建筑防排烟解析

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13.2 自 然 排 烟
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13.2.1 自然排烟方式
空气
（a）
空气
(b)
空气
(c)
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13.2.2 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。
气量，导致着火区域的压力增高，一般平均高出 其他区域10～15Pa，短时间内可达35～40Pa。机 械排烟系统必须有比烟气生成量大的排风量，才 有可能使火区产生一定负压。我国《高层民用建 筑设计防火规范》规定：内走道、房间或防烟分 区的排烟风量按地面面积不小于60m3/(h·m2)。 而对于建筑内部的中庭(高度＞12m)的机械排烟 风量为6次/h(中庭体积≤17000m3)，或4次/h(中 庭面积＞17000m3)，但不得小于28.3m3/s。
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13.2.2 自然排烟设计条件
• (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2m2； • 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2m2, 合用前室不应小于3m2；
• ③ 需要排烟的房间、长度不超百度文库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%。
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13.2.3 自然排烟设计
• 1. 自然排烟设计对建筑设计的制约如下 • 1) 房间必须至少有一面墙壁是外墙； • 2) 房间进深不宜过大，否则不利于自然排
烟；
• 3) 排烟口的有效面积与地面面积之比不小
• 4) 内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的
朝向上。
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13.2.3 自然排烟设计
风
挡风板
风
挡风板
(a)凹廊为前室
(b)阳台为前室
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13.3 机 械 排 烟
• 13.3.1 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 位设置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 个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。
建筑防排烟
13.1 烟气的流动规律与控制原理
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13.1.1 烟气的流动规律
• 建筑物发生火灾后，烟气在建筑物内不断
流动传播，不仅导致火灾蔓延，也引起人 员恐慌，影响疏散与扑救。引起烟气流动 的因素有如下几点：
• 1. 烟囱效应引起的烟气流动 • 2. 浮力引起的烟气流动 • 3. 热膨胀引起的烟气流动 • 4. 风力作用下的烟气流动 • 5. 通风空调系统引起的烟气流动
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1. 烟囱效应引起的烟气流动
ρ0 ρs 中和面
ρ0
着火层
ρs
着火层
（a）
（b） 3
2. 浮力引起的烟气流动
室外进风
着火房间
中和面
4
3. 热膨胀引起的烟气流动
•
•
V s /Va Ts T a
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4. 风力作用下的烟气流动
• 建筑物在风力作用下，迎风侧产生正风压，
而在建筑侧部或背风侧，将产生负风压。 当着火房间在正压侧时，将引导烟气向负 压侧的房间流动。反之，当着火房间在负 压侧时，风压将引导烟气向室外流动。
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13.3.2 机械排烟部位
• 一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建
筑的下列部位，应设机械排烟设施：
• (1) 长度超过20m且不能直接对外采光和自然通风
的走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超过 60m的走道。
• (2) 面积超过100㎡，且经常有人停留或可燃物较
多的地上房间(如大型办公室、储存较多可燃物的 库房等)。对于面积较大的房间考虑排烟设施，而 对于使用人数较少、面积较小的房间不考虑排烟 设施，既可保障基本安全，又可节约投资
于1/50。
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13.2.3 自然排烟设计
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13.2.3 自然排烟设计
• 2. 自然排烟设计应考虑的几点
• 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
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13.3.2 机械排烟部位
• (3) 高层建筑室内超过12m的中庭。中庭在
烟气控制、防止火灾蔓延、安全疏散和火 灾扑救等方面仍有一定问题，应设排烟设 施。
• (4) 总面积超过200㎡或一个房间超过50㎡，
而且经常有人停留或可燃物较多的地下室。
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13.3.3 机械排烟量的确定
• 当火灾发生时，产生大量的烟气及受热膨胀的空
• 建筑物内火灾的烟气是在上述多因素共同
作用下流动、传播。各种作用有时互相叠 加，有时互相抵消，而且随着火势的发展， 各种因素都在变化着；另外，火灾的燃烧 过程也各有差异，因此要确切的用数学模 型来描述烟气在建筑物内动态的流动状态 是相当困难的。但是了解这些因素作用下 的规律，有助于正确的采取防烟、防火措 施。
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13.1.2 火灾烟气控制原理
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1. 防烟系统
加压风机
风道
加压送风口
送 风
前室
竖
井 前室
前室
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2. 排烟系统
• 利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之
为排烟。利用自然作用力的排烟称为自然排烟； 利用机械(风机)作用力的排烟称机械排烟。排烟 的部位有两类：着火区和疏散通道。着火区排烟 的目的是将火灾发生的烟气(包括空气受热膨胀的 体积)排到室外，降低着火区的压力，不使烟气流 向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火人 员的扑救。对于疏散通道的排烟是为了排除可能 侵入的烟气，保证疏散通道无烟或少烟，利于人 员安全疏散及救火人员的通行。
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5. 通风空调系统引起的烟气流动
• 通风空调系统的管路是烟气流动的通道。
当系统运行时，空气流动方向也是烟气可 能流动的方向，烟气可能从回风口、新风 口等处进入系统。当系统不工作时，由于 烟囱效应，浮力、热膨胀和风压的作用， 各房间的压力不同，烟气可通过房间的风 口、风道传播，也将使火势蔓延。
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13.1.1 烟气的流动规律
开启外窗来排除前室的烟气。
防火门
防火门
合 用
合 用 前
前 室
室
(a)
(b)
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13.2.3 自然排烟设计
• 2) 排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，
可开启外窗应尽可能靠近顶棚位置，并应 有方便开启的装置。
• 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，应尽量设置 与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。