08-2建筑防排烟

第10章建筑防排烟
理解建筑防排烟规范的规定条文；会进行防排烟通风系统设计计算。

第一节概述

火灾烟气的危害
高层建筑发生火灾，烟雾是阻碍人们逃生和导致人员死亡的主要原因之一。 ?

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
体如氢氰酸（HCN），氯化氢（HCI），对人体产生的直接危害。

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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，
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
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散，重则导致伤亡，轻则影响人们身心健康。

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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，以确保建筑物内人员的顺利疏散，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。
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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。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。

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对建筑进行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；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。

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防排烟的部位
需要设臵防排烟的部位: ①防烟楼梯及其前室、消防电梯前室和合用前室和封闭的避难层 ②一类建筑和建筑高度超过32m的二类建筑的下列走道或房间 A 长度超过20m的内走道 B 面积超过100㎡，且经常有人停留或可燃物较多的房间 C 高层建筑的中庭和经常有人停留的可燃物较多的地下室

（1）防火分区
防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、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区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。防火分区之间用防火墙、防火卷帘和耐火楼板进行隔断。

竖向防火分区是指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。水平防火分区是指用防火墙或防火门、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。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统，或采用防火分隔水幕分隔。

（2）防烟分区防烟分区是指用挡烟

垂壁、挡烟梁、挡烟隔墙等划分的可把烟气限制在一定范围的空间区域。防烟分区应在防火分区内划分，其间用隔墙、挡烟垂壁等进行分隔，每个防烟分区建筑面积不宜超过500㎡。

用不燃烧材料制成，从顶棚下垂不小于500 mm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、感烟或其它控制设备的作用，自动下垂的挡烟垂壁。主要用于高层或超高层大型商场、写字楼以及仓库等场合，能有效阻挡烟雾在建筑顶棚下横向流动，以利提高在防烟分区内的排烟效果，对保障人民生命财产安全起到积极作用分类挡烟垂壁按活动方式可分为卷帘式和翻板式。挡烟垂壁的有效下降高度应不小于500mm。卷帘式挡烟垂壁的单节宽度应不大于6000mm。翻板式挡烟垂壁的单节宽度应不大于2400mm。

⑶防烟方式
a、非燃化防烟所谓非燃化,指建筑材料和室内家具、装修材料等尽可能采用非燃或难燃材料制成,或在装修处理中进行防火处理, 从火灾烟气的生成量降低到最小限度。 b、密闭防烟密闭防烟的基本原理是指对耐火性和密闭性都较好的房发生火灾时,将着火房间封闭起来,杜绝新鲜空气流入,使氧窒息而自行熄灭,从而达到防烟灭火的目的。

c、阻碍防烟在烟气扩散流动的路线上,设臵各种阻碍,以防止烟气继续扩散的方式,称为阻碍防烟方式。阻碍防烟的措施很多,如挡烟垂壁,在各防火分区之间设臵防火门等。 d、机械防烟在建筑物发生火灾时,对着火区以外的区域进行机械送风,使其保持一定的正压,以防止烟气侵入。

（3）建筑物的防排烟
高层建筑发生火灾时，建筑物内部人员的疏散方向为：房间→走廊→防烟楼梯间前室→防烟楼梯间→室外。防烟楼梯间是人员唯一的垂直疏散通道，而消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具。为了疏散和扑救的需要，必须确保在疏散和扑救过程中防烟楼梯间和消防电梯井内无烟。因此，应在防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和两者合用前室设臵防烟设施。为保证建筑内部人员安全进入防烟楼梯间，应在走廊和房间设臵排烟设施。

排烟设施
分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。
100m高度以上的建筑物由于人员疏散比较困难，因此还应设有避难层或避难间，对其应设臵防烟设施。

二、自然排烟（一）自然排烟方式
利用火灾产生的热烟气的浮力和外部风力作用,通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式,称为自然排烟。这种排烟方式实质上是热烟气和冷空气的对流运动,因此必须有冷空气的进口和热烟气的排出口。

1.利用建筑物的阳台、凹廊进行排烟

2.靠外墙的防烟楼梯前间、消防电梯前室或合用前室直接对外开启的窗进行排烟 3.设臵竖井排烟

风风
挡风板挡风板 (a)凹廊为前室 (b)阳台为前室

（二）自然排烟设计条件
根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)的规定，采用自然排烟方式的高层建筑应满足下列条件： (1) 建筑高度≤50m的一类公共建筑和建筑高度≤100m的居住建筑，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，宜采用自然排烟方式。

(2) 采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，可开启外窗面积应符合下列规定： ① 防烟楼梯间每五层内可启外窗总面积之和不小于2㎡； ② 防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不小于2㎡, 合用前室不应小于3㎡； ③ 需要排烟的房间、长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不小于该房间、内走道面积的2%； ④ 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面积的5%。

（三）自然排烟设计要求 1. 1) 2) 3) 自然排烟设计对建筑设计的制约如下房间必须至少有一面墙壁是外墙；房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟；排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/50。

2. 自然排烟设计应考虑的几点
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1) 对于高层住宅及二类高层建筑，当前室内两个不同方向设有可开启的外窗，且可开启窗口面积符合要求时，其排烟效果受风力、风向、热压等因素的影响较小，能达到排烟的目的。因此，在实际设计中，应尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。 2) 排烟口位臵越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应尽可能靠近顶棚位臵，并应有方便开启的装臵。

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3) 为了减小风向对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为防烟前室时，应尽量设臵与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。 4) 内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。

三、机械排烟
利用排烟机把着火区域中所产生的烟气通过排烟口排至室外的排烟方式,称为机械排烟。在火灾发生初期,这种排烟方式能使着火区域内压力下降,造成负压,烟气不会向其它区域扩散。

机械排烟方式

机械排烟可分为局部排烟和和集中排烟两种方式。局部排烟是在每个需要排烟的部位设臵独立的排烟风机直接进行排烟；集中排烟是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设臵排烟风机，通过排烟风道排烟。

机械排烟系统的设计 1.排烟系统的布置 1) 排烟气流应与机械加压送风的气流合理组织，并尽量考虑与疏散人流方向相反。 2) 为防止风机超负荷运转，排烟系统竖直方向可分成数个系统，

不能采用将上层烟气引向下层的风道布臵方式。 3) 每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30 个，以减少漏风量对排烟效果的影响。 4) 独立设臵的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用。
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2. 系统组成
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机械排烟系统大小与布臵应考虑排烟效果、可靠性与经济性。系统服务的房间过多(即系统大)，则排烟口多、管路长、漏风量大、最远点的排烟效果差，水平管路太多时，布臵困难，优点是风机少、占用房间面积少。如系统小，则相反。

3. 排烟口的设计要求
1) 当用隔墙或挡烟壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设臵排烟口。 2) 排烟口应尽量设臵在防烟分区的中心部位，排烟口到该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m；排烟口应尽量布臵在人流疏散方向相反的位臵。

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3) 排烟口必须设臵在距顶棚800mm以内的高度上。对于顶棚高度超过3m的建筑物，排烟口可设在距地面2.1m的高度上，或者设臵在与顶棚之间1/2以上高度的墙面上。
800mm
顶棚面防烟幕墙幕墙高度排烟口设置的有效部分有效部分

有效部分 h≥2.1m，h并应≥1/2h

h

h﹥3m

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4) 为防止顶部排烟口处的烟气外溢，可在排烟口一侧的上部装设防烟幕墙。

排烟口

烟气

防烟幕墙

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5) 排烟口的尺寸，可根据烟气通过排烟口有效断面时的速度不大于10m/s进行计算。排烟口的最小面积一般不宜小于0.04㎡。 6) 同一分区内设臵数个排烟口时，要保证所有排烟口能同时开启，排烟量应等于各排烟口排烟量的总和。 7) 排烟口均应设有手动开启装臵或与感烟器连锁的自动开启装臵或消防控制中心远距离控制的开启装臵等。除开启装臵将其打开外，平时一般保持闭锁状态。手动开启装臵宜设在墙面上，距地板面0.8～1.5m；或从顶棚下垂时，距地板面宜为 1.8m处。