一、防排烟设施的设置范围
(一), 高层民用建筑设计防火规范,
根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑
救难度等对高层建筑进行了分类。
凡建筑高度超过 24m的新建, 扩建和改建的高
层民用建筑 ( 不包括单层主体建筑高度超过 24m的
体育馆, 会堂, 剧院等公共建筑以及高层民用建筑
中人民防空地下室 ) 及其相连的且高度不超过 24m
的裙房当中设有防烟楼梯及消防电梯的均应进行防
排烟设计 。
需要设置防排烟设施的具体部位规定如下:
1.防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合
用前室;
2.封闭避难层(间);
3.内走道;
4.房间;
5.中庭;
6.地下室。
(二), 人民防空工程设计防火规范,
根据建筑物的使用性质(商场、医院、旅馆、餐
厅、展览厅、公共娱乐场所、小型体育场和其它适
用的民用场所等)和按火灾危险性分类(属于丙、
丁、戊类的生产车间和物品库房等)。凡新建、扩
建和改建供上述平时使用的人民防空工程均应进行
防排烟设计。规定应设臵防排烟设施的部位有:
1.防烟楼梯间及其前室或合用前室;
2.房间、大厅和生产车间;
3.疏散走道 ;
4.电影放映间、舞台等;
5.丙、丁、戊类物品库。
(三), 汽车库、修车库、停车场
设计防火规范,
规定应设臵必备的排烟设施。
(四), 建筑设计防火规范,
1.歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉 OK
厅(含具有卡拉 OK功能的餐厅)、游艺厅(含电
子游艺厅)、桑拿浴室(除洗浴部分外)、网吧
等歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放
映游艺场所)应设臵防、排烟设施。对于地下房
间、无窗房间或有固定窗扇的地上房间,以及超
过 20M且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通
风、但长度超过 40M的疏散内走道,应设机械排
烟设施。
2.地下商店应设臵防烟、排烟设施(按, 人民
防空工程设计防火规范, GB50098执行) 。
二、防烟分区的划分
防烟分区是指采用挡烟垂壁(一般用有机
玻璃制作)、隔墙(采用非燃烧材料的隔墙)
或从顶棚下突出不小于 0.5m的挡烟梁等措施来
划分区域的防烟空间。
( 一 ) 防烟分区的划分原则
1,防烟分区不应跨越防火分区
划分防烟分区的目的在于把火灾烟气控制
在一定范围内, 并通过排烟设施迅速排除 。 且
所有防火分隔物都能够起到防烟作用, 而防烟
分隔物则不然 。
2,每个防烟分区的建筑面积不宜超过规范
要求
( 1), 高层民用建筑设计防火规范, 中规定:
?每个防烟分区的建筑面积不宜过大, 一般不超过
500 m2。
?净空高度超过 6m的房间可不考虑划分防烟分区 。
?对一类高层建筑和建筑高度超过 32m的二类高层
建筑,
当无自然采光和通风的内走道长度超过 20m
一端有自然采光和通风的内走道长度超过 40m
两端有自然采光和通风的内走道长度超过 60m
可以把走道单独划为为防烟分区。
( 2), 人民防空工程设计防火规范, 中规定:
每个防烟分区的建筑面积不宜过大, 一般不超
过 500 m2。
( 3), 汽车库、修车库、停车场设计防火规范
中规定:
设有机械排烟系统的汽车库,每个防烟分区的
建筑面积不宜超过 2000 m2。
( 4), 建筑设计防火规范, 中规定:
歌舞娱乐放映游艺场所一个厅、室的建筑面积
不应大于 200 m2。
3,通常应按楼层划分防烟分区
4,特殊用途的场所应单独划分防烟分区
( 二 ) 防烟分区的划分形式
防烟分区一般根据建筑物的种类和要求不同,
可按其用途, 面积, 方向划分 。
1,按用途划分
国外常把建筑物的各个部分划分为居住或办公
用房, 疏散通道, 楼梯, 电梯及其前室, 停车库等
防烟分区 。 而居住用房又可分为厨房, 卫生间, 起
居室, 客房及办公室等 。
2,按面积划分
3,按方向划分
( 三 ) 防烟分区的隔烟部位
1、设定在走廊和房间之间
2、设定在走廊中某处
3、设定在走廊和楼梯间前室之间
4、设定在楼梯间前室和楼梯间之间
(四) 防烟分区划分构件
防火分隔物一般可分为两类,
? 固定、不可活动式,建筑中的内外墙体、楼板、
防火墙等;
? 活动、可启闭式,防火门、防火窗、防火卷帘、
防火幕、防火水幕等。
1、挡烟垂壁
挡烟垂壁是为了阻止烟气沿水平方向流动而垂直
向下吊装在顶棚上的一道幕墙 。
根据排烟口的排烟效果,即建筑物内的烟层厚度
和侧窗的排烟情况,挡烟垂壁的有效高度一般应为:
从顶棚下垂不小于 500mm的固定和活动的挡烟设
施;
考虑到人员的活动需要,如果垂壁的下端过低
时,会妨碍受灾人员的疏散,因此,其下缘距地面
高度不应小于 1.8m。
2,挡烟垂壁的结构型式
根据挡烟垂壁的工作场所, 挡烟垂壁必须应用非燃
材料制作, 如钢板, 夹丝玻璃, 钢化玻璃等, 如果用
可燃材料, 则外面必须覆以防火材料 。 挡烟垂壁的型
式有固定式和活动式两种 。
( 1) 固定式挡烟垂壁
固定式挡烟垂壁就是将垂壁长期固定在顶棚面上,
其下垂的高度固定不变 。 设计时有采用吊顶下表面的
突出物或钢, 钢筋混凝土梁做挡烟垂壁的, 可在建筑
物土建时一起制成 。
当建筑物净空较高时方可采用固定式挡烟垂壁 。
( 2) 活动式挡烟垂壁
对于人们经常活动的场所或当建筑物的净空较低
时, 宜采用活动式的挡烟垂壁 。
活动式挡烟垂壁只在发生火灾时与感烟探测器等
联动而下垂到顶棚面下一定的高度, 或与排烟口联动
,受消防控制中心控制自动打开排烟口的盖板, 形成
悬垂的挡烟板, 直接把烟排除, 但同时应能就地手动
控制 。 从结构上看, 活动式挡烟垂壁有转动式和起落
式两种, 也有采用吊顶内排烟口的盖板与火灾探测器
连锁的形式 。
转动式活动挡烟垂壁示意图
起落式活动挡烟垂壁示意图
3,挡烟垂壁的设置要求
挡烟垂壁的设置应与顶棚的构造相适应, 这样才能起
到有效的防烟作用, 具有代表性的有如下几种:
1) 不同顶棚高度的挡烟垂壁下垂有效高度
不同顶棚高度时挡烟垂壁设臵示意图
2)顶棚材料不同,挡烟垂壁的起算位置不同
( 1)对于格栅式顶棚,挡烟垂壁应设置在顶棚内,
其下垂有效高度应从楼板底面起算;
配合格栅式顶棚的挡烟垂壁
( 2)当顶棚材料为可燃材料时,挡烟垂壁的有效高
度仍按顶棚面起算,但挡烟垂壁或挡烟隔墙应向上延
伸,穿过顶棚面,并紧贴在非燃烧体楼板或顶板上,
必须完全隔断,使顶棚内实现隔烟。
( 3)当顶棚材料为非燃烧材料或难燃烧材料时,挡烟
垂壁的有效高度只按顶棚面起算即可,而挡烟垂壁或挡
烟隔墙也只紧贴顶棚面即可,不必完全隔断。
( 二 ) 挡烟隔墙
在高层建筑设计和施工中, 要求隔墙应砌至梁板
底部, 且不宜留有缝隙的部位有:
走廊两侧的隔墙
面积超过 100m2的房间隔墙
贵重设备房间隔墙
火灾危险性较大的房间隔墙
病房等房间隔墙
(三)挡烟梁
在顶棚某处下垂一
梁式构造。
高度应超过挡烟
垂壁的有效高度
宽度应小于顶棚
总宽度的十分之一
挡烟梁设臵示意图
从挡烟效果看
?挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些。
?有条件的建筑物可利用钢筋混凝土梁或
钢梁进行挡烟。
( 四 ) 防火卷帘
防火卷帘是平时卷放在门窗洞口上方或侧
面的转轴箱内, 火灾时将其放下展开, 用以阻
止火势从门窗洞口蔓延 。 在特殊情况下, 它还
可以配合防火冷却水幕替代防火墙作防火分隔
之用 。
为了防止烟气漏出,在防火卷帘的结构上
需采取一些措施:
1)门扇各接缝处、导轨、卷筒等缝隙应
有防火、防烟密封措施,
将导轨插入一定的深度,滑动部分用隔烟橡胶
压紧。
一般卷帘的宽度应不大于 5m,如在卷帘前面设
有铅丝网玻璃屏蔽时,则宽度可放大到 8m。当宽
度超过 5m时,应分隔成 5m以下若干张卷帘。否则
容易引起变形等缺陷,从而造成起落卡涩或密封
性能降低。
2) 设在疏散走廊上的防火卷帘应 在卷帘的两侧
设臵启闭装臵, 并应能自动, 手动和机械控制, 保
证应急使用;
3) 对于建筑物内的 敞开电梯厅以及一些大面积
的公共建筑 ( 如商业楼的营业厅, 展览楼的展览厅
等 ), 生产厂房, 设臵防火墙或防火门有困难时,
可设防火卷帘, 但防火卷帘应符合防火墙耐火极限
的判定条件或在其两侧设闭式自动喷水灭火系统 。
(五) 防火阀
远距离 控制 是将操作装臵安装在距阀体 6m以
内的任何部位, 并通过控制缆绳来控制阀体,
其余操作装臵均安装在阀体上, 实行就地操作 。
密封性能 通常是以阀体叶片全关情况下, 阀
门两侧的静压差为 300Pa时的漏风量在标准状态
下不应大于 700Nm3/m2·h来判定;
叶片动作的转矩 M=( 1-7) Nm。
1、防火调节阀
防火调节阀是安装在 有防火要求的通风、空调系
统的送回、风管道上,平时处于开启状态,火灾时
当管道内气体温度达到 70℃ 时,使阀门关闭,并在
一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求,
起到隔烟阻火作用的阀门。
防火阀按动作形式通常有 自垂翻板式 和 弹簧式 ;
防火阀按叶片构成可分为 单叶 和 多叶 ;
防火阀按外形通常有 圆形 和 矩形 。
设置防火调节阀的位置和构造应符合下列要求
1)通风管道穿越 不燃烧体楼板 处应设防火阀。通风
管道穿越 防火墙 或建筑物 变形缝 处的两侧均应分设防火
阀;
2)送回风总管穿过 通风空调机房的隔墙和楼板 处
应设防火阀。
3)送回风管道穿过 贵宾休息室, 多功能厅, 大会
议室, 易燃物质试验室, 储存量较大的可燃物品库
房 及 贵重物品间 等 性质重要或火灾危险性大的房间
的隔墙和楼板 处应设防火阀。
4)多层和高层工业与民用建筑的楼板常是竖向防
火分区的防火分隔物。在这类建筑中的每层 水平送
回风管道与垂直风管交接处的水平管段上 应设防火
阀。
5)多层公共建筑和高层民用建筑中 厨房, 浴室,
厕所 内的机械或自然 垂直排风管道,如采用防止回
流的措施有困难时,应设防火阀。
6)控制防火阀关闭的 易熔合金或其他感温元件 应
设在容易感温的部位,其动作温度应比通风系统最
高正常温度高出 25℃,宜为 70℃ 。
7)为使防火阀能自行严密关闭,不仅 防火阀的关
闭方向应与通风管内的气流方向一致,而且应使设
臵防火阀的通风管道应有一定的强度,在设臵防火
阀的管段处应设 单独的支吊架,防止风管变形。
8) 进入设有气体自动灭火系统房间的通风空调管
道 上应设防火阀。
( 六 ) 排烟防火阀
排烟防火阀是安装在 有排烟, 防火要求的高层建筑,
地下建筑排烟系统管道上, 在一定时间内能满足耐火
稳定性和耐火完整性要求, 起隔烟阻火作用的阀门 。
一般设臵在排烟系统的风管上 平时关闭, 具有 手动,
自动功能 。 发生火灾时, 火灾探测器发出火警信号,
通过控制器给阀上的电磁铁通电, 使阀门迅速打开或
人工手动开启进行排烟 。 当温度达到 280℃ 时, 阀门自
动关闭, 人工复位 。 阀门可 与其他设备联动, 动作后
可输出电信号 。
( 1)排烟防火阀设置应遵守的规定
1)在排烟系统的 排烟支管上 应设排烟防火
阀。
2)排烟管道 进入排烟机房处 应设排烟防火
阀,并与排烟机联锁。
3)在必须 穿过防火墙的排烟管道上 应设排
烟防火阀,并与排烟机联锁。
( 2)排烟防火阀的安装注意事项
在安装时,只要把两端配对法兰与连接的管道
焊接起来即可。
1) 设臵防火阀时, 从防火墙至防火阀的管道
应采用厚度为 1.5mm以上的钢板制作, 以增加管
道的刚度;
2) 防火阀应单独吊装;
3) 对远距离控制的自动开启装臵, 控制缆绳的
总长度一般不超过 6m,弯曲处不应超过三处, 弯曲半
径为 R≥300mm。 缆绳采用 Dg20的保护套管, 套管不
应出现如下的弯头 。
控制缆绳保护套管不宜采用的弯头形式
三, 防排烟方式的选择
(一)防排烟方式的选取原则
1,考虑是否能基本满足防排烟的要求
2,力求节约 。 根据我国当前的经济技术水
平和设备生产现状, 我国现阶段对防排烟方式
选择的倾向性意见是:
?凡是能利用外窗等实现自然排烟的部位就
应尽可能地采用自然排烟方式。
?只有在那些要求高或根据建筑物的走向和
当地气象条件计算出的自然排烟极限高度
低于建筑物的高度时,才采用适当的机械
防排烟方式。
(二)防烟方式
1、密闭防烟
密闭防烟的基本原理主要是指 耐火性和密闭性都
较好的房间,当发生火灾时,人员很快疏散出来,立
即关闭房间防火门,并 对进出房间的气流加以控制,
将着火房间封闭起来,杜绝新鲜空气流入, 使之缺氧
窒息而自行熄灭,从而达到防烟灭火的目的。
设臵密闭防烟设施的部位一般为防火分区容易划
分得很小的住宅卧室、旅馆客房等面积较小的房间,
并优先采用在容易发生火灾的房间。
房间围护结构的密闭性能一般要求做到:
1)房间的 顶棚、楼板与墙壁的交角接缝处,
不应有缝隙。
2)在采暖、通风空调等各种管道穿越墙壁
和楼板时,在 管道外围与墙壁、楼板孔洞之间的
空隙处 应用非燃烧材料填塞严密。
3)各种管道不得已,非穿越不可时,除了
管道本身要采取一系列防火防烟措施 外,在 穿越
处的间隙 尤其要注意用非燃材料填塞严密。
2、机械防烟
在建筑物发生火灾时,对着火区以外的区域,
如疏散通道等需要 防烟的部位 送入 足够的新鲜空气,
使其保持 高于建筑物其它部位的压力,从而把着火
区域所产生的烟气堵截于防烟部位之外,同时,在
着火区域采用自然或机械的方式进行排烟的防排烟
组合形式。
根据消防部门试验和工业数据,机械防烟在排
除污染物方面的效率至少比负压机械排烟高出一倍。
机械防烟设施的设置部位
1)不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其
前室、消防电梯前室或合用前室;
2)采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不
具备自然排烟条件的前室;
3)封闭避难层(间)。
需要设臵机械防烟系统部位的不同组合情况如下:
( 1)不具备自然排烟条件的楼梯间及其采用可开
启外窗自然排烟的前室
不具备自然排烟条件的楼梯间及其可开启外窗前室平面示意图
( 2)不具备自然排烟条件的防烟楼梯
间及其前室
不具备自然排烟的防烟楼梯间及其前室示意图
有些时候,当楼梯间设有前室时,虽然不直接对
前室送风,但楼梯间内的空气一定要从门缝或临时开
门的门洞向前室流动,前室也会有相应的加压空气。
当楼梯间及其前室门关闭时 开启前室与走廊的一层门时
只对防烟楼梯间加压送风前室不送风的试验情况
( 3)可开窗自然排烟的楼梯间,但
不具备自然排烟条件的前室
可开窗自然排烟的楼梯间及其不靠外墙前室示意图
( 4)不具备自然排烟条件的消防电梯前室
1.防火门 2.楼梯间 3.合用前室 4.消防电梯 5.服务电梯 6.工作电梯
封闭式消防电梯前室平面布置示意图
( 5)封闭式避难层(间)
建筑高度超过 100m、规模大、人员多的高层公共
建筑应设避难间或避难层 。
根据当地气候条件,避难层可以是敞开的,也可
以是封闭的:
凡四季不结冰的地区,可以采用敞开式的避难层,
即只设窗口,不装窗扇或做成百叶窗扇;
在冬季结冰的地区,应采用封闭式的避难层,即在
窗口处设臵带铅丝玻璃而便于开启的窗扇,而封闭式
的避难区域必须设有独立的加压送风防烟设施,于是
就把封闭式避难区域作为防烟部位。
(三) 排烟方式
1、自然排烟
自然排烟是借助室内外气体温度差引起的 热压
作用 和室外风力所造成的 风压作用 而形成的室内
烟气和室外空气之间的对流运动。
自然排烟方式的适用场合
自然排烟方式实质上是热烟气和冷空气的对
流运动,因此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:
1.建筑物的外窗,
2.专门设置在侧墙上部的排烟口,
3.对于高层建筑来说,曾一度采用的专用通
风排烟竖井,国外常称为烟塔排烟方式。
自然排烟方式常用部位有:
1.除建筑高度超过 50m的一类公共建筑和建筑高
度超过 100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间
及其前室、消防电梯前室或合用前室可采取自然
排烟措施;
2.净空高度小于 12m的中庭;
3.走道和房间采用自然排烟
2、机械排烟
机械排烟方式是利用排烟机把着火区
域中所产生的高温烟气通过排烟口排至室
外的排烟方式。
据有关资料介绍,一个设计优良的机械排烟
系统在火灾时能排出 80%的热量。
机械排烟方式的设置部位
1), 高层民用建筑设计防火规范,
一类建筑和建筑高度超过 32m的二类建筑的下列
走道或房间应设臵机械排烟设施:
( 1)无直接自然采光和通风,或者设臵了固定
窗扇,且长度超过 20m的内走道,或虽有直接采光和
自然通风,但长度超过 60m的内走道;
( 2)在房间无窗(包括设固定窗扇的房间和地
下室的房间)的情况下,若房间面积超过 100m2,且
经常有人停留或可燃物较多时,一旦发生火灾,烟
气生成量多,造成的危害大,应考虑适当的机械排
烟设施;
( 3)不具备自然排烟条件或净空高度超过 12m的
中庭;
( 4)除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,
各房间总面积超过 200 m2或一个房间面积超过 50 m2,
且经常有人停留或可燃物较多的地下室;
2), 人民防空工程设计防火规范,
( 1)建筑面积大于 50m2,且经常有人停留或可
燃物较多的房间、大厅和丙、丁类生产车间;
( 2)总长度大于 20m的疏散走道;
( 3)电影放映间、舞台等。
3), 汽车库、修车库、停车场设计
防火规范,
面积超过 2000m2的地下汽车库应设臵机械排烟
系统。
4), 建筑设计防火规范,
歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉 OK厅
(含具有卡拉 OK功能的餐厅)、游艺厅(含电子
游艺厅)、桑拿浴室(除洗浴部分外)、网吧等
歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放映
游艺场所)应设臵防、排烟设施。
( 1)无窗或有固定窗扇的歌舞娱乐放映游艺
场所;
( 2)超过 20m且无自然排烟的疏散走道或有
直接自然通风,但长度超过 40m的疏散内走道。
四、自然排烟
(一)开关形式
滑板式或插板式、旋转式、翻转式、
推转式、拉转式、推滑式
(二)自然排烟口的有效面积
在实际运用中,往往是根据一般条件制定的规范
所确认的设计标准来确定排烟口的尺寸。
根据, 高层民用建筑设计防火规范, 的规
定:
1.除建筑高度超过 50m的一类公共建筑和建筑高
度超过 100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及
其前室、消防电梯前室或合用前室可采取自然排烟
措施;
各部位可开启外窗的面积应符合下列规定:
( 1)靠外墙的防烟楼梯间 每 5层内可开启外窗
总面积之和不应小于 2m2;
( 2)设有不同朝向的 可开启外窗前室开窗面
积,独用前室不应小于 2m2,合用前室不应小于
3m2。
2.净空高度小于 12m的中庭,可开启的天窗或
高侧窗的面积 不应小于该中庭地面面积的 5%。
3.走道和房间采用自然排烟时,自然排烟口最
适宜于具有敞开式楼层平面的建筑物,不适宜于
楼层平面中有许多分隔空间的建筑物。可开启外
窗面积应符合以下要求:
( 1)长度不超过 60m的内走道,可开启外窗面
积不应小于走道面积的 2%;
2)需要排烟的房间 可开启外窗面积不应小于该
房间面积的 2%。
排烟口的有效高度,根据自然排烟的原理,
自然排烟口应设臵在房间外墙上部或顶棚上 。
由于排烟口的上下端与顶棚面的距离不同以及
防烟分区隔墙与垂壁的结构布臵不同, 还有开口的
开关型式不同等, 排烟口的有效高度各不相同 。
目前各国普遍推荐的位臵是 距顶棚 80cm以内
或者是 挡烟垂壁的有效高度范围之内 。
排烟口的有效宽度:
随着排烟口的开关型式不同而异。
对于矩形排烟口,若 B表示开口边框的宽度:
? 敞开式、横轴旋转式、翻转式、横轴推转式
或拉转式以及左右单滑式 Bpy=B
? 左右双滑式 Bpy=B/2
? 纵轴旋转式、纵轴推(拉)转式 Bpy=Bsinθ
矩形排烟口的有效面积 Fpy为:
Fpy=Bpy·h py ( m2)
式中,Bpy—— 排烟口的有效宽度,m;
hpy—— 排烟口的有效高度,m。
(三)其它特殊结构
1、遮雨帽和遮雨檐
遮雨帽结构示意图
遮雨檐一般用于建筑物立面外墙上的开口处,
设臵在孔口的上方,倾斜朝外,使雨水外泻。
2、均流装置
? 栅型
? 网型
栅网除了可使排烟口的气流均匀外, 还有防护
和美观的作用 。
3、百叶窗装置
百叶窗装臵示意图
(四)自然排烟口的设置要求
1、房间
在房间设有可开启的外窗进行自然采光和通风的
情况下, 均可实现自然排烟 。 但在设计中应采取下
列措施:
1)可开启的外窗应尽量设置在上方,并应有能方
便开启的装置。 日本规范规定:, 当能开启的窗户
高度离地面 2m以上时,应设有手动开启装臵。, 其
手动操作手柄设在地板面上 0.8-1.5m的高度内,并以
明显易懂的标志来表示操作方法。
2)房间的排烟窗应尽量设置为两个或两个以上,
且不同朝向,使建筑物的主要开窗面,即建筑物平面
布置的长边大体上平行于当地年主导风向。
2,走廊
1) 对于房间单侧布置的敞开式走廊, 这是
天然的自然排烟;
2) 对于房间两侧布置的封闭式走廊,
1) 如果单层建筑面积小于 500m2时, 可作
为一个防烟分区, 因而可利用两端的外窗实现自
然排烟 。
2) 如果单层建筑的面积较大, 则必须划分
为多个防烟分区时, 可在中间部位的防烟分区开
设外窗, 或者 利用内走廊的顶部作为水平烟道,
然后在其两端头开设对外开口实现自然排烟 。
3、楼梯间
( 1)敞开式
适用条件,11层及 11层以下的单元
式住宅可不设封闭楼梯间,但开向楼梯间
的户门应为乙级防火门,且楼梯间应靠外
墙,并应直接天然采光和自然通风,且每
个单元的疏散楼梯均应通至屋顶 。
( 2)封闭式
适用条件:
1.群房和除单元式和通廊式住宅的建筑高度
不超过 32m的二类建筑 应设封闭楼梯间;
2.12层至 18层的单元式住宅 应设封闭楼梯间,
且每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶:
3.11层及 11层以下的通廊式住宅 应设封闭楼
梯间。
封闭楼梯间的设置应符合下列规定:
1.楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然
通风,当不能直接天然采光和自然通风时,应
按防烟楼梯间规定设臵;
2,楼梯间应设乙级防火门,并应向疏散方向
开启;
3.楼梯间的首层紧接主要出口时,可将走廊和
门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯
间,但应采用乙级防火门等防火措施与其它走
廊和房间隔开。
( 3)防烟式
适用条件:
1.一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建
筑高度超过 32m的二类建筑以及塔式住宅,均应设
防烟楼梯间。
防烟楼梯间的设臵应符合下列规定:
( 1)楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊;
( 2)前室的面积,公共建筑不应小于 6.00m2,
居住建筑不应小于 4.5m2;
( 3)前室和楼梯间的门均应为 乙级防火门,
并应 向疏散方向开启 。
2.19层及 19层以上的单元式住宅 应设防
烟楼梯间,且每个单元的疏散楼梯均应通
至屋顶;
3.超过 11层的通廊式住宅 应设防烟楼梯
间。
敞开型的前室,天然自然排烟
公共建筑内袋形走道尽端的阳台、凹廊,
宜设上下层连通的辅助疏散设施。
阳台敞开前室
1-防火门 2-楼梯间 3-凹廊 4-消防电梯 5-客运电梯
凹廊敞开前室
1.防火门 2.外窗 3.楼梯间 4.封闭前室
防烟楼梯间剖面
封闭型的前室,封闭前室靠外墙布臵且可开设外
窗的形式,可利用外窗进行自然排烟。
防烟楼梯间及其合用前室的排烟窗设置示意图
五、机械防烟系统
(一)加压送风量的计算
机械防烟系统应同时满足的两个指标:
?使所有关门的直接加压或间接加压的楼梯间
及其前室内的 正压值 保持在一定的范围之内;
?使所有开启的直接通向或间接通向走廊的 门
(简称二道门或一道门) 洞处维持一股与烟气
流向相反的具有一定流速水平的空气流 。
机械防烟系统的正压取值
建筑物种类
正压值△ P( Pa)
紧急情况
正常
情况楼梯间 前室
地 上
建筑物
建筑高度 H≤25m 40 30 8
建筑高度 H≥25 -
100m
40 30 15
建筑高度 H>100m 40 30 25
地下建筑物 40 30 8
最低气流速度随着 正压间的设置, 门的开启状
况 以及 火灾时烟气的水平扩散流动速度 (在 0.5-
0.8m/ s左右)的不同而异,有些国家对此作了明确
的规定:
1,当对楼梯间及其前室加压送风时, 当走廊通
向前室与前室通向楼梯间的门同时开启时, 要求通
过任一门洞处的最低风速为 0.7m/ s;当走廊通向前
室的门开启而前室通向楼梯间的门关闭时, 通过开
门门洞处的最低风速要求达到 0.5m/ s;
2,当仅对楼梯间加压送风时, 通过开门门洞处
的最低风速为 0.75m/ s;
3,当对前室加压送风时, 通过开门门洞处的最
低风速为 0.7m/ s。
开启门的数量,主要是与建筑物内部人数
多少和人员疏散是否有秩序有关。考虑到我国
人口众多,在同类建筑物中的人数均多于欧美
国家,因此,同时开启门的数量也应大于欧美
国家。
根据对文献的研究,参考欧美国家资料,
一般为 20层以内建筑同时开启门的数量 m=1,
超过 20层的建筑物 m=2。
同时开门楼层数的取值可规定如下:
1,对于建筑高度不超过 100m的高层建筑
? 20层以下只考虑两个楼层的门同时开启;
? 20层以上,包括 20层在内则按三个楼层的
门同时开启计算。
2,对于建筑高度超过 100m的高层建筑
为不使一套送风系统负担过大,一般是按一
定的楼层分段,利用不连续的楼梯间、电梯间或
避难层在分段处错开,每一分段又依照上述方法
来计算。
根据防烟部位, 同时开门的楼层数和开门
门洞风速的取值对加压送风量分配状况所发生
的影响不同, 现将加压送风量计算公式归纳如
下:
通常假定由多种建筑构件组成的围护结构
是严密不漏的 。
)/)((19100
)(40839.0
)(
3
10
10
110
hmnAA
nAA
PnAAkQ
mm
mm
mm
p
f
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])([75.0
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101
101m i n
hmAmnFmF
AmnFmF
AmnFmFWQ
mmm
mmm
mmmf
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????
????
( 1) 楼梯间加压送风,前室自然
通风或无前室
101 955019100 mm
p
f nAAQ ??
])([2520 102/122211 jmmmf AFFFmQ ???? ???
122 9 5 5 0)(1 6 5 4 0 mDmm
p
f nAN F AnAQ ???
22 1 8 0 0 mf mFQ ?
前室
( 2)楼梯间加压送风,前室加压送风
楼梯间
( 3) 楼梯间自然通风, 前室加压送风
)N F An A m1 9 1 0 0 ( n A mQ Dm21pf ???
][2 5 2 0 212 jmmf AmAmFQ ???
)(1 6 5 4 0 Dmmp FAnAQ
f
??
][2 5 2 0 3jmf AmFQ ??
( 4)消防电梯前室加压送风
( 5)封闭避难层(间)的机械加压送
风量应按避难层净面积每平方米不小于
30m3/h计算。
由于建筑有各种不同条件,满足机械防烟的条件
亦不同,应首先进行计算,但计算结果的加压送风量
不能小于, 高层民用建筑设计防火规范, 表 8.3.2-1—
— 表 8.3.2-4的要求。这样既可避免不能满足加压送风
值,又有利于节省工时。
表 8.3.2-1 防烟楼梯间(前室不送风)的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 25000-30000
20层 -32层 35000-40000
表 8.3.2-2 防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量
系统担负层数 送风部位 加压送风量( m3/h)
<20层
防烟楼梯间 16000-20000
合用前室 12000-16000
20层 -32层
防烟楼梯间 20000-25000
合用前室 18000-22000
表 8.3.2-3 消防电梯前室的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 15000-20000
20层 -32层 22000-27000
表 8.3.2-4 防烟楼梯间采用自然排烟,前室或合用
前室不具备自然排烟条件时的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 22000-27000
20层 -32层 28000-32000
注:
( 1 ) 表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的 风 量 按 开 启
2.00m× 1.60的双扇门确定 。
当采用单扇门时, 其风量可乘以 0.75系数计算;
当有两个或两个以上出口时, 其风量应乘以
1.50-1.75系数计算 。
开启门时, 通过门风速不宜小于 0.75m/s.
( 2) 风量上下限选取应按层数, 风道材料,
防火门漏风量等因素综合比较确定 。
机械防烟系统的构成
机械防烟系统根据压力水平和使用场合分为:
? 单级机械防烟系统,只有在火灾紧急情况下才
投入运行,要求正压水平较高。
? 双级机械防烟系统,在正常情况下以低压水平
运行,而在火灾紧急情况下增压运行。
由 送风口, 送风管道, 送风机 和 防烟部位 以及
电气控制设备 所组成的体系即构成机械防烟系统 。
(二)送风口的布置形式
( a)单点送风 ( b)多点送风
1.送风机 2.送风管道 3.楼梯间
送风口的布置形式
1、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或
合用前室的送风口布臵应该能形成一股与进入前
室的气流方向相反的气流
楼梯间的送风口最好要设在与通向前室防火
门相对的墙面上,也可布臵在相互垂直的邻墙上。
1.楼梯间 2.前室 3.走廊 4.送风口 5.送风竖井
送风口与烟气流反向布臵示意图
2,使烟气和空气形成上下分层的气流状态
楼梯间的送风口要布臵在楼层之间的休息平台
上 1.2m处 。
前室的送风口要布臵在离地板面的距离为顶棚
面高度的 二分之一以下 。
排气口必须布臵在房间的 顶棚上或外墙上部 靠
近顶棚处, 专设排气口的下缘或外窗的上缘不得
低于顶棚 80cm,在布臵有防烟垂壁的情况下, 最
好不要低于防烟垂壁的下端 。 其它则要布臵在离
地板面的距离 至少应为顶棚高度的二分之一以上,
且 远离前室与走道的防火门 。
1.排烟竖井 2.进风竖井 3.排烟口 4.进风口 5.楼梯间 6.前室 7.走廊
送风口的高度布置示意图
5
( 三 ) 加压系统的泄压途径
1、外墙上的自然排气口
2、自然排气竖井
3、机械排气
(四) 送风管道的布置与选型
送风竖井的具体布臵方式有三种:
( 1)单井独送
( 2)单井同送
( 3)双井分送
送风竖井的布臵方式
1.楼梯间 2.合用前室 3.服务间 4.竖井 5.外门 6.一道门 7.二道门
(五)加压送风机的设置
1.着火建筑物的气体流动特性
根据烟气上升流动的特点, 排烟机一般以设
在建筑物的顶层为好, 送风机一般设在地下室和
一层, 供电线短路被烧毁的可能性小, 送风机也
不受高温烟气的威胁 。 如果送风机设在建筑物的
底层有困难时, 也可以设在建筑物中间部位的设
备层中 。
2.风机的进出口位臵
( 1)设在建筑物外空气比较洁净的地点;
( 2)进风口应设在排烟口的上风侧,并低
于排烟口;
( 3)进风口下缘距室外地坪一般不低于 2m,
以免吸入地面灰尘;
( 4)进风口如不与风管或其它设备连接时,
应装网孔为 20-25mm的入口保安网。
3.风机的安装施工
根据风机安装施工的要求,从相对地减
少安装施工的难度和最大限度地减轻风机振
动对建筑物结构的影响出发,风机以设在建
筑物的底层为最好,顶层次之,中间部位的
设备层再次之 。
希尔顿工程垂直分区示意图
1.送风机 2.楼梯间送风 3.前室送风
保证风机工作安全可靠的必要技术措施:
一般取风口应设在靠近地面的墙上, 尽可能远
离烟气排出口, 布臵在各种不利孔口的上风向,
以及送风机的进风口应设臵自动关闭装臵等 。
加压送风机房应采用耐火极限不低于 2.5h的隔
墙和 1.5h的楼板与其他部位隔开, 隔墙上的门应为
甲级防火门 。
送风口当采用常开的双层百叶风口时, 应在其
加压风机的吸入管上设臵止回阀或与开启风机联
锁的电动阀 。
正确选用的风机,应该能在高效率区域
内工作,目前国内提供的风机产品目录中的
性能选用表中对每一转速下的风机性能是将
最高效率 90%范围内的性能按流量等分为 7-
11个性能点,以供选用。
(六)机械防烟系统的运行调
节方式
通过改变机械防烟系统的送风量或排
风量来改变系统正压值的方法,称为机械
防烟系统的运行调节方式。
稳压调节
旁通调节
风量调节
六、机械排烟系统
(一)局部排烟方式
在每个需要排烟的部位设臵 独立的排烟机
直接进行排烟 。
局部排烟方式由于投资高, 排烟机分散,
维护管理比较麻烦, 费用也高,
只适用于不能设臵竖烟道的场合或旧式建
筑物的防排烟技术改造中 。
1.楼梯间 2.前室 3.走廊 4.房间 5.排烟机
局部机械排烟方式示意图
(二)集中排烟方式
集中机械排烟系统是由 挡烟垂壁 (活动式
或固定式),防火阀, 排烟口, 排烟管道,
排烟机, 烟气排出口 以及 电气控制 等设备组
成的。
1.楼梯间 2.排烟机 3.排烟管道
集中机械排烟系统组成示意图
超高层建筑的竖向排烟系统
(三)机械排烟量的确定
1、单位时间单位面积法
( 1) 设计火灾大小的确定
火灾的大小可通过火灾面积和热通量来判断。
通常假设火灾是处于 稳定状态 的,这就使烟气控
制系统能适合所有小于可接受的设计火灾大小的
任何火灾,而且在系统设计时不需要考虑发展火
灾设计时通常采用的安全范围。
稳定火灾的设计实例
建筑占用性质
火灾面积 火灾周长 根据统计数据得出的
设计火灾大小有可能
超出的百分比( %)( m2 ) ( m )
带水喷淋的商店 10 12 <7
无水喷淋的写字间 27 18 10
带水喷淋的写字间 16 14 10
无水喷淋的饭店客房 20 客房门的开口宽度 无
带水喷淋的饭店客房 2 6 无
( 2) 排烟量的确定
我国对防烟分区规定了单位时间内单位
面积上的排烟量为 v=60m3/m2·h,
任何一个防烟分区的排烟量为:
Qpy=vFi ( m3/h)
式中,Fi—— 防烟分区的地板面积,m2。通
常一个防烟分区的最大面积为 500m2。
我国消防规范对不同部位的排烟量规定如下:
1.对走廊或房间,排烟机只担负一个防烟分
区的排烟,应按每平方米面积不小于 60m3/h计算,
单台排烟机最小排烟量不应小于 7200m3/h;
2.对走廊或房间,排烟机担负两个或两个以
上防烟分区的排烟时,应按最大防烟分区面积每
平方米不小于 120m3/h计算。即当排烟机不论是水
平或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟
时,只按两个防烟分区同时排烟确定排烟机的排
烟量。
2,换气次数法
在机械排烟设计中, 通常是以火灾烟气的浓度
作为控制指标, 即在一定的时间间隔内使火灾所
产生的烟气浓度控制在允许的数值以下 。
1.补风口 2.排烟机 3.防烟分区
防烟分区机械排烟示意图
1.中庭体积小于 17000m3时, 其排烟量按其体
积的 6次 /h换气计算;
2.中庭体积大于 17000m3时,其排烟量按其体
积的 4次 /h换气计算;最小排烟量不应小于
102000m3/h。
3.地下汽车库排烟机的排烟量应按换气次数
不小于 6次 /h计算确定。
(四)机械排烟口的设置
1,有效尺寸
1) 板式排烟口
板式排烟口的开关形式为单横轴旋转
式, 手动方式为远距离操作装臵 。 常用于
走廊或房间的排烟 。
1.本体 2.缆绳及套管 3.控制缆绳 4.开启装置
板式排烟口示意图
2.多叶式排烟口
多叶式排烟口的开关形式有多横轴旋转式和多纵
轴旋转式, 手动方式为就地操作和远距离操作两种 。
远距离操作横轴旋转多叶式
就地操作横轴旋转多叶式 就地操作纵轴旋转多叶式
2、布置
( 1)垂直布置
? 对于顶棚高度不超过 3m的建筑物,排烟
口应设在防烟分区的顶棚上或靠近顶棚的墙
面上,即可设在距顶棚 800mm以内的高度上;
? 对于顶棚高度在 3-4m的建筑物,排烟口可
设在距地面 2.1m的高度以上;
? 对于顶棚高度超过 4m的建筑物,排烟口可
设在地面与顶棚之间 1/2以上高度的墙面上。
排烟口设置有效高度
( 2)水平布置
排烟口应尽量设臵在防烟分区的中心部位,且距
该防烟分区最远点的水平距离不应超过 30m。
排烟口至最远点的水平距离
3、数量
当用挡烟隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时,
每个防烟分区应分别设臵排烟口 。
若 同一防烟分区内 设臵数个排烟口时, 所有
排烟口应能同时开启, 排烟量应等于各排烟口排
烟量的总和 。
排烟口的数量与 排烟口的平面布臵 应综合考
虑, 实际上, 排烟口的平面布臵在很大程度上受
到 建筑结构 及 排烟管道布臵 的限制 。
4、形状
( a)缝形全宽布置 ( b)圆形 ( c)矩形 ( d)缝形纵向布置
走道顶棚上布置的排烟口型式
为防止顶部排烟口处的烟气外溢,可在排烟口一
侧的上部装设挡烟垂壁。
挡烟垂壁与排烟口位置
(五)管道布置要点
1.排烟管道的布臵不影响生产操作, 不影响建
筑美观, 不影响通过区域的安全, 力求少占建筑物
的有效利用空间, 便于安装和运行维护;
2.排烟管道不允许和工业通风工程中用来排除
易燃易爆气体, 蒸汽或粉尘的管道合一, 否则就可
能引起燃烧爆炸 。 另外, 机械排烟系统宜与通风空
调系统分开独立设臵, 而独立设臵的机械排烟系统
可兼作平时通风排气使用 。
如有符合下列条件的通风空调系统,也可排烟:
1.通风空调系统的设计应按排烟系统要求进行,
如排烟量、管道尺寸、风机、电源等必须满足排烟
要求,如风管兼作排烟管道,安装要求如图所示 ;
2.烟气不能通过空调器、过滤器等;
3.排烟口应设有防火阀(作用温度等于和小于
280℃ )和遥控自动切换的排烟阀;
4.钢制风管的壁厚要符合排烟管道要求,一般
不小于 1.5mm,并用风管的保温材料包括粘结剂必
须采用非燃烧材料。
兼作排烟管道时的安装要求
3.走道与房间的排烟系统宜分开布臵 。
? 走道的排烟系统宜竖向布臵, 但为防止排烟机
超负荷运转, 排烟系统竖直方向可分成数个系统,
每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过 30个 。
? 房间的排烟系统宜按防烟分区布臵,
? 净空高度超过 12米的室内中庭, 竖向的排烟口
应按 2-3层设一个排烟口或者分段设臵 。
? 需要排烟的地下室房间, 应同时设有进风系统,
进风量不宜小于排烟量的 50%。
排烟管道的伸缩装置
4,在管道的适当部位采用伸缩结构或伸缩节,以
补偿管道的热胀冷缩。
金属排烟管道的壁厚
风速区分 长方形管道的风速( mm) 圆形管道直径( mm) 板厚( mm)直 管 支 管
低速管道
<450 <500 - 0.5
450-750 500-700 <200 0.6
750-1500 700-1000 200-600 0.8
1500-2200 1000-1200 600-800 1.0
- <1200 <800 1.2
高速管道
<450 <450 - 0.8
450-1200 450-700 <450 1.0
1200-2000 >700 >450 1.2
5.排烟竖井顶部应高出楼层面,排烟口下缘高出
屋面不小于 1m。设在屋顶的排烟口距可燃构件和
可燃物不应小于 1m。如受条件限制,机械加压送
风系统的取风口没能设在建筑物的底部,则与排
烟口的水平距离宜大于 15m,并低于排烟口布臵。
排烟管道与排烟机的连接宜采用法兰连接或采用
非燃烧的软性连接。
6.排烟管道应安装牢固,排烟时温度升高不致变
形脱落,并应具有良好的气密性;
7.高温管道埋设或穿越建筑物维护结构的部位必须
采用一系列防火措施:
(1)排烟管道敷设在屋架, 顶棚, 楼板内的部分,
排烟管道外表面与木质等可燃构件保持不小于 15cm
的距离或在排烟管道外表面应用包有厚度不小于
10cm的绝热非燃烧保温材料进行隔热或覆盖;
(2)排烟管道不应穿越防火分区, 竖直穿越各层楼
板的竖井管道应用耐火材料制成, 并宜设在管道井
内或采用混凝土烟道, 且周围的缝隙必须用非燃材
料严密堵塞 。 如必须穿越时, 则应采用相应的防火
措施:
① 设臵防火阀;
② 穿越段 2m长度内用非燃绝热材料覆盖;
③ 穿越处间隙应用非燃材料填塞严密等 。 有些国
家要求在设计图纸上绘出明确的局部施工详图 。
管道穿越楼板处的防烟结构示意图
管道穿越墙壁处的防烟结构示意图
8.混凝土砌块等非金属材料排烟管道, 灰缝必
须饱满 。 通过闷顶内 ( 吊顶与屋面板或吊顶与
上部楼板之间的空间 ) 的部分, 必须勾缝或抹
水泥砂浆 。 需要隔热的金属排烟管道必须采用
非燃烧保温材料, 如矿棉, 玻璃棉, 岩棉等材
料 。 排烟管道穿过挡烟隔墙时, 则管道与挡烟
隔墙之间的空隙应用水泥砂浆等非燃烧材料严
密填塞;
1.角钢 2.U形螺栓 3.吊杆 4.斜撑
水平管道的支撑和吊架结构示意图
9.刚性管道水平段的安装固定方法通常有支撑和吊
架两种。
(六)排烟机的设置要求
为了保障排烟机本身不受火灾的威胁,并便于
操作管理,在设臵上应满足以下要求:
1.合理选择排烟机。应根据被输送的介质性质
选择不同用途的风机。
2.排烟机应位于排烟系统最高排烟口的上部,
并应设在用耐火极限不小于 2.5-3h的隔墙隔开的
机房内,机房的门应采用耐火极限不低于 0.6-0.9h
的防火门;
3.为了方便维修管理,排烟机外壳至墙壁或其
他设备的距离不应小于 60cm。排烟机应设在混凝
土或钢架基础上,但可不设臵减振装臵。
排烟机与墙壁、设备的距离
( a)正确连接 ( b) 错误连接
管道和风机进出口的连接
4.应根据现场安装位臵选择风机的旋转方向和
出口方位,排烟机与排烟管道的连接方式应合理,
一是要采用渐扩或渐缩的接头;二是要注意旋转
方向。如果采取的连接方式有引起风机性能降低
时,则选择的风量一定要留有一定的富裕量。
5.排烟机与排烟口应设有联锁装臵, 当任何一
个排烟口开启时, 排烟机能自动启动, 同时能立
即关闭着火区的通风空调系统, 使非着火区保持
正压, 以减少烟气的蔓延扩散;
6.排烟机的入口处, 必须设有当烟气温度超过
280℃ 时能自动关闭的装臵 。 风机吸入口管道上
不应设有调节装臵 。
( 七 ) 烟气排出口
( 1) 烟气排出口的材料可采用 1.5mm厚钢板或
用具有同等耐火性能的材料制作 。
( 2) 烟气排出口的设臵应根据建筑物所处的
条件 ( 风向, 风速, 周围建筑物以及道路等情
况 ) 考虑确定, 即不能将排出的烟气直接吹在
其它火灾危险性较大的建筑物上或有燃烧危险
的部位, 也不能妨碍人员避难和灭火活动的进
行, 更不能让排出烟气再被通风空调设备等吸
入 。
( 3) 烟气排出口设在室外时, 应防止雨水,
虫鸟等侵入, 并要求在排烟时坚固而不脱落 。
(八)排烟设备的电气控制
排烟设备电气控制主要是指对排烟口, 排烟机和
活动式挡烟垂壁等所组成设备进行控制, 同时对与
排烟设备有关的防火门, 防火阀以及通风, 空调系
统的联动设备等, 进行相应的控制 。
1,排烟设备的控制方式
控制系统的自动启动主要是依靠布臵在建筑物空
间中的烟气探测系统的报警装臵。这种启动方式的
优点是使烟气控制系统尽可能在火灾早期启动。
排烟系统组成示意图
由于存在烟气探测器的误报问题,应该考
虑使烟气控制系统根据有烟区中两个以上烟
气探测器的报警信号来启动。
控制系统应设有遥控中心,可由人工操纵
来取代自动控制系统 。
排烟系统的设备及部件主要包括风机、排
烟口、送风口、管道及防火阀等,其均应在
发生火灾时运行和起作用,因此产品必须经
过法定的公安消防监督部门的认可,并颁发
消防生产许可证方能有效。
2、排烟设备的控制程序
( 1) 不设消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序
( 2)设有消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序
( 3)排烟设备与有关其他设备的控制
排烟口和手动开启装置示意图
3、备用电源
为了保证建筑物排烟设备和其他消防设备(如
消防水泵、消防电梯、事故照明、疏散指示标志、
电动的防火门窗、卷帘、自动灭火装臵的消防控
制室等)在火灾时连续供电,除设有常用电源以
外,还应有备用电源:
1.两个独立电源,分别不同母线供电;
2.两个区域变电站(电压 35千伏及以上),分别
不同母线供电;
3.一个城市电网电源和一个设有自备发电设备。
排烟的消防用电设备的两个电源或两回路线路,
应在最末一级配电箱处在 10秒以内自动切换。自
备发电设备,应设自动启动装臵。
(一), 高层民用建筑设计防火规范,
根据建筑物的使用性质、火灾危险性、疏散和扑
救难度等对高层建筑进行了分类。
凡建筑高度超过 24m的新建, 扩建和改建的高
层民用建筑 ( 不包括单层主体建筑高度超过 24m的
体育馆, 会堂, 剧院等公共建筑以及高层民用建筑
中人民防空地下室 ) 及其相连的且高度不超过 24m
的裙房当中设有防烟楼梯及消防电梯的均应进行防
排烟设计 。
需要设置防排烟设施的具体部位规定如下:
1.防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合
用前室;
2.封闭避难层(间);
3.内走道;
4.房间;
5.中庭;
6.地下室。
(二), 人民防空工程设计防火规范,
根据建筑物的使用性质(商场、医院、旅馆、餐
厅、展览厅、公共娱乐场所、小型体育场和其它适
用的民用场所等)和按火灾危险性分类(属于丙、
丁、戊类的生产车间和物品库房等)。凡新建、扩
建和改建供上述平时使用的人民防空工程均应进行
防排烟设计。规定应设臵防排烟设施的部位有:
1.防烟楼梯间及其前室或合用前室;
2.房间、大厅和生产车间;
3.疏散走道 ;
4.电影放映间、舞台等;
5.丙、丁、戊类物品库。
(三), 汽车库、修车库、停车场
设计防火规范,
规定应设臵必备的排烟设施。
(四), 建筑设计防火规范,
1.歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉 OK
厅(含具有卡拉 OK功能的餐厅)、游艺厅(含电
子游艺厅)、桑拿浴室(除洗浴部分外)、网吧
等歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放
映游艺场所)应设臵防、排烟设施。对于地下房
间、无窗房间或有固定窗扇的地上房间,以及超
过 20M且无自然排烟的疏散走道或有直接自然通
风、但长度超过 40M的疏散内走道,应设机械排
烟设施。
2.地下商店应设臵防烟、排烟设施(按, 人民
防空工程设计防火规范, GB50098执行) 。
二、防烟分区的划分
防烟分区是指采用挡烟垂壁(一般用有机
玻璃制作)、隔墙(采用非燃烧材料的隔墙)
或从顶棚下突出不小于 0.5m的挡烟梁等措施来
划分区域的防烟空间。
( 一 ) 防烟分区的划分原则
1,防烟分区不应跨越防火分区
划分防烟分区的目的在于把火灾烟气控制
在一定范围内, 并通过排烟设施迅速排除 。 且
所有防火分隔物都能够起到防烟作用, 而防烟
分隔物则不然 。
2,每个防烟分区的建筑面积不宜超过规范
要求
( 1), 高层民用建筑设计防火规范, 中规定:
?每个防烟分区的建筑面积不宜过大, 一般不超过
500 m2。
?净空高度超过 6m的房间可不考虑划分防烟分区 。
?对一类高层建筑和建筑高度超过 32m的二类高层
建筑,
当无自然采光和通风的内走道长度超过 20m
一端有自然采光和通风的内走道长度超过 40m
两端有自然采光和通风的内走道长度超过 60m
可以把走道单独划为为防烟分区。
( 2), 人民防空工程设计防火规范, 中规定:
每个防烟分区的建筑面积不宜过大, 一般不超
过 500 m2。
( 3), 汽车库、修车库、停车场设计防火规范
中规定:
设有机械排烟系统的汽车库,每个防烟分区的
建筑面积不宜超过 2000 m2。
( 4), 建筑设计防火规范, 中规定:
歌舞娱乐放映游艺场所一个厅、室的建筑面积
不应大于 200 m2。
3,通常应按楼层划分防烟分区
4,特殊用途的场所应单独划分防烟分区
( 二 ) 防烟分区的划分形式
防烟分区一般根据建筑物的种类和要求不同,
可按其用途, 面积, 方向划分 。
1,按用途划分
国外常把建筑物的各个部分划分为居住或办公
用房, 疏散通道, 楼梯, 电梯及其前室, 停车库等
防烟分区 。 而居住用房又可分为厨房, 卫生间, 起
居室, 客房及办公室等 。
2,按面积划分
3,按方向划分
( 三 ) 防烟分区的隔烟部位
1、设定在走廊和房间之间
2、设定在走廊中某处
3、设定在走廊和楼梯间前室之间
4、设定在楼梯间前室和楼梯间之间
(四) 防烟分区划分构件
防火分隔物一般可分为两类,
? 固定、不可活动式,建筑中的内外墙体、楼板、
防火墙等;
? 活动、可启闭式,防火门、防火窗、防火卷帘、
防火幕、防火水幕等。
1、挡烟垂壁
挡烟垂壁是为了阻止烟气沿水平方向流动而垂直
向下吊装在顶棚上的一道幕墙 。
根据排烟口的排烟效果,即建筑物内的烟层厚度
和侧窗的排烟情况,挡烟垂壁的有效高度一般应为:
从顶棚下垂不小于 500mm的固定和活动的挡烟设
施;
考虑到人员的活动需要,如果垂壁的下端过低
时,会妨碍受灾人员的疏散,因此,其下缘距地面
高度不应小于 1.8m。
2,挡烟垂壁的结构型式
根据挡烟垂壁的工作场所, 挡烟垂壁必须应用非燃
材料制作, 如钢板, 夹丝玻璃, 钢化玻璃等, 如果用
可燃材料, 则外面必须覆以防火材料 。 挡烟垂壁的型
式有固定式和活动式两种 。
( 1) 固定式挡烟垂壁
固定式挡烟垂壁就是将垂壁长期固定在顶棚面上,
其下垂的高度固定不变 。 设计时有采用吊顶下表面的
突出物或钢, 钢筋混凝土梁做挡烟垂壁的, 可在建筑
物土建时一起制成 。
当建筑物净空较高时方可采用固定式挡烟垂壁 。
( 2) 活动式挡烟垂壁
对于人们经常活动的场所或当建筑物的净空较低
时, 宜采用活动式的挡烟垂壁 。
活动式挡烟垂壁只在发生火灾时与感烟探测器等
联动而下垂到顶棚面下一定的高度, 或与排烟口联动
,受消防控制中心控制自动打开排烟口的盖板, 形成
悬垂的挡烟板, 直接把烟排除, 但同时应能就地手动
控制 。 从结构上看, 活动式挡烟垂壁有转动式和起落
式两种, 也有采用吊顶内排烟口的盖板与火灾探测器
连锁的形式 。
转动式活动挡烟垂壁示意图
起落式活动挡烟垂壁示意图
3,挡烟垂壁的设置要求
挡烟垂壁的设置应与顶棚的构造相适应, 这样才能起
到有效的防烟作用, 具有代表性的有如下几种:
1) 不同顶棚高度的挡烟垂壁下垂有效高度
不同顶棚高度时挡烟垂壁设臵示意图
2)顶棚材料不同,挡烟垂壁的起算位置不同
( 1)对于格栅式顶棚,挡烟垂壁应设置在顶棚内,
其下垂有效高度应从楼板底面起算;
配合格栅式顶棚的挡烟垂壁
( 2)当顶棚材料为可燃材料时,挡烟垂壁的有效高
度仍按顶棚面起算,但挡烟垂壁或挡烟隔墙应向上延
伸,穿过顶棚面,并紧贴在非燃烧体楼板或顶板上,
必须完全隔断,使顶棚内实现隔烟。
( 3)当顶棚材料为非燃烧材料或难燃烧材料时,挡烟
垂壁的有效高度只按顶棚面起算即可,而挡烟垂壁或挡
烟隔墙也只紧贴顶棚面即可,不必完全隔断。
( 二 ) 挡烟隔墙
在高层建筑设计和施工中, 要求隔墙应砌至梁板
底部, 且不宜留有缝隙的部位有:
走廊两侧的隔墙
面积超过 100m2的房间隔墙
贵重设备房间隔墙
火灾危险性较大的房间隔墙
病房等房间隔墙
(三)挡烟梁
在顶棚某处下垂一
梁式构造。
高度应超过挡烟
垂壁的有效高度
宽度应小于顶棚
总宽度的十分之一
挡烟梁设臵示意图
从挡烟效果看
?挡烟隔墙比挡烟垂壁的效果要好些。
?有条件的建筑物可利用钢筋混凝土梁或
钢梁进行挡烟。
( 四 ) 防火卷帘
防火卷帘是平时卷放在门窗洞口上方或侧
面的转轴箱内, 火灾时将其放下展开, 用以阻
止火势从门窗洞口蔓延 。 在特殊情况下, 它还
可以配合防火冷却水幕替代防火墙作防火分隔
之用 。
为了防止烟气漏出,在防火卷帘的结构上
需采取一些措施:
1)门扇各接缝处、导轨、卷筒等缝隙应
有防火、防烟密封措施,
将导轨插入一定的深度,滑动部分用隔烟橡胶
压紧。
一般卷帘的宽度应不大于 5m,如在卷帘前面设
有铅丝网玻璃屏蔽时,则宽度可放大到 8m。当宽
度超过 5m时,应分隔成 5m以下若干张卷帘。否则
容易引起变形等缺陷,从而造成起落卡涩或密封
性能降低。
2) 设在疏散走廊上的防火卷帘应 在卷帘的两侧
设臵启闭装臵, 并应能自动, 手动和机械控制, 保
证应急使用;
3) 对于建筑物内的 敞开电梯厅以及一些大面积
的公共建筑 ( 如商业楼的营业厅, 展览楼的展览厅
等 ), 生产厂房, 设臵防火墙或防火门有困难时,
可设防火卷帘, 但防火卷帘应符合防火墙耐火极限
的判定条件或在其两侧设闭式自动喷水灭火系统 。
(五) 防火阀
远距离 控制 是将操作装臵安装在距阀体 6m以
内的任何部位, 并通过控制缆绳来控制阀体,
其余操作装臵均安装在阀体上, 实行就地操作 。
密封性能 通常是以阀体叶片全关情况下, 阀
门两侧的静压差为 300Pa时的漏风量在标准状态
下不应大于 700Nm3/m2·h来判定;
叶片动作的转矩 M=( 1-7) Nm。
1、防火调节阀
防火调节阀是安装在 有防火要求的通风、空调系
统的送回、风管道上,平时处于开启状态,火灾时
当管道内气体温度达到 70℃ 时,使阀门关闭,并在
一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求,
起到隔烟阻火作用的阀门。
防火阀按动作形式通常有 自垂翻板式 和 弹簧式 ;
防火阀按叶片构成可分为 单叶 和 多叶 ;
防火阀按外形通常有 圆形 和 矩形 。
设置防火调节阀的位置和构造应符合下列要求
1)通风管道穿越 不燃烧体楼板 处应设防火阀。通风
管道穿越 防火墙 或建筑物 变形缝 处的两侧均应分设防火
阀;
2)送回风总管穿过 通风空调机房的隔墙和楼板 处
应设防火阀。
3)送回风管道穿过 贵宾休息室, 多功能厅, 大会
议室, 易燃物质试验室, 储存量较大的可燃物品库
房 及 贵重物品间 等 性质重要或火灾危险性大的房间
的隔墙和楼板 处应设防火阀。
4)多层和高层工业与民用建筑的楼板常是竖向防
火分区的防火分隔物。在这类建筑中的每层 水平送
回风管道与垂直风管交接处的水平管段上 应设防火
阀。
5)多层公共建筑和高层民用建筑中 厨房, 浴室,
厕所 内的机械或自然 垂直排风管道,如采用防止回
流的措施有困难时,应设防火阀。
6)控制防火阀关闭的 易熔合金或其他感温元件 应
设在容易感温的部位,其动作温度应比通风系统最
高正常温度高出 25℃,宜为 70℃ 。
7)为使防火阀能自行严密关闭,不仅 防火阀的关
闭方向应与通风管内的气流方向一致,而且应使设
臵防火阀的通风管道应有一定的强度,在设臵防火
阀的管段处应设 单独的支吊架,防止风管变形。
8) 进入设有气体自动灭火系统房间的通风空调管
道 上应设防火阀。
( 六 ) 排烟防火阀
排烟防火阀是安装在 有排烟, 防火要求的高层建筑,
地下建筑排烟系统管道上, 在一定时间内能满足耐火
稳定性和耐火完整性要求, 起隔烟阻火作用的阀门 。
一般设臵在排烟系统的风管上 平时关闭, 具有 手动,
自动功能 。 发生火灾时, 火灾探测器发出火警信号,
通过控制器给阀上的电磁铁通电, 使阀门迅速打开或
人工手动开启进行排烟 。 当温度达到 280℃ 时, 阀门自
动关闭, 人工复位 。 阀门可 与其他设备联动, 动作后
可输出电信号 。
( 1)排烟防火阀设置应遵守的规定
1)在排烟系统的 排烟支管上 应设排烟防火
阀。
2)排烟管道 进入排烟机房处 应设排烟防火
阀,并与排烟机联锁。
3)在必须 穿过防火墙的排烟管道上 应设排
烟防火阀,并与排烟机联锁。
( 2)排烟防火阀的安装注意事项
在安装时,只要把两端配对法兰与连接的管道
焊接起来即可。
1) 设臵防火阀时, 从防火墙至防火阀的管道
应采用厚度为 1.5mm以上的钢板制作, 以增加管
道的刚度;
2) 防火阀应单独吊装;
3) 对远距离控制的自动开启装臵, 控制缆绳的
总长度一般不超过 6m,弯曲处不应超过三处, 弯曲半
径为 R≥300mm。 缆绳采用 Dg20的保护套管, 套管不
应出现如下的弯头 。
控制缆绳保护套管不宜采用的弯头形式
三, 防排烟方式的选择
(一)防排烟方式的选取原则
1,考虑是否能基本满足防排烟的要求
2,力求节约 。 根据我国当前的经济技术水
平和设备生产现状, 我国现阶段对防排烟方式
选择的倾向性意见是:
?凡是能利用外窗等实现自然排烟的部位就
应尽可能地采用自然排烟方式。
?只有在那些要求高或根据建筑物的走向和
当地气象条件计算出的自然排烟极限高度
低于建筑物的高度时,才采用适当的机械
防排烟方式。
(二)防烟方式
1、密闭防烟
密闭防烟的基本原理主要是指 耐火性和密闭性都
较好的房间,当发生火灾时,人员很快疏散出来,立
即关闭房间防火门,并 对进出房间的气流加以控制,
将着火房间封闭起来,杜绝新鲜空气流入, 使之缺氧
窒息而自行熄灭,从而达到防烟灭火的目的。
设臵密闭防烟设施的部位一般为防火分区容易划
分得很小的住宅卧室、旅馆客房等面积较小的房间,
并优先采用在容易发生火灾的房间。
房间围护结构的密闭性能一般要求做到:
1)房间的 顶棚、楼板与墙壁的交角接缝处,
不应有缝隙。
2)在采暖、通风空调等各种管道穿越墙壁
和楼板时,在 管道外围与墙壁、楼板孔洞之间的
空隙处 应用非燃烧材料填塞严密。
3)各种管道不得已,非穿越不可时,除了
管道本身要采取一系列防火防烟措施 外,在 穿越
处的间隙 尤其要注意用非燃材料填塞严密。
2、机械防烟
在建筑物发生火灾时,对着火区以外的区域,
如疏散通道等需要 防烟的部位 送入 足够的新鲜空气,
使其保持 高于建筑物其它部位的压力,从而把着火
区域所产生的烟气堵截于防烟部位之外,同时,在
着火区域采用自然或机械的方式进行排烟的防排烟
组合形式。
根据消防部门试验和工业数据,机械防烟在排
除污染物方面的效率至少比负压机械排烟高出一倍。
机械防烟设施的设置部位
1)不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其
前室、消防电梯前室或合用前室;
2)采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不
具备自然排烟条件的前室;
3)封闭避难层(间)。
需要设臵机械防烟系统部位的不同组合情况如下:
( 1)不具备自然排烟条件的楼梯间及其采用可开
启外窗自然排烟的前室
不具备自然排烟条件的楼梯间及其可开启外窗前室平面示意图
( 2)不具备自然排烟条件的防烟楼梯
间及其前室
不具备自然排烟的防烟楼梯间及其前室示意图
有些时候,当楼梯间设有前室时,虽然不直接对
前室送风,但楼梯间内的空气一定要从门缝或临时开
门的门洞向前室流动,前室也会有相应的加压空气。
当楼梯间及其前室门关闭时 开启前室与走廊的一层门时
只对防烟楼梯间加压送风前室不送风的试验情况
( 3)可开窗自然排烟的楼梯间,但
不具备自然排烟条件的前室
可开窗自然排烟的楼梯间及其不靠外墙前室示意图
( 4)不具备自然排烟条件的消防电梯前室
1.防火门 2.楼梯间 3.合用前室 4.消防电梯 5.服务电梯 6.工作电梯
封闭式消防电梯前室平面布置示意图
( 5)封闭式避难层(间)
建筑高度超过 100m、规模大、人员多的高层公共
建筑应设避难间或避难层 。
根据当地气候条件,避难层可以是敞开的,也可
以是封闭的:
凡四季不结冰的地区,可以采用敞开式的避难层,
即只设窗口,不装窗扇或做成百叶窗扇;
在冬季结冰的地区,应采用封闭式的避难层,即在
窗口处设臵带铅丝玻璃而便于开启的窗扇,而封闭式
的避难区域必须设有独立的加压送风防烟设施,于是
就把封闭式避难区域作为防烟部位。
(三) 排烟方式
1、自然排烟
自然排烟是借助室内外气体温度差引起的 热压
作用 和室外风力所造成的 风压作用 而形成的室内
烟气和室外空气之间的对流运动。
自然排烟方式的适用场合
自然排烟方式实质上是热烟气和冷空气的对
流运动,因此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:
1.建筑物的外窗,
2.专门设置在侧墙上部的排烟口,
3.对于高层建筑来说,曾一度采用的专用通
风排烟竖井,国外常称为烟塔排烟方式。
自然排烟方式常用部位有:
1.除建筑高度超过 50m的一类公共建筑和建筑高
度超过 100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间
及其前室、消防电梯前室或合用前室可采取自然
排烟措施;
2.净空高度小于 12m的中庭;
3.走道和房间采用自然排烟
2、机械排烟
机械排烟方式是利用排烟机把着火区
域中所产生的高温烟气通过排烟口排至室
外的排烟方式。
据有关资料介绍,一个设计优良的机械排烟
系统在火灾时能排出 80%的热量。
机械排烟方式的设置部位
1), 高层民用建筑设计防火规范,
一类建筑和建筑高度超过 32m的二类建筑的下列
走道或房间应设臵机械排烟设施:
( 1)无直接自然采光和通风,或者设臵了固定
窗扇,且长度超过 20m的内走道,或虽有直接采光和
自然通风,但长度超过 60m的内走道;
( 2)在房间无窗(包括设固定窗扇的房间和地
下室的房间)的情况下,若房间面积超过 100m2,且
经常有人停留或可燃物较多时,一旦发生火灾,烟
气生成量多,造成的危害大,应考虑适当的机械排
烟设施;
( 3)不具备自然排烟条件或净空高度超过 12m的
中庭;
( 4)除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,
各房间总面积超过 200 m2或一个房间面积超过 50 m2,
且经常有人停留或可燃物较多的地下室;
2), 人民防空工程设计防火规范,
( 1)建筑面积大于 50m2,且经常有人停留或可
燃物较多的房间、大厅和丙、丁类生产车间;
( 2)总长度大于 20m的疏散走道;
( 3)电影放映间、舞台等。
3), 汽车库、修车库、停车场设计
防火规范,
面积超过 2000m2的地下汽车库应设臵机械排烟
系统。
4), 建筑设计防火规范,
歌舞厅、录像厅、夜总会、放映厅、卡拉 OK厅
(含具有卡拉 OK功能的餐厅)、游艺厅(含电子
游艺厅)、桑拿浴室(除洗浴部分外)、网吧等
歌舞娱乐放映游艺场所(以下简称歌舞娱乐放映
游艺场所)应设臵防、排烟设施。
( 1)无窗或有固定窗扇的歌舞娱乐放映游艺
场所;
( 2)超过 20m且无自然排烟的疏散走道或有
直接自然通风,但长度超过 40m的疏散内走道。
四、自然排烟
(一)开关形式
滑板式或插板式、旋转式、翻转式、
推转式、拉转式、推滑式
(二)自然排烟口的有效面积
在实际运用中,往往是根据一般条件制定的规范
所确认的设计标准来确定排烟口的尺寸。
根据, 高层民用建筑设计防火规范, 的规
定:
1.除建筑高度超过 50m的一类公共建筑和建筑高
度超过 100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及
其前室、消防电梯前室或合用前室可采取自然排烟
措施;
各部位可开启外窗的面积应符合下列规定:
( 1)靠外墙的防烟楼梯间 每 5层内可开启外窗
总面积之和不应小于 2m2;
( 2)设有不同朝向的 可开启外窗前室开窗面
积,独用前室不应小于 2m2,合用前室不应小于
3m2。
2.净空高度小于 12m的中庭,可开启的天窗或
高侧窗的面积 不应小于该中庭地面面积的 5%。
3.走道和房间采用自然排烟时,自然排烟口最
适宜于具有敞开式楼层平面的建筑物,不适宜于
楼层平面中有许多分隔空间的建筑物。可开启外
窗面积应符合以下要求:
( 1)长度不超过 60m的内走道,可开启外窗面
积不应小于走道面积的 2%;
2)需要排烟的房间 可开启外窗面积不应小于该
房间面积的 2%。
排烟口的有效高度,根据自然排烟的原理,
自然排烟口应设臵在房间外墙上部或顶棚上 。
由于排烟口的上下端与顶棚面的距离不同以及
防烟分区隔墙与垂壁的结构布臵不同, 还有开口的
开关型式不同等, 排烟口的有效高度各不相同 。
目前各国普遍推荐的位臵是 距顶棚 80cm以内
或者是 挡烟垂壁的有效高度范围之内 。
排烟口的有效宽度:
随着排烟口的开关型式不同而异。
对于矩形排烟口,若 B表示开口边框的宽度:
? 敞开式、横轴旋转式、翻转式、横轴推转式
或拉转式以及左右单滑式 Bpy=B
? 左右双滑式 Bpy=B/2
? 纵轴旋转式、纵轴推(拉)转式 Bpy=Bsinθ
矩形排烟口的有效面积 Fpy为:
Fpy=Bpy·h py ( m2)
式中,Bpy—— 排烟口的有效宽度,m;
hpy—— 排烟口的有效高度,m。
(三)其它特殊结构
1、遮雨帽和遮雨檐
遮雨帽结构示意图
遮雨檐一般用于建筑物立面外墙上的开口处,
设臵在孔口的上方,倾斜朝外,使雨水外泻。
2、均流装置
? 栅型
? 网型
栅网除了可使排烟口的气流均匀外, 还有防护
和美观的作用 。
3、百叶窗装置
百叶窗装臵示意图
(四)自然排烟口的设置要求
1、房间
在房间设有可开启的外窗进行自然采光和通风的
情况下, 均可实现自然排烟 。 但在设计中应采取下
列措施:
1)可开启的外窗应尽量设置在上方,并应有能方
便开启的装置。 日本规范规定:, 当能开启的窗户
高度离地面 2m以上时,应设有手动开启装臵。, 其
手动操作手柄设在地板面上 0.8-1.5m的高度内,并以
明显易懂的标志来表示操作方法。
2)房间的排烟窗应尽量设置为两个或两个以上,
且不同朝向,使建筑物的主要开窗面,即建筑物平面
布置的长边大体上平行于当地年主导风向。
2,走廊
1) 对于房间单侧布置的敞开式走廊, 这是
天然的自然排烟;
2) 对于房间两侧布置的封闭式走廊,
1) 如果单层建筑面积小于 500m2时, 可作
为一个防烟分区, 因而可利用两端的外窗实现自
然排烟 。
2) 如果单层建筑的面积较大, 则必须划分
为多个防烟分区时, 可在中间部位的防烟分区开
设外窗, 或者 利用内走廊的顶部作为水平烟道,
然后在其两端头开设对外开口实现自然排烟 。
3、楼梯间
( 1)敞开式
适用条件,11层及 11层以下的单元
式住宅可不设封闭楼梯间,但开向楼梯间
的户门应为乙级防火门,且楼梯间应靠外
墙,并应直接天然采光和自然通风,且每
个单元的疏散楼梯均应通至屋顶 。
( 2)封闭式
适用条件:
1.群房和除单元式和通廊式住宅的建筑高度
不超过 32m的二类建筑 应设封闭楼梯间;
2.12层至 18层的单元式住宅 应设封闭楼梯间,
且每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶:
3.11层及 11层以下的通廊式住宅 应设封闭楼
梯间。
封闭楼梯间的设置应符合下列规定:
1.楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然
通风,当不能直接天然采光和自然通风时,应
按防烟楼梯间规定设臵;
2,楼梯间应设乙级防火门,并应向疏散方向
开启;
3.楼梯间的首层紧接主要出口时,可将走廊和
门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯
间,但应采用乙级防火门等防火措施与其它走
廊和房间隔开。
( 3)防烟式
适用条件:
1.一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建
筑高度超过 32m的二类建筑以及塔式住宅,均应设
防烟楼梯间。
防烟楼梯间的设臵应符合下列规定:
( 1)楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊;
( 2)前室的面积,公共建筑不应小于 6.00m2,
居住建筑不应小于 4.5m2;
( 3)前室和楼梯间的门均应为 乙级防火门,
并应 向疏散方向开启 。
2.19层及 19层以上的单元式住宅 应设防
烟楼梯间,且每个单元的疏散楼梯均应通
至屋顶;
3.超过 11层的通廊式住宅 应设防烟楼梯
间。
敞开型的前室,天然自然排烟
公共建筑内袋形走道尽端的阳台、凹廊,
宜设上下层连通的辅助疏散设施。
阳台敞开前室
1-防火门 2-楼梯间 3-凹廊 4-消防电梯 5-客运电梯
凹廊敞开前室
1.防火门 2.外窗 3.楼梯间 4.封闭前室
防烟楼梯间剖面
封闭型的前室,封闭前室靠外墙布臵且可开设外
窗的形式,可利用外窗进行自然排烟。
防烟楼梯间及其合用前室的排烟窗设置示意图
五、机械防烟系统
(一)加压送风量的计算
机械防烟系统应同时满足的两个指标:
?使所有关门的直接加压或间接加压的楼梯间
及其前室内的 正压值 保持在一定的范围之内;
?使所有开启的直接通向或间接通向走廊的 门
(简称二道门或一道门) 洞处维持一股与烟气
流向相反的具有一定流速水平的空气流 。
机械防烟系统的正压取值
建筑物种类
正压值△ P( Pa)
紧急情况
正常
情况楼梯间 前室
地 上
建筑物
建筑高度 H≤25m 40 30 8
建筑高度 H≥25 -
100m
40 30 15
建筑高度 H>100m 40 30 25
地下建筑物 40 30 8
最低气流速度随着 正压间的设置, 门的开启状
况 以及 火灾时烟气的水平扩散流动速度 (在 0.5-
0.8m/ s左右)的不同而异,有些国家对此作了明确
的规定:
1,当对楼梯间及其前室加压送风时, 当走廊通
向前室与前室通向楼梯间的门同时开启时, 要求通
过任一门洞处的最低风速为 0.7m/ s;当走廊通向前
室的门开启而前室通向楼梯间的门关闭时, 通过开
门门洞处的最低风速要求达到 0.5m/ s;
2,当仅对楼梯间加压送风时, 通过开门门洞处
的最低风速为 0.75m/ s;
3,当对前室加压送风时, 通过开门门洞处的最
低风速为 0.7m/ s。
开启门的数量,主要是与建筑物内部人数
多少和人员疏散是否有秩序有关。考虑到我国
人口众多,在同类建筑物中的人数均多于欧美
国家,因此,同时开启门的数量也应大于欧美
国家。
根据对文献的研究,参考欧美国家资料,
一般为 20层以内建筑同时开启门的数量 m=1,
超过 20层的建筑物 m=2。
同时开门楼层数的取值可规定如下:
1,对于建筑高度不超过 100m的高层建筑
? 20层以下只考虑两个楼层的门同时开启;
? 20层以上,包括 20层在内则按三个楼层的
门同时开启计算。
2,对于建筑高度超过 100m的高层建筑
为不使一套送风系统负担过大,一般是按一
定的楼层分段,利用不连续的楼梯间、电梯间或
避难层在分段处错开,每一分段又依照上述方法
来计算。
根据防烟部位, 同时开门的楼层数和开门
门洞风速的取值对加压送风量分配状况所发生
的影响不同, 现将加压送风量计算公式归纳如
下:
通常假定由多种建筑构件组成的围护结构
是严密不漏的 。
)/)((19100
)(40839.0
)(
3
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( 1) 楼梯间加压送风,前室自然
通风或无前室
101 955019100 mm
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22 1 8 0 0 mf mFQ ?
前室
( 2)楼梯间加压送风,前室加压送风
楼梯间
( 3) 楼梯间自然通风, 前室加压送风
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)(1 6 5 4 0 Dmmp FAnAQ
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( 4)消防电梯前室加压送风
( 5)封闭避难层(间)的机械加压送
风量应按避难层净面积每平方米不小于
30m3/h计算。
由于建筑有各种不同条件,满足机械防烟的条件
亦不同,应首先进行计算,但计算结果的加压送风量
不能小于, 高层民用建筑设计防火规范, 表 8.3.2-1—
— 表 8.3.2-4的要求。这样既可避免不能满足加压送风
值,又有利于节省工时。
表 8.3.2-1 防烟楼梯间(前室不送风)的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 25000-30000
20层 -32层 35000-40000
表 8.3.2-2 防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量
系统担负层数 送风部位 加压送风量( m3/h)
<20层
防烟楼梯间 16000-20000
合用前室 12000-16000
20层 -32层
防烟楼梯间 20000-25000
合用前室 18000-22000
表 8.3.2-3 消防电梯前室的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 15000-20000
20层 -32层 22000-27000
表 8.3.2-4 防烟楼梯间采用自然排烟,前室或合用
前室不具备自然排烟条件时的加压送风量
系统负担层数 加压送风量( m3/h)
<20层 22000-27000
20层 -32层 28000-32000
注:
( 1 ) 表 8.3.2-1 至表 8.3.2-4 的 风 量 按 开 启
2.00m× 1.60的双扇门确定 。
当采用单扇门时, 其风量可乘以 0.75系数计算;
当有两个或两个以上出口时, 其风量应乘以
1.50-1.75系数计算 。
开启门时, 通过门风速不宜小于 0.75m/s.
( 2) 风量上下限选取应按层数, 风道材料,
防火门漏风量等因素综合比较确定 。
机械防烟系统的构成
机械防烟系统根据压力水平和使用场合分为:
? 单级机械防烟系统,只有在火灾紧急情况下才
投入运行,要求正压水平较高。
? 双级机械防烟系统,在正常情况下以低压水平
运行,而在火灾紧急情况下增压运行。
由 送风口, 送风管道, 送风机 和 防烟部位 以及
电气控制设备 所组成的体系即构成机械防烟系统 。
(二)送风口的布置形式
( a)单点送风 ( b)多点送风
1.送风机 2.送风管道 3.楼梯间
送风口的布置形式
1、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或
合用前室的送风口布臵应该能形成一股与进入前
室的气流方向相反的气流
楼梯间的送风口最好要设在与通向前室防火
门相对的墙面上,也可布臵在相互垂直的邻墙上。
1.楼梯间 2.前室 3.走廊 4.送风口 5.送风竖井
送风口与烟气流反向布臵示意图
2,使烟气和空气形成上下分层的气流状态
楼梯间的送风口要布臵在楼层之间的休息平台
上 1.2m处 。
前室的送风口要布臵在离地板面的距离为顶棚
面高度的 二分之一以下 。
排气口必须布臵在房间的 顶棚上或外墙上部 靠
近顶棚处, 专设排气口的下缘或外窗的上缘不得
低于顶棚 80cm,在布臵有防烟垂壁的情况下, 最
好不要低于防烟垂壁的下端 。 其它则要布臵在离
地板面的距离 至少应为顶棚高度的二分之一以上,
且 远离前室与走道的防火门 。
1.排烟竖井 2.进风竖井 3.排烟口 4.进风口 5.楼梯间 6.前室 7.走廊
送风口的高度布置示意图
5
( 三 ) 加压系统的泄压途径
1、外墙上的自然排气口
2、自然排气竖井
3、机械排气
(四) 送风管道的布置与选型
送风竖井的具体布臵方式有三种:
( 1)单井独送
( 2)单井同送
( 3)双井分送
送风竖井的布臵方式
1.楼梯间 2.合用前室 3.服务间 4.竖井 5.外门 6.一道门 7.二道门
(五)加压送风机的设置
1.着火建筑物的气体流动特性
根据烟气上升流动的特点, 排烟机一般以设
在建筑物的顶层为好, 送风机一般设在地下室和
一层, 供电线短路被烧毁的可能性小, 送风机也
不受高温烟气的威胁 。 如果送风机设在建筑物的
底层有困难时, 也可以设在建筑物中间部位的设
备层中 。
2.风机的进出口位臵
( 1)设在建筑物外空气比较洁净的地点;
( 2)进风口应设在排烟口的上风侧,并低
于排烟口;
( 3)进风口下缘距室外地坪一般不低于 2m,
以免吸入地面灰尘;
( 4)进风口如不与风管或其它设备连接时,
应装网孔为 20-25mm的入口保安网。
3.风机的安装施工
根据风机安装施工的要求,从相对地减
少安装施工的难度和最大限度地减轻风机振
动对建筑物结构的影响出发,风机以设在建
筑物的底层为最好,顶层次之,中间部位的
设备层再次之 。
希尔顿工程垂直分区示意图
1.送风机 2.楼梯间送风 3.前室送风
保证风机工作安全可靠的必要技术措施:
一般取风口应设在靠近地面的墙上, 尽可能远
离烟气排出口, 布臵在各种不利孔口的上风向,
以及送风机的进风口应设臵自动关闭装臵等 。
加压送风机房应采用耐火极限不低于 2.5h的隔
墙和 1.5h的楼板与其他部位隔开, 隔墙上的门应为
甲级防火门 。
送风口当采用常开的双层百叶风口时, 应在其
加压风机的吸入管上设臵止回阀或与开启风机联
锁的电动阀 。
正确选用的风机,应该能在高效率区域
内工作,目前国内提供的风机产品目录中的
性能选用表中对每一转速下的风机性能是将
最高效率 90%范围内的性能按流量等分为 7-
11个性能点,以供选用。
(六)机械防烟系统的运行调
节方式
通过改变机械防烟系统的送风量或排
风量来改变系统正压值的方法,称为机械
防烟系统的运行调节方式。
稳压调节
旁通调节
风量调节
六、机械排烟系统
(一)局部排烟方式
在每个需要排烟的部位设臵 独立的排烟机
直接进行排烟 。
局部排烟方式由于投资高, 排烟机分散,
维护管理比较麻烦, 费用也高,
只适用于不能设臵竖烟道的场合或旧式建
筑物的防排烟技术改造中 。
1.楼梯间 2.前室 3.走廊 4.房间 5.排烟机
局部机械排烟方式示意图
(二)集中排烟方式
集中机械排烟系统是由 挡烟垂壁 (活动式
或固定式),防火阀, 排烟口, 排烟管道,
排烟机, 烟气排出口 以及 电气控制 等设备组
成的。
1.楼梯间 2.排烟机 3.排烟管道
集中机械排烟系统组成示意图
超高层建筑的竖向排烟系统
(三)机械排烟量的确定
1、单位时间单位面积法
( 1) 设计火灾大小的确定
火灾的大小可通过火灾面积和热通量来判断。
通常假设火灾是处于 稳定状态 的,这就使烟气控
制系统能适合所有小于可接受的设计火灾大小的
任何火灾,而且在系统设计时不需要考虑发展火
灾设计时通常采用的安全范围。
稳定火灾的设计实例
建筑占用性质
火灾面积 火灾周长 根据统计数据得出的
设计火灾大小有可能
超出的百分比( %)( m2 ) ( m )
带水喷淋的商店 10 12 <7
无水喷淋的写字间 27 18 10
带水喷淋的写字间 16 14 10
无水喷淋的饭店客房 20 客房门的开口宽度 无
带水喷淋的饭店客房 2 6 无
( 2) 排烟量的确定
我国对防烟分区规定了单位时间内单位
面积上的排烟量为 v=60m3/m2·h,
任何一个防烟分区的排烟量为:
Qpy=vFi ( m3/h)
式中,Fi—— 防烟分区的地板面积,m2。通
常一个防烟分区的最大面积为 500m2。
我国消防规范对不同部位的排烟量规定如下:
1.对走廊或房间,排烟机只担负一个防烟分
区的排烟,应按每平方米面积不小于 60m3/h计算,
单台排烟机最小排烟量不应小于 7200m3/h;
2.对走廊或房间,排烟机担负两个或两个以
上防烟分区的排烟时,应按最大防烟分区面积每
平方米不小于 120m3/h计算。即当排烟机不论是水
平或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区排烟
时,只按两个防烟分区同时排烟确定排烟机的排
烟量。
2,换气次数法
在机械排烟设计中, 通常是以火灾烟气的浓度
作为控制指标, 即在一定的时间间隔内使火灾所
产生的烟气浓度控制在允许的数值以下 。
1.补风口 2.排烟机 3.防烟分区
防烟分区机械排烟示意图
1.中庭体积小于 17000m3时, 其排烟量按其体
积的 6次 /h换气计算;
2.中庭体积大于 17000m3时,其排烟量按其体
积的 4次 /h换气计算;最小排烟量不应小于
102000m3/h。
3.地下汽车库排烟机的排烟量应按换气次数
不小于 6次 /h计算确定。
(四)机械排烟口的设置
1,有效尺寸
1) 板式排烟口
板式排烟口的开关形式为单横轴旋转
式, 手动方式为远距离操作装臵 。 常用于
走廊或房间的排烟 。
1.本体 2.缆绳及套管 3.控制缆绳 4.开启装置
板式排烟口示意图
2.多叶式排烟口
多叶式排烟口的开关形式有多横轴旋转式和多纵
轴旋转式, 手动方式为就地操作和远距离操作两种 。
远距离操作横轴旋转多叶式
就地操作横轴旋转多叶式 就地操作纵轴旋转多叶式
2、布置
( 1)垂直布置
? 对于顶棚高度不超过 3m的建筑物,排烟
口应设在防烟分区的顶棚上或靠近顶棚的墙
面上,即可设在距顶棚 800mm以内的高度上;
? 对于顶棚高度在 3-4m的建筑物,排烟口可
设在距地面 2.1m的高度以上;
? 对于顶棚高度超过 4m的建筑物,排烟口可
设在地面与顶棚之间 1/2以上高度的墙面上。
排烟口设置有效高度
( 2)水平布置
排烟口应尽量设臵在防烟分区的中心部位,且距
该防烟分区最远点的水平距离不应超过 30m。
排烟口至最远点的水平距离
3、数量
当用挡烟隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时,
每个防烟分区应分别设臵排烟口 。
若 同一防烟分区内 设臵数个排烟口时, 所有
排烟口应能同时开启, 排烟量应等于各排烟口排
烟量的总和 。
排烟口的数量与 排烟口的平面布臵 应综合考
虑, 实际上, 排烟口的平面布臵在很大程度上受
到 建筑结构 及 排烟管道布臵 的限制 。
4、形状
( a)缝形全宽布置 ( b)圆形 ( c)矩形 ( d)缝形纵向布置
走道顶棚上布置的排烟口型式
为防止顶部排烟口处的烟气外溢,可在排烟口一
侧的上部装设挡烟垂壁。
挡烟垂壁与排烟口位置
(五)管道布置要点
1.排烟管道的布臵不影响生产操作, 不影响建
筑美观, 不影响通过区域的安全, 力求少占建筑物
的有效利用空间, 便于安装和运行维护;
2.排烟管道不允许和工业通风工程中用来排除
易燃易爆气体, 蒸汽或粉尘的管道合一, 否则就可
能引起燃烧爆炸 。 另外, 机械排烟系统宜与通风空
调系统分开独立设臵, 而独立设臵的机械排烟系统
可兼作平时通风排气使用 。
如有符合下列条件的通风空调系统,也可排烟:
1.通风空调系统的设计应按排烟系统要求进行,
如排烟量、管道尺寸、风机、电源等必须满足排烟
要求,如风管兼作排烟管道,安装要求如图所示 ;
2.烟气不能通过空调器、过滤器等;
3.排烟口应设有防火阀(作用温度等于和小于
280℃ )和遥控自动切换的排烟阀;
4.钢制风管的壁厚要符合排烟管道要求,一般
不小于 1.5mm,并用风管的保温材料包括粘结剂必
须采用非燃烧材料。
兼作排烟管道时的安装要求
3.走道与房间的排烟系统宜分开布臵 。
? 走道的排烟系统宜竖向布臵, 但为防止排烟机
超负荷运转, 排烟系统竖直方向可分成数个系统,
每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过 30个 。
? 房间的排烟系统宜按防烟分区布臵,
? 净空高度超过 12米的室内中庭, 竖向的排烟口
应按 2-3层设一个排烟口或者分段设臵 。
? 需要排烟的地下室房间, 应同时设有进风系统,
进风量不宜小于排烟量的 50%。
排烟管道的伸缩装置
4,在管道的适当部位采用伸缩结构或伸缩节,以
补偿管道的热胀冷缩。
金属排烟管道的壁厚
风速区分 长方形管道的风速( mm) 圆形管道直径( mm) 板厚( mm)直 管 支 管
低速管道
<450 <500 - 0.5
450-750 500-700 <200 0.6
750-1500 700-1000 200-600 0.8
1500-2200 1000-1200 600-800 1.0
- <1200 <800 1.2
高速管道
<450 <450 - 0.8
450-1200 450-700 <450 1.0
1200-2000 >700 >450 1.2
5.排烟竖井顶部应高出楼层面,排烟口下缘高出
屋面不小于 1m。设在屋顶的排烟口距可燃构件和
可燃物不应小于 1m。如受条件限制,机械加压送
风系统的取风口没能设在建筑物的底部,则与排
烟口的水平距离宜大于 15m,并低于排烟口布臵。
排烟管道与排烟机的连接宜采用法兰连接或采用
非燃烧的软性连接。
6.排烟管道应安装牢固,排烟时温度升高不致变
形脱落,并应具有良好的气密性;
7.高温管道埋设或穿越建筑物维护结构的部位必须
采用一系列防火措施:
(1)排烟管道敷设在屋架, 顶棚, 楼板内的部分,
排烟管道外表面与木质等可燃构件保持不小于 15cm
的距离或在排烟管道外表面应用包有厚度不小于
10cm的绝热非燃烧保温材料进行隔热或覆盖;
(2)排烟管道不应穿越防火分区, 竖直穿越各层楼
板的竖井管道应用耐火材料制成, 并宜设在管道井
内或采用混凝土烟道, 且周围的缝隙必须用非燃材
料严密堵塞 。 如必须穿越时, 则应采用相应的防火
措施:
① 设臵防火阀;
② 穿越段 2m长度内用非燃绝热材料覆盖;
③ 穿越处间隙应用非燃材料填塞严密等 。 有些国
家要求在设计图纸上绘出明确的局部施工详图 。
管道穿越楼板处的防烟结构示意图
管道穿越墙壁处的防烟结构示意图
8.混凝土砌块等非金属材料排烟管道, 灰缝必
须饱满 。 通过闷顶内 ( 吊顶与屋面板或吊顶与
上部楼板之间的空间 ) 的部分, 必须勾缝或抹
水泥砂浆 。 需要隔热的金属排烟管道必须采用
非燃烧保温材料, 如矿棉, 玻璃棉, 岩棉等材
料 。 排烟管道穿过挡烟隔墙时, 则管道与挡烟
隔墙之间的空隙应用水泥砂浆等非燃烧材料严
密填塞;
1.角钢 2.U形螺栓 3.吊杆 4.斜撑
水平管道的支撑和吊架结构示意图
9.刚性管道水平段的安装固定方法通常有支撑和吊
架两种。
(六)排烟机的设置要求
为了保障排烟机本身不受火灾的威胁,并便于
操作管理,在设臵上应满足以下要求:
1.合理选择排烟机。应根据被输送的介质性质
选择不同用途的风机。
2.排烟机应位于排烟系统最高排烟口的上部,
并应设在用耐火极限不小于 2.5-3h的隔墙隔开的
机房内,机房的门应采用耐火极限不低于 0.6-0.9h
的防火门;
3.为了方便维修管理,排烟机外壳至墙壁或其
他设备的距离不应小于 60cm。排烟机应设在混凝
土或钢架基础上,但可不设臵减振装臵。
排烟机与墙壁、设备的距离
( a)正确连接 ( b) 错误连接
管道和风机进出口的连接
4.应根据现场安装位臵选择风机的旋转方向和
出口方位,排烟机与排烟管道的连接方式应合理,
一是要采用渐扩或渐缩的接头;二是要注意旋转
方向。如果采取的连接方式有引起风机性能降低
时,则选择的风量一定要留有一定的富裕量。
5.排烟机与排烟口应设有联锁装臵, 当任何一
个排烟口开启时, 排烟机能自动启动, 同时能立
即关闭着火区的通风空调系统, 使非着火区保持
正压, 以减少烟气的蔓延扩散;
6.排烟机的入口处, 必须设有当烟气温度超过
280℃ 时能自动关闭的装臵 。 风机吸入口管道上
不应设有调节装臵 。
( 七 ) 烟气排出口
( 1) 烟气排出口的材料可采用 1.5mm厚钢板或
用具有同等耐火性能的材料制作 。
( 2) 烟气排出口的设臵应根据建筑物所处的
条件 ( 风向, 风速, 周围建筑物以及道路等情
况 ) 考虑确定, 即不能将排出的烟气直接吹在
其它火灾危险性较大的建筑物上或有燃烧危险
的部位, 也不能妨碍人员避难和灭火活动的进
行, 更不能让排出烟气再被通风空调设备等吸
入 。
( 3) 烟气排出口设在室外时, 应防止雨水,
虫鸟等侵入, 并要求在排烟时坚固而不脱落 。
(八)排烟设备的电气控制
排烟设备电气控制主要是指对排烟口, 排烟机和
活动式挡烟垂壁等所组成设备进行控制, 同时对与
排烟设备有关的防火门, 防火阀以及通风, 空调系
统的联动设备等, 进行相应的控制 。
1,排烟设备的控制方式
控制系统的自动启动主要是依靠布臵在建筑物空
间中的烟气探测系统的报警装臵。这种启动方式的
优点是使烟气控制系统尽可能在火灾早期启动。
排烟系统组成示意图
由于存在烟气探测器的误报问题,应该考
虑使烟气控制系统根据有烟区中两个以上烟
气探测器的报警信号来启动。
控制系统应设有遥控中心,可由人工操纵
来取代自动控制系统 。
排烟系统的设备及部件主要包括风机、排
烟口、送风口、管道及防火阀等,其均应在
发生火灾时运行和起作用,因此产品必须经
过法定的公安消防监督部门的认可,并颁发
消防生产许可证方能有效。
2、排烟设备的控制程序
( 1) 不设消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序
( 2)设有消防控制室的房间或建筑物的机械排烟控制程序
( 3)排烟设备与有关其他设备的控制
排烟口和手动开启装置示意图
3、备用电源
为了保证建筑物排烟设备和其他消防设备(如
消防水泵、消防电梯、事故照明、疏散指示标志、
电动的防火门窗、卷帘、自动灭火装臵的消防控
制室等)在火灾时连续供电,除设有常用电源以
外,还应有备用电源:
1.两个独立电源,分别不同母线供电;
2.两个区域变电站(电压 35千伏及以上),分别
不同母线供电;
3.一个城市电网电源和一个设有自备发电设备。
排烟的消防用电设备的两个电源或两回路线路,
应在最末一级配电箱处在 10秒以内自动切换。自
备发电设备,应设自动启动装臵。