防排烟课程设计

一～三层商场不完全满足自然排烟条件，设置机械排烟系统，排烟系统分楼层设置。商场内通过设置在梁下的不小于500mm高的挡烟垂壁将商场划分为若干防烟分区，排烟系统排烟量按照最大防烟分区面积每平方米120m3/h计算，每个防烟分区内设置平时常闭的板式排烟口，排烟支风道处设置排烟防火阀，火灾时，由消防控制室根据烟感信号控制开启火灾区域的排烟口及排烟风机排烟，烟气温度达到280℃时，支风道处排烟防火阀自动关闭，停止该区域排烟。排烟机房处设有排烟防火阀，管道内烟气温度达到280℃时自动关闭，连锁关闭排烟风机，停止排烟。排烟时，由外窗自然补入新风，保证排烟系统正常工作。
本次设计范围包括通风及防排烟设计。
1.2
根据你所确定的设计场所，设计防排烟系统:
（1）根据建筑物的功能和结构要求，划分成不同的消防系统，即防烟和排烟系统，然后对这些系统的功能进行设计；
（2）分别对前室、楼梯间、电梯井、避难层等系统的防烟（机械加压送风）进行设计和计算，同时对机械加压送风所需的最大压力差进行计算；
由于走廊、楼梯间前室和楼梯间等室内压力教着火房间高，新鲜空气会漏入着火房间，将助长火灾发展。应保证过剩空气通过排气口排至室外。严格控制加压区域的室内压力，是保证这种排烟方式效果的关键。
商场内有封闭楼梯间一部，防烟楼梯间两部。其中封闭楼梯间设有可开启外窗，开窗面积满足自然排烟条件，采用自然排烟。两部防烟楼梯间及独立前室单独在楼梯间设置送风系统机械防烟，前室不送风。楼梯间设计余压值50Pa，前室及合用前室30Pa，楼梯间及前室设置有余压阀，保证楼梯间及前室的余压值满足设计要求。
四层以上住宅部分设有防烟楼梯间两部，剪刀式布局，合用前室及独立前室各一个。本工程为超过50米的一类公共建筑，上述部位均设置送风系统机械防烟。楼梯间设计余压值50Pa，前室及合用前室30Pa。住宅部分设有长度超过20米的内走道一个，按要求设置机械排烟系统，走廊内设置排烟竖井，每层设置常闭的多叶排烟口，排烟风机设置于屋面，排烟量按走廊面积每平方米120m3/h计算，并且不小于7200m3/h。火灾时，由消防控制室根据烟感信号控制开启火灾层的排烟口及排烟风机排烟，烟气温度达到280℃时，多叶排烟口自动关闭，停止该层排烟。屋顶排烟风机处设有排烟防火阀，管道内烟气温度达到280℃时自动关闭，连锁关闭排烟风机，停止排烟。住宅内房间开窗面积满足自然排烟要求，均采用自然排烟。
加压防烟方式的优点是能有效地防止烟气侵入所控制的区域，而且由于送入大量的新鲜空气，特别适合于作为疏散通道的楼梯间，电梯间及前室的防烟。
2.3.2
挡烟设施是起阻挡烟气的作用，同时可提高防烟分区排烟口的吸烟效果。
（1）挡烟垂壁
挡烟垂壁可采用固定式或活动式的，当建筑物净空较高时可采用固定式的，将挡烟垂壁长期固定在顶棚上，当建筑物净空较低时，宜采用活动式的。挡烟垂壁应用不燃烧材料制作，如钢板、尖丝玻璃、钢化玻璃等。活动式的挡烟垂壁应由感烟控测器控制，或与排烟口联动，或受消防控制中心控制，但同时应能就地手动控制。活动挡烟垂壁落下时，其下端距地面的高度应大于1.8m。
（3）对需要采用机械排烟的场合，设计合适的机械排烟方式，选择合适的排烟量，并给出计算过程；
（4）确定管网的布置、尺寸；
（5）确定风机数量、布置等；
1.3设计依据
1、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）
2、《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）
3、《建筑设计防火规范》GBJ16－87（1997年版）
(2)密闭式防烟方式
对发生火灾的房间实行密闭防烟也是防烟的一种基本方式，其原理是采用密封性能很好的墙壁等将房间封闭起来，并对进出房间的气流加以控制。当房间一旦起火时，一般可杜绝新鲜的空气流入，使着火房间内的燃烧因缺氧而自行熄灭，从而达到防烟灭火的目的。
这种方式一般适用于防火分区容易分得很细的住宅、公寓、旅馆等，并优先采用容易发生火灾的房间，如灶房等。这种方式的优点是不需要动力，而且效果很好。缺点是门窗等经常处于关闭状态使用不方便，而且发生火灾时，如果房间内有人需要疏散，仍将引起漏烟。
2.1.3
(1)火灾烟气的毒害性
第一，烟气中含氧量往往底于人们生理正常所需要的数值，当空气中含氧量降低到15%时，人的肌肉活动能力下降；降到10-14%时，人就四肢无力，智力混乱，辨不清方向；降到6-10%时，人就会晕倒。所以对处在着火房间内的人们来说，氧的短时致死浓度为6%。而实际的着火房间中氧的最低浓度可达到3%左右，可见在发生火灾时人们要是不及时逃离火场是很危险的。
4、《高层建筑防排烟设计手册》
5、《防排烟工程》
6、《高层建筑和地下建筑通风与防排烟》
7、《建筑设备专业设计技术措施》
1.4通风，防排烟设计
地下室为戊类物品储藏间及设备用房，分为三个防火分区，每个防火分区均有长度超过20米的内走道，根据要求设置机械通风及排烟系统，系统合用。排烟量按走道及与走道连通的无窗房间面积之和每平方米60m3/h计算，风机采用双速风机，平时低速运转排风，火灾时跳高速排烟；同时设置送风系统，送风量按照不小于排烟量的50%设置，平时运转送风，火灾时继续运转补风，满足通风及消防要求。送风、排烟系统均设置排烟防火阀，平时常开，满足通风使用要求，280℃时自动关闭，并连锁关闭送风、排烟风机。各储藏间可安装排气装置，将房间内空气排至走道，由排风系统排出室外，新风自然补入房间，排气装置由用户自理。地下室设有消防水泵房一个，设置机械通风兼排烟系统，排烟量按照每平方米60m3/h计算，并且不小于7200m3/h，风机采用双速风机，平时低速运转排风，火灾时跳高速排烟；同时设置送风系统，送风量按照不小于排烟量的50%设置，补风来自走道送风系统。送风、排烟系统均设置排烟防火阀，平时常开，满足通风使用要求，280℃时自动关闭，并连锁关闭送风、排烟风机。地下室设有生活水泵房及配电间各一个，设置机械通风系统通风换气，换气次数满足卫生要求及排除设备余热要求，通风系统设有防火阀，发生火灾时自动关闭，防止火灾蔓延。
（2）挡烟隔墙
从挡烟效果看，挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些，因此，在安全区域宜采用挡烟隔墙。
（3）挡烟梁
有条件的建筑物，可利用钢筋混凝土梁或钢梁进行挡烟。
2.3.3
(1)自燃排烟方式
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。在自然排烟设计中，必须有冷空气进口和热烟气的排烟口，排烟口可以是建筑物的窗，亦可以是专门设在侧墙上的排烟口。
为控制烟气在建筑物内任意流动，需要利用一些设备把防火分区划分为若干个防烟空间，利用区内的排烟口把烟排除。
防烟分区：以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不低于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的空间。
2.3
2.3.1
(1)非燃化防烟
防烟的基本作法首先是非燃化。非燃化防烟是从根本上杜绝烟源的一种防烟方式。非燃烧材料的特点是不容易发烟，即不燃烧且发烟量很少，所以非燃材料可使火灾时产生的烟气量化大大减少，烟气光学浓度大大降低。
2.2
发生火灾时的首要任务是把烟气控制在一定区域并迅速排出室外，以防止烟气蔓延到其它区域尤其是疏散通道中。
排烟区：把火灾烟气控制在某特定区域并进行排烟的区域。如起火区域。
防烟区：防止烟气的侵入。如非着火区，疏散通道。
防火分区：指采用具有一定耐火能力的分隔设施(如楼梯、墙体等)在一定时间内将火灾控制在一定范围内的单元空间。
2.1.2
正常的燃烧工况，燃烧条件得到良好的保证，燃烧进行得比较完全，所生成的气体都不能再燃烧，这种燃烧称为完全燃烧，其燃烧产物称为完全燃烧产物。对于非正常的燃烧工况，没有良好的燃烧条件，燃烧进行的很不完全，称为不完全燃烧，相应的燃烧产物称为不完全燃烧产物。建筑物发生火灾时就属于这种情况。由于火灾时参与燃烧的物质比较复杂，尤其是发生火灾的环境千差万别，所以火灾烟气的组成相当复杂。
(2)火灾的减光性
可见光波的波长为0.4～0.7微米，一般火灾烟气中烟粒子粒径为几微米到几十微米，即烟粒子的粒径大于可见光的波长，这些烟粒子对可见光是不透明的，即对可见光有完全的遮蔽作用，当烟气微粒弥蔓时，可见光因受到烟粒子的遮蔽而大大减弱，能见度大大降低。
(3)火灾烟气的恐怖性
发生火灾时，特别是发生爆燃时，火焰和烟气冲出门窗空洞，浓烟滚滚，烈火熊熊，使人产生了恐怖感，常常给疏散造成混乱局面，使有的人失去活动能力，有的甚至失去理智，造成人员挤死或踩伤的严重后果。
(3)阻碍防烟方式
在烟气扩散流动的路线上设置各种阻碍以防止烟气继续扩散的方式称为阻碍防烟方式。这种方式常常用在烟气控制区域的交界处，有时在同一区域内也采用。防烟卷帘、防火门、防火阀、防烟垂壁等都是这种阻碍结构。
在建筑物发生火灾时，对着火区以外的区域进行加压送风，使其保持一定的正压，以防止烟气侵入的防烟方式称为加压防烟。因为加压区域和非加压区域之间有若干常规的挡烟物，如墙壁、楼板及门窗等，挡烟物两侧的压力差可有效地防止烟气通过门窗周围的缝隙和围护结构缝隙渗漏过来。
优点：全影响，从而确保了控制区域的安全。
缺点：这种方式需要送、排风两套机械设备，投资较高，耗电量也大。
②正压送风排烟方式
正压送风用送风机给走廊、楼梯间前室和楼梯间等送新鲜空气，使这些部位的压力比着火房间略大，烟气经过专门设计的排烟口或外窗以自然排烟的方式排出。
电梯机房设置排风机排除设备余热。
屋顶设置的正压送风系统吸风口与排烟系统排烟口平面距离大于10米，满足要求。
第
2.1.
2.1.1
火灾烟气是火灾过程中因热解和燃烧作用形成的一种产物。烟气的成分和性质首先取决于发生热解和燃烧的物质本身的化学组成，其次还与燃烧条件有关。火灾烟气是一种混合物，包括：可燃物热解或燃烧产生的气相产物，如未燃燃气、水蒸汽、 、CO及有毒或有腐蚀性的气体；由于卷吸而进入的空气；多种微小的固体颗粒和液滴。
第二，火灾烟气中含有的各种有毒气体的含量已超过人们生理正常所允许的最高浓度，会造成人们中毒死亡。经过研究发现，火灾烟气中所存在的游离基中间气态物质其危害性比一氧化碳还要大。人或动物吸收了游离基肺部将发生游离基反应，肺部表面迅速扩张而降低肺的吸氧功能，导致缺氧。火灾受害者的游离基反应将持续至少两个星期，长者可达两个月。随着高分子合成材料在建筑、装修以及家具制造中的广泛应用，火灾所生成的毒性气体的危害更加严重。