防排烟课程设计.docx
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防排烟课程设计
课程设计计算书
课程名称：
防排烟工程
题目：
某综合楼防排烟系统设计
学生姓名：
学号：
专业班级：
指导老师：
日期：
二〇一五年六月
一、概况
1、设计资料
某综合楼防排烟系统设计。
建筑内部地下一层为车库兼人防地下室，首层为商场及写字楼（酒店）门厅，2－4层为商场，5－20层为写字楼（酒店）。
2、设计要求
1.进行防火、防烟分区划分，确定设计范围，选择防排烟方案，计算排烟量、加压送风量等参数。
2.设计排烟、送风管道、排烟口、送风口并计算相关参数，绘制出各层排烟、送风系统的平面布置图（地下一层、首层、标准层）。
二、防火分区划分
高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2；地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000m2。
综合楼一般情况下都会有火灾自动报警系统和自动灭火系统，所以地上部分防火分区最大面积为4000㎡，地下部分防火分区最大面积为2000㎡，所以该综合楼的地下车库、首层、二三层和标准层都可以作为一个独立的防火分区，所以防火分区不需要划分。
三、防烟分区划分
1、地下车库划分过程：
由于地下车库只有3705㎡，所以地下车库分为两个防烟分区，防烟分区一的面积为1810.43㎡，防火分区二的面积为1652.14㎡，具体如图:
2、一层划分过程：
一层面积总共3046㎡，划分为七个防烟分区，防烟分区一的面积为295.05㎡，防烟分区二的面积为319.20㎡，防烟分区三的面积为301.19㎡，防烟分区四的面积为248.9㎡，防烟分区五的面积为403.75㎡，防烟分区六的面积为420.95㎡，防烟分区六的面积为473.89㎡，具体如图：
3、二到四层划分过程：
二到四层每层面积为3046㎡，划分为七个防烟分区，防烟分区一的面积为295.05㎡，防烟分区二的面积为319.20㎡，防烟分区三的面积为301.19㎡，防烟分区四的面积为242.25㎡，防烟分区五的面积为424.75㎡，防烟分区六的面积为420.95㎡，防烟分区七的面积为468.82㎡，具体如图：
4、标准层划分过程：
标准层的面积为1841㎡，划分为四个防烟分区，防烟分区一的面积为420.82㎡，防烟分区二的面积为430㎡，防烟分区三的面积为375.56㎡，防烟分区四的面积为464.1㎡，具体如图：
四、地下车库的排烟设计
地下车库的防烟分区面积如下：
防烟分区
面积（m³）
防烟分区一
1810
防烟分区二
1625
排烟量的计算
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h确定。
式中
—全面通风量，m3/h
—换气次数，1/h
—通风房间体积，m3
根据上述公式计算个防烟分区的排烟量如下表：
防烟分区
排烟量
防烟分区一
32588
防烟分区二
29253
地下车库共设计2台风机：
防烟分区一一台
，防烟分区二用一台
。
漏风系数取1.3.
则风机X选择：
=32058m³/h，则风机型号为5-72No.12C,转速为560r/min全压682-673，电动机功率7.5KW；
=29297m³/h，则风机型号为5-72No.12C,转速为560r/min，全压为646-540，功率为11KW。
风口及风管计算
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97》采用金属管道时不应大于20m/s；采用内表面光滑的非金属材料风道时，不应该大于15m/s。
排烟口的风速不宜超过10m/s。
排烟口风速取10m/s。
防烟分区一：
假定排烟口面积选取400mm×500mm
根据Q=vA得：
Q=10×0.2=2m³/s
防烟分区一：
排烟量为32588m³/h=9.05m³/s
n=9.05/2=4.75个，取5个排烟口。
则每个排烟口的实际流量为9.05/5=1.8m³/s，根据A=Q/v=1.803/10=0.18㎡，实际选取400mm×500mm的单层百叶口。
实际风速为9.01m/s，小于10m/s满足要求。
防烟分区二：
假定排烟口面积选取400mm×500mm
根据Q=vA得：
Q=10×0.2=2m³/s
防烟分区二：
排烟量为29253m³/h=8.13m³/s
n=8.13/2=4.065个，取4个排烟口。
则每个排烟口的实际流量为8.13/4=2.03m³/s，根据A=Q/v=2.03/10=0.203㎡，实际选取400mm×600mm的单层百叶口。
实际风速为8.46m/s，小于10m/s满足要求。
排烟口的设置形式：
防烟分区一：
防烟分区二：
排烟系统风管计算：
防烟分区一:
管段1：
流量为1.8m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.09，可采用500×200㎜风管，实际烟气速度为18m/s，小于20m/s符合要求。
管段2：
流量为3.6m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.18，可采用500×400㎜风管，实际烟气速度为18m/s，小于20m/s符合要求。
管段3：
流量为:
5.4m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.27，可采用700×400㎜风管，实际烟气速度为19.29m/s，小于20m/s符合要求。
管段4：
流量为7.2m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.36，可采用600×600㎜风管，实际烟气速度为20m/s，小于20m/s符合要求。
管段5：
流量为:
9m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.45，可采用700×700㎜风管，实际烟气速度为18.36m/s，小于20m/s符合要求。
防烟分区二:
管段1：
流量为2.03m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.10，可采用600×200㎜风管，实际烟气速度为16.9m/s，小于20m/s符合要求。
管段2：
流量为4.06m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.203，可采用700×300㎜风管，实际烟气速度为19.33m/s，小于20m/s符合要求。
管段3：
流量为:
6.09m3/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.30，可采用800×400㎜风管，实际烟气速度为19.03m/s，小于20m/s符合要求。
管段4：
流量为:
8.123/s，假定排烟速度为20m/s，则截面积为0.406，可采用700×600㎜风管，实际烟气速度为19.3m/s，小于20m/s符合要求。
五、一层排烟设计
1.划分依据：
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，应设置机械排烟设施：
（1）无直接自然通风，且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过60m的内走道。
（2）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间。
（3）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。
（4）除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。
2.防火分区及防烟分区的划分
防火分区的划分：
根据《高层民用建筑设计防火规范》，每个防火分区允许最大建筑面积，不应超过下表的规定：
高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000㎡；地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000㎡。
因此，可以将一层设为一个防火分区。
防烟分区的划分：
根据《高层民用建筑设计防火规范》5.1.6，设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。
每个防烟分区的建筑面积不宜超过500㎡，且防烟分区不应跨越防火分区。
具体划分如下图，本层共划分为7个防烟分区。
防烟分区一面积为295.05㎡，防烟分区二面积为319.2㎡，防烟分区三面积为301.19㎡，防烟分区四面积为248.9㎡，防烟分区五面积为403.75㎡，防烟分区六面积为420.95㎡，防烟分区七面积为473.89㎡。
一层排烟管道相关参数表
（一）
项目
防烟分区1
防烟分区2
防烟分区3
地面面积（m2）
295.05
319.2
301.19
排烟量（m3/h）
17703
19152
18071
排烟口初选速度（m/s）
10
10
10
排烟口面积（m2）
0.49
0.53
0.50
排烟口尺寸（mm×mm）
500×1000
600×1000
600×1000
排烟口实际面积（m2）
0.5
0.6
0.6
排烟口实际速度（m/s）
9.8
8.9
8.4
管道初选速度（m/s）
20
20
20
管道计算面积（m2）
0.25
0.27
0.25
管道尺寸（mm×mm）
1000×300
1000×300
1000×300
管道实际截面积（m2）
0.3
0.3
0.3
管道实际流速（m/s）
16.4
17.7
16.7
项目
防烟分区4
防烟分区5
防烟分区6
防烟分区7
地面面积（m2）
248.9
403.75
420.95
473.89
排烟量（m3/h）
14934
24225
25257
28433
排烟口初选速度（m/s）
10
10
10
10
排烟口面积（m2）
0.41
0.70
0.70
0.79
排烟口尺寸（mm×mm）
500×1000
800×1000
800×1000
800×1000
排烟口实际面积（m2）
0.5
0.8
0.8
0.8
排烟口实际速度（m/s）
8.2
8.4
8.7
9.9
管道初选速度（m/s）
20
20
20
20
管道计算面积（m2）
0.2
0.34
0.35
0.39
管道尺寸（mm×mm）
1000×300
1000×400
1000×400
1000×400
管道实际截面积（m2）
0.3
0.4
0.4
0.4
管道实际流速（m/s）
13.8
16.8
17.5
19.7
一层共设计1台风机，排烟量=最大防烟分区面积×120=473.89×120=56867，查表得风机型号为5-72No.16B,转速为450r/min，全压为783-620，电动机功率为18.5KW。
排烟口的布置形式如下：
管道1、3、7、6、4中去取最大面积防烟分区的管道尺寸的二倍，所以取防烟分区七的管道尺寸的二倍，即1000×800。
六、二、三、四层排烟设计
根据规范，整个楼层可划分为一个防火分区，整个防火分区划分为七个防烟分区，其中防烟分区一的面积为295.05㎡，防烟分区二的面积为319.2㎡，防烟分区三的面积为301.19㎡，防烟分区四的面积为236.85㎡，防烟分区五的面积为424.75㎡，防烟分区六的面积为420.95㎡，防烟分区七的面积为473.89㎡。
二、三、四层排烟管道相关参数表
（二）
项目
防烟分区1
防烟分区2
防烟分区3
地面面积（m2）
295.05
319.2
301.19
排烟量（m3/h）
17703
19152
18071
排烟口初选速度（m/s）
10
10
10
排烟口面积（m2）
0.49
0.53
0.50
排烟口尺寸（mm×mm）
500×1000
600×1000
600×1000
排烟口实际面积（m2）
0.5
0.6
0.6
排烟口实际速度（m/s）
9.8
8.9
8.4
管道初选速度（m/s）
20
20
20
管道计算面积（m2）
0.25
0.27
0.25
管道尺寸（mm×mm）
1000×300
1000×300
1000×300
管道实际截面积（m2）
0.3
0.3
0.3
管道实际流速（m/s）
16.4
17.7
16.7
项目
防烟分区4
防烟分区5
防烟分区6
防烟分区7
地面面积（m2）
242.25
424.75
420.95
468.82
排烟量（m3/h）
14535
25484
25257
28129
排烟口初选速度（m/s）
10
10
10
10
排烟口面积（m2）
0.40
0.71
0.70
0.78
排烟口尺寸（mm×mm）
400×1000
800×1000
700×1000
800×1000
排烟口实际面积（m2）
0.4
0.8
0.7
0.8
排烟口实际速度（m/s）
10
8.8
8.7
9.8
管道初选速度（m/s）
20
20
20
20
管道计算面积（m2）
0.2
0.35
0.35
0.39
管道尺寸（mm×mm）
1000×200
1000×400
1000×400
1000×400
管道实际截面积（m2）
0.2
0.4
0.4
0.4
管道实际流速（m/s）
20.2
17.7
17.5
19.5
二、三、四层每层共设计1台风机，排烟量=最大防烟分区面积×120=468.82×120=56258，查表得风机型号为5-72No.16B,转速为450r/min，全压为783-620，电动机功率为18.5KW。
排烟口的布置形式如下：
管道1、3、7、6、4中去取最大面积防烟分区的管道尺寸的二倍，所以取防烟分区七的管道尺寸的二倍，即1000×800。
七、标准层排烟设计
根据规范，整个楼层可划分为一个防火分区，整个防火分区划分为四个防烟分区，其中防烟分区一的面积为420.82㎡，防烟分区二的面积为430㎡，防烟分区三的面积为375.56㎡，防烟分区四的面积为464.1㎡。
标准层排烟管道相关参数表
（二）
项目
防烟分区1
防烟分区2
防烟分区3
防烟分区4
地面面积（m2）
420.82
430
375.56
464.1
排烟量（m3/h）
25249
25800
22534
27846
排烟口初选速度（m/s）
10
10
10
10
排烟口面积（m2）
0.7
0.72
0.63
0.77
排烟口尺寸（mm×mm）
700×1000
800×1000
700×1000
800×1000
排烟口实际面积（m2）
0.7
0.8
0.7
0.8
排烟口实际速度（m/s）
10
9.0
8.9
9.7
管道初选速度（m/s）
20
20
20
20
管道计算面积（m2）
0.35
0.36
0.31
0.39
管道尺寸（mm×mm）
1000×400
1000×400
1000×400
1000×400
管道实际截面积（m2）
0.4
0.4
0.4
0.4
管道实际流速（m/s）
17.5
17.9
15.6
19.3
标准层每层共设计1台风机，排烟量为55815，查表得风机型号为5-72No.16B,转速为450r/min，全压为783-620，电动机功率为18.5KW。
排烟口的布置形式如下：
管道3、4中去取最大面积防烟分区的管道尺寸的二倍，因为两者管道尺寸大小都一样，所以管道尺寸取1000×800.
八、正压送风的布置及设计
当防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室各部位有可开启外窗时，能采用自然排烟方式，造成楼梯间与前室或合用前室在采用自然排烟方式与采用机械加压送风方式排列组合上的多样化，而这两种排烟方式不能共用。
为此，将这种组合关系及防烟设施设置部位分别列于表31。
表31垂直疏散通道防烟部位设置表
组合关系
防烟部位
不具备自然排烟条件的楼梯间及其前室
楼梯间
采用自然排烟的前室或合用前室与不具备自然排烟条件的楼梯间
楼梯间
采用自然排烟的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室或合用前室
前室或合用前室
不具备自然排烟条件的楼梯间与合用前室
楼梯间、合用前室
不具备自然排烟条件的消防电梯前室
前室
注：
1、《高规》6.1.2.3条规定：
剪刀楼梯应分别设置前室。
塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。
2、《高规》8.4.3条规定：
带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，正压值应符合8.3.7条规定。
根据上述规定，需要安装加压送风系统的楼梯间和前室一共有三个，分别命名为S1系统，S二系统，S3系统。
表32防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量
系统负担层数
加压送风量（m3/h）
<20
25000～30000
20～32
35000～40000
表33防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量
系统负担层数
送风部位
加压送风量（m3/h）
<20
防烟楼梯间
16000～20000
合用前室
12000～16000
20～32
防烟楼梯间
20000～25000
合用前室
18000～22000
表34消防电梯前室的加压送风量
系统负担层数
加压送风量（m3/h）
<20
15000～20000
20～32
22000～27000
表35防烟楼梯间采用自然排烟、前室或合用前室不具备自然排渐烟条件的送风量
系统负担层数
加压送风量（m3/h）
<20
22000～27000
20～32
28000～32000
注：
1、表32、表33、表34、表35、的风量按开启2.0m×1.6m的双扇门确定。
当采用单扇门时，其风量可乘以0.75系数计算；当有两个或两个以上出入口时，其风量应乘以1.5～1.75系数计算。
开启门时，通过门风速不宜小于0.75m/s。
2、风量上、下限选取应按层数、风道材料、防火门漏风量等因素综合比较确定。
防烟楼梯间加压送风口的截面积：
防烟楼梯间按每2层设一风口，共需风口为11个，送风口的风速为7m/s时，风口的截面积为：
F=25000/11×7×3600）=0.09㎡
取每个风口截面积为300mm×300mm，面积0.09㎡，采用自垂式百叶送风口实际风速为7m/s。
满足要求。
管道截面积
，所以管道尺寸400mm×900mm，S=0.36
，实际流速：
，满足要求。
合用前室加压送风口的截面积：
合用前室每层设置一个送风口，20层建筑按同时开启2个门计算，送风口风速为7m/s时，每个加压送风口的截面积为：
取每个风口截面积为700mm×700mm。
采用常开的双层百叶风口。
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