《建筑设备》本科课件09 第9章建筑通风及防火排烟

1、第9章 建筑通风及防火排烟学习目标1.了解并掌握建筑环境中有害物的来源及其危害；2.掌握建筑通风系统；3.掌握建筑防火排烟的设置要求；4.掌握通风系统的设备组成、原理和常用材料。本章导读防排烟系统指建筑的防排烟设施，主要包括防烟楼梯间及前室、消防电梯前室、合用前室、封闭楼梯间、避难层等场所设置的防烟设施，防排烟设施是高层民用建筑等建筑中保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。通过本章的学习，使读者了解并掌握建筑环境中有害物的来源及其危害，建筑通风方式，建筑防排火和排烟的设置要求，通风系统的设备组成、原理和常用材料。第9章 建筑通风及防火排烟目录CONTENTS9.1有害物的来源及危害9.2

2、通风系统9.3建筑防火排烟9.4通风系统的设备及附件9.1有害物的来源及危害9.1.1 | 有害物的来源工业有害物的来源工业有害物主要来源于工业生产中散发的悬浮微粒、有害蒸汽和气体、余热和余湿。民用建筑有害物的来源民用建筑有害物主要来源于人们日常的活动、居住环境所使用的材料和室外环境。按区域划分，室内空气污染物来源于室外污染空气和室内来源。9.1.2 | 有害物的危害工业有害物的危害VOC民用建筑室内污染物的种类及危害粉尘对人体危害的大小取决于空气中所含粉尘的性质、浓度和粒径。化学性质有毒的粉尘(汞、砷、铅等)进入人体后，会引起中毒以致死亡；无毒粉尘吸入人体后，会在肺内沉积，发生“砂肺”病。粉

3、尘浓度越大，粒径越小，对人体的危害也越大。粉尘的物理化学活性越大和进入人体的深度越深，对人体的危害越大。常见种类数十种到上百种，主要由脂肪族碳水化合物、芳香族碳水化合物组成。例如酒精类、甲醛、甲苯、四氯化碳等，主要对人体的呼吸器官和神经器官有影响。氨存在于建筑工程中常用的添加剂和防冻剂。氨对皮肤组织、上呼吸道有腐蚀作用，造成流泪、咳嗽、呼吸困难，严重可发生呼吸窘迫综合征；还可通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸停止；通过肺泡进入血液，破损运氧功能。氡是一种无色、无味、自然界唯一的天然放射性惰性气体，由镭蜕变产生，在放射疗法中可用作辐射源，在科研中可用于制造中子。9.1.3 | 卫生标准和

4、排放标准污染物的衡量标准污染物的控制方法卫生标准不同物质的衡量标准不同气体污染物浓度常用以下方式表示。 体积浓度(mL/m3)：1 ppm表示空气中某有害蒸汽或气体的体积浓度为百万分之一，常用单位是mL/m3，因为1 mL=10-6 m3，所以1 mL/m=1 ppm。 质量浓度：每立方米空气中所含某有害蒸汽或气体的质量值mg。堵源节流稀释清除为维护人的身体健康，我国制定了一系列标准。根据国家环保局的统一规定，中国空气质量划分为清洁、未污染或污染物不超标、轻污染、中污染、重污染5级。9.2通风系统9.2.1 | 通风系统的分类全面通风它是对整个房间进行通风换气，用送入室内的新鲜空气把房间里的有

5、害物浓度稀释到卫生标准的允许浓度以下，同时把室内被污染的空气直接或经过净化处理后排放到室外大气中去。局部通风它是采用局部气流，使局部工作地点不受有害物的污染，从而造成良好的局部工作环境。与全面通风相比，局部通风除了能有效地防止有害物质污染环境和危害人们的身体健康外，还可以大大减少排出有害物所需的通风量，是一种经济的通风方式。按通风系统的作用范围分类9.2.1 | 通风系统的分类自然通风自然通风是利用室外风力造成的风压，以及由室内外温度差和高度差产生的热压使空气流动的通风方式，特点是结构简单、不用复杂的装置和消耗能量，因此，是一种经济的，使空气流动的通风方式。机械通风它是依靠风机提供的动力使空气

6、流动。按通风系统的作用动力分类9.2.2 | 自然通风热压作用下的自然通风热压和风压同时作用下的自然通风风压作用下的自然通风窗孔两侧的压力差大小与室内外空气的密度差和进、排风窗孔的高度差有关，通常用热压表示。在大多数工程实际中，建筑物是在热压和风压的作用很难分隔开来。一般，在风压和热压共同作用的这种自然通风中，热压作用的变化较小，风压的作用随室外气候变化较大。具有一定速度的风由建筑物迎风面的门窗吹入房间内，同时又把房间中的原有空气从背风面的门、窗压出去(背风面通常为负压)，这样也可使工作区的空气环境得到改善。由于建筑物的阻挡，建筑物周围的空气压力将发生变化。在迎风面，空气流动受阻，速度减小，静

7、压升高，室外压力大于室内压力。当建筑物外墙上的窗孔两侧存在压力差时，压力较高一侧的空气将通过窗孔流到压力较低的一侧。自然通风的作用原理9.2.3 | 机械通风局部送风局部送、排风局部排风向局部工作地点送风，保证工作区有良好空气环境的方式，称局部送风。局部通风系统也可以采用既有送风又有排风的通风装置，在局部地点形成一道“风幕”，利用这种风幕来防止有害气体进入室内，是一种既不影响工艺操作又比单纯排风更为有效的通风方式。局部工作地点排除被污染气体的系统称局部排风，为了减少工艺设备产生的有害物对室内空气环境的直接影响，将局部排风罩直接设置在产生有害物的设备附近，及时将有害物排入局部排风罩，然后通过风管

8、、风机排至室外。局部通风9.2.3 | 机械通风全面送风全面送、排风全面排风事故通风向整个车间全面均匀地进行送风的方式称为全面送风。全面送风可以利用自然通风或机械通风来实现。个车间常常可同时采用全面送风系统和全面排风系统相结合的系统，对门窗密闭、自行排风或进风比较困难的场所。通过调整送风量和排风量的大小，使房间保持一定的正压或负压。在整个车间全面均匀进行排气的方式称全面排风。全面排风系统既可利用自然排风，也可利用机械排风。事故通风是为防止在生产车间当生产设备发生偶然事故或故障时可能突然放散的大量有害气体或有爆炸性的气体造成更大人员或财产损失而设置的排气系统。全面通风9.3建筑防火排烟9.3.1

9、| 建筑火灾烟气的特性建筑烟气是指发生火灾时物质在燃烧和热分解作用下生成的产物与剩余空气的混合物。火灾的燃烧过程可分为两个阶段：热分解和燃烧过程，它通常是一个不完全燃烧反应过程，在一定温度下，材料分解出游离碳和挥发性气体；游离碳和可燃成分与氧气剧烈化合，并放出热量(即燃烧)。在不完全燃烧下，烟气是悬浮的固体碳粒、液体碳粒和气体的混合物，其小悬浮的团体碳粒和液体碳粒称为烟粒，简称烟。在温度较低的初燃阶段主要是液态粒子，呈白色和灰白色；温度升高后，游离碳微粒产生，呈黑色。烟粒子的粒径一般为0.0110 m，是可吸入粒子。烟气的化学成分及发生量与建筑材料性质、燃烧条件等有关，其主要成分有CO2、CO

10、水蒸气及其他气体，如氰化氢(HCN)、氨(NH3)、氯(Cl)、氯化氢(HCl)、光气(COCl2)。烟气中C0、HCN、NH3等都是有毒性的气体；另外，大量的CO2气体以及燃烧消耗了空气中大量氧气，引起人体缺氧而窒息。可吸入的烟粒子被人体的肺部吸入后，也会造成危害。空气中含氧量浓度6%，CO2浓度20%，CO浓度1.3%时，都会在短时间内致人死亡。有些气体有剧毒，少量即可致死，如光气，空气中浓度5 0mL/m3时，在短时间内就能致人死亡。建筑火灾烟气的成分和特性9.3.1| 建筑火灾烟气的特性烟囱效应引起的烟气流动热膨胀引起的烟气流动浮力引起的烟气流动风力作用下的烟气流动当建筑物内外有温度差

11、时，在空气的密度差作用下引起垂直通道内(楼梯间、电梯间)的空气向上(或向下)流动，从而携带烟气向上(或向下)传播。着火房间随着烟气的流出，温度较低的外部空气流入，空气的体积因受热而急剧膨胀。由于物质燃烧生成的产物和参与燃烧的空气量相对较少，可以忽略不计。着火房间温度升高，空气和烟气的混合物密度减小，与相邻的走廊、房间或室外的空气形成密度差，也会引起烟气流动。建筑物在风力作用下，迎风侧产生正压，而在建筑侧部或背风侧，将产生负压。当着火房间在正压侧时，将引导烟气向负压侧的房间流动。通风空调系统引起的烟气流动通风空调系统的管路是烟气流动的通道：当系统运行时，空气流动方向也是烟气可能流动的方向，条件是

12、烟气可能进入系统，例如从回风口、新风口等处进入。建筑火灾烟气的流动规律9.3.2 | 火灾烟气的控制原则和方法隔断或阻挡加压防烟疏导排烟墙、楼板、门等都具有隔断烟气传播的作用。为了防止火势蔓延和烟气传播，各国的法规中对建筑内部间隔作了明文规定，规定了建筑中必须划分防火分区和防烟分区。加压防烟是利用风机将一定量的室外空气送入房间或通道内，使室内保持一定压力及门洞处有一定流速，以避免烟气侵入。加压防烟是一种有效的防烟措施，但它的造价高。利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之为排烟。利用自然作用力的排烟称为自然排烟；利用机械(风机)作用力的排烟称机械排烟。排烟的部位有两类：着火区和疏散通道。9.

13、3.3 | 通风空调系统的防火、防爆空气中含用易燃、易爆物质的房间，其送风、排风系统应采用防爆型通风设备，即用有色金属制作的风机叶片和防爆的电动机。通风空调系统，横向应按每个防火分区设置，竖向不宜超过五层。送排风管道设有防止回流设施，而且各层设有自动喷水灭火系统，其进风和排风管道可不受此限制。9.4通风系统的设备及附件9.4.1 | 通风系统的设备组成风机风机是为通风系统中的空气流动提供动力的机械设备。在工业与民用建筑的通风空调工程中，按风机作用原理和构造的不同，风机的类型可分为离心式风机、轴流式风机和贯流式风机等。空气净化处理设备在工业生产中，可能会产生大量的含尘气体或有害气体，危害人体健康

14、，影响环境。为了防止大气污染，当排风中的有害物浓度超过卫生标准所允许的最高浓度时，必须使用除尘器或其他有害气体净化设备对排风处理，达到规范允许的排放标准后才能排入大气。9.4.2 | 通风系统的附件避风天窗防排烟装置避风风帽在普通天窗附近架设挡风板或采取其他措施，以保证天窗的排风口在任何风向下都处于负压区的天窗称为避风天窗。常见的有矩形避风天窗、下沉式避风天窗、曲(折)线性避风天窗等形式。一个完整的防排烟系统由风机、管道、阀门、排烟口、送风口、隔烟装置以及风机、阀门与送风口或排风口的联动装置等组成。它是一种在自然通风房间的排风口出，利用风力造成的抽力来加强排风的装置。9.4.3 | 通风管道的常用板材普通薄钢板铝板不锈钢板复合钢板薄钢板指厚度的钢板，包括普通薄钢板(如普通碳素钢板、花纹薄钢板及酸洗薄钢板等)、优质薄钢板和镀锌薄钢板等。铝板的种类很多，可分为纯铝板和合金铝板两种