公共建筑通風與防排煙系統(tǒng)設計

重慶市設計院—教授級高工、副總工

周

強

【社會任職】教授級高級工程師注冊公用設備工程師重慶市制冷學會常務理事全國消防標準委員會第十三分技術委員會委員中國建筑標準化協(xié)會防火防爆委員會副主任委員中國勘察設計協(xié)會建筑環(huán)境與設備專業(yè)委員會重慶市委員會副主任重慶市建設工程勘察設計專家咨詢委員會暖通專業(yè)委員會副主任委員科技部“十一五”科技支撐計劃項目“長江上游地區(qū)地表水水源熱泵系統(tǒng)高效應用關鍵技術研究與示范”項目管理領導協(xié)調小組專家組成員【科研成果】重慶龍湖西苑（小區(qū)總建筑面積40萬m2，為住宅小區(qū)）任暖通專業(yè)負責人并獲重慶市優(yōu)秀工程設計一等獎南充市市政辦公樓1＃樓工程（建筑面積7萬m2，辦公樓）任暖通審查人。獲建設部優(yōu)秀工程設計項目三等獎、重慶市優(yōu)秀工程設計項目一等獎。重慶市委組織部宣傳部大樓（建筑面積2萬m2、地下1層，地上8層）任暖通專業(yè)負責人。獲重慶市優(yōu)秀工程設計二等獎重慶龍湖西苑（小區(qū)總建筑面積40萬m2，為住宅小區(qū)）任暖通專業(yè)負責人。獲重慶市優(yōu)秀工程設計一等獎主編《中國消防手冊·第三卷·第十章》、《中國消防手冊·第三卷·第十一章》主編（暖通專業(yè)）：《重慶市建筑工程初步設計文件審查要點—暖通專業(yè)、熱能動力專業(yè)審查要點》、《重慶市建筑工程采暖通風與空氣調節(jié)節(jié)能設計深度要求》；《重慶市地表水水源熱泵應用施工驗收標準》《重慶市地表水水源熱泵設計標準圖集》、《裝配式住宅設備與電氣技術規(guī)程》、《綠色建筑設計標準》主要編寫人：參編國家規(guī)范《坡地民用建筑設計防火規(guī)范》、《建筑防排煙設計技術規(guī)范》主要編寫人：參編地方規(guī)范《重慶市高層民用建筑設計防火規(guī)范》、《地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術規(guī)程》《綜合醫(yī)院通風設計規(guī)范》【課程大綱】1.地下設備房通風(柴油發(fā)電機房、配電房、公共廚房、鍋爐房、污水泵房)2.自然通風與自然排煙3.天然氣管井自然通風設計4.避難層（間）防煙設計5.加壓送風量的計算6.通風口部設計

公共建筑通風與防排煙系統(tǒng)設計周強

2015.1

【社會任職】教授級高級工程師注冊公用設備工程師重慶市制冷學會常務理事全國消防標準委員會第十三分技術委員會委員中國建筑標準化協(xié)會防火防爆委員會副主任委員中國勘察設計協(xié)會建筑環(huán)境與設備專業(yè)委員會重慶市委員會副主任重慶市建設工程勘察設計專家咨詢委員會暖通專業(yè)委員會副主任委員科技部“十一五”科技支撐計劃項目“長江上游地區(qū)地表水水源熱泵系統(tǒng)高效應用關鍵技術研究與示范”項目管理領導協(xié)調小組專家組成員【科研成果】重慶龍湖西苑（小區(qū)總建筑面積40萬m2，為住宅小區(qū)）任暖通專業(yè)負責人并獲重慶市優(yōu)秀工程設計一等獎南充市市政辦公樓1＃樓工程（建筑面積7萬m2，辦公樓）任暖通審查人。獲建設部優(yōu)秀工程設計項目三等獎、重慶市優(yōu)秀工程設計項目一等獎。重慶市委組織部宣傳部大樓（建筑面積2萬m2、地下1層，地上8層）任暖通專業(yè)負責人。獲重慶市優(yōu)秀工程設計二等獎重慶龍湖西苑（小區(qū)總建筑面積40萬m2，為住宅小區(qū)）任暖通專業(yè)負責人。獲重慶市優(yōu)秀工程設計一等獎主編《中國消防手冊·第三卷·第十章》、《中國消防手冊·第三卷·第十一章》主編（暖通專業(yè)）：《重慶市建筑工程初步設計文件審查要點—暖通專業(yè)、熱能動力專業(yè)審查要點》、《重慶市建筑工程采暖通風與空氣調節(jié)節(jié)能設計深度要求》；《重慶市地表水水源熱泵應用施工驗收標準》《重慶市地表水水源熱泵設計標準圖集》、《裝配式住宅設備與電氣技術規(guī)程》、《綠色建筑設計標準》主要編寫人：參編國家規(guī)范《坡地民用建筑設計防火規(guī)范》、《建筑防排煙設計技術規(guī)范》主要編寫人：參編地方規(guī)范《重慶市高層民用建筑設計防火規(guī)范》、《地埋管地源熱泵系統(tǒng)技術規(guī)程》《綜合醫(yī)院通風設計規(guī)范》【課程大綱】1.地下設備房通風(柴油發(fā)電機房、配電房、公共廚房、鍋爐房、污水泵房)2.自然通風與自然排煙3.天然氣管井自然通風設計4.避難層（間）防煙設計5.加壓送風量的計算6.通風口部設計目錄1…地下設備房通風2…自然通風與自然排煙3…避難層（間）防煙設計4…機械加壓送風系統(tǒng)送風量的計算5…通風口部設計6…通風系統(tǒng)消聲處理

1、地下設備房通風。(柴油發(fā)電機房、公共廚房、鍋爐房)1.1柴油發(fā)電機房通風1.1.1柴油發(fā)電機冷卻形式1水冷。發(fā)電機功率800kW以上，一般采用水冷冷卻，配專用冷卻塔及冷卻水系統(tǒng)2風冷。利用機組自帶風扇排風。系統(tǒng)設計簡潔，但進、排風量大。1.1.2滿足柴油發(fā)電機房工藝要求的通風方式

1自然通風：利用機組自帶風扇排風，利用可開啟

的通風口部自然進風。

常用方式：下沉式土建豎井作為進、排風風道

技術要點：

風量計算—進風量=排風量+燃燒所需空氣量；排風量按消除余熱所需通風量計算，

機房工作溫度可為40℃

控制斷面風速（風道、風口）

2機械通風：利用機械送、排風系統(tǒng)實現(xiàn)全面通風。

機房工作溫度可為40℃

風冷機組：利于機組自動風扇排風

水冷機組：進風量20m3/KW·h

燃燒空氣量：7m3/KW·h

1.1.3滿足柴油發(fā)電機房設置氣體滅火要求的通風設施：

1自然排風：利用直接對外開啟的門、窗自然排除滅火后有害的殘余氣體。

2機械排風：利用機械排風系統(tǒng)將滅火后機房內有害的殘余氣體排除室外。

技術要點：通風管路與氣體滅火聯(lián)鎖；

宜下部排風1.1.4柴油發(fā)電機房儲油間排風系統(tǒng)

1獨立設置。

規(guī)范：儲藏有易燃易爆物質的單獨房間或有防火防爆要求的單獨房間，應獨立設置通風系統(tǒng)。

2與柴油發(fā)電機房共用排風系統(tǒng)。

將柴油發(fā)電機房與儲油間作為一個整體防火單元。

我國除一種標號之外，其余柴油均不屬于甲、乙類易燃易爆物質。易燃易爆等級相對較低，防火等級亦相對較低。1.1.5柴油發(fā)電機燃燒尾氣排放

1高空排放

注意土建豎井的構造（耐火磚、隔熱層）

成品煙道的安裝

2處理后就近排放

選用新型設備－－

使用效果尚待檢驗（排熱好，除味差）1.2公共廚房通風

1.2.1罩口局部排風（油煙）與全面排風+機械補風

技術要點：排風量計算

局部排風量與全面排風量的比例

補風點位置

1.2.2事故通風（燃氣泄漏）

1.2.3油煙處理及排放

1處理達標后按規(guī)范要求排放

《飲食業(yè)油煙排放標準（試行）》GB18438

2屋頂高空排放

1.2.４泄爆

處理達標后按規(guī)范要求排放

《飲食業(yè)油煙排放標準》GB18438

公共建筑廚房油煙無組織排放視同超標

飲食業(yè)單位油煙的最高允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除效率

最高允許排放濃度：2.0mg/m3；

凈化設施最低去除效率(%):

按設施大小--60/75/85。1.３鍋爐房通風

1.３.1通風量：進風量=排風量+燃燒所需空氣量。

1.３.２技術要點：

防爆――防爆型通風設施；

泄爆――煙道泄爆口及機房泄爆面；機房內貼防爆板。

燃氣泄漏報警――機房設置燃氣濃度監(jiān)測裝置；

緊急切斷供氣管路――室內外自動（手動）切斷閥。1.３.２燃燒尾氣排放

排放點的設置：不同朝向均設風口；

滿足環(huán)保要求；

不能設置在動力陰影區(qū)。

煙囪的高度

（抽力不能小也不宜過大）

節(jié)能措施：控制排煙溫度

熱回收

低溫腐蝕

鍋爐煙囪高度

《鍋爐大氣污染物排放標準》

GB13271－2001

燃煤、燃油鍋爐房煙囪高度的規(guī)定

每個新建鍋爐房只設一個煙囪，煙囪最低允許高度根據(jù)總裝機容量確定：

1/h—20m;1-<2/h—25m;2-<4/h—30m;4-<10/h—35m;10-<20/h—40m;

20-<40/h—45m;（燃輕柴油、煤油除外）

鍋爐房總裝機容量大于<40/h（28MW）時，煙囪高度按批準的環(huán)評報告要求確定，且不應低于45m。煙囪周圍半徑200m內有建筑物時，煙囪應高出最高建筑物3m以上。

燃氣、輕柴油、煤油鍋爐煙囪高度的規(guī)定

煙囪高度按批準的環(huán)評報告要求確定，且不應低于8m。

1.4污水池間及隔油池間（垃圾間）排風

1.4.1排風量－－15次/h換氣次數(shù)（有蓋的污水池間5次/h）

1.4.2排風系統(tǒng)－－獨立設置

1.4.3排放點－－遠離人員活動區(qū)和進風口

２、自然通風與自然排煙

2.1自然通風的動力方式

1風壓

風壓是空氣流動受到阻擋時產(chǎn)生的靜壓。當風吹過建筑物時，迎風面氣流受阻，靜壓增高，側風面和背風面將產(chǎn)生局部渦流，靜壓降低。在迎風面與背風面之間形成壓力差，室內外空氣在此壓差作用下流動形成自然通風。

壓力差的大小與建筑的形式、建筑物與風向的夾角以及建筑周圍的環(huán)境有關。利用風壓實現(xiàn)自然通風應有較好的外、內部風環(huán)境：

風速—3~4m／s；

進風面—夏季夜間主導風向；

進深較淺—小于14m；

風量調節(jié)措施—氣窗、百葉、捕風塔等。2熱壓熱壓是氣溫不同產(chǎn)生的壓力差，是由室內外空氣的溫度差引起的。亦即所謂的“煙囪效應”。也就是沿著建筑物垂直方向出現(xiàn)的壓力梯度。若室溫高于室外溫度，建筑物上部壓力較高，下部壓力較低，上、下部開口時，室外冷氣流下部進，室內熱氣流上部出。若室溫低于室外溫度，則氣流方向相反。

熱壓的大小取決于上下開口間的高度差和室內外的空氣密度差。

熱壓自然通風形式更適應常變的外部風環(huán)境，無需考慮室外的主導風向。

利用熱壓自然通風的設施：

煙囪、通風塔、天井、中庭、樓梯間等。２.２自然排煙

２.２.1定義

自然排煙—利用火災時產(chǎn)生的熱煙氣流浮力

和外部風力作用，通過建筑物的對外開口把煙氣

排至室外的排煙方式。

２.２.2技術要點—

可開啟外窗或排煙口的有效面積；

排煙口部位置；

排煙半徑

防煙分區(qū)的長度；（防煙分區(qū)面積）

儲煙倉的高度。（清晰高度）３研究動態(tài)――利用自然通風口部引導自然排煙

歐洲古建筑有專用熱風供暖孔洞，以熱壓為動力向室內補充新風。

能否利用通風路徑將室內火災煙氣引至建筑物的上部空間，從設計的口部排至室外？這應當是一個值得探索的問題。

由單純自然排煙演化為引導自然排煙，至少在建筑的高大空間內，有實施條件。

用于建筑節(jié)能的自然通風設施，亦可通過相關控制，實現(xiàn)引導型自然排煙。３、避難層（間）防煙設計。

避難層（間）在火災報警后的相當長的時間內，應成為不受煙氣襲擾的安全區(qū)。

３.１自然排煙

３.１.１可開啟外窗的有效排煙面積：不小于避難間地面面積的2%。

３.１.２不同朝向均有可開啟前外窗，每個朝向外窗的有效排煙面積至少不小于2m2.

３.１.３不同朝向的可開啟前外窗之間的間距不宜過小。（過小可能發(fā)生氣流短路，不易形成穿堂風效應，影響排煙效果）３.２加壓送風

超高層建筑，為了避免室外風力、風向的影響，宜采用機械加壓送風方式，保持避難層（間）適當?shù)挠鄩?，以確保避難層（間）不受煙氣襲擾。

３.２.１加壓送風量—每平方米30m3。

３.２.２余壓—２５～３０Ｐａ。與前室同一正壓范圍（壓力梯度）。

４、機械加壓送風系統(tǒng)送風量的計算。

4.1加壓送風的目的――維持疏散通道和安全區(qū)域的適當正壓，防止火災煙氣進入上述空間。

4.2風量計算方式：

4.2.1避難間－－30m3/m2·h

4.2.2避難走道－－1.0m/s門洞風速

4.2.3樓梯間－－

Lj=L1+L2

4.2.4前室或合用前室－－Ls=L1+L3式中：

Lj－－樓梯間的加壓風量

Ls－－前室或合用前室的加壓風量

L1－－門開啟時，達到規(guī)定風速值所需的送風量

L2－－門開啟時，規(guī)定風速值下其它門縫漏風總量

L3－－未開啟的常閉送風閥的漏風量

門洞風速：樓梯間、合用前室同時加壓0.7m/s

樓梯間加壓（前室不送風）1.0m/s

樓梯間自然通風，合用前室或前室加壓

送風1.2m/s開啟門數(shù)量：

樓梯間－－

小于15層，N＝2，

大于等于15層，N＝3，

地下只有一層，N＝1。