防火防爆工程學(xué)9

19.1.1煙氣的流淌規(guī)律建筑物發(fā)生火災(zāi)后，煙氣在建筑物內(nèi)不斷流淌傳播，不僅導(dǎo)致火災(zāi)擴(kuò)散，也引起人員恐慌，影響疏散與撲救。引起煙氣流淌的因素有如下幾點(diǎn)：1.煙囪效應(yīng)引起的煙氣流淌2.浮力引起的煙氣流淌3.熱膨脹引起的煙氣流淌4.風(fēng)力作用下的煙氣流淌5.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流淌21.煙囪效應(yīng)引起的煙氣流淌32.浮力引起的煙氣流淌43.熱膨脹引起的煙氣流淌54.風(fēng)力作用下的煙氣流淌建筑物在風(fēng)力作用下，迎風(fēng)側(cè)產(chǎn)生正風(fēng)壓，而在建筑側(cè)部或背風(fēng)側(cè)，將產(chǎn)生負(fù)風(fēng)壓。當(dāng)著火房間在正壓側(cè)時(shí)，將引導(dǎo)煙氣向負(fù)壓側(cè)的房間流淌。反之，當(dāng)著火房間在負(fù)壓側(cè)時(shí)，風(fēng)壓將引導(dǎo)煙氣向室外流淌。65.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流淌通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的管路是煙氣流淌的通道。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，空氣流淌方向也是煙氣可能流淌的方向，煙氣可能從回風(fēng)口、新風(fēng)口等處進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)不工作時(shí)，由于煙囪效應(yīng)，浮力、熱膨脹和風(fēng)壓的作用，各房間的壓力不同，煙氣可通過(guò)房間的風(fēng)口、風(fēng)道傳播，也將使火勢(shì)擴(kuò)散。79.1.1煙氣的流淌規(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淌、傳播。各種作用有時(shí)相互疊加，有時(shí)相互抵消，而且隨著火勢(shì)的發(fā)展，各種因素都在變更著；另外，火災(zāi)的燃燒過(guò)程也各有差異，因此要準(zhǔn)確的用數(shù)學(xué)模型來(lái)描述煙氣在建筑物內(nèi)動(dòng)態(tài)的流淌狀態(tài)是相當(dāng)困難的。但是了解這些因素作用下的規(guī)律，有助于正確的實(shí)行防煙、防火措施。89.1.2火災(zāi)煙氣限制原理91.防煙系統(tǒng)102.排煙系統(tǒng)利用自然或機(jī)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(jī)械(風(fēng)機(jī))作用力的排煙稱機(jī)械排煙。排煙的部位有兩類(lèi)：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(duì)于疏散通道的排煙是為了解除可能侵入的煙氣，保證疏散通道無(wú)煙或少煙，利于人員平安疏散及救火人員的通行。119.2自然排煙129.2.1自然排煙方式139.2.2自然排煙設(shè)計(jì)2.自然排煙設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾點(diǎn)1)對(duì)于高層住宅及二類(lèi)高層建筑，當(dāng)前室內(nèi)兩個(gè)不同方向設(shè)有可開(kāi)啟的外窗，且可開(kāi)啟窗口面積符合要求時(shí)，其排煙效果受風(fēng)力、風(fēng)向、熱壓等因素的影響較小，能達(dá)到排煙的目的。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能利用不同朝向開(kāi)啟外窗來(lái)解除前室的煙氣。149.2.2自然排煙設(shè)計(jì)2)排煙口位置越高，排煙效果越好，所以，可開(kāi)啟外窗應(yīng)盡可能靠近頂棚位置，并應(yīng)有便利開(kāi)啟的裝置。3)為了減小風(fēng)向?qū)ψ匀慌艧煹挠绊?，?dāng)接受陽(yáng)臺(tái)、凹廊為防煙前室時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)置與建筑物色調(diào)、體型相適應(yīng)的擋風(fēng)措施。4)內(nèi)走廊排煙窗口應(yīng)盡量設(shè)在兩個(gè)不同的朝向上。159.2.2自然排煙設(shè)計(jì)169.3機(jī)械排煙9.3.1機(jī)械排煙方式機(jī)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(gè)須要排煙的部位設(shè)置獨(dú)立的排煙風(fēng)機(jī)干脆進(jìn)行排煙；集中排煙是將建筑物劃分為若干個(gè)區(qū)，在每個(gè)區(qū)內(nèi)設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)，通過(guò)排煙風(fēng)道排煙。179.3.2機(jī)械排煙部位一類(lèi)高層建筑和建筑高度超過(guò)32m的二類(lèi)高層建筑的下列部位，應(yīng)設(shè)機(jī)械排煙設(shè)施：(1)長(zhǎng)度超過(guò)20m且不能干脆對(duì)外采光和自然通風(fēng)的走道；雖有干脆采光和自然通風(fēng)，但長(zhǎng)度超過(guò)60m的走道。(2)面積超過(guò)100㎡，且常常有人停留或可燃物較多的地上房間(如大型辦公室、儲(chǔ)存較多可燃物的庫(kù)房等)。對(duì)于面積較大的房間考慮排煙設(shè)施，而對(duì)于運(yùn)用人數(shù)較少、面積較小的房間不考慮排煙設(shè)施，既可保障基本平安，又可節(jié)約投資189.3.2機(jī)械排煙部位(3)高層建筑室內(nèi)超過(guò)12m的中庭。中庭在煙氣限制、防止火災(zāi)擴(kuò)散、平安疏散和火災(zāi)撲救等方面仍有確定問(wèn)題，應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施。(4)總面積超過(guò)200㎡或一個(gè)房間超過(guò)50㎡，而且常常有人停留或可燃物較多的地下室。199.3.4機(jī)械排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)201.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(jī)械加壓送風(fēng)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(fēng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，排煙系統(tǒng)豎直方向可分成數(shù)個(gè)系統(tǒng)，不過(guò)不能接受將上層煙氣引向下層的風(fēng)道布置方式。3)每個(gè)排煙系統(tǒng)設(shè)有排煙口的數(shù)量不宜超過(guò)30個(gè)，以削減漏風(fēng)量對(duì)排煙效果的影響。4)獨(dú)立設(shè)置的機(jī)械排煙系統(tǒng)可兼作平常通風(fēng)排氣運(yùn)用。212.系統(tǒng)組成機(jī)械排煙系統(tǒng)大小與布置應(yīng)考慮排煙效果、牢靠性與經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)服務(wù)的房間過(guò)多(即系統(tǒng)大)，則排煙口多、管路長(zhǎng)、漏風(fēng)量大、最遠(yuǎn)點(diǎn)的排煙效果差，水平管路太多時(shí)，布置困難，優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)機(jī)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(jiàn)部位的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)劃分案。222.系統(tǒng)組成1)內(nèi)走道的機(jī)械排煙系統(tǒng)232.系統(tǒng)組成2)多個(gè)房間(或防煙分區(qū))的機(jī)械排煙系統(tǒng)242.系統(tǒng)組成3.排煙口的設(shè)計(jì)要求1)當(dāng)用隔墻或擋煙壁劃分防煙分區(qū)時(shí)，每個(gè)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(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過(guò)30m；走道的排煙口與防煙樓梯的疏散口的距離無(wú)關(guān)，但排煙口應(yīng)盡量布置在人流疏散方向相反的位置。259.3.4機(jī)械排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)262.系統(tǒng)組成3)排煙口必需設(shè)置在距頂棚800mm以內(nèi)的高度上。對(duì)于頂棚高度超過(guò)3m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。272.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。282.系統(tǒng)組成5)排煙口的尺寸，可依據(jù)煙氣通過(guò)排煙口有效斷面時(shí)的速度不大于10m/s進(jìn)行計(jì)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(gè)排煙口時(shí)，要保證全部排煙口能同時(shí)開(kāi)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(dòng)開(kāi)啟裝置或與感煙器連鎖的自動(dòng)開(kāi)啟裝置或消防限制中心遠(yuǎn)距離限制的開(kāi)啟裝置等。除開(kāi)啟裝置將其打開(kāi)外，平常一般保持閉鎖狀態(tài)。手動(dòng)開(kāi)啟裝置宜設(shè)在墻面上，距地板面0.8～1.5m；或從頂棚下垂時(shí)，距地板面宜為1.8m處。299.3.5中庭排煙301.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，豎井四周的大部分為建筑物所包圍的一種建筑物。”即通過(guò)兩層或多層樓，且頂部封閉的被四周建筑包圍的一個(gè)共享空間。313.中庭機(jī)械排煙的氣流組織中庭機(jī)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(biāo)高，應(yīng)設(shè)在中庭最高部分門(mén)洞的上端，當(dāng)中庭較低部位靠自然進(jìn)風(fēng)有困難時(shí)，可接受機(jī)械補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量不宜小于排煙量的50%。329.4加壓防煙送風(fēng)系統(tǒng)339.4.1加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置及方式1.加壓送風(fēng)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)接受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、消防電梯前室或合用室，當(dāng)裙房以上部分利用可開(kāi)啟外窗進(jìn)行自然排煙，裙房部分不具備自然排煙條件時(shí)，其前室或合用前室應(yīng)設(shè)置局部機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。4)封閉避難層。342.加壓送風(fēng)系統(tǒng)的方式359.5防排煙系統(tǒng)的設(shè)備部件369.5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(dāng)建筑物著火時(shí)，保障人們平安疏散及防止火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)散。其設(shè)備和部件均應(yīng)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)運(yùn)行和起作用，因此產(chǎn)品必需經(jīng)過(guò)公安消防監(jiān)督部門(mén)的認(rèn)可并頒發(fā)消防生產(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(dòng)調(diào)整閥、余壓閥及專用排煙軸流風(fēng)機(jī)、自動(dòng)排煙窗等。379.5.1防火、防排煙閥口的分類(lèi)389.5.2壓差自動(dòng)調(diào)整閥壓差自動(dòng)調(diào)整閥由調(diào)整飯、壓差傳感器、調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)等裝置組成，其作用是對(duì)須要保持正壓值的部位進(jìn)行送風(fēng)量的自動(dòng)調(diào)整，同時(shí)在保證確定正壓值的條件下防止正壓值超壓而進(jìn)行泄壓。399.5.3余壓閥為了保證防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室和合用前室的正壓值，防止正壓值過(guò)大而導(dǎo)致門(mén)難以推開(kāi)，依據(jù)設(shè)計(jì)的須要有的在樓梯間與前室、前室與走道之間設(shè)置余壓閥。409.5.4自垂式百葉風(fēng)口風(fēng)口豎直安裝在墻面上，平常狀況下，靠風(fēng)口百葉的自重自然下垂，隔絕在冬季供暖時(shí)樓梯間內(nèi)的熱空氣在熱壓作用下上升而通過(guò)上部送風(fēng)管和送風(fēng)機(jī)逸出室外。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行機(jī)械加壓送風(fēng)時(shí)，氣流將百葉吹開(kāi)而送風(fēng)。419.5.5排煙風(fēng)機(jī)排煙風(fēng)機(jī)主要有離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)，還有自帶電源的專用排煙風(fēng)機(jī)。排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)有備用電源，并應(yīng)有自動(dòng)切換裝置；排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)耐熱，變形小。使其在排送280℃煙氣時(shí)連續(xù)工作30min仍能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。離心風(fēng)機(jī)在耐熱性能與變形等方面比軸流風(fēng)機(jī)優(yōu)越。經(jīng)有關(guān)部門(mén)試驗(yàn)表明，在排送280℃煙氣時(shí)，連續(xù)工作30min是完全可行的。其不足之處是風(fēng)機(jī)體形較大，占地面積大。429.5.5排煙風(fēng)機(jī)用軸流風(fēng)機(jī)排煙，其電動(dòng)機(jī)裝置應(yīng)安裝在風(fēng)管外，或者接受冷卻軸承的裝置，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)專用排煙軸流風(fēng)機(jī)，其設(shè)置便利，占地面積小。利用蓄電池為電源的專用排煙風(fēng)機(jī)，其蓄電池的容量應(yīng)能使排煙風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行30min，對(duì)自帶發(fā)電機(jī)的排煙風(fēng)機(jī)，應(yīng)對(duì)其風(fēng)機(jī)房設(shè)有能解除余熱的全面通風(fēng)系統(tǒng)。43排煙防火閥-144防火風(fēng)口45消防排煙風(fēng)機(jī)國(guó)標(biāo)規(guī)定：排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)保證在280℃時(shí)能連續(xù)工作30min。產(chǎn)品有冷卻系統(tǒng)，可以做到通過(guò)風(fēng)機(jī)的煙氣≥400℃時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)≥2小時(shí)。在排