高层建筑防排烟设计

n 高层建筑火灾的特点 n 防、排烟的目的与任务 n 防烟

防烟原理、方法与防烟系统的构成 需要防烟的部位

防烟技术措施（风量与相关参数） n 排烟

排烟原理、方法排烟系统的构成 需要排烟的部位 自然排烟与机械排烟

排烟技术措施（风量与相关参数）

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n通风空调风管系统与防、排烟系统的关系 n防、排烟系统的工作过程与运行控制 n常见防、排烟设备与部件 n防、排烟系统的检查要点

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9.1 高层建筑火灾特点

1、火灾烟气轻。贴附顶棚水平扩散，沿垂直通道垂直扩散， 垂直扩散速度很快；

2、靠近着火中心烟气温度高，体积膨胀率大，能迅速灼伤 呼吸道；

3、烟气有毒。含有大量CO、CO2、NOx等有毒气体和烟尘， 能迅速使人中毒昏迷乃至死亡； 4、传播速度快。

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9.2 目的与任务

目的：保障火灾时的疏散与扑救，即保证疏散 通道畅通（无烟） 任务

防烟：主要是针对防烟楼梯间和前室而言。防烟楼

梯间是高层建筑发生火灾时，人们垂直疏散的唯一 通道。火灾时，应防止烟气侵入，确保楼梯间、消 防电梯间及前室内为无烟区，保证人们安全疏散和 消防人员的及时扑救。

排烟：主要目的是将火灾时产生的烟气，从着火房 间内和着火房间所在的防烟区内就地排出，防止烟 气扩散到其它防烟区的房间和疏散通道内，以保证

人们安全疏散和消防人员的扑救条件。

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相关基本概念

防火分区：将一个面积较大的区域用墙、防 火卷帘等分割成多个区域。

防烟分区：用防烟垂帘、或垂下的一定高度 的梁（≥500）将一个防火分区分割成多个 防烟分区，每个防烟分区的面积不宜超过

2

500m，且防烟分区不应超越防火分区 。 建筑分类:一类建筑、二类建筑 防烟楼梯间和前室

地下室和半地下室：1/3、1/2

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管道井、电缆井、风井

井道是管道、电缆在高层建筑中垂直敷设的 通道，它们往往是火灾蔓延的途径。为了防止 火势扩大，要求电缆井、管道井、排烟道、排 气井等均应单独设置，不应混设。建筑高度不 超过lOOm的管道井，应每隔2～3层在楼板处用

相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火隔断， 建筑高度超过lOOm的建筑，每层楼板处都应作 防火分隔。 避难层

高度lOOm以上的建筑，一旦发生火灾，要将 建筑内的人员完全疏散到室外比较困难。因此， 建筑高度超过lOOm的公共建筑，应设避难层， 两个避难层之间，不宜超过15层。封闭式避难

层应是无烟区。

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9.3、防烟

9.3.1 防烟原理、方法与防烟系统的构成

原理：通过保持防烟区域内的气压，阻止烟气进入。 方法：加压送风

系统构成：加压送风防烟系统由加压风机、风管、加压送 风口等组成。

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需要防烟的部位

1、不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室 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)。

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9.3.2 防烟技术措施

压差要求： （1）防烟楼梯间要求的正压值为40-50Pa。

（2）前室、合用前室、消防电梯间和封闭避 难层(间)的正压值为25-30Pa。 风量计算： 前室加压风口的开启方式：

1．火灾时，开启火灾层及其上、下相邻 层送风口，同时开启三个送风口。 2．火灾时，只开启火灾层送风口。 3．火灾时，开启所有各层的送风口。

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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)

加压送风量

系统负担层数 (m3／h)

<20 层

25000～

30000

20层～32层

35000～

40000

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防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量

系统负担层数

<20层

合用前室

20～32层

合用前室

18000～22000

防烟楼梯间

12000～16000 20000～25000

送风部位 防烟楼梯间

加压送风量(m／

h)

16000～20000

3

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消防电梯间前室的加压送风量

系统负担层数

加压送风量(m3/h)

＜20层 15000～20000

20层～32层 22000～27000

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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

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9.3.3 层数超过三十二层的高层建筑，其送风系统及 送风量应分段设计。

9.3.4 剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个 楼梯间风量计算，送风口应分别设置。

9.3.5 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。

9.3.6 机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分 别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时， 应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节 装置。

8.3.8 楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口；前 室的加压送风口应每层设一个。

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9.4 排烟

排烟原理、方法、排烟系统的构成

原理与方法：通过自然或机械方法，在房间上部将火灾产生 的烟气排出。 排烟系统构成：由排烟口或排烟阀、管道、排烟风机等组成。

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需要排烟的部位

建筑内有可能发生火灾的地方

自然排烟与机械排烟

自然排烟：无需机械动力，烟气从开启的门窗、建筑敞开面 自动排出

机械排烟：需要机械动力（风机）将烟气排出

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自然排烟条件

自然排烟技术措施：

1. 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启面

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积不应小于2.0m，合用前室不应小于3m； 2．靠外墙的防烟楼梯间，每五层内可开启外窗

2

总面积之和不应小于2.0m；

3．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％；

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地面积的5％。

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机械排烟

设置机械排烟的条件及部位

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，应设置机械排烟设施：

1、无直接自然通风，且长度超过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、不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭；

2

3、面积超过100m，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；

4、除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房

22

间总面积超过200m或一个房间面积超过50m，且 经常有人停留或可燃物较多的地下室。

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排烟技术措施

排烟风量

不设防烟分区的房间和走道： L=60A

3

L——排烟风量，m／h；

2

A——房间面积，m； ——漏风系数。

（单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h） 当房间进行防烟分区时，应按最大防烟分区面积 计，每平方米不小于120m／h，计算公式如下：

L=120Amax

3

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走道的排烟计算面积，包括走道本身的面积和连通走道 的无窗房间或设有固定窗房间面积之和，不包括有可 开启外窗的面积，选择风机时，单台风机排风量不应

3

小于7200 m／h。

中庭机械排烟风量

中庭体积(m)

3

排烟量(次／h)

6 4

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备 注

3时， 体积大于1700m

排烟量不应小于

3

102000 （m／h）

≤17000 >17000

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排烟口的位置

排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上， 且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应小于1.50m。设在顶 棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距 离不应小于1.00m。

防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离 不应超过30m。

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排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在 吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃 烧材料制作，并应与可燃物保持不小于 150mm的距离。 排烟与补风：

设置机械排烟的地下室，应同时设置送风 系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。

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9.6 防、排烟系统的控制

防烟系统的工作过程

烟感器→加压风机、加压阀门同时开启→加 压送风

排烟系统的工作过程

烟感器→对应的防烟分区内的排烟风口或阀 门开启、同时排烟风机、补风机（如有） 开启→排烟→当烟气温度达到规定值时（ 280℃）自动关闭。

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通风空调风管系统与防、排烟系统的关系

下列情况之一的通风、空气调节系统的风管道应设防火 阀： 管道穿越防火分区处。 穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房

间隔墙和楼板处。 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上。

穿越变形缝处的两侧。 厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采取防止回流

的措施或在支管上设置防火阀。（厨房排油烟风道上的

防火阀动作温度为150℃）

通风、空气调节系统的管道等，应采用不燃烧材料制作， 但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头，可采用难燃烧材 料制作。

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防排烟系统的控制

1、设备联动

排烟口和排烟阀与排烟风机的联动； 加压风口与加压风机的联动。

2、排烟口或阀的开启数量：仅仅开启火灾区防烟分 区内的排烟口或阀，排烟口或阀为常闭。 3、加压送风口或阀开启数量：防烟楼梯间全开，为 常开风口；前室和合用前室有三种开启方式（如 前述），一般为常闭风口。

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9.7 常见防、排烟设备与部件

1、加压送风机

加压送风机一般无特殊要求，普通的中、低压离心风机和专为加压 送风用的轴流风机均可满足要求。

2、排烟风机

排烟风机有耐温要求，“高规”规定，排烟风机应保证在280℃时， 能连续工作30分钟，一般常用的普通离心风机均可满足。目前工 程中普遍选用的有4—68型离心风机等 。

轴流式排烟风机

特点：轴流轮毂式叶轮、采用高温电 机，电机全封闭内置，设有专门的电 机冷却系统效率高、噪声低、结构合 理、体积小、安装方便。

应用：高层建筑、烘房、地下车库、 地铁、隧道等消防排烟及送排通风， 双速风机低速用于平时通排风、高速

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时为消防排烟

混流式排烟风机

特点：混流轮毂叶轮、采用 高温电机，电机全封闭内置，

并设有专门的电机冷却系统，

耐高温性能优良、效率高、 噪声低、结构合理、体积小、

安装方便等优点。安装上水

平、垂直、吊装均可。 应用：高层建筑、烘房、地 下车库、地铁、隧道等消防 排烟及送排通风，双速风机 低速用于平时通排风、高速 时为消防排烟。

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消防通风两用柜式离心风机 特点：电机外置,风量大、 噪声低、耐高温性能优良、 外形美观、进出口位置形式 多、安装方便(吊装、坐地 安装均可)

应用：宾馆、饭店、礼堂、 影剧院、地下室、厂矿企业、 办公楼等需要消防排烟、厨 房排油烟及通风换气场合

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3、防、排烟阀和排烟口

防 火 类 类 别

名 称

性 能

用 途

防火阀

防烟、防 火阀

空气温度70℃时，阀门自动关闭可输出联动 用于风管内，防止火势蔓

延 信号，靠熔断器工作 靠烟感器控制动作，用电讯号通过电磁铁关

闭(防烟)，还可通过70℃温度熔断器自动关闭

防火

用于风管内防止烟、火蔓 延

防 烟 类

加压送风 口

靠烟感器控制，电讯号开启，也可手动(或远

距离缆绳)开启，可设有280℃温度熔断器防 用于加压送风系统的送风 火关闭装置，输出动作电讯号，联动加压风 口

机开启 电讯号开启或手动开启，输出开启电讯号联

动开启排烟风机，手动复位

用于排烟系统的风管上

排烟阀

排烟防火 阀

排 烟 类

电讯号开启和手动开启，280℃温度熔断器防 用于排烟系统及排烟风机

入口的风管上，排除烟气、

火关闭装置，输出动作电讯号

防止火蔓延

排烟口

电讯号开启，手动(或远距离缆绳)开启，输出 用于排烟；设置在排烟 电讯号联动开启排烟风机，可设280℃温度熔

房间，走道顶棚或墙壁上

断器

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防火阀

功能：

用于通风系统，70℃阀 门自动关闭。

用于排烟系统，280℃ 阀门自动关闭。

手动复位，关闭，有自 锁装置。

开启角度（0~90℃）可 调节。

易熔杆动作后输出火灾 报警信号。 手动关闭，打开挂钩， 输出关闭电信号。 特点： 有自锁装置，当阀门上

弹簧受高温失败 后，阀门不会在高热气 压作用下开启。

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防火风口

功能：

防火风口安装在通风空调 系统送风口处。

由铝合金风口与防火阀组合。 风口可调节气流方向。

开启角度为0~90℃无级调节。 70℃阀门自动关闭。 特点：

可视阀门开启，关闭。 手动调节风量和复位。

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排烟风口

功能：

DC24V电源控制阀门打开。 远距离手动复位、关闭、开启 FPYBW24/0.3-280型，开启后， 280℃时， 自动关闭，并自锁。 特点：

控制电源电压DC24V±10%，电 流≤0.3A。

开启后输出电信号。 远距离控制≤6m。

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9.8 防、排烟系统的检查要点

1、对照“规范”检查必须设置防排烟系统的场合是否 设置；

2、设置是否符合“规范”要求：

（1）排烟口（阀）、送风口、阀等是否齐备，性能、 位置是否满足要求（查许可证、性能表）；

（2）风机类型、风量及风压是否与设计相符（查风 机铭牌）；

（3）管道材料、走向、大小； （4）联动设置； （5）调试记录。 。。。。。。

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