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第11章 建筑防排烟 11.1 烟气的流动规律与控制原理 11.1.1 烟气的流动规律 建筑物发生火灾后，烟气在建筑物内不断流动传播，不仅导致火灾蔓延，也引起人员恐慌，影响疏散与扑救。引起烟气流动的因素有如下几点： 1. 烟囱效应引起的烟气流动 2. 浮力引起的烟气流动 3. 热膨胀引起的烟气流动 4. 风力作用下的烟气流动 5. 通风空调系统引起的烟气流动 1. 烟囱效应引起的烟气流动 2. 浮力引起的烟气流动 4. 风力作用下的烟气流动 建筑物在风力作用下，迎风侧产生正风压，而在建筑侧部或背风侧，将产生负风压。当着火房间在正压侧时，将引导烟气向负压侧的房间流动。反之，当着火房间在负压侧时，风压将引导烟气向室外流动。 5. 通风空调系统引起的烟气流动 通风空调系统的管路是烟气流动的通道。当系统运行时，空气流动方向也是烟气可能流动的方向，烟气可能从回风口、新风口等处进入系统。当系统不工作时，由于烟囱效应，浮力、热膨胀和风压的作用，各房间的压力不同，烟气可通过房间的风口、风道传播，也将使火势蔓延。 11.1.1 烟气的流动规律 建筑物内火灾的烟气是在上述多因素共同作用下流动、传播。各种作用有时互相叠加，有时互相抵消，而且随着火势的发展，各种因素都在变化着；另外，火灾的燃烧过程也各有差异，因此要确切的用数学模型来描述烟气在建筑物内动态的流动状态是相当困难的。但是了解这些因素作用下的规律，有助于正确的采取防烟、防火措施。 11.1.2 火灾烟气控制原理 1. 防烟系统 2. 排烟系统 利用自然或机械作用力，将烟气排到室外，称之为排烟。利用自然作用力的排烟称为自然排烟；利用机械(风机)作用力的排烟称机械排烟。排烟的部位有两类：着火区和疏散通道。着火区排烟的目的是将火灾发生的烟气(包括空气受热膨胀的体积)排到室外，降低着火区的压力，不使烟气流向非着火区，以利于着火区的人员疏散及救火人员的扑救。对于疏散通道的排烟是为了排除可能侵入的烟气，保证疏散通道无烟或少烟，利于人员安全疏散及救火人员的通行。 11.2 自 然 排 烟 11.2.1 自然排烟方式 11.2.2 自然排烟设计条件 根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)的规定，采用自然排烟方式的高层建筑应满足下列条件： (1) 建筑高度≤50m的一类公共建筑和建筑高度≤100m的居住建筑，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。 11.2.2 自然排烟设计条件 (2) 采用自然排烟的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，可开启外窗面积应符合下列规定： ① 防烟楼梯间每五层内可启外窗总面积之和不小于2m2； ② 防烟楼梯间的前室、消防电梯前室可开启外窗面积不小于2m2, 合用前室不应小于3m2； ③ 需要排烟的房间、长度不超过60m的内走道可开启外窗面积不小于该房间、内走道面积的2%； ④ 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面积的5%。 11.2.3 自然排烟设计 1. 自然排烟设计对建筑设计的制约如下 1) 房间必须至少有一面墙壁是外墙； 2) 房间进深不宜过大，否则不利于自然排烟； 3) 排烟口的有效面积与地面面积之比不小于1/50。 11.2.3 自然排烟设计 2. 自然排烟设计应考虑的几点 1) 对于高层住宅及二类高层建筑，当前室内两个不同方向设有可开启的外窗，且可开启窗口面积符合要求时，其排烟效果受风力、风向、热压等因素的影响较小，能达到排烟的目的。因此，在实际设计中，应尽可能利用不同朝向开启外窗来排除前室的烟气。 11.2.3 自然排烟设计 2) 排烟口位置越高，排烟效果越好，所以，可开启外窗应尽可能靠近顶棚位置，并应有方便开启的装置。 3) 为了减小风向对自然排烟的影响，当采用阳台、凹廊为防烟前室时，应尽量设置与建筑物色彩、体型相适应的挡风措施。 4) 内走廊排烟窗口应尽量设在两个不同的朝向上。 11.2.3 自然排烟设计 11.3 机 械 排 烟 11.3.1 机械排烟方式 机械排烟可分为局部排烟和和集中排烟两种方式。局部排烟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；集中排烟是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风道排烟。 11.3.2 机械排烟部位 一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设机械排烟设施： (1) 长度超过20m且不能直接对外采光和自然通风的走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的走道。 (2) 面积超过100㎡，且经常有人停留或可燃物较多的地上房间(如大型办公室、储存较多可燃物的库房等)。对于面积较大的房间考虑排烟设施，而对于使用人数较少、面积较小的