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9.4 机械排烟


9.4 机械排烟
9.4.1 设置排烟设施的场所当不具备自然排烟条件时,应设置机械排烟设施。
9.4.2 需设置机械排烟设施且室内净高小于等于6.0m的场所应划分防烟分区;每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m²,防烟分区不应跨越防火分区。
    防烟分区宜采用隔墙、顶棚下凸出不小于500mm的结构梁以及顶棚或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体等进行分隔。
9.4.3 机械排烟系统的设置应符合下列规定:
      1 横向宜按防火分区设置;
      2 竖向穿越防火分区时,垂直排烟管道宜设置在管井内;
      3 穿越防火分区的排烟管道应在穿越处设置排烟防火阀。排烟防火阀应符合现行国家标准《排烟防火阀的试验方法》GB 15931的有关规定。
9.4.4 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%。
9.4.5 机械排烟系统的排烟量不应小于表9.4.5的规定。
9.4.6 机械排烟系统中的排烟口、排烟阀和排烟防火阀的设置应符合下列规定:
      1 排烟口或排烟阀应按防烟分区设置。排烟口或排烟阀应与排烟风机连锁,当任一排烟口或排烟阀开启时,排烟风机应能自行启动;
      2 排烟口或排烟阀平时为关闭时,应设置手动和自动开启装置;
      3 排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上,且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.50m。设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m;
      4 设置机械排烟系统的地下、半地下场所,除歌舞娱乐放映游艺场所和建筑面积大于50m²的房间外,排烟口可设置在疏散走道;
      5 防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30.0m;排烟支管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀;
      6 排烟口的风速不宜大于10.0m/s。
9.4.7 机械加压送风防烟系统和排烟补风系统的室外进风口宜布置在室外排烟口的下方,且高差不宜小于3.0m;当水平布置时,水平距离不宜小于10.0m。
9.4.8 排烟风机的设置应符合下列规定:
      1 排烟风机的全压应满足排烟系统最不利环路的要求。其排烟量应考虑10%~20%的漏风量;
      2 排烟风机可采用离心风机或排烟专用的轴流风机;
      3 排烟风机应能在280℃的环境条件下连续工作不少于30min;
      4 在排烟风机入口处的总管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀,该阀应与排烟风机连锁,当该阀关闭时,排烟风机应能停止运转。
9.4.9 当排烟风机及系统中设置有软接头时,该软接头应能在280℃的环境条件下连续工作不少于30min。排烟风机和用于排烟补风的送风风机宜设置在通风机房内。
条文说明
9.4 机械排烟
9.4.1 本条规定了建筑中应设置机械排烟设施的部位。
9.4.2 本条规定了建筑中应划分防烟分区的原则与基本要求。
      设置防烟分区能较好地保证在一定时间内,使火场上产生的高温烟气不致随意扩散,以便蓄积和迅速排除。防烟分区一般应结合建筑内部的功能分区和排烟系统的设计要求进行划分,不设排烟设施的部位(包括地下室)可不划分防烟分区。
      一、防烟分区对于一个建筑面积较大空间的机械排烟是需要的。火灾中产生的烟气在遇到顶棚后将形成顶棚射流向周围扩散,没有防烟分区将导致烟气的横向迅速扩散,甚至引燃其它部位;如果烟气温度不很高,则其在横向扩散过程中将与冷空气混合而变得较冷较薄并下降,从而降低排烟效果。设置防烟分区可使烟气比较集中、温度较高,烟层增厚,并形成一定压力差,有利于提高排烟效果。
      国外对商店烟控系统的有关研究表明:必须用挡烟垂壁从天花板向下延伸,将天花板下的空间分隔成若干防烟分区。
      本规范综合国内外有关标准的要求,规定每个防烟分区的建筑面积不宜超过 500m²,既考虑与有关规范一致,又方便某些面积要求较大的建筑设计。当然,如果防烟分区过大,会使烟气波及面积扩大,不利安全疏散和火灾扑救;若面积过小,则会提高工程造价。因此,设计时应根据具体情况确定合适的防烟分区大小。
      二、本条还规定了用作防烟分区分隔物的要求。在火灾时,建筑物中防火分区内有时需要采用机械排烟方式将热量和烟气排除到建筑物外。为保证在排烟时间内能有效地组织和蓄积烟气,用于防烟分区的分隔物十分关键。为此,参考我国有关规范和国外有关建筑规范的要求,作了相应规定。 
      防烟分隔物可采用墙体、结构梁或具有一定耐火能力的装饰梁,也可采用下垂的不燃烧材料制作的帘板、防火玻璃等具有挡烟功能的物体。
      三、执行本条时应注意以下几点:
      1 防烟分区一般不应跨越楼层。某些情况下,如一层面积过小,允许将多个楼层划分为同一个防烟分区,但不宜超过3层。
      2 对地下室、防烟楼梯间、消防电梯间等有特殊用途的场所,应单独划分防烟分区。
      3 需设排烟设施的走道、 净高不超过6m的房间应采用挡烟垂壁、 隔墙或从顶棚突出不小于0.5m的梁划分防烟分区,梁或垂壁至室内地面的高度不应小于 2m;挡烟分隔体凸出顶棚的高度应尽可能大。
      4 当走道按规定需设置排烟设施,而房间(包括半地下、地下房间)可不设,且房间与走道相通的门为防火门时,可只按走道划分防烟分区。若房间与走道相通的门不是防火门时,防烟分区的划分应包括这些房间。
      5 当房间(包括半地下、地下房间)按规定需设置排烟设施,而走道可不设置排烟设施,且房间与走道相通的门为防火门时,可只按房间划分防烟分区;如房间与走道相通的门不是防火门时,防烟分区的划分应包括该走道。
9.4.3 本条规定了机械排烟系统的布置要求。
      一、防火分区是控制建筑物内火灾蔓延的基本空间单元。机械排烟系统按防火分区设置就是要避免管道穿越防火分区,从根本上保证防火分区的完整性。但实际情况往往十分复杂,受建筑的平面形状、使用功能、空间造型及人流、物流等情况的限制,排烟系统往往不得不穿越防火分区。
      二、排烟系统管道上安装排烟防火阀,在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性的要求,可起隔烟阻火作用。通常房间发生火灾时,房间内的排烟口开启,同时联动排烟风机启动排烟,人员进行疏散。当排烟管道内的烟气温度达到或超过 280℃时,烟气中有可能卷吸火焰或夹带火种。
      因此,当排烟系统必须穿越防火分区时,应设置烟气温度超过 280℃时能自行关闭的防火阀。
      三、穿越防火分区的排烟管道设置防火阀的情况有 2 种:机械排烟系统水平不是按防火分区设置,或排烟风机和排烟口不在一个防火分区,管道在穿越防火分区处设置防火阀;竖向管道穿越防火分区时,在各防火分区水平支管与垂直风管的连接处设置防火阀。
9.4.4 本条规定了地下、半地下空间及其它密闭场所设置机械排烟系统时,要求补风。
      当一个设置了机械排烟系统的场所,自然补风不能满足要求时,应同时设置补风系统(包括机械进风和自然进风),且进风量不小于排烟量的 50%,以便系统组织气流,使烟气尽快并畅通地被排除。但补风量也不能过大,据有关资料介绍,一般不宜超过 80%。
      对于一般有可开启门窗的地上建筑或自然通风良好的地下建筑,在排烟过程中空气在压差的作用下可通过通风口或门窗缝隙补充进入排烟空间内时,可不设补风系统。
      本条规定的地下空间包括独立的地下、半地下建筑和附建的地下室、半地下室。地上密闭空间主要指外墙和屋顶均未开设可开启外窗,不能进行自然通风或排烟的建筑。
9.4.5 本条规定了排烟风机的排烟量计算原则及方法。
      排烟风机的排烟量是采用日本规范规定的数据。日本规定:排烟风机每分钟应能排出 120m³(7200m³/h)以上,且满足防烟区每平方米地板面积排出 1m³/min(60m³/h)排烟量,当排烟风机担负2个及2个以上防烟区排烟时, 应按面积最大的防烟区每平方米地板面积排出 2 m³/min (120 m³/h)的排烟量确定排烟量。
      中庭排烟系统的排烟量国内尚无实验数据,本条系参照国外资料、按中庭的体积计算确定的。
      走道排烟面积即为走道的地面积与连通走道的无窗房间或设固定窗的房间面积之和,不包括有开启外窗的房间面积。同一防火分区内连接走道的门可以是一般门,也可以是防火门。
      在排烟系统设计中划分防烟分区时,除特殊需要外,一般应避免面积差别太大,如 100m²和500m²。若因特殊情况难以避免面积大小悬殊的防烟分区,设计时应合理布置系统和组织气流,使排烟风管和风口的速度均满足本规范的要求。
9.4.6 本条对机械排烟系统中排烟口和排烟阀的设置作了详细规定。
      一、本条规定的排烟口或排烟阀应按防烟分区设置,较大的防烟分区常需设置数个排烟口。排烟时,需同时开启所有排烟口,其排烟量等于各排烟口排烟量的总和,故排烟口应尽量设在防烟分区的中央部位。排烟口至该防烟分区最远点的水平距离如超过 30m,将可能使烟气过于冷却而与烟气层下的空气混合在一起,影响排烟效果。此时,应调整排烟口的布置。
      二、本条还要求排烟阀应与排烟风机联锁,当任一排烟阀开启时,排烟风机均应能自行启动。即一经报警,确认发生火灾后,由消防控制中心开启或手动开启排烟阀,则排烟风机应立即投入运行,同时关闭着火区的通风空调系统。
      执行本条文时应注意:
      1 排烟阀要注意设置与感烟探测器连锁的自动开启装置, 或由消防控制中心远距离控制的开启装置以及手动开启装置,除火灾时将其打开外,平时需一直保持闭锁状态。
      2 手动开启装置设置在墙面上时,距地面宜为 0.8~1.5m;设置在顶棚下时,距地面宜为 1.8m。
      三、根据前面的说明,排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上。为了使在疏散人员的安全出口前 1.5m 附近区域没有烟气,排烟口与附近安全出口(沿疏散方向)的水平距离不应小于 1.5m。烟气温度较高,排烟口距可燃物较近易使可燃物引燃,故设在顶棚上的排烟口与可燃物的距离不应小于1.0m。由于烟气本身的特点,排烟风机宜设置在最高排烟口的上部以利于排除烟气。
      四、排烟口风速不宜大于 10m/s,过大会过多地吸入周围空气,使排出的烟气中空气所占的比例增大,影响实际排烟效果。
      五、设置机械排烟系统的地下、半地下场所,除建筑面积大于 50m²的房间外,排烟口可设置在疏散走道。
      1 此情况是指本规范第 9.1.3 条第 6 款中规定的总建筑面积大于 200m²且经常有人停留或可燃物较多的地下空间。如房间内有人停留,发生的火灾可因房间较小而被人员及时发现,迅速采取施救措施。此时,烟气可经走道内的排烟口或排烟阀排除。如为可燃物较多的房间发生火灾,由于房间较小,每个房间均设置排烟口或排烟阀在实际安装时会有较大困难,而通过走道内的排烟口或排烟阀排除不会对该区域造成较大影响,但房间之间应做好防火分隔。
      2 疏散走道按规定无论是否需要设置机械排烟设施,均应按本规范规定正确计算排烟量,设置排烟口或排烟阀以及排烟系统。
9.4.7 本条规定了进风口与烟气排出口若垂直布置时,进风口宜低于烟气排出口 3.0m,距离太近会造成排出的烟气再次被吸入;水平布置时,其距离不宜小于 10.0m。
      1 上述水平距离不宜小于10.0m、垂直距离不小于 3.0m,是对新鲜空气的进风口和烟气排出口在同一层或在隔层中时的规定。实际工程设计中,进风口与烟气排出口因建筑立面和功能等条件的限制而可能出现多种组合。例如,地下室或首层排烟,排烟口设在距室外地面 2.0m以上的高度,进风口却在屋顶,虽然水平距离不能满足要求,但可以通过进风口与烟气排出口的进、排风的方向合理设置而满足进风的质量要求。
      2 进风口和烟气排出口设在室外时,应考虑防止雨水、虫鸟等异物侵入、堵塞的措施。
      3 烟气排出口的布置位置应根据建筑物所处环境条件(如风向、风速、周围建筑物以及道路等情况)综合考虑确定,不应将排出的烟气直接通向其它火灾危险性较大的建筑物上,也不应设置在可能妨碍人员避难和灭火活动的部位。
9.4.8 本条规定了排烟风机的选取和基本性能要求。
      一、离心风机的耐热性能与防变形等均较好,排烟风机 280℃环境条件下连续工作不少于 30min是可行的。排烟风机可采用离心风机、轴流排烟风机或其它排烟专用风机。
      在选择风机时,除满足排烟系统最不利环路的风压要求外,还必须在系统设计中考虑足够的漏风量。对于金属风道,其漏风量可选择 10%或更大;对于混凝土等风道,则应向建筑提出风道的密封、平滑性能等要求,其漏风量要根据排烟系统管路的长短和施工质量等选取,最小不宜小于20%,排烟系统长或施工质量差,则宜取30%。
      二、本条规定在排烟风机入口总管上应设置当烟气温度超过 280℃时能自行关闭的排烟防火阀,且应与排烟风机连锁,使排烟管道中烟气温度超过 280℃时能自行关闭,防止烟火扩散到其它部位。否则,仅关闭排烟风机,不能阻止烟火通过管道的蔓延。
9.4.9 本条规定了排烟风机和用于排烟补风的送风风机的布置要求。
      排烟风道设置的软接头必须能耐高温且在 280℃温度下可连续运转 30min以上。
      排烟风机和用于排烟补风的送风风机一般应设置在独立的机房内。当设在通风机房内时,该机房应采用耐火极限不小于2.0h的隔墙和耐火极限不小于 1.5h楼板与其它部位隔开。
 
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【已废止】建筑防烟排烟系统设计规范
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