高層建筑通風與排煙系統(tǒng)管理

1、高層建筑通風與排煙系統(tǒng)管理通風系統(tǒng)及高層建筑排煙管理第一節(jié)通風方式及選擇一、通風的概念和方式（一）通風的概念通風是改善室內(nèi)空氣環(huán)境的一種重要手段。把建筑物室內(nèi)污濁的空氣直接或凈化后排至室外，再把新鮮的空氣補充進來，從而保持室內(nèi)的空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標準的需要。這一過程 ，就叫 通風”。由此可見，通風包括從室內(nèi)排除污濁的空氣和向室內(nèi)補充新鮮的空氣兩個方面。其中，前者稱為 排風”后者稱為 送風”或 進風”。為實現(xiàn)排風或送風而采用的一系列設(shè)備、裝置的總體，稱為 通風系統(tǒng)”。（二）通風方式根據(jù)空氣流動的動力不同，通風方式可分為自然通風和機械通風兩種。所謂自 然通風，就是依靠室內(nèi)外空氣所產(chǎn)生的熱壓和風壓作用

2、而進行的通風；所謂機械通 風,就是依靠風機作用而進行的通風。二、自然通風自然通風是借助于室內(nèi)外空氣自然的壓力 一一風壓和熱壓作用促使空氣流動 的。風壓作用下的自然通風，是利用室外空氣流動（風力）的一種作用壓力造成的室 內(nèi)外空氣交換。在它的作用下，室外空氣通過建筑物迎風面上的門、窗、孔口進 入室內(nèi)，室內(nèi)空氣則通過背風面上的門、窗、孔口排出，如圖4-8-1所示熱壓作用下的自然通風，是利用室內(nèi)外空氣溫度的不同而形成的容重壓力差造成的室內(nèi)外空氣交換。當室內(nèi)空氣的溫度高于室外時，室外空氣的容重較大，便從 房屋下部的門、窗、孔口進入室內(nèi)，室內(nèi)空氣則從上部的窗口排出。管道式自然通風，是依靠熱壓通過管道輸送空

3、氣的另一種有組織的自然通風方 式。集中采暖地區(qū)的民用和公共建筑，常用這種方式作為寒冷季節(jié)里的自然排風 措施,或做成熱風采暖系統(tǒng)，如圖4-8-3所示。同時，利用風壓和熱壓，以及無風時只 利用熱壓進行全面換氣，是對高溫車間防暑降溫的一種最經(jīng)濟有效的通風措施 ，如 圖4-8-4所示。自然通風不消耗電能，比較經(jīng)濟，使用管理也比較簡單，而且往往可以獲得巨大 的換氣量，因此應(yīng)優(yōu)先采用這一種通風方式。三、機械通風機械通風是依靠風機所產(chǎn)生的壓力而強制空氣流動的。根據(jù)通風系統(tǒng)的作用范圍不同，機械通風可劃分為局部通風和全面通風兩種。（一）局部通風局部通風系統(tǒng)的作用范圍，僅限于個別地點或局部區(qū)域，它包括了局部送風系

4、 統(tǒng)和局部排風系統(tǒng)兩種。局部排風系統(tǒng)，是指在局部工作地點將污濁空氣就地排除，以防止其擴散的排 風系統(tǒng)。它由局部排風罩、排風管道、空氣凈化裝置、排風機、排風帽等部分組 成，如圖4-8-5所示。局部送風系統(tǒng)，是指向局部地點送入新鮮空氣或經(jīng)過處理的空氣，以改善該局 部區(qū)域的空氣環(huán)境的系統(tǒng)。它又分為系統(tǒng)式和分散式兩種。系統(tǒng)式局部送風系統(tǒng) 可以對送出的空氣進行加熱或冷卻處理，如圖4-8-6所示;分散式局部送風，一般采 用循環(huán)的軸流風扇或噴霧風扇。（二）全面通風全面通風系統(tǒng)是對整個房間進行通風換氣，用新鮮空氣把整個房間的有害物濃度沖淡到最高允許濃度以下，或改變房間內(nèi)的溫度、濕度。全面通風所需的風量 大大超

5、過局部通風，相應(yīng)的設(shè)備也較龐大。全面通風分為全面送風、全面排風和進風與排風都有的聯(lián)合通風三大類。全面機械進風系統(tǒng)由進風百葉窗、過濾器、空氣加熱器 （冷卻器）、通風機、送 風管道和送風口等組成，如圖4-8-7所示。通常把進風過濾器、加熱設(shè)備或冷卻設(shè) 備與通風機集中設(shè)于一個專用的房間內(nèi)，稱為 通風室”。這種系統(tǒng)適用于有害物 發(fā)生源比較分散，并且需要保護的面積比較大的建筑物。全面機械排風系統(tǒng)由排風口、排風管道、空氣凈化設(shè)備、風機等組成 ，適用于 污染源比較分散的場合，如圖4-8-8所示。聯(lián)合通風，是指機械通風和自然通風相結(jié)合的通風方式。四、通風方式的選擇散發(fā)熱、蒸汽或有害物質(zhì)的建筑物，宜采用局部排風

6、。當局部排風達不到衛(wèi)生 要求時，應(yīng)輔以全面排風或采用全面排風。設(shè)計局部排風或全面排風時，宜采用自 然通風。當自然通風達不到衛(wèi)生或生產(chǎn)要求時，應(yīng)采用機械通風或自然與機械的 聯(lián)合通風。民用建筑的廚房、廁所、盥洗室和浴室等，宜設(shè)置自然通風或機械通風進行局 部排風或全面換氣。普通民用建筑的居住、辦公用房等 ，宜采用自然通風；當其位 于嚴寒地區(qū)或寒冷地區(qū)時，尚應(yīng)設(shè)置可開啟的氣窗進行定期換氣。設(shè)置機械通風的民用建筑和生產(chǎn)廠房以及輔助建筑中要求清潔的房間，當其周圍空氣環(huán)境較差時，室內(nèi)應(yīng)保持正壓；當室內(nèi)的有害氣體和粉塵有可能污染相鄰房 問時，室內(nèi)應(yīng)保持負壓。設(shè)置集中采暖且有排風的建筑物，應(yīng)考慮自然補風（包括利

7、 用相鄰房間的清潔空氣）的可能性。當自然補風達不到室內(nèi)衛(wèi)生條件、生產(chǎn)要求 或技術(shù)經(jīng)濟不合理時，宜設(shè)置機械送風系統(tǒng)?？赡芡蝗簧l(fā)大量有害氣體或有爆炸危險氣體的生產(chǎn)廠房，應(yīng)設(shè)置事故排風裝 置。第二節(jié)主要設(shè)備及構(gòu)件一、室內(nèi)送、排風口室內(nèi)送風口是送風系統(tǒng)中的風道末端裝置，由送風道輸送來的空氣，通過送風 口以適當?shù)乃俣确峙涞礁鱾€指定的送風地點。構(gòu)造最簡單的兩種送風口，孔口直接開設(shè)在風管上，用于側(cè)向或下向送風。其中, 圖(a)為風管測送風口，除風口本身外，沒有任何調(diào)節(jié)裝置；圖(功為插板式風口，設(shè)有 插板，這種風口雖可調(diào)節(jié)送風量，但不能控制氣流的方向。常用的一種性能較好的百葉式風口 ，可以在風管上、風管末端

8、或墻上安裝。具 中，雙層百葉式風口不但可以調(diào)節(jié)出口氣流速度，而且可以調(diào)節(jié)氣流的角度。室內(nèi)排風口是全面排風系統(tǒng)的一個組成部分，室內(nèi)被污染的空氣經(jīng)由排風口進 入排風管道。排風口的種類較少，通常做成百葉式。此外，圖4-8-9所示的送風口， 也可以用于排風系統(tǒng)，當作排風口使用。室內(nèi)送、排風口的布置情況，是決定通風氣流方向的一個重要因素。而氣方向是否合理，將直接影響全面通風的效果。在組織通風氣流時，應(yīng)將新鮮空氣直接送到工作地點或潔凈區(qū)域，而排風口則要根據(jù)有害物的分布規(guī)律設(shè)在室內(nèi)濃度最大的地方。具體做法如下：(1)排除余熱和余濕時，采取下送上排的氣流組織方式。即將新鮮空氣送到車間 下部的工作地帶，吸收余熱

9、和余濕后流向車間上部，由設(shè)在上部的排風口排出。(2)利用全面通風排除有害氣體時，排風口的位置應(yīng)根據(jù)下列不同的情況來確 定:發(fā)散的氣體比空氣輕時，應(yīng)從上部排出；發(fā)散的氣體比空氣重時，宜從上部和下 部同時排出，但氣體的溫度較高或受車間散熱影響而產(chǎn)生上升氣流時，宜從上部排 出；當揮發(fā)性物質(zhì)蒸發(fā)后使周圍空氣冷卻下降，或經(jīng)常有揮發(fā)性物質(zhì)灑落地面時，應(yīng)從上部和下部同時排出。至于送風，則不論上述哪一種情況，都應(yīng)一律送至作業(yè)地帶。（3）對于用局部排風排除粉塵和有害氣體而又沒有大量余熱的車間，用以補償 局部排風的機械送風系統(tǒng)，宜將新鮮空氣送至上部地帶。二、風道（風管）（一）風道材料和風道截面積的確定制作風道的材

10、料很多，工業(yè)通風系統(tǒng)常使用薄鋼板制作風道，截面呈圓形或矩 形，根據(jù)用途（一般通風系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)）及截面尺寸（D=100200mm）的不同，鋼板 厚度為0.53mm。輸送腐蝕性氣體的通風系統(tǒng)，如采用涂刷防腐油漆的鋼板風道 仍不能滿足要求時，可用硬聚氯乙烯塑料板制作，截面也可做成圓形或矩形，厚度 為28mm。埋在地下的風道，通常用混凝土做底，兩邊砌磚，內(nèi)表面抹光，上面再用 預制的鋼筋混凝土板做頂，如地下水位較高，尚需做防水層。在民用和公共建筑中，為節(jié)省鋼材和便于裝飾，除鋼板風道外，也常使用矩形截 面的磚砌風道、礦渣石膏板或礦渣混凝土板風道，以及圓形或矩形截面的預制石 棉水泥風道等。另外，由于近年來

11、玻璃鋼材料的防火阻燃性能得到了改善 ，玻璃鋼 風管的使用也日趨廣泛。顯然，在確定風道的截面積時，必須事先擬定其中的流速值。對于機械通風系統(tǒng), 如果流速取得較大同然可以減小風道截面積，從而降低通風系統(tǒng)的造價和減少風 道占用的空間，但卻增大了空氣流動的阻力，增加風機消耗的電能，并且氣流流動的噪聲也隨之增大。如果流速取得偏低，則與 上述情況相反，將增加系統(tǒng)的造價和降低運行費用。 因此,對流速的選定，應(yīng)該進行 技術(shù)經(jīng)濟比較。其原則是使通風系統(tǒng)的初投資和運行費用的總和最經(jīng)濟 ，同時也 要兼顧噪聲和布置方面的一些因素。除塵系統(tǒng)中的空氣流速，應(yīng)根據(jù)避免粉塵沉積，以及盡可能減少流動阻力和對 系統(tǒng)磨損的原則來確

12、定。根據(jù)粉塵的不同，一般在1223m/s范圍內(nèi)。順便指出，無論在工業(yè)通風或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，風道的截面積一般都比較大，這 和供暖以及室內(nèi)給排水工程的情況不大相同。 為了實現(xiàn)通風空調(diào)工程風管的工廠 化施工，即施工企業(yè)在預制加工廠按統(tǒng)一規(guī)格制作出大量的風管和配件，供現(xiàn)場安 裝時選用。用鋼板或塑料板制作的風管，應(yīng)按統(tǒng)一規(guī)格標準確定風管的斷面尺寸。 目前，通風管道和配件的統(tǒng)一規(guī)格標準，有圓形風管統(tǒng)一規(guī)格（見表4-8-2）、矩形風 管統(tǒng)一規(guī)格（見表4-8-3）、圓形風管法蘭統(tǒng)一規(guī)格、矩形風管法蘭統(tǒng)一規(guī)格等。通 風、空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用基本系列，除塵系統(tǒng)可采用基本系列或輔助系列，但應(yīng)首先采 用基本系列。矩形風管長

13、邊與短邊之比，一般應(yīng)不大于4:1。（二）風道的布置在居住和公共建筑中，垂直的磚風道最好砌筑在墻內(nèi)，但為避免結(jié)露和影響自 然通風的作用壓力，一般不允許設(shè)在外墻中而應(yīng)設(shè)在間壁墻里。相鄰兩個排風或 進風豎風道的間距不能小于1/2磚,排風與進風豎風道的間距應(yīng)不小于 1磚。各樓層內(nèi)性質(zhì)相同的一些房間的豎向排風道，可以在頂部（閣樓里或最上層的 走廊及房間頂棚下）匯合在一起。對于高層建筑，尚需符合防火規(guī)范的規(guī)定。工業(yè)通風系統(tǒng)在地面以上的風道，通常采用明裝，風道用支架支承，沿墻壁及柱 子敷設(shè)，或者用吊架吊在樓板或桁架下面（風道距墻較遠時）。布置時，應(yīng)力求縮短 風道的長度，但應(yīng)以不影響生產(chǎn)過程和各種工藝設(shè)備不相

14、沖突為前提。此外，對于 大型風道，還應(yīng)盡量避免影響采光。敷設(shè)在地下的風道，應(yīng)避免與工藝設(shè)備及建筑物的基礎(chǔ)相沖突，并應(yīng)與其它各 種地下管道和電纜的敷設(shè)相配合。此外，尚需設(shè)置必要的檢查口。（三）風管保溫為了減少空氣在風管輸送過程中的冷、熱量損失，以及防止低溫的風管表面在 溫度較高的非空調(diào)房間內(nèi)或空間結(jié)露，空調(diào)工程的風管都要保溫。目前,保溫材料使用的種類很多。如軟木、聚苯乙烯泡沫塑料、超細玻璃棉、 聚氨酯泡沫塑料和石板等。對于敷設(shè)在非空調(diào)房間或空間的風道，一般保溫層厚度取30mm,風道表面刷瀝 青后與軟木(或石板)相粘貼(聚苯乙烯板材也可采用膠合劑粘結(jié))，聚氨酯泡沫塑料 和超細玻璃棉等柔性材料可直接

15、包扎。保溫材料外面一般常以玻璃布或塑料薄膜 包扎，或覆以復合鋁箔作防潮隔氣層。三、室外進、排風裝置機械送風系統(tǒng)和管道式自然送風系統(tǒng)的室外進風裝置，應(yīng)設(shè)在室外空氣比較潔 凈的地點，在水平和豎直方向上都要盡量遠離和避開污染源。進風口的底部距室外地坪不宜小于 2m,進風口處應(yīng)設(shè)置用木板、薄鋼板或鋁合 金制作的百葉窗。是進風裝置的兩種構(gòu)造形式。其中，圖(a)是貼附于建筑物的外墻外；圖(0是做成 離開建筑物而獨立的構(gòu)筑物。如果在屋頂上部吸入室外空氣，進風口應(yīng)高出屋面0.5m以上，以免吸入屋面上 的灰塵或冬季被積雪堵塞。機械送風系統(tǒng)的進風室常設(shè)在地下室或底層，在工業(yè)廠房里為減少占地面積也 可設(shè)在平臺上。圖

16、4-8-12和圖4-8-13分別為布置在地下室和平臺上的進風室示 意圖。管道式自然排風系統(tǒng)通過屋頂向室外排風。排風裝置的構(gòu)造形式與進風裝置 相同，如圖4-8-14(a)所示。排風口應(yīng)高出屋面0.5m以上,若附近設(shè)有進風裝置，則 應(yīng)比進風口至少高出2m。機械排風系統(tǒng)一般也從屋頂排風，以減輕對附近環(huán)境的污染。為保證排風效果, 往往在排風口上加設(shè)一個風帽，如圖4-8-14(b)所示。當從屋頂排風不便時，也可從 墻上排出，如圖4-8-15所示。四、風機在民用建筑中，下列部位如采用自然通風達不到安全衛(wèi)生及生產(chǎn)要求時，應(yīng)采 用機械通風或自然與機械的聯(lián)合通風：(1)沒有設(shè)空調(diào)系統(tǒng)的地下室房間；(2)廚房、衛(wèi)

17、生間、盥洗室及浴室等；（3）散發(fā)余熱、余濕、粉塵、抽煙、有毒氣體、腐蝕性氣體及易燃易爆氣體等有害物的房間。為實現(xiàn)上述的通風過程，必須由風機提供通風的動力。在通風和空調(diào)工程中 ， 常用的風機有離心式和軸流式兩種類型。以下介紹幾種常用風機的使用和安裝。（一）衛(wèi)生間通風器衛(wèi)生間應(yīng)盡量采用自然通風方式。但對于內(nèi)廁所又無法設(shè)集中排風者，則一般用軸流式通風機或交流式排氣扇，安裝在外墻上或管道上進行排風，也可以用斜流 式管道風機進行排風。對于多層和高層建筑，衛(wèi)生間豎向布置集中、整齊，一般設(shè) 專門的排風豎井，在每個衛(wèi)生間的吊頂上安裝一臺自帶止回裝置的衛(wèi)生間通風器，用短管與豎井相連接，再在豎井頂部的屋面上設(shè)集中

18、排風機。衛(wèi)生間的門上開一 個小百葉窗，靠負壓補充新風。通風器的安裝，如圖4-8-15所示。（二）離心式通風機離心式通風機作為送風和排風的主要設(shè)備，常安裝在室內(nèi)地面上、平臺上，也可 以安裝在屋面上，但一般下面都有減振基座和減振器組成的減振體系。減振體系 放在土建做好的凸臺上即可，不需特殊固定。如果放在屋面上，要注意做好凸臺與 屋面接縫處的防雨措施。風機機號在 5號以下者，還常用鋼支架安裝在磚墻或磚 柱上。離心式通風機安裝，如圖4-8-16所示。圖中尺寸A、B、C,根據(jù)不同的風機 規(guī)格由設(shè)計人確定。（三）屋頂通風機屋頂通風機最適合于位于頂層房間的室內(nèi)排風和設(shè)專門排風豎井頂部的屋面 上集中排風。第三

19、節(jié)高層建筑防煙、排煙、設(shè)置防煙、排煙設(shè)施的必要性現(xiàn)代化的高層民用建筑，可燃的裝修、陳設(shè)較多，還有相當多的高層建筑使用了 大量的塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具。這些可燃物在燃燒過程中， 會產(chǎn)生大量的有毒煙氣和熱，同量要消耗大量的氧氣。據(jù)日本、英國對火災(zāi)中造成人員傷亡的原因統(tǒng)計表明 ，由于CO中毒窒息死亡 或被其它有毒煙氣熏死者，一般占火災(zāi)總死亡人數(shù)的40%50%,最高達65%以上； 而被火燒死的人當中，多數(shù)是先中毒窒息暈倒后被燒死的。如日本 千日”百貨大 樓火災(zāi)，死亡的118人中就有93人是被煙熏死的。據(jù)測定分析，煙氣中含有CO、CO2、HF、HC1等多種有毒成分，高溫缺氧又 會對人體

20、造成危害；同時，煙氣有遮光作用，使人的能見度下降。這對疏散和救援活 動造成很大的障礙。為了及時排除有害煙氣，保障高層建筑內(nèi)人員的安全疏散和有利于消防撲救 ， 在高層建筑中設(shè)置防煙、排煙設(shè)施是十分必要的。二、高層建筑防煙、排煙設(shè)施設(shè)置的范圍凡建筑高度超過24m的新建、擴建和改建的高層民用建筑（不包括單層主體建 筑高度超過24m的體育館、會堂、劇院等公共建筑，以及高層民用建筑中的人民 防空地下室）及其相連的且高度不超過24m的裙房設(shè)有防煙樓梯及消防電梯，均 應(yīng)進行防煙、排煙設(shè)計。需要設(shè)置防煙、排煙的部位有：（1）防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或兩者 合用前室。（2）一類建筑和高度超過32m的二類

21、建筑的下列部位：長度超過20m 的內(nèi)走道；面積超過100%且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的房間；封閉避難層； 室內(nèi)中庭。（3）總面積超過200 1tf或一個房面積超過100 m2并且經(jīng)常有人停留 或可燃物較多的地下室房間。防火的目的，是防止火災(zāi)的發(fā)生與蔓延，以及有利于撲滅火災(zāi)；防、排煙的目的， 是將火災(zāi)產(chǎn)生的大量煙氣及時予以排除，以及阻止煙氣向防煙分區(qū)以外擴散，以確 保建筑物內(nèi)人員的順利疏散、安全避難和為消防隊員創(chuàng)造有利的撲救條件。 因此， 防、排煙是進行安全疏散的必要手段。如隨著火勢的猛烈擴大 ，當火災(zāi)區(qū)域內(nèi)溫 度達到280C時，人員疏散完畢或疏散無法進行時，排煙設(shè)備在其所屬的防火分區(qū) 內(nèi)應(yīng)部分

22、停止運行，以防風助火勢。防、排煙的設(shè)計理論，就是對煙氣控制的理論。從煙氣控制的理論分析：對于一 幢建筑物，當內(nèi)部某個房間或部位發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)迅速采取必要的防、排煙措施， 對火災(zāi)區(qū)域?qū)嵭信艧熆刂?，使火?zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱量能迅速排除，以利于人員的疏 散和撲救；對非火災(zāi)區(qū)域的空氣壓力，阻止煙氣的侵入 打制火勢的蔓延。如美國 西雅圖大樓”的防、排煙系統(tǒng)，采用了計算機控制，當收到煙氣或熱感應(yīng)器發(fā)出的 信號時，計算機立即命令空調(diào)系統(tǒng)進入火警狀態(tài)，火災(zāi)區(qū)域的風機立即停止運行， 空調(diào)系統(tǒng)轉(zhuǎn)而進入排煙運作；同時，非火災(zāi)區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)繼續(xù)送風，并停止回風 和排風，使非火災(zāi)區(qū)處于正壓狀態(tài)，以阻止煙氣侵入。這種防、排煙

23、系統(tǒng)，對減少火 災(zāi)的損失是很有效的。但是，這種系統(tǒng)的控制和運行，需要先進的控制設(shè)備及技術(shù) 管理水平，投資比較高，目前我國的經(jīng)濟技術(shù)條件較難達到。從當前我國國情出發(fā)，高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范對設(shè)置防煙、排煙設(shè)施的 范圍作出規(guī)定。具體可按以下兩個部分考慮：(1)防煙樓梯間及其前室、消防電梯 前室和合用前室、封閉避難層按條件設(shè)置防煙設(shè)施 ；(2)走廊、房間及室內(nèi)中庭等 按條件設(shè)置機械排煙設(shè)施或采用可開啟外窗的自然排煙措施。三、高層建筑防煙、排煙的設(shè)計程序進行防、排煙設(shè)計時，首先要了解清楚建筑物的防火分區(qū)，并且合理劃分防煙分 區(qū)。防煙分區(qū)應(yīng)在同一防火分區(qū)內(nèi)，其建筑面積不宜過大，一般不超過500 m20

24、然 后，再確定合理的防、排煙方式和進一步選擇合理的防、排煙系統(tǒng) ，繼而確定送風 道、排風道、排煙口、防火閥等位置。四、高層建筑自然排煙自然排煙，是在自然力作用下，使室內(nèi)外空氣對流進行排煙。自然力包括火災(zāi)時可燃物燃燒產(chǎn)生的熱量使室內(nèi)空氣溫度升高，由于室內(nèi)外空氣容重的不同產(chǎn)生熱 壓;室外空氣流動產(chǎn)生的風壓，隨作用于建筑物位置的不同而變化，在建筑物的迎 風面產(chǎn)生正壓，背風面產(chǎn)生負壓。當火災(zāi)房間處在迎風面時，由于排煙口受到風壓 作用,煙氣很難排出，甚至把煙氣吹進走廊和其它房間，引起煙氣在建筑物內(nèi)擴散； 當火災(zāi)房間處于背風面時，煙氣才能較順利地排至室外。這種排煙方式經(jīng)濟、簡 單、易操作，不需使用動力及專

25、用設(shè)備。自然排煙的方式可分為：(1)利用可開啟的外窗進行自然排煙，如4-8-18所示。(2) 利用室外陽臺或凹廊進行自然排煙。需要說明的是，對于無窗房間、內(nèi)走道和前室，設(shè)置專用排煙豎井、排煙口的自 然排煙方式已被取消。其原煙在于，原參照日本建筑基本法的排煙豎井的截面規(guī) 定要占有較大的建筑面積 很不經(jīng)濟，一般情況下很難被設(shè)計人員所接受。我國一 些新建的高層民用建筑中采用專用自然排煙方式，其豎井截面及排煙口截面積與 日本規(guī)定相比小得很多，但目前又尚無法肯定國內(nèi)采用的豎井和排煙口的截面能 否有良好的排煙效果。為了保證安全和擴大建筑的利用面積，從高層民用建筑 設(shè)計防火規(guī)范中已取消了設(shè)置專用豎井的自然排

26、煙方式。(一)自然排煙存在的問題自然排煙方式結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟，不使用動力及專用設(shè)備，但還存在著一些問題， 因此當采用自然排煙方式時，應(yīng)結(jié)合建筑物特性進行充分的研究。自然排煙存在 下列問題：.對建筑設(shè)計的制約由于自然排煙的煙氣是通過靠外墻上可開啟的外窗直接排至室外，所以需要排 煙的房間必須面對室外，而且進深不能太大，按自然排煙設(shè)計條件還需要有一定的 開窗面積。這樣，即使有明確要求作分隔的房間，也必須設(shè)置外窗，所以對隔音、防 塵等帶來困難。.具有火勢蔓延至上層的危險性利用外部開口進行排煙時，若火災(zāi)房間的溫度很高，煙氣中又含有多量未燃燒 的氣體，則煙氣排出后就會形成火焰，這將會引起火勢向上蔓延。3.影

27、響自然排煙的因素多由于自然排煙的效果是靠煙氣的浮力作用的，假使由于某種原因使煙氣冷卻而 失掉浮力，則煙氣就失去排出的能力。此外，當室外風力很強，而排煙窗處在迎風面 時，則會引起煙氣倒灌，反而使煙氣蔓延。不僅如此，對于高層建筑中由于室內(nèi)外溫 差引起的熱壓作用，經(jīng)常使其存在著上下層之間的壓力差，從理論上講，一般中和 面大致在建筑高度的1/2附近，如果在中和面以下的外墻上開口 ，當冬季發(fā)生火災(zāi) 時,不僅不能從開口部向外排煙，相反還會從開口處吸入室外空氣，在這種情況下， 如果防煙分區(qū)沒有妥善安排，則會通過樓梯井、電梯井助長煙氣的傳播。同樣，在 夏季時建筑物內(nèi)產(chǎn)生的下降氣流，將會招致煙氣向下層傳播。綜上

28、所述，在自然排煙方式中，排煙效果的許多不穩(wěn)定因素，對自然排煙設(shè)計范 圍要有一定的限制。下列條件下的建筑物各部位，不應(yīng)采取自然排煙措施：(1)建筑高度超過50m的一類公共建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室 及兩者合用的前室，不宜采用可開啟外窗的自然排煙措施。當建筑物高度超過 100m時,這些部位不應(yīng)采用可開啟外窗的自然排煙措施。(2)凈空高度超過12m的室內(nèi)中廳。(3)長度超過60m的內(nèi)走道。(二)自然排煙設(shè)計條件根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定，采用自然排煙方式的部位，應(yīng)滿足下 列條件：(1)防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和兩者合用的前室，利用可開啟外窗進 行自然排煙時，這些部位可開啟外

29、窗的面積應(yīng)符合下列規(guī)定：防煙樓梯間每五層內(nèi)平均有可開啟外窗面積不小于2 m20防煙樓梯間前室、消防電梯前室有可開啟外窗面積不小于2裙,合用前室不 小于3 m202)當防煙樓梯間前室和合用前室利用陽臺、凹廊或有兩個不同朝向的可開啟外窗時，且開窗面積前室不少于2裙,合用前室不小于3 %該樓梯間可不再設(shè)防煙、排 煙措施。(3)需要排煙的房間、內(nèi)走道，有可開啟外窗面積不小于該房間、走道地面積的2%0(4)室內(nèi)中庭有可開啟的天窗或高側(cè)窗，且面積不小于地面積的5%0(三)自然排煙設(shè)計自然排煙設(shè)計是與建筑專業(yè)共同研究的設(shè)計問題。根據(jù)自然排煙設(shè)計條件 ，需 要對排煙部位的有效可開啟的外窗面積，進行校核計算。為

30、了使煙氣能順利排出， 自然排煙的設(shè)計還應(yīng)考慮以下幾點：(1)可開啟的天窗，應(yīng)盡量設(shè)置在上方，并有能方便開啟的裝置。(2)為了減少室外風壓對自然排煙的影響，排煙口部位宜盡量設(shè)置與建筑物型 體一致的擋風措施，如圖4-8-21所示。(3)內(nèi)走道與房間的排煙窗，應(yīng)盡量設(shè)置兩個或兩個以上，并且不同朝向。五、高層建筑機械加壓送風防煙設(shè)置機械加壓送風防煙系統(tǒng)的目的，是為了在建筑物發(fā)生火災(zāi)時提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場所。因此，加壓部位必須使關(guān)閉的門對著火樓層保持一 定的壓力差，同時應(yīng)保證在打開加壓部位的門時，在門洞斷面處有足夠大的氣流速 度，能有效地阻止煙氣的入侵，保證人員安全疏散與避難。(一)機械加

31、壓送風防煙系統(tǒng)的組成機械加壓送風防煙系統(tǒng)，由下列三部分組成：.對加壓空間的送風通常是依靠通風機通過風道分配給加壓空間中必要的地方。這種空氣必須吸自室外，并不應(yīng)受到煙氣的污染。加壓空氣不需要作過濾、消聲或加熱等任何處 理。.加壓空間的漏風任何建筑物空間的圍護物，都不可避免地存在著不嚴密的漏風途徑，如門縫、窗 縫等。因此，加壓空間和相鄰空間之間的壓力差，必然會造成從高壓側(cè)到低壓側(cè)的 滲漏。加壓空間與相鄰空間之間的嚴密程度，將決定滲漏風量的大小。.非加壓部分的排泄空氣由加壓空間滲入相鄰的非加壓部分，必須使空氣與煙氣順利地流至建筑物 外。如果沒有設(shè)置必要的排泄途徑，則加壓空間和相鄰部分之間，將難以維持

32、正常 的壓力差。一般由機械排煙系統(tǒng)或可開啟外窗的自然排煙系統(tǒng)相配合。（二）機械加壓送風防煙部位的確定根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定：高層民用建筑的防煙樓梯間及其前 室、消防電梯前室和兩者合用前室，應(yīng)設(shè)置機械加壓送風的防煙設(shè)施或設(shè)有可開 啟外窗的自然排煙措施?！钡罒煒翘蓍g及其前室、消防電梯前室和兩者合用前 室之間，各自采用機械加壓送風的防煙與采用可開啟外窗的自然排煙兩種防、排 煙方式是不同的，兩種方式絕不能共用。.防煙樓梯間及其前室不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室，如圖4-8-22所示。不具備自然排 煙條件的樓梯間及其前室，采用可開啟外窗自然排煙。.樓梯間的前室當樓梯間設(shè)有可開啟的排煙

33、窗能自然排煙，而其前室不靠外墻時，可對樓梯間 的前室設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)。.消防電梯前室當消防電梯前室不具備自然排煙條件時，應(yīng)設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)。.合用前室合用前室受樓梯井和消防電梯井煙囪效應(yīng)的影響，應(yīng)設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)。當樓梯間設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)時，考慮到樓梯間與合用前室之間的壓差保持及 風量分配，合用前室應(yīng)設(shè)置獨立的機械加壓系統(tǒng)；當與樓梯間共用一個系統(tǒng)時，應(yīng) 在通向合用前室的支風管上設(shè)置壓差自動控制裝置。.封閉式避難層封閉式避難層應(yīng)設(shè)置獨立的機械加壓送風系統(tǒng)。由引可見，對防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，由于各部位采用 機械加壓送風與可開啟外窗自然排煙這兩種方式的組合不同

34、，需要根據(jù)不同的組 合情況，確定設(shè)置機械加壓送風系統(tǒng)設(shè)施的部位。（三）機械加壓送風防煙系統(tǒng)的設(shè)計.正壓值正壓值是機械加壓送風系統(tǒng)設(shè)計中的一個重要技術(shù)指標，對加壓送風量的計 算、風機余壓的選擇等，均起著關(guān)鍵的作用。正壓值的確定，是為了保證與加壓部位相通的門在關(guān)閉的情況下，在熱壓、風壓、浮力、膨脹力等因素聯(lián)合 作用下，足以阻止著火層的煙氣進入加壓部位；同時，正壓值又不致過高，造成人們 推不開通向疏散通道門。為了促使加壓空氣的流動 ，提高疏散入口處空氣對煙氣 的排斥作用，要求樓梯間的正壓值略高于前室，取50Pa前室的正壓值略高于走廊： 取 25Pa。.加壓送風量高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和

35、消防電梯前室的機械加壓送風量 應(yīng)由計算確定，或按表4-8-5至表4-8-6的規(guī)定確定。當計算值和本表不一致時, 應(yīng)按兩者中的較大值確定。.送風口防煙樓梯間的加壓送風口，宜每隔二至三層設(shè)一個；前室的加壓送風口，應(yīng)每層設(shè)一個。機械加壓送風口的風速不宜大于 7m/so.機械加壓送風機機械加壓送風機可采用軸流風機或中、低壓離心風機，風機位置應(yīng)根據(jù)供電條件、風量分配均衡、新風入口不受火煙威脅等因素確定。六、高層建筑機械排煙機械排煙，就是使用排風機進行強制排煙。它由擋煙壁(活動式或固定式擋煙 壁)、排煙口(或帶有排煙閥的排煙口卜防火排煙閥門、排煙道、排煙風機和排煙 出口組成。據(jù)有關(guān)資料介紹，一個設(shè)計優(yōu)良的

36、機械排煙系統(tǒng)在火災(zāi)時能排出80%的熱量，使火災(zāi)溫度大大降低，從而對人員安全疏散和撲救起著重要的作用。為了確保機 械排煙系統(tǒng)在火災(zāi)時能有效地發(fā)揮作用，設(shè)計時應(yīng)對機械排煙部位的確定、防煙 分區(qū)的劃分、排煙口的位置、風道的設(shè)計等，進行認真地考慮與分析。(一)機械排煙設(shè)置部位的確定根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范的規(guī)定，對一類建筑和高層超過32m的二 類建筑的下列走道和房間設(shè)置機械排煙設(shè)施：(1)長度超過20m,且無直接天然采光或設(shè)固定窗的內(nèi)走道。(2)雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的內(nèi)走道(3)面積超過100 1tf及高度在12m以下，并且不具備自然排煙條件的室內(nèi)中庭。(4)地下室各房間總面積

37、超過200 1tf或一個房間面積超過100 %且經(jīng)常有人停 留或可燃物較多的房間。但設(shè)有窗井等采用可開窗自然排煙措施的房間除外。(二)機械排煙方式與防煙分區(qū)的劃分.機械排煙方式機械排煙可分為局部排煙和集中排煙兩種方式。局部排煙方式，是在每個需要 排煙的部位，設(shè)置獨立的排煙風機，直接進行排煙；集中排煙方式，是將建筑物劃分 為若干個區(qū)，在每個區(qū)內(nèi)設(shè)置排煙風機，通過排煙風道排煙。局部排煙方式投資大，而且排煙風機分散，維修管理麻煩，所以很少采用。采用時, 一般與通風換氣要求相結(jié)合，即平時可兼作通風排氣使用。.防煙分區(qū)的劃分劃分防煙分區(qū)的目的，是防止煙氣的擴散。防煙分區(qū)的劃分，主要是采用擋煙垂 壁、擋煙

38、梁或者擋煙隔墻等措施來實現(xiàn)，以滿足人員安全疏散和消防撲救的需要，避免造成不應(yīng)有的傷亡事故。劃分防煙分區(qū)應(yīng)注意以下幾點：(1)凡需要設(shè)置排煙設(shè)施的走道、房間(不包括凈空高度超過6m的房間)、應(yīng)采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于 50cm的梁劃分防煙分區(qū)。(2)每個防煙分區(qū)的面積不宜超過 500 m2，且防煙分區(qū)不應(yīng)跨越防火分區(qū)。(3)防煙分區(qū)面積的計算。走道按規(guī)定需要設(shè)排煙設(shè)施，而房間(包括地下室)不設(shè),且房間與走道相通的 門為防火門時，可只按走道面積劃分防煙分區(qū)；如房間與走道相通的門不是防火門 時，防煙分區(qū)面積的劃分包括房間的面積。房間(包括地下室)按規(guī)定設(shè)排煙設(shè)施而走道不設(shè)，并且房間與走

39、道相通的門 是防火門時，可只按房間的面積劃分防煙分區(qū)；如房間與走道相通的門不是防火門， 則防煙分區(qū)面積的劃分應(yīng)包括走道的面積。走道和房間(包括地下室)按規(guī)定均設(shè)排煙設(shè)施時，可根據(jù)具體情況分設(shè)或合 設(shè)排煙設(shè)施，按分設(shè)或合設(shè)排煙設(shè)施的情況劃分防煙分區(qū)。(4)當建筑面積較大時，可將每個防煙分區(qū)劃分成幾個排煙系統(tǒng)，并將豎風道分散布置在相應(yīng)防煙分區(qū)之內(nèi)，以便盡量縮短水平風道。這樣，不僅排煙效果好，而且經(jīng)濟。.擋煙壁設(shè)置排煙的房間、走道和地下室，應(yīng)用隔墻和從頂棚下突出不小于 50m(地下室 不小于80cm的擋煙垂壁、梁劃分防煙分區(qū)。擋煙垂壁起阻擋煙氣的作用，同時可以增強防煙分區(qū)排煙口的吸煙效果。擋煙 垂壁

40、應(yīng)用非燃材料制作，如鋼板、夾絲玻璃、鋼化玻璃等。擋煙垂壁可采用固定 或活動式的，當建筑物凈空較高時，可采用固定式的，將擋煙垂壁長期固定在頂棚 上，如圖4-8-23(a)所示;當建筑物凈空較低時，宜采用活動式的擋煙垂壁。活動擋煙垂壁應(yīng)由感煙控測器控制，或與排煙口聯(lián)動，或受消防控制中心控制， 但同時應(yīng)能就地手動控制?；顒訐鯚煷贡诼湎聲r，其下端距地面的高度應(yīng)大于 1.8m。 從擋煙效果看擋煙隔墻比擋煙垂壁的效果要好些。因此，要求在成為安 全區(qū)域的場所，宜采用擋煙隔墻，如圖4-8-24所示。有條件的建筑物，可利用鋼筋混凝土梁或鋼梁作擋煙梁進行擋煙。當頂棚為非燃燒材料或難燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻只

41、緊貼頂棚平面即 可,不必完全隔斷，如圖4-8-26所示;當頂棚為可燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻 要穿過頂棚平面，并緊貼非燃燒體樓板或頂板。(三)機械排煙量的計算.機械排煙系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定，排煙量的計算按如下要求進行：(1)當排煙風機擔負一個防煙分區(qū)時(包括不劃分防煙分區(qū)的大空間房間)，應(yīng)按 該防煙分區(qū)面積每1褶不小于60m3/h計算;當擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)時， 應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每1褶不小于120m3/h計算。一個排煙系統(tǒng)可以擔負幾個 防煙分區(qū)，其最大排煙量為60000m3/h;最小排煙量為72003/h。(2)室內(nèi)中庭的排煙量以其體積大小，按46次換氣計算

42、。當室內(nèi)中庭體積大于 17000m3時,其排煙量按其體積的4次換氣計算；當室內(nèi)中庭體積小于17000m3時, 其排煙量按其體積的6次換氣計算。但必須注意，按規(guī)定計算出來的總風量，不應(yīng) 小于相鄰檔次按其最大體積計算出來的總風量(3)帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，當裙房 以上部分能采用可開啟外窗自然排煙措施時，其裙房以內(nèi)部分如不具備自然排煙 條件的前室或合用前室，應(yīng)設(shè)置局部機械排煙設(shè)施，其排煙量按每1m3不小于 60m3/h 計算。選擇排煙風機，應(yīng)附加漏風系數(shù)，一般采用10%30%。排煙系統(tǒng)的管道，應(yīng)按系 統(tǒng)最不利的條件考慮，也就是按最遠兩個排煙口同時開啟的條件計算。.排煙系統(tǒng)的布置(1)走道與房間的排煙系統(tǒng)宜分開設(shè)置，走道的排煙系統(tǒng)直豎向布置，房間的排