《建筑防排烟工程》 课件 第3、4章 火灾烟气的控制、建筑防烟系统设计

第三章火灾烟气的控制3.1火灾烟气控制基本策略3.2防烟方式3.2.1非燃化防烟3.2.2密闭防烟3.2.3隔断或阻挡防烟3.2.4机械加压防烟3.3排烟方式3.3.1自然排烟3.3.2机械排烟教学要求3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分3.4.2防烟分区的划分方法3.4.3防烟分区的划分构件烟气控制措施对ASET和RSET都有影响。对着火区域进行排烟，可以降低烟气温度和有毒有害气体的浓度，延长ASET；同时，排烟也能提高火场能见度，加快人员疏散速度，从而缩短RSET。由此可见，建筑防排烟工程是保障火灾时人员安全的重要消防技术之一。3.1火灾烟气控制基本策略3.2.1建筑材料非燃化非燃化是指建筑材料、室内家具材料、各种管道及其保温绝热材料由非燃材料或难燃材料制成。3.2防烟方式3.2.2密闭防烟密闭防烟是采用耐火性和密封性较好的围护结构将房间封闭起来，并对进出房间的气流加以控制。原理：杜绝新鲜的空气流入，使着火房间内的燃烧因缺氧而自行熄灭适用：防火分隔容易划分得很细的场所，如地下管廊。住宅、公寓、旅馆，厨房。优点：不需要动力就能达到很好效果。缺点：门窗经常处于关闭状态，使用不方便，而且发生火灾时，如果房间内有人需要疏散，房门打开时将引起漏烟。3.2防烟方式3.2.3阻碍防烟阻碍防烟是在烟气扩散流动的路线上设置某些耐火性能好的阻碍结构（如防火卷帘、防火门、防火阀、挡烟垂壁等）把烟气阻挡在某些限定区域，防止烟气继续扩散。3.2防烟方式挡烟垂壁位置： 通常设置在烟气扩散流动路线上烟气控制区域的分界处，有时也在同一防烟分区内采用，以便和排烟设备配合进行更有效的排烟。有效高度： 挡烟垂壁从顶棚向下的下垂高度h0一般距顶棚面要在50cm以上，称为有效高度。挡烟垂壁的作用机理

当室内发生火灾时，所产生的烟气由于浮力作用而聚积在顶棚下面，随时间的推移，烟层越来越厚。只有当挡烟垂壁的有效高度h0大于烟层厚度h时，烟气才能成功地被阻挡在垂壁和墙壁所包围的区域内而不能向外扩散。

那么，是不是只要挡烟垂壁的有效高度h0大于烟层厚度h,烟气不向外扩散呢？

答案是否定的。有时，即使h0大于h，当烟气流动高于一定速度时，由于反浮力壁面射流的形成，烟层可能克服浮力作用而越过挡烟垂壁的下缘继续水平扩散。所以要想挡烟垂壁起作用，挡烟垂壁的h0必须大于烟气层厚度h或大于烟气层厚度h与其下降高度Δh之和。3.2.4机械加压防烟机械加压防烟是在建筑物发生火灾时，对着火区以外的区域进行加压送风，使其保持一定的正压，以防止烟气侵入的防烟方式。3.2防烟方式采用位置：疏散通道（前室和楼梯间）避难层（间）避难走道等部位加压防烟的机理使用风机在防烟分隔物的两侧造成压力差从而抑制烟气（控制烟气蔓延最基本的方法）直接利用空气流阻挡烟气（对有较大开口的挡烟物而言）空气气流（普遍用于门口与走廊）加压（当挡烟物只有很小的缝隙时）空气净化（被保护区域）加压防烟的机理

1、加压

通过建筑结构缝隙、门缝以及其它流动路径的空气体积流率正比于这些路径两端压差的n次方。对于除极窄的狭缝以外的所有流动路径，均可取n=0.5。根据伯努利方程，可以近似地计算出通过门缝等的空气泄漏量：

式中，W——空气泄漏量，m3/sA——流动面积，m2，通常等于流动路径的截面积；∆P——流动路径两端的压差，Pa；

ρ——流动空气的密度，kg/m3；

C——流动系数，它取决于流动路径的几何形状及流动的湍流度等，其值通常在0.6~0.7的范围内。取C为0.65，ρ为1.2kg/m3，则上述方程可表示为：式中系数Kf

=0.839。于是得空气的体积流量与压差和缝隙面积关系图。利用这个关系图也可确定空气体积流率。例如，关闭的门周围缝隙的面积为0.01m2，两边压差为2.5Pa时空气体积流量约为0.013m3/s。当压差增至75Pa时空气体积流量增至0.073m3/s。

2、空气气流从理论上而言，合理利用空气气流能够有效地阻止烟气向任何空间蔓延。托马斯（Thomas）提出了阻止烟气侵入走廊所需临界气流速度的经验公式：式中，Vk——阻止烟气扩散的临界气流速度，m/s；E——走廊中的能量进入速率，取其为火源热释放速率中的对流换热部分Qc；W——走廊的宽度，m；

——上游空气密度(冷空气)，kg/m3；Cp——下游气体的比热，kJ/kg·C；T——下游气体的绝对温度，K；k——量级为1的常数；g——重力加速度，m/s2。

考虑到距火区较远处物性参数在流动截面上的分布近似均匀，取

=1.3kg/m3，Cp=1.005kJ/kg·C，T=300K，g=9.81m/s2和k=1，则临界气流速度为：系数kv取0.292。此公式适用于火区在走廊以及烟气通过敞开的门、透气窗和其它开口进入走廊的情况。但是，它不适用于水喷淋作用下的火灾情况，因为这时上游空气和下游气体之间的温差很小。图2-29（下页）给出了上式的图解.机械加压防烟的优点（1）确保疏散通道的绝对安全。（2）降低对建筑物某些部位的耐火极限要求。（3）便于旧式建筑物的防排烟技术改造。但这种防烟方式也存在一定的问题，当正压值过高时，会影响疏散通道防火门的开启。目前对加压区域所维持的正压值要求各国有所不同，一般为25～50Pa。3.3.1自然排烟

定义：利用火灾热烟气流的浮力和外部风压作用，通过建筑开口将建筑内的烟气直接排至室外的排烟方式，其实质是热烟气和冷空气的对流运动。

方式：专门设置在侧墙上部或屋顶的排烟口，专用的排烟竖井。3.3排烟方式图3-9（a）是利用可开启的外窗进行排烟。如果外窗不能开启或无外窗，可以专设排烟口进行自然排烟。专设的排烟口也可以是外窗的一部分，但它在火灾时可以人工开启或自动开启。开启的方式也有多样，如可以绕一侧轴转动，或绕中轴转动等。

窗户自然排烟的典型形式图3-9（b）是利用竖井排烟。各层房间设排烟风口与排烟竖井相连接，当某层起火有烟时，排烟风口自动或人工打开，热烟气即可通过竖井排到室外。这种排烟方式实质上是利用烟囱效应的原理。在竖井的排出口设避风风帽，还可以利用风压的作用。但是由于烟囱效应产生的热压很小，而排烟量又大，因此需要竖井的截面和排烟风口的面积都很大。竖井排烟的典型形式3.3.1自然排烟优点：构造简单、经济，不需要专门的排烟设备及动力设施；运行维修费用低，排烟口可以兼做平时通风换气使用，避免设备的闲置；对于顶棚较高的房间（中庭），若在顶棚上开设排烟口，自然排烟的效果很好。

3.3排烟方式3.3.1自然排烟缺点：（1）自然排烟的效果不稳定。火灾时烟气温度随时间发生变化、室外风向和风速随季节变化、高层建筑的热压作用随季节发生变化。3.3排烟方式图3-10自然排烟时烟气倒灌现象

3.3.1自然排烟缺点：（2）对建筑结构有特殊要求。排烟的房间必须靠室外或在楼层顶部；房间的进深不宜过长，避免烟气流动路径过长，热浮力下降，烟气在流动过程中发生沉降，导致烟气滞留室内，不能从排烟口流出；排烟口的有效排烟面积要达到一定比例，有时会影响到建筑结构和功能，如，有明确要求作分隔的房间采用自然排烟，必须设置外窗或排烟口，会带来诸如隔声、防尘、防雨等问题。3.3排烟方式3.3.1自然排烟缺点：（3）存在火势蔓延至上层的可能性。由外窗或排烟口向外排烟时，当烟气排出时的温度很高，如果烟气中含有大量未燃尽的可燃物质，则烟气排至室外后会形成火焰。因为火焰四周补气条件不同，靠近外墙面的火焰内侧，空气得不到补充，造成负压区，致使火焰有扑向墙壁面的贴壁现象。3.3排烟方式3.3.1自然排烟缺点：（3）存在火势蔓延至上层的可能性。为了防止火焰或烟气蔓延到上部楼层而引起火灾扩大，可以在建筑结构上采用以下措施：①建筑外墙上、下层开口之间设置高度不小于1.2m的实体墙或挑出宽度不小于1.0m、长度不小于开口宽度的防火挑檐；当室内设置自动喷水灭火系统时，上、下层开口之间的实体墙高度不小于0.8m。②当上、下层开口之间设置实体墙有困难时，可设置防火玻璃墙，且高层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不低于1.00h，多层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不低于0.50h。③建筑幕墙与煤层楼板、隔墙处的缝隙采用防火封堵材料封堵。3.3排烟方式3.3.2机械排烟

1、定义：机械排烟是借助机械力作用强迫送风或排气的手段来排除火灾烟气的一种方式。

图2-30机械集中排烟方式使用这种方式需要在进烟管口处形成相当大的负压，否则难以将烟气吸过来。如果负压程度不够，在室内远离进烟管口区域的烟气往往无法排出。若烟气生成量较大，烟气仍然会沿着门窗上部蔓延出去。另外，由于这种方式下风机直接接触高温烟气，所以应当能耐高温，同时还应当在进烟管中安装防火阀，以防烟气温度过高而损坏风机。综合评价：这种排烟方式的设计、安装都比较方便，因此成为目前采用最多的机械排烟方式。a）机械排烟-自然进风方式：在需要排烟的上部安装某种排烟风机，风机的启动可使进烟管口处形成低压，从而使烟气排出。而房间的门、窗等开口便成为新鲜空气的补充口。优点：全面通风排烟方式的防排烟效果良好，运行稳定，且不受外界气象条件的影响。缺点：使用两套风机，其造价较高，且在风压的配合方面需要精心设计，否则难以达到预定的排烟效果。

a）机械排烟-机械进风方式：一般称这种方式为全面通风排烟方式，使用这种方式时，通常让送风量略小于排烟量，即让房间内保持一定的负压，从而防止烟气的外溢或渗漏。3.3.2机械排烟

2、优点：

能够克服自然排烟受外界气象条件以及高层建筑热压作用的影响，不受外界条件的影响；能保证有稳定的排烟量，排烟效果比较稳定，特别是火灾初期，能有效地保证非着火层或区域的人员疏散和物资转移的安全。

3.3.2机械排烟

2、缺点：

（1）排烟效果与火灾发展密切相关火灾的情况错综复杂，某些场合下，火灾进入猛烈发展阶段，烟气大量产生，可能出现烟气的生成量短时内超过风机排烟量的情况，这时排烟风机来不及把所生成的烟气完全排除，使着火房间内形成正压，从而使烟气扩散到非着火区中去，因此防烟效果大大降低。这就是说，机械排烟方式在火灾初期行之有效，在火灾猛烈发展阶段可能失效。为保证机械排烟在整个火灾过程中绝对有效，就需大大增大排烟风机的容量，这将使设备投资增高。

3.3.2机械排烟

2、缺点：

（2）系统设计难度较大距离排烟口一段距离后，排烟口的抽吸效果急速下降，此时较远距离的烟气就无法被排出，而加大排烟风速会造成“吸穿效应”，即吸气气流穿透了烟气层，排烟口吸进了大量的烟气层以下的空气，烟气层吸穿会导致机械排烟效率下降。因此，为保证系统的有效排烟，要求设计人员需要具备较深厚的烟气控制理论功底和实践经验。

3.3.2机械排烟

2、缺点：

（3）系统设备和设施要求较高着火房间内的烟气温度可能高达600~1000oC，要求排烟风机和排烟管道承受如此高的温度是不可能的。

排烟风机与排烟管道的连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性；排烟风机应满足280℃时连续工作30min的要求，排烟风机应与风机入口处的排烟防火阀连锁，当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转；排烟管道的设置和耐火极限也应满足规范标准的具体要求。。

3.3.2机械排烟

2、缺点：

（4）建设和维护费用高完整的机械排烟系统包括风机、管道排烟口、阀门和控制装置等，加上设计与施工，需要较大的初期投资；同时，为了能够正常使用，平时也要定期保养维护。因此，在系统的整个生命周期，需要较高的费用。最后应强调的是，防烟、排烟两者是一个有机的整体，是烟气控制的两个方面。在建筑防排烟工程中，上述各种防烟和排烟的方式往往不是单一的应用，而是多种方式的综合应用，这种综合性应用的结果，往往比采用单一方式的效果更好。图3-16为机械加压防烟与机械排烟两种组合形式。

图3-16机械加压防烟与机械排烟组合示意（a）楼梯间及其前室分别机械加压送风，房间和走道机械排烟（b）楼梯间自然通风，前室机械加压送风，房间和走道机械排烟3.4.1防烟分区的划分1.防火分区防烟分区是在建筑防火分区的基础上进行划分的。防火分区是指在建筑内部采用防火墙、楼板及其他防火分隔设施分隔而成，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。

3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分1.防火分区3.4防烟分区名称耐火等级允许建筑高度或层数防火分区的最大允许建筑面积（m2）备注高层民用建筑一、二级按本规范第5.1.1条确定1500对于体育馆、剧场的观众厅，防火分区的最大允许建筑面积可适当增加单、多层民用建筑一、二级按本规范第5.1.1条确定2500三级5层1200-四级2层600-地下或半地下建筑（室）一级-500设备用房的防火分区最大允许建筑面积不应大于1000m23.4.1防烟分区的划分2.防烟分区定义防烟分区是指在建筑内部屋顶或顶板、吊顶下采用具有挡烟功能的构、配件分隔成具有一定蓄烟能力的局部空间。储烟仓是位于建筑空间顶部，由挡烟垂壁、梁或隔墙等形成的用于蓄积火灾烟气的空间。

3.4防烟分区（a）密闭式吊顶的储烟仓示意图（b）无吊顶或通透式吊顶的储烟仓示意图3.4.1防烟分区的划分2.防烟分区划分原则（1）防烟分区不应跨越防火分区。

3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分2.防烟分区划分原则（2）每个防烟分区的建筑面积不宜超过相关规范标准要求。

3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分2.防烟分区划分原则（3）通常应按楼层划分防烟分区。（4）特殊用途的场所应单独划分防烟分区。对有特殊用途的场所，如疏散楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，作为疏散和扑救的主要通道，应单独划分防烟分区。对于一些重要的、大型的、复杂的高层建筑，尤其是超高层建筑，为了保证建筑物内所有人员在发生火灾时能安全疏散脱险，往往设置了专门的避难间或避难层，不论面积多大，都应单独划分防烟分区，并应有良好的防排烟设施。

3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分2.防烟分区划分原则通过挡烟垂壁等划分防烟分区，实际上是在建筑的上部构成了若干个储烟仓，这些储烟仓将烟气聚拢起来，便于其内部的排烟设施进行排烟。储烟仓的厚度取决于隔烟设施的深度，因此挡烟垂壁等挡烟分隔设施的深度不应小于储烟仓厚度。当采用自然排烟方式时，储烟仓的厚度不应小于空间净高的20%，且不应小于500mm；当采用机械排烟方式时，不应小于空间净高的10%，且不应小于500mm。同时储烟仓底部距地面的高度应大于安全疏散所需的最小清晰高度，最小清晰高度应由计算确定。

3.4防烟分区3.4.1防烟分区的划分2.防烟分区划分原则对于有吊顶的空间，吊顶开孔不均匀或开孔率小于或等于25%时，吊顶内空间高度不得计入储烟仓厚度。

3.4防烟分区3.4.2防烟分区的划分方法（1）按用途划分对于建筑物的各个部分，按其不同的用途，如厨房、卫生间、起居室、客房及办公室等，来划分防烟分区比较合适，也较方便。国外常把高层建筑的各部分划分为居住或办公用房、疏散通道、楼梯间及其前室、停车库等防烟分区。但是按此种方法划分防烟分区时，应注意对通风空调管道、电气配管、给排水管道等穿墙和楼板处，用不燃烧材料填塞密实。

3.4防烟分区3.4.2防烟分区的划分方法（2）按面积划分

3.4防烟分区表3-2公共建筑、工业建筑防烟分区的最大允许面积及其长边最大允许长度空间净高H/m最大允许面积/m2长边最大允许长度/mH≤3.0500243.0＜H≤6.0100036H＞6.0200060m；具有自然对流条件时，不应大于75m3.4.2防烟分区的划分方法（2）按面积划分

3.4防烟分区不同净高建筑防烟分区最大允许面积及长边最大允许长度对于工业建筑，在采用自然排烟系统时，其防烟分区的长边长度尚不应大于建筑内空间净高的8倍3.4.2防烟分区的划分方法（3）按方向划分

3.4防烟分区尽可能根据房间的不同用途沿垂直方向按楼层划分防烟分区。对于建筑高度超过100m的超高层建筑，可以把高层建筑按15~20层分段，一般是利用不连续的电梯井在分段处错开，楼梯间也做成不连续的，这样处理能有效地防止烟气无限制地向上蔓延3.4.2防烟分区的划分方法（4）特殊划分

3.4防烟分区1）公共建筑、工业建筑中的走道宽度不大于2.5m时，其防烟分区的长边长度不应大于60m，当把建筑内的走道作为一个防烟分区时，其长边长度与走道的宽度有关，当宽度不大于2.5m时，防烟分区的长边长度不应大于60m。2）当空间净高大于9m时，防烟分区之间可不设置挡烟设施。这一条主要针对的是高大空间，如航站楼、高铁候车大厅、会展中心、大型厂房等。3）汽车库防烟分区建筑面积不宜大于2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。设置排烟设施的建筑内，为了防止烟气通过竖向的通道迅速向建筑上部蔓延，在敞开楼梯和自动扶梯穿越楼板的开口部应设置挡烟垂壁等设施。复习题简述火灾烟气控制基本策略。防烟和排烟的方式主要有哪些？自然排烟和机械排烟有哪些优缺点？防烟分区划分原则是什么？列出至少三种防烟分区的划分构件。4建筑防烟系统设计第四章建筑防排烟系统设计4.1防烟系统的设置部位4.1.1自然通风系统的选择4.1.2机械加压送风系统的选择 4.2防烟系统设施4.2.1自然通风设施4.2.2机械加压送风设施4.3机械加压送风量计算4.3.1查表法4.3.2计算法4.4防烟系统设计要求4.4.1自然通风设计要求4.4.2机械加压送风系统设计要求4.4.3机械加压送风系统设施设计要求4.5防烟系统运行与控制4.5.1运行方式4.5.2余压阀的设定4.5.3余压值的设定4.1防烟系统的设置部位防烟系统定义：通过采用自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、前室、避难层（间）等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火灾烟气侵入楼梯间、前室、避难层（间）等空间的系统。防烟系统分类：自然通风系统机械加压送风系统4.1防烟系统的设置部位防烟系统设置部位：防烟楼梯间及其前室消防电梯间前室或合用前室避难走道的前室避难层（间）4.1防烟系统的设置部位公共建筑、厂房、仓库建筑高度≤50m，住宅建筑高度≤100m，当其防烟楼梯间的前室或合用前室符合下列条件之一时，楼梯间可不设防烟系统：前室或合用前室采用敞开的阳台、凹廊前室或合用前室具有不同朝向的可开启外窗，且独立前室两个外窗面积分别不小于2.0m2，合用前室两个外窗面积分别不小于3.0m24.1.1自然通风系统的选择自然通风系统是以热压和风压作用的、不消耗机械动力的、经济的通风方式。受风压影响大。适用范围：建筑高度≤50m的公共建筑、工业建筑

和

建筑高度≤100m的住宅建筑，其防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室（除共用前室与消防电梯前室合用外）及消防电梯前室封闭楼梯间（靠外墙设置）：①地下仅为一层，且地下最底层的地坪与室外出入口地坪高度差小于10m；首层有直接开向室外的门或有≥1.2m2的可开启外窗。②封闭楼梯间地上每五层内可开启外窗的有效面积≥2m2，且楼梯间最高部位设有有效面积≥1m2的可开启外窗、百叶窗或开口。4.1.1自然通风系统的选择适用范围：当地下、半地下建筑（室）的封闭楼梯间不与地上楼梯间共用且地下仅为一层时，首层设置有效面积≥1.2m2的可开启外窗或直通室外的疏散门4.1.2机械加压送风系统的选择机械加压送风系统通过对防烟区域吹送空气，从而在此区域内形成一定的正压值以阻止通过门窗缝隙漏进烟气，或通过打开的门洞形成一股阻止烟气流入的气流。适用范围：建筑高度＞50m的公共建筑、工业建筑

和

建筑高度＞100m的住宅建筑，其防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室及消防电梯前室建筑高度≤50m的公共建筑、工业建筑

和

建筑高度≤100m的住宅建筑，其防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室（除共用前室与消防电梯前室合用外）及消防电梯前室不能设置自然通风系统时，应采用机械加压送风系统。4.1.2机械加压送风系统的选择建筑高度≤50m的公共建筑、工业建筑

和

建筑高度≤100m的住宅建筑，裙房高度以上部分利用可开启外窗进行自然通风，裙房高度范围内不具备自然通风系统适用范围：建筑地下部分的防烟楼梯间前室及消防电梯前室，当无自然通风条件或自然通风不符合要求时4.1.2机械加压送风系统的选择适用范围：防烟楼梯间及其前室设置机械加压送风系统时：建筑高度≤50m的公共建筑、工业建筑

和

建筑高度≤100m的住宅建筑，当采用独立前室且其仅有一个门与走道或房间相通时，可仅在楼梯间设置机械加压送风系统；当独立前室有多个门时，楼梯间、独立前室应分别独立设置机械加压送风系统。当采用合用前室时，楼梯间、合用前室应分别独立设置机械加压送风系统。当采用剪刀楼梯时，其两个楼梯间及其前室的机械加压送风系统应分别独立设置。4.1.2机械加压送风系统的选择适用范围：封闭楼梯间不能满足自然通风条件的避难走道应在其前室及避难走道分别设置机械加压送风系统，但避难走道一端设置安全出口且总长度＜30m或避难走道两端设置安全出口且总长度＜60m时可仅在前室设置机械加压送风系统4.2防烟系统设施机械加压送风系统空气流程吸、送、漏、排①向楼梯间及其前室、避难层（间）、避难走道送风，形成正压区；②正压区中空气通过正压区与非正压区之间的关闭门的缝隙、围护结构的缝隙或开启的门窗项非正压区泄漏或排泄；③泄漏出去的空气通过外窗或专设排气口排出室外。送风机轴流式风机：气流与风叶的轴同方向的风机。离心式风机：根据动能转换为势能的原理，当电动机转动时，高速旋转的叶轮将空气加速，甩出后汇集在机壳中，由于速度慢、压力高（即使动能转换成势能），空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。送风机、送风管道或送风井、送风口、联动控制装置、余压（泄压）控制装置4.2.2机械加压送风设施：送风管道常用的加压风道是金属制成的，如镀锌钢板，也有分采用非金属材料的风道（管），如酚醛复合风管、镁板风管、无机玻璃钢风管等加压送风口加压送风口的主要组成部件有阀体、阀片和栅格面板。启动由其所在防火分区内的两只独立的火灾探测器或一只火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号联动触发。4.2.2机械加压送风设施：余压阀余压阀是为了维持一定的加压空间静压、实现其正压的无能耗自动控制而设置的设备。单向开启的风量调节装置，按静压差来调整开启度，用重锤的位置来平衡风压。4.3机械加压送风量计算机械加压送风系统计算风量是由计算法和查表法相结合确定。同时充分考虑实际工程中由于风管（道）的漏风与风机制造标准中允许风量的偏差等各种风量损耗的影响。4.3.1查表法防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风的计算风量应由计算确定。当系统负担建筑高度大于24m时，防烟楼梯间、独立前室、合用前室和消防电梯前室应按计算值与表4-2~表4-5的值中的较大值确定。4.3.1查表法系统负担高度h（m）加压送风量（m3/h）

24<h≤50

35400～3690050<h≤100

37100～40200表3.4.2-1消防电梯前室加压送风的计算风量系统负担高度h（m）加压送风量（m3/h）

24<h≤50

40400～4470050<h≤100

45000～48600表3.4.2-2楼梯间自然通风，独立前室、合用前室加压送风的计算风量系统负担高度h（m）

加压送风量（m3/h）

24<h≤50

36100～3920050<h≤100

39200～45800表3.4.2-3前室不送风，封闭楼梯间、防烟楼梯间加压送风的计算风量4.3.1查表法剪刀楼梯间和共用前室

由于疏散门的配置数量与面积会比较复杂，机械加压送风量应采用计算方法进行，也不再提供简单的表格风量进行比对选用。表3.4.2-4防烟楼梯间及独立前室、合用前室分别加压送风的计算风量系统负担高度h（m）

送风部位加压送风量（m3/h）

24<h≤50

楼梯间25300～27500独立前室、合用前室24800～2580050<h≤100

楼梯间27800~32200独立前室、合用前室26000~28100注：1.表4-2至表4-5的风量按开启1个2m×1.6m的双扇门确定。当采用单扇门时，其风量可乘以系数0.75计算；2.表中风量按开启着火层及其上下两层，共开启三层的风量计算；3.表中风量的选取应按建筑高度或层数、风道材料、防火门漏风量等因素综合确定。4.3.2计算法机械加压送风系统的工作状态分为两种情况：疏散门关闭：通过维持楼梯间或前室的一定正压，使得门缝处形成向外的气流以阻止烟气渗入门缝，可称为压差法；门打开：送入的风量通过疏散门向外流动，形成具有足够高流速可以阻止烟气侵入的气流，可称为风速法。机械加压送风系统送风机的送风量=门开启时规定风速值所需的送风量

+其他门漏风总量+未开启常闭送风阀漏风总量4.3.2计算法楼梯间常开风口，机械加压送风量按照楼层的设计开启门数时，其门洞达到规定风速值所需的送风量和其他门漏风总量之和计算。前室常闭风口，机械加压送风量按照其门洞达到规定风速值所需的送风量以及未开启常闭送风阀漏风总量之和计算。式中：Lj——楼梯间的机械加压送风量；Ls——前室的机械加压送风量；L1——门开启时，达到规定风速值所需的送风量（m3/s）；L2——门开启时，规定风速值下，其他门缝漏风总量（m3/s）；L3——未开启的常闭送风阀的漏风总量（m3/s）4.3.2计算法L1和L2的计算法为风速法和压差法1）风速法当楼梯间和前室之间的门或前室和走廊之间的门开启时，保持门洞处风速所需的加压送风量计算

式中：L1——开启着火层疏散门时为保持门洞处风速所需的送风量（m3/s）；

Ak——一层内开启门的总断面积（m2），对于住宅电梯前室，可按一个门的面积取值；

v——门洞断面风速（m/s），取0.7～1.2；当楼梯间和独立前室、共用前室、合用前室均机械加压送风时，通向楼梯间和前室疏散门洞断面风速均不应小于0.7m/s;当楼梯间机械加压送风、只有一个开启门的独立前室不送风时，通向楼梯间疏散门洞断面风速不应小于1.0m/s;当消防电梯前室机械加压送风时，通向消防电梯前室门洞断面风速不应小于1.0m/s;当独立前室、共用前室或合用前室机械加压送风而楼梯间采用可开启外窗的自然通风系统时，通向前室疏散门洞风速不应小于0.6(Al/Ag+1)(m/s);Al为楼梯间疏散门的总面积(m2);Ag为前室疏散门的总面积(m2)。4.3.2计算法1）风速法当楼梯间和前室之间的门或前室和走廊之间的门开启时，保持门洞处风速所需的加压送风量计算

式中：N1——设计疏散门开启的楼层数量；楼梯间：采用常开风口，当地上楼梯间为24m以下时，设计2层内的疏散门开启，取2；当地上楼梯间为24m及以上时，设计3层内的疏散门开启，取3；当为地下楼梯间时，设计1层内的疏散门开启，取1。前室：采用常闭风口，取3。4.3.2计算法2）压差法着火层疏散门开启，规定风速值下，其他门漏风总量的计算，即保持加压部位一定的正压值所需的加压送风量计算

式中L2——保持加压部位一定的正压值所需的送风量（m3/s）；

A

——每个电梯门或疏散门的有效漏风面积（m2），疏散门的门缝宽度取0.002m~0.004m；△P

——压力差（Pa）；当开启门洞处风速为0.7m/s时，取△P=6.0Pa;当开启门洞处风速为1.0m/s时，取△P=12.0Pa;当开启门洞处风速为1.2m/s时，取△P=17.0Pa。

n——指数，一般取2；1.25——不严密处附加系数

N2——漏风门的数量，楼梯间采用常开风口，=加压楼梯间的总门数-N1楼层数上的总门数。4.3.2计算法前室未开启的常闭送风阀的漏风总量计算式中：0.083——阀门单位面积的漏风量[m3/(s·m2)];Af——单个送风阀门的面积(m2);N3——漏风阀门的数量：前室采用常闭风口取N3=楼层数-3，因为前室机械加压送风系统是按开启着火层及其上下层共三层的方式工作的。机械加压送风系统的设计风量不应小于计算风量的1.2倍。4.3.2计算法（1）楼梯间机械加压送风、前室不送风情况。例：某商务大厦办公防烟楼梯间13层、高48.1m，每层楼梯间1个双扇门1.6m×2.0m，楼梯间的送风口均为常开风口；前室也是1个双扇门1.6m×2.0m。试给出该机械加压送风系统的设计送风量。1）开启着火层疏散门时为保持门洞处风速所需的送风量L1确定：开启门的截面面积Ak＝1.6×2.0＝3.2（㎡）；门洞断面风速取ν＝1.0m/s；常开风口，开启门的数量N1＝3；L1＝AkνN1＝3.2×1×3＝9.60（m³/s）

4.3.2计算法2）对于楼梯间，保持加压部位一定的正压值所需的送风量L2确定：取门缝宽度为0.004m，每层疏散门的有效漏风面积A＝（2×3＋1.6×2）×0.004＝0.0368（㎡）；门开启时的压力差取△P＝12Pa；漏风门的数量N2＝13－3＝10；楼梯间的机械加压送风量：Lj＝L1＋L2＝9.6＋1.32＝10.92m³/s＝39312（m³/h）设计风量不应小于计算风量的1.2倍，因此设计风量不应小于39312×1.2＝47174.4（m³/h）。因为该商务大厦办公高48.1m大于24m时，所以应按计算值与查表法中较大值确定。查表4-4知该机械加压送风系统的风量在36100~39200m3/h，计算值略大于表中的数据，所以应以计算值为准。4.3.2计算法（2）楼梯间机械加压送风、合用前室机械加压送风情况。例：某商务大厦办公防烟楼梯间16层、高48m，每层楼梯间至合用前室的门为双扇1.6m×2.0m，楼梯间的送风口均为常开风口；合用前室至走道的门为双扇1.6m×2.0m，合用前室的送风口为常闭风口，火灾时开启着火层合用前室的送风口。火灾时楼梯间压力为50Pa，合用前室为25Pa。1）楼梯间机械加压送风量计算：对于楼梯间，开启着火层楼梯间疏散门时为保持门洞处风速所需的送风量L1确定：每层开启门的总断面积Ak＝1.6×2.0＝3.2（㎡）；门洞断面风速ν取0.7m／s；常开风口，开启门的数量N1＝3；4.3.2计算法L1＝AkνN1＝3.2×0.7×3＝6.72（m³/s）保持加压部位一定的正压值所需的送风量L2确定：取门缝宽度为0.004m，每层疏散门的有效漏风面积A＝（1.6＋2.0）×2×0.004＋0.004×2＝0.0368（㎡）；门开启时的压力差△P＝6Pa；漏风门的数量N2＝13；

楼梯间的机械加压送风量：Lj＝L1＋L2＝6.72＋1.21＝7.93m³/s＝28548（m³/h）设计风量不应小于计算风量的1.2倍，因此设计风量不小于28548×1.2＝34257.6（m³/h）。按照表4-5中的数据，该机械加压送风系统的风量在25300~27500m3/h，计算值略大于表中的数据，所以应以计算值34257.6m³/h为准。

2）合用前室机械加压送风量计算：对于合用前室，开启着火层楼梯间疏散门时，为保持走廊开向前室门洞处风速所需的送风量L1确定：每层开启门的总断面积Ak＝1.6×2＝3.2（㎡）；门洞断面风速ν取0.7m/s；常闭风口，开启门的数量N1＝3；L1＝AkνN1＝3.2×0.7×3＝6.72（m³/s）送风阀门的总漏风量L3确定：常闭风口，漏风阀门的数量N3＝13；每层送风阀门的面积为Af＝0.9㎡；L3＝0.083AfN3＝0.083×13×0.9＝0.97（m³/s）当楼梯间至合用前室的门和合用前室至走道的门同时开启时，机械加压送风量为：Ls＝L1＋L3＝6.72＋0.97＝7.69m³/s＝27684（m³/h）设计风量不应小于计算风量1.2倍27684×1.2＝33220.8（m³/h）。按照表4-4中的数据，该机械加压送风系统的风量在24800~25800m3/h，计算值略大于表中的数据，所以应以计算值为准。4.3.2计算法封闭避难层（间）和避难走道的机械加压送风量应按避难层（间）、避难走道的净面积每平方不少于30m3/h计算。避难走道前室的送风量应按直接开向前室的疏散门的总断面积乘以1.0m/s门洞断面风速计算。例4-3某超高层的避难层净面积为1200m2。试设计该避难层的机械加压送风量。解：机械加压计算风量：

L=1200×30=36000（m3/h）

设计风量不应小于计算风量的1.2倍，因此设计风量不小于36000×1.2=43200m3/h。4.4防烟系统设计要求

4.4.1自然通风系统设计要求1.楼梯间自然通风系统设置采用自然通风方式的封闭楼梯间、防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1.0m2的可开启外窗或开口；当建筑高度＞10m时，还应在楼梯间外墙上每5层内设置总面积≥2.0m2的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3层。2.前室自然通风系统设置前室采用自然通风方式时，独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的面积不应小于2.0m2，共用前室、合用前室不应小于3.0m2。3.避难层自然通风系统设置采用自然通风方式的避难层（间）应设有不同朝向的可开启外窗，其有效面积不应小于该避难层（间）地面面积的2%，且每个朝向的面积不应小于2.0m2。4.4.1自然通风系统设计要求4.可开启外窗要求。可开启外窗应方便直接开启，设置在高处不便于直接开启的可开启外窗应在距地面高度为1.3m〜1.5m的位置设置手动开启装置。4.4.2机械加压送风系统设计要求一般情况下采用机械加压送风系统的防烟楼梯间及其前室应分别设置送风井（管）道、送风口（阀）和送风机。建筑高度＞100m的建筑，其机械加压送风系统应竖向分段独立设置，且每段高度≤100m。如果不分段而采用一个加压系统时，容易造成楼梯间内压力分布不均匀，可能造成局部压力过高，影响疏散门的打开，给人员疏散造成障碍；或局部压力过低，不能起到防烟作用。4.4.2机械加压送风系统设计要求建筑高度≤50m建筑，当楼梯间设置加压送风井（管）道确有困难时，楼梯间可采用直灌式加压送风系统。建筑高度＞32m建筑，应采用楼梯间两点部位送风的方式，送风口之间距离不宜小于建筑高度的1/2。直灌式加压送风系统送风量应按常规的机械加压送风系统设计风量进行调整加大，以弥补漏风。4.4.2机械加压送风系统设计要求直灌式加压送风系统加压送风口不宜设在影响人员疏散的部位。一层、避难层、屋顶通往安全区域的疏散门开启的概率最大，加压送风口应远离这些楼层。送风口位置偏下，影响人员疏散；高于人体处，不妨碍人疏散，并避开门的影响。（a）送风口错误位置（b）送风口正确位置4.4.2机械加压送风系统设计要求当地下、半地下与地上的楼梯间在一个位置布置时，由于首层必须采取防火分隔措施，此时，其机械加压送风系统应分别独立设置。当受建筑条件限制，且地下部分为汽车库或设备用房时，可共用机械加压送风系统。4.4.3机械加压送风系统设施设计要求1.送风机加压送风机进风口宜设在机械加压送风系统的下部并直通室外，还应采用防止烟气被吸入的措施。送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一面上。不同面布置有困难时，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，送风机进风口应设置在排烟出口的下方，其两者边缘最小垂直距离

≥6.0m；水平布置时，两者边缘最小水平距离

≥20.0m。送风机还应设置在专用机房内。4.4.3机械加压送风系统设施设计要求2.送风管道机械加压送风系统采用管道送风，避免风阻过大，不再用土建风道，且送风管道内壁光滑并采用不燃材料制作。当送风管道内壁为金属时，设计风速不应大于20m/s；当送风管道内壁为非金属时，设计风速不应大于15m/s；同时，送风管道的厚度要符合国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243的规定。避免钢板制作风道火灾中变形和损坏，竖向设置的送风管道应独立设置在管道井内，的确有困难时，未设置在管道井内或与其他管道合用管道井的送风管道，其耐火极限不应低于1.00h。水平设置的送风管道，当设置在吊顶内时，其耐火极限不应低于0.50h；当未设置在吊顶内时，其耐火极限不应低于1.00h。机械加压送风系统的管道井应采用耐火极限不低于1.00h的隔墙与相邻部位分隔，当墙上必须设置检修门时应采用乙级防火门。4.4.3机械加压送风系统设施设计要求3.送风口除直灌式加压送风方式外，楼梯间宜每隔2~3层设一个常开式百叶送风口。与楼梯间不同，前室的加压送风口需要每层都设置一个，并应设手动开启装置，且为常闭。带有手动开启装置的加压送风口安装的位置高度在距地面1.30～1.50m。送风口的风速不宜太大，建议不超过7m/s。送风口不宜设置在被门挡住的部位。为了达到较好的防烟效果，送风口应该位于疏散门的上方。4.5防烟系统运行与控制4.5.1运行