高層建筑防排煙課件

高層建筑防排煙郭峰16096025一、設置防煙、排煙設施的必要性現(xiàn)代化的高層民用建筑，可燃的裝修、陳設較多，還有相當多的高層建筑使用了大量的塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具。這些可燃物在燃燒過程中，會產生大量的有毒煙氣和熱，同量要消耗大量的氧氣。據日本、英國對火災中造成人員傷亡的原因統(tǒng)計表明，由于CO中毒窒息死亡或被其它有毒煙氣熏死者，一般占火災總死亡人數的４０％～５０％，最高達６５％以上；而被火燒死的人當中，多數是先中毒窒息暈倒后被燒死的。如日本“千日”百貨大樓火災，死亡的１１８人中就有９３人是被煙熏死的。一、設置防煙、排煙設施的必要性據測定分析，煙氣中含有CO、、CO2、ＨＦ、ＨC1等多種有毒成分，高溫缺氧又會對人體造成危害；同時，煙氣有遮光作用，使人的能見度下降。這對疏散和救援活動造成很大的障礙。為了及時排除有害煙氣，保障高層建筑內人員的安全疏散和有利于消防撲救，在高層建筑中設置防煙、排煙設施是十分必要的。二、高層建筑防煙、排煙設施設置的部位1）一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑中：長度超過20m的內走道應設置排煙設施，當無直接自然通風時，則應設置機械排煙設施；有直接自然通風，但長度超過60m的內走道應設置機械排煙設施；面積超過100m2，且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或設固定窗的房間均應設置機械排煙設施。2）高層建筑的中庭應設排煙設施，對不具備自然排煙條件或凈空高度超過12m的中庭應設置機械排煙設施。二、高層建筑防煙、排煙設施設置的部位3）高層建筑中經常有人停留或可燃物較多的地下室應設排煙設施。對于不能設置外開窗、通風井進行自然排煙的房間，當各房間總面積超過200m2或一個房間面積超過50m2，且經常有人停留或可燃物較多的地下室應設置機械排煙設施。4）對高層民用建筑不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室應設置獨立的機械加壓送風設施；當防煙樓梯間采取自然排煙措施，而對不具備自然排煙條件的前室，則應設置獨立的機械加壓送風設施；機械加壓送風的防煙樓梯間和合用前室，宜分別獨立設置送風系統(tǒng)。二、高層建筑防煙、排煙設施設置的部位5）建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層（間），如果是封閉的避難層（間）則應設置獨立的機械加壓送風設施。三、高層建筑防煙、排煙的設計程序

進行防、排煙設計時：首先要了解清楚建筑物的防火分區(qū)，并且合理劃分防煙分區(qū)。防煙分區(qū)應在同一防火分區(qū)內，其建筑面積不宜過大，一般不超過５００㎡。然后，再確定合理的防、排煙方式和進一步選擇合理的防、排煙系統(tǒng)，繼而確定送風道、排風道、排煙口、防火閥等位置。1.防火分區(qū)的劃分當建筑設有自動滅火系統(tǒng)的防火分區(qū)，其允許最大建筑面積可比上表增加1倍；設有火災報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)的高層建筑內的商業(yè)營業(yè)廳、展覽廳等，地上部分防火分區(qū)允許最大建筑面積為4000m2，地下部分為2000m2。豎向防火分隔設施主要有樓板．避難層．防火挑檐．功能轉換層等，對于建筑物中的電纜井．管道井等堅豎向井，除井壁材料和檢查門有防火要求外，對于建筑高度不超過100m的高層建筑，其井內每隔2~3層在樓板處用相當于樓板耐火汲極限的不燃燒體作防火分隔；建筑高度超過100m的高層建筑．應在每層樓板處作相應的防火分隔。水平防火介分隔設施主要有防火墻、防火門、防火窗、防火卷簾、防火幕和防火水幕等，建筑物墻體客觀上也發(fā)揮著防火分隔的作用。2.防煙分區(qū)的劃分一般每個防煙分區(qū)采用獨立的排煙系統(tǒng)或垂直排煙道(堅井)進行排煙；如果防煙分區(qū)的面積過小，會使排排系統(tǒng)或垂直排煙道數量增多，提高系統(tǒng)和建筑造價；如果防煙分區(qū)的面積過大，使高溫的煙氣波及面積加大，受災面積增加，不利于安全疏散和撲救。因此規(guī)定每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500m2，且不應跨越防火分區(qū)。當沒有自動滅火系統(tǒng)時，面積可增加1倍。1.自然排煙自然排煙有兩種方式。一種是室內自然排煙，在室內設置對外開口或可開啟外窗進行自然排煙；另一種是設置豎井自然排煙，即在高層建筑的適中位置，設置專用的排煙豎井，并在各層設置有自動或手動控制的排煙口（排煙口應設置在上部，發(fā)生火災時能自動或手動打開），依靠火災時室內產生的熱壓和室外氣流的風壓，形成的“煙囪效應”進行自然排煙。1.自然排煙

高層民用建筑設計防火規(guī)范規(guī)定，除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑不宜采用自然排煙外，其他靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。自然排煙是利用火災時室內熱氣流的浮力或室外風力的作用，與室外相鄰的陽臺，外墻上的外開窗或專用排煙口將室內煙氣排出。1.自然排煙方式（1）利用建筑物的陽臺、凹廊進行排煙，如圖1所示。陽臺為不封閉式，凹廊設置可外開啟的窗，形成自然排煙。1.自然排煙方式（2）靠外墻的防煙樓梯前間、消防電梯前室或合用前室設置直接對外開啟的窗進行排煙，如圖2所示。1.自然排煙自然排煙窗的開窗面積可按如下參數選擇：（1）防煙樓梯前室、消防電梯前室為≥2.0m2；合用前室≥3.0m2；（2）靠外墻的防煙樓梯間每五層可開放外室的總面積之和不應小于2.0m2；（3）長度不超過60m的內走道可開啟外窗面積不應小于走道面積2％；（4）需排煙的房間，可開啟外窗面積不應小于該房間面積2％；（5）凈空高度小于12m的中庭，可開啟的天窗或高側的面積不應小于該中庭地板面積的5％。排煙窗一般應設置在房間的上方、并應有方便開啟的裝置。2.機械排煙系統(tǒng)組成機械排煙系統(tǒng)由煙壁（活動式或固定式擋煙壁）、排煙口（或帶有排煙閥的排煙口），防火排煙閥、排煙管道、排煙風機和排煙出口等部件組成，如圖3所示。2.機械排煙1、走道和房間的機械排煙走道排煙是根據自然通風條件和定道長度來劃分。根據高層建筑層數多，建筑的高度高的特點．為保證排煙系統(tǒng)的可靠性。走道的排煙一般設計成豎向排煙系統(tǒng)。即在建筑物內靠近走道的適當位置設置豎向排煙管道，每層靠近頂棚的位置設置排煙口，如圖4所示。房間排煙系統(tǒng)宜按防煙分區(qū)設置。當需要排煙的房間較多時且豎向布置有困難．可將幾個房間組成一個排煙系統(tǒng)，每個房間設排煙口，即為水平式排煙系統(tǒng)，如圖3。2.機械排煙3．排煙量的確定。排煙量與建筑防煙分區(qū)的劃分，排煙系統(tǒng)的部位等因素有關。按高層民用建筑設計防火規(guī)范規(guī)定。走道和房間的排煙量如表2所示，中庭排煙量按中庭體積的換氣次數確定，如表3所示。表2走道和房間的排煙量負擔防煙分區(qū)數排煙量標準備注負擔一個防煙分區(qū)或房間凈高大于6m時該防煙分區(qū)面積每m2不小于60m3/h單臺風機最小排煙量不應小于7200m3/h；負擔兩個或兩個以上防煙分區(qū)時按最大防煙分區(qū)面積每m2不小于120m3/h2.機械排煙中庭體積（m3）換氣次數（次/h）備注≤170006>170004最小排煙量不得小于102000m3/h中庭機械排煙量2.機械排煙排煙管道材料宜采用鍍鋅鋼板或冷軋鋼板，也可采用混凝土或石棉制品；安裝在吊頂內的排煙管道應以非燃材料作保溫，并應與可燃物保持不小于150mm的距離。排煙管道的鋼板厚度不應小于1.0mm。煙氣排出口宜采用1.5mm厚的鋼板或具有相同耐火等級的材料制作。煙氣排出口的位置，應根據建筑物所在處的條件(風向、風速、周圍的建筑物以及道路狀況等)來考慮，即不能將排出的煙氣直接吹在其他建筑物上，也不能妨礙人員避難和撲救火情的進行，更不能使排出的煙氣再被通風或空調設備吸入。此外，必須避開有燃燒危險的部位。當煙氣排出口設在室外時，應考慮有防止雨水、蟲鳥等侵入的措施．并要求在排煙時堅固而不脫落。2.機械排煙排煙風機可采用普通鋼制離心風機或專用排煙軸流風機，并應在風機入口總管及支管上安裝280℃時能自動關閉的排煙防火閥門。排煙風機應設置在排煙系統(tǒng)最高排煙口的上部；風機外殼與墻壁或與其他設備間的距離不應小于600mm；風機應安裝在混凝土或型鋼基礎上；風機應有備用電源，并能自動切換。2.機械排煙在建筑排煙系統(tǒng)設計時應注意：（1）機械排煙系統(tǒng)與通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)宜分開設置。當合用時，必須采取可靠的防火安全措施，并應符合機械排煙系統(tǒng)的有關要求。（2）在地下建筑和地上密閉場所中設置機械排煙系統(tǒng)時，應同時設置補風系統(tǒng)。當設置機械補風系統(tǒng)時，其補風量不宜小于排煙量的50%。五.加壓送風防煙一、建筑防煙機械加壓送風量高層民用建筑在不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯前室或合用室，或采用自然排煙措施的防煙樓梯間、且不具備自然排煙條件的前室，應進行機械加壓送風防煙。其機械加壓送風系統(tǒng)的風量計算，通常以火災發(fā)生時，保持疏散通道維持必要的正壓值和火災層疏散通道門、洞一定的風速作為理論依據。但是，建筑構件及建筑施工的質量、設計資料的不完整、設計參數的不明確等原因將會影響風量計算的準確性。為此，高層民用建筑設汁防火規(guī)范對不同的建筑層數、不同的部位確定加壓送風系統(tǒng)風量的取值范圍如表4所示。五.加壓送風防煙序號機械加壓送風部位風量（m3/h）系統(tǒng)負擔層數<20層系統(tǒng)負擔層數20～32層1僅對防煙樓梯間加壓送風時（前室不送風）25000~3000035000~400002對防煙樓梯間及其前室分別加壓樓梯間14000~1800018000~24000前室10000~1400014000~200003對防煙樓梯間及合用前室分別加壓樓梯間16000~2000020000~25000合用前室12000~1600018000~220004僅對消防電梯的前室加壓15000~2000022000~270005僅對前室或合用前室加壓送風（防煙樓梯間自然排煙）22000~2700028000~32000表4-18加壓送風控制風量五.加壓送風防煙注：①表中的風量是按開啟2.00m×1.60m的雙扇門確定。當采用單扇門時，其風量應乘以0.75系數計算；當有兩個或兩個以上出人口時，其風量應乘以1.50～1.75系數計算。開啟門時，通過門的風速不宜小于0.75m/s。②風量上下限選取應按層數、風道材料、防火門漏風量等因素綜合比較確定。對于封閉避難層（間）的機械加壓送風量應按避難層的凈面積每平方米不小于30m3/h計算。五.加壓送風防煙二、機械加壓送風系統(tǒng)的設計采用機械加壓送風防煙系統(tǒng)的防煙樓梯間內應保證其正壓值為40～50Pa防煙樓梯間前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層(間)應為25～30Pa的正壓值。防煙樓梯間和合用前室的機械加壓送風防煙系統(tǒng)宜分別獨立設置。機械加壓送風防煙系統(tǒng)的風量確定時，表4－18所列風量上、下限的取值應根據樓層數、風道材料、防火門的漏風量等因素綜合比較確定。剪刀樓梯間可合用一個風道，其風量按兩個樓梯間的風量來汁算，送風口應分別設置。五.加壓送風防煙防煙樓梯間的加壓送風口宜每隔2~3層設一個風口。風口采用自垂式百葉風口或常開式風口。當采用常開式風口時，應在加壓風機的壓出管上設置止回閥。防煙樓梯間的前室或合用前室的加壓送風口應每層設置。如風口為常閉型時，發(fā)生火災只開啟著火層的風口。風口應設手動或自動開啟裝置，并應與加壓風機啟動聯(lián)鎖裝置，手動開啟裝置宜設在距地0.8~1.5m處；如風口為常開百葉風口時，應在加壓風機的壓出管上設止回閥。機械加壓送風防煙系統(tǒng)中送風口的風速不宜大于7.0m/s。加壓送風空氣的排出，可通過走廊或房間的外窗、豎并等自然排出，也可以通過走廊的機械排煙裝置排出。五.加壓送風防煙加壓送風管道應采用密實而不漏風的非燃燒材料。采用金屬風道時，其風速不應大于20m/s；采用非金屬風道時，其風