防排烟系统的设计的那些事儿：规范规定、常见问题及解决方法、风量计算等

先来看看：建规有关条文介绍
 

对地下室、半地下室疏散楼梯间的规定  

? 室内地面与室外地坪高差大于10m或3层及以上的地下、 半地下室的疏散楼梯间应采用防烟楼梯间；其他地下、  

半地下室的疏散楼梯间应采用封闭楼梯间。  

? 本规定不适用于住宅套内自用疏散楼梯  

? 对设置用于防火分隔的下沉式广场的规定  

? 必须设防风雨棚时，应在四周均匀布置开口  

? 开口面积不小于地面面积的25%，且开口高度不小于1m  

? 开口部位设置百叶时，有效面积按开口面积的60%计。  

   

对防烟部位的规定  

? 防烟楼梯间及其前室  

? 消防电梯前室或合用前室  

? 避难走道前室、避难层（间）  

? 高度不大于50m的公建、厂房、仓库和高度不大于 100m的住宅建筑，具备下列条件的防烟楼梯间可不  

采取防烟措施  

? 防烟楼梯间前室或合用前室为敞开的阳台、凹廊  

? 防烟楼梯间前室或合用前室有不同朝向可开启外窗，且 外窗开启面积符合要求关于防烟部位的规定，原高规条文  

? 8.2.3条：防烟楼梯间前室或合用前室为敞开的阳台、凹 廊或防烟楼梯间前室或合用前室有不同朝向可开启外窗  

且外窗开启面积符合要求的防烟楼梯间可不采取防烟措 施  

? 8.2.1条：除高度超过50m的一类公共建筑和高度超过 100m的住宅建筑，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防 电梯前室及合用前室宜采用自然排烟方式  

? 8.2.2.1、8.2.2.2条规定了防烟楼梯间、前室、合用前室 自然排烟要求的可开启外窗面积  

问题：  

? 8.2.1条与8.2.3条的关系不清晰  

? 8.23.条是否适用于高度超过50m的一类公共建筑和高度 超过100m的住宅建筑？  

? 原高规8.2.1、8.2.2.1、8.2.2.2、8.2.3涉及部位应为防烟 部位，放在自然排烟小节中，防烟与排烟界定不清晰。  

新规范的变化：  

? 与原高规相比，对防烟与排烟的界定更清晰  

? 规定的防烟部位与原高规更明确关于厂房或仓库设置排烟设施部位的规定：  

? 丙类厂房内建筑面积大于300m2且经常有人停留或可燃 物较多的地上房间，人员或可燃物较多的丙类生产场所  

? 建筑面积大于5000m2的丁类生产车间  

? 占地面积大于1000m2的丙类仓库  

? 高度大于32m的高层厂房（仓库）内长度大于20m的疏 散走道，其他厂房（仓库）内长度大于40m的疏散走道  

关于民用建筑内设置排烟设施部位的规定：  

? 设置在一、二、三层且房间面积大于100m2的歌舞娱乐 放映游艺场所，设置在四层及以上楼层、地下室、半地下室的歌舞娱乐放映游艺场所  

? 中庭  

? 公共建筑内建筑面积大于100m2且经常有人停留的地上 房间  

? 公共建筑内建筑面积大于300m2且可燃物较多的地上房 间  

? 建筑内长度大于20m的疏散走道 原建规为200m2 原建规为300m2 原建规：公共建筑走道20m，其他建筑走道40m 原高规：长度超过20m的内走道关于地下室、半地下室设置排烟设施部位的规定：  

? 地下、半地下建筑（室）、地上建筑内的无窗房间，当 建筑面积大于200m2且或一个房间建筑面积大于50m2， 且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施 关于地下室、半地下室的规定与原建规、高规相同， 关于地上房间的规定比原建规、高规严格关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 甲、乙类厂房内的空气不应循环使用；丙类厂房内含有 燃烧或爆炸危险粉尘、纤维的空气在循环使用前应经过净化处理，并应使空气中的含尘浓度低于其爆炸下限的 25%。  

? 为甲、乙类厂房服务的送风设备与排风设备应分别布置 在不同通风机房内，且排风设备不应和其他房间的送、  

排风设备布置在同一通风机房内。  

? 民用建筑内空气中含有容易起火或爆炸危险物质的房间， 应设置自然通风或独立的机械通风设施，且其空气不应 循环使用。  

关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 甲、乙类厂房（仓库）内严禁采用明火和电热散热器供 暖。  

? 下列厂房内应采用不循环使用的热风供暖：  

1 生产过程中散发的可燃气体、蒸气、粉尘或纤维与供 暖管道、散热器表面接触能引起燃烧的厂房  

2 生产过程中散发的粉尘受到水、水蒸汽的作用能引起 自燃、爆炸或产生爆炸性气体的厂房  

? 厂房内有爆炸危险场所的排风管道，严禁穿过防火墙和 有爆炸危险房间的隔墙。关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 含有燃烧和爆炸危险粉尘的空气，在进入排风机前应采 用不产生火花的除尘器进行处理。对遇水可能形成爆炸的粉尘，严禁采用湿式除尘器。  

? 净化或输送有爆炸危险粉尘和碎屑的除尘器、过滤器或 管道，均应设置泄压装置。净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器应布置 在系统的负压段上。  

关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 排除有燃烧或爆炸危险气体、蒸气和粉尘的排风系统，  

应符合下列规定：  

1 排风系统应设置导除静电的接地装置；  

2 排风设备不应布置在地下或半地下建筑（室）内；  

3 排风管应采用金属管道，并应直接通向室外安全地点， 不应暗设。关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 通风、空调系统的风管在下列部位应设置公称动作温度 为70 ℃ 的防火阀：  

1 穿越防火分区处；  

2 穿越通风、空调机房的房间隔墙和楼板处；  

3 穿越重要或火灾危险性大的场所的房间隔墙和楼板处；  

4 穿越防火分隔处的变形缝两侧；  

5 竖向风管与每层水平风管交接处的水平管段上。  

注：当建筑内每个防火分区的通风、空调系统均独立设置时，水平 风管与竖向总管的交接处可不设置防火阀。  

关于供暖、通风和空气调节的规定：  

? 燃油或燃气锅炉房应设置自然通风或机械通风设施。燃 气锅炉房应选用防爆型的事故排风机。当采取机械通风 时，机械通风设施应设置导除静电的接地装置，通风量  

应符合下列规定：  

1 燃油锅炉房的正常通风量应按换气次数不少于3次/h确 定，事故通风量应按换气次数不少于6次/h确定；  

2 燃气锅炉房的正常通风量应按换气次数不少于6次/h确 定，事故通风量应按换气次数不少于12次/h确定。  

 

工程设计做法讨论

 

防烟分区划分问题  

 

规范规定：“每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2”  

问题：防烟分区面积划分得很小合理吗？  

错误做法：有些工程设计人员为了减小排烟系统风量，在设 计大空间如大型商场的排烟系统时，将排烟分区划分  

得很小，更为典型的是设计地下车库排烟系统时把突 出楼板下高度超过500mm的结构梁当做挡烟垂壁，划分 出数量众多的防烟分区。  

错误原因：烟气产生量与火灾热释放量有关，过小的防烟分 区其储烟仓容积不能容纳火灾产生的烟气量，必然会 产生烟气蔓延，挡烟垂壁已经失去了防烟分区的作用。  

防烟分区划分问题  

建议做法：按性能化设计方法计算排烟量。对于一定的使用 功能房间，可以确定其火灾热释放量，根据建筑层高、 清晰高度等条件可以计算烟气产生量和需要的排烟量。  

从便于工程设计角度，可以按常规条件计算出常用 功能区域排烟量，将其规定为最小排烟量，根据最小排烟量套用单位地板面积排烟量指标反过来确定最小 排烟分区面积。  

 

   

排烟风管穿越防火分区问题  

规范规定：“通风、空调系统风管道穿越防火分区等处应设置防火 阀。”  

问题：排烟风管穿越防火分区如何处理  

分析需求：风管道设置防火阀的目的是保证建筑被动防火系统完整 有效。按目前国内执行的《通风与空调工程施工及验收规范》 要求的排烟风管制作材料，排烟风管耐火时间不能满足要求， 在管道穿越防火分区等处应采取措施。  

解决方案一：设置防火阀，但增设防火阀会增加其误动作导致排烟 系统故障的风险。  

排烟风管穿越防火分区问题  

解决方案二：采用耐火极限符合一定要求 的排烟风管。如右图所示。  

风管耐火时间：  

穿越一般防火分区的，风管耐 火时间1.5h。（与防火阀耐火时 间相当） 穿越前室、楼梯间等重要场所 的，风管耐火时间2h。  

 

 

排烟风机设置场所问题  

规范规定：高规“排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min” 低规“排烟风机应能在280℃的环境条件下连续工作不少于 30min”  

问题：规定不清晰，280℃是指通过风机的烟气温度还是风机所处的环 境温度？风机耐火极限：现行行业标准《消防排烟风机耐高温试验方法》 GA211-2009进行风机内部耐受高温气流试验。说明风机不具备 耐受外部烟火侵袭能力。  

常见错误做法：大空间排烟风机、汽车库排风兼排烟风机等，为了不 占用机房面积，直接吊装在未采取保护措施的室内空间内，排 烟风机直接受烟火威胁  

   

排烟风机设置场所问题  

正确做法：  

方法一：设置排烟风机房  

方法二：对直接设于室内空间内的排烟风机采取保护措施， 将风机设置在用具有一定耐火时间的材料围合的专  

用空间内。采用此方法时要考虑两个因素：一个是 要能够打开围合空间以满足风机检修要求，一个是 需要引入冷却风的风机要从室外或其他防烟分区引 入冷却风。与消防有关的风机如加压送风机、排烟补风机等均应得到防 护，保证发生火灾时在规定时间内正常运行。  

地下室排烟问题  

规范规定：“地下室不具备自然排烟条件房间总面积大于 200m2的应设机械排烟”  

问题：如何排烟  

做法：在疏散走道和面积大于50m2的房间设置机械排烟口， 其他房间不设置排烟口。排烟量应取最大面积房间按  

照火灾模型或按所有房间面积60m3/m2计算确定。  

理由：面积小于50m2的房间人员疏散距离短、人员数量少、 疏散速度快，在发生火灾时有充足的时间逃生，无须 设置排烟口。不设置排烟口的房间，其烟气可通过房 间门洞溢出到走道，由走道排烟口排出。  

排烟方式问题  

规范规定：“排烟口距防烟分区内最远点水平距离不应大于30m”  

问题：部分区域排烟距离满足自然排烟要求的防烟分区怎么办？  

做法：重新划分防烟分区或全部机械排烟。  

理由：规范中自然排烟一节未明确规定排烟距离，但是从烟气 流动角度而言，机械排烟强制流动通常比自然排烟效果 好，可以理解为自然排烟距离不应该大于机械排烟距离。当自然排烟窗口距防烟分区内最远点30m时，已经不能保 证排烟效果，必须采取措施。原则是保证同一防烟分区 内采用相同的排烟方式。  

排烟方式问题  

例一：长度超过30m且仅一端有可开启外窗的内走道  

错误做法：不设置防烟分区，距外窗30m以内区域自然排烟，距 外窗30m以外机械排烟。  

原因：当机械排烟系统启动时，自然排烟窗不能排烟，导致走 道排烟量不足，不能保证人员疏散需要的清晰高度。  

建议做法：由于走道排烟量相对小，比较简单的做法是整个走 道都采用机械排烟方式。  

排烟方式问题  

例二：进深超过30m的大空间区域（例如商场）  

错误做法：同一防烟分区内，距外窗30m以内区域自然排烟，距 外窗30m以外机械排烟。  

原因：当机械排烟系统启动时，自然排烟窗不能排烟，导致防 烟分区排烟量不足，不能及时排除烟气。  

建议做法：由于全部采用机械排烟方式会大幅增加排烟量，宜 按自然排烟区域和机械排烟区域划分防烟分区，并分别 按要求设置排烟设施。  

走道排烟问题  

规范规定：长度超过20m的走道应采取排烟措施  

错误做法：用隔墙将走道分隔成若干长度不超过20m的走道。  

原因：要求长度超过20m的走道采取排烟措施的原因是人在浓烟 中低头掩鼻的最大行走距离为20~30m。采用隔墙分隔走 道既不能缩短人员疏散至安全出口的距离，而烟气也因 为无法排出而必然在各段走道间蔓延，从而违背本条文 目的。  

正确做法：按规范要求设置自然或机械排烟设施。自然排烟外窗  

规范规定：“可开启外窗面积”  

问题：如何计算可开启外窗面积？  

错误做法：直接把窗洞口面积作为可开启外窗面积。  

要求：暖通工程师要了解窗户开启方式、开口面积，要掌握各 种类型排烟窗有效排烟面积计算方法。  

自然排烟外窗  

Fp=Fc?Sinα 旋窗按水平投影面积计算 侧推窗按垂直投影面积计算 顶升窗按一半周长乘顶升高度计算 侧墙顶开窗按窗洞宽度乘顶出距离 计算 顶升窗、顶开窗计算排烟面积不得 大于窗洞面积 上旋窗不能作为排烟窗 中旋窗转轴以下开口面积不计入 有效排烟面积  

 

加压送风量计算  

规范规定：“按计算确定并不小于规范规定值”  

问题：如何计算，应考虑哪些因素？  

思路：  

（1）基础计算方法：缝隙渗透风量计算和门洞风速风量计算  

（2）系统风量计算：按楼梯间门窗设置情况、前室加压系统控 制方式进行计算 楼梯间加压系统，系统总风量是按规定的开启门数量计算 的通过门洞风量与其他门窗缝隙渗透风量之和，特别注意对有可 开启窗户的楼梯间要计算窗缝渗透风量。前室加压系统，系统总风量是按火灾时开启一个防火门计 算的通过门洞风量与其他常闭风阀泄漏风量之和。  

加压送风量计算  

（3）计算楼梯间加压送风量时：  

对地上楼梯间：  

楼层数不大于15层时，开门数量取2；楼层数大于15层时，开门数量取3  

对地下楼梯间：  

开门数量取1 门洞风速取值：楼梯间和前室均加压时，取0.7m/s；楼梯间加压、前室不加压时，取1.0m/s；前室加压、楼梯间自然通风防烟时，前室门洞风速 不应小于1.2m/s  

加压送风量计算  

（3）计算楼梯间加压送风量时：计算门缝渗透风量时取用压差值：  

门洞风速取0.7m/s时， Δ P取6.0Pa；门洞风速取1.0m/s时， Δ P取12.0Pa；门洞风速取1.2m/s时， Δ P取17.0Pa；  

（4）计算前室加压送风量时：门开启数量取1个或一个防火分区内的门数量；未开门楼层阀门泄漏风量计算：  

L 3 ? 0.083?  Af N 3  

加压送风量计算  

计算案例：  

某商务大厦防烟楼梯间16层，每层楼梯间至合用前室的门为单  

扇1.0m×2.0m，楼梯间送风口为常开风口；合用前室至走道的门单  

扇1.0m×2.0m，合用前室送风口为常闭风口，火灾时开启着火层合  

用前室的送风口；消防电梯的门为1.2mX2.1m。火灾时楼梯间压力为  

50Pa，合用前室为25Pa。  

? 楼梯间机械加压送风量计算  

1）通过开启防火门风量L1  

每层开启门面积Ak＝1.0×2.0=2.0 m2  

门洞断面风速v取0.7m/s；  

开启门的数量N=3；  

L1=2.0×0.7×3= 4.2 m3/s。  

 

加压送风量计算  

计算案例：  

2）通过其他防火门门缝泄漏风量L2  

取门缝宽度为0.004m，则:  

每层疏散门的有效漏风面积Af=（1.0+2.0)×2×0.004=0.024m2  

取△P=6.0Pa  

漏风门的数量N=（16-3）=13  

L2=0.827×0.024×6 1/2×1.25×13 =0.79m3/s  

3）楼梯间加压送风系统风量L  

L=1.15 ×（L1+L2）= 5.74m3/s（20658m3/h）  

? 加压送风量计算  

计算案例：  

? 合用前室加压送风量计算  

1）保持开启防火门门洞处风速所需的送风量L1：  

每层开启门的总断面积Ak＝1.0×2.0=2.0 m2；  

门洞断面风速v取0.7m/s；开启门的数量N=1；  

L1=2.0×0.7×1= 1.4 m3/s  

2）送风阀门的总漏风量L2：  

漏风阀门的数量N＝15，每层送风阀门的面积为AF=0.9 m2  

则：L2=0.083×0.9×15=1.12 m3/s  

3）前室加压送风系统风量L：  

L=1.15 ×（L1+L2）= 2.9 m3/s（10433 m3/h ）  

 

压差控制  

规范规定：“前室相对于室内走道有一定的压差（25~30Pa），  

且在前室门开启时保持门洞口风速不小于0.7m/s”  

问题：  

（1）开门与关门时需要的风量相差很大，如何同时满足开门时的风量要求和关门时的压差要求？  

（2）送风位置不同造成管道阻力变化很大,实际送风量与设计送风量相差很大,如何消除不利影响?  

压差控制  

案例分析：以一个25层、层高4米的建筑的前室加压送风系统为例，防  

火门为2mX1m，防火门关闭时保持25Pa压差需要的送风量约为  

450m3/h，保持门洞开启时0.7m/s风速需要的送风量约为  

5040m3/h；采用金属风管，风速17.5m/s；送风机设于首层。  

为简化分析，不考虑管道、不开启加压送风阀的漏风量。  

为了满足25层防火门开启时门洞风速要求，风机风量应取  

5040m3/h；立管直管段阻力500Pa，其他干管、支管阻力  

112.5Pa，进风口、出风口、弯头、三通、阀门等当量总阻力  

系数取2.0，局部阻力为367.5Pa，风机计算压头应为980Pa。  

 

 

压差控制  

案例分析结论：  

（1）门关闭状态时送风量大大高于要求值。  

（2）门开启状态送风距离远近对送风量有明显影响。可选择的应对措施：  

（1）在前室通往室内走道隔墙上设置余压阀  

（2）监控前室与走道间压差，调节风机转速  

（3）监控送风总管压力，调节风机转速  

（4）监控送风总管压力，调节旁通阀开度压差控制 第一项措施实施简便、响应迅速、可靠性高，推荐采用 二、三、四项措施相对复杂、压力检测困难（尤其是检测前 室与室内走道之间压差）、反应稍慢（尤其是采用旁通风阀 调节），不建议采用 还要注意选择风量——压头曲线陡的风机，防止送风至近端 前室且防火门开启时风量过大， 。  

   

加压送风机及进风口位置  

规范规定：“加压送风机新风入口不受烟、火威胁”  

实际工程做法：将加压送风机设置于建筑屋顶的风机房内或设 置于屋面上，新风入口位于建筑屋顶上。  

存在问题：有火灾案例表明，在建筑发生火灾时，烟气包围了 整个建筑，自然浮升到屋顶，设置于屋顶的加压送风机进风口淹 没在烟气之中，送往楼梯间、前室的是烟气。  

正确做法：将加压送风机设于建筑底部。对于需要分段加压的 建筑，也应将加压送风机或其取风口全部设于建筑下部，通过垂 直风道送到相应位置。  

排烟口风速  

规范规定：“排烟口风速不大于10m/s”  

目的：防止风速过大吸入大量空气，导致 实际排烟量不足  

临界排烟量：不破坏烟层所允许的排烟口 最大排烟量。临界排烟量与排烟口位置、 烟层厚度、环境温度、烟层与环境温度差有关。有两个限定条件：  

最大排烟量、最大风口尺寸  

算例：以吊顶高度4m的公共空间为例，最小清晰高度应为2.0m， 挡烟垂壁距地2.8m，则最大烟层厚度1.2m，计算烟层与环境温度差 221.5K，当环境温度为20 ℃时，距离最近的壁面或吊顶面距离小 于0.5m的临界排烟量为25660m3/h，风口最大当量直径0.6m。  

应用：大空间排烟口布置需要校核临界排烟量和排烟口规格。排烟、加压送风机机房防护  

规范规定：“设于高层建筑内的通风、空调机房应采用耐火极 限不小于2h的隔墙、1.5h的楼板和甲级防火门与其他部位隔开”  

问题：消防用风机房防护需要进一步加强吗？  

问题由来：有些审图单位要求为消防用风机房设置防烟前室  

答案：不需要进一步加强。  

理由：消防用风机房的防护是保证消防风机在发生火灾后一定 时间内能够正常工作的手段，按通风、空调机房隔墙、 楼板和防火门的耐火极限要求完全能够满足工作要求。发生火灾时，人员不可能进入风机房进行操作或维修， 因此没有必要设置防烟前室。  

总结：

明确防排烟系统任务：  

? 理解规范要求  

? 依据原理采取措施  

? 针对工程采取措施     

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