第五章正压送风防烟系统设计计算

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1/
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1/ 2
图 3.3.压 差串联出PT口是经过三个出口的压之和。
关闭的门窗漏风面积的确定
• 标准门
缝隙总 lm： 长 单扇门、电lm梯 2门 (Bm： Hm) 双扇门 lm ：2Bm3Hm
关闭的门窗漏风面积的确定
• 关闭的窗户(单位长度缝隙最大漏风量)
– 单层木窗：15.3 m3/(m·h) – 双层木窗：10.3 m3/(m·h) – 单层钢窗：10.9 m3/(m·h) – 双层钢窗：7.6 m3/(m·h)
楼梯间 楼梯间
前室、合用前室
楼梯间、合用前室 前室 避难层
正压送风防烟系统的构成和分 类
• 基本概念
• 工作原理
• 系统构成
• 分类
定义和工作原理
• 正压送风防烟：对建筑物的某些部位送入 足够的新鲜空气，使其维持高于建筑物其 它部位一定的压力，从而把其它部位中的 火灾烟气堵截于被加压部位之外。
• 工作原理
（高层、地下建筑禁用）
楼梯间和前室的形式
• 封闭楼梯间：指用具有一定 耐火能力的墙体和门将楼梯 与走廊分隔开，使之具有一 定的防烟、防火能力的楼梯 间。
楼梯间和前室的形式
• 防烟楼梯间：防烟楼梯间是指能够防止烟 气入侵的楼梯间。
– 为了阻挡烟气直接进入楼梯间，在楼梯问出 入口与走道间设有面积不小于规定数值的封 闭空间，称作前室，并设有防烟设施；
未完全封闭房间的计算流通面 积
通常情况下，排气 口的面积远大于缝 隙面积，未完全封 闭房间可视为非正 压区间处理。
电梯井的计算流通面积
• 电梯前室所有通向走道 的门关闭且不考虑电梯 竖井井壁本身的渗漏面 积
• 某些楼层的电梯前室通 向走道的门敞开
建筑构件的渗漏面积
• 对正压送风系统而言，有些气流通路是明 显的，如门窗和排气口、排烟口等；有些 气流通路则不明显，如建筑物维护结构的 缝隙等。它与建筑材料和构造有关，还取 决于施工质量。
第五章正压送风防烟系统设 计计算
内容
• 正压送风防烟部位的确定 • 正压送风防烟系统的构成和分类 • 气流通路计算 • 正压防烟楼梯间的送风量计算 • 正压送风系统的设计 • 正压防烟系统的运行与控制
正压送风防烟部位的确定
• 楼梯间和前室的形式 • 确定加压送风部位
楼梯间和前室的形式
• 开敞楼梯间
风量的分配计算
• 楼梯间无外门，直接加压送风，前室合用 且间接加压送风
• 楼梯间无外门，直接加压送风，前室合用 且直接加压送风
风量的分配计算
• 楼梯间有外门，直接加压送风，前室独用 且间接加压送风
• 楼梯间有外门，直接加压送风，前室独用 且直接加压送风
风量的分配计算
• 楼梯间有外门，直接加压送风，前室合用 且间接加压送风
确定加压送风部位
• 防烟楼梯间及其前室
确定加压送风部位
• 楼梯间的前室
– 当楼梯间设有可开启的排烟窗能自然排烟而 其前室不靠外墙时，可只对楼梯间的前室设 置机械加压送风系统。
确定加压送风部位
• 消防电梯前室
– 当消防电梯前室不具备自然排烟条件时，应设置机械加压 送风系统。
• 合用前室
– 合用前室受楼梯井和消防电梯井烟囱效应的影响，应设置 机械加压送风系统。
楼梯间和前室的形式
楼梯间和前室的形式
• 避难层(间)：对于高度超过100m的公共建 筑，一旦发生火灾，要将建筑物内的人员 全部疏散到地面是非常困难的，此时设置 的暂时避难用的楼层(空间)称为避难层(间)。 第一个避难层不宜超过15层，避难层之间 的间隔楼层不宜超过15层。
楼梯间和前室的形式
• 消防电梯间前室
– 在设有自动喷水踊统的建筑初中，由于烟气 被喷水所冷却，门洞断面风速可减少到。
– 我国目前在设计中基本上采取—的风速。
正压送风系统设计中的主要参 数
• 开启门数量
– 开启门的数量主要是与建筑物内部人数多少 和人揭疏散是否有秩序有关
– 参考欧美国家资料，一般为20层以内建筑物 同时开启门的数量n＝1，超过20层的建筑物n ＝2。
楼梯间和前室的形式
楼梯间和前室的形式
• 合用前室：当布置受限或为节约空间时， 防烟楼梯间和消防电梯可合用一个前室， 该前室就称之为合用前室。
确定加压送风部位
• 高层民用建筑设计防火规范2005年版
– 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电 梯间前室或合用前室。
– 采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备 自然排烟条件的前室。
– 消防电梯是消防人员扑灭火灾时的重要垂直通道。火灾发 生后，为保证消防人员能顺利及时地赶到着火楼层进行扑 救，在高层建筑的一类公共建筑、培式住宅、12层及12层 以上的单元式住宅和通廊式住宅以及高度超过32m的其他 二类公共建筑均应设置消防电梯。
– 消防电梯可与客梯兼用，但要满足消防电梯的功能。而为 保证消防人员到达着火楼层之后，有一个较为安全的场所 便于扑救，具有防火、防烟功能且面积不能少于规定数值 的封闭空间称为消防电梯间前室。
气流通路的基本形式
• 串联流动 A
PT = 加P压1空+间P2+P3 Q
Q1
A1
A2
PT 2Q/CeA2
A1
P1Q1 2
A2
Q/ C1A2
Q2
Q3
A3
Q2 A3
Q3
加压空间 Q A
A e 1 /A 图1 2 3. 3.11 / 并A 联2 2 出 口1 /A 3 2 1 /2 通过每个出口的体积流率Q是相同的，总
K：系数，常温下送 的风 正系 压统， 0.8取 2。 7 Aj：所有气流通路漏 的风 计面 算积。
：不严密处附加数 漏1， .2风5。系
正压防烟楼梯间的送风量计算
• 保证楼梯间发生火灾时不受烟气侵扰的要 求
– 楼梯间及前室通向服务间某些门打开，开门 门洞处气流速度应维持在推荐或规定的最低
风Q速f 值[FWmmiiW n]之m上in /。
• 楼梯间有外门，直接加压送风，前室合用 且直接加压送风
正压送风系统的设计
• 正压送风系统设计中的主要参数 • 正压送风系统风量计算 • 正压送风系统的设置 • 例题
正压送风系统设计中的主要参
数
• 正压值
– 正压值的确定是为保证与加压部位相通的门 关闭的情况下，在热压、风压、浮力、膨胀 力等因素联合作用下，足以阻止着火层的烟 气进入加压部位；同时正压值又不致过高， 造成人们推不开通向疏散通道的门。
– 当某些楼层楼梯间及其前室通向服务间的门 开启时，Qfp有一部分将从开启的门洞分流。
– 楼梯间通向前室的门即一道门门洞处分配得 到的风量记为Qj1p。
– 前室通向服务区走道的门及二道门门洞处分 配得到的风量记为Qj2p。
送风量计算基本程序
• 计算维持开门门洞处最低风速所需的风量
Qk1 Fm1 Wmin /
– 若计算得到的Qfp<(Qk1 + Qk1)，按维持开门门 洞处最低风速所需的风量(Qk1 + Qk1)进行送风。
风量的分配计算
• 当某些楼层的一、二道门开启时，开门门 洞处的风量分配是关心的重点所在。
风量的分配计算
• 楼梯间无外门，直接加压送风，前室独用 且间接加压送风
• 楼梯间无外门，直接加压送风，前室独用 且直接加压送风
– 考虑到我国人口众多，在同类建筑物中的人 数均多于欧美国家，因此同时开启门的数量 也应大于欧美国家，取20层以内建筑物n=2， 超过20层的建筑物n＝3。
Qk2 Fm2 Wmin /
Fm1：一道门开启时门洞计的算开口面积。
Fm2：二道门开启时门洞计的算开口面积。
Qk1：维持一道门洞处达最到低风速水平所需的量风。
Qk
：维持二道门洞处达最到低风速水平所需的量风。
2
：背压修正系数。
送风量计算基本程序
• 计算总送风量
– 若计算得到的Qfp>(Qk1 + Qk1)，按门关闭时维 持正压水平的送风量送风
确定加压送风部位
• 防烟楼梯间及其前室
– 不具备自然排烟条件的楼梯间，采用可开启 外窗自然排烟的前室，应对楼梯间设置正压 送风。
• 着火层所在楼层位置高度会受到防烟楼梯间烟囱 效应的影响。
• 随着建筑物高度的增加，室外风速也增大，当室 外风力很强或排烟窗处在迎风面时，则由于室外 风的影响会使烟气倒灌进入楼梯间。
– 封闭避难层(间)。
确定加压送风部位
• 防烟楼梯间及其前室
– 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室：
• 对防烟楼梯问及其前室同时加压送风，其防烟效 果要比只对楼梯间加压送风好，但实际上这种系 统的设计计算及运行控制十分复杂，在当前设计 条件下是难以做到的。
• 采用只对楼梯间设置加压送风系统的方式，其防 火效果同样可以得到满足，这种系统的设置比较 简单，楼梯间内的加压空气从门缝或临时开门的 门口向前室流动，前室也相应地增加了空气压力。
– 也可在楼梯间出入口处设专供防烟用的阳台、 凹廊等。
– 通向楼梯间及前室的门均为乙级防火门。
楼梯间和前室的形式
• 防烟楼梯间
楼梯间和前室的形式
• 防烟楼梯间：根据《高层民用建筑设计防火规范》
(GB 50045—2005)的要求，有些建筑需要设置两座防烟 楼梯间，当其平面布置十分困难时，允许设置防烟剪刀 楼梯间。剪刀楼梯间是在同一楼梯间内设置两个楼梯， 要求楼梯之间设墙体分隔，形成两个互不相通的独立空 间。
Fm： i 单个门洞的计算 面开 积口 。 ：背压修正系数。
送风量计算基本程序
P1：正压楼梯间所要求的
P2：正压前室所要求的正
Q
l
：楼梯间空气直接泄漏
1
Q l1 2 : 楼梯间空气泄漏到前室
Q l 2 : 前室空气泄漏到非正压
A j1 : 楼梯间直接室外的计算
A j1 2 : 楼梯间到前室的计算流
– 根据国外资料及国内设计人员的经验，正压 值一般取25~50 Pa。
– 楼梯问的正压值赂高于前空，前室的正压值 赂高于走廊，一般取楼梯间正压值为50Pa， 前室为25Pa。
正压送风系统设计中的主要参 数
• 门洞断面的风速
– 门洞断面的风速是阻止烟气通过正在开启的 疏散门进入疏散通道，其数值与火灾发热量 的大小密切相关。
• 计算这些缝隙是很困难的事情。通常是考 虑一定的修正系数。
建筑构件的渗漏面积
正压防烟楼梯间的送风量计算
• 送风量计算基本程序 • 风量的分配计算
正压防烟楼梯间的送风量计算
• 保证楼梯间发生火灾时不受烟气侵扰的要 求
– 楼梯间及前室所有门关闭时，楼梯间和前室 保Q持f 一K定A的jP正1/n压水平。
– 当楼梯间设置机械加压送风系统时，考虑到楼梯间与合用 前室之间的压差保持及风且分配，合用前室应设置独立的 机械加压系统，当与楼梯间共用一个系统时，应在通向合 用前室的支风管上设置压差自动控制装置。
• 封闭式避难层
– 封闭式避难层应设置独立的机械加压送风系统。
确定加压送风部位
组合关系
防烟设置部位
不具备自然排烟条件的楼梯间及其前室 可开窗自然排烟的前室和合用前室与不具备自然 排烟的楼梯间 可开窗自然排烟的楼梯间与不具备自然排烟条件 的前室 不具备自然排烟条件的楼梯间及其合用前室 不具备自然排烟条件的消防电梯前室 封闭式避难层
气流通路的基本形式
• 并联流动
QT = Q1+Q2+Q3 QT = CAe(2P/)1/2
Q1= CA1(2P/)1/2
于是有： Ae = A1+A2+A3
n
Ae Ai i 1
A
Q 加压空间
A1 Q1
A2
A3
Q2
Q3
每个出口图的3压.3.1差并P联都出口相同，总 流量QT为三个出口的流量之和图。3.
分类
• 单级系统：在火灾紧急情况下才投入使用 的正压送风系统。
• 双极系统：正常情况下以低压水平运行 （通风）而在紧急情况下增压运行。
分类
• 单点送风与多点送风
分类
• 单点送风与多点送风
气流通路计算
• 气流通路的基本形式 • 关闭的门窗漏风面积的确定 • 未完全封闭房间的计算流通面积 • 电梯井的计算流通面积 • 建筑构件的渗漏面积
– 连通门关闭：门两侧的压差阻止烟气流入正 压区间。
– 连通门敞开：门洞处保持一定的风速值以阻 挡烟气的倒流。
系统构成
• 完整的系统包括吸、送、漏、排各个环节。
吸入空气
楼梯间、前 室加压
缝隙泄露
烟气从排烟 口排出
正压送风防烟系统的设计计算就是确定系统主体部分的气流 通路及其流通面积，包括漏风通路和排气通路，并根据所要 求的正压值和风速值计算系统的送风量。
A j 2 : 前室到非正压区间的总
Q
p ：楼梯间的直接加压送
f1
Q
p ：所有楼层前室的直接
f2
正压值 压值 到室外的流量
的流量 区间的流量 流通面积
通面积 计算流通面积 风量 加压送风量
送风量计算基本程序
• 计算门关闭时维持正压水平的送风量Qfp
送风量计算基本程序
• 计算开门门洞处所分配得到的风量