民用建筑防排烟设计概述

1、4.2.3 4.2.3 建筑火灾防排烟建筑火灾防排烟一一 建筑火灾防排烟概述建筑火灾防排烟概述二二 建筑排烟建筑排烟三三 建筑防烟建筑防烟火灾烟气的成分：火灾烟气的成分： 化学成分主要有：化学成分主要有： CO2、CO、水蒸气及其他气体，如氰、水蒸气及其他气体，如氰化氢（化氢（HCN)、氨（、氨（NH3）、氯（）、氯（Cl）、）、氯化氢（氯化氢（HCl）、光气（）、光气（COCl2）据统计资料表明，由于据统计资料表明，由于CO中毒窒息死亡或其他有毒烟气熏中毒窒息死亡或其他有毒烟气熏死者，一般占火灾总死亡人数的死者，一般占火灾总死亡人数的40%50%，最高达最高达65%以上；以上；而被火烧死的人

2、当中，多数是先中毒窒息晕倒后再被火烧死。而被火烧死的人当中，多数是先中毒窒息晕倒后再被火烧死。美国消防局的统计，在火灾死亡人数的美国消防局的统计，在火灾死亡人数的80%的人由于吸入毒气的人由于吸入毒气而致死。而致死。（1）窒息作用）窒息作用 建筑物内当火灾燃烧旺盛时，二氧化碳的浓度可达建筑物内当火灾燃烧旺盛时，二氧化碳的浓度可达15%23%。一般人员接触。一般人员接触10%左右浓度的二氧化碳，会引起左右浓度的二氧化碳，会引起头晕；严重者，会发生昏迷、呼吸困难，甚至处于大脑停顿状头晕；严重者，会发生昏迷、呼吸困难，甚至处于大脑停顿状态，失去知觉。接触态，失去知觉。接触20%左右浓度的二氧化碳，人

3、体的神经中左右浓度的二氧化碳，人体的神经中枢系统出现麻痹，导致死亡。枢系统出现麻痹，导致死亡。高温危害高温危害 火灾时物质燃烧产生大量热量，使烟气温火灾时物质燃烧产生大量热量，使烟气温度迅速升高。火灾初起（度迅速升高。火灾初起（520min）时烟气温）时烟气温度可达度可达250；而后由于空气不足，温度有所下；而后由于空气不足，温度有所下降；当窗户爆裂，燃烧加剧，短时间内可达降；当窗户爆裂，燃烧加剧，短时间内可达500 。燃烧的高温使火灾蔓延；使金属材料强度。燃烧的高温使火灾蔓延；使金属材料强度降低，导致结构倒塌，人员伤亡。高温还会使降低，导致结构倒塌，人员伤亡。高温还会使人昏厥、烧伤。人昏厥、

4、烧伤。烟气的遮光作用烟气的遮光作用 当光线通过烟气时，致使光强度减弱，能见当光线通过烟气时，致使光强度减弱，能见距离缩短，称之为烟气的距离缩短，称之为烟气的遮光作用遮光作用。能见距离。能见距离缩短不利于人员的疏散，使人感到恐怖，造成缩短不利于人员的疏散，使人感到恐怖，造成局面混乱，自救能力降低；同时也影响消防人局面混乱，自救能力降低；同时也影响消防人员的救援工作员的救援工作 一般发光型指示灯或窗户透入光的能见距离一般发光型指示灯或窗户透入光的能见距离仅仅 0 . 2 0 . 4 m ， 对 于 反 光 型 指 示 灯 仅 为， 对 于 反 光 型 指 示 灯 仅 为0.070.16m. 建筑火

5、灾烟气是造成人员伤亡的主要原因建筑火灾烟气是造成人员伤亡的主要原因 烟气中的有害成分或缺氧使人直接中毒或窒息死亡烟气中的有害成分或缺氧使人直接中毒或窒息死亡烟气的遮光作用使人逃生困难而被困于火灾区烟气的遮光作用使人逃生困难而被困于火灾区在高层建筑中，疏散通道的距离长，人员逃生更困在高层建筑中，疏散通道的距离长，人员逃生更困 难，难，对人生命威胁更大，因此在这类建筑物中的烟气的控对人生命威胁更大，因此在这类建筑物中的烟气的控制尤为重要制尤为重要 高层建筑火灾特点及其危害高层建筑火灾特点及其危害高层民用建筑火势高层民用建筑火势蔓延途径蔓延途径多，危害损失大多，危害损失大 楼梯、管道等形成了烟囱效应

6、，助长了火势蔓延楼梯、管道等形成了烟囱效应，助长了火势蔓延高层建筑安全高层建筑安全疏散困难疏散困难，伤亡事故大，伤亡事故大高层建筑火灾高层建筑火灾扑救困难扑救困难高层建筑高层建筑功能复杂功能复杂，容易引起火灾事故，容易引起火灾事故高层建筑装修标准高，内装修材料起火因素复高层建筑装修标准高，内装修材料起火因素复杂杂火灾蔓延的通道火灾蔓延的通道水平蔓延：水平蔓延： 未设防火分区；洞口分隔不完善；未设防火分区；洞口分隔不完善； 吊顶内吊顶内空间空间 ； 可燃的隔墙，吊顶可燃的隔墙，吊顶竖向蔓延竖向蔓延楼梯间；楼梯间； 电梯井；电梯井； 管道井管道井空调管道蔓延空调管道蔓延窗口向上蔓延窗口向上蔓延总平

7、面防火，总平面防火，建筑物耐火等级建筑物耐火等级防火分区防火分区和防火分隔和防火分隔防烟分区防烟分区安全疏散安全疏散:对疏散方向、路标的标示对疏散方向、路标的标示一、建筑火灾防排烟概述一、建筑火灾防排烟概述: （1）便于人员安全疏散、安全避）便于人员安全疏散、安全避难难 （2）便于消防人员灭火）便于消防人员灭火 （3）可控制火势蔓延扩大）可控制火势蔓延扩大 一、建筑火灾防排烟概述一、建筑火灾防排烟概述 利用烟气的利用烟气的热浮力特性热浮力特性采用自然排烟采用自然排烟对保护区域的实行正压送风防烟对保护区域的实行正压送风防烟（一）基本概念（一）基本概念1、建筑分类及耐火等级、建筑分类及耐火等级 按

8、建筑物的使用性质、危险性、疏散和扑救难度等按建筑物的使用性质、危险性、疏散和扑救难度等对建筑进行对建筑进行分类分类 高规将建筑物的耐火等级划分为一、二级，并对不高规将建筑物的耐火等级划分为一、二级，并对不同耐火等级建筑物的建筑构件的同耐火等级建筑物的建筑构件的燃烧性能燃烧性能和和耐火极耐火极限限做了规定做了规定 耐火极限耐火极限是指进行耐火实验，从受到火的作用时起，到是指进行耐火实验，从受到火的作用时起，到或或或或概念概念：在建筑设计中，在建筑设计中，利用各种利用各种防火分隔防火分隔设设 施，施，将建筑平面和空间分成若干个分区将建筑平面和空间分成若干个分区作用作用：火势控制在一定的范围内，以有

9、利：火势控制在一定的范围内，以有利于消防扑救、减少火灾损失于消防扑救、减少火灾损失划分划分：比较可靠的防火分区应包括：比较可靠的防火分区应包括水平防火分区水平防火分区 和和垂直垂直防火分区防火分区两个部分。两个部分。水平防火分区：水平防火分区： 阻止火灾向水平方向蔓延阻止火灾向水平方向蔓延垂直防火分区：垂直防火分区：阻止火灾沿竖向通道向上一层延烧阻止火灾沿竖向通道向上一层延烧2 2、防火分区和防烟分区、防火分区和防烟分区每个防火分区允许最大建筑面积每个防火分区允许最大建筑面积注意：注意：1、若防火分区内设有、若防火分区内设有自动灭火设备自动灭火设备，防火分区面积可，防火分区面积可增加增加一倍一

10、倍 2、高层建筑内的、高层建筑内的商业营业厅、展览厅商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地地上部分防火分区的允许最大建筑面积为上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2；地下部分防火分区；地下部分防火分区的允许最大建筑面积为的允许最大建筑面积为2000m2。 3、当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500m2，当设有自

11、动，当设有自动喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加增加1.00倍。倍。 为了将烟气控制在一定的范围内，利用为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟防烟隔断隔断将一个防火分区划分成若干个小区将一个防火分区划分成若干个小区防烟分区是烟气控制的基础手段，防烟分区是烟气控制的基础手段，防烟分区防烟分区内不能防止火灾的扩大，只能有效地控制火灾产生内不能防止火灾的扩大，只能有效地控制火灾产生的烟气流动的烟气流动，是为有利于建筑物内人员安全疏散和，是为有利于建筑物内人员安全疏散和有组织排烟而采取的技术措施。有组织排烟而采取的技术措施。 主要依靠采用主要依靠采

12、用挡烟垂壁（帘），挡烟梁挡烟垂壁（帘），挡烟梁（墙（墙）、）、隔墙隔墙等形式来实现。等形式来实现。 不可燃不可燃 不设排烟设施不设排烟设施的房间（包括地下室）和走的房间（包括地下室）和走 道，道，不不 划分划分防烟分区防烟分区 设置排烟设施设置排烟设施的走道和的走道和高度不超过高度不超过6m的房间，的房间，要求划分要求划分 每个防烟分区建筑面积每个防烟分区建筑面积不应超过不应超过500m2，且防烟，且防烟分区不得跨越防火分区分区不得跨越防火分区。（。（ 分隔区内的排烟量，在人员疏散的短时间内，必须大于或分隔区内的排烟量，在人员疏散的短时间内，必须大于或等于该区内产生烟的数量。等于该区内产生烟的

13、数量。 根据高层民用建筑设计防火规范的规定，下列部位根据高层民用建筑设计防火规范的规定，下列部位需设置：需设置：1、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室以及封闭、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室以及封闭的避难层。的避难层。2、一类建筑和建筑高度超过、一类建筑和建筑高度超过32米的二类建筑的下列走道或房米的二类建筑的下列走道或房间：间：1) 长度超度长度超度20米的内走道；米的内走道；2）面积超过）面积超过100，且经常有人停留或可燃物较多的房间，且经常有人停留或可燃物较多的房间3）高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。）高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下

14、室。（二）需设置防烟排烟的部位（二）需设置防烟排烟的部位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）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，且进行排烟，且不能跨越防火分区不能跨越防火分区简单、经济，简单、经济，对对的高层建的高层建 筑或筑或的其他建筑的其他建筑 应采用应采用 着火区的着火区的，不使烟气，不使烟气流向非着火区，同时流向非着火区，同时燃烧产生的燃烧产生的，控制，控制火灾蔓延火灾蔓延 可能可能的的，以，以，利于人员安全疏散及救火，利于人员安全疏散及救火人员通行人员通行 利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用，通过

15、建筑物的对外开口，把烟气排至作用，通过建筑物的对外开口，把烟气排至室室外外的排烟方式实质是的排烟方式实质是在自然排烟中，必须有在自然排烟中，必须有。烟气排出口可以是。烟气排出口可以是，也可以是专门设置在，也可以是专门设置在。对高层的建筑来说，可采用专用的对高层的建筑来说，可采用专用的靠外墙靠外墙防烟楼梯间防烟楼梯间及其前室；及其前室； 消防电梯间前室和合用前室；消防电梯间前室和合用前室； 净空高度净空高度小于小于12米米的中庭；的中庭； 长度在长度在2060米之内内走道米之内内走道 地面上和地下室的房间；地面上和地下室的房间；能够防止烟气侵入的楼梯间能够防止烟气侵入的楼梯间在楼梯间入口处在楼梯

16、间入口处设有防烟前室或设专供排烟用的阳台、凹廊设有防烟前室或设专供排烟用的阳台、凹廊等等，且，且通向前室和阳台、凹廊等通向前室和阳台、凹廊等的门均为乙级防火门的楼梯的门均为乙级防火门的楼梯间。间。 （1 1） 利用靠外墙的利用靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室室或合用前室直接对外开启的外窗进行排烟直接对外开启的外窗进行排烟。 （图图）（2）利用建筑物的）利用建筑物的阳台、凹廊或在阳台、凹廊或在外墙外墙上设置便于开上设置便于开启的外窗或排烟窗启的外窗或排烟窗排烟排烟。 （图图）（3 ） 设竖井排烟设竖井排烟 对于无窗房间、内走道或外墙无法开窗的前室可

17、设对于无窗房间、内走道或外墙无法开窗的前室可设排烟竖井进行排烟。排烟竖井进行排烟。二）、高层建筑的自然排烟方式二）、高层建筑的自然排烟方式三）自然排烟窗的开窗面积：三）自然排烟窗的开窗面积：防烟楼梯间前室防烟楼梯间前室、消防电梯间前室消防电梯间前室可开启外窗面积不可开启外窗面积不 应小于应小于2.00m2，合用前室合用前室不应小于不应小于3.00m2。 靠外墙的防烟楼梯间每五层内靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和可开启外窗总面积之和不应小于不应小于2.00m2。长度不超过长度不超过60m的内走道的内走道可开启外窗面积不应小于走道可开启外窗面积不应小于走道面积的面积的2%。需要排烟的

18、房间需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%。 净空高度小于净空高度小于12m的中庭的中庭可开启的天窗或高侧窗的面可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭面积的积不应小于该中庭面积的5%。优点优点：1）不用专门的排烟设备）不用专门的排烟设备2）火灾时不受电源中断的影响）火灾时不受电源中断的影响3）构造简单、经济。）构造简单、经济。4）平时可兼作换气之用。）平时可兼作换气之用。缺点缺点： 因受室外风向、风速和建筑物本身的密封性或因受室外风向、风速和建筑物本身的密封性或热压作用的影响，热压作用的影响，排烟效果不稳定排烟效果不稳定。（二）、机械排烟（二）

19、、机械排烟 设置设置，将烟气通过风道，将烟气通过风道排出排出各房间或走廊。各房间或走廊。排烟稳定，投资较大，操作管理比较复杂，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。需要有防排烟设备，要有事故备用电源。 由由、和和组成。组成。 对起火房间对起火房间排烟；排烟； ，火苗火苗会通过排风口进入排烟会通过排风口进入排烟管道，此时排烟防火阀管道，此时排烟防火阀上的上的280易熔杆熔断，易熔杆熔断，： 根据高层民用建筑设计防火规范的规定根据高层民用建筑设计防火规范的规定一一类高层民用建筑和高度超过类高层民用建筑和高度超过32米的二类高层民用建米的二类高层民用建筑筑的下列部

20、位应设机械排烟装置：的下列部位应设机械排烟装置： 1）无直接自然通风，且长度超过）无直接自然通风，且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过 60m的的. 2) 面积超过面积超过100，且经常有人停留或，且经常有人停留或可燃物较多的地上可燃物较多的地上无窗房间无窗房间或或设固定窗设固定窗的的 3）不具备自然排烟条件）不具备自然排烟条件净空超过净空超过12m的的 4）除利用窗井等开窗进行自然排烟的房）除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面间外，各房间总面 积超过积超过200或一个或一个房间房间面面积超过积超过50，经常有人停留经常有人停

21、留可燃物较多的可燃物较多的需要设置机械排烟的位置需要设置机械排烟的位置面积超过面积超过100，地上无窗房间或设地上无窗房间或设固定窗的房间固定窗的房间不具备自然排烟条件不具备自然排烟条件或净空超过或净空超过12m的中的中庭庭除利用窗井等开窗进除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，行自然排烟的房间外，各房间各房间总面总面 积超过积超过200或一个房间面或一个房间面积超过积超过50 内走道每层的位置相同，内走道每层的位置相同，宜采用垂直布置的系统宜采用垂直布置的系统n 排烟风口的作用距离不得超过排烟风口的作用距离不得超过30m，如走道太长，需设，如走道太长，需设2个或个或2个以上排烟风口时，可以设

22、个以上排烟风口时，可以设2个或个或2个以上的垂直系统个以上的垂直系统n 也可以设水平系统，但每层设水平支管，支管上设也可以设水平系统，但每层设水平支管，支管上设2个或个或2个以上排烟风口个以上排烟风口房间的机械排烟系统房间的机械排烟系统设置设置，然后用竖风道，然后用竖风道将若干层的子系统合为一个系统将若干层的子系统合为一个系统每层的水平风管每层的水平风管防火分区防火分区 ，火灾时，火灾时自动自动或手动开启或手动开启排烟口设置在中排烟口设置在中庭的顶棚上，或庭的顶棚上，或设在紧靠中庭顶设在紧靠中庭顶棚的集烟区棚的集烟区排烟口的最低标排烟口的最低标高应设在中庭最高应设在中庭最高部分门洞的上高部分门

23、洞的上端端在中庭上部设排在中庭上部设排烟机，使着火层烟机，使着火层保持负压保持负压 排烟口排烟口宜设置在宜设置在防烟分区的中心位置防烟分区的中心位置，距离，距离该该防烟分区最远点防烟分区最远点的水平距离的水平距离应小于应小于30m 排烟口排烟口宜设置在顶棚上，或靠近顶棚的墙面宜设置在顶棚上，或靠近顶棚的墙面上上 但距顶棚或楼板但距顶棚或楼板下下800mm以内以内(图图) 排烟口和送风口应由排烟口和送风口应由非燃烧材料制作非燃烧材料制作，宜设宜设置手动或自动开启装置，手动置手动或自动开启装置，手动开关应设在距地面开关应设在距地面0.81.5m的地方的地方（图图）排烟口屋顶风机间屋顶风机间排烟风机

24、排烟风机应设置在排烟系统应设置在排烟系统最高排烟口最高排烟口的的上部上部风机外壳与墙壁或与其他设备间的距离不风机外壳与墙壁或与其他设备间的距离不应小于应小于600mm风机应安装在风机应安装在混凝土或型钢基础混凝土或型钢基础上上风机风机入口总管或支管上入口总管或支管上安装安装280能自动能自动关闭的排烟防火阀门关闭的排烟防火阀门风机应有备用电源，并能自动切换风机应有备用电源，并能自动切换三、三、 机械加压送风机械加压送风 通过通过的方式，使建筑的的方式，使建筑的，如，如 防烟楼梯间、前室、合用前室、封闭的避难层等部防烟楼梯间、前室、合用前室、封闭的避难层等部位形成正压状态，有效地阻止烟气进入。位形成正压状态，有效地阻止烟气进入。向保护区域机械加压送风。向保护区域机械加压送风。由加压送风机、风道、送风口以及风机控制柜等由加压送风机、风道、送风口以及风机控制柜等 组成。组成。该系统的该系统的风源必须吸自室外风源必须吸自室外，且不应受到烟气的污染。，且不应受到烟气的污染。一般情况该系统一般情况该系统与排烟系统与排烟系统共同存在