第18讲防火排烟系统设计方案.pptx
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1、v一类居住建筑包括高级住宅和十九层及十九层以上的普通住宅。v一类公共建筑包括医院;高级旅馆;建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼;建筑高度超过50m或每层建筑面积超过1500m2的商住楼;中央级和省级(含计划单列市)广播电视楼;网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼;省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼;藏书超过100万册的图书楼、书库;重要的办公楼、科研楼、档案楼;建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。2024/9/6 周五1v二类居住包括建筑十层至十八层的普通住宅。v二类公共建筑包括除一类建筑以外的商
2、业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库;省级以下邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼;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。2024/9/6 周五22024/9/6 周五3第一节第一节 概论概论第二节第二节 自然排烟自然排烟第三节第三节 机械加压送风机械加压送风第四节第四节 机械排烟机械排烟第五节第五节 通风与空调系统的防火通风与空调系统的防火第六节第六节 地下汽车库防排烟设计地下汽车库防排烟设计2024/9/6 周五4第一节第一节第一节第一节 概论概论概论概论一、火灾的危害一、火灾的危害二、防排烟设计的基础知识二、防排烟设计的基
3、础知识三、建筑防排烟设置范围三、建筑防排烟设置范围四、建筑防排烟设计常用规范四、建筑防排烟设计常用规范五、防火排烟设计的任务五、防火排烟设计的任务2024/9/6 周五5一、火灾的危害一、火灾的危害(一)火灾及其危害(一)火灾及其危害火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害火灾种类很多,如森林火灾、石油化工火灾、火灾种类很多,如森林火灾、石油化工火灾、建筑火灾建筑火灾等等建筑火灾给人类的生命财产安全造成极大危害和威胁建筑火灾给人类的生命财产安全造成极大危害和威胁其危害主要来自三个方面:其危害主要来自三个方面:火灾产生的火灾产生的热量热量和
4、和高温高温 燃烧产物包括毒气、烟尘,易使人窒息死亡燃烧产物包括毒气、烟尘,易使人窒息死亡 火灾发生后,人们产生恐惧、惊吓而采取不理智行动火灾发生后,人们产生恐惧、惊吓而采取不理智行动建筑火灾中的人员伤亡,有建筑火灾中的人员伤亡,有80%死于毒气。死于毒气。建筑火灾建筑火灾2024/9/6 周五6(二)火灾燃烧产物及其危害性(二)火灾燃烧产物及其危害性火灾燃烧产物主要由气体、液体颗粒和固体颗粒组成,通火灾燃烧产物主要由气体、液体颗粒和固体颗粒组成,通常称为烟气。常称为烟气。燃烧生成的气体:燃烧生成的气体:COCO、COCO2 2、氢化氰、氢化氰、HClHCl、SOSO2 2、丙烯醛等。、丙烯醛等
5、。现代建筑中装修材料和化工材料使用较多,燃烧生成的气现代建筑中装修材料和化工材料使用较多,燃烧生成的气体种类和毒性更大。体种类和毒性更大。烟气的危害:烟气的危害:毒性毒性降低了能见度降低了能见度室内人员呼吸和疏散困难室内人员呼吸和疏散困难妨碍消防人员有效地实施扑救妨碍消防人员有效地实施扑救2024/9/6 周五7二、防排烟设计的基础知识二、防排烟设计的基础知识(一)烟气的流动规律(一)烟气的流动规律为什么要了解烟气流动规律?为什么要了解烟气流动规律?有助于正确设计防排烟系统有助于正确设计防排烟系统采取相应措施降低烟气的危害采取相应措施降低烟气的危害在不同燃烧阶段烟气流动状态是不同的:在不同燃烧
6、阶段烟气流动状态是不同的:火灾初期,烟气比重小,在热压作用下向上升腾,遇到火灾初期,烟气比重小,在热压作用下向上升腾,遇到天棚转化为水平方向流动,此时呈层流状态流动天棚转化为水平方向流动,此时呈层流状态流动当遇到梁或挡烟垂壁时烟气折回在空间上部聚集,当烟当遇到梁或挡烟垂壁时烟气折回在空间上部聚集,当烟气厚度超过梁或挡烟垂壁竖向尺寸时,继而越过梁或挡气厚度超过梁或挡烟垂壁竖向尺寸时,继而越过梁或挡烟垂壁继续扩散,这一阶段烟气流动速度约为烟垂壁继续扩散,这一阶段烟气流动速度约为0.3m/s轰燃前,烟气扩散速度约轰燃前,烟气扩散速度约0.50.8m/s轰燃时,烟气被喷出的速度每秒可高达数十米轰燃时,
7、烟气被喷出的速度每秒可高达数十米2024/9/6 周五82024/9/6 周五9v烟气流动状态:在竖直方向与水平方向也不同的烟气流动状态:在竖直方向与水平方向也不同的在竖直方向的扩散速度在竖直方向的扩散速度火灾初期,烟气上升速度达到火灾初期,烟气上升速度达到12m/s在热压作用下烟气迅速上升,最盛时达到在热压作用下烟气迅速上升,最盛时达到35m/s轰燃时达到轰燃时达到9m/sv总结,烟气流动规律:总结,烟气流动规律:流动方向总是由压力高处流向压力低处流动方向总是由压力高处流向压力低处烟气流动速度在燃烧的不同阶段是不同的烟气流动速度在燃烧的不同阶段是不同的而且烟气流动速度在竖直方向较水平方向上大
8、得多而且烟气流动速度在竖直方向较水平方向上大得多2024/9/6 周五10(二)建筑火灾烟气流动的影响因素(二)建筑火灾烟气流动的影响因素温度引起的烟气膨胀温度引起的烟气膨胀烟囱效应烟囱效应室外风力的影响室外风力的影响通风空调系统的影响通风空调系统的影响其他因素其他因素(三)烟气控制原则(三)烟气控制原则1人员疏散路线人员疏散路线v人员疏散路线(一般分为四个阶段):人员疏散路线(一般分为四个阶段):第一阶段第一阶段为室内任一点到房间门口的路程为室内任一点到房间门口的路程第二阶段第二阶段为房间门口到进入楼梯间的路程,即走廊内的为房间门口到进入楼梯间的路程,即走廊内的疏散疏散l 第三阶段第三阶段为
9、进入防烟为进入防烟 楼梯间前室、消防电楼梯间前室、消防电 梯间前室或合用前室梯间前室或合用前室l 第四阶段第四阶段为进入防烟为进入防烟 楼梯间或避难层楼梯间或避难层沿疏散路线方向,各阶段的安全性依次提高沿疏散路线方向,各阶段的安全性依次提高2024/9/6 周五122烟气控制原则烟气控制原则控制烟气的目的:使烟气不向疏散通道、安全区和非控制烟气的目的:使烟气不向疏散通道、安全区和非着火区流动,也就是着火区流动,也就是控制烟气流动方向与人员疏散方控制烟气流动方向与人员疏散方向相反向相反2024/9/6 周五13v烟气控制须遵循以下原则:烟气控制须遵循以下原则:控制烟气扩散范围控制烟气扩散范围通过
10、划分防火分区和防烟分区防止火势蔓延和烟气扩散通过划分防火分区和防烟分区防止火势蔓延和烟气扩散加压送风防烟加压送风防烟通过将一定量空气送入房间或通道内,使室内保持一定通过将一定量空气送入房间或通道内,使室内保持一定压力以阻止烟气扩散到房间内压力以阻止烟气扩散到房间内或在敞开的门洞处有一定流速,通过控制气流的流向来或在敞开的门洞处有一定流速,通过控制气流的流向来阻止烟气扩散到疏散通道阻止烟气扩散到疏散通道疏导排烟疏导排烟通过热压、风压作用或排烟风机作用将烟气从着火房间通过热压、风压作用或排烟风机作用将烟气从着火房间排除,保证着火房间为负压,以阻止烟气向其他房间或排除,保证着火房间为负压,以阻止烟气
11、向其他房间或区域扩散区域扩散送风送风送风送风排烟排烟2024/9/6 周五14(三)术语(三)术语1防火分区防火分区为了防止火势蔓延,需要将火灾控制在一定范围内,为了防止火势蔓延,需要将火灾控制在一定范围内,以减少火灾造成的损失。以减少火灾造成的损失。在建筑设计中,利用具有一定耐火能力的在建筑设计中,利用具有一定耐火能力的墙墙、楼板楼板等等分隔构件将建筑物的平面和空间分成若干分区,能够分隔构件将建筑物的平面和空间分成若干分区,能够在一定时间内将火灾控制在某一范围内,这些分区称在一定时间内将火灾控制在某一范围内,这些分区称为为防火分区防火分区。防火分区按其作用分为:防火分区按其作用分为:水平防火
12、分区水平防火分区竖向防火分区竖向防火分区2024/9/6 周五15v水平防火分隔有:水平防火分隔有:防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火水防火墙、防火门、防火窗、防火卷帘、防火水幕等幕等建筑的墙体客观上也发挥着防火分隔作用建筑的墙体客观上也发挥着防火分隔作用v竖向防火分隔有:楼板、避难层、防火挑檐、功竖向防火分隔有:楼板、避难层、防火挑檐、功能转换层等能转换层等“高规”规定2024/9/6 周五162防烟分区防烟分区为了控制火灾和烟气的流动为了控制火灾和烟气的流动和蔓延,利用防烟隔断将一和蔓延,利用防烟隔断将一个防火分区划分为多个小区个防火分区划分为多个小区域,每个小区域即为一个防域,每个小
13、区域即为一个防烟分区烟分区防烟分区是对防火分区的细防烟分区是对防火分区的细分,防烟分区的作用是有效分,防烟分区的作用是有效控制烟气流动,但无法防止控制烟气流动,但无法防止火灾扩散火灾扩散常用的防烟隔断主要有:常用的防烟隔断主要有:挡挡烟垂壁烟垂壁、隔墙隔墙或从顶棚下突或从顶棚下突出不小于出不小于0.5m的的挡烟梁挡烟梁挡烟垂壁挡烟垂壁隔墙隔墙挡烟梁挡烟梁2024/9/6 周五173封闭楼梯间封闭楼梯间封闭楼梯间是指设有阻挡封闭楼梯间是指设有阻挡烟气的双向弹簧门及外开烟气的双向弹簧门及外开门的楼梯间(开向疏散方门的楼梯间(开向疏散方向),如图向),如图7-2。高层建筑封闭楼梯间的门高层建筑封闭楼
14、梯间的门应为乙级防火门。应为乙级防火门。2024/9/6 周五184防烟楼梯间防烟楼梯间防烟楼梯间是指能够防止烟气侵入防烟楼梯间是指能够防止烟气侵入的楼梯间。的楼梯间。为了阻挡烟气直接进入楼梯间,在为了阻挡烟气直接进入楼梯间,在楼梯间出入口与走道之间设有一定楼梯间出入口与走道之间设有一定面积的封闭空间,称作面积的封闭空间,称作前室前室,并设,并设有防烟设施,如图有防烟设施,如图7-3(a)。)。2024/9/6 周五19在楼梯间出入口在楼梯间出入口处设专供防烟用处设专供防烟用的的阳台阳台,如图,如图7-3(b)在楼梯间出入口在楼梯间出入口处设专供防烟用处设专供防烟用的的凹廊凹廊,如图,如图7-
15、3(c)通向楼梯间及前通向楼梯间及前室的门均为乙级室的门均为乙级防火门防火门防火门等级划分:甲级不小于1.2h,乙级不小于0.9h,丙级不小于0.6h。不同等级防火门适用:甲级甲级:设备房(如消防泵房、配电房、发电机房、防排烟风机房等)门、防火分区、防火墙上开门;乙级乙级:封闭楼梯间门、楼梯间前室门、防烟楼梯间与消防电梯合用前室门、消防电梯前室门、直接开向前室或合用前室的户门;丙级丙级:竖向井道门,如强电井、弱电井、管道井门、空调机房。2024/9/6 周五202024/9/6 周五21三、建筑防排烟设置范围三、建筑防排烟设置范围1 1高层和非高层民用建筑的防烟范围高层和非高层民用建筑的防烟范
16、围下列部位应设防烟设施下列部位应设防烟设施防烟楼梯间及其前室防烟楼梯间及其前室消防电梯间前室或合用前室消防电梯间前室或合用前室高层建筑的避难层高层建筑的避难层2024/9/6 周五222民用建筑的民用建筑的的的排排烟范围烟范围下列情况应设排烟设施下列情况应设排烟设施高层民用建筑高层民用建筑中,面积超过中,面积超过100m2,且经常有人停,且经常有人停留或可燃物较多的房间应考虑排烟设施留或可燃物较多的房间应考虑排烟设施单层或多层的公共建筑单层或多层的公共建筑中,面积超过中,面积超过300m2,且经,且经常有人停留或可燃物较多的房间应考虑排烟设施常有人停留或可燃物较多的房间应考虑排烟设施总面积超过
17、总面积超过200m2,或一个房间超过,或一个房间超过50m2,且经,且经常有人停留或可燃物较多的常有人停留或可燃物较多的地下房间地下房间应考虑排烟设应考虑排烟设施施2024/9/6 周五23高层民用建筑高层民用建筑中,中,内走道内走道长度超过长度超过20m且无直接采光且无直接采光窗和自然通风时,或虽有直接采光和自然通风,但内窗和自然通风时,或虽有直接采光和自然通风,但内走道长度超过走道长度超过60m时,应考虑机械排烟设施;当内走时,应考虑机械排烟设施;当内走道长度不大于道长度不大于60m,且有直接采光窗和自然通风时,且有直接采光窗和自然通风时,可考虑采用自然排烟可考虑采用自然排烟非高层民用建筑
18、非高层民用建筑中,地下走道或公共建筑的地上内走中,地下走道或公共建筑的地上内走道长度超过道长度超过20m应考虑排烟设施;其他建筑的地上内应考虑排烟设施;其他建筑的地上内走道长度超过走道长度超过40m应考虑排烟设施应考虑排烟设施高层建筑室内中庭高层建筑室内中庭应设置排烟设施,中庭净高超过应设置排烟设施,中庭净高超过12m时,应设机械排烟;不超过时,应设机械排烟;不超过12m时,可设自然排时,可设自然排烟烟2024/9/6 周五24四、建筑防排烟设计常用规范四、建筑防排烟设计常用规范v建筑设计防火规范建筑设计防火规范GB50016-2014v汽车库、修车库、停车场设计防火规范汽车库、修车库、停车场
19、设计防火规范GB 50067-2014v人民防空工程设计防火规范人民防空工程设计防火规范GB 50098-2009v这里所指的建筑不包括特殊的大型公共建筑和高度超这里所指的建筑不包括特殊的大型公共建筑和高度超过过250m250m的建筑。的建筑。2024/9/6 周五25五、防火排烟设计的任务五、防火排烟设计的任务v暖通专业在防火排烟设计中主要任务:暖通专业在防火排烟设计中主要任务:建筑防烟和排烟及通风空调系统防火建筑防烟和排烟及通风空调系统防火及时有效地排除室内烟气和热量,降低烟气浓度及时有效地排除室内烟气和热量,降低烟气浓度防止烟气侵入疏散通道,以保证人员安全疏散,并为防止烟气侵入疏散通道,
20、以保证人员安全疏散,并为消防人员施救提供安全保证消防人员施救提供安全保证火灾后残余烟气和有毒气体的排除火灾后残余烟气和有毒气体的排除防止火灾通过空调通风管道蔓延以免引起更大火灾防止火灾通过空调通风管道蔓延以免引起更大火灾进行进行自然排烟自然排烟、加压送风加压送风和和机械排烟机械排烟设计,以及设计,以及通风空调通风空调系统防火设计系统防火设计。2024/9/6 周五26第二节第二节第二节第二节 自然排烟自然排烟自然排烟自然排烟一、自然排烟应用范围一、自然排烟应用范围二、自然排烟设计二、自然排烟设计2024/9/6 周五27v自然排烟是利用火灾产生的热烟气流的自然排烟是利用火灾产生的热烟气流的浮力
21、浮力和外部和外部风力风力作作用,通过建筑物对外开口(阳台、凹廊或设置在外墙上便用,通过建筑物对外开口(阳台、凹廊或设置在外墙上便于开启的排烟窗及专门设置的排烟口等),把烟气排至室于开启的排烟窗及专门设置的排烟口等),把烟气排至室外的排烟方式。外的排烟方式。v自然排烟自然排烟既可用于防烟既可用于防烟又可用于排烟又可用于排烟还可兼作平时通风换气还可兼作平时通风换气v优点:自然排烟构造简单、经济、无需动力设施和排烟设优点:自然排烟构造简单、经济、无需动力设施和排烟设备,应优先考虑采用自然排烟备,应优先考虑采用自然排烟v缺点:自然排烟受到室外风向、风速和热压作用的影响,缺点:自然排烟受到室外风向、风速
22、和热压作用的影响,排烟效果不稳定,火灾甚至会通过排烟口向上蔓延排烟效果不稳定,火灾甚至会通过排烟口向上蔓延采用自然排烟的条件?2024/9/6 周五28一、自然排烟应用范围一、自然排烟应用范围v当需设置防烟设施的当需设置防烟设施的部位部位具备以下条件时,宜优具备以下条件时,宜优先采用自然排烟方式:先采用自然排烟方式:建筑高度建筑高度50m的一类公共建筑和建筑高度的一类公共建筑和建筑高度100m的居的居住建筑,靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间住建筑,靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室,宜采用可开启外窗的自然排烟方式前室或合用前室,宜采用可开启外窗的自然排烟方式防烟楼梯间前
23、室或合用前室如能利用敞开的阳台、凹防烟楼梯间前室或合用前室如能利用敞开的阳台、凹廊自然排烟或前室有不同朝向的可开启外窗自然排烟廊自然排烟或前室有不同朝向的可开启外窗自然排烟时,该楼梯间可不设防烟设施。如图时,该楼梯间可不设防烟设施。如图7-4和图和图7-5所示。所示。2024/9/6 周五292024/9/6 周五30v根据规范规定,需设置排烟设施的根据规范规定,需设置排烟设施的场所场所,满足下,满足下列条件时,宜优先采用自然排烟:列条件时,宜优先采用自然排烟:需设排烟设施的地上或地下房间有可开启外窗时,宜需设排烟设施的地上或地下房间有可开启外窗时,宜采用自然排烟采用自然排烟长度不超过长度不超
24、过60m的走道有可开启外窗时,宜采用自然的走道有可开启外窗时,宜采用自然排烟排烟建筑面积不超过建筑面积不超过2000m2的地下汽车库有可开启外窗时,的地下汽车库有可开启外窗时,宜采用自然排烟宜采用自然排烟多层建筑的中庭及净空高度不超过多层建筑的中庭及净空高度不超过12m的高层建筑中的高层建筑中庭,可采用可开启的天窗或高侧窗的排烟方式庭,可采用可开启的天窗或高侧窗的排烟方式2024/9/6 周五31二、自然排烟设计二、自然排烟设计v自然排烟设计相对较简单,但需与建筑专业配合自然排烟设计相对较简单,但需与建筑专业配合保证对外的排烟口或排烟窗设置位置和面积满足自然保证对外的排烟口或排烟窗设置位置和面
25、积满足自然排烟要求排烟要求v自然排烟设计的内容自然排烟设计的内容自然排烟口面积的确定自然排烟口面积的确定自然排烟口的设置自然排烟口的设置(一)自然排烟口(窗)有效面积(一)自然排烟口(窗)有效面积(“高规高规”)自然排烟开口有效面积应符合表自然排烟开口有效面积应符合表7-1的规定。的规定。另外,自然排烟可以利用排烟竖井实现,其排烟方式另外,自然排烟可以利用排烟竖井实现,其排烟方式和排烟口要求如图和排烟口要求如图7-6所示。所示。2024/9/6 周五322024/9/6 周五332024/9/6 周五34(二)自然排烟口设置(二)自然排烟口设置由于自然排烟受到室外风向、风速和热压作用的影响,由
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