消防安全技术实务第三篇建筑消防设施第十一章建筑防烟排烟系统

建筑火灾烟气控制分为防烟和排烟两个方面。防烟采取自然通风和机械加压送风的形式,排烟则包括自然排烟和机械排烟两种形式。

根据《建筑设计防火规范》的规定,建筑内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室、避难走道的前室、避难层(间)应设置防烟设施。民用建筑中应设置排烟设施的有:设置在一、二、三层且房间建筑面积大于100㎡和设置在四层及以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所,中庭,公共建筑中面积大于100㎡且经常有人停留的地上房间和建筑面积大于300㎡且可燃物较多的地上房间,建筑中长度大于20m的疏散走道。工业建筑中应设置排烟设施的有:人员、可燃物较多的丙类生产场所,丙类厂房中建筑面积大于300㎡且经常有人停留或可燃物较多的地上房间,建筑面积大于5000㎡的丁类生产车间,占地面积大于1000㎡的丙类仓库,高度大于32m的高层厂房(库房)中长度大于20m的内走道、其他厂房(库房)中长度大于40m的疏散走道。地下、半地下建筑(室)和地上建筑内的无窗房间,当总建筑面积大于200㎡或一个房间面积大于50㎡,且经常有人停留或可燃物较多时,应设置排烟设施。

第一节 自然通风与自然排烟

一、自然通风方式

(一)自然通风的原理

自然通风是以热压和风压作用的、不消耗机械动力的、经济的通风方式。由于室外风的风向和风俗经常变化,因此导致风压是一个不稳定因素。

(二)自然风通风方式的选择

当建筑物发生火灾时,疏散楼梯时建筑物内部人员疏散的唯一通道。前室、合用前室是消防队员进行火灾扑救的起始场所,也是人员疏散的必经的通道,因此,发生火灾时无论采取何种防烟方法,都必须保证它的安全性,防烟就是控制烟气不进入上述安全区域。

对于建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑,由于这些建筑受外界风压作用影响小,利用建筑本身的采光通风设施也可以基本起到防止烟气进行安全区域的作用,因此,其防烟楼梯的楼梯间、独立前室、合用前室及消防电梯前室宜采用自然通风方式的防烟系统。当采用全敞开的凹廊、阳台作为防烟楼梯间前室、合用前室及消防电梯前室,或者防烟楼梯间前室、和应用前室及消防电梯前室具有两个不同朝向的可开启外窗且可开启面积符合规定时,可以认为前室或合用前室自然通风,能及时排出从建筑内漏入前室或合用前室的烟气,并可防止烟气进入防烟楼梯间。当加压送风口设置在独立前室、合用前室及消防电梯前室顶部或正对前室入口的墙面时,楼梯间可采用自然通风系统。

利用室外阳台或凹廊自然通风
利用室外阳台或凹廊自然通风
利用可开启外窗的自然通风
利用可开启外窗的自然通风

(三)自然通风设施的设置

(1)封闭楼梯间和防烟楼梯间,应在最高部位设置面积不小于1的可开启外窗或开口;当建筑高度大于10m时,尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2的可开启外窗或开口,且宜每隔2~3层布置一次。

(2)防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的有效面积不应小于2,合用前室不应小于3

(3)采用自然通风方式的避难层(间)应设有不同朝向的可开启外窗,其有效面积不应小于该避难层(间)地面面积的2%,且每个朝向的有效面积不应小于2

(4)可开启外窗应方便开启,设置在高处不便于直接开启的可开启外窗应在距地面高度为1.3~1.5m的位置设置手动开启装置。

有两个不同朝向的可开启外窗防烟楼梯间合用前室
有两个不同朝向的可开启外窗防烟楼梯间合用前室

二、自然排烟方式

(一)自然排烟的原理

自然排烟方式经济、简单、易操作,并具有不需要使用动力及专用设备等优点。因此,对于满足自然排烟条件的建筑,首先应考虑采取自然排烟方式。

(二)自然排烟方式的选择

高层建筑主要受自然条件(如室外风速、风压、风向等)的影响较大,许多场所无法满足自然排烟条件,故一般多采用机械排烟方式。多层建筑一般多采用自然排烟方式。厂房、库房建筑的外观要求没有民用建筑要求高,因此可采用可熔材料制作的采光带和采光窗进行排烟。设有中庭的建筑,中庭应设置自然排烟系统,且应符合要求。四类隧道和行人或非机动车辆的三类隧道,可不设置排烟设施。当隧道较短或隧道沿途顶部可开设通风口时,可采用自然排烟方式。根据《人民防空地下室设计规范》的规定,当自然排烟口的总面积大于本防烟分区面积的2%时,宜采用自然排烟方式。敞开式汽车库以及建筑面积小于1000m²的地下一层汽车库和修车库,其汽车进出口可直接排烟,且不大于一个防烟分区,可以不设排烟系统,但汽车库和修车库内最不利点至汽车坡道口不应大于30m。

(三)自然排烟设施的设置

(1)排烟窗应设置在排烟区域的顶部或外墙,并应符合下列要求:

1)当设置在外墙上时,排烟窗应在储烟仓以内,但走道、室内空间净高不大于3m的区域,其自然排烟窗可设置在室内净高的1/2以上,开启形式应有利于烟气的排除。

2)宜分散均匀布置,每组排烟窗的长度不宜大于3m。

3)设置在防火墙两侧的排烟窗之间的水平距离不应小于2m。

4)自动排烟窗附近应同时设置便于操作的手动开启装置,手动开启装置距地面高度宜为1.3~1.5m。

5)走道设有机械排烟系统的建筑物,当房间面积不大于200m²时,除排烟窗的设置高度及开启方向可不限外,其余仍按上述要求执行。

6)室内或走道的任一点至防火分区内最近的排烟窗的水平距离不应大于30m,当公共建筑室内高度超过6m且具有自然对流条件时,其水平距离可增加25%。当工业建筑采用自然排烟方式时,其水平距离不应大于建筑内空间高度的2.8倍。

(2)排烟窗的有效面积计算(略)

(3)当公共建筑中的营业厅、展览厅、观众厅、多功能厅及体育馆、可原站、航站楼以及类似建筑中高度超过9m的中庭等公共场所采用自然排烟方式时,应采取下列措施之一:

1)有火灾自动报警系统的应设置自动排烟窗,且设置集中控制的手动开启装置。

2)常开排烟口。

(4)厂房和仓库的外窗设置应符合下列要求:

1)侧窗应沿建筑物的两条对边均匀设置。

2)顶窗应在屋面均匀设置且宜采用自动控制;屋面斜度小于或等于12°,每200m²的建筑面积应设置相应的顶窗;屋面斜度大于12°,每400m²的建筑面积应设置相应的顶窗。

(5)除洁净厂房外,设置自然排烟或机械排烟系统的任一层建筑面积大于2500m²的制鞋、制衣、塑料、木器加工储存等丙类工业建筑,尚宜或可在屋面上设置可溶性采光带(窗),其面积应符合下列要求:

1)未设置自动喷水灭火系统的或采用钢结构屋顶或预应力混凝土屋面板的建筑,不应小于楼面面积的10%。

2)其他建筑不应小于楼地面面积的5%。

3)可熔性采光带(窗)按其实际面积计算。

第二节 机械加压送风系统

在不具备自然通风条件时,机械加压送风系统是确保火灾中建筑疏散楼梯间及前室(合用前室)安全的主要措施。

一、机械加压送风系统的组成

机械加压送风系统主要由送风口、送风管道、送风机和吸风口组成。

二、机械加压送风系统的工作原理

机械加压送风方式是通过送风机所产生的气体流动和压力差来控制烟气流动的,即在建筑内发生火灾时,对着火区以外的有关区域进行送风加压,使其保持一定正压,以防止烟气侵入的防烟方式。

机械加压送风系统的工作原理
机械加压送风系统的工作原理

为保证疏散通道不受烟气侵害以及人员能安全疏散,发生火灾时,从安全性的角度出发,高层建筑内可分为四个安全区:第一类安全区为防烟楼梯间、避难层,第二类安全区为防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室,第三类安全区为走道,第四类安全区为房间。依据上述原则,加压送风时应使防烟楼梯间压力>前室压力>走道压力>房间压力。同时还要保证各部分之间的压力差不要过大,以免造成开门困难,从而影响疏散。当发生火灾时,机械加压送风系统应能够及时开启,防止烟气侵入作为疏散通道的走廊、楼梯间及其前室,以确保有一个安全可靠、畅通无阻的疏散通道和环境,为安全疏散提供足够的时间。

三、机械加压送风系统的选择

(1)建筑高度小于或等于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑,当前室或合用前室采用机械加压送风系统,且其加压送风设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面上时,楼梯间可采用自然通风方式。当前室前室的机械加压送风可设置在前室的顶部,其目的是形成有效阻隔烟气的风幕;而降送风口设置在正对前室入口的墙面上,是为了达到正面阻挡烟气侵入前室的效果。

(2)建筑高度大于50m的公共建筑、工业建筑和建筑高度大于100m的住宅建筑,其防烟楼梯间、消防电梯前室应采用机械加压送风方式的防烟系统。

(3)当防烟楼梯间采用机械加压送风方式的防烟系统时,楼梯间应设置机械加压送风设施,独立前室可不设置机械加压送风设施,但合用前室应设机械加压送风设施。防烟楼梯间与合用前室的机械加压送风系统应分别独立设置。剪刀楼梯间的两个楼梯间、独立前室、合用前室的机械加压送风系统应分别独立设置。

(4)带裙房的高层建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室,当裙房高度以上部分利用可开启外窗进行自然通风、裙房等高范围内不具备自然通风条件时,该高层建筑不具备自然通风条件的前室、消防电梯前室或合用前室应设置机械加压送风系统,其送风口也应设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面上。

(5)当地下室、半地下室楼梯间与地上部分楼梯间军需设置机械加压送风系统时,宜分别独立设置。当受建筑条件限制且地下部分为汽车库的设备用房时,可与地上部分的楼梯间共用机械加压送风系统,但应分别计算地上、地下的送风量,相加后作为公用加压送风系统风量,且应采取有效措施以满足地上、地下的送风量的要求。

(6)当地上部分楼梯间利用可开启外窗进行自然通风时,地下部分不能采用自然通风的防烟楼梯间应采用机械加压送风系统。当地下室层数为3层及以上,或室内地面与室外出入口地坪高差大于10m时,按规定应设置防烟楼梯间,并设有机械加压送风系统,当其前室为独立前室时,前室可不设置防烟系统,否则前室也应按要求采取机械加压送风方式的防烟措施。

(7)自然通风条件不能满足每5层内的可开启外窗或开口的有效面积小于2m²,且在该楼梯间的最高部位应设置有效面积不小于1m²的可开启外窗或开口的封闭楼梯间和防烟楼梯间,应设置机械加压送风系统;当封闭楼梯间位于地下且不与地上楼梯间共用而地下仅为一层时,可不设置机械加压送风系统,但应在首层设置不小于1.2m²的可开启外窗或直通室外的门。

(8)避难层应设置直接对外的可开启外窗或独立的机械防烟设施,外窗应采用乙级防火窗或耐火极限不低于1h的C类防火窗。设置机械加压送风系统的避难层(间),应在外墙设置固定床,且面积不应小于该层(间)的1%,每个窗的面积不应小于2m²。除长度小于60m两端直通室外或长度小于30m一端直通室外,可仅在避难走道前室设置机械丫丫送风系统的避难走道外,避难走道及其前室应设置机械加压送风系统。

(9)建筑高度大于100m的高层建筑,其送风系统应竖向分段设计,且每段高度不应超过100m。

(10)建筑高度小于或等于50m的建筑,当楼梯间设置加压送风井(管道)确有困难时,楼梯间可采用直灌式加压送风系统,并应符合下列规定:

1)建筑高度不大于32m的高层建筑,应采用楼梯间多点部位送风的方式,送风口之间距离不宜小于建筑高度的1/2。

2)直灌式加压送风系统的送风量应按计算值的送风量增加20%。

3)加压送风口不宜设在影响人员疏散的位置。

(11)人防工程的下列位置应设置机械加压送风防烟设施:防烟楼梯间及其前室或和合用前室、避难走道的前室。

(12)建筑高度大于32m的高层汽车库、室内地面与室外出入口地坪的高差大于10m的地下汽车库,应采用防烟楼梯间。

四、机械加压送风系统的主要设计参数

(一)加压送风量的计算

(1)楼梯间或前室、合用前室的机械加压送风量应按下列公式计算。

楼梯间:L=L1+L2

前室、合用前室:L=L1+L3

其中,L-加压送风系统所需的总送风量(㎥/s);

L1-门开启时,达到规定风速值所需的送风量(㎥/s);

L2-门开启时,规定风速值下其他门缝漏风总量(㎥/s);

L3-未开启的常闭送风阀的漏风总量(㎥/s)。

(2)略。

(3)略。

(4)略。

(二)加压送风量的选取

(1)机械加压送风系统的设计风量应充分考虑管道沿程损耗和漏风量,且不应小于计算风量的12倍。

消防电梯前室加压送风的风量计算
消防电梯前室加压送风的风量计算

(2)封闭避难层(间)、避难走道的机械加压送风量应按避难层(间)、避难走道经面积每平方米不少于30㎥/h计算。避难走道前室的送风两应按直接开向前室的疏散门的总断面积乘以1m/s门洞断面风速计算。

(3)人民防控工程的防烟楼梯间的机械加压送风量不应小于25000㎥/h。当防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风时,防烟楼梯间的送风两不应小于16000㎥/h,前室或合用前室的送风量不应小于12000㎥/h。

(三)风压的有关规定及计算方法

机械加压送风机的全压,除计算最不利管道压头损失外,还应有余压。机械加压送风量应满足走廊至前室至楼梯间的压力呈递增分布,余压值应符合下列要求:

(1)前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)与走道之间的压差应为25~30Pa。

(2)防烟楼梯间、封闭楼梯间与走道之间的压差应为40~50Pa。

(3)当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。

(四)送风风速

当采用金属管道时,管道风速不应大于20m/s;当采用非金属管道时,不应大于15m/s。加压送风口的风俗不宜大于7m/s。

五、机械加压送风的组件与设置要求

(一)机械加压送风机

机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机,其安装位置应符合下列要求:

(1)送风机的进风口宜直通室外,且应采取防止烟气被吸入的措施。

(2)送风机的进风口宜设在机械加压送风系统的下部。

(3)送风机的进风口不应与排烟风机的出风口设在同一层面。当必须设在同一层面时,送风机的进风口与排烟风机的出风口应分开布置。竖向布置时,送风机的进风口应设置在排烟风机出风口的下方,其两者边缘最小垂直距离应小于6m;水平布置时,两者边缘最小水平距离不应小于20m。

(4)送风机宜设置在系统的下部,且应采取保证各层送风量均匀性的措施。

(5)送风机宜设置在专用机房内。该房间应采用耐火极限不低于2h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的楼板及甲级防火门与其他部位隔开。

(6)当在送风机出风管或进风管上安装单向风阀或电动风阀时,应采取发生火灾时阀门自动开启的措施。

(二)加压送风口

加压送风口用作机械加压送风的风口,具有赶烟和防烟的作用。加压送风口分常开和常闭两种形式。

(1)除直灌式送风方式外,楼梯间宜每隔2~3层设一个常开式百叶送风口;井道的见到楼梯的两个楼梯间应分别每隔一层设置一个常开式百叶送风口。

(2)前室应每层设置一个常闭式加压送风口,并应设置手动开启装置。

(3)送风口的风速不宜大于7m/s。

(4)送风口不宜设置在被门挡住的位置。

需要注意的是,采用机械加压送风的场所不应设置百叶窗,不宜设置可开启外窗。

(三)送风管道

(1)送风井(管)道应采用不燃材料制作,不应采用土建井道。

(2)送风管道应独立设置在管道井内。

(3)管道井应采用耐火极限不低于1h的隔墙与相邻部位分隔,当墙上必须设置检修门时,应采用乙级防火门。

(4)送风管道应独立设置在管道井内,当确有困难未设置在管道井内的加压送风管道,其耐火极限不应低于1h。

(四)余压阀

余压阀是控制压力差的阀门。为了保证防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室的正压值,防止正压值过大而导致疏散门难以推开,应在防烟楼梯间前室和合用前室之间、前室与走道之间设置余压阀,控制余压阀两侧正压间的压力差不超过50Pa。

第三节 机械排烟系统

在不具备自然排烟条件时,机械排烟系统能将火灾中建筑房间、走道内的烟气和热量排出建筑,为人员安全疏散和开展灭火救援行动创造有利条件。

一、机械排烟系统的组成

机械排烟系统是由挡烟垂壁(活动式或固定式挡烟垂壁,或挡烟隔墙、挡烟梁)、排烟口(或带有排烟阀的排烟口)、排烟防火阀、排烟道、排烟风机和排烟出口组成的。

二、机械排烟系统的工作原理

当采用机械排烟系统时,通常由火场人员手动控制或由感烟探测器将火灾信号传递给防烟排烟控制器,开启活动的挡烟垂壁将烟气控制在发生火灾的防烟分区内,并打开排烟口以及和排烟口联动的排烟防火阀,同时关闭空调系统和送风管道内的防火调节阀,防止烟气从空调和通风系统蔓延至其他非着火房间,最后由设置在屋顶的排烟风机将烟气通过排烟管道排至室外。

目前常见的有机械排烟与自然补风组合,机械排烟与机械补风组合,机械排烟与排风合用,机械排烟与通风、空调系统合用等形式。一般要求如下:

(1)排烟系统与通风、空调系统宜分开设置。当合用时,应符合下列条件:系统的风口、风道、风机等应满足排烟系统的要求;当火灾被确认后,应能开启排烟区域的排烟口和排烟风机,并能在30s内自动关闭与排烟无关的通风、空调系统。

(2)走道的机械排烟系统宜竖向设置,房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。

(3)排烟风机的全压应按排烟系统最不利环路管道进行计算,其排烟梁应增加漏风系数。

(4)人防工程机械排烟系统宜单独设置或与工程排风系统合并设置。当合并设置时,必须采取在火灾发生时能将排风系统自动转换为排烟系统的措施。

(5)车库机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。

三、机械排烟系统的选择

(1)建筑内应设排烟设施,但不具备自然排烟条件的房间、走道及中庭等,军营采用机械排烟方式。高层建筑主要受自然条件(如室外风速、风压、风向等)的影响较大,一般多采用机械排烟方式。

(2)人防工程以下位置应设机械排烟设施:

1)建筑面积大于50m²,且经常有人停留或可燃物较多的房间和大厅。

2)丙、丁类生产车间。

3)总长度大于20m的疏散走道。

4)电影放映间和舞台等。

(3)除敞开式汽车库、建筑面积小于1000m²的地下一层汽车库和修车库外,汽车库和修车库应设置排烟系统(可选机械排烟系统)。

(4)机械排烟系统横向应按每个防火分区独立设置。

(5)建筑高度超过50m的公共建筑和建筑高度超过100m的住宅排烟系统应竖向分段独立设置,且每段高度,公共建筑不宜超过50m,住宅不宜超过100m。

需要注意的是,在同一个防火分区内不应同时采用自然排烟方式和机械排烟方式。

四、排烟系统的设计计算

(一)排烟量的设计原则

(1)排烟系统的设计风量不应小于该系统计算风量的1.2倍。当采用自然排烟方式时,储烟仓的厚度不应小于空间净高的20%,且不应小于500mm;当采用机械排烟方式时,不应小于空间净高的10%,且不应小于500mm。同时,储烟仓地步距地面的高度应不大于安全疏散所需的最小清晰高度,最小清晰高度应按标准的相关规定计算确定。

除中庭外,下列场所每一个防烟分区的排烟量计算应符合下列规定:

1)建筑空间净高小于或等于6m的场所,其排烟量应按不小于60m³/(h·m²)计算,且取值不小于15000m³/h,或设置有效面积不小于该房间建筑面积2%的自然排烟窗(口)。

2)公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m的场所,其每个防烟分区排烟量应根据计算确定,或设置自然排烟窗(口),其所需有效排烟面积应根据下表及自然排烟窗(口)处风速计算。

公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m场所的计算排烟量及自然排烟侧窗(口)部风速
公共建筑、工业建筑中空间净高大于6m场所的计算排烟量及自然排烟侧窗(口)部风速

 注:1. 建筑空间净高大于9.0m的,按9.0m取值;建筑空间净高位于表中两个高度之间的,按线性插值法取值;表中建筑空间净高为6m处的各排烟量值为线性插值法的计算基准值。 2.当采用自然排烟方式时,储烟仓厚度应大于房间净高的20%;自然排烟窗(口)面积=计算排烟量/自然排烟窗(口)处风速;当采用顶开窗排烟时,其自然排烟窗(口)的风速可按侧窗口部风速的1.4倍计。

3)当公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟系统时,其机械排烟量不应小于13000m³/h,或在走道两端(侧)均设置面积不小于2m²的自然排烟窗(口)且两侧自然排烟窗(口)的距离不应小于走道长度的2/3。

4)当公共建筑房间内与走道或回廊均需设置排烟系统时,其走道或回廊的机械排烟量可按60m³/(h·m²)计算,且不应小于13000m³/h灭火设置有效面积不小于走道、回廊建筑面积2%的自然排烟窗(口)。

(2)当一个排烟系统负担多个防烟分区排烟时,其系统排烟量的计算应符合下列规定:

1)当系统负担具有相同净高场所时,对于建筑空间大于6m的场所,应安排烟量最大的一个防烟分区的排烟量计算;对于建筑空间净高为6m及以下的场所,应按任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算。

2)当系统负担具有不同净高场所时,应采用上述方法对系统中每个场所所需的排烟量进行计算,并取其中的最大值作为系统排烟量。

(3)中庭排烟量的设计计算应符合下列规定:

1)中庭周围场所设有排烟系统时,中庭采用机械排烟系统的,中庭排烟量应按周围场所防烟分区中最大排烟量的2倍数值计算,且不应小于107000m³/h;中庭采用自然排烟系统时,应按上述排烟量和自然排烟窗(口)处风速不大于0.5m/s计算有效开窗面积。

2)当中庭周围场所不需设置排烟系统,尽在回廊设置排烟系统时,回廊的排烟量不应小于相关规定,中庭的排烟量不应小于40000m³/h;中庭采用自然排烟系统时,应按上述排烟量和自然排烟窗(口)处风速不大于0.4m/s计算有效开窗面积。

(二)排烟量的计算方法(略)

(三)排烟风速

当采用金属风道时,管道风速不应大于20m/s;当采用非金属管时,管道风速不应大于15m/s。排烟口的风速不宜大于10m/s。

五、机械排烟系统的组件与设置要求

(一)排烟风机

(1)排烟风机可词啊用离心式或轴流排烟风机(满足280°C时连续工作30min的要求),排烟风机入口处应设置280°C能自动关闭的排烟防火阀,该阀应与排烟风机连锁,当该阀关闭时,排烟风机应能停止运转。

(2)排烟风机宜设置在排烟系统的顶部,烟气出口宜朝上,并应高于加压送风机和补风机的进风口,两者垂直距离不应小于6m,水平距离不应小于20m。

(3)排烟风机应设置在专用机房内,该房间应采用耐火极限不低于2h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开。风机两侧应有600mm以上的空间。当必须与其他风机合用机房时,应符合下列要求:

1)机房内应设有自动喷水灭火系统。

2)机房内不得设有用于机械加压送风的风机和管道。

(4)排烟风机与排烟管道的连接部位,应能在280°C连续工作不少于30min,保证其结构完整性。

(二)排烟防火阀

排烟系统竖向设置时,垂直风管应设置在管井内,且与垂直风管连接的水平风管应设置280°C排烟防火阀。排烟防火阀安装在排烟系统管道上,平时呈关闭状态,发生火灾时由电信号或手动开启,同时排烟风机启动开始排烟;当管道内烟气温度达到280°C时自动关闭,同时排烟风机停机。

(三)排烟阀(口)

(1)排烟阀(口)的设置应符合下列要求:

1)排烟口应设在防烟分区所形成的储烟仓内,当用隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时,每个防烟分区应分别设置排烟口,排烟口的设置应经计算确定,且防火分区内任一点与最近的排烟口的水平距离不应大于30m。

2)走道、室内空间净高不大于3m的场所内,排烟口应设置在其净高的1/2以上,当设置在侧墙时,其最近的边缘与吊顶的距离不应大于0.5m。

(2)发生火灾时,由火灾自动报警系统联动开启排烟区域的排烟阀(口),应在现场设置手动开启装置。

(3)排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反,排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.5m。

(4)每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量。

(5)当排烟阀(口)设在吊顶内,并通过吊顶上部空间进行排烟时,应符合下列规定:

1)非封闭式吊顶的吊顶开孔率不应小于吊顶净面积的25%,且应均匀布置。

2)封闭吊顶的吊顶上设置的烟气流入口的颈部烟气速度不一大于1.5m/s,且吊顶应采用不燃材料。

(6)单独设置的排烟口,平时应处于关闭状态,其控制方式可采用自动或手动开启方式,手动开启装置的位置应便于操作;当排风口和排烟口合并设置时,应在排风口或排风口所在支管处设置自动阀门,该阀门必须具有防火功能,且应与火灾自动报警系统联动;发生火灾时,着火防烟分区内的阀门应处于开启状态,其他防烟分区内的阀门应全部关闭。

(7)排烟口的风速不宜大于10m/s。

(8)当同一分区内设置数个排烟口时,要求做到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。

(四)排烟管道

(1)排烟管道必须采用不燃材料制作,且不应采用土建风道。当采用金属管道时,管道风速不应大于20m/s;当采用非金属风道时,不应大于15m/s。

(2)当吊顶内有可燃物时,吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热,并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

(3)排烟管道井应采用耐火极限不低于1h的隔墙与相邻分区分隔;当墙上必须设置检修门时,应采用乙级防火门;排烟管道的耐火极限不应低于0.5h,当水平穿越两个及以上防火分区或排烟管道在走道的吊顶内时,其管道的耐火极限不应低于1.5h。

(4)当排烟管道竖向穿越防火分区时,垂直风道应设在管井内,且排烟井道必须要有1h的耐火极限。设置在走道部位吊顶内的排烟管道,以及穿越防火分区的排烟管道,其管道的耐火极限不应低于1h。

(五)挡烟垂壁

挡烟垂壁有效高度不小于0.5m。挡烟垂壁可采用固定式或活动式,当建筑物惊恐较高时可采用固定式,将挡烟垂壁长期固定在顶棚上;当建筑物净空较低时,宜采用活动式。挡烟垂壁应使用不燃材料制作,如钢板、防火玻璃无机纤维织物、不燃无机复合板等。活动式的挡烟垂壁应由感烟探测器控制,或与排烟口联动,或受消防控制中心控制,但同时应能就地手动控制。

六、补风

(一)补风原理

根据空气流动原理,在排出某一区域空气的同时,需要有另一部分空气补充。当排烟系统排烟时,补风的主要目的是形成理想的气流组织,迅速排出烟气,有利于人员的安全疏散和消防救援。

(二)补风系统的选择

对于建筑地上部分的机械排烟的走道、面积小于500m²的房间,由于这些场所的面积较小,排烟量也较小,因此可以利用建筑的各种门、窗和缝隙,满足排烟系统所需的补风。为了简化系统管理和减少工程投入,可以不专门为这些场所设置补风系统。除这些场所以外的排烟系统均应设置补风系统。

(三)补风的方式

补风系统应直接从室外引入空气,可采用疏散外门、手动或自动可开启外窗等自然金凤方式以及机械送风方式。

(四)补风的主要设计参数

1.补风量

(1)补风系统应直接从室外引入空气,补风量不应小于排烟量的50%。

(2)汽车库内无直通向室外的汽车疏散出口的防火分区,当设置机械排烟系统时,应同时设置进风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%。

2.补风风速

机械补风口的风速不宜大于10m/s,人员密集场所补风口的风速不宜大于5m/s;自然补风口的风速不宜大于3m/s。

(五)补风系统组件与设置

1.补风口

当补风口与排烟口设置在同一空间内相邻的防烟分区时,补风口位置不限;当补风口与排烟口设置在同一防烟分区时,补风口应设在储烟仓下沿以下,补风口与排烟口的水平距离不应小于5m。机械送风口或自然补风口设于储烟仓以下,才能形成理想的气流组织。

2.补风机

补风机的设置与机械加压送风机的要求相同。排烟区与所需的补风系统应与排烟系统联动开闭。

第四节 防烟排烟系统的联动控制

一、防烟系统的联动控制

对采用总线控制的系统,当某一防火分区发生火灾时,将该防火分区内的感烟、感温探测器探测到的火灾信号发送至火灾报警控制器(联动型)或消防联动控制器,控制器发出开启与探测器对应的该防火分区内前室及合用前室的常闭加压送风口的信号,至相应送风口的火警联动模块,由它开启送风口,消防控制中心收到送风口动作信号,就发出指令给装在加压送风机附近的火警联动模块,启动前室及合用前室的加压送风机,同时启动该防火分区内所有楼梯间的加压送风机。当防火分区跨越楼层时,应开启该防火分区内全部楼层的前室及合用前室的常闭加压送风口及其加压送风机。当确认火灾后,火灾自动报警系统应能在15s内联动开启常闭加压送风口和加压送风机。除火警信号联动外,还可以通过联动模块在消防控制室直接电动控制,火灾消防控制室通过多线控制盘直接手动启动加压送风机,也可手动开启常闭型加压送风口,由送风口开启信号联动加压送风机。另外,设置就地启停控制按钮,以供调试及维修用。当系统中任一常闭加压送风口开启时,相应加压送风机应能联动启动。火警撤销由消防控制中心通过火警联动模块停止加压送风机,送风口通常由手动复位。消防联动控制器应显示防烟系统的送风机和阀门等设施的启闭状态。防烟楼梯间及前室、消防电梯前室和合用前室加压送风控制程序如图所示。

防烟楼梯间及前室、消防电梯前室和合用前室加压送风控制程序
防烟楼梯间及前室、消防电梯前室和合用前室加压送风控制程序

二、排烟系统的联动控制

机械排烟系统中的常闭排烟阀(口)应设置火灾自动报警系统联动开启功能和就地开启的手动装置,并与排烟风机联动。发生火警时,与排烟阀(口)相对应的火灾探测器探测到火灾信号并发送至火灾报警控制器(联动型),控制器发出开启排烟阀(口)信号至相应排烟阀(口)的火警联动模块,由它开启排烟阀(口),排烟阀(口)的电源是直流24V。消防联动控制器收到排烟阀(口)动作信号,就发出指令给装在排烟风机、补风机附近的火警联动模块,启动排烟风机和补风机。除火警信号联动外,还可以通过联动模块在消防控制室直接电动控制,火灾消防控制室通过多线控制盘直接手动启动,也可现场手动启动排烟风机和补风机。另外,设置就地启停控制按钮,以供调试及维修用。当确认火灾后,火灾自动报警系统应在15s内联动开启同一排烟区域的全部排烟阀(口)、排烟风机和补风设施,并应在30s内自动关闭与排烟无关的通风、空调系统。负担两个及以上防烟分区的排烟系统,应仅打开着火防烟分区的排烟阀(口),其他防烟分区的排烟阀(口)应呈关闭状态。当系统中任一排烟阀(口)开启时,相应的排烟风机和补风机应能联动启动。火警撤销应由消防控制室通过火警联动模块停止排烟风机和补风机,关闭排烟阀(口)。

排烟系统吸入高温烟雾,当烟温达到280°C时,应停止排烟风机,所以在风机进口处设置排烟防火阀,或当一个排烟系统负担多个防烟分区时,排烟支管应设280°C自动关闭的排烟防火阀。当烟温达到280°C时,排烟防火阀自动关闭,可通过触点开关直接停止排烟风机,但收不到防火阀关闭的信号。也可在排烟防火阀附近设置火警联动模块,将防火阀关闭的信号传送到消防控制室,消防控制室收到此信号后,再发出指令至排烟风机火警联动模块停止风机,这样消防控制室不仅可收到停止排烟风机信号,而且也能收到防火阀的动作信号。消防联动控制器应显示排烟系统的排烟风机、补风机、阀门等设施的启闭状态。

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