[科普中国]-机械排烟

简介利用机械（风机）作用力的排烟称为机械排烟，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，同时也排走燃烧产生的热量，以利于着火区的的人员疏散及救火人员的扑救。机械排烟不受外界条件（如内外温差、风力、风向、建筑特点、着火区位置等）的影响，而能保证有稳定的排烟量。当然机械排烟的设施费用高，需要经常保养维修，否则有可能在使用时因故障而无法启动。1

分类机械排烟：局部排烟和集中排烟。

局部排烟方式：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。

集中排烟方式：将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过排烟风机排烟。

应用范围概括地说，凡是需要设置排烟设施又不具备自然排烟条件的部位都应设置机械排烟系统。具体说来，根据《高规》规定，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）无直接自然通风、长度超过20m的内走道或虽有直接自然通风，但长度超过60m的内走道；

（2）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间；

（3）不具备自然排烟条件或净高超过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200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室；

（5）带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，而裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，正压值应保证25～30Pa；

（6）对于商场、餐厅、公共娱乐场所等人员集中，且可燃物较多的活动场所，也应设置机械排烟系统。汽车库也应设置机械排烟系统。

机械排烟系统设计机械排烟系统的组成机械排烟系统由挡烟壁（挡烟梁、挡烟墙）、排烟口、防火排烟阀门、排烟风道、排烟风机和排烟出口组成。1

机械排烟系统设计内容（一）排烟量确定

当排烟风机负担两个或两个以上防烟分区时，排烟风机的排烟量为只保证两个防烟分区同时排烟的风量；当负担一个防烟分区的排烟时，排烟风机的排烟量应满足一个防烟分区的排烟量，且单台风机最小排烟量不应小于7200m/h；选择排烟风机时，应附加漏风系数10%～20%。

（二）补风量计算

对地上建筑进行排烟时，因有其旁边的窗门洞口等缝隙的渗透，无需设置补风装置或系统进行补风；对地下建筑，其周边处在封闭条件下，此时需要对地下室设补风系统，送风量不宜小于排烟量的50%；当中庭较低部位靠自然补风有困难时，可采用机械补风，补风量按不小于排风量的50%确定。

（三）排烟系统的布置

走道一般采用竖向布置的机械排烟系统，房间一般按防烟分区设置机械排烟系统。一个机械排烟系统可以负担多个防烟分区，但所负担的防烟分区不宜分布在不同防火分区。如果确需跨越防火分区，需要采取有效的防火措施。当防火分区的独立的排烟系统穿越其他防火分区时，应设280℃能自动关闭的防火阀。竖向穿越防火分区时垂直风管应设在管井内，且与垂直风管连接的水平风管应设280℃能自动关闭的防火阀。应合理组织排烟气流与机械加压送风的气流，并尽量考虑与疏散人流方向相反。当不能达到上述要求时，应保证排烟口与附近的安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m机械排烟系统宜与通风、空气调节系统分开设置。当有条件利用通风系统进行排烟时，应做好可靠的防火安全措施，并保证系统的风量能满足排烟量要求。独立的机械排烟系统完全可以作平时通风换气使用。车库宜按每个防烟分区设置独立排烟系统。

（四）排烟口、排烟阀的选择

（1）排烟口、排烟阀的设置

每个防烟分区内必须设置排烟口，排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，并应在储烟仓内。排烟口应在该防烟分区的居中位置，并应与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不小于1.50m，排烟口距该防烟分区最远点的水平距离应不超过30m，设在顶棚上的排烟口距可燃物或可燃构件的距离不应小于1.00m，排烟口常闭，并应设手动、自动开启装置。手动开启装置的操作部位应设置在距地面0.8～1.5m处。火灾时由火灾自动报警装置联动开启着火区内的排烟口，排烟口、排烟阀应与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。对车库等处平时排风与火灾排烟合用一个风口时，风口可设置成常开型，排烟风机应设置手动和自动开启装置。排烟风机的入口总管及排烟支管上应设置280℃时能自动关闭的防火阀。当一个防烟分区内设置多个排烟口并需要同时动作时，可在该防烟分区的总风道上统一设置常闭型排烟阀同一防烟分区内设置数个排烟口时，应做到所有排烟口能同时开启，排烟量应等于各排烟口排烟量总和。每个排烟系统设有的排烟口数量不宜过多，有关资料建议不超过30个。

（2）排烟口、排烟阀的材料

排烟口、排烟阀应采用非燃材料制作。

（3）排烟口选型

排烟口尺寸应根据排烟口的排烟量及风速确定。排烟口最大允许风速为10m/s。

（五）排烟风道设计

（1）排烟风道材料

排烟风道必须采用不燃材料制作，工程中常用金属风道或内表面光滑的混凝土风道。安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

（2）排烟风道的风速

根据排烟风道的材料不同，风道内的最大允许风速也不同。金属风道的最大允许风速为20m/s；内表面光滑的混凝土风道的最大允许风速为15m/s。

（3）排烟风道尺寸计算

根据该段风道所担负的排烟量，选择适当的排烟速度，可求得排烟风道的截面积；风道的排烟量按系统排烟量确定。

（六）排烟风机选择计算

（1）排烟风机的设置

排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在机房入口设当烟温超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。

排烟风机宜设置在建筑物的顶部，最高排烟口的上部，烟气出口宜朝上，并应高于加压送风机的进风口，两者垂直距离不应小于3m或水平距离不应小于10m。

排烟口、排烟阀应与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。

（2）排烟风机的材料

排烟风机必须采用不燃材料制作。当排烟风机设软接头时，软接头应选用耐高温材料，并应保证在280℃时能连续工作30min。

（3）排烟风机的排烟量

排烟风机的排烟量按前述方法计算，同时应注意附加漏风系数10%～20%。

（4）排烟风机的全压

排烟风机的全压应按排烟系统最不利管道进行计算，即按最远两个排烟口同时开启条件计算，并附加10%～15%。

（七）烟气排出口

（1）烟气排出口的材料

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）烟气排出口的设置

烟气排出口设置位置既不能将烟气直接吹在火灾危险性大的建筑或部位，也不能妨碍人员疏散、避难和灭火扑救，同时也不能被通风或空调设备再次吸入。当排出口在室外时，应防止雨水、虫鸟侵入。

机械排烟系统设计要点（1） 设置机械排烟的前室、走道和房间的排烟口应设在顶棚或靠近顶棚的墙面上，排烟口平时关闭，当发生火灾时仅开启着火层的排烟口，排烟口应设有手动自动开启装置，手动开启装置的操作部位应设置在距地面0.8~1.5m处。排烟口和排烟阀应与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动；

（2） 排烟口距本防烟分区最远点的水平距离应不超过30m；

（3） 排烟风机可采用普通钢制离心式通风机或专用排烟轴流风机，并应在风机入口总管及排烟支管上安装280℃时能自动关闭的防火阀；

（4） 机械排烟系统宜单独设置，有条件时可与平时的通风排气系统合用；

（5） 机械防排烟系统的风管、风口、阀门及通风机等必须采用非燃材料作保温，并应与可燃物保持不小于15cm的距离。排烟管道的钢板厚度不应小于1.0mm；

（6） 所有机械防排烟系统的允许最大风速按下表1采用；

表1 机械防排烟系统允许最大风速

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（7） 机械防排烟系统应定期检修和运行，以确保紧急情况下能及时启动。2