防排烟系统基本原理

防排烟系统◆建筑，尤其是高层建筑，起火因素多。发生火灾时，火势蔓延快，扑救疏散困难，损失重大。◆建筑物内室内用品、家具利用合成材料的较多，燃烧时热量释放速率快，燃烧产生的有害气体复杂，火灾烟气成为对人的生命安全威胁最大的因素。据统计，火灾死亡人中80％由于吸入毒性气体而致死的。一、烟气的产生及危害二、防排烟系统的目的和作用三、建筑防排烟系统四、建筑物内的防排烟方式五、防排烟系统设备六、防排烟系统的调试、检测与验收◆烟气是由燃烧或热解作用而产生的，散发于空气中能看到的燃烧产物叫烟雾。◆烟雾是由浮游在空气中的微小固体颗粒、微小液滴及气体和蒸气组成。◆烟气对人体的危害主要是燃烧产生的有毒气体引起的窒息、对人体器官的剌激、高温作用等。烟气的产生及危害◆可燃物质大都为有机物，主要由碳、氢、氧、硫、氮、磷等元素构成，燃烧时产生大量有毒气体，达到一定浓度后，对人体有不同程度的危害。◆例如氰化氢是一种迅速致死、窒息性的毒物；二氧化氮对肺剌激性强，能引起即刻死亡以及滞后性伤害；氨气对眼、鼻有强烈刺激作用；氯化氢是呼吸道刺激剂。烟气的产生及危害1、烟气在着火房间内遇到顶棚后水平扩散，受周围建筑围护结构的阻挡和冷却，沿墙流动的，烟气不断产生，上部烟层逐渐增厚到达门窗开口，通过开启的门窗向室外和走廊扩散。门窗关闭，至室内温度升高到一般为200～300℃时，门窗上的玻璃破裂，烟气从门窗外扩散。烟气的产生及危害2、烟气在走廊内从房间内流向走廊内的烟气，附贴在天棚流动，速度一般为每秒0.5～0.8米，受冷却和空气混合，烟层变厚。烟气的产生及危害3、烟气沿楼梯间、电梯井、管道井等竖井内竖井上下开口的高差大，火灾时，燃烧放出的大量热量，竖井内温度快速升高，建筑物热压造成的自然通风量加大，烟囱效应显著，火灾的蔓延迅速，垂直向上的速度约3～4米/秒。烟气的产生及危害◆建筑内部必须设有周密而可靠的防烟、排烟系统。◆防排烟内容：（1）将火灾产生的烟气，在着火房间或着火房间所在的防烟区内就地排出；（2）防止烟气扩散到疏散通道和其它防烟分区中去；（3）确保疏散和扑救用的防烟楼梯及消防电梯间内无烟，使人员可以迅速疏散，给抢救工作创造条件。◆防排烟的主要部位：房间、走道、防烟楼梯间、前室、消防电梯间前室、合用前室。烟气的产生及危害防排烟系统的目的和作用建筑防排烟分为防烟和排烟两种形式。防烟的目的是将烟气封闭在一定的区域内，以确保疏散线路畅通，无烟气侵入。排烟的目的是将火灾时产生的烟气及时排除，防止烟气向防烟分区以外扩散，以确保疏散通路和疏散所需时间。1、防火分区在建筑内部采用防火墙、耐火楼板、防火卷帘、防火门等防火分隔设施把建筑物划分为若干个防火单元，在火灾发生时，阻止火势、烟气的蔓延和扩散，便于消防人员的灭火和扑救，减少火灾危害建筑防排烟系统水平防火分区◆水平防火分区的分隔物，主要依靠防火墙，也可以利用防火水幕带或防火卷帘加水幕。◆防火墙是指由非燃烧材料组成，直接砌筑在基础上或钢筋混凝土框架梁上，耐火极限不小于3h的墙体。防火墙上尽量不开洞口，必须开设时，应设耐火极限不小于1.2h的防火门窗。建筑防排烟系统垂直防火分区◆高层建筑的竖直方向通常每层划分为一个防火分区，以耐火楼板（主要是钢筋混凝土楼板）为分隔。◆对于在两层或多层之间设有各种开口，如设有开敞楼梯、自动扶梯、中庭（共享空间）的建筑，应把连通部分作为一个竖向防火分区的整体考虑，且连通部分各层面积之和不应超过允许的水平防火分区的面积。建筑防排烟系统2、防烟分区◆火灾发生时，为了控制烟气的流动和蔓延，保证人员疏散和消防扑救的工作通道，需对建筑划分防烟分区。◆设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间，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500m，防烟分区不跨越防火分区建筑防排烟系统建筑防排烟系统房间走廊防烟楼梯间前室防烟楼梯间室外火灾时人员的疏散◆各部分用防火墙或防烟墙隔开，采取防火排烟措施，可疏散过程得到安全保护。◆室内疏散人员从一个分区向另一个分区移动需要花费时间，移动次数越多，就越要有足够的安全性。疏散路径1、公共建筑、高度大于24米的单层公共建筑设防排烟设施的部位：（1）经常有人停留或可燃物较多大于300平方米的房间（2）地下室：一个房间大于50平方米、总面积大于200平方米（3）地下室内走道长于20米（4）其他建筑内走道长于40米（5）中厅防排烟设置部位2、高层民用建筑设防排烟设施的部位：（1）长度超过20m的内走道。（2）面积超过100m2且经常有人停留或可燃物较多的房间。（3）中庭（4）地下室：一个房间大于50平方米、总面积大于200平方米（5）封闭的避难层（6）防烟楼梯间、前室及合用前室防排烟设置部位防烟方式1、不燃化防烟方式在建筑设计中；尽可能地采用不燃烧的室内装修材料、家具、各种管道及其保温绝热材料，产生烟气量大大减少，烟气浓度大大降低。2、密闭防烟方式当发生火灾时将着火房间密闭起来。这种方式多用于较小的房间，因密闭性能好时，也能达到防止烟气扩散的目的。3、阻碍防烟方式在区域边界上设置隔烟和阻烟设施而实现的，这些设施包括防烟垂壁和挡烟梁两大类。4、机械加压防烟方式在建筑物发生火灾时，对着火区以外的有关区域进行送风加压，使其保持一定的正压，以防止烟气侵入的防烟方式。排烟方式1、自然排烟方式利用火灾时产生的热烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。2、机械排烟方式用机械设备强制送风或排烟的手段来排除烟气的方式。机械送风正压排烟方式自然排烟方式一、自然排烟◆利用火灾产生的热烟气流的浮力作用和室外风力作用使烟气通过建筑物的对外开口排至室外的方式，实质是热烟气和冷空气的对流运动建筑物内的防排烟方式除建筑高度超过50m的一类公共建筑外，靠外墙的下列部位，宜采用自然排烟方式。自然排烟窗宜设置在上方，有方便开启的装置。排烟口距防烟分区最远点不大于30米。建筑物内的防排烟方式自然排烟示例建筑物内的防排烟方式自然排烟示例建筑物内的防排烟方式自然排烟示例◆竖井排烟方式在着火层与排烟口的高差较大时有较好的排烟效果，其主要缺点是所需要的排烟竖井的断面较大建筑物内的防排烟方式自然排烟示例◆对于设有可开启外窗的房间，可利用外窗进行自然排烟；对于无窗房间或设固定窗扇的房间，可采用排烟竖井开设专用排烟口实现自然排烟。建筑物内的防排烟方式二、机械防排烟◆借助机械力作用强迫送风或排气的手段来排除火灾烟气的方式。◆送风和排烟可全部借助机械力作用，也可一个借助机械力的作用，另一个则借助自然通风或排烟作用，据此，机械排烟又具体分为三种方式。建筑物内的防排烟方式1、机械防排烟的位置（1）对房间或走道进行机械排烟，并及时送入不小于排烟风量50％的风量（2）对楼梯间、前室、合用前室进行加压送风，使这些部位的气压比火灾房间高（3）对房间、走道、中庭单纯用排烟机把火灾所产生的烟气通过排烟口排至室外。建筑物内的防排烟方式机械防排烟类型机械送风防烟机械排风排烟前室、合用前室、防烟楼梯间、封闭避难层房间、走廊、中庭建筑物内的防排烟方式室外下部取风口下部送风机楼梯间前室送风道楼梯间前室送风口楼梯间前室机械送风防烟系统流程室内走廊中庭地下室排烟口排烟风道屋面排烟风机屋面排风出口机械排风排烟系统流程建筑物内的防排烟设施2、机械送风防烟系统的优点：(1)不依靠挡烟物体的严密性。(2)较好地对付热压、风压和浮力的影响。(3)利用气流来阻挡开敞门洞处的烟气流。在人员疏散和火灾扑救期间，防止烟气通过开启的门洞扩散建筑物内的防排烟方式3、机械送风防烟系统原理◆机械防烟的烟气控制是利用风机造成的气流和压力差结合建筑物的墙、楼板、门等挡烟物体来控制烟气的流动方向。建筑物内的防排烟方式机械送风防烟系统的原理建筑物内的防排烟方式加压送风示例建筑物内的防排烟方式4、加压送风注意事项◆前室的送风口应每层设置一个。◆防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2～3层设一个。◆采用机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室由于要求维持的正压不同，宜分别设置独立的加压送风系统。建筑物内的防排烟方式◆机械排烟是利用排烟风机抽吸着火区域内的烟气，排至室外。着火区域内形成负压，防止烟气蔓延扩散。又称负压排烟。◆优点：（1）不受排烟风道内温度的影响，性能稳定；（2）受风压的影响小；（3）排烟风道断面小。◆缺点：（1）设备要耐高温；（2）需要有备用电源；（3）管理和维修复杂5、机械排烟建筑物内的防排烟方式水平布置的机械排烟系统一个水平的集中排烟系统可包含两个或两个以上面积较小的防排分区，而一个面积较大的防排烟分区也可划分成几个面积较小的系统。建筑物内的防排烟方式中庭的机械排烟系统建筑物内的防排烟方式走廊的机械排烟系统建筑物内的防排烟方式走道排烟口的布置建筑物内的防排烟方式防排烟系统设备排烟防火阀排烟防火阀说明一般安装在排烟系统的管道上，平时处于常开状态，火灾时，当排烟气流温度达到280℃吋，温感器动作将阀门关闭，起到排烟阻火的作用。1、温控：温感器动作阀门自动关闭；2、电控：消防中心电信号（DC24V）电磁铁动作阀门自动关闭；3、手动关闭、手动复位；4、关闭后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号。防排烟系统设备防火阀防火阀说明该阀门安装在有防烟、防火要求的通风、空调系统的管道上，平时处于常开状态，火灾时关闭起到防烟阻火的作用。1、温控：温感器动作阀门自动关闭；2、电控：消防中心电信号（DC24V）电磁铁动作阀门自动关闭；3、手动关闭、手动复位；4、关闭后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号防排烟系统设备正压送风阀口正压送风阀口说明正压送风口又称为加压送风口、多叶送风口在其阀体正面装有一铝合金风口，一般安装在电梯前室、楼道等处的侧墻上，有一个操作小室，可设置于阀体的左右或上下位置，该小室装有一活动小门，便于进行操作。主要功能、特点：平时常闭，电动、手动开启；输出开启动作信号，一组无源触点信号；手动复位关闭；自动开启：消防中心电信号（DC24V/0.5A）电磁铁动作阀门自动开启；防排烟系统设备远控排烟阀远控排烟阀说明远控排烟阀的主要功能与排烟阀相同，只是远控排烟阀的阀体与操作装置分离，操作装置安装在阀体附近的距地面高1200mm左右的墻壁上，操作器通过钢丝绳与阀体相联进行远距离控制，钢丝绳的长度一般为6m。1、电控：消防中心电信号（DC24V）电磁铁动作阀门自动开启；2、手动开启、手动复位；3、开启后输出一组有源触点信号和一组无源触点信号。防排烟系统设备国标规定：排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。产品有冷却系统，可以做到通过风机的烟气≥400℃时连续运转≥2小时。在排烟风机的入口总管上应设置当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀，且应与排烟风机连锁，当排烟防火阀关闭时，风机停止运转。消防排烟风机在排烟系统中，重点审查：⑴排烟量是否标注，能否满足防烟分区排烟量的要求。⑵排烟口的设置是否合理。⑶防火阀的设置是否合理。⑷排烟风机的选择是否和系统需要匹配。在正压送风系统中应重点审查：⑴送风总量是否标注，其选择是否满足要求。⑵保持的正压范围是否标注，能否满足要求。⑶正压送风口的设置是否合理，每个风口的风量是多少。⑷风口的开启顺序是否合理。⑸排烟风机的选择是否和系统需要匹配。⑹超压排气设备是否考虑。防排烟系统的调试、检测与验收一.防排烟系统的调试系统的调试是系统安装工程最后的一个重要环节，工程承担单位应认真做好这一环节的工作，为检测验收作好准备。1．送风排烟风机(1)送风、排烟风机的型号、风压、风量及安装位置。(2)风机机座的固定件，防震、防腐措施。(3)风机的电源和主备电源条件；(4)风机进风口与出风门口与系统连接的情况。2防火阀、排烟防火阀型号、安装位置、关闭状况、电源、控制线路连接状况，单件动作的可靠性。3送风口、排烟口的安装伦置、安装质量、动作可靠性、4．管道及连接件的材质、规格以及连接垫圈、管道