防烟排烟通风.ppt

第九章防烟排烟通风 9 1 1作用与功能 烟气能致命 火灾时产生的烟气的主要成分为一氧化碳 人在这种气体的窒息作用下 死亡率很高 约达50 70 另外烟气遮挡人的视线 使人们在疏散时难以辨别方向 9 1 1作用与功能 烟气能致命 尤其是高层建筑 因其自身的 烟囱效应 使烟上升速率极快 如不及时排除 很快会垂直扩散到各处 因此 当发生火灾后 应立即使防排烟系统投入工作 将烟气迅速排出 并防止烟气窜入防烟楼梯 消防电梯及非火灾区内 1 便于安全疏散 2 便于灭火 3 可控制火势蔓延扩大 9 1 1建筑物烟气流动特性 1烟气的扩散机理 EffectofsmokeanditsControl EffectofsmokeanditsControl 烟气的扩散速度 1 水平方向 火灾初期为自然扩散 速度为0 1m s左右 起火阶段为对流扩散 速度为0 3m s左右 火灾中期 高温火灾为对流扩散 速度为0 5 0 8m s 2 楼梯等垂直部分流动速度 3 4m s 意味着只需半分钟左右 烟气就可以从大楼的底层扩散到一栋超高层建筑的楼顶 可见 火灾时 大楼内烟气的扩散速度是非常之快的 2烟气速度在走廊流动过程中的下降 图9 4在走廊流动过程中烟气的下降状态 图9 5烟气在走廊流动中的下降 图7 6建筑物内的烟气流动 图7 7建筑物内的气流 图7 9有火灾层时建筑物内压力 9 1 2防火和防烟分区 在建筑设计中 利用各种防火分隔设施 将建筑物的平面和空间分成若干个分区 称为防火分区 1防火分区 9 1 2防火和防烟分区 竖向防火分隔设施主要有楼板 避难层 防火挑檐 功能转换层等 水平防火分隔设施主要有防火墙 防火门 防火窗 防火卷帘 防火幕和防火水幕等 建筑墙体客观上也发挥防火分隔作用 1防火分区 建筑分类 9 1 2防火和防烟分区 1防火分区 当设有自动灭火系统时 上述面积可增加1倍 为了将烟气控制在一定的范围内 利用防烟隔断将一个防火分区划分成多个小区 称为防烟分区 防烟分区是对防火分区的细分 防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动 它无法防止火灾的扩散 2防烟分区 根据 高规 的规定 设置排烟设施的走道及净高不超过6m的房间 要求划分防烟分区 不设排烟设施的房间 包括地下室 和走道 不划分防烟分区 2防烟分区 防烟分区可通过挡烟垂壁 隔墙或从顶棚下突出不小于0 5m的梁来划分 挡烟垂壁是用不燃材料制成 从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动挡烟设施 活动挡烟垂壁在火灾时因感温 感烟或其他控制设备的作用 能自动下垂 一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道 竖井 进行排烟 每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2 且不应跨越防火分区 对于面积小 且其墙体 楼体耐火性能较好 密闭性好并采用防火门的房间 可以采取关闭房门使火灾房间与周围隔绝 让火势由于缺氧而熄灭的防烟方式 3密闭防烟 9 1 3安全疏散 建筑物发生火灾后 受灾人员需及时疏散到安全区域 疏散路线一般分为4个阶段 第1阶段为室内任一点到房间门口 第2阶段为从房间门口至进入楼梯间的路程 即走廊内的疏散 第3阶段为楼梯间内疏散 第4阶段为出楼梯间进入安全区 沿着疏散路线 各个阶段的安全性应当依次提高 9 1 3安全疏散 楼梯是建筑物中的主要垂直交通通道 根据防火要求可分为敞开楼梯间 封闭楼梯间 防烟楼梯间及室外楼梯等几种型式 1 敞开楼梯间 图7 1 2 封闭楼梯间 图7 2 3 防烟楼梯间 图9 3防烟楼梯间形式示意图 a 带封闭前室的防烟楼梯间 b 带凹廊的防烟楼梯间 c 带阳台的防烟楼梯间 一般分为三种 1 自然排烟 2 机械排烟 3 机械加压送风防烟方式 9 1 4高层民用建筑的防火排烟方式 防烟 排烟设计的目的是 将火灾产生的大量烟气及时予以排除以及阻止烟气向防烟分区以外扩散 以确保建筑物内人员的顺利疏散 安全避难和为消防队员创造有利扑救条件 因此防烟 排烟是进行安全疏散的必要手段 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 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 对靠外墙的防烟楼梯间及其前室 消防电梯间前室和防烟楼梯间合用前室 有条件时应尽量采用自然排烟 自然排烟的条件 自然排烟的条件 一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑 无直接对外自然通风窗 且长度超过20m的内走道 或走道两端有自然通风窗 且符合自然排烟条件 如走道长度不超过60m 时 可采用自然排烟 自然排烟的条件 防烟楼梯间前室或合用前室 利用敞开的阳台 凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时 则利用自然排烟 自然排烟的方式 8 2 2采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定 8 2 2 1防烟楼梯间前室 消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2 0m2 合用前室不应小于3 0m2 8 2 2 2靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2 0m2 8 2 2 3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 自然排烟的方式 8 2 2 4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 8 2 2 5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积的5 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多层楼房可共同一个排烟竖井 机械防烟的条件 高层建筑的下列部位要求设置独立的机械加压送风的防烟设施 1 不具备自然排烟的防烟楼梯间 消防电梯前室或合用前室 2 采用自然排烟的防烟楼梯间 其不具备自然排烟条件的前室 3 封闭避难层 间 4 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 人防工程要求设机械加压送风防烟设施的部位有 1 防烟楼梯间及其前室 或合用前室 2 避难走道及其前室 设在高层建筑内的汽车停车库 歌舞娱乐放映游艺场所应设置防烟 排烟设施 机械防烟的条件 对国内不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室进行加压送风的做法有以下三种 1 只对防烟楼梯间进行加压送风 其前室不送风 2 对防烟楼梯间及其前室分别设置两个独立的加压送风系统 进行加压送风 3 对防烟楼梯间设置一套加压送风系统的同时 又从该加压送风系统伸出一支管分别对各前室进行加压送风 9 2防烟通风设计 9 2 1机械加压送风系统 1 作用 火灾发生时 将室外新鲜空气加压送入防烟楼梯间及前室或消防电梯间及前室 这里处正压状态 烟气不能进入防烟楼梯间 给人们提供安全疏散通道 优点 系统简单 可靠性高等 2 送风方式 防烟加压系统送风量有三个部分 1 对加压空间的送风 2 加压空间的漏风 3 非正压部分的排风 9 2 2机械防烟加压送风系统的风量 1加压送风系统压力的确定 1 防烟楼梯间为40 50Pa 2 合用 前室 消防电梯间前室 封闭避难层 间 为25 30Pa 9 2 3加压送风防烟系统设计 加压送风量的计算通常采用压差法或流速法 压差法当防烟楼梯间及前室等疏散通道门关闭时 按保持疏散通道合理的正压值来确定加压送风量 2加压送风量的确定 按开启失火层疏散门时应保持该门洞处一定的风速来计算加压送风量 2 风速法 3加压送风口的设置 8 3 8楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口 前室的加压送风口应每层设一个 楼梯间加压送风口平时宜常开 前室加压送风口平时宜常闭 火灾时打开与着火层上下相邻层的风口送风 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 风口应采用自垂式百叶风口或常开百叶式风口 当采用后者时 加压风机的压出管上应设置止回阀 4 高规 提供加压送风量 4 高规 提供加压送风量 4 高规 提供加压送风量 注 表8 3 2 1至表8 3 2 4的风量按开启2 00m 1 60m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入口时 其风量应乘以1 50 1 75系数计算 开启门时 通过门的风速不宜小于0 70m s 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 机械加压送风系统因不是常开 对噪声影响可不予考虑 故允许比一般通风的风速稍大些 对于金属风道 风速不大于20m s 一般控制在14m s左右 对于内表面光滑的混凝土等非金属材料风道 风速不大于15m s 一般建筑风道风速控制在12m s左右 加压送风口的风速不宜大于7m s 4加压送风系统的风速 5防烟加压送风的设计注意事项 8 3 4剪刀楼梯间可合用一个风道 其风量应按二个楼梯间风量计算 送风口应分别设置 8 3 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 8 3 6机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室 宜分别独立设置送风系统 当必须共用一个系统时 应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置 8 3 9机械加压送风机可采用轴流风机或中 低压离心风机 风机位置应根据供电条件 风量分配均衡 新风入口不受火 烟威胁等因素确定 风机 送风机的进风口宜直接与室外空气相联通 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 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 隔墙上的门应为甲级防火门 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 9 3机械排烟 机械排烟就是使用排烟风机进行强制排烟 它由挡烟壁 活动式或固定式挡烟壁 排烟口 或带有排烟阀的排烟口 防火排烟阀门 排烟风机和烟排出口组成 9 3 1机械排烟系统 排烟系统的设计要点 排烟方式机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种 局部排烟 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 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 排烟系统的设计要点 2 机械排烟的排烟量机械排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算 而建筑中庭的机械排烟量则按中庭体积进行计算 机械排烟的排烟量 建规 机械排烟的排烟量 高规 8 4 2设置机械排烟设施的部位 其排烟风机的风量应符合下列规定 8 4 2 1担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6 00m的不划防烟分区的房间时 应按每平方米面积不小于60m3 h计算 单台风机最小排烟量不应小于7200m3 h 8 4 2 2担负两个或两个以上防烟分区排烟时 应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3 h计算 机械排烟的排烟量 高规 8 4 2 3中庭体积小于或等于17000m3时 其排烟量按其体积的6次 h换气计算 中庭体积大于17000m3时 其排烟量按其体积的4次 h换气计算 但最小排烟量不应小于102000m3 h 3 机械排烟系统的补风自然补风 机械送风系统或单独的机械补风系统 4 机械排烟系统的布置走道的机械排烟系统宜竖向设置 房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置 5 机械排烟系统的风速 不宜大于10m s 房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间 消防电梯前室以及合用前室的排烟系统应分开设置 每个排烟系统 排烟口的数量 不宜多于30个 排烟口 排烟阀门 排烟风道等与烟气接触的部件 必须采用非燃材料制作 并与可燃物保持不小于150mm的距离 9 3 3机械排烟系统的设计 机械排烟系统与通风和空气调节系统 一般应分开设置 当有条件利用通风和空气调节系统进行排烟时 则也可以结合利用 但是必须采取相应的安全措施 9 3 3机械排烟系统的设计 9 4 8排烟风机的设置应符合下列规定 1排烟风机的全压应满足排烟系统最不利环路的要求 其排烟量应考虑10 20 的漏风量 排烟风机可采用离心风机或排烟专用的轴流风机 3排烟风机应能在280 的环境条件下连续工作不少于30min 4在排烟风机入口处的总管上应设置当烟气温度超过280 时能自行关闭的排烟防火阀 该阀应与排烟风机连锁 当该阀关闭时 排烟风机应能停止运转 9 4防排烟系统设施与控制 9 4 1防排烟设施 1送风口 排烟口 2排烟防火阀与防烟防火阀 1 排烟防火阀 2 防烟防火阀 3防烟垂壁 或称挡烟垂壁 4防火门 5电动安全门 6排烟窗 7防火卷帘门 1送风口 排烟口 排烟口安装示意图 图7 21 多叶排烟口 送风口 外形示意图及电源图 图7 20 排烟口的平面位置应按以下两个规定 1 每个防烟分区面积按500m2划分 2 防烟分区内任何地点到排烟口水平距离小于30m 如图所示 排烟口布置排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上 且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1 50m 距地面高于2米 设在顶棚上的排烟口 距可燃构件或可燃物的距离不应小于1 00m 排烟口平时应关闭 并应设有手动和自动开启装置 图7 22排烟防火阀 排烟防火阀 排烟阀1 平时 常开2 火灾时 开启3 超过280 关闭4 排烟系统管道上 排烟防火阀 排烟阀1 平时 常闭2 火灾时 开启3 超过280 关闭4 排烟系统管道上 2 防烟防火阀 图7 24防烟防火阀外形示意图 图7 25矩形防烟防火阀构造 图7 26圆形防烟防火阀构造 防烟防火阀 防火阀1 平时 常开2 超过70 关闭3 一般通风 空调系统管道上 3防烟垂壁 或称挡烟垂壁 4防火门 1 防火门的构造及原理防火门由防火门锁 手动及自动环节组成 如图7 28所示 2 电动防火门的控制要求防火门设置实例如图7 29所示 图7 29防火门设置 5电动安全门电动安全门的执行机构是由旋转弹簧锁及DC24V 0 3A电磁线圈 微动开关等组成 其电路如图7 30所示 电动安全门平时关闭 发生火灾后可以通过自动或手动控制将门打开 图7 30防烟 防火门锁电路 6排烟窗排烟窗由电磁线圈 弹簧锁等组成 如图7 31所示 排烟窗平时关闭 并用排烟窗锁 也可用于排烟门 锁住 当发生火灾时可自动或手动将窗打开 图7 31排烟窗示意图 7防火卷帘门设置在建筑物中防火分区通道口处 可形成门帘或防火分隔 9 4 2防排烟电气控制 1 排烟机及送风机的电气控制2 排烟设备的动作程序3 备用电源 设计程序可依下列步骤进行 1 分析建筑方案 了解防火分区 2 确定防排烟对象场所 3 研究确定防排烟方式 4 划分防烟分区 计算防烟区面积 5 确定补风方式 计算补风量 9 1 6防排烟设计程序 对于自然排烟方式 需要校核有效排烟孔口面积 对于机械排烟 还需完成以下步骤 1 计算排烟量 2 布置管道 排烟口 3 选定管道 排烟口尺寸 4 绘制管道系统布置图 5 计算管路阻力 选择排烟风机 9 1 6防排烟设计程序 地下建筑的通风和防火排烟 地下停车场 防空洞 地下商场等地下建筑必须设置通风及排烟系统 1 地下停车场的送 排风量汽车在地下停车场行驶或启动过程会排出大量CO NO2等有害气体 采用全面通风方式 送风 排风以稀释有害气体浓度达到 卫生标准 也可按换气次数估算 排风量不小于6次 h 送风量不小于5次 h 2 地下停车场的排烟量 8 2 1面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统 机械排烟系统可与人防 卫生等排气 通风系统合用 8 2 2设有机械排烟系统的汽车库 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2 且防烟分区不应跨越防火分区 防烟分区可采用挡烟垂壁 隔墙或从顶棚下突出不小于0 5m的梁划分 8 2 4机械排烟系统的排烟量按换气次数不小于6次 h 8 2 3每个防烟分区应设置排烟口 排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙面上 排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m 8 2 5排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机 并应在排烟支管上设有烟气温度超过280 时能自动关闭的排烟防火阀 排烟风机应保证280 时能连续工作30min 8 2 6机械排烟管道风速 采用金属管道时不应大于20m s 采用内表面光滑的非金属材料风道时 不应大于15m s 排烟口的风速不宜超过10m s 8 2 7汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区 当设置机械排烟系统时 应同时设置进风系统 且送风量不宜小于排烟量的50 3 地下停车场的通风与排烟系统设计 通风系统与排烟系统合而为一 平时起排风作用 火灾时作排烟用 通风系统要设防火阀 通风系统的风机要采用耐高温的离心或轴流式风机 驱动电动机选用防爆电机 保证系统在t 280 时连续运行30分钟 3 地下停车场的通风与排烟系统设计 送风系统的设计 当停车场面积不大 车道短且较直时 尽可能采用自然进风 车道截面风速小于0 5m s 当车道较长且弯道较多时采用机械送风 其送风量为排风量的0 85 0 95 送风口布置在下部 排风口布置在上部 9 6人民防空地下室的通风和防排烟 防空地下室的作用 战时用于人员掩蔽 平时可于作商场 会议室 教室等 其通风和防排烟系统设计要满足战时与平时的要求 1 人防地下室的通风 全面通风 送风系统和排风系统 系统的种类 按功能分为清洁式通风 滤毒式