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2018一级消防工程师《技术实务》章节辅导：第三篇第十章第三节

来源 :考试网 2018-09-26

中

　　三、机械排烟系统的选择

　　1.建筑内应设排烟设施，但不具备自然排烟条件的房间、走道及中庭等，均应采用机械排烟方式。高层建筑主要受自然条件(如室外风速、风压、风向等)的影响会较大，一般采用机械排烟方式较多。

　　2.人防工程下列部位应设置机械排烟设施：

　　(1)建筑面积大于50㎡，且经常有人停留或可燃物较多的房间、大厅;

　　(2)丙、丁类生产车间;

　　(3)总长度大于20m的疏散走道;

　　(4)电影放映间、舞台等。

　　3.除敞开式汽车库、建筑面积小于1000㎡的地下一层汽车库和修车库外，汽车库、修车库应设置排烟系统(可选机械排烟系统)。

　　需要注意的在同一个防烟分区内不应同时采用自然排烟方式和机械排烟方式，主要是考虑到两种方式相互之间对气流的干扰，影响排烟效果。尤其是在排烟时，自然排烟口还可能会在机械排烟系统动作后变成进风口，使其失去排烟作用。

　　四、机械排烟系统的主要设计参数

　　(一)最小清晰高度的计算

　　走道的最小清晰高度不应小于其净高的1/2，其他区域最小清晰高度应按以下公式计算：

　　火灾时的最小清晰高度是为了保证室内人员安全疏散和方便消防人员的扑救而提出的最低要求，也是排烟系统设计时必须达到的最低要求。对于单个楼层空间的清晰高度，可以参照图3-10-1(a)所示，公式3-10-9也是针对这种情况提出的。对于多个楼层组成的高大空间，最小清晰高度同样也是针对某一个单层空间提出的，往往也是连通空间中同一防烟分区中最上层计算得到的最小清晰高度，如图3-10-11(b)所示。然而，在这种情况下的燃料面到烟层底部的高度Z是从着火的那一层起算，见图3-10-11(b)所示。

图3-10-11 最小清晰高度示意图

　　空间净空高度按如下方法确定：

　　1.对于平顶和锯齿形的顶棚，空间净空高度为从顶棚下沿到地面的距离;

　　2.对于斜坡式的顶棚，空间净空高度为从排烟开口中心到地面的距离;

　　3.对于有吊顶的场所，其净空高度应从吊顶处算起;设置格栅吊顶的场所，其净空高度应从上层楼板下边缘算起。

　　(二)排烟量的计算

　　1.火灾热释放量应按以下公式计算或查表3-10-6选取

　　排烟系统的设计计算取决于火灾中的热释放量，因此首先应明确设计的火灾规模，设计的火灾规模取决于燃烧材料性质、时间等因素和自动灭火设置情况，为确保安全，一般按可能达到的最大火势确定火灾热释放量。各类场所的火灾热释放量可按式 (3-10-10)的规定计算或按表3-10-6设定的值确定。设置自动喷水灭火系统(简称喷淋)的场所，其室内净高大于12m时，应按无喷淋场所对待。

　　表3-10-6 热释放量

建筑类别		热释放量Q(MW)
办公室、客房	无喷淋	6.0
办公室、客房	有喷淋	1.5
商场	无喷淋	10.0
商场	有喷淋	3.0
其他公共场所	无喷淋	8.0
其他公共场所	有喷淋	2.5
中庭	无喷淋	4.0
中庭	有喷淋	1.0
汽车库	无喷淋	3.0
汽车库	有喷淋	1.5
厂房	无喷淋	8.0
厂房	有喷淋	2.5
仓库	无喷淋	20.0
仓库	有喷淋	4.0

　　表3-10-7火灾增长系数

火灾类别	典型的可燃材料	火灾增长系数（kW/s2）
慢速火	……	0.0029
中速火	棉质/聚酯垫子	0.012
快速火	装满的邮件袋、木制货架托盘、泡沫塑料	0.047
超快速火	池火、快速燃烧的装饰家具、轻质窗帘	0.187

　　2.烟羽流质量流量应按以下公式计算：

　　轴对称型烟羽流、阳台溢出型烟羽流、窗口型烟羽流为火灾情况下涉及的三种烟羽流形式，计算公式选自NFPA92B。

　　(1)轴对称型烟羽流

　　轴对称烟羽流的火源不受附近墙壁的限制。

　　(2)阳台溢出型烟羽流

　　(3)窗口型烟羽流

　　窗口型烟羽流公式3-10-11-6适用于通风控制型火灾(即热释放量由流进室内的空气量控制的火灾规模)和可燃物产生的火焰在窗口外燃烧的场景，并且仅适用于只有一个窗口的空间。本公式不适用于有喷淋控制的火灾场景。

　　3.烟气平均温度与环境温度的差应按以下公式计算或查表3-10-8：

　　4.排烟风机的风量选型除根据设计计算确定外，还应考虑系统的泄漏量。排烟量应按以下公式计算或查表3-10-8-1火灾烟气表选取：

　　表3-10-8-1 火灾烟气表

Q=1MW			Q=1.5MW			Q=2.5MW
#FormatImgID_55# (kg/s)	#FormatImgID_56# K	V (m³/s)	#FormatImgID_57# (kg/s)	#FormatImgID_58# K	V (m³/s)	#FormatImgID_59# (kg/s)	#FormatImgID_60# K	V (m³/s)
4	175	5.32	4	263	6.32	6	292	9.98
6	117	6.98	6	175	7.99	10	175	13.31
8	88	6.66	10	105	11.32	15	117	17.49
10	70	10.31	15	70	15.48	20	88	21.68
12	58	11.96	20	53	19.68	25	70	25.8
15	47	14.51	25	42	24.53	30	58	29.94
20	35	18.64	30	35	27.96	35	50	34.16
25	28	22.8	35	30	32.16	40	44	38.32
30	23	26.9	40	26	36.28	50	35	46.6
35	20	31.15	50	21	44.65	60	29	54.96
40	18	35.32	60	18	53.1	75	23	67.43
50	14	43.6	75	14	65.48	100	18	88.5
60	12	52	100	10.5	86	120	15	105.1

　　表3-10-8-2(续)

Q=3MW			Q=4MW			Q=5MW
#FormatImgID_61# (kg/s)	#FormatImgID_62# K	V (m³/s)	#FormatImgID_63# (kg/s)	#FormatImgID_64# K	V (m³/s)	#FormatImgID_65# (kg/s)	#FormatImgID_66# K	V (m³/s)
8	263	12.64	8	350	14.64	9	525	21.5
10	210	14.3	10	280	16.3	12	417	24
15	140	18.45	15	187	20.48	15	333	26
20	105	22.64	20	140	24.64	18	278	29
25	84	26.8	25	112	28.8	24	208	34
30	70	30.96	30	93	32.94	30	167	39
35	60	35.14	35	80	37.14	36	139	43
40	53	39.32	40	70	41.28	50	100	55
50	42	49.05	50	56	49.65	65	77	67
60	35	55.92	60	47	58.02	80	63	79
75	28	68.48	75	37	70.35	95	53	91.5
100	21	89.3	100	28	91.3	110	45	103.5
120	18	106.2	120	23	107.88	130	38	120
140	15	122.6	140	20	124.6	150	33	136

　　表3-10-8-3(续)

Q=6MW			Q=8MW			Q=20MW
#FormatImgID_67# (kg/s)	#FormatImgID_68# K	V (m³/s)	#FormatImgID_69# (kg/s)	#FormatImgID_70# K	V (m³/s)	#FormatImgID_71# (kg/s)	#FormatImgID_72# K	V (m³/s)
10	420	20.28	15	373	28.41	20	700	56.48
15	280	24.45	20	280	32.59	30	467	64.85
20	210	28.62	25	224	36.76	40	350	73.15
25	168	32.18	30	187	40.96	50	280	81.48
30	140	38.96	35	160	45.09	60	233	89.76
35	120	41.13	40	140	49.26	75	187	102.4
40	105	45.28	50	112	57.79	100	140	123.2
50	84	53.6	60	93	65.87	120	117	139.9
60	70	61.92	75	74	78.28	140	100	156.5
75	56	74.48	100	56	90.73
100	42	98.1	120	46	115.7
120	35	111.8	140	40	132.6
140	30	126.7

　　5.机械排烟系统中，排烟口的最大允许排烟量

　　如果从一个排烟口排出太多的烟气，则会在烟层底部撕开一个“洞”，使新鲜的冷空气卷吸进去，随烟气被排出，从而降低了实际排烟量，见图3-10-13-1，因此，这里规定了每个排烟口的最高临界排烟量，公式选自NFPA92B。

　　图3-10-13-2 排烟口设置位置参考图

　　(三)排烟量的选取

　　1.当排烟风机担负多个防烟分区时，其风量应按最大一个防烟分区的排烟量、风管(风道)的漏风量及其它未开启排烟阀(口)的漏风量之和计算。

　　2.一个防烟分区的排烟量应根据场所内的热释放量以及按本节相关规定的计算确定，但下列场所可按以下规定确定：

　　(1)建筑面积小于等于500㎡的房间，其排烟量应不小于60m³/(h·㎡)，或设置不小于室内面积2%的排烟窗;

　　(2)当建筑面积大于500㎡小于等于2000 ㎡时的办公室，其排烟量可按8次/h换气计算且不应小于30000m³/h，或设置不小于室内面积2%的排烟窗;

　　(3)当建筑面积大于500㎡小于等于1000㎡时的商场和其他公共建筑，排烟量应按12次/h换气计算且不应小于30000m³/h，或设置不小于室内面积2%的排烟窗;当建筑面积大于1000㎡,不应小于表3-10-9-1中的数值;

　　表3-10-9-1 商场和其他公共场所的排烟量

清晰高度（m）	商场（m³/h）		其他公共场所（m³/h）
清晰高度（m）	无喷淋	设有喷淋	无喷淋	设有喷淋
2.5及以下	140,000	50,000	115,000	43,000
3.0	147,000	55,000	121,000	48,000
3.5	155,000	60,000	129,000	53,000
4.0	164,000	66,000	137,000	59,000
4.5	174,000	73,000	147,000	65,000

　　注：采用自然排烟方式的，可开启外窗的窗口排烟风速按2.00m/s计。

　　(4)当公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟时，机械排烟量不应小于13000m³/h，或在走道两端(侧)均设置面积不小于2㎡的排烟窗，且两侧排烟窗的距离不应小于走道长度的2/3;

　　(5)当公共建筑室内与走道或回廊均需设置排烟时，其走道或回廊的机械排烟量可按60m³/(h·㎡)计算，或设置不小于走道、回廊面积2%的排烟窗;

　　(6)汽车库的排烟量不应小于30000m³/h且不应小于表3-10-9-2中的数值，或设置不小于室内面积2%的排烟窗;

　　表3-10-9-2 汽车库的排烟量

车库的净高（m）	车库的排烟量（m³/h）	车库的净高（m）	车库的排烟量（m³/h）
3.0及以下	30,000	7.0	36,000
4.0	31,500	8.0	37,500
5.0	33,000	9.0	39,000
6.0	34,500	9.0以上	40,500

　　(7)对于人防工程，担负一个或两个防烟分区排烟时，应按该部分总面积每平方米不小于60m³/h计算，但排烟风机的最小排烟风量不应小于7200m³/h;担负三个或三个以上防烟分区排烟时，应按其中最大防烟分区面积每平方米不小于120m³/h计算。

　　3.当公共建筑中庭周围场所设有机械排烟时，中庭的排烟量可按周围场所中最大排烟量的2倍数值计算，且不应小于107,000m³/h(或25㎡的有效开窗面积);当公共建筑中庭周围仅需在回廊设置排烟或周围场所均设置自然排烟时，中庭的排烟量应对应表3-10-6中的热释放量按本节相关规定的计算确定。

　　4.除第2)条、第3)条规定的场所外，其他场所的排烟量或排烟窗面积应按照烟羽流类型，根据火灾功率、清晰高度、烟羽流质量流量及烟羽流温度等参数计算确定。

　　5.当烟羽流的质量流量大于150kg/s，或储烟仓的烟层温度与周围空气温差小于15℃时，应重新调整排烟措施。

　　(四)排烟风速

　　当采用金属风道时，管道风速不应大于20m/s;当采用非金属材料风道时，不应大于15m/s;当采用土建风道时，不应大于10m/s。排烟口的风速不宜大于10 m/s。

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