第3章---烟气的产生、蔓延和控制PPT课件

22.05.2020,第3章烟气的产生、蔓延和控制,3.1烟气的产生,（1）火灾伤亡。（2）烟气控制。,（3）防烟分区。（4）防排烟系统。,1、烟气的概念2、烟气的组成3、产烟量,烟气升起,烟气飞升,烟气缭绕,22.05.2020,为人员疏散提供安全环境；控制和减少烟气从火灾区域向周围相邻空间的蔓延；为火灾扑救人员提供安全保证；保护人员生命财产安全；帮助火灾后烟气的及时排除,烟气控制,22.05.2020,防烟系统是指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。排烟系统是指采用自然通风或机械排烟方式，使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外，从而消除烟气的有害影响。排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。排烟窗、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式。机械排烟的方式可克服自然排烟的局限，能够有效地排出烟气。,22.05.2020,以我国新建高层宾馆为例，客房放置两张床、写字台、沙发、软椅茶几、木门壁橱等床垫及床上用品、地毯、窗帘等。相当于3040kgm2的标准木材，即平均火灾负荷密度为3040kgm2。一般木材在300时，发烟量约为34m3g，即30004000m3kg。典型客房面积为18m2，一客房内可燃物按木材的发烟量为2205000m3。发烟量不损失，可充满像北京长富宫饭店主楼(高90m，标准层面积960m2)类似的高层建筑24座。,22.05.2020,3.2烟气的特征参数,1、温度2、烟气的减光性3、烟气的光密度4、火场能见度5、烟尘颗粒大小及粒径分布,22.05.2020,3.3烟气的危害,1、高温烟气携带并辐射大量的热量2、缺氧3、烟气的毒害4、火灾烟气中能见度降低的危害,22.05.2020,22.05.2020,3.4建筑火灾烟气的蔓延,1、烟气流动与蔓延过程,3、建筑火灾蔓延的方式,4、建筑火灾蔓延的途径,2、烟气流动与蔓延过程的动力,22.05.2020,建筑火灾烟气流动与蔓延过程动力烟囱效应外界温度较低时，在建筑物的竖井内，空气通常自然向上运动，这一现象称为烟囱效应。正向烟囱效应：外界温度低，内部温度高逆向烟囱效应：外界温度高，内部温度低建筑火灾中的烟气蔓延在一定程度上依赖于烟囱效应。外部风作用在背风面：外部风产生的负压会抽走着火房间烟气，缓解烟气蔓延在迎风面：外部风作用驱动烟气在着火楼层内迅速蔓延，扩大烟气危害。膨胀作用和浮力膨胀作用：对于有多个门（窗）敞开的着火房间，其作用可以忽略；对于密闭性较好的着火房间，其产生的压差非常重要。浮力作用：使烟气经着火房间顶棚开口或墙壁任何开口（缝隙）向其他区域蔓延。影响随与着火区之间的距离增大而减小。引风机动力作用（供暖、通风和空调系统）迅速传递烟气。在火灾起始阶段，有助于火灾探测。随火势的增长，加速烟气的蔓延。,22.05.2020,火灾蔓延方式火焰接触：火舌点燃延烧：固体表面起火，因导热加温使表面连续燃烧导热：气体固体热辐射：非接触热对流：气体间,22.05.2020,火灾蔓延途径内墙门楼板孔洞和垂直管道房间隔墙：不燃材料楼板、墙壁管线和缝隙闷顶：吊顶入孔闷顶空间外墙窗口,22.05.2020,3.5建筑火灾烟气的控制技术,1、住宅建筑2、公共建筑,1、烟气控制及控制的途径,3、防排烟系统的设置原则,4、自然排烟,2、民用建筑的分类,5、机械排烟,6、机械加压送风防烟,概念、优点、自然排烟的方式、设置应注意的问题,1、机械排烟方式的设置场所2、机械排烟系统设计的一般要求3、排烟区域的补风要求4、机械排烟量的确定,1、机械加压送风防烟系统的组成2、加压送风的原则和方式3、加压送风的风压、送风量4、加压送风风机,1、高层2、单多层,1、民用建筑防排烟系统设置原则2、汽车库、修车库、停车场防排烟系统设置原则3、其他。,22.05.2020,烟气控制以风机形成的风压来阻止火灾过程的烟气蔓延，所有可以单独或组合起来使用以减轻或消除火灾烟气危害的方法.控制途径：挡烟指用某些性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域，不让它流到可对人对物产生危害的地方。适用于建筑物与起火区没有开口、缝隙或漏洞的区域。排烟使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外，从而消除烟气的有害影响。排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。排烟窗、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式，适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其它阻碍烟气流动的驱动力的区域。挡烟效果取决于挡烟物密闭性及两边的压差。密闭性影响因素包括：穿过墙、地板的管道周围的缝隙；墙和地板交接处的缝隙；门缝。压差影响因素：烟囱效应；浮力；外部风；供暖、通风和空调系统。,22.05.2020,22.05.2020,1、民用建筑防排烟系统设置原则建筑高度大于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度大于100m的住宅建筑建筑高度大于100m的高层建筑地下、半地下建筑(室)应设置防排烟设施的部位面积大于2000m2；长边大于60m；室内或走道的任一点至最近的排烟口或排烟窗的水平距离大于30m；歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉OK厅(含具有功能的餐厅)、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；地下商店应。,22.05.2020,2、汽车库、修车库、停车场防排烟系统设置原则汽车库、修车库、停车场设计防火2015面积大于2000m2的地下汽车库应设机械排烟，并且防烟分区面积不大于2000m2，排烟风机风量不小于6次/h换气次数。当汽车库无直接通向室外的汽车疏散口时，该防火分区的机械排烟系统应设置进风系统，且送风量不小于排烟量的50%。,22.05.2020,3、其他（1）观众厅、会议厅、多功能厅；（2）电影院、剧场、礼堂；（3）老年人建筑及儿童活动场所；（4）医院的病房。,22.05.2020,1、机械排烟方式的设置场所对一类建筑和高度超过32m的二类建筑的下列部位应设置机械排烟设施。长度超过20m，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60m的内走道。面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间。净空高度超过12m及12m以下，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房间(设有窗井等采用可开窗自然徘烟措施的房间除外)。人防工程设置机械排烟设施的规定。,22.05.2020,2、机械排烟系统设计的一般要求（1）机械排烟系统横向应按每个防火分区独立设置。（2）建筑高度超过100m的高层建筑，排烟系统应竖向分段独立设置，且每段高度不应超过100m。（3）排烟风机可采用离心式或轴流排烟风机(满足280C时连续工作30min的要求)，排烟风机入口处应设置280C能自动关闭的排烟防火阀，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。（4）排烟风机宜设置在排烟系统的顶部，烟气出口宜朝上，并应高于加压送风机和补风机的进风口，两者垂直距离或水平距离应符合建筑防排烟系统技术规范第3.3.3条第3款的规定。（6）排烟风机应设置在专用机房内。（7）、（8）、（9）、（10）、（11）、（12）、（13）。,22.05.2020,3、排烟区域的补风要求（1）除建筑地上部分设有机械排烟的走道或面积小于500m，的房间外，排烟系统应设置补风系统。（2）补风系统应直接从室外引入空气，且补风量不应小于排烟量的50%。（3）补风系统可采用疏散外门、手动或自动可开启外窗等自然进风方式以及机械送风方式。（4）补风口与排烟口设置在同一空间内相邻的防烟分区时，补风口位置不限；当补风口与排烟口设置在同一防烟分区时，补风口应设在储烟仓下沿以下；补风口与排烟口水平距离不应少于5m。（5）排烟区域所需的补风系统应与排烟系统联动开闭。（6）机械补风口的风速不宜大于10m/s，人员密集场所补风口的风速不宜大于5m/s；自然补风口的风速不宜大于3m/s。（7）补风管道耐火极限不应低于0.5h，当补风管道跨越防火分区时，管道的耐火极限不应小于1.5h。,22.05.2020,4、机械排烟量的确定（1）当排烟风机担负多个防烟分区时，其风量应按最大一个防烟分区的排烟量、风管(风的漏风量及其它未开启排烟阀或排烟口的漏风量之和计算。（2）一个防烟分区的排烟量，下列场所可按以下规定确定:建筑面积小于等于500m2的房间（防烟分区，挡烟垂壁，不到顶的隔断构造都不算房间；建筑面积大于500m2小于等于2000m2的办公室；建筑面积大于500m2小于等于1000m2的商场和其他公共建筑的室内场所，当建筑面积大于1000m2。,22.05.2020,1、机械加压送风防烟系统的组成（1）对加压空间的送风。通风机通过风道分配给加压空间中必要的地方。空气必须吸自室外，且没受到烟气污染。加压空气不需过滤、消声和加热等处理。（2）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l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透漏风量的大小。（3）非正压部分的排泄。空气由加压空间渗入相邻的非加压部分后，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。,22.05.2020,2、加压送风的原则和方式加压送风系统设置的一般要求（1）机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室。（2）建筑高度超过100m的高层建筑。（3）带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室。（4）加压送风口不宜设在影响人员疏散的部位。（5）、（6）。加压送风系统主要有以下几种方式（1）仅对防烟楼梯间加压送风(前室不加压)。（2）对防烟楼梯间及前室分别加压。（3）对防烟楼梯间及有消防电梯的合用前室分别加压。（4）仅对消防电梯的前室加压。（5）防烟楼梯间具有自然排烟条件，仅对前室及合用前室加压。,22.05.2020,3、加压送风的风压、送风量风压机械加压送风机的全压，除计算最不利管道压头损失外，尚应有余压。其余压值应符合的要求：防烟楼梯间、防烟电梯井应为4050Pa；前室、合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层(间)为2530Pa。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，可不受此限制。人防工程防烟楼梯间送风余压值不应小于50Pa，前室或合用前室送风余压值不应小于25Pa。避难走道的前室送风余压值不应小于25Pa。送风量高层建筑物防烟楼间及其前室、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，或用查表法确定。当计算值和查表法不一致时，应按两者中较大的值确定。,22.05.2020,4、加压送风风机（1）送风机的进风口宜直通室外。（2）送风机的进风口宜设在机械加压送风系统的下部，且应采取防止烟气侵袭的措施。（3）送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一层面。当必须设在同一层面时，送风机的进风口与排烟风机的出风口应分开布置。竖向布置时，送风机的进风口应设置在排烟机出风口的下方，其两者边缘最小垂直距离不应小于3.0m；水平布置时，两者边缘最小水平距离不应小于10.0m。（4）送风机应设置在专用机房内。该房间应采用耐火极限不低于2.0h的隔墙和1.5h的楼板及甲级防火门与其它部位隔开。（5）当送风机出风管或进风管上安装单向风阀或电动风阀时，应采取火灾时阀门自动开启的措施。,22.05.2020,3.6防排烟设施,1、防火阀2、排烟阀3、排烟防火阀,1、加压送风口,1、概念2、形式和结构3、设置要求,3、排烟窗,4、防烟防火阀与排烟防火阀,2、排烟口,5、挡烟垂壁,1、概念2、设置要求,1、概念2、设置要求,22.05.2020,（一）加压送风口1、除直灌式送风方式外，楼梯间宜每隔23层设一个常开式百叶送风口，合用一个井道的剪刀楼梯的两个楼梯间，应每层设一个常开式百叶送风口；分别设置井道的剪刀楼梯的两个楼梯间应分别每隔一层设一个常开式百叶送风口。2、前室、合用前室应每层设一个常闭式加压送风口，并应设手动开启装置。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、剪刀楼梯的两个楼梯间宜分别设置送风井道和机械加压送风机。当受条件限制时，住宅建筑的两个楼梯间可合用送风井道和送风机，但送风口应分别设置。,加压送风口图片,22.05.2020,1、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1.5m。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；2、用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，排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位，排烟口至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m；3、单独设置的排烟口，平时应处于关闭状态，其控制方式可采用自动或手动开启方式；4、排烟口的风速不宜大于10m/s；5、同一分区内设置数个排烟口时，要求做到所有排烟口能同时开启，排烟量应等于数个排烟口排烟量的总和。,二、排烟口,排烟口图片,22.05.2020,防火阀安装在通风、空气调节系统的送、回风管道上，平时呈开启状态，火灾时当管道内烟气温度达到70C时关闭，并在一定时间内满足漏烟量和耐火完整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。一般由阀体、叶片、执行机构和温感器等部件组成。,22.05.2020,设置防火阀的基本要求1、通风管道穿越不燃烧体楼板处应设防火阀。通风管道穿越防火分区、防火墙处应设防烟防火阀，或在防火墙两侧分别设防火阀。各层每个防火分区内的通风、空气调节系统均系独立设置时，则被保护防火分区内的送、回风水平风管与总管的交接处可不设防火阀。2、送、回风总管穿越通风、空气调节机房的隔墙和楼板处应设防火阀。3、送、回风道穿过机房(其他贵重设备)、贵宾休息室、多功能厅、大会议室等性质重要或火灾危险性大的房间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，在这类建筑中每层的水平送、回风管道与垂直风管交接处的水平管段上，应设防火阀。5、风管穿过建筑物变形缝处的两侧，均应设防火阀。6、防火阀的易熔片或其他感温、感烟等控制设备一经作用，应能顺气流方向自行严密关闭。并应设有单独支吊架等防止风管变形而影响关闭的措施。7、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。8、公共建筑的厨房、浴室、卫生间等，一般可选用带自垂式百叶的卫生间排风扇。若采用机械或自然垂直排风管道，如采取防止回流的措施有困难时，应在排风支管上设置防火阀。,22.05.2020,排烟防火阀安装在机械排烟系统的管道上，平时呈开启状态，火灾时当排烟管道内烟气温度达到280C时关闭，并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。,22.05.2020,排烟防火阀的设置原则1、在排烟系统的排烟支管上，应设排烟防火阀。2、排烟管道进入排烟风机机房处，应设排烟防火阀，并与排烟风机联动。3、在必须穿过防火墙的排烟管道上，应设排烟防火阀，并与排烟风机联动。4、安装在排烟管道上的排烟阀，平时处于常闭状态。火灾时通过火灾探测器或电信号打开，并联动排烟风机启动。,22.05.2020,1、概念用不燃材料制成，垂直安装在建筑顶棚、横梁或吊顶下，能在火灾时形成一定的蓄烟