地下车库的防排烟设计.doc

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交流主题：地下车库的防排烟设计
专家观点：建议平时排风及火灾排烟共用系统
一、地下停车场有害物的种类及危害
枫松柏说：氧化物（NOX）等有害物。它们来源于曲轴箱及排气系统。燃油箱、化油器的污染物主要为碳氢化合物（HC），即由燃油气形成的。若控制不好，其污染物将达到总污染物的15％～20％；由曲轴箱泄漏的污染物同汽车尾气的成分相似，主要有害物为CO、HC、（NOX）等。有的汽油内加有四乙基铅作抗爆剂，致使排出的尾气中含有大量铅成分，其毒性比有机铅大100倍，对人体的健康和安全很危害很大，其表现有：
（1）一氧化碳是最易中毒且中毒情况最多的一种气体，它是碳不完全燃烧的产物。当人吸入一氧化碳，经肺吸收进入血液。因一氧化碳与血红蛋白的亲和能力比氧气大210倍，因而很快形成碳氧血色素，阻碍了血色素输送氧气的能力，导致人严重缺氧，发生中毒现象。
（2）大量的氮氧化合物（NOX）排到空气中也引起人们的中毒，对粘膜、吸收道、神经系统、造血系统引起损害。
（3）汽油热气内毒性最大的是芳香的碳氢化合物，各种牌号的汽油内芳香的碳氢化合物的含量一般为2％～16％。当人们吸入汽油蒸气后，会引起人的特殊的刺激（以如麻醉）。当中毒严重时，将会导致人们丧失知觉，并引起痉挛。
（4）有易燃易爆危险。汽油发爆极限为下限2.5％，上限为4.8％。当空气内一氧化碳的含量为15％～75％时，一氧化碳也会发生爆炸。
怠速状态下，CO、HC、NOX三种有害物散发量的比例大约为7：1.5:0.2。由此可见，CO是主要的。根据TT36－79《工业企业设计卫生标准》，只要提供充足的新鲜的空气，将空气中的CO浓度稀释到《标准》规定的范围以下，HC、NOX均能满足《标准》的要求。
二、地下车库的气流分布
枫松柏说：根据上述关于《地下停车场有害物的种类及危害》，则对于车库内的送排风气流有了很高的要求，即要排除比空气重的汽车尾气，又要排除比空气轻的CO。所以对于车库的送排风口的设置提出了要求。首先要求气流要均匀，不论送风还是排风。风量分配上要求上排1/3，下排2/3。 但是由于受车库建筑结构的限制，工程实际中，车库排风口均集中布置在停车位上部，下部排风口已取消。
三、通风系统设计
1、防火分区按照防烟分区分设送排风机房（两送两排）
枫松柏说：地下车库防火分区可以做到4000平米（均设置喷淋系统，防火分区面积增加一倍。）而根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》要求设置机械排烟的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000平米，且防烟分区面积不应跨越防火分区。暖通专业根据防排烟的控制来考虑并且综合考虑地下风管的合理布置。减少风管对于地下车库层高的影响。建议每个防烟分区均设置一送一排的送排风机房，对于一个防火分区就是两送两排。并且最好送排风机房位置在防烟分区的两侧考虑。有利于气流组织。有利于风管布置，最大限度内减少风管交叉对于层高的影响。 现在对风量的计算及风机选择做以概述。 因为是两送两排所以按照每个防烟分区进行计算。2000平米层高3.4米（净高）计算。一般不按照车库CO浓度计算。实际工程中按照换气次数进行计算。进5排6。排风量为2000x3.4x6=40800m3/h，选择排风机时附加10%的漏风系数。则风机排风量为44880 m3/h。补风量为2000x3.4x5=34000m3/h，选择补风机风量为37400 m3/h。我们看基本上补风风量为排风风量的80%。所以有的时候就是按照排风的风量80%计算补风风量。 对于漏风量及风压的附件值这里也一并介绍：考虑到风管设备的漏风及压力损失计算的不精确，选择风机时应考虑附件量。对于一般的送排风系统，采用定转速通风机时，风量附加5%~10%，风压附加10%~15%，排烟风机风量附加10%。对于除尘系统风量附件10%~15%，风压附加为10%。 从运行角度讲，防排烟系统与平时送风系统合用，如果成天运行对于平时的运行费用有很大增加。所以有时候按照计算措施，如果是住宅楼下部的地下车库出入频率较低，按照进3排4来计算平时的排风量。再有如果超过3米的层高可以按照3米层高计算，超过部分不再考虑。则排风为2000x3x4=24000风量。补风为2000x3x3=18000风量。则风机风量也附加10%。相对于消防时风量小了近一半。平时运行费用大幅度减少。 根据以上可以看出我们选择风机时候有两种选择。
第一、选择一台送风机，一台排烟风机，但是都双速运行。平时低速运行，火灾高速运行。技术可以实现。设计简单机房面积小。系统简便。
第二、分别选择两台风机，两台排风两台补风。平时都运行一台，火灾时运行两台。这样控制简单，但是多占了几平米机房面积。
以上两种做法都是平常我们常用的做法。
2、防火分区统一设置送排风机房（一送一排、一送两排）
枫松柏说：防火分区统一设置送排风机房，一送两排这个是最常见的。4000平米的防火分区，按照2000平米防烟分区，每个防烟分区各设置一个排烟机房。而送风机房设置一个。现举例计算如下，2000平米层高3.4米（净高）计算。实际工程中按照换气次数进行计算。进5排6。排风量为2000x3.4x6=40800m3/h，选择排风机时附加10%的漏风系数。则风机排风量为44880 m3/h。按照进3排4来计算平时的排风量。再有如果超过3米的层高可以按照3米层高计算，超过部分不再考虑。则排风为2000x3x4=24000风量。所以排风机选择双速排风机。高速排烟低速平时排风。补风机选择一台22000风量的两台。平时全部运行送风，火灾时全部运行排烟。按照规范，要求补风可以选择到超过排烟量的50%即可。而平时运行还能满足80%的补风量。也能满足使用要求。
当然一个防火分区两个防烟分区的机房，一送一排的做法与前面的相类似只不过把两个排烟机房的风机设置在一个机房内。分管要长些，但是风管到底多长合适呢，是不是可以做到200米呢。下面就这个问题做以探讨。
风管的长度探讨，按照《公共建筑节能设计标注》要求，普通机械通风系统的风机的单位风量耗功率限制为0.32。根据WS=P/(3600yt)其中风机的总效率为0.95*（0.5~0.65）则解出风机的全压为700Pa。考虑的风机的损失大约100Pa，管道内动压的要求为120Pa，还有480Pa。在地下车库内选择风管时不想让风管很大所以流速尽量要最大。这里选择限值的（6~14）的14m/S。大约沿程阻力在3.2Pa左右。一般按照估算局部阻力和沿程阻力之和大约是在3~5倍沿程阻力这里选择4倍这是13Pa左右。则管道长度为480/13=37米。这里要求按照以上选择进行设计通风系统分管最长度在37米左右，否则就不满足节能设计标准。当然你风管的风速和沿程阻力是随着你分管的选择是变化的。如果你按照风速10m/s进行选择，沿程阻力大约是1.6Pa。则分管长度计算为大于60米左右。但是这样风管会很大，地下室的层高会让风管占去很大高度。一般得要保证地下车库2.4米净高，局部上也不能低于2.2米。消防系统电气专业，通风专业一般要占去大约800mm的空间。建筑专业会对我们据理力争的。想办法压下风管的高度，对于我们来说你选择比较大的风管是不现实的。控制风管长度就要增加机房数量。建筑专业也会以占用车库面积为由不能满足你的要求。这样对于我们来说就要在自己专业上想办法来解决。下面就这个问题做以探讨。
对于狭长的防火分区，机房有限，高度也有限，当不能满足节能要求时的风管的布置意见。我们知道节能设计规范是要求普通的送排风系统，对于排烟系统不做要求。排烟系统的排烟管道的风速限制为20m/s。这就是我们经常看到排烟风机的风压为1200Pa的也不在少数的原因。而排风系统就在出机房10~20米的地方集中设置多个排风口。靠诱导风机去把风从一侧吹过来，解决送风、排风的死角。而火灾时用70°C防火阀关闭排风管道，打开常闭的280°C排烟防火阀，风管排烟。这也是我们常用的地下室风系统的设置思路。
3、挡烟垂壁的设置
枫松柏说：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，防烟分区作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火灾蔓延。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的固定或活动挡烟设施。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进行排烟。如果防烟分区的面积过小，会使排烟系统或垂直烟道数量增多，提高系统和建筑造价；如果防烟分区面积过大，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。
四、车库送排风系统风机的选择
五、车库诱导通风的应用
枫松柏说：在前面叙述中一直提到诱导通风的使用，现在对于诱导通风加以介绍射流诱导通风系统就是利用射流的诱导特性，在送风口处导入新鲜空气，采用超薄型射流器以高速喷出的空气主流，诱导及搅拌周围大量空气，一方面稀释车库空间有害气体，另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向，从而得以在进风口处引入新风，在排风口处顺利排出废气的目的，保证了车库空间良好的换气效果。车库部分选用该形式，选型结果如下： 型 号： TOPVENT(JET/JDY) 风量（m3/h）：600～750 喷嘴形式：Ⅰ　Ⅱ　Ⅲ 射程(m)：15 　12　 10 边界层宽度(m)：6 　8 　12 诱导比： 1　：20 功率(W)：60 电压(V)：220 噪声dB(A)： ≤45 重量（kg）：30 射流诱导通风系统与传统通风系统比较，系统简单无风管，系统造价低，运行成本低。废气被大量新鲜空气稀释，废气平均浓度降低。能有效控制气流方向，空气流畅，无停滞死角，环境空气品质好。即使主送排风机停止运转，射流器运行，亦能使空气流动。利用楼板与梁之间的空间，易与其它管路配合，节省空间，施工简单，美观大方。可降低楼层高度及土建成本。射流器风量小，主送排风机静压低，噪音大降低。
1)　节省空间，减少工程投资
一般诱导风机箱体仅250mm高，可在梁间布置，直接吊挂于楼板下，有效降低设计层高约400mm以上，减少地下工程开挖和浇筑混凝土等施工费用，降低投资;避免了风管与其他管线(电缆桥架、消防喷淋管道等)的交叉问题，也使车库内空间开阔，布局简洁美观。
由于诱导系统的排烟风管不再兼作排风管，故排烟管内风速可加大至15～20m/s，每个排烟口的覆盖半径可达30米，最终使排烟管的尺寸和布管密度较常规做法大幅减少，可相应的把排烟管布置在室内四周沿墙或其它不占用通行的位置。
2)　施工简单，安装灵活
诱导风机体积小，重量轻，无需接管;安装形式灵活多样，纵吊、横吊、壁挂均可;单相220V电源，配线简单。
3)　管理方便，节省运行费用
由于无通风管路，送、排风风机所需风压降低，电机功率随之下降，有效解决运行费用高的问题，避免采用传统通风系统形式，业主或物业分时段运行、甚至不运行带来的车库内部空气质量差的矛盾。同时，诱导通风系统运行噪音低，维修量小。
当车库具备良好的自然进风条件时，如有直接通向室外的车道、疏散出口或设有百叶外窗，可以不设机械送风系统。使节能不仅仅表现在数量的节约，更加节省高品位能源。
4)　通风效果好
诱导通风系统能够有效扰动周围空气，增加车库上、下部气流紊动，使沉积于车库下部的有害气体随气流向排风口流动，解决了下部排风口设置困难的问题。同时，有利于排除车道两侧的有害气体，不易产生死角，空气品质好;喷嘴方向可以随时调整，以适应不同的建筑形式;室内空气分布均匀，有害物经稀释后平均浓度降低。
智能型诱导风机自带CO感测探头，可以对风机附近空气的CO浓度进行采样，由反馈信息自动控制诱导风机的启停。因此，诱导通风系统仅靠诱导风机单独运行(送、排风风机停止运行)也能使室内空气流动，避免出现局部空气质量恶劣的情况。这种方式较好地满足了《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.5.11条要求。现在总结就到这里，如果大家比较活跃，如果有什么问题大家一起来探讨，有些东西是自己写的有些东西是转载的。或者网上搜索的。
均匀送风的的设计：
大家一直关注均与送风的设计。现在就这一问题跟大家探讨。
首先均匀送风的条件。在一根等断面的钢制风管的壁面上，均匀的开设一定数量且面积相等的侧孔进行送风，不难发现，气流出口风速从风管首端向末端方向不断地增加，其送风量也是相应的增大，无法实现均匀送风。
究其原因是，随着空气从沿途的侧孔出风，风管的风量不断减少，流速和动压相应降低，因而所复得的静压值也随之增大，表现在气流出口方向上，处于风管首端侧孔的气流平行于风管轴线，然后逐渐地改变方向，到接近末端侧孔时，气流差不多与轴线垂直，也就是说气流的出流角沿着流动方向不断地增大。
实现均匀送风的条件就是，保证风管上每一个侧孔的静压相等，也就是风管全长上的静压保持不变，这是实现均匀送风的首要条件。
为了保持风管上的静压不变，必须使风管首端速度大于末端速度。并使首端的动压与末端的动压之差等于风管全长上的压力损失。于此同时，还必须沿着风管的长度方向来改变断面，也就是说，风管的断面应向着末端方向逐渐缩小，这是因为对于钢制风管而言，内表面光滑。因为流速下降而产生的静压复得往往大于风管的压力损失，故不得不沿着气流前进方向把断面缩小，使富裕的静压转化为动压，只有这样才能使风管全长上静压保持恒定。
每个侧孔的流量系数相等。为了增大气流的出流角，最好使气流方向尽可能地垂直于风管轴线，工程上也可以采取一些措施，在孔口处设置导向叶片或送风格栅，或者把侧孔改为短管。
均与送风风管的类型。
（1）按风管全长上静压不变的原理设计的均匀送风管道，沿长度方向的断面是逐渐缩小的，而侧孔（短管）的面积是不变的所以其出风速度是相同的，在设计时使第一个侧孔的出流角大于60度，则可获得较好的均匀送风效果。
（2）按风管全长上静压变化的原理来设计的均匀送风管道，风管的断面是不变的，由于静压沿长度方向逐渐增大，侧孔或条缝口的侧面积必需是变化的，并沿着长度方向逐渐减小。
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问题1、 （insistfw）网友问：地下车库采用自然通风的可能性不大吧，条件受限制，而且一般进深太长，地下室温度较稳定，夏季较低，空气不易排出，而且就算是冬季，地下车库的出入口形式也不太能提供自然对流的条件吧。如果采用自然通风，请教下有没什么可供学习的案例？专家答：对于地下车库采用自然通风基本上没有，一般靠出入口的防火分区可以采用机械排烟及排风，自然补分的形式。自然通风排烟需要满足面积要求，2%-5%这个是根本 ...

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二、地下车库的气流分布 根据上述关于《地下停车场有害物的种类及危害》，则对于车库内的送排风气流有了很高的要求，即要排除比空气重的汽车尾气，又要排除比空气轻的CO。所以对于车库的送排风口的设置提出了要求。首先要求气流要均匀，不论送风还是排风。风量分配上要求上排1/3，下排2/3。 但是由于受车库建筑结构的限制，工程实际中，车库排风口均集中布置在停车位上部，下部排风口已取消。

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1、防火分区按照防烟分区分设送排风机房（两送两排） 地下车库防火分区可以做到4000平米（均设置喷淋系统，防火分区面积增加一倍。）而根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》要求设置机械排烟的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000平米，且防烟分区面积不应跨越防火分区。暖通专业根据防排烟的控制来考虑并且综合考虑地下风管的合理布置。减少风管对于地下车库层高的影响。建议每个防烟分区均设置一送一排的送排风 ...

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二、防火分区统一设置送排风机房一送两排 防火分区统一设置送排风机房，一送两排这个是最常见的。4000平米的防火分区，按照2000平米防烟分区，每个防烟分区各设置一个排烟机房。而送风机房设置一个。现举例计算如下，2000平米层高3.4米（净高）计算。实际工程中按照换气次数进行计算。进5排6。排风量为2000x3.4x6=40800m3/h，选择排风机时附加10%的漏风系数。则风机排风量为44880 m3/h。按照进3排4来计算平时的排风量。再有如果超 ...

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三、挡烟垂壁的设置 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，防烟分区作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火灾蔓延。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 ...

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四、车库诱导通风的应用 在前面叙述中一直提到诱导通风的使用，现在对于诱导通风加以介绍 射流诱导通风系统就是利用射流的诱导特性，在送风口处导入新鲜空气，采用超薄型射流器以高速喷出的空气主流，诱导及搅拌周围大量空气，一方面稀释车库空间有害气体，另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向，从而得以在进风口处引入新风，在排风口处顺利排出废气的目的，保证了车库空间良好的换气效果。车库部分选用该形式，选型结果如 ...

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那个公式，是计算风量的公式还是什么公式。风量的是按照换气次数按照体积计算然后计算次数，很简单的。我想你是不是那个风管长度按照节能的那个公式。根据WS=P/(3600yt)其中风机的总效率为0.95*（0.5~0.65）则解出风机的全压为700Pa。考虑的风机的损失大约100Pa，管道内动压的要求为120Pa，这个120帕是1/2*密度*速度平方算出来的。速度不就是选择的14吗。1/2*1.2*14*14=120Pa，还剩下480Pa。700-120-100=480.在地下车库内选择风管 ...
问题1、
（insistfw）网友问：地下车库采用自然通风的可能性不大吧，条件受限制，而且一般进深太长，地下室温度较稳定，夏季较低，空气不易排出，而且就算是冬季，地下车库的出入口形式也不太能提供自然对流的条件吧。如果采用自然通风，请教下有没什么可供学习的案例？
专家答：对于地下车库采用自然通风基本上没有，一般靠出入口的防火分区可以采用机械排烟及排风，自然补分的形式。自然通风排烟需要满足面积要求，2%-5%这个是根本达不到的。除非是半地下或者地上车库。所以基本上是机械排烟机械补风。或者自然补风。

问题2、
（liuhongqiangtumu）网友问：地下车库排烟量的计算大家都是按照消除余热余湿计算的，还是通过换气次数估算的？
专家答：地下车库的排烟量计算不是为了消除余热余湿，是为了消除有害气体，CO等。所以是按照消除有害气体的量来考虑，余热余湿是空调的设计原则。一般是按照换气次数来考虑。后面章节会讲到。

问题3、
（空谷觅知音）网友问：地下车库的风口距离一般多少，还有，一般设计时，管道中的风速取多少？好像风速是要有个递减的趋势，想请教一下怎样递减？
专家答：对于地下车库的送风口一般没有距离要求，对于排风有要求，准确的说是排烟有要求，满足最远点30的排烟要求。并且排烟口距离疏散出口应该大于1.5米。对于风速递减的趋势，没有这个说法。如果风速递减，总压力如果不变的话或者减少没有风速减少的趋势大，则静压加大。送风量（排风量）加大这不符合咱们设计的初衷。咱们希望各个排风（送风口）风量基本相同，所以只有改变风道断面积。用锥形断面积。或者不变风管面积而是改变风口的面积。送风沿着送风方向风口越来越小。排风也是沿着排风方向越来越小。
对于均匀送风一张详见注册设备工程师考试复习教材第二版P242~P244页有详细介绍。

问题4、
（dwxwizard）网友问：请问，地下车库，排风与排烟合用的风管，排风的风速控制在多少？ 规范里谈到的“金属风管风速不宜超过20m/s”，是针对排烟风速而言的吗？
另外，工程经验上，排烟风速与排风风速一般为多少？风管中的风速一定是递减的吗？
专家答：假若排风与排烟风管合用一般控制到风速最大14米，详见空调通风设计规范要求。20米是排烟的要求。另外问道风速问题如果想每个口都出均衡的风量比且少用调节阀来调节而言，还是风速要递减。前面已经叙述。

问题5、
（insistfw）网友问：地下车库采用自然通风的可能性不大吧，条件受限制，而且一般进深太长，地下室温度较稳定，夏季较低，空气不易排出，而且就算是冬季，地下车库的出入口形式也不太能提供自然对流的条件吧。如果采用自然通风，请教下有没什么可供学习的案例？
专家答：如果一段风管，有几个风口，要保证远端风口和近端风口风量一致。但是把近断风口尺寸设置小点，远端设置大点，这方法在现实中不能采用的话怎么办呢？我们现在实际设计当中，往往简单的做法就是每个百叶排风口自带调节阀，这个确实可以较好的解决这个问题。
但是如果想不加阀门解决这个问题，就需要利用静压复得法的相关原理，风速在风管当中逐渐减小，利用获得的静压来克服风管的延程及局部阻力。这样如果，这段风管从近端到远端有三到四个风口，每个风口间距4~6米的话，其实是可以通过设计保证均匀出风的。
所以，对于一段不带调节装置的支风管，风速逐渐递减的做法，是有利于均匀出风的。

问题6、
老瞿网友问：地下车库采用自然补风的时候，你车库入口的面积一般是多大可以满足要求？还有就是如果采用自然补风，车库入口风速过大会有什么影响？
专家答：地下车库采用自然补风的不少，一般如果有直接对外的坡道入口部分就采用自然补分机械排烟/排风。对于面积要求按照排风50000风量来算，补风达到25000就可以了。面积不小于2.5平米就可以了，风速是按照2~3米核算的。这个风速对于入口来说没有什么影响。再有入口方面一般都是6*3米高。远远大于你所要求，没有必要纠结风速。不会有感觉的。
老瞿网友追问：嗯自然补风量不要低于50%就行，我在某个设计上面看到那个风速推荐是0.5米每秒，我忘记在那个上面看到的，你说的2~3米每秒有相关规范上面有么？你也说的对不要纠结这个风速，但是是不是只要有车库入口都会满足自然补风要求呢？谢谢
专家答：2~3米规范没有要求，只不过咱们自然通风时我选择风口速度就是按照这个做的。实际上40000/3600/6/3=0.6米左右。风速不是很大肯定能满足要求。不用再次纠结。

问题7、
w437177029网友问：地下室丙类库房送排风，排烟补风系统应该怎么划分，有时候会碰到有的房间面积很大（大于50）有的很小。
专家答：这个是经常遇到的，均上排烟，排烟口进到各个房间内，或者面积不超过60平米的小房间。可以几个房间做为一个防烟分区，通过全自动排烟防火阀来控制看一看几个房间一起动作。控制60平米是为了满足排烟风机不小于7200立方米。使排烟量最小。不要忘记了做补风。
w437177029网友说：那就是说，这些风口平时排风，火灾时排烟，火灾时自动关闭不着火区域的排烟口，这样风口是不是的带有自动监测该区域是否着火，自动开闭的功能。

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