设备工程师专业考试之建筑防排风

单元17

建筑防排风第一页，共八十页。【知识点】火灾的危害；防火防烟分区划分原则；控制烟气的各种方法；机械排烟、加压送风的设置要求；【学习目标】了解火灾的危害；了解防火防烟分区划分原则；了解控制烟气的各种方法；现代化的高层民用建筑，装修、家具、陈设等采用可燃物较多，这些可燃物在燃烧过程中，由于热分解释放出大量的热量、光、燃烧气体和可见烟，同样要消耗大量的氧气。火灾烟气会造成严重危害，主要有毒害性、减光性和恐怖性。对人体的危害可以概括为生理危害和心理危害。烟气的毒害性和减光性是生理危害，恐怖则是心理危害。火灾烟气的毒害主要是因燃烧产生的有毒气体所引起的窒息和对人体器官的刺激，以及高温作用。第二页，共八十页。据统计资料表明，由于CO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40%~50%，最高达65%以上；而被人烧死的人当中，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80%的人由于吸入毒气而致死。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15%~23%。一般人员接触10%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态，失去知觉。接触20%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。刺激作用。火灾时可燃物热分解的产物中有一些气体对人体会产生较强的刺激作用，如氯化氢、氨气、氟化氢、二氧化碳、烟气和二氧化碳等。第三页，共八十页。（3）高温作用。建筑物内发生火灾，温度达到轰燃点后室内温度可达

500ºC以上，甚至高达800ºC。高温也是导致火灾迅速蔓延扩大、火灾损失增大的主要原因。烟气还会影响人的视觉、降低视觉，给人造成恐怖感，延误人员的疏散和灭火行动。由此可见，在建筑中必要的位置设置防排烟系统是对建筑的火灾防控和扑救、对保证人员的安全疏散起着重要的作用，防烟设计对保证建筑物内的人员安全和防止烟气的扩散十分重要。建筑防排烟分为防烟和排烟。防烟的目的是将烟气封闭在一定区域内，以确保疏散线路畅通，无烟气侵入。排烟的目的是将火灾时产生的烟气及时排除，防止烟气向防烟分区外扩散，以确保疏散通路和疏散所需时间。为达到排烟的目的，必须在建筑物中设置周密、可靠的防排烟系统和设施。建筑防排烟设计必须严格遵照现行国家有关防火设计规范的规定。第四页，共八十页。目

录17.117.217.317.417.517.6防排烟设计依据防火分区和防烟分区建筑防烟、排烟建筑自然排烟建筑的机械加压送风防烟建筑的机械排烟第五页，共八十页。17.1防排烟设计依据我国现行的《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》等是进行防排烟设计的依据，在设计、审核和检查时，必须结合工程实际，严格执行。1.《建筑设计防火规范》使用于下列新建、扩建和改建的建筑：1）9层及9层以下的居住建筑（包括设置商业服务网点的居住建筑）；建筑高度小于等于24.0m的公共建筑；建筑高度大于24.0m的单层公共建筑；地下、半地下建筑（包括建筑附属的地下、半地下室）；厂房；仓库；甲、乙、丙类液体储罐（区）；可燃、助燃气体储罐（区）；第六页，共八十页。17.1

防排烟设计依据可燃材料堆场；城市交通隧道。不适用于炸药厂（库）、花炮厂（库）、人民防空工程、地下铁道、炼油厂和石油化工企业的生产区。2.《人民防空工程设计防火规范》适用于下列新建、扩建和改建的人防工程：商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、公共娱乐场所、小型体育场所和其他使用的民用场所等；按火灾危险性分类属于丙、丁、戊类的生产车间和物品库房等。3.《高层民用建筑设计防火规范》适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房：1）10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；第七页，共八十页。17.1

防排烟设计依据2）建筑高度超过24m的公共建筑。不适用于单层主体建筑超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地下室。4.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》适用于新建、扩建、改建的汽车库、修车库、停车场的防火设计，不适用于消防站的车库防火设计。当设计条件无法满足防火设计规范、或高层建筑高度超过250m时，采用特殊的防火措施或进行消防性能化设计，应提交国家消防主管部门组织专题研究及论证。第八页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区17.2.1防火分区1.防火分区的概念防火分区是指采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔物人为划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。划分防火分区的目的在于有效地控制和防止火灾沿垂直方向或水平方向向统一建筑物的其他空间蔓延；减少火灾损失，同时能够为人员安全疏散、灭火扑救提供有利条件。防火分区式控制耐火建筑火灾的基本空间单元。第九页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区防火分区按照限制火势向本防火分区以外扩大蔓延的方向可分为两类：一类为竖向防火分区，用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），

在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。竖向防火分区用以

防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；另一类为水平

防火分区，用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水

平方向分隔出的防火区域。水平防火分区用以防止火灾在水平方向扩

大蔓延。第十页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区2.防火分区划分原则建筑设计划分防火分区时，每个防火分区之间可用建筑构件或防火分隔物隔断。防火分隔物可以是防火墙、耐火楼板、防火门、防火窗、防火卷帘、防火阀、排烟防火阀等。防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样显然是不可行的。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用功能及性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。我国现行的《建筑设计防火规范》，《人民防空工程设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》等均对建筑的防火分区面积作了具体规定，必须结合工程实际，严格执行。第十一页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区根据高层民用建筑的火灾危险性及高层建筑的特点，《高层民用建筑设计防火规范》规定，高层民用建筑每个防火分区的最大允许建筑面积不应超过表17.1的规定。高层建筑内的营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警和自动灭火系统且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分分区的最大建筑面积为4000

m2，地下部分为2000

m2。一类建筑的电信楼，其防火分区的允许最大建筑面积可按表2.9-8增加50%。当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区不应大于2500

m2，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增加一倍。多层建筑内的营业厅、展览厅等，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，地上部分分区的最大建筑面积为10000

m2，地下部分为2000

m2。第十二页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区建筑类别每个防火分区建筑面积(m2)一类建筑1000二类建筑1500地下室500高层建筑每个防火分区的允许最大建筑面积表17.1第十三页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区17.2.2防烟分区1.防烟分区的概念防烟分区是指采用挡烟垂壁、隔墙或从顶板下突出不小于50cm的梁等具有一定耐火性能的不燃烧体来划分的防烟、蓄烟空间。防烟分区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。大量火灾事故表明，建筑物内发生火灾时，烟气是阻碍人们逃生和灭火扑救行动，导致人员死亡的主要原因之一。因此将高温烟气有效的控制在设定的区域，并通过排烟设施迅速排除室外，才能有效地减少人员伤亡和财产损失，才能够防止火灾的蔓延发展。第十四页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区屋顶挡烟隔板是指设在屋顶内，能对烟和热气的横向流动造成障碍的垂直分隔体。挡烟垂壁是指用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于

50cm的固定或活动的挡烟设施。活动挡烟垂壁系指火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，自动下垂的挡烟垂壁。挡烟垂壁起阻挡烟气的作用，同时可以增强防烟分区排烟口的吸烟效果。挡烟垂壁应采用非燃料制作，如钢板、夹丝玻璃、钢化玻璃等。挡烟垂壁可采用固定或活动式的，当建筑物净空较高时，可采用固定式的，将挡烟垂壁长期固定在顶棚上，如图17.1（a）所示；当建筑物净空较低时，宜采用活动式的挡烟垂壁，如图17.1（b）所示。第十五页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区图17.1挡烟垂壁示意图第十六页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区活动挡烟垂壁应由感烟控制器控制，或与排烟口联动，或受消防控制中心控制，但同时应能就地手动控制。活动挡烟垂壁落下时，其下端距地面的高度应大于1.8m。从挡烟效果来看，挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些。因此，要求在成为安全区域的场所，宜采用挡烟隔墙，如图17.2所示。有条件的建筑物，可利用钢筋混凝土梁或钢梁作挡烟梁进行挡烟，如图17.3所示。当顶棚为非燃烧材料或难燃材料时，则挡烟垂壁或挡烟隔墙只紧贴顶棚平面即可，不必完全隔断，如图17.4所示；当顶棚为可燃材料时，则挡烟垂壁或挡烟隔墙要穿过顶棚平面，并紧贴非燃烧体楼板或顶板，如图17.5所示。第十七页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区图17.2挡烟隔墙示意图图17.3挡烟梁示意图第十八页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区图17.4挡烟隔墙或挡烟垂壁在顶棚内不隔断示意图图17.5挡烟隔墙或挡烟垂壁在顶棚内隔断示意图第十九页，共八十页。17.2防火分区和防烟分区2.防烟分区划分原则设置防烟分区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并能迅速排除，达到控制或再蔓延和减少火灾损失的目的。设置防烟分区是，面积划分必须合适，如果面积过大，会使烟气波及面积扩大，增加受灾面，不利于安全疏散和扑救；如果面积过小，不仅影响

使用，还会提高工程造价。防烟分区应根据建筑物的种类和要求不同，可

按其功能、用途、面积、楼层等划分。防烟分区一般应遵守以下原则设置：第二十页，共八十页。17.2

防火分区和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；走道和房间（包括地下室）按规定设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，并按分设或合设的情况划分防烟区；一座建筑物的某几层需设排烟设施，且采用垂直排烟道（竖井）进行排烟时，其余按规定不需设排烟设施的各层，如增加投资不多，可考虑扩大设置排烟范围，各层也亦划分防烟分区和设置排烟设施。防烟分区不应跨越防火分区设施。对有特殊用途的场所，如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难层间等应单独划分防烟分区。防烟分区一般不跨越楼层，某些情况下，如一层的面积过小，允许包括一个以上的楼层，但以不超过三层为宜。第二十一页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区5）对于高层民用建筑和其他建筑，每个防烟分区的面积不宜大于500m2，当顶棚（或丁版）高度在6m以上时，可不受此限制；但对于人民防空地下建筑的人防队员及人员隐蔽所的使用面积（抗爆单元）不应大于400

m2。6）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。7）民用建筑中设置排烟设施的走道、净高不超过6m的房间，应划分防烟分区。3.划分防烟分区的注意事项：1）凡需要设置排烟设施的走道、净空不超过6m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下凸出不小于50cm的梁划分防烟分区。第二十二页，共八十页。17.2

防火分区和防烟分区走道按规定需要设排烟设施，而房间（包括地下室）不设，且房间与走道相通的门为防火门时，可只按走道面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门时，防烟分区面积的划分包括房间的面积。房间（包括地下室）按规定设排烟设施而走道不设，并且房间与走道相通的门是防火门时，可只按房间的面积划分防烟分区；如房间与走道相通的门不是防火门，则防烟分区面积的划分应包括走道的面积。走道和房间（包括地下室）按规定均设排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，按分设或合设排烟设施的情况划分防烟分区。5）当建筑面积较大时，可将每个防烟分区划分成几个排烟系统，并将竖风道分散布置在相应防烟分区之内，以

便尽量缩短水平风道，这样不仅经济，而且排烟效果好。第二十三页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟17.3.1建筑设置防烟、排烟方式的分类建筑中的防烟方式可采用机械加压送风的防烟方式和可开启外窗的自然排烟方式。建筑中的排烟方式可采用机械排烟方式和可开启外窗的自然排烟方式。第二十四页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟17.3.2防排烟设计的基本原则防烟与排烟设计是在建筑平面设计中研究可能起火房间的烟气流动方向和人员疏散路线，通过不同的假设，找出最经济有效的防烟与排烟的设计方案和控制烟气的流动路线，选用适当的防排烟设备，合理安排进风口、排烟口的位置，计算管道面积并确定管道的位置。第二十五页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟17.3.3建筑防排烟的任务就地排烟通风降低烟气浓度：将火灾产生的烟气在着火房间就地及时排除，在需要部位适当补充人员逃生所需空气。防止烟气扩散：控制烟气流动方向，防止烟气扩散到疏散通道和减少向其他区域蔓延。保证人员安全疏散：保证疏散扑救用的防烟楼梯及消防电梯间内无烟，使着火层人员迅速疏散，为消防队员的灭火扑救创造有利条件。第二十六页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟17.3.4需要设置防排烟的部位1.高层建筑需要设置防排烟的部位：防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室；一类建筑和高度超过32m的二类建筑，长度超过20m的内走道，或长度超过60m的外走道；建筑面积超过100

m2经常有人停留或可燃物较多的房间；避难层；中庭；各房间总面积超过200

m2或单个面积超过50

m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下房间。面积超过2000

m2的地下汽车库，应设置机械排烟系统。人防工程需要设置防排烟的部位：1）防烟楼梯间及其前室或合用前室；第二十七页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟避难走道的前室；面积超过50

m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下房间、大厅和丙、丁类生产车间；总长度大于20m的疏散走道；电影放映间、舞台等；丙、丁、戊类物品库宜采用密闭防烟措施。4.厂房、库房、单层或多层建筑中需要设置防排烟的部位：防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室应设置防烟设施；丙类厂房中建筑面积大于300

m2的地上房间；人员、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32.0m的高层厂房中长度大于20.0m的内走道；总建筑面积大于5000

m2、室内净高度大于12.0m的丁类厂房；第二十八页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟占地面积大于1000

m2的丙类仓库；公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300

m2的地上房间；长度大于20.0m的内走道；中庭；设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200

m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；总建筑面积大于200

m2或一个房间建筑面积大于50

m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑（室）；其他建筑中长度大于40.0m的疏散走道；地上商店的营业厅、展览建筑的展览厅；地下商店；布置在建筑的除首层、二层、三层外的歌舞厅、录象厅、夜总会、放映厅、卡拉OK厅、游艺厅（含电子游艺厅）、不包括洗浴

部分的桑拿室、网吧等歌舞娱乐放映场所。第二十九页，共八十页。17.3建筑防烟、排烟5.通行机动车的一、二、三、四类隧道应设置机械排烟系统，通行机动车的四类隧道可采取自然排烟方式。17.3.5建筑防烟、排烟方式的选择建筑防烟、排烟方式的选择（见表17.2）17.3.6建筑防排烟的设计方法建筑物内一个完整的防排烟工程的基本内容有：划分防烟分区；选择防排烟方式及控制方式；计算排烟风量、加压送风量、排烟补风量；布置排烟风口、送风口、补风口的位置及风管位置；第三十页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟序号防烟、排烟方式适用部位1自然排烟（开窗）房间、走道、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室、合用前室、通行机动车的四类隧道2机械排烟房间、走道、通行机动车的一~三类隧道3机械排烟、机械进风地下室及密闭场所4机械加压送风（设置竖井正压送风）防烟楼梯及其前室、消防电梯间前室、合用前室建筑防烟、排烟方式表17.2第三十一页，共八十页。17.3

建筑防烟、排烟计算风口及风管尺寸和排烟系统、加压送风系统、排烟补风系统的阻力；选择排烟系统、加压送风系统、排烟补风系统的风机及风口；设置防排烟系统的联锁控制；构成建筑整体防排烟系统；需要时进行消防性能化设计及分析。进行防排烟设计时，首先要了解清楚建筑物的防火分区，并且合理划分防烟分区。防烟分区应在同一防火分区内，其建筑面积不宜过大，一般不超过500

m2、汽车库防烟分区不超过2000

m2。然后，再确定合理的防排烟方式和进一步选择合理的防排烟系统，继而确定送风道、排风道、排烟口、防火阀等位置。第三十二页，共八十页。17.4

建筑自然排烟自然排烟的方式可分为：利用可开启的外窗进行自然排烟，如图17.6所示。利用室外阳台或凹廊进行自然排烟，如图17.7所示。17.4.2自然排烟设计条件自然排烟是最简单、不消耗动力、无需连锁控制的排烟方式。无论是防烟还是排烟，采取可开启外窗的自然排烟方式，由于系统无复杂的控制及控制过程、操作简单，对于满足自然排烟条件的建筑，首先应考虑采取自然排烟方式。1.根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，在防排烟系统中，对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和超过100m的居住建筑以外的防烟楼梯间及前室、消防电梯间前室、中庭和房间允许采用可开启外窗的自然排烟方式，但可开启外窗的面积，应满足下列条件：第三十三页，共八十页。17.4

建筑自然排烟图17.6可开启外窗排烟第三十四页，共八十页。17.4

建筑自然排烟图17.7 利用室外阳台或凹廊排烟第三十五页，共八十页。17.4

建筑自然排烟1)防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应大于2.00m2，合用前室不小于3.00

m2；靠外墙防烟楼梯间每五层内有可开启外窗总面积之和不小于2.00

m2；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%；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%；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%；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，该楼梯间可不设防烟设施，如图17.8所示。第三十六页，共八十页。17.4

建筑自然排烟图17.8有不同朝向的可开启外窗防烟楼梯间合用前室第三十七页，共八十页。17.4

建筑自然排烟2.根据《建筑设计防火规范》规定，通行机动车的四类隧道可采取自然排烟方式。带敞开的阳台、凹廊的防烟楼梯间前室、合用前室可以采用自然排烟方式防烟。对于丙类厂房中建筑面积大于300

m2的地上房间；人员、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32.0m的高层厂房中长度大于20.0m的内走道；总建筑面积大于5000

m2、室内净高度大于12.0m的丁类厂房；占地面积大于1000

m2的丙类仓库；公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300

m2的地上房间；长度大于20.0m的内走道；中庭；设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200

m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；总建筑面积大于200

m2或一个房间建筑面积大于50

m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑（室）；其他建筑中长度大于40.0m的疏散走道允许采用可开启外窗的自然排烟方式。但可开启外窗的自然排烟口净面积，应满足下列条件：第三十八页，共八十页。17.4

建筑自然排烟防烟楼梯间前室、消防电梯间前室，不应小于2.0

m2；合用前室，不应小于3.0

m2；靠外墙的防烟楼梯间，每5层内可开启排烟窗口净面积不应小于2.0

m2；中庭、剧院舞台，不应小于该中庭、剧场舞台楼地面面积的5%；其他场所，宜取该场所建筑面积的2%~5%。3.根据《人民防空工程设计防火规范》规定，自然排烟口的总面积大于本防烟分区面积的2%时，宜采用自然排烟；自然排烟口底部距室内地平不应小于2m，并应常开或发生火灾时能自动开启。第三十九页，共八十页。17.4

建筑自然排烟17.4.3自然排烟设计自然排烟设计是与建筑专业共同研究的设计问题。根据自然排烟设计条件，需要对排烟部位的有效可开启的外窗面积，进行校核计算。为了使烟气能顺利排除，自然排烟的设计还应考虑以下几点：可开启的天窗，应尽量设置在上方，并有能便于迅速开启的装置。为了减少室外风压对自然排烟的影响，排烟口部位尽可能设置挡风措施。内走道的排烟窗，应尽量设置两个或两个以上，尽量使排烟窗不同朝向。不设防烟设施的防烟楼梯间的前室或合用前室，除利用敞开的阳台、凹廊外、前室内应有不同朝向的可开启外窗。第四十页，共八十页。17.4

建筑自然排烟17.4.4自然排烟存在的问题自然排烟方式虽然结构简单、经济，不使用动力及专用设备，但还存在着一些问题，因此当采用自然排烟方式时，应结合建筑物特征进行充分的研究。自然排烟存在下列问题：对建筑设计的制约由于自然排烟的烟气是通过靠外墙上可开启的外窗直接排至室外，所以需要排烟的房间必须面对室外，而且进深不能太大，按自然排烟设计条件还需要有一定的开窗面积。这样，即使有明确要求作分隔的房间，也必须设置外窗，所以对隔音、防尘等带来困难。具有火势蔓延至上层的危险性利用外部开口进行排烟时，若火灾房间的温度很高，烟气中又含有大量未燃烧的气体，则烟气排出后就会形成火焰，这将会引起火势向上蔓延。第四十一页，共八十页。17.4

建筑自然排烟3.影响自然排烟的因素多由于自然排烟的效果是靠烟气的浮力作用的，假使由于某种原因使烟气冷却而失掉浮力，则烟气就失去排除的能力。此外，在室外风力很强，且排烟窗处在迎风面时，当室外风压大于烟气水平流动的动压时，则会引起排烟困难，甚至发生烟气倒灌，反而使烟气蔓延到其他区域。不仅如此，对于高层建筑中由于室内外温差引起的热压作用，经常使其存在着上、下层之间的压力差，从理论上讲，一般中和面大致在建筑高度的1/2附近，如果在中和面以下的外墙上开口，当冬季发生火灾时，不仅不能从开口部向外排烟，相反还会从开口处吸入室外空气，在这种情况下，如果防烟分区没有妥善安排，则会通过楼梯井、电梯井助长烟气的传播。同样，在夏季时建筑物内产生的下降气流，将会招致烟气向下层传播。第四十二页，共八十页。17.4

建筑自然排烟综上所述，在自然排烟方式中，排烟效果存在许多不稳定因素，因此，对自然排烟设计范围要有一定的限制。对于以下条件的建筑物各部位，不能采取自然排烟措施规避火灾风险：建筑高度超过50m的一类公共建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及两者合用的前室，不宜采取可开启外窗的自然排烟措施。当建筑物高度超过100m时，这些部位不应采取可开启外窗的自然排烟措施；不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室；采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室；高层建筑净空高度超过12m的室内中庭；高层建筑长度超过60m的内走道；第四十三页，共八十页。17.4

建筑自然排烟建筑高度超过50m的厂房和仓库；单层及多层建筑中可开启外窗面积小于地面面积的5%的中庭、剧场舞台；当可开启外窗面积小于建筑面积2%的其他需要设置排烟设施的场所；通行机动车的一、二、三类隧道应设置机械排烟系统。第四十四页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟设置机械加压送风防烟系统的目的，是为了在建筑物发生火灾时，提供不受烟气干扰的疏散线路和避难场所。因此，加压部位必须使关闭的门对着火楼层保持一定的压力差，同时应保证在打开加压部位的门时，在门洞断面处有足够大的气流速度，能有效地阻止烟气的入侵，保证人员疏散与避难。17.5.1机械加压送风防烟部位的确定1.民用建筑的下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施：不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室，如图17.9所示。采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。高层建筑的封闭避难层（间）。第四十五页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟图17.9不具备自然排烟条件的防烟楼梯梯间及其前室示意图第四十六页，共八十页。17.5建筑的机械加压送风防烟4）带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，当裙房以上部分能采用可开启外窗自然排烟措施时，其裙房以内部分如不具备自然排烟条件的前室或合用前室，应设置局部正压送风系统。对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，由于各部位采用机械加压送风与可开启外窗自然排烟这两种方式的组合不同，需要根据不同的组合情况，确定设置机械加压送风系统设施的部位，见表17.1。2.人防工程需要设置独立的机械加压送风的防烟设施：防烟楼梯间及其前室或合用前室；避难走道的前室；第四十七页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟17.5.2机械防烟系统方式选择机械防烟是向防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室加压送

风，造成房间与疏散走道之间一定的压力差，防止烟气入侵。防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室及合用前室的加压送风系统的方案及压力控制见表17.3、表17.4。第四十八页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟组合关系防烟布置部位不具备自然排烟条件的楼梯间与其前室采用自然排烟的前室或合用前室与不具备自然排烟条件的楼梯间采用自然排烟的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室或合用前室不具备自然排烟条件的楼梯间与合用前室不具备自然排烟条件的消防电梯间前室封闭式避难层楼梯间楼梯间前室或合用前室楼梯间、合用前室消防电梯前室避难屋机械加压送风部位表17.3第四十九页，共八十页。17.5建筑的机械加压送风防烟序号加压送风系统方式图

示1仅对防烟楼梯间加压送风（前室不送风）表图12对防烟楼梯间及其前室分别加压表图23对防烟楼梯间及消防电梯间的合用前室分别加压表图34仅对消防电梯间前室加压表图45防烟楼梯间具有自然排烟条件，仅对前室或合用前室加压表图5防烟楼梯间及消防电梯间加压送风方式表17.4第五十页，共八十页。17.5建筑的机械加压送风防烟17.5.3加压送风防烟系统送风量的计算方法1.压差法：采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室；消防电梯间前室及合用前室的加压送风量按门关闭时保持一定正压值计算。式中

——正压送风量，

m3/h；——门窗两侧压差值。根据加压方式和部位取25~90Pa；1.25——不严密处附加系数；——指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对窗缝取1.6；0.827——漏风系数（常数）；——门、窗缝隙的计算漏风面积，m2。四种类型标准门的漏风面积见表17.5。（17.1）第五十一页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟门窗类型高×宽（m）缝隙长（m）漏风面积（m2）开向正压间的单扇门2×0.85.60.01从正压间向外的开启的单扇门2×0.85.60.02双扇门2×1.69.20.03单扇门2×2.080.06四种类型标准门的漏风面积表17.5第五十二页，共八十页。17.5建筑的机械加压送风防烟如防烟楼梯间有外窗仍采用正压送风时，其单位长度可开启窗缝的最大漏风量（

=50Pa）根据窗户类型确定如下：单层木窗15.3m3/(m·h)；双层木窗10.3m3/(m·h)；单层钢窗10.9m3/(m·h)；双层钢窗7.6m3/(m·h)。注：如设计的门与标准门尺寸不符时，楼风面积应按实际尺寸计算。门缝宽度：疏散门为0.002~0.004m，电梯门为0.005~0.006m。2.风速法（流速法）采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室及合用前室，当门开启时，相对保持门洞处一定的风速。式中——正压送风量，m3/h；（17.2）第五十三页，共八十页。17.5建筑的机械加压送风防烟——每个门的开启面积，m2；——开启门洞处的平均风速，取0.7~1.2m/s；——备压系数，根据加压间密封程度取0.6~1.0；——漏风附加率，取0.1~0.2；——同时开启门的计算数量。当建筑物为20层以下取2，当建筑物为20层及其以上时取3。以上按压差法和风速法分别计算出的风量，取其中大值作为系统计算加压送风量。3.泄压阀开启面积计算单独的消防电梯前室加压送风系统，所需风量远大于保持正压所需风量时，可能造成消防电梯前室超压，宜考虑设置泄压阀，其阀板开启面积按前室和走道静压差值不超过60

Pa

计算。（17.3）第五十四页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟式中——阀板开启面积，m2；——按风速法计算的正压送风量，m3/h；——按压差法计算的正压送风量，m3/h。4.加压送风量控制标准高层建筑防烟楼梯间及其前室、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按表17.6~表17.9的规定确定。当计算值和本表不一致时，应按计算值与表值中的较大值确定。高层厂房和甲、乙、丙类多层厂房，建筑高度大于32m且任一层人数超过10人的高层厂房的地下商店和设置歌舞娱乐放映游艺场所的地下建筑等的防烟楼梯间当不能天然采光和自然通风时机械加压送风量详见表17.10。人民防空工程的防烟楼梯间的机械加压送风量不应小于25000m3/h。当防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风时，防烟楼梯间的送风量不应小于

16000

m3/h，前室或合用前室的送风量不应小于12000

m3/h。第五十五页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟第五十六页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟条件和部位加压送风量（m3/h）前室不送风的防烟楼梯间25000防烟楼梯间及其合用前室分别加压送风防烟楼梯间16000合用前室13000消防电梯间前室15000防烟楼梯间采用自然排烟，前室或合用前室加压送风22000防烟楼梯间、前室或合用前室的最小机械加压送风量表17.10第五十七页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟17.5.4机械加压送风防烟系统的基本要求1.机械加压送风风机可以采用轴流式风机或中，低压离心式风机，其安装位置根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受烟火威胁等因素确定。

2.楼梯间宜每隔2~3层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个。送风口不宜设置在被门挡住的部位，送风口的风速不宜大于7m/s。送风管道应采用不燃烧材料制作，当采用金属风道时，管道风速不应大于20m/s；当采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。加压送风管应避免穿越有火灾可能的区域，当建筑条件限制时穿越有火灾可能区域的风管的耐火极限应不小于1h。第五十八页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟送风井道应采用耐火极限不小于1h的隔墙与相邻部位分隔，当墙上必须设置检修门时，高层建筑应采用丙级防火门（《高层民用建筑设计防火规范》），单层及多层建筑应采用乙级防火门（《建筑设计防火规范》7.2.9）。超过32层或建筑高度超过100m的高层建筑，其送风系统和送风量应分段设计。剪刀楼梯间可合用一个机械加压送风道，其风量应按两个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。剪刀楼梯间应分别设置前室。当塔式住宅由于设置一个前室困难时，剪刀楼梯间的两个楼梯应分别加压送风系统。封闭避难层（间）的机械加压送风量应按避难层（间）净面积每平方米不少于30

m3/h计算。机械加压送风机的全压，除计算最不利环路管道压力损失外，尚应有余压。规范中规定的余压值应符合下列要求：第五十九页，共八十页。17.5

建筑的机械加压送风防烟前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）为25~30Pa；防烟楼梯间为40~50

Pa。12.当加压送风系统的余压超过规范规定的余压值较多时，宜设泄（限）压装置，可采用如下方法：可设置带防火阀的泄压阀；可通过在楼梯间或前室适宜位置的压力传感器，控制加压送风机出口的旁通阀，旁通多余压力。第六十页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟采用排风机进行强制排烟称机械排烟。它由挡烟壁、排烟口、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。据有关资料介绍，一个设计优良的机械排烟系统在火灾时能排出80%的热量，使火灾温度和有害烟气大大降低、并提高了火场的能见距离，

从而对人员安全疏散和扑救起着重要的作用。为了确保机械排烟系统在

火灾时能有效地发挥作用，应对机械排烟部位的确定、防烟分区的划分、排烟口的位置、风道等的设计，进行认真地考虑与分析。第六十一页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟17.6.1机械排烟设置部位的确定1.根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，对一类建筑和高层超过32m的二类建筑的下列走道和房间设置机械排烟设施：无直接自然通风，且长度超过20m的内走道。虽有直接采光和自然通风，但长度超过60的内走道。面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间、可开启外窗面积不足该房间面积的2%或设固定窗的房间。可开启天窗、侧窗面积小于地面面积5%或净空高度超过12m的中庭。除利用窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外，房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50

m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。第六十二页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟2.根据《建筑设计防火规范》规定，应在下列位置设置机械排烟：1）对于丙类厂房中建筑面积大于300

m2的地上房间；人员、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32.0m的高层厂房中长度大于20.0m的内走道；总建筑面积大于5000

m2、室内净高度大于12.0m的丁类厂房；占地面积大于1000

m2的丙类仓库；公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且

建筑面积大于300

m2的地上房间；长度大于20.0m的内走道；设置在

一、二、三层且房间建筑面积大于200

m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；总建筑面积大于200

m2或一个房间建筑面积大雨50

m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑（室）；其他建筑中长度大于40.0m的疏散走道等，可开启外窗的自然排烟口净面积小于该场所建筑面积的2%时；第六十三页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟中庭、剧院舞台，不应小于该中庭、剧院舞台楼地面面积的5%；商店的营业厅、展览建筑的展览厅不满足可开启外窗的自然排烟口净面积小于该场所建筑面积的2%~5%时；建筑高度超过50m的厂房、仓库。面积超过2000

m2的地下汽车库；人防工程需要设置防排烟的部位：面积超过50

m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下房间、大厅及丙、丁类生产车间；总长度大于20m的疏散走道；电影放映间、舞台等。第六十四页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟17.6.2机械排烟方式机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种方式。局部排烟方式，是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；集中排烟方式，是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。局部排烟方式投资大，而且排烟风机分散，维修管理麻烦，所以很少采用。采用时，一般与通风换气要求相结合，即平时可兼作通风排气使用。第六十五页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟17.6.3机械排烟系统排烟量计算1.民用建筑排烟量计算如下：当排烟风机担负一个防烟分区时或净空高度大于6.0m的不划防烟分区的房间，应按该防烟分区面积不小于60m3/（h·m2）计算。单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h；当担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积不小于120m3/（h·m2）计算。中庭的排烟量以其体积大小，按4~6次/h换气计算。当室内中庭体积小于或等于17000

m3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102000

m3/h。选择排烟风机，应附加漏风系数，一般采用10%~30%。排烟风机的全压按排烟系统最不利管道进行计算。第六十六页，共八十页。17.6建筑的机械排烟汽车库排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。人防地下室的排烟风机和风管的风量计算应符合下列要求：1）担负一个或两个防烟分区排烟时，应按该部分总面积每平方米不小于60

m3/h计算，但排烟风机的最小排烟量不应小于7200

m3/h；2）担负三个或三个以上防烟分区排烟时，应按其中最大防烟分区面积每平方米不小于120

m3/h计算4.机械排烟的补风及补风量的计算《高层民用建筑设计防火规范》中规定：设置机械排烟的地下室应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%；《建筑设计防火规范》中规定：在地下建筑和地上密闭场所中设置机械排烟系统时，应同时设置补风系统。当设置机械补风系统时，其补风量不宜小于排烟量的50%；第六十七页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟3）《人民防空工程设计防火规范》中规定：当补风通路的空气阻力不大于50Pa时，可自然补风；当补风通路的空气阻力大于50Pa时，应设置火灾时可转换成补风的机械送风系统或单独的机械补风系统，补风量不应小于排风量的50%。4）《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定：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%。第六十八页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟17.6.4排烟系统的基本要求1.排烟系统的布置机械排烟系统的设置原则：

(1）横向宜按防火分区设置；(2）竖向穿越防火分区时，垂直排烟管道宜设置在管井内；(3）穿越防火分区的排烟管道应在穿越处设置排烟防火阀。排烟防火阀应符合现行国家标准《排烟防火阀的试验方法》（GB15931）的规定。走道与房间的排烟系统宜分开设置，走道的排烟系统宜竖向布置，房间的排烟系统宜按防烟分区布置。排烟气流、排烟所需的补风气流及机械加压送风的气流应合理组织，应尽量考虑火灾时的烟气流动方向与疏散人流方向相反。第六十九页，共八十页。17.6

建筑的机械排烟4）机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开独立设置。若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求。如设有在火灾时能将通风和空气调节系统自动切换为排烟系统的装置。

5）为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成多个系统，但是不能采用将上层烟气引向下层风道的布置方式。每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个。排烟风机和用于排烟补风的送风风机，宜设置在通风机房内。为确保防排烟系统在火灾时的安全运行，本防烟分区内的排烟系统和用于排烟的补风系统不宜设置在该防烟分区内。如设置在本防烟分区内应将冷却风管接到室外。机械加压送风防烟系统和排烟补风系统的室外进风口宜布置在室外排烟口的下方