防排烟系统的原理(讲义)

民用建筑防排烟系统的原理 与施工南京工业大学暖通空调研究所

2008.12

第一节防烟排烟系统的分类、 第一节防烟排烟系统的分类、组成及工作原理高层建筑发生火灾， 高层建筑发生火灾，烟雾是阻碍人们逃生和进行灭火行 导致人员死亡的主要原因之一。 动、导致人员死亡的主要原因之一。

一.火灾烟气的危害主要有三个方面： 火灾烟气的危害主要有三个方面：

1.毒害性：烟气包含高浓度的一氧化碳(CO)及其他各类有毒气 毒害性： )氢氰酸(HCN),氯化氢(HCI) 对人体产生的直接危害。 ),氯化氢 体如氢氰酸(HCN),氯化氢(HCI),对人体产生的直接危害。

2.减光性：烟气极大降低可见度，使人易于失去正确的疏散方向， 减光性：烟气极大降低可见度，使人易于失去正确的疏散方向，降低了人们在疏散过程中的行进速度.

3.恐怖性：火灾现场往往使人感到惊慌失措，秩序混乱，形 恐怖性：火灾现场往往使人感到惊慌失措，秩序混乱，成巨大的心理恐惧， 成巨大的心理恐惧，使人失去正常的行为能力 ，严重影响人们的迅速疏 重则导致伤亡，轻则影响人们身心健康。 散，重则导致伤亡，轻则影响人们身心健康。

二.防烟、排烟设计的目的是: 防烟、排烟设计的目的是 将火灾产生的大量烟气及时予以排除以及阻止 烟气向防烟分区以外扩散， 烟气向防烟分区以外扩散，以确保建筑物内人员的 顺利疏散， 顺利疏散，安全避难和为消防队员创造有利扑救条 件。 因此防烟、排烟是进行安全疏散的必要手段。 因此防烟、排烟是进行安全疏散的必要手段。 设置自然防排烟设施 自然防排烟设施， 设置自然防排烟设施，利用烟气的热浮力特性采用 自然排烟和防烟。 自然排烟和防烟。 设置机械送风 机械排烟系统 机械送风、 系统， 设置机械送风、机械排烟系统，对保护区域的实行 正压送风防烟和机械排烟。 正压送风防烟和机械排烟。

对建筑进行防烟分隔或建立防烟封闭避难区。 对建筑进行防烟分隔或建立防烟封闭避难区。 防烟分隔或建立防烟封闭避难区 对建材和家具进行阻燃、消烟处理； 对建材和家具进行阻燃、消烟处理； 喷洒化学消烟剂或水雾消除烟气中的有毒成分及烟 尘粒子。 尘粒子。

三.

防火分区、 防火分区、防烟分区的概念

1.防火分区的目的是：防止火灾的扩大，设置防火墙、 防火分区的目的是：防止火灾的扩大，设置防火墙、 防火门、防火卷帘等设备。 防火门、防火卷帘等设备。 防火分区按方向可分为：垂直防火分区及水平防火分区. 防火分区按方向可分为：垂直防火分区及水平防

火分区. 防烟分区是烟气控制的基础手段， 2.防烟分区是烟气控制的基础手段，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的烟气流动， 止火灾的扩大，只能有效地控制火灾产生的烟气流动，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，主要依靠采用挡烟垂壁 挡烟垂壁( ),挡烟梁 挡烟梁( 术措施，主要依靠采用挡烟垂壁(帘),挡烟梁(墙)等 形式来实现。 形式来实现。 不应超过500m2, 规范规定：每个防烟分区建筑面积不应超过 规范规定：每个防烟分区建筑面积不应超过 且防烟分区不得跨越防火分区。分隔区内的排烟量， 且防烟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，必须大于或等于该区内产生烟的数量。 员疏散的短时间内，必须大于或等于该区内产生烟的数量。

四、防排烟系统分类防、排烟系统一般分为四种方式： 排烟系统一般分为四种方式： 自然排烟： 1.自然排烟： 自然排烟 利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用， 利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用， 通过建筑物的对外开口， 通过建筑物的对外开口，把烟气排至室外的排烟方 实质是热烟气和冷空气的对流运动。 式.实质是热烟气和冷空气的对流运动。 在自然排烟中， 在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气 的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗， 的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗，也可 以是专门设置在侧墙上部的排烟口。 以是专门设置在侧墙上部的排烟口。 对高层的建筑来说， 对高层的建筑来说，可采用专用的通风排烟 竖井， 竖井，

2.机械排烟 分为局部排烟和集中排烟两种方式， 分为局部排烟和集中排烟两种方式，也叫负压 机械排烟方式。 机械排烟方式。利用排烟机把着火房间中产生的 烟气通过排烟口排到室外的排烟方式。 烟气通过排烟口排到室外的排烟方式。 局部排烟方式是： 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；其初投资高， 独立的排烟风机直接进行排烟；其初投资高，而 且日常维护管理麻烦，管理费用也高。 且日常维护管理麻烦，管理费用也高。 集中排烟方式是；将建筑划分为若干个区，在 集中排烟方式是；将建筑划分为若干个区， 每个区内设置排烟风机， 每个区内设置排烟风机，通过排烟口和排烟竖井 或风道利用设置在建筑物屋顶的排烟风机， 或风道利用设置在建筑物屋顶的排烟风机，排至 室外。排烟稳定，投资较大，操作管理比较复杂， 室外。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。

3.防烟加压送风 对疏散通路的楼梯间进行机械送风， 对疏散通路的楼梯间进行机械送风，使其压力 高于防烟楼梯间前室或消防电梯前室， 高于防烟楼梯间前室或消防电梯前室，而这些部位 的压力又比走道和火灾区高些。 的压力又比走道和火灾区高些。从而可阻止烟气进 入楼梯间。 入楼梯间。 4 . 密闭防烟方式 对于面积较小，楼板耐火性能较好、密闭性好 对于面积较小，楼板耐火性能较好、 并采用防火门的房间， 并采用防火门的房间，可以来用关闭防火门使火灾 区与周围隔绝缺氧而熄灭。 区与周围隔绝缺氧而熄灭。 当发生火灾时将着火房间密封起来， 当发生火灾时将着火房间密封起来，这种方式 多用于小面积房间。 多用于小面积房间。

五、防排烟系统的组成与原理1 自然排烟系统的组成自然排烟口的面积， (1).自然排烟口的面积，一般可取地板面积的 ) 自然排烟口的面积 一般可取地板面积的1/50。 。 排烟口应设置在距顶棚800mm以内，如图。 以内， 排烟口应设置在距顶棚 以内 如图。顶棚面 800mm 排烟口设置的有效部分

(2)排烟口的平面位置应按以下两个规定： 排烟口的平面位置应按以下两个规定： 排烟口的平面位置应按以下两个规定 1.每个防区面积按500m2划分； .每个防区面积按 划分； 2.防区内任何地点到排烟口水平距离小于 .防区内任何地点到排烟口水平距离小于30m, , 如图所示。 挡烟垂壁 排烟口L3 L2

L1

L<30m L1+L2+L3<30m

L

L1

L1 内隔墙或顶棚下 突出50cm以上的 挡烟垂壁、挡烟梁

L

L L<30m L1+L2<30m

L

2.机械排烟系统的组成 机械排烟系统的组成 该系统是使用排烟风机进行强制排烟。由挡烟( 该系统是使用排烟风机进行强制排烟。由挡烟(活 动式或固定式挡烟壁，或挡烟隔墙、挡烟梁)、 )、排 动式或固定式挡烟壁，或挡烟隔墙、挡烟梁)、排 烟口、防火排烟阀门、排烟道、 烟口、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出 口组成。如图所示。 口组成。如图所示。排烟机

c 排烟防火阀

< = 3 0

< = 6 0

< = 3 0

当排烟风机负责一个防烟分区时， 当排烟风机负责一个防烟分区时，应按该防烟分区 面积每平方米不小于60m3/h计算； 计算； 面积每平方米不小于 计算 当担负两个以上防烟分区时， 当担负两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面 计算。 积每平方米不小于120m3/h计算。 计算 积每平方米不小于 根据计算所得的排烟风量，选择排烟风机， 根据计算所得的排烟风量，选择排烟风机，并附加

漏风系数，一般取10%一30%。 漏风系数，一般取 一 %。 房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间、消防电梯前 房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间、 室以及台用前室的排烟系统应分开设置。 室以及台用前室的排烟系统应分开设置。并且每个 排烟系统，排烟口数量不宜超过30个 排烟系统，排烟口数量不宜超过 个。

3.机械加压防烟系统的组成 机械加压防烟系统的组成 机械正压送风系统由： 机械正压送风系统由： 加压送风机、风道、 加压送风机、风道、 送风口以及风机 控制柜等组成。 控制柜等组成。 该系统的风源必须 吸自室外， 吸自室外，且不应 受到烟气的污染。 受到烟气的污染。 一般情况该系统与 排烟系统共同存在，图示。 排烟系统共同存在，图示。

排烟风机 排烟口

楼 梯 间

前室走道

加压送风风量，通过送风机和管道送入防烟区， 加压送风风量，通过送风机和管道送入防烟区，宜 每隔三层设一个加压送风口。 三层设一个加压送风口 每隔三层设一个加压送风口。 加压送风机，应设有备用电源。 加压送风机，应设有备用电源。 送风管道上不应装防火阀。 送风管道上不应装防火阀。

第二节 防排烟系统的设置原则与要求《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95) 高层民用建筑设计防火规范》 - ) 中规定：建筑物以下部位需设置防、排烟设施： 中规定：建筑物以下部位需设置防、排烟设施： 防烟楼梯间以及其前室、 ①防烟楼梯间以及其前室、消防电梯前室和合用前 室； 一类或32m以上的二类建筑物面积超过 以上的二类建筑物面积超过100m2, ②一类或 以上的二类建筑物面积超过 ， 且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间、 且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间、设固定 窗扇的房间和地下室房间。 窗扇的房间和地下室房间。 无直接天然采光和自然通风且长度大于20m的内 ③无直接天然采光和自然通风且长度大于 的内 走道，或虽有直接采光和自然通风， 走道，或虽有直接采光和自然通风，但长度大于 60m的内走道。 的内走道。 的内走道

1.自然防排烟建筑条件的限定以下建筑中可以采用自然防排烟手段： 以下建筑中可以采用自然防排烟手段： 高度超过100米的居住建筑；高度超过 米的一 米的居住建筑； 除 高度超过 米的居住建筑 高度超过50米的一 类公共建筑 以外的建筑。 以外的建筑。 部位： (1)部位： 靠外墙的防烟楼梯间及其前室； 靠外墙的防烟楼梯间及其前室； 消防电梯间前室和合用前室； 消防电梯间前室和合用前室； 净空高度小于12米的中庭； 净空高度小于 米的中庭； 米的中庭 长度在20

米 米之内的内走道； 长度在 米~60米之内的内走道； 米之内的内走道 地面上和地下室的房间； 地面上和地下室的房间；

(2)设施 )设施: 与外界大气直接相通的洞口、可开启的外窗 与外界大气直接相通的洞口、可开启的外窗 。(包括电动开启的外窗 包括电动开启的外窗) 等。(包括电动开启的外窗) 开口位置：空间的上部 开口位置：

(3)开口面积： )开口面积：防烟楼梯间前室、 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积 不应小于2.00m2,合用前室不应小于 合用前室不应小于3.00m2。 不应小于 靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之 和不应小于2.00m2。 和不应小于 长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于 长度不超过 的内走道可开启外窗面积不应小于 走道面积的2%。 走道面积的 。 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%。 积的 。 净空高度小于12m的中庭可开启的天窗或高侧窗的 净空高度小于 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%。 面积不应小于该中庭地面积的 。

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