防排烟系统的原理（讲义）.ppt

民用建筑防排烟系统的原理和构造，南京工业大学暖通空调研究所，2008年12月，第1节防排烟系统的分类、组成和工作原理。高层建筑有火灾，而烟雾是阻碍人们逃生和采取灭火行动并导致死亡的主要原因之一。1.火灾烟气的危害主要有三个方面：1 .有毒：烟气中含有高浓度的一氧化碳和其他有毒气体，如氢氰酸(HCN)和氯化氢(氯化氢)，对人体有直接危害。2.维度：烟雾大大降低了能见度，使人们容易迷失正确的疏散方向，降低了人们在疏散过程中的行进速度。3.恐怖：火灾现场往往会使人感到恐慌、紊乱并形成巨大的心理恐惧，使人失去正常的行为能力，严重影响人们的快速疏散，或造成人员伤亡，或轻微影响人们的身心健康。防排烟设计的目标是：及时消除火灾产生的大量烟雾，防止烟雾扩散到防烟区外，从而保证建筑物内人员的顺利疏散、安全避难，为消防队员创造良好的扑救条件。因此，防排烟是安全疏散的必要手段。设置自然排烟设施，根据烟气的热浮力特性，采用自然排烟和防排烟。设置机械送风和机械排烟系统，对保护区实施正压送风和防排烟及机械排烟。将建筑物分开或建立防烟的封闭避难区。建筑材料和家具的阻燃和消烟处理；喷洒化学抑烟剂或水雾以消除烟雾中的有毒成分和烟雾颗粒。防火分区的目的是防止火势蔓延，并设置防火墙、防火门、防火卷帘和其他设备。防火区根据其方向可分为垂直防火区和水平防火区。2.防烟区是防烟的基本手段。防烟区不能阻止火势的扩大，只能有效控制火灾产生的烟流。它们是为促进建筑物内人员的安全疏散和有组织的排烟而采取的技术措施。它们主要采用阻烟竖墙(帘)、阻烟梁(墙)等形式实现。规范规定每个防烟区的建筑面积不得超过500m2，防烟区不得穿越防火区。从分隔区域排出的烟雾量必须大于或等于在短时间内疏散区域内产生的烟雾量。(4)防排烟系统的分类。一般来说，防排烟系统分为四种类型：1。自然排烟：一种利用火灾产生的烟流的浮力和外部风力通过建筑物的外部开口向外排烟的排烟方法。本质是热烟和冷空气的对流。在自然排烟中，必须有冷空气入口和热烟气出口。排烟口可以是建筑物的外窗，也可以是专门设置在侧壁上部的排烟口。对于高层建筑，可以使用特殊的通风和排烟竖井。2.机械排烟分为局部排烟和集中排烟，也称负压机械排烟。排烟模式，在这种模式下，燃烧室内产生的烟气通过排烟口由排烟机排到外面。局部排烟方法是：在需要排烟的各个部位设置独立的排烟风机直接排烟；其初期投资高，日常维护管理麻烦，管理成本也高。集中排烟方式是：将建筑物分成若干区域，每个区域设置一个排烟风机，利用建筑物屋顶上的排烟风机通过排烟口、排烟竖井或风道向外排烟发生火灾时，着火的房间被封闭起来。这种方法主要用于小房间。5。防排烟系统的组成和原理，1。自然排烟系统的组成(1)。自然排烟口的面积一般为建筑面积的1/50。排烟口应设在离天花板800毫米以内，如图所示。(2)排烟口的平面位置应符合以下两条规定：1。每个保护区的面积应划分为500m22.保护区内任何地方到排烟口的水平距离小于30m，如图所示。2。机械排烟系统的组成该系统使用排烟风机强制排烟。它由阻烟(可移动或固定的阻烟墙，或阻烟隔墙、阻烟梁)、排烟口、防火排烟阀、排烟管道、排烟风机和排烟口组成。如图所示。排烟风机负责防烟区时，防烟区的面积应不小于每平方米60m3/h。实施两个以上防烟区时，最大防烟区面积应不小于120 m3/h/m2。根据计算出的排风量，选择排气扇，增加一个漏风系数，一般为10%-30%。房间和走道的排烟系统应与防烟楼梯间、消防电梯前室和平台前室的排烟系统分开设置。此外，每个排烟系统的排烟口数量不应超过30个。3。机械加压防烟系统的组成机械正压送风系统由：加压风机、风道、送风口、风机控制柜等组成。系统的气源必须从外部吸入，不应被烟气污染。一般来说，该系统和排烟系统共存，如图所示。加压送风的风量通过风机和管道输送到防烟区，建议每三层设置一个加压送风出口。加压鼓风机应配备备用电源。不应在空气供应管道上安装防火阀。第二节高层民用建筑设计防火规范 (GB 50045-95)规定了设置防排烟系统的原则和要求：防排烟设施应设置在建筑物的以下部位：防排烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和共用前室；(2)32米以上的一类或二类建筑面积超过100平方米，无窗房间，经常居住或可燃材料较多，有固定窗扇的房间，地下室房间。(3)无直接自然采光和自然通风的长度大于20m的内走道，或长度大于60m的直接采光和自然通风的内走道。(1)自然防排烟建筑条件的限制自然防排烟方法可用于以下建筑：高度超过100米的住宅建筑除外；高度超过50米的公共建筑以外的建筑。(1)位置：防烟楼梯及其靠近外墙的前室；消防电梯前室和共用前室；净空小于12米的中庭；一条20-60米长的内走道；地上和地下室的房间；(2) 33，360个开口、可打开的窗户等。该设施直接与外界大气相通。(包括电动开启的外窗)开启位置：空间上部，(3)开启面积：防烟楼梯间前室和消防电梯前室可开启的外窗面积不小于2.00m2，共用前室不小于3.00m2.靠近外墙的防烟楼梯每五层可开启的外窗总面积不得小于2.00平方米.长度小于60米的内走道开口面积不应小于走道面积的2%。需要排烟的房间可以打开的外窗面积不得小于房间面积的2%。净空高度小于12米的中庭可开启天窗或高边窗面积不得小于中庭面积的5%。2。机械防烟部分，加压送风系统：对疏散通道的楼梯间进行机械送风，使其压力高于防烟楼梯间注：1。防烟楼梯的前室可以是无烟的。2.防烟楼梯的前室或共用前室可以是无烟的。当开放式阳台、凹型走廊或不同朝向的前室以及可开启的外窗可用于自然排烟时，楼梯可以是无烟的。3.有裙楼的高层建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或共用前室，当裙楼上部采用可开启的外窗自然排烟，且裙楼部分不具备自然排烟条件时，应设置局部正压送风系统，(2)正压标准：防烟楼梯间为40Pa至50Pa。前室、共用前室、消防电梯室前室和封闭避难楼层(室)为25Pa至30Pa。(3)在出风楼梯中每隔二至三层设置一个加压送风出口；应为每层提供前室的加压空气供应口。楼梯间的加压空气供应口应正常打开。前室的增压空气供应口平时应关闭。发生火灾时，应打开防火层上下相邻层的供气口。当前室采用带启闭信号的常闭防火门时，可设置常开加压送风口。(4)轴流风机或中低压离心风机可用作风机的机械增压风机。风扇的位置应确保新鲜空气入口不受火灾和烟雾的威胁。鼓风机的进气口应直接与室外空气相通。鼓风机的进气口不应与抽油烟机的出气口位于同一高度。如果必须位于同一水平面，鼓风机的进气口不应受到烟气的影响。鼓风机应设置在专门的风扇室或室外屋顶。风机房应通过耐火极限不小于2.5h的隔墙和耐火极限为1.5h的楼板与其他部分隔开。隔墙上的门应为甲级防火门。对于带常开增压空气供应出口的系统，单向空气阀应额外安装在鼓风机的空气出口管或空气入口管上。当风扇不位于系统的最高部分时，应设置一个与风扇相连的电动空气阀。3。机械排烟部分，机械排烟：将建筑划分为若干个防烟区，在防烟区安装防烟风机，通过风道将各房间或走廊的烟气强制排出。特点：排烟稳定，投资大，运行管理复杂，需要防排烟设备和应急备用电源。组成：由挡烟板、排烟口、防火排烟阀、排烟风机和排烟口组成。(1)排烟部分：建筑高度超过32m的一类高层建筑和二类高层建筑的以下部分应设置机械排烟设施：不直接自然通风且长度超过20m的内走道或直接自然通风但长度超过60m的内走道。没有窗户的房间或地面有固定窗户的房间，面积超过100平方米，经常有人居住或有更多可燃材料。无自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。除利用窗户(如窗井)自然排烟的房间外，每个房间的总面积大于200m2或一个房间的面积大于50m2，且地下室经常有人或可燃材料较多，(2)系统布置走道的机械排烟系统应垂直设置；房间的机械排烟系统应按防烟分区设置。(3)排烟口应设置在天花板或靠近天花板的墙面上，沿走道方向相邻边缘与附近安全出口的最小水平距离应不小于地面以上1.50米2米。天花板上的排烟口应距离可燃成分或可燃材料不小于1.00米。防烟区排烟口与最远点的水平距离不得超过30m。排烟口平时应关闭，并配备手动和自动开启装置。(4)。排气扇排气扇可采用离心式风扇或排气扇。或者3应使用防烟竖墙、隔墙或横梁来划分防烟区域。下垂高度应通过计算确定，并应满足疏散所需的净高。凹陷高度通常不小于500mm。一、地下车库、面积2000平方米以上的地下车库应配备机械排烟系统。排烟系统可与通风和排气系统结合使用。车库里没有直接通向室外汽车疏散出口的防火隔间。设置机械排烟系统时，进气系统应同时设置，送风量不应小于排烟量的50%。在车库里，有一个直接通向室外汽车疏散出口的防火隔间。当疏散出口靠近地上建筑的周围结构时，为了防止火灾在地下车库内向上蔓延，出口处设置防火卷帘门。如果在这些防火区设置机械排烟系统，还应同时设置进气系统。一、中庭防排烟设计方法、中庭定义及分类高度为三层以上，且平面尺寸短边长不小于6米的大容积空间称为大厅。从防烟的角度来看，中庭可分为三种类型：屏蔽中庭、回廊中庭和混合中庭。屏蔽中庭的防烟和排烟是指在中庭和周围建筑之间使用防火百叶窗隔断或内部幕墙隔断(如硼硅酸盐玻璃)。发生火灾时，中庭和周围建筑空间相互独立，因此中庭和周围建筑空间的防排烟系统完全独立。中庭采用自然排烟或机械排烟。排烟设施应根据具体情况在周围建筑空间单独设置。回廊中庭的烟气控制是指在火灾情况下，中庭与周围建筑使用区域之间通过回廊的空间连接。根据具体情况，在周围建筑区域设置排烟设施。中庭设有自然排烟或机械排烟设施。当中庭发生火灾时，启动中庭排烟系统；当与中庭相连的建筑区域发生火灾时，应启动火灾区域的排烟系统和同一楼层的走廊。混合中庭的排烟混合中庭意味着建筑的下部与世隔绝，上部被屏蔽。例如，一些普通中庭建筑的下层是公共场所，而上层是办公楼和客房。该类型中庭采用中庭排烟方式。第三部分是防排烟系统的施工和安装。材料的易燃等级为：不易燃等级-A、不易燃等级-B1、易燃等级-B2和易燃等级-B3。1.防排烟系统管道的生产和施工1。材料要求(1)排烟管道：排烟管道的本体、框架、固定材料、密封材料和柔性接头必须由不燃材料制成。吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管应采用不燃材料保温，并与可燃物保持不小于150毫米的距离。(2)正压送风管道，送风管道应由不燃材料制成，当采用金属风管时，管道的风速不应大于20m/s；使用非金属材料的风管，如内表面光滑的混凝土风管，不应超过15m/s，当加压送风管道通过有火灾可能的区域时，风管的耐火极限不应小于1h。送风竖井应通过耐火极限不小于lh的隔墙与相邻部分隔开。当必须在墙上设置检修门时，应使用丙类防火门。(3)通风与空调、通风与空调系统管道应由不燃材料制成。接触腐蚀性介质的管道和柔性接头可由阻燃材料制成。复合风管的包覆材料必须为不燃材料，内部保温材料必须为不燃材料非金属风管的制造和连接应符合下列要求。1.法兰的规格应分别满足表7.2.2的要求，螺栓孔的间距不大于120毫米；矩形风管法兰的四角应设有螺孔；2.使用套管连接时，套管的厚度不得小于风道板的厚度；3.无机玻璃钢风管的玻璃布必须无碱或中碱。层数应符合国家标准通风与空调工程施工质量验收规范 GB50243。风道表面不应布满卤素或严重的霜冻。检查次数：每个系统应检查不少于30%。检验方法：测量和观察。砖、混凝土风管的灰缝应饱满，水泥砂浆层的内表面应光滑。检查次数：每个系统应检查不少于30%。检查