防火防爆工程學

1、防火防爆工程學第1頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四29.1.1 煙氣的流動規(guī)律建筑物發(fā)生火災(zāi)后，煙氣在建筑物內(nèi)不斷流動傳播，不僅導(dǎo)致火災(zāi)蔓延，也引起人員恐慌，影響疏散與撲救。引起煙氣流動的因素有如下幾點： 1. 煙囪效應(yīng)引起的煙氣流動2. 浮力引起的煙氣流動3. 熱膨脹引起的煙氣流動4. 風力作用下的煙氣流動5. 通風空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流動第2頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四31. 煙囪效應(yīng)引起的煙氣流動第3頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四42. 浮力引起的煙氣流動第4頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期

2、四53. 熱膨脹引起的煙氣流動第5頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四64. 風力作用下的煙氣流動建筑物在風力作用下，迎風側(cè)產(chǎn)生正風壓，而在建筑側(cè)部或背風側(cè)，將產(chǎn)生負風壓。當著火房間在正壓側(cè)時，將引導(dǎo)煙氣向負壓側(cè)的房間流動。反之，當著火房間在負壓側(cè)時，風壓將引導(dǎo)煙氣向室外流動。第6頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四75. 通風空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流動通風空調(diào)系統(tǒng)的管路是煙氣流動的通道。當系統(tǒng)運行時，空氣流動方向也是煙氣可能流動的方向，煙氣可能從回風口、新風口等處進入系統(tǒng)。當系統(tǒng)不工作時，由于煙囪效應(yīng)，浮力、熱膨脹和風壓的作用，各房間的壓力不同，煙氣可通過

3、房間的風口、風道傳播，也將使火勢蔓延。第7頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四89.1.1 煙氣的流動規(guī)律建筑物內(nèi)火災(zāi)的煙氣是在上述多因素共同作用下流動、傳播。各種作用有時互相疊加，有時互相抵消，而且隨著火勢的發(fā)展，各種因素都在變化著；另外，火災(zāi)的燃燒過程也各有差異，因此要確切的用數(shù)學模型來描述煙氣在建筑物內(nèi)動態(tài)的流動狀態(tài)是相當困難的。但是了解這些因素作用下的規(guī)律，有助于正確的采取防煙、防火措施。第8頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四99.1.2 火災(zāi)煙氣控制原理第9頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四101. 防煙系統(tǒng)第10頁，共

4、47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四112. 排煙系統(tǒng) 利用自然或機械作用力，將煙氣排到室外，稱之為排煙。利用自然作用力的排煙稱為自然排煙；利用機械(風機)作用力的排煙稱機械排煙。排煙的部位有兩類：著火區(qū)和疏散通道。著火區(qū)排煙的目的是將火災(zāi)發(fā)生的煙氣(包括空氣受熱膨脹的體積)排到室外，降低著火區(qū)的壓力，不使煙氣流向非著火區(qū)，以利于著火區(qū)的人員疏散及救火人員的撲救。對于疏散通道的排煙是為了排除可能侵入的煙氣，保證疏散通道無煙或少煙，利于人員安全疏散及救火人員的通行。第11頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四129.2 自 然 排 煙第12頁，共47頁，2022年

5、，5月20日，0點34分，星期四139.2.1 自然排煙方式第13頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四149.2.2 自然排煙設(shè)計2. 自然排煙設(shè)計應(yīng)考慮的幾點1) 對于高層住宅及二類高層建筑，當前室內(nèi)兩個不同方向設(shè)有可開啟的外窗，且可開啟窗口面積符合要求時，其排煙效果受風力、風向、熱壓等因素的影響較小，能達到排煙的目的。因此，在實際設(shè)計中，應(yīng)盡可能利用不同朝向開啟外窗來排除前室的煙氣。 第14頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四159.2.2 自然排煙設(shè)計2) 排煙口位置越高，排煙效果越好，所以，可開啟外窗應(yīng)盡可能靠近頂棚位置，并應(yīng)有方便開啟的裝置。3

6、) 為了減小風向?qū)ψ匀慌艧煹挠绊?，當采用陽臺、凹廊為防煙前室時，應(yīng)盡量設(shè)置與建筑物色彩、體型相適應(yīng)的擋風措施。 4) 內(nèi)走廊排煙窗口應(yīng)盡量設(shè)在兩個不同的朝向上。第15頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四169.2.2 自然排煙設(shè)計第16頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四179.3 機 械 排 煙9.3.1 機械排煙方式機械排煙可分為局部排煙和和集中排煙兩種方式。局部排煙是在每個需要排煙的部位設(shè)置獨立的排煙風機直接進行排煙；集中排煙是將建筑物劃分為若干個區(qū)，在每個區(qū)內(nèi)設(shè)置排煙風機，通過排煙風道排煙。第17頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，

7、星期四189.3.2 機械排煙部位一類高層建筑和建筑高度超過32m的二類高層建筑的下列部位，應(yīng)設(shè)機械排煙設(shè)施：(1) 長度超過20m且不能直接對外采光和自然通風的走道；雖有直接采光和自然通風，但長度超過60m的走道。(2) 面積超過100，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上房間(如大型辦公室、儲存較多可燃物的庫房等)。對于面積較大的房間考慮排煙設(shè)施，而對于使用人數(shù)較少、面積較小的房間不考慮排煙設(shè)施，既可保障基本安全，又可節(jié)約投資 第18頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四199.3.2 機械排煙部位(3) 高層建筑室內(nèi)超過12m的中庭。中庭在煙氣控制、防止火災(zāi)蔓延、安全疏散和

8、火災(zāi)撲救等方面仍有一定問題，應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施。(4) 總面積超過200或一個房間超過50，而且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下室。第19頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四209.3.4 機械排煙系統(tǒng)的設(shè)計第20頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四211.排煙系統(tǒng)的布置1.排煙系統(tǒng)的布置1) 排煙氣流應(yīng)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。2) 為防止風機超負荷運轉(zhuǎn)，排煙系統(tǒng)豎直方向可分成數(shù)個系統(tǒng)，不過不能采用將上層煙氣引向下層的風道布置方式。3) 每個排煙系統(tǒng)設(shè)有排煙口的數(shù)量不宜超過30個，以減少漏風量對排煙效果的影響。4) 獨立設(shè)置的

9、機械排煙系統(tǒng)可兼作平時通風排氣使用。第21頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四222. 系統(tǒng)組成機械排煙系統(tǒng)大小與布置應(yīng)考慮排煙效果、可靠性與經(jīng)濟性。系統(tǒng)服務(wù)的房間過多(即系統(tǒng)大)，則排煙口多、管路長、漏風量大、最遠點的排煙效果差，水平管路太多時，布置困難，優(yōu)點是風機少、占用房間面積少。如系統(tǒng)小，則相反。下面介紹在高層建筑常見部位的機械排風系統(tǒng)劃分案。第22頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四232. 系統(tǒng)組成1) 內(nèi)走道的機械排煙系統(tǒng)第23頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四242. 系統(tǒng)組成2) 多個房間(或防煙分區(qū))的機械排煙系

10、統(tǒng)第24頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四252. 系統(tǒng)組成3. 排煙口的設(shè)計要求1) 當用隔墻或擋煙壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置排煙口。2) 排煙口應(yīng)盡量設(shè)置在防煙分區(qū)的中心部位，排煙口到該防煙分區(qū)最遠點的水平距離不應(yīng)超過30m；走道的排煙口與防煙樓梯的疏散口的距離無關(guān)，但排煙口應(yīng)盡量布置在人流疏散方向相反的位置。第25頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四269.3.4 機械排煙系統(tǒng)的設(shè)計第26頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四272. 系統(tǒng)組成3) 排煙口必須設(shè)置在距頂棚800mm以內(nèi)的高度上。對于頂棚高度超過3m

11、的建筑物，排煙口可設(shè)在距地面2.1m的高度上，或者設(shè)置在與頂棚之間1/2以上高度的墻面上。第27頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四282. 系統(tǒng)組成4) 為防止頂部排煙口處的煙氣外溢，可在排煙口一側(cè)的上部裝設(shè)防煙幕墻。第28頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四292. 系統(tǒng)組成5) 排煙口的尺寸，可根據(jù)煙氣通過排煙口有效斷面時的速度不大于10m/s進行計算。排煙口的最小面積一般不宜小于0.04。6) 同一分區(qū)內(nèi)設(shè)置數(shù)個排煙口時，要保證所有排煙口能同時開啟，排煙量應(yīng)等于各排煙口排煙量的總和。7) 排煙口均應(yīng)設(shè)有手動開啟裝置或與感煙器連鎖的自動開啟裝置或消

12、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，平時一般保持閉鎖狀態(tài)。手動開啟裝置宜設(shè)在墻面上，距地板面0.81.5m；或從頂棚下垂時，距地板面宜為1.8m處。第29頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四309.3.5 中庭排煙第30頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四311. 中庭的定義中庭又稱為中廳，在建筑上的定義為“有數(shù)層高的豎井空間，豎井上有屋頂，豎井周圍的大部分為建筑物所包圍的一種建筑物?！奔赐ㄟ^兩層或多層樓，且頂部封閉的被周圍建筑包圍的一個共享空間。第31頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四323. 中庭機械排煙的氣

13、流組織 中庭機械排煙口應(yīng)設(shè)在中庭的頂棚上，或設(shè)在緊靠中庭頂部的集煙區(qū)，如圖9.14所示。排煙口的最低標高，應(yīng)設(shè)在中庭最高部分門洞的上端，當中庭較低部位靠自然進風有困難時，可采用機械補風，補風量不宜小于排煙量的50%。第32頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四339.4 加壓防煙送風系統(tǒng)第33頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四349.4.1 加壓送風系統(tǒng)的設(shè)置及方式1. 加壓送風系統(tǒng)的設(shè)置1) 不具備自然排煙條件的防煙樓梯間，消防電梯間前室或合用前室。2) 采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室3) 帶裙房的高層建筑防煙樓梯間及其前室、

14、消防電梯前室或合用室，當裙房以上部分利用可開啟外窗進行自然排煙，裙房部分不具備自然排煙條件時，其前室或合用前室應(yīng)設(shè)置局部機械加壓送風系統(tǒng)。4) 封閉避難層。第34頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四352. 加壓送風系統(tǒng)的方式第35頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四369.5 防排煙系統(tǒng)的設(shè)備部件第36頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四379.5 防排煙系統(tǒng)的設(shè)備部件防排煙系統(tǒng)裝置的目的是當建筑物著火時，保障人們安全疏散及防止火災(zāi)進一步蔓延。其設(shè)備和部件均應(yīng)在發(fā)生火災(zāi)時運行和起作用，因此產(chǎn)品必須經(jīng)過公安消防監(jiān)督部門的認可并頒發(fā)消防

15、生產(chǎn)許可證方能有效。防排煙系統(tǒng)的設(shè)備及部件主要包括防火閥、排煙閥(口)、壓差自動調(diào)節(jié)閥、余壓閥及專用排煙軸流風機、自動排煙窗等。第37頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四389.5.1 防火、防排煙閥口的分類第38頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四399.5.2 壓差自動調(diào)節(jié)閥壓差自動調(diào)節(jié)閥由調(diào)節(jié)飯、壓差傳感器、調(diào)節(jié)執(zhí)行機構(gòu)等裝置組成，其作用是對需要保持正壓值的部位進行送風量的自動調(diào)節(jié)，同時在保證一定正壓值的條件下防止正壓值超壓而進行泄壓。第39頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四409.5.3 余壓閥為了保證防煙樓梯間及其前室，消

16、防電梯前室和合用前室的正壓值，防止正壓值過大而導(dǎo)致門難以推開，根據(jù)設(shè)計的需要有的在樓梯間與前室、前室與走道之間設(shè)置余壓閥。 第40頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四419.5.4 自垂式百葉風口風口豎直安裝在墻面上，平常情況下，靠風口百葉的自重自然下垂，隔絕在冬季供暖時樓梯間內(nèi)的熱空氣在熱壓作用下上升而通過上部送風管和送風機逸出室外。當發(fā)生火災(zāi)進行機械加壓送風時，氣流將百葉吹開而送風。 第41頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四429.5.5 排煙風機排煙風機主要有離心風機和軸流風機，還有自帶電源的專用排煙風機。排煙風機應(yīng)有備用電源，并應(yīng)有自動切換裝置

17、；排煙風機應(yīng)耐熱，變形小。使其在排送280煙氣時連續(xù)工作30min仍能達到設(shè)計要求。離心風機在耐熱性能與變形等方面比軸流風機優(yōu)越。經(jīng)有關(guān)部門試驗表明，在排送280煙氣時，連續(xù)工作30min是完全可行的。其不足之處是風機體形較大，占地面積大。第42頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四439.5.5 排煙風機用軸流風機排煙，其電動機裝置應(yīng)安裝在風管外，或者采用冷卻軸承的裝置，目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)專用排煙軸流風機，其設(shè)置方便，占地面積小。利用蓄電池為電源的專用排煙風機，其蓄電池的容量應(yīng)能使排煙風機連續(xù)運行30min，對自帶發(fā)電機的排煙風機，應(yīng)對其風機房設(shè)有能排除余熱的全面通風系統(tǒng)。第43頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四44排煙防火閥-1第44頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四45防火風口第45頁，共47頁，2022年，5月20日，0點34分，星期四46消防排煙風機國標規(guī)定：排煙風機應(yīng)保證在280時能連續(xù)工作30min。產(chǎn)品有冷卻系統(tǒng)，可以做到通過