高层建筑的防排烟1Word格式.docx
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2.省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼
3.建筑高度不超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等
根据高层建筑构件的燃烧性能和耐火极限，建筑物有不同的耐火等级要求。
建筑构件的燃烧性能根据其组成材料的不同，分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体3类。
建筑构件的耐火及极限是指按时间—温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，以小时表示。
GB50045—95《高层建筑设计防火规范》（2005年版）将高层建筑的耐火等级划分为一、二级，并且对不同的耐火等级建筑物的建筑构件的燃烧性能和耐火极限做了具体的规定。
如表4-11所示。
表4–11耐火等级与耐火极限
燃烧性能和耐火极限（h）
构件名称
耐火等级
一级
二级
墙
防火墙
不燃烧体3.00
承重墙、楼梯间、电梯井和住宅单元之间的墙
不燃烧体2.00
非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙
不燃烧体1.00
房间隔墙
不燃烧体0.75
不燃烧体0.50
柱
不燃烧体2.50
梁
不燃烧体1.50
楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件
吊顶
不燃烧体0.25
国家标准GB50016-2006《建筑设计防火规范》对非高层民用建筑、工业建筑制定的建筑物构件的燃烧性和耐火极限如表4-12
表4-12建筑物构件的燃烧性能和耐火极限（h）
名称
构件
三级
四级
不燃烧体
3.00
承重墙
2.50
2.00
难燃烧体
0.50
非承重外墙
1.00
燃烧体
楼梯间的墙
电梯井的墙
住宅单元之间的墙
住宅分户墙
1.50
疏散走道两侧的隔墙
0.25
0.75
楼板
屋顶承重构件
疏散楼梯
吊顶（包括吊顶搁栅）
0.15
注：
1除本规范另有规定者外，以木柱承重且以不燃烧材料作为墙体的建筑物，其耐火等级应按四级确定；
2二级耐火等级建筑的吊顶采用不燃烧体时，其耐火极限不限；
3在二级耐火等级的建筑中，面积不超过100m2的房间隔墙，如执行本表的规定确有困难时，可采用耐火极限不低于0.3h的不燃烧体；
4一、二级耐火等级建筑疏散走道两侧的隔墙，按本表规定执行确有困难时，可采用0.75h不燃烧体。
2、防火和防烟分区
防火分区的作用在于发生火灾时，可将火势控制在一定的范围内，以有利于消防救火、减少火灾损失。
防烟分区的作用在于发生火灾时，与排烟设施共同作用，对火灾烟气进行阻隔及排除，以有利于人员的安全逃生。
1）防火分区
建筑防火分区一般分为水平分区和垂直分区。
水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火分隔物将建筑平面分为若干防火分区，阻止水平方向的火灾蔓延；
竖向防火分区是指上、下层分别用不低于1.5h或1.0h耐火极限的楼板等构件将上下层进行防火分隔，阻止火焰沿建筑物各种竖向通道向上一层延烧，避免火灾的上延燃烧。
防火分区无论是高层民用住宅建筑、公共建筑，还是工业建筑都是很有效的防火措施。
高层民用建筑的防火分区依据国家标准GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）制定的防火分区标准如表4－13。
表4－13高层民用建筑防火分区允许最大建筑面积
建筑类别
每个防火分区建筑面积（m2）
备注
一类建筑
1000
一类建筑的电信楼可增加为1500m2
二类建筑
1500
地下室
500
当建筑设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可比上表增加1倍；
设有火灾报警系统和自动灭火系统的高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，地上部分防火分区允许最大建筑面积为4000m2，地下部分为2000m2。
国家标准GB50016-2006《建筑设计防火规范》对非高层民用建筑、工业建筑制定的防火分区标准如表4-14。
表4－14民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积
耐火
等级
最多允许层数
防火分区的最大允许建筑面积/m2
备注
*
2500
1.体育馆、剧院观众厅、展览建筑的展厅，最大允许建筑面积适当放宽；
2.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童活动场所不应超过三层、不应设置在四层及四层以上楼层内或地下、半地下建筑（室）内。
5层
1200
1.托儿所、幼儿园的儿童用房及活动场所、老年人建筑、医院、疗养院的病房不应超过二层、不应设置在三层及三层以上楼层内或地下、半地下建筑（室）内；
2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过二层或设置在三层及三层以上楼层。
2层
600
学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。
地下、半地下建筑（室）
－
*住宅建筑：
九层及九层以下；
公共建筑：
建筑高度不超过24m；
单层公共建筑：
建筑高度超过24m。
竖向防火分隔设施主要有楼板．避难层．防火挑檐．功能转换层等，对于建筑物中的电缆井．管道井等竖向井，除井壁材料和检查门有防火要求外，对于建筑高度不超过100m的高层建筑，其井内每隔2~3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；
建筑高度超过100m的高层建筑．应在每层楼板处作相应的防火分隔。
水平防火分隔设施主要有防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火幕和防火水幕等，建筑物墙体客观上也发挥着防火分隔的作用。
2）防烟分区
为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成多个小区，称为防烟分区。
防烟分区是对防火分区的细分，防烟分区的作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，但单靠排烟分区是无法防止火灾的扩散，必须通过防火防烟分区和防排烟设施共同作用才能有效控制和排除火灾烟气。
根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过6m的房间，要求划分防烟分区。
不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区。
防烟分区可通过挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分.挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于500mm的固定或活动挡畑设施；
活动挡烟垂壁在火灾时因感温、感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。
一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道（坚井）进行排烟；
如果防烟分区的面积过小，会使排排系统或垂直排烟道数量增多，提高系统和建筑造价；
如果防烟分区的面积过大，使高温的烟气波及面积加大，受灾面积增加，不利于安全疏散和扑救。
因此规定每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且不应跨越防火分区。
当没有自动灭火系统时，面积可增加1倍。
二、建筑防烟排烟设施的设置部位
划分防火分区可以控制火灾的扩散，
防烟分区的划分则是对防火分区的细化，是为了更有效地控制火灾烟气，所以防排烟设施的设置部位应与防烟分区一致，且不能跨越防火分区，并应根据国家标准《建筑设计防火规范》、《高层民用设计防火规范》等相关规范的有关要求进行设计。
一般作为疏散通道的防烟楼梯间、消防电梯前室等应设置防烟设施，以防止烟气窜入为主要设计目的；
对于其他一些房间和走廊间则应设置排烟设施，以快速排除火灾烟气，不阻碍人的逃生为主要设计目的。
通过防烟排烟系统的设置为人员逃生自救建立起一条无烟无焰的安全通路。
1．高层建筑设置防排烟设施的位置
1）一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑中：
长度超过20m的内走道应设置排烟设施，当无直接自然通风时，则应设置机械排烟设施；
有直接自然通风，但长度超过60m的内走道应设置机械排烟设施；
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均应设置机械排烟设施。
2）高层建筑的中庭应设排烟设施，对不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭应设置机械排烟设施。
3）高层建筑中经常有人停留或可燃物较多的地下室应设排烟设施。
对于不能设置外开窗、通风井进行自然排烟的房间，当各房间总面积超过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应设置机械排烟设施。
4）对高层民用建筑不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室应设置独立的机械加压送风设施；
当防烟楼梯间采取自然排烟措施，而对不具备自然排烟条件的前室，则应设置独立的机械加压送风设施；
机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统。
5）建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），如果是封闭的避难层（间）则应设置独立的机械加压送风设施。
2、非高层民用建筑、工业建筑设置防排烟设施的部位
1）防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室应设置防烟设施。
对于不具备自然排烟条件的防烟楼梯间以及不具备自然排烟条件的消防电梯间前室或合用前室应设置机械加压送风防烟设施；
对于设置自然排烟设施的防烟楼梯间，但不具备自然排烟条件的前室应设置机械加压送风防烟设施。
防烟楼梯间与合用前室的机械加压送风防烟系统宜分别独立设置。
2）公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300m2的地上房间、地上商店营业厅、展览建筑的展览厅、长度大于20m的内走道，均应设置排烟设施；
3）建筑中庭应设置排烟设施。
4）设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所，应设置排烟设施。
5）总建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室应设置排烟设施。
6）地下商店应设置防烟与排烟设施。
7）建筑中长度大于40m的疏散走道应设置排烟设施。
8）下列厂房、库房应设置排烟设施：
①丙类厂房中建筑面积大于300m2的地上房间；
人员、可燃物较多的丙类厂房或高度大于32m的高层厂房中长度大于20m的内走道；
任一层建筑面积大于5000m2的丁类厂房；
②占地面积大于1000m2的丙类仓库。
上述各项要求设置排烟设施的场所，如果不具备自然排烟条件时，则应设置机械排烟设施。
所以在建筑火灾防排烟系统设计时，必须首先了解上述要求设置防排烟的场所是否具备有对外开窗、外开口的自然排烟条件，否则必须设置机械防排烟设施。
4.2.7建筑排烟
排烟与通风中的排风做法和原理都是相似的。
根据所利用的动力情况，可以分自然排烟和机械排烟。
在任何一个建筑物中，采用自然排烟还是采用机械排烟应视建筑设计的具体情况确定。
由于自然排烟方式简单、经济，宜优先采用。
而对其性质重要、功能复杂的高层建筑和超高层建筑或无条件自然排烟的其他建筑应采用机械排烟方式。
一、自然排烟
自然排烟有两种方式。
一种是室内自然排烟，在室内设置对外开口或可开启外窗进行自然排烟；
另一种是设置竖井自然排烟，即在高层建筑的适中位置，设置专用的排烟竖井，并在各层设置有自动或手动控制的排烟口（排烟口应设置在上部，发生火灾时能自动或手动打开），依靠火灾时室内产生的热压和室外气流的风压，形成的“烟囱效应”进行自然排烟。
高层民用建筑设计防火规范规定，除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑不宜采用自然排烟外，其他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。
自然排烟是利用火灾时室内热气流的浮力或室外风力的作用，与室外相邻的阳台，外墙上的外开窗或专用排烟口将室内烟气排出。
其排烟方式如下：
（1）利用建筑物的阳台、凹廊进行排烟，如图4－47所示。
阳台为不封闭式，凹廊设置可外开启的窗，形成自然排烟。
（2）靠外墙的防烟楼梯前间、消防电梯前室或合用前室设置直接对外开启的窗进行排烟
图4-47利用室外阳台或凹廊排烟
，如图4－48所示。
图4－48利用直接向外开启的窗排烟
自然排烟窗的开窗面积可按如下参数选择：
（1）防烟楼梯前室、消防电梯前室为≥2.0m2；
合用前室≥3.0m2；
（2）靠外墙的防烟楼梯间每五层可开放外室的总面积之和不应小于2.0m2；
（3）长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不应小于走道面积2％；
（4）需排烟的房间，可开启外窗面积不应小于该房间面积2％；
（5）净空高度小于12m的中庭，可开启的天窗或高侧的面积不应小于该中庭地板面积的5％。
排烟窗一般应设置在房间的上方、并应有方便开启的装置。
二、机械排烟
机械排烟是使用排烟风机进行强制排烟。
根据补风方式不同可分为两种：
一种是机械排烟自然补风的方式，依靠建筑本身自然补风的排烟方式适合于大型建筑空间的烟气控制；
另一种是上部机械排烟下部机械送风的方式，在空间上部设置的排烟口在发生火灾时能敞开，并在建筑下部位进行机械送风，以提高室内压力将火灾烟气排除至室外，此种方式多适用于性质重要，对防排烟设计较为严格的高层建筑或大型建筑空间的烟气控制。
机械排烟的两种方式均将排烟口设置在排烟区域的空间上部，利用排烟风机进行排烟。
图－49机械排烟系统的组成
机械排烟系统由烟壁（活动式或固定式挡烟壁）、排烟口（或带有排烟阀的排烟口），防火排烟阀、排烟管道、排烟风机和排烟出口等部件组成，如图4－49所示。
1、走道和房间的机械排烟
走道排烟是根据自然通风条件和定道长度来划分。
根据高层建筑层数多，建筑的高度高的特点．为保证排烟系统的可靠性。
走道的排烟一般设计成竖向排烟系统。
即在建筑物内靠近走道的适当位置设置竖向排烟管道，每层靠近顶棚的位置设置排烟口，如图4－50所示。
房间排烟系统宜按防烟分区设置。
当需要排烟的房间较多时且竖向布置有困难．可将几个房间组成一个排烟系统，每个房间设排烟口，即为水平式排烟系统，如图4－49所示。
2、中庭机械排烟
通过二层或多层且顶部为封闭的筒体空间称为中庭。
中庭与相连的所有楼层是相通的，一般设有采光窗。
把中庭作为着火层的一个大排烟道，排烟口设置在中庭的顶棚上，或设在紧靠中庭顶棚的集烟区，排烟口的最低标高应设在中庭最高部分门洞的上端。
在中庭上部设置排烟风机，使着火层保持负压，便可有效地控制烟气和火灾，如图4－51所示
中庭较低部位进风有困难时，可采用机械进风，补充风量按不小于排风量的50％考虑，当高度超过6层的中庭，或第二层以上与居住场所相通时，宜从上部补充新鲜气。
3．排烟量的确定。
排烟量与建筑防烟分区的划分，排烟系统的部位等因素有关。
按高层民用建筑设计防火规范规定。
走道和房间的排烟量如表4-15所示，中庭排烟量按中庭体积的换气次数确定，如表4-16所示。
表4－15走道和房间的排烟量
负担防烟分区数
排烟量标准
负担一个防烟分区或房间净高大于6m时
该防烟分区面积每m2不小于60m3/h
单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h；
负担两个或两个以上防烟分区时
按最大防烟分区面积每m2不小于120m3/h
表4－16中庭机械排烟量
中庭体积（m3）
换气次数（次/h）
≤17000
6
>
17000
4
最小排烟量不得小于102000m3/h
根据非高层建筑中设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的风量应按表4-17中的规定进行设计计算。
4－17机械排烟系统的最小排烟量
条件和部位
单位排烟量（m3/h·
m2）
换气次数
（次/h）
担负1个防烟分区
60
单台风机排烟量不应小于7200m3/h
室内净高大于6.0m且不划分防烟分区的空间
担负2个及2个以上防烟分区
120
应按最大的防烟分区面积确定
中庭
体积≤17000m3
体积大于17000m3时，排烟量不应小于102000m3/h。
体积>
17000m3
4、排烟设备布置
在防排烟设计中，选择和布置排烟口、送风口、排烟竖井和送风竖井的位置时，应以保证人员安全疏散和气流组织合理为前提，必须使进入前室的烟气能及时排出，避免受送风气流的干扰。
排烟口宜设置在防烟分区中心部位，至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。
排烟口可以设置在顶棚上，也可以设置在靠近顶棚的墙面上，但排烟口必须距顶棚高度800mm以内。
如果在室内净高超过3.0m，则排烟口可设在距地面2.1m以上的高度上。
为了防止顶部排烟口处的烟气溢流，在排烟口一侧的上部应设防烟幕墙。
排烟的面积可根据排烟系统的排烟量、排烟速度（v≤10m／s）计算确定。
排烟口平时关闭，当火灾发生时仅开启着火层的排烟口．排烟口应设有手动或自动开启装置。
手动开启装置的操作部位应设置在距地面0.8m~1.5m处。
排烟口和排烟阀应与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能立即启动。
排烟管道材料宜采用镀锌钢板或冷轧钢板，也可采用混凝土或石棉制品；
安装在吊顶内的排烟管道应以非燃材料作保温，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。
排烟管道的钢板厚度不应小于1.0mm。
烟气排出口宜采用1.5mm厚的钢板或具有相同耐火等级的材料制作。
烟气排出口的位置，应根据建筑物所在处的条件（风向、风速、周围的建筑物以及道路状况等）来考虑，即不能将排出的烟气直接吹在其他建筑物上，也不能妨碍人员避难和扑救火情的进行，更不能使排出的烟气再被通风或空调设备吸入。
此外，必须避开有燃烧危险的部位。
当烟气排出口设在室外时，应考虑有防止雨水、虫鸟等侵入的措施．并要求在排烟时坚固而不脱落。
排烟风机可采用普通钢制离心风机或专用排烟轴流风机，并应在风机入口总管及支管上安装280℃时能自动关闭的排烟防火阀门。
排烟风机应设置在排烟系统最高排烟口的上部；
风机外壳与墙壁或与其他设备间的距离不应小于600mm；
风机应安装在混凝土或型钢基础上；
风机应有备用电源，并能自动切换。
在建筑排烟系统设计时应注意：
（1）机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开设置。
当合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合机械排烟系统的有关要求。
（2）在地下建筑和地上密闭场所中设置机械排烟系统时，应同时设置补风系统。
当设置机械补风系统时，其补风量不宜小于排烟量的50%。
4.2.7建筑加压送风防烟
建筑防烟设施与排烟设施是有区别的，排烟设施是将建筑空间内或走廊内的火灾烟气和燃烧形成的热气流及时排除，阻隔火灾烟气的蔓延，提高疏散通路的能见度，避免人员在逃生过程中被火灾烟气熏倒而窒息死亡；
而防烟系统是对防烟楼梯间和消防电梯间前室进行加压送风，利用风机产生的气流和压力差来控制烟气流动方向，阻止火灾烟气侵入，形成安全的无烟无火焰疏散通道。
即在建筑的垂直疏散通道，如防烟楼梯间、前室、合用前室，封闭的避难层等部位形成正压状态，有效地阻止烟气进入，以便人们安全疏散和消防人员进行救火。
图4-52为加压送风防排烟原理图。
图4-52加压送风防排烟原理图
一、建筑防烟机械加压送风量
高层民用建筑在不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室或合用室，或采用自然排烟措施的防烟楼梯间、且不具备自然排烟条件的前室，应进行机械加压送风防烟。
其,机械加压送风系统的风量计算，通常以火灾发生时，保持疏散通道维持必要的正压值和火灾层疏散通道门、洞一定的风速作为理论依据。
但是，建筑构件及建筑施工的质量、设计资料的不完整、设计参数的不明确等原因将会影响风量计算的准确性。
为此，高层民用建筑设汁防火规范对不同的建筑层数、不同的部位确定加压送风系统风量的取值范围如表4-18所示。
表4-18加压送风控制风量
序号
机械加压送风部位
风量（m3/h）
系统负担层数<
20层
系统负担层数20～32层
1
仅对防烟楼梯间加压送风时（前室不送风）
25000~30000
35000~40000
2
对防烟楼梯间及其前室分别加压
楼梯间
14000~18000
18000~24000
前室
10000~14000
14000~20000
3
对防烟楼梯间及合用前室分别加压
16000~20000
20000~25000
合用前室
12000~16000
18000~22000
仅对消防电梯的前室加压
15000~20
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