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文檔簡介
空氣動力學原理及建筑防煙排煙系統(tǒng)
技術(shù)要點1火災煙氣的危害2
煙氣流動規(guī)律及影響因素3防排煙系統(tǒng)分類及簡介5
防排煙技術(shù)研究現(xiàn)狀及相關(guān)成果6
防排煙技術(shù)發(fā)展趨勢及目標匯報提綱4
消防排煙設施設備產(chǎn)品火災煙氣的危害1中毒缺氧煙氣的危害減光高溫2024年1月24日,江西
省新余市發(fā)生特大火災
事故。此次火災造成39
人死亡,大部分為吸入
有毒煙氣造成。2003年2月18日,韓
國大邱市地鐵中央路
站發(fā)生火災,濃煙導
致大量人員傷亡。煙氣的危害煙氣的危害1.
中毒、
缺氧賓館客房實體火災實驗煙氣成分測試應急管理部四川消防研究所
5SichuanFireResearch
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MEM?在火災發(fā)生、發(fā)展、熄滅的不同階段,室內(nèi)煙氣的溫度也各不相同。?
火災發(fā)生初期,煙氣溫度不高;?
火災發(fā)展中期,煙氣溫度上升;?發(fā)生暴燃時,燃燒很快達到高峰,室內(nèi)煙氣溫度相應急劇上升,達到500-600℃
,門窗上的玻璃破裂,煙氣向室外擴散…
…
…溫度產(chǎn)生的影響65℃可短時忍受120℃15min內(nèi)可產(chǎn)生不可恢復的損
傷140℃可忍受5min>140℃無法忍受,會有強烈的疼痛感,
心率加快,肌肉痙攣,出現(xiàn)休克煙氣的危害2.
高溫在著火房間內(nèi),火災煙氣具有較高的溫度,可高達數(shù)百度,熱傷害嚴重。應急管理部四川消防研究所
6SichuanFireResearch
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MEM不同溫度煙氣對人體的影響煙氣的危害3.減光可見光由于煙塵粒子的遮蔽而大大減
弱,能見度急劇降低。當煙塵濃度為800mg/m3時,人的視覺距離只有0.5m。
因此,煙氣的減光性不僅嚴重妨礙安全疏散,而且也嚴重妨礙救援行動應急管理部四川消防研究所
7SichuanFireResearch
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MEM煙氣的危害3.減光人的能見距離D或視距對于某一形式的光源和標志,透過大氣層或煙氣層傳到某
處尚能被普通人的肉眼識別時,該處與光源或標志的距離。能見距離降低的程度取決于:1.煙氣特性:煙氣的顏色、煙氣的濃度、煙粒子的大小等;2.環(huán)境特點:被觀察的目標所處的環(huán)境;3.被觀察目標的顏色和尺寸;4.光照條件:光強大小、光線從正面還是背面照射等;5.觀察者自身的特征:觀察者的體質(zhì)和心理狀態(tài)等多種因素。應急管理部四川消防研究所
8SichuanFireResearch
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MEM了解煙氣流動規(guī)律及影響因素,及時感知、預防煙氣,并在建筑中必要的位置設置防煙排煙
系統(tǒng),對建筑的火災防控和撲救、保證人員的
安全疏散起著重要的作用!
應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM9煙氣流動規(guī)律及影響因素應急管理部四川消防研究所
10SichuanFireResearch
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MEM2煙氣發(fā)生發(fā)展過程火羽流火羽流火源煙層火源應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM空氣層
煙層11溫差所形成的浮力是
煙氣流動的主要驅(qū)動力。
由于火災發(fā)生在建筑內(nèi),
屬于受限火災,煙氣流
動受到建筑結(jié)構(gòu)、開口
和通風等的限制。這兩
類因素的作用使建筑著
火區(qū)域內(nèi)的煙氣流動呈
現(xiàn)出一些典型特征,諸
如浮力羽流、頂棚射流、
開口通風流動等。I
著火房間
煙氣發(fā)生發(fā)展過程走廊應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM12煙氣流動規(guī)律1、煙氣在著火房間內(nèi)發(fā)生發(fā)展遇到頂棚后水平擴散,受周圍建筑圍護結(jié)構(gòu)的阻擋和冷卻,沿墻流動的
,
煙氣不斷產(chǎn)生,上部煙層逐漸增厚到達門窗開口,通過開啟的門窗向室外和走廊擴散2、煙氣在走廊內(nèi)水平蔓延從房間內(nèi)流向走廊內(nèi)的煙氣,附貼在頂棚流動,速度一般為0.5~0.8米/秒,
受冷卻和空氣混合,煙層變厚3、煙氣沿樓梯間、
電梯井、管道井等豎井內(nèi)豎向蔓延豎井上下開口的高差大,火災時,燃燒放出的大量熱量,豎井內(nèi)溫度快速
升高,建筑物熱壓造成的自然通風量加大,煙囪效應顯著,煙氣蔓延迅速
,垂直向上的速度約3~4米/秒應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM13
在一個房間沙發(fā)上,有火苗燃燒。點燃幾秒種后,火焰快速增長,功率增大。
火在產(chǎn)生熱量的同時,也生成毒性氣體、非毒性氣體和固體粒子,所有這些物
質(zhì)被稱為火災煙氣。
轟燃以前,可以忽略房間對火焰的影響,認為燃燒區(qū)域是自由燃燒?;馂臒煔庠谥鸱块g的流動過程
初始點燃階段
自由燃燒
與房間尺寸無關(guān)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM14
羽流形成
羽流卷吸空氣
自由燃燒
與房間尺寸無關(guān)
羽流發(fā)展階段30%
70%Q
=
Qrad
+
Qconv火災煙氣在著火房間的流動過程應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM15浮力羽流間歇火焰持續(xù)火焰火羽流的結(jié)構(gòu)示意圖在火災燃燒中,火源上方的火焰及燃燒生成的煙氣的流動通常稱為火羽流(FirePlume)
。在燃燒表面上方附近為火焰區(qū),火焰區(qū)的上方為燃燒產(chǎn)物(煙氣)的羽流區(qū),其流動完全由浮力效應控制,一般稱其為浮力羽流(BuoyantPlume)
,或稱煙氣羽流
(SmokePlume)。火災煙氣在著火房間的流動過程
煙氣羽流
Smoke
Plume應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM16
頂棚射流形成
房間的高度限制
向頂棚傳熱
頂棚的摩擦力
火羽流卷吸空氣
頂棚射流卷吸空
氣
自由燃燒火災煙氣在著火房間的流動過程
羽流-頂棚相互作用階段
(CeilingJet)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM17火災煙氣在著火房間的流動過程
頂棚射流-墻相互作用階段(反浮力壁面射流)
墻壁改變頂棚射
流方向,形成墻射
流
房間的高度重要
火羽流卷吸空氣
自由燃燒應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM18火災煙氣在著火房間的流動過程
上部煙氣層形成階段
頂棚下煙氣層形成
羽流,頂棚射流,墻
壁射流互相作用
煙氣層會威脅生命財
產(chǎn)安全應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM19火災煙氣在著火房間的流動過程
煙氣進一步填充階段
煙氣層穩(wěn)定下降
擴散出房間應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM20火災煙氣在走廊內(nèi)的水平蔓延過程n
著火房間內(nèi)所產(chǎn)生的煙氣上升,在頂棚下積聚成煙層,隨
著火災的發(fā)展,煙氣量逐慚增多,煙層逐漸增厚。若煙氣的
生成量很大,致使外窗或?qū)TO的排煙口來不及排除煙氣,煙
層厚度繼續(xù)增大,或者著火房間無排煙設施,當煙層厚度增
大到超過擋煙垂壁的下端或房門的上緣時,煙氣就會沿著水
平方向蔓延擴散到走廊中去。n火災試驗和實踐都證實:著火房間內(nèi)的煙氣向走廊的擴散流
動是火災煙氣流動的主要路線,所以,這里重點討論火災煙
氣從著火房間擴散流動到走廊的有關(guān)問題。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM21
一是煙氣在上層流動,空氣在下層流動。
二是煙氣層的厚度在一定的流程內(nèi)能維持不變?;馂臒煔庠谧呃葍?nèi)的水平蔓延過程走廊中煙氣流動的特點:1-頂棚2-墻壁
3-地板
4-煙氣
5-空氣煙氣在走廊流動過程中的下降狀況5應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM22442131.
孔口流動
在開口處的兩側(cè)有壓力差時,
會發(fā)生氣流流動。與開口壁的
厚度相比,開口面積很大的孔
洞(如門窗洞口)的氣體流動,
叫孔口流動。如左圖。從開口A噴出的氣流發(fā)生縮流
現(xiàn)象,流體截面成為
A'
,若
設A'/A=
α
,
則流量m(kg/s)v
=
·
2(P1
-
P2
)/
p
=
2ΔP/
pm=(αA)pv根據(jù)伯努利方程:
火災煙氣在走廊內(nèi)的水平蔓延過程應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM23當著火房間通向非著火房間或室外的某些門窗開啟時,由于著火房間內(nèi)外氣體的溫
度和門窗自身高度的存在,熱壓作用是十分明顯的,中性層將出現(xiàn)在門窗孔洞
的某一高度上。為了簡化問
題,下面以著火房間僅有一
處窗開啟的情況來分析,如
左圖所示。著火房間外墻有一開啟的窗孔,其高度為
Hc
,寬度為Bc
,室內(nèi)
外氣體溫度分別為t、t
,中性層N到窗口上、下沿的垂直距離為
h2
、h1
n
w火災煙氣在走廊內(nèi)的水平蔓延過程2.
著火房間擴散到走廊中的煙氣量應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM24M2
=
αBcI2gpn
(pw
-
pn
).h
/
223從窗孔中性層至上緣之間的開口面積中排出的氣體總質(zhì)量流量為
火災煙氣在走廊內(nèi)的水平蔓延過程應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM積分25火災煙氣在豎井中的流動過程火災煙氣經(jīng)過走廊后,會蔓延到樓梯井、電梯井等豎向通道,在樓梯間或管道井中,由于煙囪效應產(chǎn)生的拔力,煙氣的擴散
速度可達6~8m/s
,一座100m的建筑,煙氣在十幾秒內(nèi)就蔓延
到頂部。了解煙氣在豎井內(nèi)的蔓延規(guī)律,對控制煙氣的流動,保證發(fā)生火災后人員的安全非常重要。通常建筑物的室外較冷,室內(nèi)較熱,因此室內(nèi)空氣的密度比外
界小,這便產(chǎn)生了使氣體向上運動的浮力。高層建筑往往有許
多豎井,如樓梯井、電梯井、豎直機械管道及通訊槽等。在這
些豎井內(nèi),氣體的上升運動十分顯著,這就是煙囪效應(Stack
effect)。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM261.煙囪效應2.浮力和熱膨脹3.風力作用
外界風力5.運動物體的活塞效應
自煙囪效應活塞效應煙氣流動影響因素HVAC系統(tǒng)4.通風空調(diào)系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM浮力和熱膨脹27281.煙囪效應如果建筑物的室外較冷、室內(nèi)較熱,則室
內(nèi)氣體將發(fā)生向上運動。建筑物越高,這
種流動越強。豎井是發(fā)生這種現(xiàn)象的主要場合。在豎井
內(nèi),由于浮力作用產(chǎn)生的氣體運動十分顯
著,通常稱這種現(xiàn)象為煙囪效應。在樓梯間中,煙氣的流動速度一般為3~
4m/s,
在較高的樓梯間或豎井中內(nèi),最大可達6~8m/s。在火災過程中,煙囪效應是造成煙氣向上
蔓延的主要因素。煙氣流動影響因素應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM煙氣流動影響因素1.煙囪效應
?
溫差?
高差正煙囪效應
負煙囪效應應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM↓29在正煙囪效應作用下,如果
火災發(fā)生在中性層之下,煙
氣將隨建筑物中的空氣流入
豎井。煙氣進入豎井后使井
內(nèi)氣溫升高,產(chǎn)生的浮力作
用增大,豎井內(nèi)上升氣流加
強。當煙氣在豎井內(nèi)上升到
達中性層以上時,煙氣流出
豎井進入建筑物上部各樓層。如果火災發(fā)生在中性層之上,
著火房間的煙氣將隨著建筑
物的氣流通過外墻開口排至
室外。煙氣流動影響因素正煙囪效應作用下室外內(nèi)壓力分布圖1.煙囪效應應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM30在負煙囪效應作用下,如
果火災發(fā)生在中性層之上,
且煙氣溫度較低時,煙氣
將隨建筑物中的空氣流入
豎井。煙氣進入豎井后雖
然使井內(nèi)氣溫有所升高,但仍然低于外界空氣溫度,
豎井中氣流方向向下,煙
氣被帶到中性層以下,然
后隨氣流流入各樓層中。如果火災發(fā)生在中性層以
下,且煙氣溫度較低時,
著火層中的煙氣將隨空氣
排至室外。煙氣流動影響因素1.煙囪效應負煙囪效應作用下室外內(nèi)壓力分布圖應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM31煙氣流動影響因素2.浮力和熱膨脹應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM32煙氣流動影響因素2.浮力n
煙本身溫度就很高,與周圍空氣比較,煙的密度相對就低,
因此有浮力產(chǎn)生。實質(zhì)上是著火房間與走廊、鄰室或室外形成
熱壓差,導致著火房間內(nèi)的煙氣與走廊、鄰室或室外的空氣相
互流動。浮力是煙氣在室內(nèi)水平方向流動的動力之一。高度約為3.5m的房間,火災時其
頂部壁面內(nèi)外壓差為16Pa
。距離
中性面越高,內(nèi)外壓差越大。ΔPfo
火:場與周圍環(huán)境的壓力差
pw
外界空氣的密度
pn
火場煙氣的密度ΔPfo
=(pw
-
pn
)gh應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM33煙氣流動影響因素2.熱膨脹力處于起火房間內(nèi)的煙氣,不僅具有較大的浮力,而且由于房
間壁面的限制,還顯示出一定膨脹力。若起火房間只有一個小的豎直墻壁開口,則高溫煙氣將從開
口的上半部流出,外界空氣從開口下部流進。煙氣流出與空氣流入的體積流量之比等于它們的絕對溫度之●
.V
T
流出火場外煙氣的體積流率,m3/s
流入火場內(nèi)空氣的體積流率,
m3/sTout
流出火場外煙氣的絕對溫度,KTin
流入火場空氣的絕對溫度,K比:其中:應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM●Vout●Vin34in煙氣流動影響因素3.風力作用外界的風對煙的流動有較大的影響。對于一般氣密良好的建筑
物而言,風的影響或許不顯著,但是當火災發(fā)生時,很容易造
成門窗毀壞,這時候風就可以輕易的影響內(nèi)部煙的移動,也為
火場帶來大量的新鮮空氣,助燃了火勢。
式中:V—風速,m/sK—風壓系數(shù)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM35煙氣流動影響因素3.風力作用建筑物在風力作用下,迎風則產(chǎn)生正風壓,而在建筑側(cè)部或背
風則,將產(chǎn)生負風壓。
當著火房間在正壓側(cè)時,將引導煙氣向
負壓側(cè)的房間流動。
反之,當著火房間在負壓側(cè)時,風壓將引
導煙氣向室外流動應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM36煙氣流動影響因素4.通風空調(diào)系統(tǒng)通風空調(diào)系統(tǒng)的管路可能成為煙氣流動的通道:?系統(tǒng)運行時,空氣流動方向也是煙氣可能流動的方向,煙
氣可能從回風口、
新風口等處進入系統(tǒng)?系統(tǒng)不工作時,由于煙囪效應、
浮力、
熱膨脹和風壓的作
用,各房間的壓力不同,煙氣可通過房間的風口、
風道傳
播,也將使火勢蔓延在建筑物火災中,空調(diào)系統(tǒng)可能將煙送到建筑物各處,例如米高梅飯店火災就是最好的例子,因為火災時空調(diào)系統(tǒng)并未斷電,而導致整棟大樓都充滿煙。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM37煙氣流動影響因素4.通風空調(diào)系統(tǒng)近來,在大型空調(diào)通風系統(tǒng)的設計中傾向于將HVAC系統(tǒng)在建
筑物發(fā)生火災時作排煙系統(tǒng)用,平時該系統(tǒng)作暖通空調(diào)用,
當火災時就切換作排煙使用。下圖是一種兼用設計方案示意
圖。無火和火災情況下HVAC系統(tǒng)的工作狀況應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM385.電梯活塞效應在某些特殊建筑結(jié)構(gòu)種存在物體的往
返運動,例如電梯在電梯井中運動、
地鐵列車在隧道內(nèi)的運動等。
它可導
致結(jié)構(gòu)空間內(nèi)出現(xiàn)瞬時壓力變化,這
稱為運動物體的活塞效應當電梯向下運動時將會使其下部的空
氣向外排氣,其上部的空間向內(nèi)吸氣。
向上運動時則正好相反煙氣流動影響因素應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM39防排煙系統(tǒng)分類及簡介應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM3防排煙系統(tǒng)設置目的建筑內(nèi)部必須設有周密而可靠的防煙、
排煙系統(tǒng),其目的是:
(
1
)排煙
:將火災產(chǎn)生的煙氣
,在著火區(qū)域就地排出(
2
)控煙
:防止煙氣擴散到疏散通道和其它防煙分區(qū)中去
(
3
)防煙
:確保疏散和撲救用的防煙樓梯及消防電梯間內(nèi)無
煙,使人員可以迅速疏散,給滅火救援工作創(chuàng)造條件應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM41防排煙系統(tǒng)標準體系《建筑設計防火規(guī)范》GB
50016:給出防煙和排煙設施的設置部位要求《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》GB
51251:給出防煙和排煙系統(tǒng)的具體
設計要求《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB
50067等:有特殊用途或
特殊要求的工業(yè)與民用建筑,參照相關(guān)標準執(zhí)行應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM42防排煙系統(tǒng)定義《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》:2.1.1防煙系統(tǒng)smoke
protection
system通過采用自然通風方式,防止火災煙氣在樓梯間、
前室、
避難
層(間)等空間內(nèi)積聚,或通過采用機械加壓送風方式阻止火
災煙氣侵入樓梯間、
前室、
避難層(間)等空間的系統(tǒng),防煙
系統(tǒng)分為自然通風系統(tǒng)和機械加壓送風系統(tǒng)。2.1.2排煙系統(tǒng)smoke
exhaust
system采用自然排煙或機械排煙的方式,將房間、
走道等空間的火災
煙氣排至建筑物外的系統(tǒng),分為自然排煙系統(tǒng)和機械排煙系統(tǒng)。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM43機械排煙系統(tǒng)機械加壓送風系統(tǒng)自然排煙系統(tǒng)自然通風系統(tǒng)防排煙系統(tǒng)分類防煙系統(tǒng)排煙系統(tǒng)防排煙系統(tǒng)l應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM44防排煙系統(tǒng)工作原理在排煙控煙區(qū)域?qū)⒒饒鰺煔夂蜔崃颗胖潦彝?,阻止煙氣進入或
在防煙區(qū)域集聚,確保人員疏散和滅火救援安全排煙控煙區(qū)域
防煙區(qū)域應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM45防煙分區(qū)煙氣控制以防煙分區(qū)為基本單位實施。
劃分防煙分區(qū)的目的:
防止煙氣的擴散,蓄積煙氣供排煙口排煙。
主要是采用擋煙垂
壁、擋煙梁或者擋煙隔墻等措施來實現(xiàn)固定式擋煙垂壁
活動式擋煙垂壁擋煙隔墻
擋煙梁防火分區(qū)內(nèi)防煙分區(qū)劃分示意應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM46?
劃分防煙分區(qū)的目的保證在一定時間內(nèi),使火場
產(chǎn)生的高溫煙氣不致隨意擴散
,
并進而加以排除,實現(xiàn)及時
、高效地控制煙氣蔓延,有利
于人員安全疏散、控制火勢蔓
延和減小火災損失的目的。防煙分區(qū)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM47
劃分防煙分區(qū)與劃分防火分區(qū)的作用不同:前者的目的在于防止煙氣擴散;后者的目的在于防
止煙和火由一個防火分區(qū)蔓延到相鄰的另一個防火分區(qū)。
防火分隔物可以起到防煙的作用,但防煙分隔物起不到防火的作用,所以一個防火分區(qū)內(nèi)可以有一個或數(shù)個防煙分區(qū)。
若防煙分區(qū)跨越了防火分區(qū),則會使跨越防火分區(qū)的防煙分區(qū)空間的排煙發(fā)生困難。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM防火分區(qū)構(gòu)件可以作為防煙分區(qū)構(gòu)件,但防煙分區(qū)構(gòu)件
不能作為防火分區(qū)構(gòu)件。(一)防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)防煙分區(qū)48
防煙分區(qū)的面積要求公共建筑、工業(yè)建筑防煙分區(qū)的最大允許面積及其長邊最大
允許長度應符合下表的規(guī)定,當工業(yè)建筑采用自然排煙系統(tǒng)
時,其防煙分區(qū)的長邊長度尚不應大于建筑內(nèi)空間凈高的8
倍。(二)每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過規(guī)范要求防煙分區(qū)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM49定或活動的擋煙設施。它可以阻止煙氣沿水平方向流動,可以有
效提高排煙的效果。擋煙垂壁的擋煙作用示意圖
利用建筑內(nèi)部的擋煙構(gòu)件,形成蓄積煙氣的空間,減緩煙往水平方向
擴散。再由自然式或機械式排煙系統(tǒng),將煙排出火場,達到控制煙的目
的。
被廣泛應用在樓房地板面積很大的建筑物中,以彌補因面積太大,
煙不易控制的缺點。擋煙垂壁擋煙垂壁是指用不燃體制成,從頂棚下垂不小于500mm的固應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM50固定式擋煙垂壁就是將垂壁長期固定在頂棚面上,其下垂的高度
固定不變??稍诮ㄖ锿两〞r一起制成。擋煙垂壁的結(jié)構(gòu)形式
固定式擋煙垂壁(凈空較高)固定式
活動式擋煙垂壁應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM51擋煙垂壁
活動式擋煙垂壁(凈空較低)對于人們經(jīng)?;顒拥膱鏊虍斀ㄖ锏膬艨蛰^低時,宜采活動式擋煙垂壁平時固定在吊頂平面上,與火災報警系統(tǒng)聯(lián)用,
發(fā)生火災時受感溫、感煙或其他控制設備的作用,
自動下垂
起到擋煙的作用。用活動式的擋煙垂壁。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM52耐高溫性能
:擋煙垂壁在(620±20)℃溫度下保持30min
,其完整性不應破壞。防火玻璃(英文名:
Anti-fire
Glass,又名Fire-resistan
g
lass),
其在防火時的作用主要是
控制火勢的蔓延或隔煙,是一種措施型的防火材料,
其防火的效果以耐火性能
進行評價。擋煙垂壁應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM53機械排煙系統(tǒng)利用排煙風機,把著火房間或空間中產(chǎn)生的煙氣通過排煙口強制排到室外,為受災人員的疏散和物資財產(chǎn)的轉(zhuǎn)應急管理部四川消防研究所
54SichuanFireResearch
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MEM1、
機械排煙系統(tǒng)移在時間上和空間上創(chuàng)造條件?
工作原理31241.機械排煙+自然補風:具備自然補風條件2.機械排煙+機械補風:空間相對封閉3.機械排煙與排風合用:車庫等場所4.機械排煙與通風空調(diào)系統(tǒng)合用:地鐵車站應急管理部四川消防研究所
55SichuanFireResearch
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MEM1、
機械排煙系統(tǒng)?
系統(tǒng)形式?防煙分區(qū)(擋煙設施)?
排煙口/閥?
排煙防火閥?
排煙風管/風道?
排煙風機?
排煙出口應急管理部四川消防研究所
56SichuanFireResearch
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MEM1、
機械排煙系統(tǒng)?
系統(tǒng)組成1、
機械排煙系統(tǒng)1、
排煙口/閥排煙口是采用自動或手動開啟方式,在建筑物墻面或頂棚上,
平時關(guān)閉,需要使用時能自動或用手開啟,排除火災產(chǎn)生的熱
氣和煙的開口。
排煙口有板式和多葉式兩種應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM多葉式排煙口板式排煙口571、
機械排煙系統(tǒng)1、
排煙口/閥排煙口至最遠點水平距離一般不大于30m應急管理部四川消防研究所
58SichuanFireResearch
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MEM1、
機械排煙系統(tǒng)2、
排煙防火閥排煙防火閥安裝在具有排煙、
防火要求的排煙系統(tǒng)管道上,它
的基本功能除了具有排煙閥的功能外還具有當排煙溫度超過280℃時熔斷,使閥門關(guān)閉。
設于排煙風機吸入口處時,還應應急管理部四川消防研究所
59SichuanFireResearch
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MEM連鎖排煙風機停機1、
機械排煙系統(tǒng)3、
排煙風機在發(fā)生火災時能及時把煙氣排出去,減少煙氣對人員的傷害。
要求280℃連續(xù)工作30min
,分為離心風機和軸流風機應急管理部四川消防研究所
60SichuanFireResearch
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MEM離心風機
軸流風機排煙量計算方法
面積指標法:建筑空間凈高小于等于6m的場所,其排煙量應
按不小于60m3/(h·㎡)計算,且取值不小于15000m3/h
換氣次數(shù)法:中庭體積小于或等于
17000m3
時,排煙量應
按其體積的6次/h換氣計算;中庭體積大于
17000m3
時,其
排煙量應按其體積的
4次/h換氣計算,但最小排煙風量不
應小于
102000m3
/h(原《高規(guī)》)
模型計算法:
公共建筑、工業(yè)建筑中空間凈高大于6m的場
所,其每個防煙分區(qū)排煙量應根據(jù)場所內(nèi)的熱釋放速率計算確定,且不應小于表4.6.3中的數(shù)值應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM1、
機械排煙系統(tǒng)611、
機械排煙系統(tǒng)優(yōu)點:
排煙效果比較穩(wěn)定
造成負壓使得煙氣不會向其他區(qū)域擴散缺點
:
在火災猛烈階段排煙效果可能大大降低
初投資和維修費用高
排煙設備必須耐高溫應急管理部四川消防研究所
62SichuanFireResearch
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MEM自然排煙是利用火災產(chǎn)生的高溫煙氣與室外之間存在的密度差,通過外窗、
陽臺、
凹廊或?qū)S门艧熆凇?/p>
豎井等將煙氣排走或稀
釋煙氣的濃度優(yōu)點:自然排煙不需風機、
風管等,設施簡單
缺點:受室外環(huán)境條件影響較大應急管理部四川消防研究所
63SichuanFireResearch
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MEM2、
自然排煙系統(tǒng)?
工作原理?
頂開窗?
側(cè)開窗:上懸窗、
中懸窗、
下懸窗、
平開窗和側(cè)拉窗......應急管理部四川消防研究所
64SichuanFireResearch
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MEM2、
自然排煙系統(tǒng)?
系統(tǒng)形式?
與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動或可遠距離控制的排煙窗應急管理部四川消防研究所
65SichuanFireResearch
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MEM某機場弧形自動排煙窗某商場自動排煙窗2、
自然排煙系統(tǒng)?電動排煙窗加壓送風防煙的兩種機理:(1)在防煙分隔物兩側(cè)造成壓力差從而抑制煙氣;(2)直接利用空氣流阻擋煙氣。3、
機械加壓送風系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所
66SichuanFireResearch
Instituteof
MEM?
工作原理利用壓力差
利用空氣流形成四個壓力梯度區(qū),即:防煙樓梯間壓力>前室壓力>走道壓力>房間壓力。
保證前室和樓梯間等疏散通道的安全性3、
機械加壓送風系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所
67SichuanFireResearch
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MEM?
壓力梯度安全區(qū)域機械加壓送風系統(tǒng)余壓值應符合下列要求:?
前室、
合用前室、
消防電梯前室、
封閉避難層(間)與走道之
間的壓差應為25Pa~30Pa?
防煙樓梯間、
封閉樓梯間與走道之間的壓差應為40Pa~50Pa3、
機械加壓送風系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所
68SichuanFireResearch
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MEM?
壓力梯度?
加壓送風機?
加壓送風口1.常開型送風口:樓梯間2.常閉型送風口:前室、
合用前室3.
自垂式百葉風口?
加壓送風管道?
余壓閥(壓差自動調(diào)節(jié)裝置)?
外部取風口3、
機械加壓送風系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所
69SichuanFireResearch
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MEM?
系統(tǒng)組成通過采用自然通風方式,防止火災煙氣在樓梯間、
前室、
避難
層(間)等空間內(nèi)積聚優(yōu)點:自然通風不需風機、
風管等,設施簡單
缺點:受室外環(huán)境條件影響較大應急管理部四川消防研究所
70SichuanFireResearch
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MEM4、
自然通風系統(tǒng)?
工作原理建筑高度小于或等于50m的公共建筑、
工業(yè)建筑和建筑高度小于或等于100m的住宅建筑,其防煙樓梯間、
獨立前室、
共
用前室、
合用前室(除共用前室與消防電梯前室合用外)及消
防電梯前室應采用自然通風系統(tǒng)應急管理部四川消防研究所
71SichuanFireResearch
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MEM4、
自然通風系統(tǒng)?
設置高度消防排煙設施設備產(chǎn)品應急管理部四川消防研究所
72SichuanFireResearch
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MEM4消防排煙設施設備產(chǎn)品73棚、梁或吊頂下,能在火災時形成一定的蓄煙空間的擋煙分隔設施。2.1.
14排煙防火閥:安裝在機械排煙系統(tǒng)的管道上,平時呈開啟狀態(tài),火災時當排煙管道內(nèi)煙氣溫度達到280℃時關(guān)閉,并在一定時間內(nèi)能滿足漏煙量和耐火完
整性要求,起隔煙阻火作用的閥門。一般由閥體、葉片、執(zhí)行機構(gòu)和溫感器等部件組成。4.2.3設置排煙設施的建筑內(nèi),敞開樓梯和自動扶梯穿越
樓板的開口部應設置擋煙垂壁等設施。4.4.6排煙風機應滿足
280℃時連續(xù)工作
30min
的要求,
排煙風機應與風機入口處的排煙防火閥連鎖,當該閥關(guān)
閉時,排煙風機應能停止運轉(zhuǎn)。消防排煙設施產(chǎn)品作為建筑內(nèi)防煙排煙系統(tǒng)的重要組成部分,主要作用是通過在火災初期及時排出高溫煙氣,
從而達到減少火災蔓延風險和有利于人員疏散的目的。GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》2.1.10擋煙垂壁:用不燃材料制成,垂直安裝在建筑頂消防排煙設施設備產(chǎn)品74防火、排煙產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)注點為:1、運行可靠性2、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、部件符合性防火、排煙閥門的產(chǎn)品質(zhì)量標準依據(jù):GB15930-2007《建筑通風和排煙系統(tǒng)用防火閥
門》1、運行可靠性手動開啟關(guān)閉閥門能正常動作,關(guān)閉后閥片
與閥體之間無明顯縫隙。電控閥門通電能正常動作。2、銘牌、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、部件符合性?銘牌、執(zhí)行機構(gòu)的對應性:核查閥門安裝部
位是否符合規(guī)范,再核查銘牌和執(zhí)行機構(gòu)是
否對應。?核查感溫元器件上的溫度標識是否同銘牌對
應:防火閥是70℃
,
排煙防火閥是280℃。消防排煙設施設備產(chǎn)品75消防排煙設施設備產(chǎn)品2、銘牌、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、部件符合性?通常閥門的閥體、葉片均由厚度1.5mm以上的鍍鋅鋼板制作。用卡尺
測量,對照檢驗報告核查閥體和葉片
的厚度,低于1.5mm的重點關(guān)注同報
告的一致性。?對照報告圖紙檢查在閥片、閥體上是
否設置增加密閉性的“彈(tan)片”
或“密封片”。?閥體上的彈片用手按壓可“按下并回
彈”這是保障高溫時閥體和閥片之間
因變形出現(xiàn)縫隙,而內(nèi)設置彈簧的彈
片可隨縫隙變大而變形封閉縫隙。?閥片上的密封片通常為0.03mm的不銹
鋼材質(zhì)薄片,設置在閥片上下兩邊。76擋煙垂壁產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)注點為:1、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、部件符合性2、運行可靠性擋煙垂壁的產(chǎn)品質(zhì)量標準依據(jù):XF533-2012《擋煙垂壁》1、銘牌、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)符合性?
材質(zhì)通常為防火硅布、防火玻璃、無機防火板甚至金屬板。不允許可燃材料制作。?
活動式可核查驅(qū)動裝置和電機等信息
同報告信息的一致性。2、若活動式擋煙垂壁可通電核查其運行狀況。擋煙垂壁77防煙排煙系統(tǒng)風管與建筑防煙排煙系統(tǒng)相對應的配套風管:(
1
)排煙風管
:在建筑通風工程的機械排煙系統(tǒng)中
,用于將
房間、
走道等空間的火災煙氣排至建筑物外的管道。
(
2
)防煙風管
:在建筑通風工程的機械加壓送風系統(tǒng)中
,采用機械加壓方式防止火災煙氣侵入樓梯間、
前室、
避難層(間)
等空間所使用的管道。
(
3
)防排煙風管
:在建筑通風工程的機械排煙系統(tǒng)中
,兼顧
防煙和排煙功能,統(tǒng)稱為防排煙風管。
應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM78?金屬風管:鍍鋅鐵皮風管、不銹鋼風管、鋁板風管等?
非金屬風管:玻璃鋼風管、
防火板風管?復合材料風管:玻鎂復合風管、酚醛復合風管等?
風管按制作材料分類?
風管按截面形狀分類?
矩形風管?
圓形風管?
扁圓形風管防排煙風管應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM79防排煙風管是建筑物中的重要消防設施,既能夠有效排除火災產(chǎn)生的煙霧,又能夠向管道內(nèi)引入新鮮空氣,保證人員疏散和
消防救援的安全。利用溫度差和壓力差驅(qū)動空氣流動,把著火房間或空間中產(chǎn)生的煙氣通過排煙口強制排到室外,同時將外部空氣加壓引入到
電梯前室和樓梯間等疏散通道。防排煙風管?
工作原理?
風管作用應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM80《建筑防火通用規(guī)范》(
GB55037-2022
)
《消防設施通用規(guī)范》(GB55036-2022
)
《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014
)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》(GB51251-2017
)《通風管道技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T
141-2017
)防排煙風管規(guī)范要求
現(xiàn)行規(guī)范應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM81防排煙管道耐火極限要求
《建筑設計防火規(guī)范》GB50016對風管耐火極限
的要求9.3.1條文說明本規(guī)范要求建筑內(nèi)管道井的井壁應采用耐火極
限不低于1.00h的防火隔墻,故穿過樓層的豎
向風管也要求設在管井內(nèi)或者采用耐火極限不
低于1.00h的耐火管道。6.3.5管道應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM823.3.8機械加壓送風管道的設置和耐火極限應符合下列
規(guī)定
:1豎向設置的送風管道應獨立設置在管道井內(nèi),當確有
困難時,未設置在管道井內(nèi)或與其它管道合用管道井的
送風管道,其耐火極限不應低于1.00h;2水平設置的送風管道,當設置在吊頂內(nèi)時,其耐火極
限不應低于0.50h;當未設置在吊頂內(nèi)時,其耐火極限
不應低于1.00h。防排煙管道耐火極限要求
GB
51251對風管耐火極限的要求4.5.7補風管道耐火極限不應低于0.50h,
當補風管道跨越防火分區(qū)時,管道的耐
火極限不應小于1.50h。6.3.2(GB55037)電氣豎井、管道井、排煙或通風道、垃圾井等
豎井應分別獨立設置,井壁的耐火極限均不應
低于1.00h。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM834.4.8排煙管道的設置和耐火極限應符合下列要求:1排煙管道及其連接部件應能在280℃時連續(xù)30min保證其結(jié)構(gòu)完整性。2豎向設置的排煙管道應設置在獨立的管道井內(nèi),排煙管
道的耐火極限不應低于0.50h。3水平設置的排煙管道應設置在吊頂內(nèi),其耐火極限不應
低于0.5h;當確有困難時,可直接設置在室內(nèi),但管道的
耐火極限不應小于1.00h。4設置在走道部位吊頂內(nèi)的排煙管道,以及穿越防火分區(qū)
的排煙管道,其管道的耐火極限不應小于1.0h,但設備用
房和汽車庫的排煙管道耐火極限可不低于0.5h。
GB
51251對風管的耐火極限要求防排煙管道耐火極限要求應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM844.4.9當?shù)蹴攦?nèi)有可燃物時,吊頂內(nèi)的排煙管道應采用不燃材料進行隔熱,并應與
可燃物保持不小于150mm的距離。6.3.1金屬風管的制作和連接,應符合下列規(guī)定:5排煙風管的隔熱層應采用厚度不小于40mm的不燃絕熱材料。材質(zhì)要求
防排煙風管材質(zhì)要求GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》3.3.7機械加壓送風系統(tǒng)應采用管道送風,且不應采用土建風道。送風管道應采用不燃材料制作且內(nèi)壁應光滑。4.4.7機械排煙系統(tǒng)應采用管道排煙,且不應采用土建風道。排煙管道應采用不燃材料制作且內(nèi)壁應光滑。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM85材質(zhì)要求
防排煙風管材質(zhì)要求GB55036-2022《消防設施通用規(guī)范》11.1.3機械加壓送風管道和機械排煙管道均應采用不燃性材料,且管道的內(nèi)表面應光滑,管道的密閉性能應滿足火災時加壓送風或排煙的要求。JGJ/T
141-2017《通風管道技術(shù)規(guī)程》2.0.4非金屬風管、復合材料風管的燃燒性能不低于現(xiàn)行國家標準《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624規(guī)定的難燃B1級。2.0.5
防火風管材質(zhì)應由不燃材料構(gòu)成,耐火等級應符合設計規(guī)定,耐火時限符合設計要求。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM86
耐火測試標準《通風管道耐火試驗方法》(GB/T
17428-2009
)《建筑防煙排煙風管防火性能試驗方法標準》(T/CECS886-
2021
)《非金屬及復合風管》(JG/T258-2018
)防排煙風管測試標準應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM87T/CECS886-2021《建筑防煙排煙風管防火性能試驗方
法標準》外部受火和內(nèi)部受火狀態(tài)控制參數(shù)不一致,
兩根管道分批次進行試驗外部受火管口尺寸:1000mm×500mm;爐內(nèi)段長度1.8m,爐外段長度1.8m
。(按GB/T9978.1升溫)內(nèi)部受火管口尺寸:1000mm×500mm;爐內(nèi)段長
度1.8m,爐外段長度1.8m
。(溫度為280℃)GB/T
17428-2009《通風管道耐火試驗方法》A、B管爐內(nèi)溫度及壓力一致,兩根管道同時進行試驗A管管口尺寸:1000mm×500mm;爐內(nèi)段長度不低于
3m,爐外段長度不低于2.5m
。(按GB/T9978.1升溫)B管管口尺寸:1000mm×250mm;爐內(nèi)段長度不低于
3m,爐外段長度不低于2.5m
。(按GB/T9978.1升溫)防排煙風管測試標準
耐火測試應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM88風管典型結(jié)構(gòu)1、
包裹防火板2、
包裹柔性氈狀隔熱材料3、
多層復合結(jié)構(gòu)4、
一體化裝配式結(jié)構(gòu)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM89以防火板或者防火板+鍍鋅鋼板作為支撐結(jié)構(gòu),防火板作為隔熱材料,共
同滿足防火隔熱性和完整性要求?!胺阑鸢?彩鋼板/鍍鋅鋼板”組合結(jié)構(gòu)體系包裹防火板風管
代表性結(jié)構(gòu)彩鋼板+鎂質(zhì)板+彩鋼板鍍鋅鋼板+防火板+彩鋼板防火板+彩鋼板應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM90“金屬板材+柔性隔熱材料”包覆體系結(jié)構(gòu)典型結(jié)構(gòu):采用金屬板材作為內(nèi)膽,外包覆柔性隔熱材料。
以金屬板材和內(nèi)
部支撐桿作為支撐結(jié)構(gòu),滿足防火完整性要求;柔性材料作為防火隔熱材料
,
滿足防火隔熱性要求。包裹柔性隔熱材料風管
代表性結(jié)構(gòu)鍍鋅鐵皮包覆巖棉鍍鋅鋼板包覆硅酸鋁棉鍍鋅鋼板包覆玻璃棉應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM92典型結(jié)構(gòu):以金屬板材和防火板作為支撐結(jié)構(gòu),滿足防火完整性要求;柔性
防火材料和防火板作為隔熱體系,滿足防火隔熱性要求?!敖饘侔宀?柔性隔熱材料+防火板”體系結(jié)構(gòu)多層復合風管
代表性結(jié)構(gòu)鋼板+巖棉/硅酸鋁棉+防火板+鋼板鍍鋅鋼板+巖棉/硅酸鋁棉+防火板應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM94典型結(jié)構(gòu):雙面金屬板材,中間層(夾芯層)材料為隔熱棉或防火板,在工
廠一次整體壓制成型。
風管整體滿足防火完整性和隔熱性的要求?!敖饘侔宀?柔性隔熱材料/防火板+金屬板材”體系結(jié)構(gòu)一體化裝配式風管
代表性結(jié)構(gòu)鋼板+柔性隔熱材料和防火板+鋼板鋼板+柔性隔熱材料+彩鋼板鋼板+防火板+鋼板應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM95
風管對鋼板厚度要求(GB
50243和JGJ/T
141)注:防排煙系統(tǒng)風管按高壓系統(tǒng)風管鋼板厚度選用。風管設計-鋼板厚度要求應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM97風管設計-材質(zhì)要求
風管對材質(zhì)的要求(GB
51251和JGJ/T
141
)3.3.7機械加壓送風系統(tǒng)應采用管道送風,送風管道應采用不燃材料制作。4.4.7機械排煙系統(tǒng)應采用管道排煙,排煙管道應采用不燃材料制作。2.0.5
防火風管材質(zhì)應由不燃材料構(gòu)成,耐火等級應符合設計規(guī)定,耐火時限符合設計要求。防火板、
防火隔熱材料及連接件必須達到《建筑材料及
制品燃燒性能分級》GB8624-2012中A級不燃要求。應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM986.12.1硬質(zhì)風管在承受最大工作壓力時,風管管壁變形量不應大
于5%且風管不應損壞。6.12.2柔性風管在3000Pa時,風管表面不應開裂、破損,線頭不
應脫落。風管設計-強度和漏風量要求
風管強度的要求(JG/T
258)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM99方法標準對應管道類
型試驗控制參數(shù)試驗判定依據(jù)GB/T17428-2009防火風管A管:爐內(nèi)加熱條件和壓力條件符合GB/T9978.1的規(guī)定管道A內(nèi)的壓力低于大氣壓(300±15)Pa。B管:爐內(nèi)加熱條件和壓力條件符合GB/T9978.1的規(guī)定,開啟風機使管內(nèi)保持(3±0.45)m/s的流速。隔熱性:測量表面溫升熱電偶的平均溫
升超過140℃或其中任一只熱
電偶的溫升超過180℃時,失去隔熱性。完整性:按GB/T9978.1的規(guī)定,A管無法保持(300±15)Pa的壓差,
喪失完整性。T/CECS
886-2021防排煙風管外部受火條件:爐內(nèi)加熱條件和壓力條件符合GB/T9978.1的規(guī)定管道A內(nèi)的壓力低于大氣壓(300±15)Pa。內(nèi)部受火條件:整個試驗過程應控制管道末端煙氣平均溫度在280℃~310℃。隔熱性:測量表面溫升熱電偶的平均溫
升超過140℃或其中任一只熱
電偶的溫升超過180℃時,失去隔熱性。完整性:按GB/T9978.1的規(guī)定,喪失完
整性:內(nèi)部受火條件下,管道尾端煙
氣流量低于初始值1/2。外部受火條件下,管道無法保
持(300±15)Pa的壓差。風管設計-耐火性能要求應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM100
典型防火設計(1h)風管設計-防火安全設計應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM101風管設計-防火安全設計
典型防火設計(2h)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM102風管設計-防火安全設計
典型防火設計(3h)應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM103風管設計-防火安全設計
典型防火設計(T/CECS886)耐火極限1.00h
耐火極限2.00h應急管理部四川消防研究所SichuanFireResearch
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MEM104材料類型熱傳導系數(shù)(W/(
m.℃)
)硅酸鋁纖維氈(20℃)0.034硅酸鋁纖維氈(400℃)0.096硅酸鋁纖維氈(600℃)0.132纖維增強硅酸鈣板≤0.28酸鈣板防火板≤0.08防火板(5mm~20mm)0.
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