建筑防烟、排烟设计教程

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1、建筑防烟、排烟系统设计高层建筑和地下建筑发生火灾时，烟气的危害很严重。为了及时排除有害烟气，确保建筑物内人员顺利疏散、安全避难，为火灾扑救创造有利条件，在一些高层建筑和地下建筑内设置防烟、排烟设施是十分重要的。第一节高层建筑防烟、排烟设施分类及设置范围一、防烟、排烟设施分类《高层民用建筑设计防火规范》（GB5004-95）中规定：高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。8.1.1高层建筑的排烟设施应分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。8.1.2二、防烟、排烟设施的设置范围需要设置防烟、排烟设施的部位如下：1、一类高层建筑和建筑高度超过32m的

2、二类高层建筑的下列部位应设排烟设施：8.1.3（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）高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。2、除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。8.2.13、一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设置机械排烟设施：8.4.1（1）无直接自然通风，且长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过60m的内走道；（2）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上

3、无窗房间或设固定窗的房间；（3）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭；（4）除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，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。4、下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施：8.3.1（1）不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室；（2）采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室；（3）封闭避难层（间）。第二节高层建筑自然排烟系统设计自然排烟是在自然力作用下，使室内外空气对流进行排烟。自然力包括火灾时可燃物燃烧产生的热量使室内空气温度升高，由于室内外空气密度的不同

4、，产生的热压，室外空气流动产生的风压，随作用于建筑物位置不同而变化，在建筑物的迎风面产生正压，背风面产生负压，如图1所示。当着火房间处在迎风面时，由于排烟口受到风压作用，烟气很难排出，甚至把烟气吹进走廊和其他房间，引起烟气在建筑物内扩散；当火灾房间处于背风面时，烟气才能较顺利地排至室外。一、自然排烟方式自然排烟的方式为：采用建筑的阳台、走廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟窗进行自然排烟。图1自然排烟与风向这种排烟方式的优点是：（1）不需要专门的排烟设备；（2）火灾时不受电源中断的影响；（3）构造简单、经济；（4）平时可兼作换气用。不足之处是因受室外风向、风速和建筑本身的密封性或热作

5、用的影响，排烟效果不大隐定。根据我国目前的经济、技术条件及管理水平，此方式值得推广，并宜优先采用。《高层民用建筑设计防火规范》中已取消了设置专用竖井的自然排烟方式。二、自然排烟存在问题自然排烟主要存在以下几个问题：1、对建筑设计的制约由于自然排烟的烟气是通过靠外墙上可开启的外窗直接排至室外，所以需要排烟的房间必须靠室外，而且进深不能太大。按自然排烟设计条件还需要有一定的开窗面积，这样，即使有明确要求作分隔的房间，也必须设置外窗，所以带来隔音、防尘等问题。2、具有火势蔓延至上层的危险性由于外部开口进行排烟时，当火灾房间的温度很高，如果烟气中含有多量未燃烧气体，则烟气排出后会形成火焰，这

6、将会引起火势向上蔓延。3、影响自然排烟的因素由于自然排烟的效果是靠烟气的浮力作用，假使由于某种原因使烟气冷却而失掉浮力，则烟气就失去排出的能力。此外，如前述当室外风力很强，而排烟窗处在迎风面时，则会引起烟气倒灌，反而使烟气蔓延。另一方面，对于高层建筑中由于室内外温差引起的热压作用经常使其存在着上下层之间的压力差，从理论上讲，一般情况下中性面大致在建筑高度的1/2附近，如果中性面以下的外墙上开口，在冬季，当发生火灾时，不仅不能从开口部向外排烟，相反还会从开口处吸入室外空气，在这种情况下，如果防烟分区没有妥善安排，则反而会通过楼梯井、电梯井助长烟气的传播。同样，在夏季时，建筑物内产生的下

7、降气流，将会招致烟气向下层传播。综上所述，在自然排烟方式中由于排烟效果的许多不稳定因素，对自然排烟设计范围要有一定的限制。下列条件下的建筑物各部位不应采取自然排烟措施。（1）建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室不应采用可开启外窗的自然排烟方式。8.2.1（2）净空高度超过12m的中庭。（3）长度超过60m的内走道。三、自然排烟系统的设计要求根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，采用自