1. 介绍2. 设计烟气控制系统的目标3. 烟气控制方案4. 正压送风的设计与计算法5. 防排烟的设计方法6. 中庭防排烟的计算方法7. 防排烟系统的组成部分

建筑物内的烟气控制

烟气能致命

1. 烟气是由燃烧产生， 燃烧时空间的氧气会耗损， 造成 呼吸困难。

2. 燃烧时会排放有毒气体。

3. 烟气含没被完全燃烧的物质与水气会影响视线，同时危害住户的安全，进而使灭火行动更加困难。

原因：

烟气的形成与流动

1. 烟气羽流

2. 卷入大量空气

3. 烟层

D. Effect of smoke and its Control

Y

Smoke layer

Cle

ar

Ht

bel

ow

S

mo

ke l

ayer

Entrained air

Flame in Smoke plumeFlammable vapor burningSolid fuel decomposing giving off flammable vapors

Typical smoke movement in room fire

D. Effect of smoke and its Control

Typical smoke movement in room firewith smoke venting provided

Y

Smoke layer

Cle

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Mass flowSmoke vents in Roof

Smoke barrier

烟气产生的体积

M = 烟气的重流率 (kg/s)

P = 火灾的周围长度 (m)

y = 到烟层底部的高度 (m)

M = 0.19Py3/2

设计烟气控制系统的目标

• 营造及维持建筑物的内各楼层有利生存环境，以便住户安全疏散。同时有利予消防员的灭火行动

• 烟气不会蔓散到受保护的逃生路线

• 在烟层下保持一定高度的无烟空间以便逃生

对业主的好处

减少对产业造成的破坏

• 减少烟气的蔓散

• 增加视线长度，使消防员更容易接近火 源以进行灭火

D. Effect of smoke and its Control

Smoke Logging in a ‘leaky” closed atrium

D. Effect of smoke and its Control

Smoke containment within the atrium void

烟气控制方案

2. 正压送风

- 营造一个无烟的逃生路线

1. 防烟间隔

- 限制烟气蔓散到临近地区

3. 自然防排烟或机械防排烟

• 将烟气及热气排放到建筑物外

• 蓄烟区 - 集中烟气并使烟气更具热浮力

• 维持烟层状况

• 补充空气

封闭式梯间的正压送风设计• 梯间的压力必须比住用地区高出 50Pa

• 如有设消防前室，梯间的压力要比消防前室高

• 开门力度不大于 110W

• 当两层楼的出口加上一楼出口同时打开时，维持至少 1m/s 的风速

• 独立式系统• 入风口必须离排烟或排风口至少 5m

• 系统必须能迅速补充在开门时失去的压力• 送风口必须平均分布• 系统必须由自动报警系统启动• 手动装置及状况显示• 后备电源• 耐火电线及耐火管道

维持压力方法• 新鲜空手不停地灌入梯间，当压差大于

50Pa 时，由压力操作的阀门会自动开启以便减压

• 减压阀可以用电力操作。当压力探测头测量到高压时，会转送讯号把阀门开启

• 可改变速度风机。不需要减压 ，当压力增加时，风机会转弱以便减压，也可以配合电力减压阀同时操作

正压送风系统的测试方法• 风机由自动报警系统启动• 把所有门关上，用仪器测量压力 ( 门与住用区 )

的差距• 再用弹簧称测量开门所需力度• 把两层相接的出口门及一楼的出口门同时打开，

再用风速仪测量由梯门流出的风速• 减压阀的正常操作• 风机在后备电源情况不操作• 手动控制

防排烟的设计方法1. 从火灾发生的空间 / 房间排烟

2. 从房间外的蓄烟区排气烟

3. 烟气流入大空间并从高处排烟

4. 用减压方法控制烟气流动

从火灾发生的空间 / 房间排烟

1. 烟气局限於火灾发生处。减少烟气蔓散带来的危害，住户不需在热烟层下逃生。

2. 减少烟量， 只需小型排烟设备。

好处：

坏处：

1. 补充空气的提供

2. 需用到复杂的管道及控制系统

主要设计考虑因素

• 稳定的烟层• 烟气排放率等于烟气产生率• 蓄烟区• 吊顶设计• 足够的排烟口• 耐火管道及耐火或防烟阀• 足够的低处补充空气

从房间外的烟区排烟

• 让烟气流出火灾房间进入有盖的走廊或通道

• 固定的垂壁或防烟卷帘来控制烟气的流散

• 烟气重流率 M = 2 x 0.19Py3/2

主要设计考虑因素

• 房间的宽度• 垂壁的深度与位置• 蓄烟区的大小• 烟层厚度• 吊顶设计

烟气流入大空间并从高处排烟

• 让烟气从火灾现场流入中庭的大空间。

• 蓄烟区在屋顶下形成。

• 大烟气量， 但缺少热浮力。 只适用于 3到 4 层楼建筑物。

主要设计考虑因素• 用分隔屏来限制羽流的宽度

• 烟层温度

• 补充空气

• 蓄烟区的大小与深度

• 足够的排烟口

用减压方法控制烟气流动

• 控制烟气压力的分差，使火灾处的空气压力比临近受保护地区的压力小

• 必须配合其他的排烟系统应用

通常使用的防排烟系统设计钢领

1. BR186 - 封闭式商场的烟气通风原理

2. BR258 - 中庭防排烟的设计方法

由英国建筑研究所 (BRE) 出版

防排烟系统的组成部分

A. 控制盘 1. 特定的烟气侦察头

2. 喷水系统的水流转换器 3. 手动控制 4. 接触点

B. 自然排烟的排烟窗 1. 安全操作

C. 机械排烟的抽风机 1. 能在高温操作， 250oC 操作 2小时

D. 补充空气 1. 新鲜空气 2. 低处补风 3. 烟气的回流

E. 防烟阀与耐火管道 1. 排烟点 2. 安全排烟

F. 防烟垂壁及卷帘

1. 中庭边缘

2. 分隔屏

3. 蓄烟区分隔

•建筑物必须装置自动喷水系统•设计火灾量

商场 Q=5MW P=12m

办公楼 Q=1MW P=14m

集会坊所 Q=2.5MW P=12m

•系统必须根据最大要求设计•烟层离楼面不大于 2.1m

防排烟系统设计的处方式要求

蓄烟区段大小从火源房间排烟

自然： 2000m2 / 机械： 2600m2

从流动区或中庭排烟自然： 1000m2 / 机械： 1300m2

房间的最大面积自然： 1000m2 / 机械： 1300m2

蓄烟区的最大长度： 60m

• 最大重流率： M=175kg

• 最低烟 温度比常温高 18o C

• 最高补充空气风速： 5m/s

• 进风口离排烟口最少 5m

• 进风口必须离烟层 1.5m

• 吊顶的空洞至少 25%

• 必须由特定烟气侦察头启动• 手动操作 ( 控制中心 )

• 运行状况 ( 控制中心 )

• 关闭其他风机• 后备抽风机• 抽风机在 250o C 高温操作 2 小时• 耐火电线• 后备电源• 耐火管道

防排烟系统的测试方法• 操作状况必须符合设计要求• 防烟卷帘，排烟口或排烟风机由特定烟

气侦察头启动• 冷烟 / 热烟测试，烟气的流动• 补充空气• 后备电源• 耐火电线及耐火管道