物業知訓教材：高層建筑防排煙管理

　　一、設置防煙、排煙設施的必要性

　　現代化的高層民用建筑，可燃的裝修、陳設較多，還有相當多的高層建筑使用了大量的塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具。這些可燃物在燃燒過程中，會產生大量的有毒煙氣和熱，同量要消耗大量的氧氣。

　　據日本、英國對火災中造成人員傷亡的原因統計表明，由于CO中毒窒息死亡或被其它有毒煙氣熏死者，一般占火災總死亡人數的40%~50%，最高達65%以上;而被火燒死的人當中，多數是先中毒窒息暈倒后被燒死的。如日本“千日”百貨大樓火災，死亡的118人中就有93人是被煙熏死的。

　　據測定分析，煙氣中含有CO、、CO2、HF、HC1等多種有毒成分，高溫缺氧又會對人體造成危害;同時，煙氣有遮光作用，使人的能見度下降。這對疏散和救援活動造成很大的障礙。

　　為了及時排除有害煙氣，保障高層建筑內人員的安全疏散和有利于消防撲救，在高層建筑中設置防煙、排煙設施是十分必要的。

　　二、高層建筑防煙、排煙設施設置的范圍

　　凡建筑高度超過24m的新建、擴建和改建的高層民用建筑(不包括單層主體建筑高度超過24m的體育館、會堂、劇院等公共建筑，以及高層民用建筑中的人民防空地下室)及其相連的且高度不超過24m的裙房設有防煙樓梯及消防電梯，均應進行防煙、排煙設計。

　　需要設置防煙、排煙的部位有:(1)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或兩者合用前室。(2)一類建筑和高度超過32m的二類建筑的下列部位:①長度超過20m的內走道;②面積超過100㎡，且經常有人停留或可燃物較多的房間;③封閉避難層;④室內中庭。(3)總面積超過200㎡或一個房面積超過100㎡并且經常有人停留或可燃物較多的地下室房間。

　　防火的目的，是防止火災的發生與蔓延，以及有利于撲滅火災;防、排煙的目的，是將火災產生的大量煙氣及時予以排除，以及阻止煙氣向防煙分區以外擴散，以確保建筑物內人員的順利疏散、安全避難和為消防隊員創造有利的撲救條件。因此，防、排煙是進行安全疏散的必要手段。如隨著火勢的猛烈擴大，當火災區域內溫度達到280℃時，人員疏散完畢或疏散無法進行時，排煙設備在其所屬的防火分區內應部分停止運行，以防風助火勢。

　　防、排煙的設計理論，就是對煙氣控制的理論。從煙氣控制的理論分析:對于一幢建筑物，當內部某個房間或部位發生火災時，應迅速采取必要的防、排煙措施，對火災區域實行排煙控制，使火災產生的煙氣和熱量能迅速排除，以利于人員的疏散和撲救;對非火災區域的空氣壓力，阻止煙氣的侵入，控制火勢的蔓延。如美國“西雅圖大樓”的防、排煙系統，采用了計算機控制，當收到煙氣或熱感應器發出的信號時，計算機立即命令空調系統進入火警狀態，火災區域的風機立即停止運行，空調系統轉而進入排煙運作;同時，非火災區域的空調系統繼續送風，并停止回風和排風，使非火災區處于正壓狀態，以阻止煙氣侵入。這種防、排煙系統，對減少火災的損失是很有效的。但是，這種系統的控制和運行，需要先進的控制設備及技術管理水平，投資比較高，目前我國的經濟技術條件較難達到。

　　從當前我國國情出發，《高層民用建筑設計防火規范》對設置防煙、排煙設施的范圍作出規定。具體可按以下兩個部分考慮:(1)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室、封閉避難層按條件設置防煙設施;(2)走廊、房間及室內中庭等按條件設置機械排煙設施或采用可開啟外窗的自然排煙措施。

　　三、高層建筑防煙、排煙的設計程序

　　進行防、排煙設計時，首先要了解清楚建筑物的防火分區，并且合理劃分防煙分區。防煙分區應在同一防火分區內，其建筑面積不宜過大，一般不超過500㎡。然后，再確定合理的防、排煙方式和進一步選擇合理的防、排煙系統，繼而確定送風道、排風道、排煙口、防火閥等位置。

　　四、高層建筑自然排煙

　　自然排煙，是在自然力作用下，使室內外空氣對流進行排煙。自然力包括火災時可燃物燃燒產生的熱量使室內空氣溫度升高，由于室內外空氣容重的不同產生熱壓;室外空氣流動產生的風壓，隨作用于建筑物位置的不同而變化，在建筑物的迎風面產生正壓，背風面產生負壓。當火災房間處在迎風面時，由于排煙口受到風壓作用，煙氣很難排出，甚至把煙氣吹進走廊和其它房間，引起煙氣在建筑物內擴散;當火災房間處于背風面時，煙氣才能較順利地排至室外。這種排煙方式經濟、簡單、易操作，不需使用動力及專用設備。

　　自然排煙的方式可分為:(1)利用可開啟的外窗進行自然排煙，如4-8-18所示。(2)利用室外陽臺或凹廊進行自然排煙。

　　需要說明的是，對于無窗房間、內走道和前室，設置專用排煙豎井、排煙口的自然排煙方式已被取消。其原煙在于，原參照日本建筑基本法的排煙豎井的截面規定要占有較大的建筑面積，很不經濟，一般情況下很難被設計人員所接受。我國一些新建的高層民用建筑中采用專用自然排煙方式，其豎井截面及排煙口截面積與日本規定相比小得很多，但目前又尚無法肯定國內采用的豎井和排煙口的截面能否有良好的排煙效果。為了保證安全和擴大建筑的利用面積，從《高層民用建筑設計防火規范》中已取消了設置專用豎井的自然排煙方式。

　　(一)自然排煙存在的問題

　　自然排煙方式結構簡單、經濟，不使用動力及專用設備，但還存在著一些問題，因此當采用自然排煙方式時，應結合建筑物特性進行充分的研究。自然排煙存在下列問題:

　　1.對建筑設計的制約

　　由于自然排煙的煙氣是通過靠外墻上可開啟的外窗直接排至室外，所以需要排煙的房間必須面對室外，而且進深不能太大，按自然排煙設計條件還需要有一定的開窗面積。這樣，即使有明確要求作分隔的房間，也必須設置外窗，所以對隔音、防塵等帶來困難。

　　2.具有火勢蔓延至上層的危險性

　　利用外部開口進行排煙時，若火災房間的溫度很高，煙氣中又含有多量未燃燒的氣體，則煙氣排出后就會形成火焰，這將會引起火勢向上蔓延。

　　3.影響自然排煙的因素多

　　由于自然排煙的效果是靠煙氣的浮力作用的，假使由于某種原因使煙氣冷卻而失掉浮力，則煙氣就失去排出的能力。此外，當室外風力很強，而排煙窗處在迎風面時，則會引起煙氣倒灌，反而使煙氣蔓延。不僅如此，對于高層建筑中由于室內外溫差引起的熱壓作用，經常使其存在著上下層之間的壓力差，從理論上講，一般中和面大致在建筑高度的1/2附近，如果在中和面以下的外墻上開口，當冬季發生火災時，不僅不能從開口部向外排煙，相反還會從開口處吸入室外空氣，在這種情況下，如果防煙分區沒有妥善安排，則會通過樓梯井、電梯井助長煙氣的傳播。同樣，在夏季時建筑物內產生的下降氣流，將會招致煙氣向下層傳播。

　　綜上所述，在自然排煙方式中，排煙效果的許多不穩定因素，對自然排煙設計范圍要有一定的限制。下列條件下的建筑物各部位，不應采取自然排煙措施:

　　(1)建筑高度超過50m的一類公共建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及兩者合用的前室，不宜采用可開啟外窗的自然排煙措施。當建筑物高度超過100m時，這些部位不應采用可開啟外窗的自然排煙措施。

　　(2)凈空高度超過12m的室內中廳。

　　(3)長度超過60m的內走道。

　　(二)自然排煙設計條件

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，采用自然排煙方式的部位，應滿足下列條件:

　　(1)防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和兩者合用的前室，利用可開啟外窗進行自然排煙時，這些部位可開啟外窗的面積應符合下列規定:

　　①防煙樓梯間每五層內平均有可開啟外窗面積不小于2㎡。

　　②防煙樓梯間前室、消防電梯前室有可開啟外窗面積不小于2㎡，合用前室不小于3㎡。

　　(2)當防煙樓梯間前室和合用前室利用陽臺、凹廊或有兩個不同朝向的可開啟外窗時，且開窗面積前室不少于2㎡，合用前室不小于3㎡，該樓梯間可不再設防煙、排煙措施。

　　(3)需要排煙的房間、內走道，有可開啟外窗面積不小于該房間、走道地面積的2%。

　　(4)室內中庭有可開啟的天窗或高側窗，且面積不小于地面積的5%。

　　(三)自然排煙設計

　　自然排煙設計是與建筑專業共同研究的設計問題。根據自然排煙設計條件，需要對排煙部位的有效可開啟的外窗面積，進行校核計算。為了使煙氣能順利排出，自然排煙的設計還應考慮以下幾點:

　　(1)可開啟的天窗，應盡量設置在上方，并有能方便開啟的裝置。

　　(2)為了減少室外風壓對自然排煙的影響，排煙口部位宜盡量設置與建筑物型體一致的擋風措施，如圖4-8-21所示。

　　(3)內走道與房間的排煙窗，應盡量設置兩個或兩個以上，并且不同朝向。

　　五、高層建筑機械加壓送風防煙

　　設置機械加壓送風防煙系統的目的，是為了在建筑物發生火災時提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場所。因此，加壓部位必須使關閉的門對著火樓層保持一定的壓力差，同時應保證在打開加壓部位的門時，在門洞斷面處有足夠大的氣流速度，能有效地阻止煙氣的入侵，保證人員安全疏散與避難。

　　(一)機械加壓送風防煙系統的組成

　　機械加壓送風防煙系統，由下列三部分組成:

　　1.對加壓空間的送風

　　通常是依靠通風機通過風道分配給加壓空間中必要的地方。這種空氣必須吸自室外，并不應受到煙氣的污染。加壓空氣不需要作過濾、消聲或加熱等任何處理。

　　2.加壓空間的漏風

　　任何建筑物空間的圍護物，都不可避免地存在著不嚴密的漏風途徑，如門縫、窗縫等。因此，加壓空間和相鄰空間之間的壓力差，必然會造成從高壓側到低壓側的滲漏。加壓空間與相鄰空間之間的嚴密程度，將決定滲漏風量的大小。

　　3.非加壓部分的排泄

　　空氣由加壓空間滲入相鄰的非加壓部分，必須使空氣與煙氣順利地流至建筑物外。如果沒有設置必要的排泄途徑，則加壓空間和相鄰部分之間，將難以維持正常的壓力差。一般由機械排煙系統或可開啟外窗的自然排煙系統相配合。

　　(二)機械加壓送風防煙部位的確定

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定:“高層民用建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室，應設置機械加壓送風的防煙設施或設有可開啟外窗的自然排煙措施。”但防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室之間，各自采用機械加壓送風的防煙與采用可開啟外窗的自然排煙兩種防、排煙方式是不同的，兩種方式絕不能共用。

　　1.防煙樓梯間及其前室

　　不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室，如圖4-8-22所示。不具備自然排煙條件的樓梯間及其前室，采用可開啟外窗自然排煙。

　　2.樓梯間的前室

　　當樓梯間設有可開啟的排煙窗能自然排煙，而其前室不靠外墻時，可對樓梯間的前室設置機械加壓送風系統。

　　3.消防電梯前室

　　當消防電梯前室不具備自然排煙條件時，應設置機械加壓送風系統。

　　4.合用前室

　　合用前室受樓梯井和消防電梯井煙囪效應的影響，應設置機械加壓送風系統。當樓梯間設置機械加壓送風系統時，考慮到樓梯間與合用前室之間的壓差保持及風量分配，合用前室應設置獨立的機械加壓系統;當與樓梯間共用一個系統時，應在通向合用前室的支風管上設置壓差自動控制裝置。

　　5.封閉式避難層

　　封閉式避難層應設置獨立的機械加壓送風系統。

　　由引可見，對防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，由于各部位采用機械加壓送風與可開啟外窗自然排煙這兩種方式的組合不同，需要根據不同的組合情況，確定設置機械加壓送風系統設施的部位。

　　(三)機械加壓送風防煙系統的設計

　　1.正壓值

　　正壓值是機械加壓送風系統設計中的一個重要技術指標，對加壓送風量的計算、風機余壓的選擇等，均起著關鍵的作用。

　　正壓值的確定，是為了保證與加壓部位相通的門在關閉的情況下，在熱壓、風壓、浮力、膨脹力等因素聯合作用下，足以阻止著火層的煙氣進入加壓部位;同時，正壓值又不致過高，造成人們推不開通向疏散通道門。為了促使加壓空氣的流動，提高疏散入口處空氣對煙氣的排斥作用，要求樓梯間的正壓值略高于前室，取50Pa;前室的正壓值略高于走廊，取25Pa。

　　2.加壓送風量

　　高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機械加壓送風量應由計算確定，或按表4-8-5至表4-8-6的規定確定。當計算值和本表不一致時，應按兩者中的較大值確定。

　　3.送風口

　　防煙樓梯間的加壓送風口，宜每隔二至三層設一個;前室的加壓送風口，應每層設一個。機械加壓送風口的風速不宜大于7m/s。

　　4.機械加壓送風機

　　機械加壓送風機可采用軸流風機或中、低壓離心風機，風機位置應根據供電條件、風量分配均衡、新風入口不受火煙威脅等因素確定。

　　六、高層建筑機械排煙

　　機械排煙，就是使用排風機進行強制排煙。它由擋煙壁(活動式或固定式擋煙壁)、排煙口(或帶有排煙閥的排煙口)、防火排煙閥門、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。

　　據有關資料介紹，一個設計優良的機械排煙系統在火災時能排出80%的熱量，使火災溫度大大降低，從而對人員安全疏散和撲救起著重要的作用。為了確保機械排煙系統在火災時能有效地發揮作用，設計時應對機械排煙部位的確定、防煙分區的劃分、排煙口的位置、風道的設計等，進行認真地考慮與分析。

　　(一)機械排煙設置部位的確定

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》的規定，對一類建筑和高層超過32m的二類建筑的下列走道和房間設置機械排煙設施:

　　(1)長度超過20m，且無直接天然采光或設固定窗的內走道。

　　(2)雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的內走道

　　(3)面積超過100㎡及高度在12m以下，并且不具備自然排煙條件的室內中庭。

　　(4)地下室各房間總面積超過200㎡或一個房間面積超過100㎡，且經常有人停留或可燃物較多的房間。但設有窗井等采用可開窗自然排煙措施的房間除外。

　　(二)機械排煙方式與防煙分區的劃分

　　1.機械排煙方式

　　機械排煙可分為局部排煙和集中排煙兩種方式。局部排煙方式，是在每個需要排煙的部位，設置獨立的排煙風機，直接進行排煙;集中排煙方式，是將建筑物劃分為若干個區，在每個區內設置排煙風機，通過排煙風道排煙。

　　局部排煙方式投資大，而且排煙風機分散，維修管理麻煩，所以很少采用。采用時，一般與通風換氣要求相結合，即平時可兼作通風排氣使用。

　　2.防煙分區的劃分

　　劃分防煙分區的目的，是防止煙氣的擴散。防煙分區的劃分，主要是采用擋煙垂壁、擋煙梁或者擋煙隔墻等措施來實現，以滿足人員安全疏散和消防撲救的需要，避免造成不應有的傷亡事故。劃分防煙分區應注意以下幾點:

　　(1)凡需要設置排煙設施的走道、房間(不包括凈空高度超過6m的房間)、應采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于50cm的梁劃分防煙分區。

　　(2)每個防煙分區的面積不宜超過500㎡，且防煙分區不應跨越防火分區。

　　(3)防煙分區面積的計算。

　　①走道按規定需要設排煙設施，而房間(包括地下室)不設，且房間與走道相通的門為防火門時，可只按走道面積劃分防煙分區;如房間與走道相通的門不是防火門時，防煙分區面積的劃分包括房間的面積。

　　②房間(包括地下室)按規定設排煙設施而走道不設，并且房間與走道相通的門是防火門時，可只按房間的面積劃分防煙分區;如房間與走道相通的門不是防火門，則防煙分區面積的劃分應包括走道的面積。

　　③走道和房間(包括地下室)按規定均設排煙設施時，可根據具體情況分設或合設排煙設施，按分設或合設排煙設施的情況劃分防煙分區。

　　(4)當建筑面積較大時，可將每個防煙分區劃分成幾個排煙系統，并將豎風道分散布置在相應防煙分區之內，以便盡量縮短水平風道。這樣，不僅排煙效果好，而且經濟。

　　3.擋煙壁

　　設置排煙的房間、走道和地下室，應用隔墻和從頂棚下突出不小于50m(地下室不小于80cm的擋煙垂壁、梁劃分防煙分區。

　　擋煙垂壁起阻擋煙氣的作用，同時可以增強防煙分區排煙口的吸煙效果。擋煙垂壁應用非燃材料制作，如鋼板、夾絲玻璃、鋼化玻璃等。擋煙垂壁可采用固定或活動式的，當建筑物凈空較高時，可采用固定式的，將擋煙垂壁長期固定在頂棚上，如圖4-8-23(a)所示;當建筑物凈空較低時，宜采用活動式的擋煙垂壁。

　　活動擋煙垂壁應由感煙控測器控制，或與排煙口聯動，或受消防控制中心控制，但同時應能就地手動控制。活動擋煙垂壁落下時，其下端距地面的高度應大于1.8m。從擋煙效果看，擋煙隔墻比擋煙垂壁的效果要好些。因此，要求在成為安全區域的場所，宜采用擋煙隔墻，如圖4-8-24所示。

　　有條件的建筑物，可利用鋼筋混凝土梁或鋼梁作擋煙梁進行擋煙。

　　當頂棚為非燃燒材料或難燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻只緊貼頂棚平面即可，不必完全隔斷，如圖4-8-26所示;當頂棚為可燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻要穿過頂棚平面，并緊貼非燃燒體樓板或頂板。

　　(三)機械排煙量的計算

　　1.機械排煙系統的設計

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，排煙量的計算按如下要求進行:

　　(1)當排煙風機擔負一個防煙分區時(包括不劃分防煙分區的大空間房間)，應按該防煙分區面積每1㎡不小于60m3/h計算;當擔負兩個或兩個以上防煙分區時，應按最大防煙分區面積每1㎡不小于120m3/h計算。一個排煙系統可以擔負幾個防煙分區，其最大排煙量為60000m3/h;最小排煙量為720**/h。

　　(2)室內中庭的排煙量以其體積大小，按4~6次換氣計算。當室內中庭體積大于17000m3時，其排煙量按其體積的4次換氣計算;當室內中庭體積小于17000m3時，其排煙量按其體積的6次換氣計算。但必須注意，按規定計算出來的總風量，不應小于相鄰檔次按其最大體積計算出來的總風量。

　　(3)帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，當裙房以上部分能采用可開啟外窗自然排煙措施時，其裙房以內部分如不具備自然排煙條件的前室或合用前室，應設置局部機械排煙設施，其排煙量按每1m3不小于60m3/h計算。

　　選擇排煙風機，應附加漏風系數，一般采用10%~30%。排煙系統的管道，應按系統最不利的條件考慮，也就是按最遠兩個排煙口同時開啟的條件計算。

　　2.排煙系統的布置

　　(1)走道與房間的排煙系統宜分開設置，走道的排煙系統宜豎向布置，房間的排煙系統宜按防煙分區布置。

　　(2)排煙氣流應與機械加壓送風的氣流合理組織，并盡量考慮與疏散人流方向相反。

　　(3)機械排煙系統與通風和空氣調節系統宜分開獨立設置。當有條件利用通風和空氣調節系統進行排煙時，必須采取可靠的防火安全措施。如設有在火災時能將通風和空氣調節系統自動切換為排煙系統的裝置。

　　(4)為防止風機超負荷運轉，排煙系統豎直方向可分成數個系統，但是不能采用將上層煙氣引向下層風道的布置方式。

　　(5)每個排煙系統設有排煙口的數量不宜超過30個。

　　(6)獨立設置的機械排煙系統可兼作平時通風排氣使用。

　　(7)需要排煙的地下室房間，應同時設有進風系統(機械進風或自然進風)，進風量不宜小于排煙量的50%，并應組織合理的氣流使煙氣順利排出。

　　(8)凈空高度超過12m的室內中廳，豎向的排煙口應按2至3層設一排煙口或者分段設置。

　　3.排煙口

　　(1)當用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區時，每個防煙分區應分別設置排煙口。

　　(2)排煙口應盡量設在防煙分區的中心部位，排煙口至該防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m。(3)排煙口必須設置在距頂棚800mm以內的高度上。對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設在距地面2.1m的高度上，或者設置在地面與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。

　　(4)為防止頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側的上部裝設防煙幕墻。

　　(5)排煙口的尺寸，可根據煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不小于10m/s進行計算。排煙速度越高，排出氣體中空氣所占的比率越大，因此排煙口的最小面積一般不應小于0.04㎡。

　　(6)同一分區內設置數個排煙口時，要求做到所有排煙口能同時開啟，排煙量應等于各排煙口排煙量的總和。

　　(7)排煙口均設有手動開啟裝置，或與感煙器連鎖的自動開啟裝置，或消防控制中心遠距離控制的開啟裝置等。除開啟裝置將其打開外，平時需要一直保持閉鎖狀態。

　　手動開啟裝置宜設在墻面上，距地板面0.8~1.5m處，或從頂棚下垂時，距地面宜為1.8m處。

　　4.排煙風道

　　(1)排煙風道不應穿越防火分區。豎直穿越各層的豎風道應用耐火材料制成，并宜設在管道井內或用混凝土風道。

　　(2)排煙風道因排出火災時煙氣溫度較高，除應采用金屬板、混凝土等非金屬非燃燒材料制作外，還應安裝牢固，排煙時溫度升高不變形、不脫落，并應具有良好的氣密性。

　　(3)排煙道構造和施工要求:

　　①混凝土砌塊等非金屬材料排煙道，灰縫必須飽滿，防止漏煙。通過悶頂的部分，必須勾縫或抹水泥砂漿。

　　②排煙風道外表面與木質等可燃構件的距離不應小于15cm，或在排煙道外表面包有厚度不小于10cm的保溫材料進行隔熱。

　　③排煙道穿過擋煙墻時，風道與擋煙隔墻之間的空隙，應用水泥砂漿等非燃材料嚴密填塞。

　　④排煙風道與排煙風機的連接，宜采用法蘭連接，或采用非燃的軟性連接。

　　⑤需隔熱的金屬排煙道，必須采用非燃保溫材料，如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等材料。

　　(4)煙氣排出口:

　　①煙氣排出口的材料，可采用1.5mm厚鋼板或用具有同等耐火性能的材料制作。

　　②煙氣排出口的設置，應根據建筑物所處的條件(風向、風速、周圍建筑物以及道路等情況)考慮確定，既不能將排出的煙氣直接吹在其它火災危險性較大的建筑物上，也不能防礙人員避難和滅火活動的進行，更不能讓排出的煙氣再被通風或空調設備等吸入。此外，必須避開有燃燒危險的部位。

　　③當煙氣排出口設在室外時，應防止雨水、蟲鳥等侵入，并要求在排煙時堅固而不脫落。

篇2：物業知識教材：高層建筑防排煙管理

　　物業知訓教材：高層建筑防排煙管理

　　一、設置防煙、排煙設施的必要性

　　現代化的高層民用建筑，可燃的裝修、陳設較多，還有相當多的高層建筑使用了大量的塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具。這些可燃物在燃燒過程中，會產生大量的有毒煙氣和熱，同量要消耗大量的氧氣。

　　據日本、英國對火災中造成人員傷亡的原因統計表明，由于CO中毒窒息死亡或被其它有毒煙氣熏死者，一般占火災總死亡人數的40%~50%，最高達65%以上;而被火燒死的人當中，多數是先中毒窒息暈倒后被燒死的。如日本“千日”百貨大樓火災，死亡的118人中就有93人是被煙熏死的。

　　據測定分析，煙氣中含有CO、、CO2、HF、HC1等多種有毒成分，高溫缺氧又會對人體造成危害;同時，煙氣有遮光作用，使人的能見度下降。這對疏散和救援活動造成很大的障礙。

　　為了及時排除有害煙氣，保障高層建筑內人員的安全疏散和有利于消防撲救，在高層建筑中設置防煙、排煙設施是十分必要的。

　　二、高層建筑防煙、排煙設施設置的范圍

　　凡建筑高度超過24m的新建、擴建和改建的高層民用建筑(不包括單層主體建筑高度超過24m的體育館、會堂、劇院等公共建筑，以及高層民用建筑中的人民防空地下室)及其相連的且高度不超過24m的裙房設有防煙樓梯及消防電梯，均應進行防煙、排煙設計。

　　需要設置防煙、排煙的部位有:(1)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或兩者合用前室。(2)一類建筑和高度超過32m的二類建筑的下列部位:①長度超過20m的內走道;②面積超過100㎡，且經常有人停留或可燃物較多的房間;③封閉避難層;④室內中庭。(3)總面積超過200㎡或一個房面積超過100㎡并且經常有人停留或可燃物較多的地下室房間。

　　防火的目的，是防止火災的發生與蔓延，以及有利于撲滅火災;防、排煙的目的，是將火災產生的大量煙氣及時予以排除，以及阻止煙氣向防煙分區以外擴散，以確保建筑物內人員的順利疏散、安全避難和為消防隊員創造有利的撲救條件。因此，防、排煙是進行安全疏散的必要手段。如隨著火勢的猛烈擴大，當火災區域內溫度達到280℃時，人員疏散完畢或疏散無法進行時，排煙設備在其所屬的防火分區內應部分停止運行，以防風助火勢。

　　防、排煙的設計理論，就是對煙氣控制的理論。從煙氣控制的理論分析:對于一幢建筑物，當內部某個房間或部位發生火災時，應迅速采取必要的防、排煙措施，對火災區域實行排煙控制，使火災產生的煙氣和熱量能迅速排除，以利于人員的疏散和撲救;對非火災區域的空氣壓力，阻止煙氣的侵入，控制火勢的蔓延。如美國“西雅圖大樓”的防、排煙系統，采用了計算機控制，當收到煙氣或熱感應器發出的信號時，計算機立即命令空調系統進入火警狀態，火災區域的風機立即停止運行，空調系統轉而進入排煙運作;同時，非火災區域的空調系統繼續送風，并停止回風和排風，使非火災區處于正壓狀態，以阻止煙氣侵入。這種防、排煙系統，對減少火災的損失是很有效的。但是，這種系統的控制和運行，需要先進的控制設備及技術管理水平，投資比較高，目前我國的經濟技術條件較難達到。

　　從當前我國國情出發，《高層民用建筑設計防火規范》對設置防煙、排煙設施的范圍作出規定。具體可按以下兩個部分考慮:(1)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室、封閉避難層按條件設置防煙設施;(2)走廊、房間及室內中庭等按條件設置機械排煙設施或采用可開啟外窗的自然排煙措施。

　　三、高層建筑防煙、排煙的設計程序

　　進行防、排煙設計時，首先要了解清楚建筑物的防火分區，并且合理劃分防煙分區。防煙分區應在同一防火分區內，其建筑面積不宜過大，一般不超過500㎡。然后，再確定合理的防、排煙方式和進一步選擇合理的防、排煙系統，繼而確定送風道、排風道、排煙口、防火閥等位置。

　　四、高層建筑自然排煙

　　自然排煙，是在自然力作用下，使室內外空氣對流進行排煙。自然力包括火災時可燃物燃燒產生的熱量使室內空氣溫度升高，由于室內外空氣容重的不同產生熱壓;室外空氣流動產生的風壓，隨作用于建筑物位置的不同而變化，在建筑物的迎風面產生正壓，背風面產生負壓。當火災房間處在迎風面時，由于排煙口受到風壓作用，煙氣很難排出，甚至把煙氣吹進走廊和其它房間，引起煙氣在建筑物內擴散;當火災房間處于背風面時，煙氣才能較順利地排至室外。這種排煙方式經濟、簡單、易操作，不需使用動力及專用設備。

　　自然排煙的方式可分為:(1)利用可開啟的外窗進行自然排煙，如4-8-18所示。(2)利用室外陽臺或凹廊進行自然排煙。

　　需要說明的是，對于無窗房間、內走道和前室，設置專用排煙豎井、排煙口的自然排煙方式已被取消。其原煙在于，原參照日本建筑基本法的排煙豎井的截面規定要占有較大的建筑面積，很不經濟，一般情況下很難被設計人員所接受。我國一些新建的高層民用建筑中采用專用自然排煙方式，其豎井截面及排煙口截面積與日本規定相比小得很多，但目前又尚無法肯定國內采用的豎井和排煙口的截面能否有良好的排煙效果。為了保證安全和擴大建筑的利用面積，從《高層民用建筑設計防火規范》中已取消了設置專用豎井的自然排煙方式。

　　(一)自然排煙存在的問題

　　自然排煙方式結構簡單、經濟，不使用動力及專用設備，但還存在著一些問題，因此當采用自然排煙方式時，應結合建筑物特性進行充分的研究。自然排煙存在下列問題:

　　1.對建筑設計的制約

　　由于自然排煙的煙氣是通過靠外墻上可開啟的外窗直接排至室外，所以需要排煙的房間必須面對室外，而且進深不能太大，按自然排煙設計條件還需要有一定的開窗面積。這樣，即使有明確要求作分隔的房間，也必須設置外窗，所以對隔音、防塵等帶來困難。

　　2.具有火勢蔓延至上層的危險性

　　利用外部開口進行排煙時，若火災房間的溫度很高，煙氣中又含有多量未燃燒的氣體，則煙氣排出后就會形成火焰，這將會引起火勢向上蔓延。

　　3.影響自然排煙的因素多

　　由于自然排煙的效果是靠煙氣的浮力作用的，假使由于某種原因使煙氣冷卻而失掉浮力，則煙氣就失去排出的能力。此外，當室外風力很強，而排煙窗處在迎風面時，則會引起煙氣倒灌，反而使煙氣蔓延。不僅如此，對于高層建筑中由于室內外溫差引起的熱壓作用，經常使其存在著上下層之間的壓力差，從理論上講，一般中和面大致在建筑高度的1/2附近，如果在中和面以下的外墻上開口，當冬季發生火災時，不僅不能從開口部向外排煙，相反還會從開口處吸入室外空氣，在這種情況下，如果防煙分區沒有妥善安排，則會通過樓梯井、電梯井助長煙氣的傳播。同樣，在夏季時建筑物內產生的下降氣流，將會招致煙氣向下層傳播。

　　綜上所述，在自然排煙方式中，排煙效果的許多不穩定因素，對自然排煙設計范圍要有一定的限制。下列條件下的建筑物各部位，不應采取自然排煙措施:

　　(1)建筑高度超過50m的一類公共建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室及兩者合用的前室，不宜采用可開啟外窗的自然排煙措施。當建筑物高度超過100m時，這些部位不應采用可開啟外窗的自然排煙措施。

　　(2)凈空高度超過12m的室內中廳。

　　(3)長度超過60m的內走道。

　　(二)自然排煙設計條件

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，采用自然排煙方式的部位，應滿足下列條件:

　　(1)防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和兩者合用的前室，利用可開啟外窗進行自然排煙時，這些部位可開啟外窗的面積應符合下列規定:

　　①防煙樓梯間每五層內平均有可開啟外窗面積不小于2㎡。

　　②防煙樓梯間前室、消防電梯前室有可開啟外窗面積不小于2㎡，合用前室不小于3㎡。

　　(2)當防煙樓梯間前室和合用前室利用陽臺、凹廊或有兩個不同朝向的可開啟外窗時，且開窗面積前室不少于2㎡，合用前室不小于3㎡，該樓梯間可不再設防煙、排煙措施。

　　(3)需要排煙的房間、內走道，有可開啟外窗面積不小于該房間、走道地面積的2%。

　　(4)室內中庭有可開啟的天窗或高側窗，且面積不小于地面積的5%。

　　(三)自然排煙設計

　　自然排煙設計是與建筑專業共同研究的設計問題。根據自然排煙設計條件，需要對排煙部位的有效可開啟的外窗面積，進行校核計算。為了使煙氣能順利排出，自然排煙的設計還應考慮以下幾點:

　　(1)可開啟的天窗，應盡量設置在上方，并有能方便開啟的裝置。

　　(2)為了減少室外風壓對自然排煙的影響，排煙口部位宜盡量設置與建筑物型體一致的擋風措施，如圖4-8-21所示。

　　(3)內走道與房間的排煙窗，應盡量設置兩個或兩個以上，并且不同朝向。

　　五、高層建筑機械加壓送風防煙

　　設置機械加壓送風防煙系統的目的，是為了在建筑物發生火災時提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場所。因此，加壓部位必須使關閉的門對著火樓層保持一定的壓力差，同時應保證在打開加壓部位的門時，在門洞斷面處有足夠大的氣流速度，能有效地阻止煙氣的入侵，保證人員安全疏散與避難。

　　(一)機械加壓送風防煙系統的組成

　　機械加壓送風防煙系統，由下列三部分組成:

　　1.對加壓空間的送風

　　通常是依靠通風機通過風道分配給加壓空間中必要的地方。這種空氣必須吸自室外，并不應受到煙氣的污染。加壓空氣不需要作過濾、消聲或加熱等任何處理。

　　2.加壓空間的漏風

　　任何建筑物空間的圍護物，都不可避免地存在著不嚴密的漏風途徑，如門縫、窗縫等。因此，加壓空間和相鄰空間之間的壓力差，必然會造成從高壓側到低壓側的滲漏。加壓空間與相鄰空間之間的嚴密程度，將決定滲漏風量的大小。

　　3.非加壓部分的排泄

　　空氣由加壓空間滲入相鄰的非加壓部分，必須使空氣與煙氣順利地流至建筑物外。如果沒有設置必要的排泄途徑，則加壓空間和相鄰部分之間，將難以維持正常的壓力差。一般由機械排煙系統或可開啟外窗的自然排煙系統相配合。

　　(二)機械加壓送風防煙部位的確定

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定:“高層民用建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室，應設置機械加壓送風的防煙設施或設有可開啟外窗的自然排煙措施。”但防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和兩者合用前室之間，各自采用機械加壓送風的防煙與采用可開啟外窗的自然排煙兩種防、排煙方式是不同的，兩種方式絕不能共用。

　　1.防煙樓梯間及其前室

　　不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室，如圖4-8-22所示。不具備自然排煙條件的樓梯間及其前室，采用可開啟外窗自然排煙。

　　2.樓梯間的前室

　　當樓梯間設有可開啟的排煙窗能自然排煙，而其前室不靠外墻時，可對樓梯間的前室設置機械加壓送風系統。

　　3.消防電梯前室

　　當消防電梯前室不具備自然排煙條件時，應設置機械加壓送風系統。

　　4.合用前室

　　合用前室受樓梯井和消防電梯井煙囪效應的影響，應設置機械加壓送風系統。當樓梯間設置機械加壓送風系統時，考慮到樓梯間與合用前室之間的壓差保持及風量分配，合用前室應設置獨立的機械加壓系統;當與樓梯間共用一個系統時，應在通向合用前室的支風管上設置壓差自動控制裝置。

　　5.封閉式避難層

　　封閉式避難層應設置獨立的機械加壓送風系統。

　　由引可見，對防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，由于各部位采用機械加壓送風與可開啟外窗自然排煙這兩種方式的組合不同，需要根據不同的組合情況，確定設置機械加壓送風系統設施的部位。

　　(三)機械加壓送風防煙系統的設計

　　1.正壓值

　　正壓值是機械加壓送風系統設計中的一個重要技術指標，對加壓送風量的計算、風機余壓的選擇等，均起著關鍵的作用。

　　正壓值的確定，是為了保證與加壓部位相通的門在關閉的情況下，在熱壓、風壓、浮力、膨脹力等因素聯合作用下，足以阻止著火層的煙氣進入加壓部位;同時，正壓值又不致過高，造成人們推不開通向疏散通道門。為了促使加壓空氣的流動，提高疏散入口處空氣對煙氣的排斥作用，要求樓梯間的正壓值略高于前室，取50Pa;前室的正壓值略高于走廊，取25Pa。

　　2.加壓送風量

　　高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機械加壓送風量應由計算確定，或按表4-8-5至表4-8-6的規定確定。當計算值和本表不一致時，應按兩者中的較大值確定。

　　3.送風口

　　防煙樓梯間的加壓送風口，宜每隔二至三層設一個;前室的加壓送風口，應每層設一個。機械加壓送風口的風速不宜大于7m/s。

　　4.機械加壓送風機

　　機械加壓送風機可采用軸流風機或中、低壓離心風機，風機位置應根據供電條件、風量分配均衡、新風入口不受火煙威脅等因素確定。

　　六、高層建筑機械排煙

　　機械排煙，就是使用排風機進行強制排煙。它由擋煙壁(活動式或固定式擋煙壁)、排煙口(或帶有排煙閥的排煙口)、防火排煙閥門、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。

　　據有關資料介紹，一個設計優良的機械排煙系統在火災時能排出80%的熱量，使火災溫度大大降低，從而對人員安全疏散和撲救起著重要的作用。為了確保機械排煙系統在火災時能有效地發揮作用，設計時應對機械排煙部位的確定、防煙分區的劃分、排煙口的位置、風道的設計等，進行認真地考慮與分析。

　　(一)機械排煙設置部位的確定

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》的規定，對一類建筑和高層超過32m的二類建筑的下列走道和房間設置機械排煙設施:

　　(1)長度超過20m，且無直接天然采光或設固定窗的內走道。

　　(2)雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的內走道

　　(3)面積超過100㎡及高度在12m以下，并且不具備自然排煙條件的室內中庭。

　　(4)地下室各房間總面積超過200㎡或一個房間面積超過100㎡，且經常有人停留或可燃物較多的房間。但設有窗井等采用可開窗自然排煙措施的房間除外。

　　(二)機械排煙方式與防煙分區的劃分

　　1.機械排煙方式

　　機械排煙可分為局部排煙和集中排煙兩種方式。局部排煙方式，是在每個需要排煙的部位，設置獨立的排煙風機，直接進行排煙;集中排煙方式，是將建筑物劃分為若干個區，在每個區內設置排煙風機，通過排煙風道排煙。

　　局部排煙方式投資大，而且排煙風機分散，維修管理麻煩，所以很少采用。采用時，一般與通風換氣要求相結合，即平時可兼作通風排氣使用。

　　2.防煙分區的劃分

　　劃分防煙分區的目的，是防止煙氣的擴散。防煙分區的劃分，主要是采用擋煙垂壁、擋煙梁或者擋煙隔墻等措施來實現，以滿足人員安全疏散和消防撲救的需要，避免造成不應有的傷亡事故。劃分防煙分區應注意以下幾點:

　　(1)凡需要設置排煙設施的走道、房間(不包括凈空高度超過6m的房間)、應采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于50cm的梁劃分防煙分區。

　　(2)每個防煙分區的面積不宜超過500㎡，且防煙分區不應跨越防火分區。

　　(3)防煙分區面積的計算。

　　①走道按規定需要設排煙設施，而房間(包括地下室)不設，且房間與走道相通的門為防火門時，可只按走道面積劃分防煙分區;如房間與走道相通的門不是防火門時，防煙分區面積的劃分包括房間的面積。

　　②房間(包括地下室)按規定設排煙設施而走道不設，并且房間與走道相通的門是防火門時，可只按房間的面積劃分防煙分區;如房間與走道相通的門不是防火門，則防煙分區面積的劃分應包括走道的面積。

　　③走道和房間(包括地下室)按規定均設排煙設施時，可根據具體情況分設或合設排煙設施，按分設或合設排煙設施的情況劃分防煙分區。

　　(4)當建筑面積較大時，可將每個防煙分區劃分成幾個排煙系統，并將豎風道分散布置在相應防煙分區之內，以便盡量縮短水平風道。這樣，不僅排煙效果好，而且經濟。

　　3.擋煙壁

　　設置排煙的房間、走道和地下室，應用隔墻和從頂棚下突出不小于50m(地下室不小于80cm的擋煙垂壁、梁劃分防煙分區。

　　擋煙垂壁起阻擋煙氣的作用，同時可以增強防煙分區排煙口的吸煙效果。擋煙垂壁應用非燃材料制作，如鋼板、夾絲玻璃、鋼化玻璃等。擋煙垂壁可采用固定或活動式的，當建筑物凈空較高時，可采用固定式的，將擋煙垂壁長期固定在頂棚上，如圖4-8-23(a)所示;當建筑物凈空較低時，宜采用活動式的擋煙垂壁。

　　活動擋煙垂壁應由感煙控測器控制，或與排煙口聯動，或受消防控制中心控制，但同時應能就地手動控制。活動擋煙垂壁落下時，其下端距地面的高度應大于1.8m。從擋煙效果看，擋煙隔墻比擋煙垂壁的效果要好些。因此，要求在成為安全區域的場所，宜采用擋煙隔墻，如圖4-8-24所示。

　　有條件的建筑物，可利用鋼筋混凝土梁或鋼梁作擋煙梁進行擋煙。

　　當頂棚為非燃燒材料或難燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻只緊貼頂棚平面即可，不必完全隔斷，如圖4-8-26所示;當頂棚為可燃材料時，則擋煙垂壁或擋煙隔墻要穿過頂棚平面，并緊貼非燃燒體樓板或頂板。

　　(三)機械排煙量的計算

　　1.機械排煙系統的設計

　　根據《高層民用建筑設計防火規范》規定，排煙量的計算按如下要求進行:

　　(1)當排煙風機擔負一個防煙分區時(包括不劃分防煙分區的大空間房間)，應按該防煙分區面積每1㎡不小于60m3/h計算;當擔負兩個或兩個以上防煙分區時，應按最大防煙分區面積每1㎡不小于120m3/h計算。一個排煙系統可以擔負幾個防煙分區，其最大排煙量為60000m3/h;最小排煙量為720**/h。

　　(2)室內中庭的排煙量以其體積大小，按4~6次換氣計算。當室內中庭體積大于17000m3時，其排煙量按其體積的4次換氣計算;當室內中庭體積小于17000m3時，其排煙量按其體積的6次換氣計算。但必須注意，按規定計算出來的總風量，不應小于相鄰檔次按其最大體積計算出來的總風量。

　　(3)帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，當裙房以上部分能采用可開啟外窗自然排煙措施時，其裙房以內部分如不具備自然排煙條件的前室或合用前室，應設置局部機械排煙設施，其排煙量按每1m3不小于60m3/h計算。

　　選擇排煙風機，應附加漏風系數，一般采用10%~30%。排煙系統的管道，應按系統最不利的條件考慮，也就是按最遠兩個排煙口同時開啟的條件計算。

　　2.排煙系統的布置

　　(1)走道與房間的排煙系統宜分開設置，走道的排煙系統宜豎向布置，房間的排煙系統宜按防煙分區布置。

　　(2)排煙氣流應與機械加壓送風的氣流合理組織，并盡量考慮與疏散人流方向相反。

　　(3)機械排煙系統與通風和空氣調節系統宜分開獨立設置。當有條件利用通風和空氣調節系統進行排煙時，必須采取可靠的防火安全措施。如設有在火災時能將通風和空氣調節系統自動切換為排煙系統的裝置。

　　(4)為防止風機超負荷運轉，排煙系統豎直方向可分成數個系統，但是不能采用將上層煙氣引向下層風道的布置方式。

　　(5)每個排煙系統設有排煙口的數量不宜超過30個。

　　(6)獨立設置的機械排煙系統可兼作平時通風排氣使用。

　　(7)需要排煙的地下室房間，應同時設有進風系統(機械進風或自然進風)，進風量不宜小于排煙量的50%，并應組織合理的氣流使煙氣順利排出。

　　(8)凈空高度超過12m的室內中廳，豎向的排煙口應按2至3層設一排煙口或者分段設置。

　　3.排煙口

　　(1)當用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區時，每個防煙分區應分別設置排煙口。

　　(2)排煙口應盡量設在防煙分區的中心部位，排煙口至該防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m。(3)排煙口必須設置在距頂棚800mm以內的高度上。對于頂棚高度超過3m的建筑物，排煙口可設在距地面2.1m的高度上，或者設置在地面與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。

　　(4)為防止頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側的上部裝設防煙幕墻。

　　(5)排煙口的尺寸，可根據煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不小于10m/s進行計算。排煙速度越高，排出氣體中空氣所占的比率越大，因此排煙口的最小面積一般不應小于0.04㎡。

　　(6)同一分區內設置數個排煙口時，要求做到所有排煙口能同時開啟，排煙量應等于各排煙口排煙量的總和。

　　(7)排煙口均設有手動開啟裝置，或與感煙器連鎖的自動開啟裝置，或消防控制中心遠距離控制的開啟裝置等。除開啟裝置將其打開外，平時需要一直保持閉鎖狀態。

　　手動開啟裝置宜設在墻面上，距地板面0.8~1.5m處，或從頂棚下垂時，距地面宜為1.8m處。

　　4.排煙風道

　　(1)排煙風道不應穿越防火分區。豎直穿越各層的豎風道應用耐火材料制成，并宜設在管道井內或用混凝土風道。

　　(2)排煙風道因排出火災時煙氣溫度較高，除應采用金屬板、混凝土等非金屬非燃燒材料制作外，還應安裝牢固，排煙時溫度升高不變形、不脫落，并應具有良好的氣密性。

　　(3)排煙道構造和施工要求:

　　①混凝土砌塊等非金屬材料排煙道，灰縫必須飽滿，防止漏煙。通過悶頂的部分，必須勾縫或抹水泥砂漿。

　　②排煙風道外表面與木質等可燃構件的距離不應小于15cm，或在排煙道外表面包有厚度不小于10cm的保溫材料進行隔熱。

　　③排煙道穿過擋煙墻時，風道與擋煙隔墻之間的空隙，應用水泥砂漿等非燃材料嚴密填塞。

　　④排煙風道與排煙風機的連接，宜采用法蘭連接，或采用非燃的軟性連接。

　　⑤需隔熱的金屬排煙道，必須采用非燃保溫材料，如礦棉、玻璃棉、巖棉、硅酸鋁等材料。

　　(4)煙氣排出口:

　　①煙氣排出口的材料，可采用1.5mm厚鋼板或用具有同等耐火性能的材料制作。

　　②煙氣排出口的設置，應根據建筑物所處的條件(風向、風速、周圍建筑物以及道路等情況)考慮確定，既不能將排出的煙氣直接吹在其它火災危險性較大的建筑物上，也不能防礙人員避難和滅火活動的進行，更不能讓排出的煙氣再被通風或空調設備等吸入。此外，必須避開有燃燒危險的部位。

　　③當煙氣排出口設在室外時，應防止雨水、蟲鳥等侵入，并要求在排煙時堅固而不脫落。

篇3：酒店防排煙工程基礎知識

　　酒店防排煙工程的基礎知識

　　煙氣的基礎知識

　　煙氣是物質燃燒和熱解的產物。火災過程所產生的氣體，剩余空氣和懸浮在氣體中的微粒的總和稱為煙氣。

　　影響煙氣的成分和性質的因素。

　　煙氣的成分和性質首先取決于發生熱解和燃燒的物質本身的化學組成，其次還與燃燒條件有關。

　　對于正常的燃燒工況，燃燒條件得到良好的保證，燃燒進行得比較完全，所生成的氣體都不能再燃燒，這種燃燒稱為完全燃燒，其燃燒產物稱為完全燃燒產物。

　　對于非正常的燃燒工況，沒有良好的燃燒條件，燃燒進行的很不完全，稱為不完全燃燒，相應的燃燒產物稱為不完全燃燒產物。建筑物發生火災時就屬于這種情況。由于火災時參與燃燒的物質比較復雜，尤其是發生火災的環境千差萬別，所以火災煙氣的組成相當復雜。

　　火災煙氣的危害性

　　火災煙氣會造成嚴重危害，其危害性主要有毒害性，減光性和恐怖性。火災煙氣的危害性可概括為對人們生理上的危害和心理上的危害兩方面，煙氣的毒害性和減光性是生理上的危害，而恐怖性則是心理上的危害。

　　(一)火災煙氣的毒害性

　　首先，煙氣中含氧量往往底于人們生理正常所需要的數值，當空氣中含氧量降低到15%時，人的肌肉活動能力下降；降到10-14%時，人就四肢無力，智力混亂，辨不清方向；降到6-10%時，人就會暈倒。所以對處在著火房間內的人們來說，氧的短時致死濃度為6%。而實際的著火房間中氧的最低濃度可達到3%左右，可見在發生火災時人們要是不及時逃離火場是很危險的。

　　其次，煙氣中含有各種有毒氣體，而且這些氣體的含量已超過人們生理正常所允許的最高濃度，造成人們中毒死亡。

　　第三，煙氣中懸浮微粒也是有害的。危害最大的顆粒直徑小于10微米的飄塵，它們肉眼看不見，能長期漂浮在大氣中，少則數小時，長則數年微粒小于5微米的瓢塵，由于氣體擴散作用，能進入人體肺部粘附并聚集在肺泡壁上，引起呼吸道病和增大心臟病死亡率，對人造成直接危害。

　　第四，火災煙氣具有較高的溫度，這對人們也是一個很大的危害，在著火房間內，煙氣溫度可高達數百度，在地下建筑中，火災煙氣溫度可高達一千度以上。人們對高度煙氣的忍耐性是有限的。在65攝氏度時，可短時忍受；在120攝氏度時15分鐘內將產生不可恢復的損傷。

　　總之，火災生成煙氣的毒害性可歸納為八個字，即缺氧、毒害、塵害、高溫。

　　(二)火災的減光性

　　可見光波的波長為0.4-0.7微米，一般火災煙氣中煙粒子粒徑為幾微米到幾十微米，即煙粒子的粒徑大于可見光的波長，這些煙粒子對可見光是不透明的，即對可見光有完全的遮蔽作用，當彌蔓時，可見光因受到煙粒子的遮蔽而大大減弱，能見度大大降低，這就是煙氣的減光性。

　　(三)火災煙氣的恐怖性

　　發生火災時，特別是發生爆燃時，火焰和煙氣沖出門窗空洞，濃煙滾滾，烈火熊熊，使人產生了恐怖感，常常給疏散造成混亂局面，使有的人失去活動能力，有的甚至失去理智，驚慌失措。所以，恐怖性的危害也是很大的。

　　防排煙的方式

　　一、防煙方式

　　防煙方式歸納起來有非燃化防煙、密閉防煙、阻礙防煙和加壓送風防煙幾種方式。

　　(一)非燃化防煙

　　防煙的基本作法首先是非燃化。非燃化防煙是從根本上杜絕煙源的一種防煙方式。關于非燃化的問題，各國都制定了專門的法規或規范，對包括建筑材料，室內家具材料以及各種管道及其保溫絕熱材料在內的各種材料的燃化都作了明確的規定，特別是對那些特殊建筑、大型建筑、地下建筑等許多場所，要求是非常嚴格的。非燃燒材料的特點是不容易發煙，即不燃燒且發煙量很少，所以非燃材料可使火災時產生的煙氣量化大大減少，煙氣光學濃度大大降低。

　　(二)密閉防煙方式

　　對發生火災的房間實行密閉防煙也是防煙的一種基本方式，其原理是采用密封性能很好的墻壁等將房間封閉起來，并對進出房間的氣流加以控制。當房間一旦起火時，一般可杜絕新鮮的空氣流入，使著火房間內的燃燒因缺氧而自行熄滅，從而達到防煙滅火的目的。

　　這種方式一般適用于防火分區容易分得很細的住宅、公寓、旅館等，并優先采用容易發生火災的房間，如灶房等。這種方式的優點是不需要動力，而且效果很好。缺點是門窗等經常處于關閉狀態使用不方便，而且發生火災時，如果房間內友人需要疏散，仍將引起漏煙。

　　(三)阻礙防煙方式

　　在煙氣擴散流動的路線上設置各種阻礙以防止煙氣繼續擴散的方式稱為阻礙防煙方式。這種方式常常用在煙氣控制區域的交界處，有時在同一區域內也采用。防煙卷簾、防火門、防火閥、防煙垂壁等都是這種阻礙結構。

　　(四)加壓防煙方式

　　在建筑物發生火災時，對著火區以外的區域進行加壓送風，使其保持一定的正壓，以防止煙氣侵入的防煙方式稱為加壓防煙。因為加壓區域和非加壓區域之間有若干常規的擋煙物，如墻壁]樓板及門窗等，擋煙物兩側的壓力差可有效地防止煙氣通過門窗周圍的縫隙和圍護結構縫隙滲漏過來，如果4-10所示。發生火災是，由于疏散和撲救的需要，加壓區域之間的門總是要打開的，或者是在疏散期間打開，或者是在整個火災期間打開。如果敞開門洞處的氣流速度方向與煙氣流向相反，因達到一定值時，仍能有效阻止煙氣，即阻止煙氣由非加壓的著火區流動。

　　加壓防煙方式的優點是能有效地防止煙氣侵入所控制的區域，而且由于送入大量的新鮮空氣，特別適合于作為疏散通道的樓梯間，電梯間及前室的防煙。

　　二、排煙方式：

　　(一)自燃排煙方式

　　自然排煙是利用火災產生的煙氣流的浮力和外部風力作用通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式的實質是熱煙氣和冷空氣的對流運動。在自然排煙中，必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。煙氣排出口可以是建筑物的外窗，也可以是專門設置在側墻上部的排煙口。對高層的建筑來說，曾一度采用專用的

通風排煙豎井，在平常，由于建筑物內空氣溫度一般比室外高，產生浮力，使氣流上升，便于房間排氣。發生火災時，由于室內溫度叫大幅度上升，室內外溫差較大，形成煙囪效應，成為排煙的一種動力，國外常稱為煙塔排煙方式。

　　這種方式由于利用了豎井的“煙囪效應”，產生抽風力，所以排煙效果好，它不受室外條件的影響，而且設備簡單，不需要動力，如果考慮了豎井的耐熱問題，可排除教高溫度的煙氣，因此得到了一定的應用。這種方式的主要缺點是占地面積大。

　　(二)機械排煙方式

　　1.全面通風排煙方式

　　在對房間利用排煙機進行機械排煙的同時，利用送風機進行機械送風，這種方式稱為全面通風排煙方式。由于這種機械排煙方式給控制區送入了大量的新鮮空氣，為避免產生助燃的影響，它不適用于應用在著火區的，可用于非著火的有煙區，系統運行時可使系統的送風量稍大于排煙量，使控制區顯微正壓。這種方式的優點是防煙排煙效果好，而且穩定，不受任何氣象條件的影響從而確保控制區域的安全，缺點是需要送、排風兩套機械設備。投資較高。耗電量也較大。

　　2.負壓機械排煙方式

　　利用排煙機把著火房間中產生的煙氣通過排煙口排到室外的排煙方式稱為負壓排煙方式。在火災發展初期，這種排煙方式能使著火房間內壓力下降，造成負壓，煙氣不會像其它區域擴散。但火災猛烈發展階段，由于煙氣大量產生，排煙機如來不及把其完全排除，煙氣就可能擴散到其它區域中去。另外排煙機要求能承受高溫煙氣，而且還需要設防火閥，在超溫時自動關閉停止排煙。所以，不僅初投資高，而且日常維護管理費用也高。