机械排烟方式.ppt

第七章建筑防排烟设计,暖通空调工程设计方法与系统分析,第七章高层建筑防烟、排烟,第一节、基本知识第二节、防火分区第三节、防烟分区第四节、防烟、排烟设施第五节、高层建筑机械加压送风防烟第六节、高层建筑机械排烟第七节、通风、空气调节系统防火防爆设计要点第八节、防火，防、排烟设备及部件,第一节、基本知识,一、火灾定义及分类二、建筑物火灾危险性分类（一）、生产的火灾危险性分类（二）、储存物品的火灾危险性三、建筑分类及耐火等级（一）、建筑分类；（二）、耐火等级,一、火灾定义及分类,火灾的定义是：在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。火灾分为A、B、C、D四类。A类火灾指固体物质火灾。如木材、棉、毛、麻、纸张；B类火灾指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾；C类火灾指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢等引起的火灾；D类火灾指金属火灾如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。,二、建筑物火灾危险性分类,（一）、生产的火灾危险性分类,（二）、储存物品的火灾危险性库房储存物品的火灾危险性分类是按物品在储存过程中的火灾危险性进行分类的。GBJ16-87建筑设计防火规范将其分为五类,三、建筑分类及耐火等级（一）、建筑分类高层建筑应根据其使用性质、火灾危险性、疏散和补救难度等进行分类。,第二节、防火分区,一、防火分区的概念二、防火分区划分原则（一）、防火分区的面积规定（二）、高层建筑内防火分区划分原则,第二节、防火分区,一、防火分区的概念所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。防火分区，按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类：其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统，或采用防火分隔水幕分隔。,二、防火分区划分原则,（一）、防火分区的面积规定为了防止失火后火势的蔓延和扩散，建筑设计时应进行防火分区。每个防火分区之间用防火墙、耐火楼板、防火门隔断。从防火的角度看，防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样做显然是行不通的。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。我国现行的建筑设计防火规范、人民防空工程设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范等均对建筑的防火分区面积作了规定，在设计、审核和检查时，必须结合工程实际，严格执行。根据高层民用建筑的火灾危险性及高层建筑的特点，结合我国的实际情况，参考国外对高层民用建筑防火分区的划分，我国高层民用建筑设计防火规范规定，高层民用建筑每个防火分区的最大允许建筑面积不应超过表3.3.1.6的规定。,每个防火分区的允许最大建筑面积,（二）高层建筑内防火分区划分原则,(1)、设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可按本表增加一倍；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按局部面积的一倍计算。(2)、高层建筑内的营业厅、展览厅等，当设有灭火系统且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分分区的最大建筑面积为400m2，地下部分为200m2。(3)、高层建筑内设有上、下层相连的部分如开敞楼梯、自动扶梯等，应按上下连通层作为一个防火分区，,第三节、防烟分区,一、防烟分区的概念二、防烟分区的作用三、防烟分区划分原则,一、防烟分区的概念,防烟分区是为有利于建筑物内人员安全疏散与有组织排烟，而采取的技术措施。藉防烟分区，使烟气集于设定空间，通过排烟设施将烟气排至室外。防烟分区的划分，主要是采用挡烟垂壁、挡烟梁或者挡烟隔墙等措施来实现，以满足人员安全疏散和消防扑救的需要，避免造成不应有的伤亡事故。防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。屋顶挡烟隔板是指设在屋顶内，能对烟和热气的横向流动造成障碍的垂直分隔体。挡烟垂壁是指用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动的档烟设施。活动烟垂壁系指火灾时因感温、感烟或其它控制设备的作用，自动下垂的挡烟垂壁。挡烟垂壁起阻挡烟气的作用，同时可以增强防烟分区排烟口的吸烟效果。挡烟垂壁应用非燃材料制作，如钢板、夹丝玻璃、钢化玻璃等。挡烟垂壁可采用固定或活动式的，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8-1(a)所示；当建筑物净空较低时，宜采用活动式的挡烟垂壁，如图8-1()所示。,二、防烟分区的作用,大量资料表明，火灾现场人员伤亡的主要原因是烟害所致。发生火灾时首要任务是把火场上产生的高温烟气控制在一定的区域之内，并迅速排出室外。为此，在设定条件下必须划分防烟分区。设置防烟分区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并进而加以排除，从而达到有利人员安全疏散，控制火势蔓延和减小火灾损失的目的。划分防烟分区的目的，是防止烟气的扩散。,三、防烟分区划分原则,设置防烟分区时，如果面积过大，会使烟气波及面积扩大，增加受灾面，不利安全疏散和扑救；如面积过小，不仅影响使用，还会提高工程造价。1、垂直防烟区:通常按每层楼作为一个垂直防烟区(与防火分区划分相同)。2、水平防烟区:每层楼防烟区按照每个水平防火分区划分数个防烟区，防烟区的划分不能跨越防火分区。3、防烟区面积规定:每个防烟分区的面积不易大于500m2，对有自动灭火设备的建筑物，防烟区可扩大l倍。,4、防烟分区的划分应注意以下几点：,()凡需要设置排烟设施的走道、房间(不包括净空高度超过m的房间)、应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于cm的梁划分防烟分区。()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。（）房间(包括地下室)按规定设排烟设施而走道不设，并且房间与走道相通的门是防火门时，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。（）、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。（)、当建筑面积较大时，可将每个防烟分区划分成几个排烟系统，并将竖风道分散布置在相应防烟分区之内，以便尽量缩短水平风道。这样，不仅排烟效果好，而且经济。,第四节、防烟、排烟设施,一、设置防烟、排烟系统的必要性二、高层建筑防、排烟的任务三、高层建筑防烟、排烟的设计程序四、防、排烟设计过程中必须考虑的几个问题,一、设置防烟、排烟系统的必要性,现代化的高层民用建筑，可燃的装修、陈设较多，还有相当多的高层建筑使用了大量的塑料装修、化纤地毯和用泡沫塑料填充的家具。这些可燃物在燃烧过程中，会产生大量的有毒烟气和热，同量要消耗大量的氧气。据日本、英国对火灾中造成人员伤亡的原因统计表明，由于CO中毒窒息死亡或被其它有毒烟气熏死者，一般占火灾总死亡人数的，最高达以上；而被火烧死的人当中，多数是先中毒窒息晕倒后被烧死的。如日本“千日”百货大楼火灾，死亡的人中就有人是被烟熏死的。据测定分析，烟气中含有CO、CO2、C1等多种有毒成分，高温缺氧又会对人体造成危害；同时，烟气有遮光作用，使人的能见度下降。这对疏散和救援活动造成很大的障碍。为了及时排除有害烟气，保障高层建筑内人员的安全疏散和有利于消防扑救，在高层建筑中设置防烟、排烟系统是十分必要的。防烟系统(smokeprotectionsystem)为采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统；排烟系统(smokeextractionsystem)为采用机械排烟方式或自然通风方式，将烟气排至建筑物外，维持烟区内一定能见度的系统。,二、高层建筑防、排烟的任务,1、就地排烟:将火灾产生的烟气在着火房间就地加以排出。2、防止烟气扩散:当烟气排除困难时防止烟气扩散到疏散通道和其他防烟区。3、保证人员安全疏散:保证疏散扑救用的防烟楼梯及消防电梯间内无烟，使着火层人员迅速疏散，给营救人员创造有利条件。,三、高层建筑防烟、排烟的设计程序,方法：进行防、排烟设计时，首先要了解清楚建筑物的防火分区，并且合理划分防烟分区。防烟分区应在同一防火分区内，其建筑面积不宜过大，一般不超过。然后，再确定合理的防、排烟方式和进一步选择合理的防、排烟系统，继而确定送风道、排风道、排烟口、防火阀等位置。步骤：1、根据建筑设计制定该建筑物分属高层建筑的类别，明确防、排烟的设计要求；2、确定防排烟部位、划分防烟分区，凡能设置自然排烟者提交建筑专业设计人员综合考虑；3、划定机械防排烟的部位，确定技术方案，估算加压送风量，提出送风道及排烟道的断面，风口和风机的设置要求，与其他专业协调；4、绘制方案设计图；5、进行防排烟系统的计算；6、提供竖风道、排烟道及墙上留洞的具体要求供建筑、结构设计人员综合设计；7、提出自控要求，供电气专业设计人员综合设计；8、绘制施工图。,四、防、排烟设计过程中必须考虑的几个问题,1、对高层建筑的加压送风系统，其送风机可以分段设置，一般宜每隔20层左右设一台送风机。2、防烟楼梯间及其前室宜分别设置送风竖井（管），防烟楼梯间每隔二、三层设一个送风口，前室或合用前室每层设一个送风口。3、正压送风机宜优先采用离心风机，一般在屋顶上，但必须设防护罩。4、屋顶的通风机应设在砼或钢架基础上。5、排烟风机不应装设调节阀，且有备用电源，并能自动切换，以防空气倒流。6、正压送风机引入口应设单流阀，正压送风机吸入口、排烟风口设在室外时，应考虑防雨水、虫鸟侵入的措施。,第五节、高层建筑机械加压送风防烟,一、机械加压送风防烟系统的组成二、机械加压送风防烟部位的确定三、加压送风防烟系统送风量的计算方法四、机械加压送风防烟系统的基本要求,一、机械加压送风防烟系统的组成,机械加压送风防烟系统，由下列三部分组成：()、对加压空间的送风通常是依靠通风机通过风道分配给加压空间中必要的地方。这种空气必须吸自室外，并不应受到烟气的污染。加压空气不需要作过滤、消声或加热等任何处理。()、加压空间的漏风任何建筑物空间的围护物，都不可避免地存在着不严密的漏风途径，如门缝、窗缝等。因此，加压空间和相邻空间之间的压力差，必然会造成从高压侧到低压侧的渗漏。加压空间与相邻空间之间的严密程度，将决定渗漏风量的大小。()、非加压部分的排泄空气由加压空间渗入相邻的非加压部分，必须使空气与烟气顺利地流至建筑物外。如果没有设置必要的排泄途径，则加压空间和相邻部分之间，将难以维持正常的压力差。一般由机械排烟系统或可开启外窗的自然排烟系统相配合。,二、机械加压送风防烟部位的确定,、防烟楼梯间及其前室不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室，如图8-10所示。不具备自然排烟条件的楼梯间及其前室，采用可开启外窗自然排烟。、楼梯间的前室当楼梯间设有可开启的排烟窗能自然排烟，而其前室不靠外墙时，可对楼梯间的前室设置机械加压送风系统。、消防电梯前室当消防电梯前室不具备自然排烟条件时，应设置机械加压送风系统。、合用前室合用前室受楼梯井和消防电梯井烟囱效应的影响，应设置机械加压送风系统。当楼梯间设置机械加压送风系统时，考虑到楼梯间与合用前室之间的压差保持及风量分配，合用前室应设置独立的机械加压系统；当与楼梯间共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动控制装置。、封闭式避难层封闭式避难层应设置独立的机械加压送风系统。,三、加压送风防烟系统送风量的计算方法,1、压差法：采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室；消防电梯间前室及合用前室的加压送风量按门关闭时保持一定正压值计算。2、风速法：采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室及合用前室，当门开启时，门洞处保持一定的风速。3、泄压阀开启面积计算：单独的消防电梯前室加压送风系统，如按保持开启门洞处一定风速，所需风量远大于保持正压所需风量时，可能造成消防电梯前室超压，宜考虑设置泄压阀，其阀板开启面积按前室和走道静底差值不超过60Pa。5、加压送风量控制标准高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或按表12-6的规定确定。当计算值和本表不一致时，应按两者中较大值确定。,机械加压送风防烟系统的基本要求,1、机械加压送风风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，其安装位置应符合下列要求：(1)、送风机的进风口宜直接与室外空气相联通；(2)、送风机的进风口不宜与排烟机的出风口设在同一层面。如必须设在同一层面时，送风机的进风口应不受烟气影响；(3)、送风机应设置在专用的风机房内或室外屋面上。风机房应采用耐火极限不低于2.5h隔墙和1.5h的楼板与其它部位隔开，隔墙上的门应为甲极防火门；(4)、设常开加压送风口的系统，其送风机的出风管或进风管上应加装单向风阀；当风机不设于该系统的最高处时，应设与风机联动的电动风阀。2、加压送风口设置应符合下列要求：(1)、楼梯间宜每隔2-3层设一个常开式百叶送风口；合用一个井道的剪刀楼梯应每层设一个常开式百叶送风口；(2)、前室应每层设-个常闭式加压送风口，火灾时由消防控制中心联动开启火灾层的送风口。当前室采用带启闭信号的常闭防火门时，可设常开式加压送风口；(3)、送风口的风速不宜大于7m/s；(4)、送风口不宜设置在被门挡住的部位；(5)、只在前室设机械加压送风时，宜采用顶送风口或采用空气幕形式。,3、送风管道应采用不燃烧材料制作，当采用金属风道时，管道风速不应大于20m/s；当采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。4、当加压送风管穿越有火灾可能的区域时，风管的耐火极限应不小于1h。5、送风井道应采用耐火极限不小于lh的隔墙与相邻部位分隔，当墙上必须设置检修门时应采用丙级防火门。6、当系统的余压超过最大压力差时，应设置余压调节阀或采用变速风机等措施7、超过32层或建筑高度超过100m的高层建筑，其送风系统和送风量应分段设计。8、前室均设机械加压送风的剪刀楼梯间可合用一个机械加压送风风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。9、封闭避难层(间)的机械加压送风量应按避难层(间)净面积每平方米不少于30m3h计算。10、电梯井的机械加压送风量可根据电梯井的缝隙量及烟囱效应大小，进行模拟计算或按每层送风量为1350m3h计算。11、机械加压送风应满足走廊一前室一楼梯间的压力呈递增分布，余压值应符合下列要求:(1)、前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)与走道之间的压差应为25-30Pa；(2)、封闭楼梯间、防烟楼梯间、防烟电梯井与走道之间的压差应为40-50Pa。注：当走道和前室同时设有机械加压送风或前室(合用前室)设有机械加压送风而防烟楼梯间采用自然通风方式时，可不受本条限制。,第六节、高层建筑机械排烟,一、机械排烟设置部位的确定二、机械加压送风防烟部位的确定三、机械排烟系统排烟量的计算方法四、排烟系统的基本要求,第六节、高层建筑机械排烟,一、机械排烟设置部位的确定根据高层民用建筑设计防火规范的规定，对一类建筑和高层超过m的二类建筑的下列走道和房间设置机械排烟设施：(1)长度超过m，且无直接天然采光或设固定窗的内走道。()虽有直接采光和自然通风，但长度超过m的内走道()面积超过及高度在m以下，并且不具备自然排烟条件的室内中庭。()地下室各房间总面积超过或一个房间面积超过，且经常有人停留或可燃物较多的房间。但设有窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外。,二、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。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。,三、机械排烟系统排烟量的计算方法,1、高层民用建筑设计防火规范计算方法根据高层民用建筑设计防火规范规定，排烟量的计算按如下要求进行：()、当排烟风机担负一个防烟分区时(包括不划分防烟分区的大空间房间)，应按该防烟分区面积每不小于m3/h计算；当担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每1不小于m3/h计算。一个排烟系统可以担负几个防烟分区，其最大排烟量为0000m3/h；最小排烟量为72003/h。()、室内中庭的排烟量以其体积大小，按次换气计算。当室内中庭体积大于000m3时，其排烟量按其体积的次换气计算；当室内中庭体积小于000m3时，其排烟量按其体积的次换气计算。但必须注意，按规定计算出来的总风量，不应小于相邻档次按其最大体积计算出来的总风量。()、带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，当裙房以上部分能采用可开启外窗自然排烟措施时，其裙房以内部分如不具备自然排烟条件的前室或合用前室，应设置局部机械排烟设施，其排烟量按每m3不小于m3/h计算。选择排烟风机，应附加漏风系数，一般采用。排烟系统的管道，应按系统最不利的条件考虑，也就是按最远两个排烟口同时开启的条件计算。,四、排烟系统的基本要求,1、排烟系统的布置()走道与房间的排烟系统宜分开设置，走道的排烟系统宜竖向布置，房间的排烟系统宜按防烟分区布置。()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。()机械排烟系统与通风和空气调节系统宜分开独立设置。当有条件利用通风和空气调节系统进行排烟时，必须采取可靠的防火安全措施。如设有在火灾时能将通风和空气调节系统自动切换为排烟系统的装置。()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，但是不能采用将上层烟气引向下层风道的布置方式。()每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过个。()独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用。()需要排烟的地下室房间，应同时设有进风系统(机械进风或自然进风)，进风量不宜小于排烟量的，并应组织合理的气流使烟气顺利排出。()净空高度超过的室内中厅，竖向的排烟口应按2至层设一排烟口或者分段设置。,第七节、