图说防、排烟系统

建筑防排烟分区、原理  

建筑防排烟分为防烟和排烟两种形式。

防烟的目的是将烟气封闭在一定的区域内，以确保疏散线路畅通，无烟气侵入。

排烟的目的是将火灾时产生的烟气及时排除，防止烟气向防烟分区以外扩散，以确保疏散通路和疏散所需时间。

防火分区

在建筑内部采用防火墙、耐火楼板、防火卷帘、防火门等防火分隔设施把建筑物划分为若干个防火单元，在火灾发生时，阻止火势、烟气的蔓延和扩散，便于消防人员的灭火和扑救，减少火灾危害。

建筑类别	水平防火分区允许的最大面积
一类建筑	？ 1000m 2 有自喷系统面积可增大一倍
二类建筑	？ 1500m 2 有自喷系统面积可增大一倍
地下室	？ 500m 2 有自喷系统面积可增大一倍
营业厅 展览馆	？ 4000m 2 （地上） ？ 2000m 2 （地下）
裙房	？2500m 2 有自喷系统面积可增大一倍

水平防火分区

水平防火分区的分隔物，主要依靠防火墙，也可以利用防火水幕带或防火卷帘加水幕。

防火墙是指由非燃烧材料组成，直接砌筑在基础上或钢筋混凝土框架梁上，耐火极限不小于3h的墙体。防火墙上尽量不开洞口，必须开 设时，应设耐火极限不小于1.2h的防火门窗。

垂直防火分区

高层建筑的竖直方向通常每层划分为一个防火分区，以耐火楼板（主要是钢筋混凝土楼板）为分隔。

对于在两层或多层之间设有各种开口，如设有开敞楼梯、自动扶梯、中庭（共享空间）的建筑，应把连通部分作为一个竖向防火分区的整体考虑，且连通部分各层面积之和不应超过允许的水平防火分区的面积。

防烟分区

火灾发生时，为了控制烟气的流动和蔓延，保证人员疏散和消防扑救的工作通道，需对建筑划分防烟分区。

设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间，采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。

每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m，防烟分区不跨越防火分区。

防火防烟分区划分实例

防火防烟分区的划分

防排烟系统的分类

防、排烟系统一般分为四种方式：

1. 自然排烟

利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口，把烟气排至室外的排烟方式．实质是热烟气和冷空气的对流运动。

在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗，也可以是专门设置在侧墙上部的排烟口。

对高层的建筑来说，可采用专用的通风排烟竖井。

2. 机械排烟

分为局部排烟和集中排烟两种方式，也叫负压机械排烟方式。利用排烟机把着火房间中产生的烟气通过排烟口排到室外的排烟方式。

局部排烟方式是：在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟；其初投资高，而且日常维护管理麻烦，管理费用也高。

集中排烟方式是：将建筑划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟口和排烟竖井或风道利用设置在建筑物屋顶的排烟风机，排至室外。排烟稳定，投资较大，操作管理比较复杂，需要有防排烟设备，要有事故备用电源。

3. 防烟加压送风

对疏散通路的楼梯间进行机械送风，使其压力高于防烟楼梯间前室或消防电梯前室，而这些部位的压力又比走道和火灾区高些。从而可阻止烟气进入楼梯间。

4. 密闭防烟方式

对于面积较小，楼板耐火性能较好、密闭性好并采用防火门的房间，可以来用关闭防火门使火灾区与周围隔绝缺氧而熄灭。

当发生火灾时将着火房间密封起来，这种方式多用于小面积房间。

防排烟系统的组成与原理

1. 自然排烟系统的组成

（1）自然排烟口的面积，一般可取地板面积的1/50。排烟口应设置在距顶棚800mm以内，如下图。

（２）排烟口的平面位置应按以下两个规定：

1 ．每个防区面积按500m ² 划分；

2 ．防区内任何地点到排烟口水平距离小于30m，如下图所示。

２.机械排烟系统的组成

该系统是使用排烟风机进行强制排烟。由挡烟（活动式或固定式挡烟壁，或挡烟隔墙、挡烟梁）、排烟口、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。如下图所示。

当排烟风机负责一个防烟分区时，应按该防烟分区面积每平方米不小于60m ³ /h计算；

当担负两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m ³ /h计算。

根据计算所得的排烟风量，选择排烟风机，并附加漏风系数，一般取10%一30％。

房间和走道的排烟系统与防烟楼梯间、消防电梯前室以及台用前室的排烟系统应分开设置。并且每个排烟系统，排烟口数量不宜超过30个。

３.机械加压防烟系统的组成

机械正压送风系统由：加压送风机、风道、送风口以及风机控制柜等组成。

该系统的风源必须吸自室外，且不应受到烟气的污染。一般情况该系统与排烟系统共同存在，如下图示。

加压送风风量，通过送风机和管道送入防烟区，宜每隔三层设一个加压送风口。

加压送风机，应设有备用电源。送风管道上不应装防火阀。

防火、排烟阀的基本结构、区别

防排烟设施

风阀及其附件

基本结构和工作原理

防火阀和排烟防火阀的结构基本是一致的，见图1。区别在于防火阀温感器的动作温度为70℃，排烟防火阀温感器的动作温度为280℃。为了具有风量调节功能，防火阀将凸轮换为棘轮。

排烟阀的基本结构见图2。

工作原理

防火阀和排烟防火阀的工作原理是一样的，执行机构见图3。火灾时当管道内的烟气温度达到70℃（或280）时，温感器②熔断，拉簧③从拉伸状态恢复到常态，杠杆⑦动作使杠杆⑦和凸（棘）轮⑥脱开，转轴⑧转动，阀门关闭。也可以拉动拉索⑨，使杠杆⑦和凸（棘）轮⑥脱开，转轴⑧转动，关闭阀门。或使电磁铁①通电动作，拉动杠杆⑦动作，使杠杆⑦和凸（棘）轮⑥脱开，转轴⑧转动 ，关闭阀门。

排烟阀的工作原理与防火阀和排烟防火阀相似，但动作方向相反，即排烟阀是动作开启而不是关闭。

防火排烟阀区别

排烟防火阀类型有以下几种类型： 常开型 排烟防火阀、 常闭型 排烟防火阀、远程控制型排烟防火阀(钢绳控制型)、自动复位型排烟防火阀。

各种排烟防火阀的功能如下所示：

一、常开型排烟防火阀的功能：

1 、平时呈常开状态,火灾发生时,由控制中心输出DC24V电源后,阀门自动关闭。

2 、当管道温度达到280℃时,熔断器动作,阀门自动关闭。

3 、输出阀门关闭信号,联锁排烟风机停止。

4 、手动关闭,手动开启。

二、常闭型排烟防火阀，又名二次动作排烟防火阀的功能：

1 、平时呈常闭状态,火灾发生时,由控制中心输入DC24V电源,阀门迅速开启。

2 、输出阀门开启信号,联锁控制消防排烟风机。

3 、手动开启,手动复位关闭。

4 、当管道温度达到280℃时,熔断器动作,阀门重新关闭。

三、远程控制型排烟防火阀(钢绳控制型)的功能：

1 、具有常闭型排烟防火阀的所有功能

2 、可远距离手动开启、手动复位关闭。

3 、钢绳控制距离标准为6m(超长可定制)

四、自动复位型排烟防火阀

1 、平时呈常闭状态,火灾发生时,由控制中心输入DC24V电源,阀门自动开启。

2 、当管道温度达280℃时,熔断器动作,阀门自动关闭。

3 、可手动开启。

4 、阀门开启后,无需人工复位,只要输入DC24V电源,阀门可自动复位到原先关闭位置(此功能仅限于温感器未动作前,如温感器动作后需更换温感器尚能使用此功能)。

5 、输出阀门开启信号,联锁控制排烟风机启停。

6 、如果用记忆合金温感器,可反复使用,无需更换。

一、防排烟系统的规范要求和标准

1）建筑的下列场所或部位应设置防烟设施：
    1 防烟楼梯间及其前室；
    2 消防电梯间前室或合用前室；
    3 避难走道的前室、避难层（间）。

2）可不 设置防烟设施 的部位    

建筑高度不大于50m的公共建筑、厂房、仓库和建筑高度不大于100m的住宅建筑，当其防烟楼梯间的前室或合用前室符合下列条件之一时，楼梯间可不设置防烟系统：
    1 前室或合用前室采用敞开的阳台、凹廊；
    2 前室或合用前室具有不同朝向的可开启外窗，且可开启外窗的面积满足自然排烟口的面积要求。

3）厂房或仓库的下列场所或部位应设置排烟设施：
    1 人员或可燃物较多的丙类生产场所，丙类厂房内建筑面积大于300㎡且经常有人停留或可燃物较多的地上房间；
    2 建筑面积大于5000㎡的丁类生产车间；
    3 占地面积大于1000㎡的丙类仓库；
    4 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。

4） 民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施：
    1 设置在一、二、三层且房间建筑面积大于100㎡的歌舞娱乐放映游艺场所，设置在四层及以上楼层、地下或半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；
    2 中庭；
    3 公共建筑内建筑面积大于100㎡且经常有人停留的地上房间； 
    4 公共建筑内建筑面积大于300㎡且可燃物较多的地上房间；
    5 建筑内长度大于20m的疏散走道。
8.5.4 地下或半地下建筑（室）、地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积大于200㎡或一个房间建筑面积大于50㎡，且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施。

5）自然通风设施的设置
       1 封闭楼梯间和防烟楼梯间，应在最高部位设置面积不小于1㎡的可开启外窗或开口；当建筑高度大于10m时，尚在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2㎡，且宜每隔2~3层布设一次。
       2 防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗或开口的有效面积不应小于2㎡，合用前室不应小于3㎡。
       3 采用自然通风方式的避难层（间）应设有不同朝向的可开启外窗，其有效面积不应小于该避难层（间）地面面积的1%，且每个朝向的有效面积不应小于2㎡。
       4 可开启外窗应方便开启；设置在高处的可开启外窗应设置距地面高度为1.30~1.50m的开启装置。
       5 可开启外窗或开口的有效面积计算应按式（3-10-1）计算，与自然排烟相关要求相同。

二、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）人防工程以下列位置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和大厅。
        ②丙、丁类生产车间。
        ③总长度大于20m的疏散走道；
        ④电影放映间和舞台等。
        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，汽车库和修车库应设置排烟系统（可选机械排烟系统）。
        4）机械排烟系统横向应按每个防火分区独立设置。
        5）建筑高度超过50m的公共建筑和建筑高度超过100m的住宅排烟系统应竖向分段独立设置，且每段的高度，公共建筑不宜超过50m，住宅不宜超过100m。
        需要注意的是，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，因为这两种方式相互之间对气流会造成干扰，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。

防烟系统的作用和方式

防烟系统的设置部位：

1. 防烟楼梯间及前室（安全性较高的安全出口）、消防电梯前室（灭火救援通道）；

2. 避难层(建筑内的安全区域，超过100米的公共建筑才有)。

作用：

通过设置防烟措施，防止烟气进入防烟部位，确保防烟部位的人员不受烟气侵袭，为人员安全疏散和消防扑救创造条件。

方式：

1. 自然排烟。

2. 机械加压送风系统。

机械加压送风系统

不具备自然排烟条件的防烟部位应设置机械加压送风系统。

排烟系统的作用和形式

排烟系统的设置部位：

1. 较长的疏散走道；

2. 有人停留或可燃物较多、面积较大的地上房间和地下室；（这两项的具体标准因建筑定性而异，具体可参见建筑防火设计规范）

3. 中庭。

由此可见，排烟系统的作用是将进入疏散走道的烟气排出室外，为人员疏散创造必要的安全条件。

排烟系统的方式：

1. 自然排烟。

2. 机械排烟系统。

机械排烟

设置部位：按规范应设置排烟措施，但又不具备自然排烟条件的房间、走道、中庭。

机械排烟原理：

机械排烟系统的组件

防火阀与排烟防火阀的区别

	系统	性能	设置部位和作用
防火阀	通风、空调系统	常开状态， 70°C自动关闭 ，同时联动关闭系统	防火分隔物； 用于风管穿越防火分区、通风空调机房、重要 （如配电室、消防控制室等） 或火灾危险大的房间 （如柴油发电机房、锅炉房等） 、水平风管与垂直风管交接处的水平管段上。
排烟防火阀	机械排烟系统	常开状态， 280°C自动 关闭 ， 同时联动关闭系统	防火分隔物： 设置部位基本与防火阀同； 选择防烟分区： 当 兼用系统（常见的是排风和排烟兼用） 同时对多个防烟分区进行排烟时，由于排风口是常开的非电动百叶风口，为避免同时对所有防烟分区排烟，在各个排烟支管上设置排烟防火阀，发生火灾时联动关闭非火灾部位的防烟分区，从而保证排烟效果，见下图 。