机械排烟（要求）设施

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机械排烟（要求）设施

作者:成都消防维保公司
栏目:消防技术
时间:2020年3月12日 11:19

4.4.1 当建筑的机械排烟系统沿水平方向布置时，每个防火分区的机械排烟系统应独立设置。
4.4.2 建筑高度超过50m的公共建筑和建筑高度超过100m的住宅，其排烟系统应竖向分段独立设置，且公共建筑每段高度不应超过50m，住宅建筑每段高度不应超过100m。
4.4.3 排烟系统与通风、空气调节系统应分开设置；当确有困难时可以合用，但应符合排烟系统的要求，且当排烟口打开时，每个排烟合用系统的管道上需联动关闭的通风和空气调节系统的控制阀门不应超过10个。
4.4.4 排烟风机宜设置在排烟系统的最高处，烟气出口宜朝上，并应高于加压送风机和补风机的进风口，两者垂直距离或水平距离应符合本标准第3.3.5条第3款的规定。
4.4.5 排烟风机应设置在专用机房内，并应符合本标准第3.3.5条第5款的规定，且风机两侧应有600mm以上的空间。对于排烟系统与通风空气调节系统共用的系统，其排烟风机与排风风机的合用机房应符合下列规定：
    1 机房内应设置自动喷水灭火系统；
    2 机房内不得设置用于机械加压送风的风机与管道；
    3 排烟风机与排烟管道的连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性。
4.4.6 排烟风机应满足280℃时连续工作30min的要求，排烟风机应与风机入口处的排烟防火阀连锁，当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转。
4.4.7 机械排烟系统应采用管道排烟，且不应采用土建风道。排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。当排烟管道内壁为金属时，管道设计风速不应大于20m/s；当排烟管道内壁为非金属时，管道设计风速不应大于15m/s；排烟管道的厚度应按现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243的有关规定执行。
4.4.8 排烟管道的设置和耐火极限应符合下列规定：
    1 排烟管道及其连接部件应能在280℃时连续30min保证其结构完整性。
    2 竖向设置的排烟管道应设置在独立的管道井内，排烟管道的耐火极限不应低于0.50h。
    3 水平设置的排烟管道应设置在吊顶内，其耐火极限不应低于0.50h；当确有困难时，可直接设置在室内，但管道的耐火极限不应小于1.00h。
    4 设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于1.00h，但设备用房和汽车库的排烟管道耐火极限可不低于0.50h。
4.4.9 当吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。
4.4.10 排烟管道下列部位应设置排烟防火阀：
    1 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上；
    2 一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上；
    3 排烟风机入口处；
    4 穿越防火分区处。
4.4.11 设置排烟管道的管道井应采用耐火极限不小于1.00h的隔墙与相邻区域分隔；当墙上必须设置检修门时，应采用乙级防火门。
4.4.12 排烟口的设置应按本标准第 4.6.3条经计算确定，且防烟分区内任一点与最近的排烟口之间的水平距离不应大于30m。除本标准第4.4.13条规定的情况以外，排烟口的设置尚应符合下列规定：
    1 排烟口宜设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上。
    2 排烟口应设在储烟仓内，但走道、室内空间净高不大于3m的区域，其排烟口可设置在其净空高度的1/2以上；当设置在侧墙时，吊顶与其最近边缘的距离不应大于0.5m。
    3 对于需要设置机械排烟系统的房间，当其建筑面积小于50㎡时，可通过走道排烟，排烟口可设置在疏散走道；排烟量应按本标准第4.6.3条第3款计算。
    4 火灾时由火灾自动报警系统联动开启排烟区域的排烟阀或排烟口，应在现场设置手动开启装置。
    5 排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反，排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.5m。
    6 每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量，最大允许排烟量应按本标准第4.6.14条的规定计算确定。
    7 排烟口的风速不宜大于10m/s。
4.4.13 当排烟口设在吊顶内且通过吊顶上部空间进行排烟时，应符合下列规定：
    1 吊顶应采用不燃材料，且吊顶内不应有可燃物；
    2 封闭式吊顶上设置的烟气流入口的颈部烟气速度不宜大于 1.5m/s ；
    3 非封闭式吊顶的开孔率不应小于吊顶净面积的25%，且孔洞应均匀布置。
4.4.14 按本标准第4.1.4条规定需要设置固定窗时，固定窗的布置应符合下列规定：
    1 非顶层区域的固定窗应布置在每层的外墙上；
    2 顶层区域的固定窗应布置在屋顶或顶层的外墙上，但未设置自动喷水灭火系统的以及采用钢结构屋顶或预应力钢筋混凝土屋面板的建筑应布置在屋顶。
4.4.15 固定窗的设置和有效面积应符合下列规定：
    1 设置在顶层区域的固定窗，其总面积不应小于楼地面面积的2%。
    2 设置在靠外墙且不位于顶层区域的固定窗，单个固定窗的面积不应小于1㎡，且间距不宜大于20m，其下沿距室内地面的高度不宜小于层高的1/2。供消防救援人员进入的窗口面积不计入固定窗面积，但可组合布置。
    3 设置在中庭区域的固定窗，其总面积不应小于中庭楼地面面积的5%。
    4 固定玻璃窗应按可破拆的玻璃面积计算，带有温控功能的可开启设施应按开启时的水平投影面积计算。
4.4.16 固定窗宜按每个防烟分区在屋顶或建筑外墙上均匀布置且不应跨越防火分区。
4.4.17 除洁净厂房外，设置机械排烟系统的任一层建筑面积大于 2000m2的制鞋、制衣、玩具、塑料、木器加工储存等丙类工业建筑，可采用可熔性采光带（窗）替代固定窗，其面积应符合下列规定：
    1 未设置自动喷水灭火系统的或采用钢结构屋顶或预应力钢筋混凝土屋面板的建筑，不应小于楼地面面积的10%；
    2 其他建筑不应小于楼地面面积的5%；
注：可熔性采光带（窗）的有效面积应按其实际面积计算。

条文说明
4.4 机械排烟设施
4.4.1 本条规定机械排烟系统横向按每个防火分区设置独立系统，是指风机、风口、风管都独立设置。这样做是为了防止火灾在不同防火分区蔓延，且有利于不同防火分区烟气的排出。本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.2 建筑高度超过100m的建筑是重要的建筑，一旦系统出现故障，容易造成大面积的失控，对建筑整体安全构成威胁。本条规定的目的是为了提高系统的可靠性及时排出烟气，防止排烟系统因担负楼层数太多或竖向高度过高而失效，且竖向分段最好结合设备层科学布置。本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.3 通风空调系统的风口一般都是常开风口，为了确保排烟量，当按防烟分区进行排烟时，只有着火处防烟分区的排烟口才开启排烟，其他都要关闭，这就要求通风空调系统每个风口上都要安装自动控制阀才能满足排烟要求。另外，通风空调系统与消防排烟系统合用，系统的漏风量大、风阀的控制复杂。因此排烟系统与通风空气调节系统宜分开设置。当排烟系统与通风、空调系统合用同一系统时，在控制方面应采取必要的措施，避免系统的误动作。系统中的设备包括风口、阀门、风道、风机都符合防火要求，风管的保温材料采用的是不燃材料。
4.4.4 本条规定主要是为了提高火灾时排烟系统的效能，并确保加压送风机和补风机的吸风口不受到烟气的威胁，以满足人员疏散和消防扑救的需要。
4.4.5 为保证排烟风机在排烟工作条件下，能正常连续运行30min，防止风机直接被火焰威胁，就必须有一个安全的空间放置排烟风机。当条件受到限制时，也应有防火保护；但由于排烟风机的电机主要是依靠所放置的空间进行散热，因此该空间的体积不能太小，以便于散热和维修。当排烟风机与其他风机（包括空调处理机组等）合用机房时，应满足本条要求。另外，由于排烟风机与排烟管道之间常需要做软连接，软连接处的耐火性能往往较差，为了保证在高温环境下排烟系统的正常运行，特对连接部件提出要求。
4.4.6 作为排烟风机应有一定的耐温要求，国内生产的普通中、低压离心风机或排烟专用轴流风机都能满足本条要求。当排烟风道内烟气温度达到280℃时，烟气中已带火，此时应停止排烟，否则烟火扩散到其他部位会造成新的危害。而仅关闭排烟风机，不能阻止烟火通过管道的蔓延，因此本条规定了排烟风机入口处应设置能自动关闭的排烟防火阀并连锁关闭排烟风机。
4.4.7 排烟管道是高温气流通过的管道,为了防止引发管道的燃烧,必须使用不燃管材。在工程实践中，风道的光滑度对系统的有效性起到关键作用。因此在设计时，不同材质的管道在不同风速下的风压等损失不同，为了更优化设计系统，选择合适的风机，所以对不同材质管道的风速做出相应规定。本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.8 为避免火灾中火和烟气通过排烟管道蔓延规定本条。
    当排烟管道竖向穿越防火分区时，为了防止火焰烧坏排烟风管而蔓延到其他防火分区，本标准规定竖向排烟管道应设在管井内；如果排烟管道未设置在管井内，或未设置排烟防火阀，一旦热烟气烧坏排烟管道，火灾的竖向蔓延非常迅速，而且竖向容易跨越多个防火分区，所造成的危害极大。同时在本标准第4.4.10条中规定与垂直风管连接的水平排烟风管上应设置280℃排烟防火阀的要求。对于已设置于独立井道内的排烟管道，为了防止其被火焰烧毁而垮塌，从而影响排烟效能，也对其耐火极限进行了要求。
    当排烟管道水平穿越两个及两个以上防火分区时，或者布置在走道的吊顶内时，为了防止火焰烧坏排烟风管而蔓延到其他防火分区，本标准要求排烟管道耐火极限不小于1.0h，提高排烟的可靠性。对于管道的耐火极限的判定必须按照《通风管道耐火试验方法》GB/T 17428的测试方法，当耐火完整性和隔热性同时达到时，方能视作符合要求。
    排烟管道布置示意图见图7。
图7 排烟管道布置示意图
4.4.9 为了防止排烟管道本身的高温引燃吊顶中的可燃物，本条规定安装在吊顶内的排烟风管应采取隔热措施，如在排烟风管外，包敷具有一定耐火极限的材料，并与可燃物保持不小于150mm的距离。
    举例：隔热材料选用玻璃棉，计算环境温度35℃，烟气温度280℃，表面放热系数8.141W/（m²·K），计算结果见表2。
表2 隔热层厚度与外表面温度对应表
4.4.10 规定排烟系统在负担多个防烟分区时，主排烟管道与连通防烟分区排烟支管处应设置排烟防火阀，以防止火灾通过排烟管道蔓延到其他区域。本条为强制性条文，必须严格执行。
4.4.11 本条文规定了当排烟管道竖向穿越防火分区时，垂直风道应设在管井内，且排烟井道应有1.00h的耐火极限，这与现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的要求是一致的。
4.4.12 本条文规定了机械排烟系统排烟阀（口）的设置位置、设置高度、开启方式等要求。
    1 排烟口设置在储烟仓内或高位，能将起火区域产生的烟气最有效、快速地排出，以利于安全疏散。
    2 排烟口设置的位置如果不合理的话,可能严重影响排烟功效,造成烟气组织混乱,故要求排烟口必须设置在储烟仓内,考虑到走道吊顶上方会有大量风道、水管、电缆桥架等的存在，在吊顶上布置排烟口有困难时，可以将排烟口布置在紧贴走道吊顶的侧墙上，但是走道内排烟口应设置在其净空高度的1/2以上，为了及时将积聚在吊顶下的烟气排除，防止排烟口吸入过多的冷空气，还要求排烟口最近的边缘与吊顶的距离不应大于0.5m。在实际工程中，有时把排烟口设置在排烟管道的顶部或侧面，也能起到相对较好的排烟效果。
    3 面积较小的房间疏散路径较短，人员较易迅速逃离起火间，可以把控制走道烟层高度作为重点。此外，如在每个较小房间均设置排烟，则将有较多排烟管道敷设于狭小的走道空间内，无论在工程造价或施工难度上均不易实现。因而除特殊情况明确要求以外，对于较小房间仅于走道设置排烟也是一种权宜的做法。
    4 排烟阀（口）要设置与烟感探测器联锁的自动开启装置、由消防控制中心远距离控制的开启装置以及现场手动开启装置，除火灾时将其打开外，平时需一直保持锁闭状态。这是因为一般工程一个排烟机承担多个区域的排烟,为了保证对着火的区域排烟,非着火区域形成正压,所以要求只能打开着火区域的排烟口,其他区域的排烟口必须常闭。
    5 为了确保人员的安全疏散，所以要求烟流方向与人员疏散方向宜相反布置。正因为烟气会不断从起火区涌来，所以在排烟口的周围始终聚集一团浓烟，如果排烟口的位置不避开安全出口，这团浓烟正好堵住安全出口，影响疏散人员识别安全出口位置，不利于人员的安全疏散。本条规定排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.5m，是在火灾疏散时，疏散人员跨过排烟口下面的烟团，在1.0m的极限能见度的条件下，也能看清安全出口，安全逃生。
    6 最大允许排烟量是指每个排烟口允许排出的最大排烟量。因为当排烟口风量大于该值时，排烟口下的烟气层被破坏，新鲜空气与烟气一起排出，导致有效排烟量的减少，同时也不利于排烟口的均匀设置。
    7 排烟口风速不宜大于10m/s，过大会过多吸入周围空气，使排出的烟气中空气所占的比例增大，影响实际排烟量。且风管容易产生啸叫及震动等现象，并容易影响风管的结构完整及稳定性。
4.4.13 利用吊顶空间进行间接排烟时，可以省去设置在吊顶内的排烟管道，提高吊顶高度。这种方法实际上是把吊顶空间作为排烟通道，因此需对吊顶有一定的要求。
    首先，本标准条文要求吊顶材料必须是不燃材料；根据规范要求，在一、二类建筑物中，吊顶的耐火极限都必须满足0.25h以上，在排放不高于280℃的烟气时，完全可以满足运行半个小时以上。其次，条文还规定了烟气流入口的颈部排烟风速不宜大于1.5m/s，这是为了防止由于风速太高，抽吸力太大会造成吊顶内负压太大，把吊顶材料吸走，破坏排烟效果。经调查，常用的吊顶材料单位面积的重量不应低于4.5kg/m²，在1.5m/s的颈部风速的情况下，能保证这样的吊顶的稳定性。
4.4.14~4.4.17 这几条对固定窗的设置位置、面积指标做了规定。固定窗的设置是为了在可燃物较多、预计火灾功率较大的场所，弥补机械排烟的不足，以保证快速、有效且可持续地排出火场热烟。因此只要有设置条件的外墙或屋顶都宜均匀布置固定窗。在不影响建筑使用功能的前提下，本标准对固定窗的面积指标做了相应的要求。