暖通空调——建筑机械排烟口面积计算及设置要求

建筑火灾中，大部分人死于火灾时产生的浓烟。

这是因为:

①浓烟中含有大量的有毒气体，使人在极短时间内昏迷甚至死亡;

②烟气温度过高造成呼吸道灼伤或窒息导致死亡;

③火灾时产生的烟气及燃烧时空气中氧含量迅速降低而导致缺氧窒息死亡。

通常在建筑内，对机械防排烟系统的设计时，排烟口的面积及设置经常被忽视，特别是施工当中更不被注意，导致在实际检测和使用中发现防排烟系统的效果会大打折扣。

笔者在日常监督检查中经常发现，抽查到防排烟系统的最不利点时，风量大多很小，基本无法测试。究其根本原因，就是在机械防排烟设计当中，未能考虑到建筑内的空间布局、结构、装修以及防烟分区内储烟仓的形成对防排烟系统的影响，造成机械防排烟系统的设置，不能真正有效地进行排烟。

另一方面，在工程施工时，排烟口设置及尺寸经常与规范大相径庭，有的尺寸过大，有的又尺寸过小; 或是设置位置根本不考虑烟气流动的特质和特性，以至于无法达到防排烟设计时的初衷，无法在火灾时发挥良好的排烟效果，导致建筑本身的消防设计不能满足安全疏散及灭火救援的需求，在发生火灾时极易造成火灾失控和重大人员伤亡。

1、 设置机械排烟的场所

1.1民用建筑

依据GB 50016－2014《建筑设计防火规范》的要求，一般民用建筑的下列主要场所应设机械排烟系统，具体如下:

（1）在可燃物集中、人员相对较多的地上公共建筑，当建筑面积超过300平方米，未设置自然排烟或自然排烟不符合规范要求时。

（2）建筑中庭内当未设置自然排烟或自然排烟不符合要求时，应设置机械排烟。

（3）在地下或半地下建筑内，总建筑面积超过200平方米 ，面积超过50平方米的房间，且存在较多可燃物质或者长时间有人员停留的场所内，当无自然排烟时或自然排烟不符合要求时，应设置机械排烟。

（4）歌舞娱乐场所设置 在 建 筑 地 下、半 地 下 或4层及 4层以上，以及设在 1～3层且建筑面积大超过200平方米的房间内，当未设置自然排烟或自然排烟无法满足要求时，应设置机械排烟。

1.2建筑走道内

建筑走道内设置机械排烟的场所:

①走道内设置自然排烟，但距离最远点大于30 m;

②走道长度大于20m无自然排烟;

③走道长度大于 60m

2  机械排烟量以及排烟口面积的计算

2. 1 排烟量及风速

( 1) 通常机械系统排烟量要求见表一。

排烟系统一般为竖向设置，火灾时应当考虑每个风道一般承担两个以上分区的排烟量。所以，应按建筑中最大的防烟分区面积设计排烟量，本文以≥120m3 / h平方米排烟量为例进行计算。

假设建筑中最大防烟分区面积为360平方米，排烟管道内排烟总量计算为:360× 120 =43 200m3 / h。在同一个防烟分区内应设置两个以上的排烟管道，从不同的方向进行排烟更为安全可靠。

（2）通常排烟系统的风速要求见表二。

由表二可见，

①管道材质使用金属材料时，风速不应超过20m/s;

②管道材质使用内部光滑平整的非金属材料时，风速不应超过15m/s;

③送风口附近的最大风速不宜超过7m/s，排烟口附近的最大风速不宜超过10m/s。

2.2排烟口面积

（1）排烟口的数量。

按照每个防烟分区内的任意点，到最近排烟口的直线距离，不应超过30m。任意两个排烟口之间的距离不应大于60 m，每个分区应设置至少两个排烟口。

（2）排烟口的风量。

以一个防烟分区两个排烟口的排烟量为: 43 200 ( m3/ h)/2 = 21 600m3 / h计算，则每个排烟口风量 = 2 1600( m3  / h )/2 = 10 800 m3 / h。

（3）排烟口面积。

因排烟口的风速应不宜大于10m / s，排烟口面积为: 10 800 / ( 3 600 × 10)= 0. 3 平方米 ，计算还应考虑到有效面积系数，由此应选用面积(长 ×宽)为0. 3m × 0. 8 m = 0. 24平方米 ，也可选尺寸(长×宽)为0. 4 × 0. 6 m的排烟口。

3  排烟口的设置要求

3. 1 常规要求

（1）每个防烟分区的排烟口设置，应符合最远点的间距不超过规定值。

（2）排烟口应设置在每个防烟分区所形成的储烟仓结构内并尽量布置在顶部，以利于更有效的排烟。

（3）设置在走道的排烟口应尽量设置在顶部，有利于良好的排烟。当确有困难设置在墙面时，根据烟气流动的特性其最近距离吊顶或顶面最好应不超过0.2m。

（4）每个排烟口必须同时设有自动和手动机械操作，在火灾时能自动开启排烟口并联动启动排烟风机,及时有效进行排烟。排烟口或排烟阀必须能手动开启或关闭。

（5）排烟口设置时，还应当考虑尽量使排烟气流方向避开安全疏散的人流方向。设置位置与最近出口间距，笔者根据实践经验建议＞2m

（6）排烟口的设置在吊顶位置或其它位置时，周围1.0m范围内不应有可燃物。

（7）排烟口的周围及储烟仓内不应设置阻碍烟气流动或影响排烟效果的结构。

（8）排烟口及排烟阀的耐火极限应符合规范要求。

（9）当排烟管道采用金属材料时，考虑到火灾时高温的影响及最不利点排烟的风量，一方面，一个防烟分区内管道不宜布置过长; 另一方面，建议对金属风道 采取防火保护措施，可涂刷防火涂料或采取其它可行的防火措施，防止在火灾时管道因高温变形断裂造成无法有效排烟。

3.2在建筑内装修设置吊顶时，排烟口的设置要求

（1）吊顶装修应当采用燃烧性能为A级的材料，且在封闭吊顶内的水平吊顶上的烟气流速不应大于1.5m/s。

（2）局部吊顶时，吊顶部分应尽量不跨跃防烟分区。当必须跨跃时，应当重新划分防烟分区或在分区处增设挡烟垂壁; 吊顶与非吊顶边界应进行分隔，防止烟气流入吊顶内，且应尽量根据边界划分防烟分区。排烟口的设置应根据烟气流动特性及储烟仓的实际情 况进行合理分布。

（3）当吊顶距离顶棚高度大于0.9m时或吊顶内设置技术夹层存在可燃物时，应考虑吊顶内的排烟，排烟口应设置在顶部，同时防烟分区划分应与吊顶以下部分相对一致。

（4）当排烟口（排烟阀）为设置在吊顶内的形式，通过吊顶以上空间排烟。

（5）吊顶内设置排烟系统时，建议应当与吊顶外分开划分防烟分区，同时排烟管道应分开设置。