟隔墙之间的空隙应用水泥砂浆等非燃烧材料严密填塞 1 角钢2 U形螺栓3 吊杆4 斜撑水平管道的支撑和吊架结构示意图 9 刚性管道水平段的安装固定方法通常有支撑和吊架两种 六 排烟机的设置要求为了保障排烟机本身不受火灾的威胁 并便于操作管理 在设置上应满足以下要求 1 合理选择排烟机 应根据被输送的介质性质选择不同用途的风机 2 排烟机应位于排烟系统最高排烟口的上部 并应设在用耐火极限不小于2 5 3h的隔墙隔开的机房内 机房的门应采用耐火极限不低于0 6 0 9h的防火门 3 为了方便维修管理 排烟机外壳至墙壁或其他设备的距离不应小于60cm 排烟机应设在混凝土或钢架基础上 但可不设置减振装置 排烟机与墙壁 设备的距离 a 正确连接 b 错误连接管道和风机进出口的连接 4 应根据现场安装位置选择风机的旋转方向和出口方位 排烟机与排烟管道的连接方式应合理 一是要采用渐扩或渐缩的接头 二是要注意旋转方向 如果采取的连接方式有引起风机性能降低时 则选择的风量一定要留有一定的富裕量 5 排烟机与排烟口应设有联锁装置 当任何一个排烟口开启时 排烟机能自动启动 同时能立即关闭着火区的通风空调系统 使非着火区保持正压 以减少烟气的蔓延扩散 6 排烟机的入口处 必须设有当烟气温度超过280 时能自动关闭的装置 风机吸入口管道上不应设有调节装置 七 烟气排出口 1 烟气排出口的材料可采用1 5mm厚钢板或用具有同等耐火性能的材料制作 2 烟气排出口的设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 即不能将排出的烟气直接吹在其它火灾危险性较大的建筑物上或有燃烧危险的部位 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空调设备等吸入 3 烟气排出口设在室外时 应防止雨水 虫鸟等侵入 并要求在排烟时坚固而不脱落 八 排烟设备的电气控制排烟设备电气控制主要是指对排烟口 排烟机和活动式挡烟垂壁等所组成设备进行控制 同时对与排烟设备有关的防火门 防火阀以及通风 空调系统的联动设备等 进行相应的控制 1 排烟设备的控制方式控制系统的自动启动主要是依靠布置在建筑物空间中的烟气探测系统的报警装置 这种启动方式的优点是使烟气控制系统尽可能在火灾早期启动 排烟系统组成示意图 由于存在烟气探测器的误报问题 应该考虑使烟气控制系统根据有烟区中两个以上烟气探测器的报警信号来启动 控制系统应设有遥控中心 可由人工操纵来取代自动控制系统 排烟系统的设备及部件主要包括风机 排烟口 送风口 管道及防火阀等 其均应在发生火灾时运行和起作用 因此产品必须经过法定的公安消防监督部门的认可 并颁发消防生产许可证方能有效 2 排烟设备的控制程序 1 不设消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序 2 设有消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序 3 排烟设备与有关其他设备的控制 排烟口和手动开启装置示意图 3 备用电源为了保证建筑物排烟设备和其他消防设备 如消防水泵 消防电梯 事故照明 疏散指示标志 电动的防火门窗 卷帘 自动灭火装置的消防控制室等 在火灾时连续供电 除设有常用电源以外 还应有备用电源 1 两个独立电源 分别不同母线供电 2 两个区域变电站 电压35千伏及以上 分别不同母线供电 3 一个城市电网电源和一个设有自备发电设备 排烟的消防用电设备的两个电源或两回路线路 应在最末一级配电箱处在10秒以内自动切换 自备发电设备 应设自动启动装置