某高层住宅防火排烟系统设计毕业论文开题报告

作者：a364090453 | 发布时间：2021-02-03 07:25:41 收藏本文下载本文

XXXX 大学毕业设计（论文）某高层住宅防火排烟系统设计学院名称建筑学院专业名称建筑环境与设备工程学生学号 XXXX 学生姓名学生姓名指导教师教授姓名助理指导老师老师姓名 202X 年 X 月

摘要通风是改善室内热环境和空气质量的有效手段，合理的住宅通风设计对人们健康和建筑节能都有重要意义。目前大部分住宅使用的分体空调不具备供应新风的功能。如果开窗进行自然通风，则会增加空调能耗。研究表明，合理的新风量设计以及通风气流组织可以降低空调能耗、将新鲜空气送到工作区，及时排除污染物，大大改善室内空气品质。

本工程为高层住宅建筑，住宅地上 27 层，地下 2 层；商业地上 4 层(局部3 层。住宅高 78.4 米（至结构板面）；商业 17.2 米（至结构板面），总建筑面积 28505.50 ㎡，地上建筑面积 28189.33 ㎡。其中，住宅 20951.47 ㎡，商业 7237.86 ㎡，地下建筑面积 316.17 ㎡。本设计是将该工程中的地下室、楼梯间、合用前室及走道设置加压送风、排烟系统，以确保火灾发生时，有害烟气能够及时排出，将危险系数降到最低。

住宅防火排烟也是建筑工程通风环节的一个重要内容，做好住宅的防火排烟是建筑施工和安全管理的重要内容。特别是在当前火灾频发的时期，做好防火排烟工作，成为建筑设计、施工等各方面首要解决的问题。

关键词：

通风；风量；加压送风；防火排烟

ABSTRACT Ventilation is an effective method to improve the indoor thermal environment and air quality.It has important significance for people"s health and building energy efficiency to d-esign a reasonable residential ventilation system.At present ,most of the split air conditi-oner used in residential doesn"t have the function of the supply of.If windows for natural ventilation, it will increase the energy consumption of air conditioning system.Research s-hows that, reasonable fresh air design and ventilation airflow can reduce the energy consu-mption of air conditioning, sent fresh air to the workspace,eliminate the pollutants timely, improve the indoor air quality.The project for high-rise residential buildings, 27 on the house floor, underground 2 layer;business layer 4(local 3 layer.Residential high 7.84 meters(to the surface);comm-ercial 17.2 meters(to the structure of the board), a total construction area of 28505.50 m 2 , construction area of 28189.33 m 2.the residential 20951.47 m 2 , commercial 7237.86 m 2 , underground construction area of 316.17 m 2.This design sets pressurization air supply for the engineering in the basement, staircases, combined atria and walkways exhaust system to ensure when the fire occurred, the harmful gas can timely discharge and down the dan-ger coefficient to the minimum.Residential part of fire smoke is an important content in the construction ventilation system,the building construction and safety management.Especially in the current fire pr-one period, a good fire prevention and smoke extraction work is the problem solved firstly in building design and construction.Key words：ventilation；air volume；pressurized air supply；fire smoke

1 1 绪论 1.1 设计背景及现状近年来，病态建筑综合症的出现引起人们对室内空气品质的关注。据调查显示，约有 4%的疾病与恶劣的空气质量有关。室内空气品质逐渐受到越来越多人的关注，人们的重点开始倾向于这方面。100 年前，大多数人对通风的毫无概念，而现在由于生活水平的提高，以及各类与此相关的疾病的产生改变了人们的看法。

自改革开放以来，我国的高层建筑得到了飞速发展，己成为目前世界高层建筑的建设大国，并进入高速发展的阶段。在各种方针政策的指导下，城市发展迅速，随之而来的就是人口的发展以及住房的需求。早在上个实际 70 年代，在美国召开的高层建筑会议上，根据建筑高度将高层建筑分为四类。高层建筑己经成为一个城市现代化程度的重要标志之一。而且随着科技的进步，各类电子产品的使用，火灾的发生率也渐渐的上升，对居民的生命安全构成了严重的威胁。住宅建筑防火排烟设计的出现，可以有效地预防、控制火灾的发生或发展。

1.2 高层建筑火灾特点根据调查和统计结果表明，火灾发生时，其对人主要的伤害是由于烟气会使人中毒和窒息。根据一些火灾统计资料，在死亡人数中，近8 成是由于烟气造成致命伤害的。因此烟气的流动控制研究具有非常重要的意义，烟气的遮光性也会给人员的疏散带来影响，在高层建筑中影响更明显。高层建筑体型大，功能复杂，新型建筑材料多，疏散距离长，一旦发生火灾会给人员疏散带来巨大的挑战。在逃离火灾现场过程中，大量人员的集中，楼梯成为了唯一的逃生出路，此时大量的烟气会使人昏迷或窒息死亡。高层建筑的层高较高，在实施救援的时候难以达到理想的高度，消防供水较为困难，需要各种特殊设备的合用。

2 1.3 设计意义为了确保住宅人员能够在火灾发生时能顺利安全地通过防烟楼梯间离开火灾现场，防排烟设计是必不可少的，包括楼梯间的加压送风、合用前室的加压送风、走道的机械排烟等等。良好的防排烟设计可以在火灾发生时及时将有害烟气排出建筑外，给人员的撤离争取足够的时间，将危险系数降至最低。

3 2 防烟分区的划分防烟分区可以按隔墙等划分也可以梁或挡烟垂壁划分.前者称为封闭式防烟分区，后者称为开厳式防畑分区。防畑分区是房同或走道排烟系统设计的组合单元,一个排畑系统可担负一个或多个防烟分区的排烟。

2.1 地上建筑防火分区与防烟分区的划分地上建筑防火分区与防烟分区的划分详见见表 2-1。

表 2-1 地上建筑防火分区与防烟分区的划分序号建筑类别应设防烟楼梯间的高层、非高层建筑备注 1 高层建筑一类高层建筑《高规》6.2.1 条 2 除单元式和通廊式外的建筑高度 32m 的二类建筑及塔式住宅 3 19 层及 19 层以上的单元式住宅《高规》6.2.3.3条 4 超过 11 层的通廊式住宅《高规》6.2.4 条 5 不能靠外墙，且不能直接天然采光和自然通风的封闭式楼梯间应按防烟楼梯间的规定设置。应设封闭楼梯间的有: 1)裙房和除单元式和通哪式住宅外的建筑高度不超过 32m 的二类建筑 2)l2 层至 18 层的单元式住宅《高规》6.2.2 条《高规》6.2.3.2条 6 1.地下商店和设置歌舞、娱乐、放映场所的地下

4 7 非高层建筑建筑: 当地下层数在 3 层及 3 层以上；或地下室内地面与室外出入口地坪高差大于 lOm 时，均应设置防烟楼梯间 2.以下应设封闭楼梯间的公共建筑，当封闭楼梯间无条件靠外墙设置，楼梯间内不能直接天然采光和自然通风时，下列公共建筑应按防烟楼梯间设置:（1）医院疗养院的病房楼；（2）旅馆；（3）超过 2 层的商店等人员密集的公共建筑；（4）超过 5 层的其他公共建筑；（5）设置歌舞、娱乐、放映场所，且建筑层数超过 2 层的建筑；（6）其他形式的居住建筑，当层数超过 6 层或任一层建筑面积大于 500 ㎡时。

《建规》5.3.12 条 7.4.2 条，7.4.3条，5.3.5 条，5.3.11 条 2.2 空调机组的监控 2.2.1 普通空气调节机组的自动控制包括温度、湿度、焓值控制、CO、制控度浓 ٛ变风量机组静压控制、寒冷地区防冻保护控制、风机状态监视及过滤器压差监测等内容。

2.2.2 带回风空气调节机组进行湿度控制时，湿度传感器宜优先设于被控房间典型区域，或机组回风管上。湿度控制器应该设于该机组所在机房内。

2.3 通风系统控制 2.3.1 对于远离工作点的风机，应在工作点设置远距离操控开关，并有风机的运行状态及故障显示。

2.3.2 采用电加热器作为补风系统的加热元件时，其加热器应与风机联锁：并宜设极限高温切断保护控制。

5 2.4 防火及防排烟系统控制 2.4.1 防火及防排烟系统应按照有关消防规范设置完善的消防风机及阀部件，并由消防电源供电。

2.4.2 同一风系统多个防火阀的状态信号宜并联后再与风机联锁。

2.4.3 风机及阀部件均应由气消防系数控制，并应保证阀部件的切换可靠。

2.4.4 排烟风机可由消防中心手动／自动起停。

2.4.5 排烟风机应在设于风机前的 280℃防火阀动作后联锁停机。

2.4.6 排烟口(阀)应按所负担的防烟分区(或分层)进行开启控制。

2.4.7 前室及合用前室的加压送风阀，宜采用分层控制方式，由消防中心对送风阀进行开启控制并联锁启动加压送风机。

2.4.8 在设有气体灭火房间的空调通风管道上应设有电动的防火阀，能使该房间与其他房间隔绝，电动防火阀由消防中心控制。

2.4.9 为气体灭火房间设置的通风系统应就地设置启动开关装置。

2.4.10 空调及通风系统宜采用独立电源回路，以利于火灾时，在消防中心能迅速切断空调通风系统的电源。

6 3 机械加压送风系统设计 3.1 一般规定 1.机械防排烟系统的风速机械防排烟系统的风速详见表 3-1 表 3-1 机械防排烟系统风速（m/s）表 3-2 房间情况 1 散发大量热、湿 2 散发烟 3 无自然通风条件 4 散发臭味 5 自然通风不能满足通风要求 2.机械防排烟系统的选材通风机、风管、风阀、风口等必须采用不嫩材料制作。

3.安装在吊顶内的排烟管道，应采用不燃保温材料隔热，并与可燃物的距离不应小于 150mm。

4.多台风机并联运行的，每台风机应装设防回流装置(止回阀)或与风机连锁开闭的电动风阀。止回阀的流速不应小于 8m/s;各台风机均应装设调节风量和风压的调节阀。

风管和风口的类别内表面光滑的混凝土风管金属风管排烟口加压送风口允许风速（m/s）应≤15 应≤20 宜≤10 宜≤7

7 表 3-3 序号要求 1 送风要求不同的房间，宜独立设置送风系统 2 产生有害气体的房间，应独立设置排风系统 3 集中设置的排风系统 4 排风量要大于送风量 5 每个房间的排风风支管上应有防止回流的措施表 3-4 序号要求 1 进风口应设在室外空气较洁净的地方。

2 进、排风底部距室外地面不宜低于 2m 3 进风口设在排风口的上风侧，低于排风口 6m 4 有害物，应符合环保及卫生防疫部门的有在排放要求和标准 5 进、排风底部设在绿化地带时不宜低于 1m 5.平时运行的进、排风口噪声应符合环保要求，否则应采取消声措施。

6.对散发大量余热(或余湿)的房间，如商场、柴油发电机房等场所，采用全面通风换气时，除应保证人员所需的新风量之外，应保证商店室内温度不超过 32℃，柴油发电机房不宜超过 35℃。宜按消除余热计算送风量。

7.当散发有害物量不能确定时，可根据换气次数确定。不同房间的换气次数见下表：

表 3-5

8 房间名称换气次数 n/h 房间名称换气次数 n/h 冷冻机房 10-20 地下车库 +5/-6 配电室 8-10 洗衣房 20-30 变电室 15-30 污水处理站 10-15 中餐厨房 40-50 锅炉房 8-10 西餐厨房 30-40 吸烟室 10 职工餐厅厨房 25-35 卫生间 5-10 面包房 20-30 日用油箱间 5-6 水泵房 3-4 暗室 5 书库 4-6 仓库 3-4 8.汽车库设置机械送风系统时，送风量宜为排风量的 80%—85%。送风口宜设在下部或汽车通道上部。

9.汽车库平时排风风口宜均匀布置，可只考虑上排风。

10.当汽车库层高较低，无法均匀布置排风口时，宜采用诱导通风方式。

11.汽车库机械通风系统的风机，可采用多台并联、双速、变速风机等，夜间及出入不频繁时，风量可减少 50%。

12.汽车库内排风、送风、排烟、补风系统相结合的设置与布置方式。

3.2 加压送风系统设计一般规定表 3-6 地上建筑防火分区与防烟分区的划分特征净高不超过 6m 的房间净高超过 6m 的房间《高规》5.1.1 条《建规》5.1.7、5.1.12 《高规》5.1.1 《建规》5.1.1、5.1.9

9 无自动灭火系统防火风区建筑类别一类 ≤1000 ㎡耐火等级最高允许层防火分区之间防火分区其划分方法和面积与左边《高规》的划法和数据完全相同防火分区其划分方法和面积与左边《建规》的划法和数据完全相同最大允许长度 m 每层最大允许面积㎡二类 ≤1500 ㎡一、二级 1）9 层及9 层以下住宅 2）不高于24m 的其他公共建筑 150 2500 与高层建筑有防火墙分隔的裙房 ≤2500 ㎡三级 5 层 100 1200 防烟分区 500 ㎡防烟分区 500 ㎡防烟分区按防火分区面积不划分防烟分区防烟分区按防火分区面积不划分防烟分区有自动灭火系统防火分《高规》5.1.1 《建规》5.1.1、5.1.9 防火其划分方法和面积与左边《高防火其划分方法和面积与左边《建规》的划法建一类 ≤2000耐火等级最多允许层数防火分区之间最大允许每层

10 区筑类别㎡长度m 最大允许面积㎡分区规》的划法和数据完全相同分区和数据完全相同二类 ≤300㎡一、二级 1）9 层 2）不高于24m 150 5000 与高层建筑有防火墙分隔的裙房 ≤5000㎡三级 5 层 100 2400 四级 2 层 60 1200 3.3 加压送风系统的设计要点 1.对于《高规》表 8.3.2-l 到 4 下注释中，出入口个数的修正系数，其出人口个数如何确定的问题，对前室和合用前室按平面图可以确定，但对消防电梯门算不算出人口数的问题，在工程设计中仍然成为一个争论不休的问题，因为涉及加压送风量的修正系数是否要乘以 1.50—1.75 的问题。

出入口数，简单来说，是针对居民讲。为了计算，是针对气流来说的，火灾发生时由于气压不稳定，加压空间的空气，从那些时开时闭的门中排出。消防电梯的门，在救援过程中，就算电梯门很长时间地开着，也不会在整个门洞上形成一个气流通道，只是存在缝隙的漏风而已，与关闭时没有太大的区别（二者的差别一般可以忽略)，而缝隙的漏风量已经算在风量之中。所以消防电梯门，不能算作出入口数，而普通电梯的门，更不能当作出入口。因为火灾时，规定普通电梯必须下降到底层停止使用的。但对于防烟楼梯间则应从楼梯间整个空间来确定，因为这个大空间上、下都是相通的。

11 2.加压送风量的计算方法有两种，压差法中包括了不严密处附加的漏风系数 25%,而流速法的公式中有的没有[如《高规》8.3.2 条条文说明的公式(6)]，详细计算时分项计算比较准确。而流速法计算的风量一般都比压差法大，最终取值都是流速法。因此，应重视漏风量的计算，对前室和合用前室应注意关闭了的加压送风口的漏风量，其次是门窗缝隙的漏风童，特别是当风机压头采用过高时，漏风更严重。对于防烟楼梯间的漏风主要是门、窗缝隙。

3.对塔式住宅剪刀楼梯合用一个入口的三合一前室的组合方案，除对两座楼梯间加压送风外，并宜对三合一前室进行加压。

4.正压间关闭门缝隙漏风量的计算（1）每个关闭门的漏风量 Lm 按下式计算: 3600 827.02 / 1     P A Lm（3-1）式中 A——为漏风面积，㎡； ΔP——为门两侧的压差，Pa。

L m——不同面积和不同压差下的漏风量（m³/h）表 3-7 门的规格（m）缝长（m）漏风面积A（㎡）ΔP=25Pa ΔP=30Pa ΔP=40Pa ΔP=50Pa 正压间向外开的门 2.0×1.6双扇 9.2 0.368 548 600 693 775 2.0×2.0电梯门 10 0.06 893 978 1130 1263

12 2.0×1.2单扇 6.4 0.0256 381 417 482 539 2.0×1.0单扇 6 0.024 357 391 452 505 2.0×0.8单扇 5.6 0.0224 327 359 414 463 开向正压间的门 2.0×1.6双扇 9.2 0.0184 284 311 359 402 2.0×1.2单扇 6.4 0.0128 191 209 241 269 2.0×1.0单扇 6 0.012 179 196 226 253 2.0×0.8单扇 5.6 0.0112 167 183 211 236（2）防烟楼梯间外窗的漏风量如防烟楼梯间有外窗，仍采用正压送风时，其单位长度可开启窗缝的最大楼风（ΔP=50Pa）据窗户类型直接确定: 单层木窗 15.3 m³/（m·h）双层木窗 10.3 m³/（m·h）单层钢窗 10.9 m³/（m·h）双层钢窗 7.6 m³/（m·h）5.关闭风口和阀门的漏风量风门包括加压送风口，阀门包括排烟阀的防火阀，这些风门和阀门即使在关闭状

13 态下漏风量都是不能忽视的。这里的风口和阀门都是指符合制作标准的风口和阀门，按制作标准的要求规定当两侧压差为 250Pa 时，允许单位面积(指规格尺寸 A×B 的乘积㎡)阀门或风口关闭的漏风量≤1000m³/（㎡·h）为合格。或者压差为 10OOPa，允许值为 2000 m³/（㎡·h）,据此推算出风口 ,阀门的漏风面积率为Ψ=0.0213,即单位面积的漏风面积，以此来表示合格产品的密闭性特征。

表 3-8 不同压差下关闭风口、阀门单位面积的漏风量 ΔP（Pa）Lf[ m³/（㎡·h）] ΔP（Pa）Lf[ m³/（㎡·h）] ΔP（Pa）Lf[ m³/（㎡·h）] 5 142 105 648 400 1265 10 200 110 663 450 1342 15 245 115 678 500 1414 20 283 120 693 550 1483 25 316 125 707 600 1549 30 346 130 721 650 1613 35 374 135 735 700 1673 40 400 140 748 750 1732 45 424 145 762 800 1789 50 447 150 775 850 1844 55 469 155 787 900 1898 60 490 160 800 950 1950 65 510 165 812 1000 2000 70 529 170 825 1050 2050

14 75 548 175 837 1100 2098 80 566 180 849 1150 2145 85 583 200 895 1200 2191 90 600 250 1000 1250 2836 95 617 300 1096 1300 2281 100 633 350 1183 1350 2324 6.加压送风量、漏风量叠加原则（1）加压送风系统漏风量的计算方法分为两种:即“系统附加系数法”按漏风量占加压送风量的百分数附加(作为估算值，准确性较差)，和“缝隙法”按部位或部件如门缝、窗缝、关闭阀门的缝隙面积 f 两侧压力差ΔP 的关系式算出漏风量ΔL，与算得的基本加压送风量相加，漏风量不应重复计算。

（2）加压送风系统只有同一时刻出现的风量才能叠加，例如:加压送风系统风量计算方法中的“压差法”是加压空间防火门关闭时保证一定的正压值所需的风量，“流速法”是开门时保证门洞处一定的风速的风量。二者不是同一时刻出现的。故不能叠加。

（3）两个相邻空间只要有压力差和缝隙存在。就有漏风存在，选择部件漏风量数据时，要注意确定压力差的大小和缝隙漏风面积的大小。

表 3-9 地下地上共用楼梯间加压送风系统设计方案、条件及措施汇总序号条件措施地上地下风量大小防烟系统负担层数防烟系统组合方式防烟楼梯间风量（m³加压送风防烟系统设置和开口方式加压送风口形

15 /h）式 1 地上地下加压送风里相等或接近时地上＜20 层防烟楼梯间及其前室只向楼梯间加压送风 25000-30000 可合用风机和送风竖井方案 1.地上层火灾时开启地上层所有风口 2.地下层火灾时开启地下层所有风口为常闭型电控风口地下1-3 层 25000 2 地上＜20 层防烟楼梯间及其合用前室二者分别加压送风 16000 地下1-3 层 16000 3 地上地下加压送风量相差较大时地上20-32层防烟楼梯间及其前室只向楼梯间 350000-40000 1.合用竖井分设风机方案 1.选用两台分别适合地上、地下风1.地上层火灾时开启与地上对应的风机和风口； 2.地下层火灾时开启时与地下层对应的风地下1-3 层 25000

16 加压送风量的风机并联机和风口 2.合用竖井，合用变频或双速风机 2.选用一台变频或双速风机 1.地上或地下层发生火灾时，分别开启与之对应的风量档位和风口 4 地上20-32层防烟楼梯间及其合用前室二者分别加压送风 20000-25000 1.合用竖井分设风机方案 1.选用两台分别适合地上、地下风量的风机并联 1.同上 1.2 2.合用竖井合用风机方案 1.选用一台双速风机或者变频（变速）风1 地上或地下层火灾时开启与之对应的风机转速和相应的风口

17 机地下1-3 层 16000 2.按地上、地下二者中最大风量选择一台风机 1.风机出口设旁通泄流阀;2.不设旁通泄流阀，而是打开地上顶先设置的风口(或地上部分加压风口)向地上层泄流

18 4 机械排烟系统设计 4.1 机械排烟的一般规定 4.1.1 高度不大于 24m 的其他民用建筑，以及建筑高度大于 24m 的单层公共建筑时，应按国家现行的《建筑设计防火规范》GBJ 16-87（2001 年版）执行。

4.1.2 下列部位应设排烟设施：

表 4-1 序号部位 1）经常有人停留或可燃物较多公共建筑中。

2）总面积大于 200m2 或一个房间面积大于 50m2。

3）地下室、公共建筑中长度大于 20m 的疏散内走道。

4）中庭。

5）面积大于 300m2 的地上房间 6）其他建筑中长度大于 40m 的疏散内走道。

4.1.3 下列部位应设置可开启外窗的自然排烟设施或设有机械排烟设施：

表 4-2 序号部位 1）长度超过 20m 的疏散内走道； 2）面积超过 100 ㎡的房间； 3）经常有人停留或可燃物较多的地下室； 4）中庭； 5）封闭避难层（间）。

表 4-3

19 序号部位 1）经常有人停留或可燃物较多公共建筑中。

2）总面积大于 200m2 或一个房间面积大于 50m2。

3）地下室、公共建筑中长度大于 20m 的疏散内走道。

4）中庭。

5）面积大于 300m2 的地上房间 6）其他建筑中长度大于 40m 的疏散内走道。

4.1.4 采用自然排烟时，其自然排烟口的净面积应符合下列条件：

表 4-4 序号条件 1 可开启外窗面积不应小于 2m2，合用前室不应小于 3m2。

2 可开启排烟窗总面积不应小于 2m2，且顶层应有一定的开窗面积。

3 长度不超过 60m 的内走道。

4 可启外窗面积不应小于该部位建筑面积的 5%。

5 可开启外窗面积不应小于该场所和部位建筑面积的 2%。

4.1.5 设置机械排烟设施的部位，其排烟风机的排烟量应符合表 2-12 的规定。

表 4-5 排烟风机的排烟量排烟系统及其设置部位排烟量或换气次数备注担负一个防烟分区的排烟系统 ≥60 次/h 风机最小排烟量不应小于 7200m³/h 净高大于 6m 且不划分防烟分区的空间的排烟系统担负 2 个及以上的防烟分区的排烟系统 ≥120 次/h 应按最大的防烟分区面积计算中庭排烟系统体积≤17000m³ 6 次/h 体积>17000m³最小排烟量不应最小排烟量不应小体积>17000m³ 6 次/h

20 102000m³/h 表 4-3 高层、非高层建筑机械排烟的部位及设计条件序号部位设计条件 1 内走道高层建筑一字型内走道不具备自然排烟条件一端有可开启外窗，面积不小于排烟面积的 2%，但长度超过 30m，或者长度未超过 30m，但面积不能满足要求 2 两端有可开启外窗，面积每端头不小于走道排烟面积的 1%，但长度超过 60m ,或者长度未超过60m，但面积不能满足要求 3 走道中部有可开启外窗，面积不小于内走道排烟面积的2%，但长度超过60m，或者长度未超过60m，但面积不能满足要求 4 两端无外窗，长度超过 20m(指房间门至安全出口门的距离〕 5 折线形内走道(包括多边形、L、Y、T、Z、井字形)圆形、椭国形以及各种复合形走道将内走道进行分段，虽有可开启外窗，可开窗的面积不小于走道排烟面积的 2%，但防烟分区内最远点距排烟口烟气流动路线的水平距离大于30m，或者前者满足后者不满足

21 6 非高层建筑公共建筑人员密集场所不具备自然排烟条件长度超过 20m，人员比较集中，无外窗。或可开启外窗面积小于走道排烟面积的 2%(20m 的量度方法同本表序号 4）7 其他场所内走道长度超过 40m，无外窗，或可开启外窗面积小于走道排烟面积的 2%(40m 的量度方法同本表序号 4)8 房间高层建筑地上房间无自然排烟条件面积超过 100 ㎡，经常有人停留或可燃物较多，且无外窗或设固定窗的房问。或有可开启外窗自然排烟但最远点距排烟口的烟气流动路线的水平距离＞30m 9 地下房间总面积超过 200 ㎡或单个房间的面积超过 50 ㎡，且经常有人停留或可燃物较多时 10 非高层建筑地上公共建筑建筑面积超过 300 ㎡，且经常有人停留或可燃物较多 11 地下室总面积大于 200 ㎡或单个房间面积大于 50 ㎡ ,且经常有人停留或可燃物较多的地下室房间、地下商店或地下商业营业厅 12 地上设置在4层及4层以上歌舞、娱乐、放映、游艺场所 13 地下地下室

22 14 中庭净空高度≤12m 无外窗自然排烟条件，或净空高度＞12m 15 剧场 16 地下汽车库面积超过 2000 ㎡；或无自然排烟条件 17 高层建筑中庭净空高度≤12m 无外窗自然排烟条件，或净空高度＞12m 4.2 机械排烟设计要点 1.机械排烟系统中应符合以下要求及要点：

表 4-4 序号要求 1 排烟口或排烟阀应按防烟分区设置。

2 排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上。

3 排烟口与该防烟分区内的最远点的水平距离不应超过 30m。

4 排烟风机应能自行启动。

5 附近安全出口的最小距离不应小于 2.00m 表 4-5 序号要点 1 排烟系统的补风系统室外进风口与排烟出口水平距离不宜小于 10m。

2 排烟管道宜顺气流方向向上或水平敷设。

3 手动开启装置的位置应便于操作。

23 4 一个排烟系统带几个防烟分区时，除特殊需要外，应避免防烟分区面积差别太大，若因需要，有大小悬殊面积的防烟分区，应合理设计，保证火灾中小面积的防烟分区排烟时，排烟风管和风口的速度能满足规范的要求。

5 排烟管道不应穿越前室或楼梯间，6 需设软接头的排烟风机，其软接头应是耐高温材料 7 垂直距离不宜小于 3m，且进风口宜低于排烟口 8 排烟风机宜设在系统最高排烟口之上 2.地下自行车库：《高规》第 8.4.1.4 条与《建规》第 9.1.3 条第 6 款对地下的房间有相同的规定。“总建筑面积超过 200 ㎡或一个房间的建筑面积大于 500 ㎡且经常有人停留或可燃物较多”，应设置排烟设施。面积是满足的，关键在于可燃物较多或经常有人停留。

可燃物较多的定量标准按《高规》第 5.2.8 条条文说明，当可燃物平均重量超过30kg/㎡时叫可燃物较多，经多次调查统计自行车库的可燃物平均重量不到 5kg/㎡，自然应判定为可燃物不多。

3.通风、空气调节系统的风管应设防火阀的情况：

表 4-5 序号部位 1 风管穿越防火分区处。

2 风管穿越通风、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。

3 垂直风管与每层水平风管交接处的水平管道上。

4 穿越变形缝处的两侧应各设一个。

24 5 风管水利计算 5.1 风管设计的基本内容风管设计的基本内容是，首先得根据生产工艺及建筑对通风系统的要求，来确定风管系统的形式、风管的走向及在建筑空间内的位置，以及风口的布置，并且选择风管的断面形式和风管的尺寸；然后来计算风管的沿程压力损失（△Pm）和局部压力损失（△Pj），最终来确定风管的尺寸并选择通风机。

5.2 风管的分类及选择按制作风管的材料分：金属风管和非金属分管。

按风管的系统工作压力分：低压系统、中压系统和高压系统。

风管系统的工作压力及密封要求，见表 5-1。

本设计中卫生间风管选择规格为 200×200、250×200、250×250。

5.3 通风管道的规格及风口通风管道规格，对金属风管以外径和外边长标注尺寸，对于非金属风管以内径和内边长标注尺寸。

1.圆形风管规格见（表 5-2）2.矩形风管规格见（表 5-3）3.螺旋圆风管规格见（表 5-4）表 5-1 风管系统类别划分与密封要求系统类别系统工作压力（Pa）密封要求低压系统 P≦500 接缝和接管连接处严密

25 中压系统 500

1500 所有的拼接缝和接管连接处，均应采取密封措施表 5-2 圆形风管规格风管直径 D（mm）基本系列辅助系列基本系列辅助系列 100 80 500 480 90 120 110 560 530 140 130 630 600 160 150 700 670 180 170 800 750 200 190 900 850 220 210 1000 950 250 240 1120 1060 280 260 1250 1180 320 300 1400 1320 360 340 1600 1500 400 380 1800 1700 450 420 2000 1900 表 5-3 矩形风管规格

26 风管边长（mm）长边 X 短边风管边长（mm）长边 X 短边 120 X 120 630 X 500 320 X 320 1250 X 400 160 X 120 630 X 630 400 X 200 1250 X 500 160 X 160 800 X 320 400 X 250 1250 X 630 200 X 120 800 X 400 400 X 320 1250 X 800 200 X 160 800 X 500 400 X 400 1250 X 1000 200 X 200 800 X 630 500 X 200 1600 X 500 250 X 120 800 X 800 500 X 250 1600 X 630 250 X 160 1000 X 320 500 X 320 1600 X 800 250 X 200 1000 X 400 500 X 400 1600 X 1000 250 X 250 1000 X 500 500 X 500 1600 X 1250 320 X 160 1000 X 630 630 X 250 2000 X 800 320 X 200 1000 X 800 630 X 320 2000 X 1000 320 X 250 1000 X 1000 630 X 400 2000 X 1250 表 5-4 螺旋圆风管规格风管直径D（mm）钢板厚度t（mm）风管直径D（mm）钢板厚度t（mm）风管直径D（mm）钢板厚度t（mm）风管直径D（mm）钢板厚度 t（mm）80 0.5 300 0.6 600 0.8 1200 1.0 100 0.5 315 0.6 630 0.8 1250 1.0 125 0.5 350 0.6 650 0.8 1300 1.0 150 0.5 355 0.6 700 0.8 1350 1.2

27 160 0.5 400 0.6 800 0.8 1400 1.2 200 0.5 450 0.6 900 0.9 250 0.5 500 0.6 1000 0.9 280 0.5 550 0.6 1100 0.9 5.4 风管与风管的连接及风口的选择通风机进出口与风管的正确的连接，可以保证达到风机的铭牌性能。假如处理不当，会造成局部压力损失增大，导致系统的风量严重损失。所以，在进行系统设计布置时必须着重注意。

1 5.4.1 风机吸入侧的连接风机吸入口与风管的连接要比压出口与风管的连接，对风机性能的影响还要大。在设计时应该特别注意风机吸入口气流要均匀、流畅，从风管连接上极力避免偏流和涡流的产生。同时，对吸入侧防止产生偏流的尺寸做出规定。

2 5.4.2 风口的选择商铺东西侧楼梯间加压送风口：自垂百叶送风口，500X800 住宅楼梯间加压送风口：自垂百叶送风口，300X400 住宅电梯合用前室加压送风口：多页送风口，500X800 住宅走道排烟口：多叶排烟口，400X500 5.5 风管的沿程压力损失 1 5.5.1 沿程压力损失的计算公式 1.风量（1）通过圆形风管的风量

28 通过圆形风管的风量 L（m³/h）按下式计算：

V d L2900  (5-2)式中 d——风管管径，m：

V——管内风速，m/s。

（2)通过矩形风管的风量通过矩形风管的风量 L（m³/h）按下式计算：

V L ab 1400 （5-3）式中 a，b——风管断面的净宽和净高，m。

(3)风管沿程压力损失风管沿程摩擦损失△Pm（Pa），可按下式计算：

L P P mm  （5-4）式中 △pm——单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m； l——风管长度，m。

(4)单位管长沿程摩擦阻力单位管长沿程摩擦阻力△pm，可按下式计算：

22demVP  (5-5）式中 ——摩擦阻力系数； ——空气密度，kg/m³； d e——风管当量直径，m；对于圆形风管：d d e  对于非圆形风管：PFe4d 

29 例如，对于矩形风管：b aab 2de 摩擦阻力系数摩擦阻力系数 ，可按下式计算：）（  e51.2de 71.3log 2-1RK （5-6）式中 K——风管内壁的绝对粗糙度，m； Re——雷诺数：

deeVR （5-7）——运动粘度，m2 /s。

2 5.5.2 沿程压力损失计算风管沿程压力损失的确定，有 2 种方法可供选择。第一，按上述公式直接进行计算；第二，查表计算。

5.6 风管的局部压力损失 1 5.6.1 局部压力损失空气通过系统的阀门及弯头时，气流方向被迫更改，流过断面的变化和流量的变化而出现涡流时产生了局部阻力。犹豫局部阻力而引造成的能量损失，称为局部压力损失△Pj（Pa），并按下式计算：

22jVP  (5-8)式中 ——局部阻力系数； V——风管内局部压力损失发生处的空气流速，m/s； ——空气密度，kg/m³。

通风、空调风管系统中产生局部阻力的配件，主要包括空气进口、弯管、变径管，三（四）通管、风量调节阀和空气出口等，局部阻力系数  值是通过实验确定的。

31 6 机械加压防烟送风量的确定 6.1 加压送风量的计算 1.压差法采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室及合用前室其加压送风量按当防火门关闭时，保持一定正压值计算，送风量 L y（m³/h）：

b byP A P A L/ 1 / 15.3721 25.1 3600 827.0        （6-1）式中 ΔP——门、窗两侧的压差值，根据加压方式和部位取 25-50Pa； b——指数，对于门缝及较大漏风面积取 2，对于窗缝取 1.6； 0.827——计算常数； 1.25——不严密处附加系数； A——门、窗缝隙的计算漏风总有效面积，㎡。

2.风速法采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，当门开启时，保持门洞处一定风速所需的风量 L v(m³ /h）：

3600)1(ab nFvL v（6-2）式中 F——每个门的开启面积，㎡； v——开启门洞处的平均风速，0.7-1.2m/s； a——背压系数，根据加压间密封程度取 0.6-1.0； b——漏风附加率，取 0.1-0.2； n——同时开启门的计算数量。当建筑物为 24 层以下时取 2，当建筑物为 20层一 32 层时取 3。

32 以上按压差法和风速法分别算出的风量，取其中大值作为系统计算加压送风量。

表 6-1 机械加压送风防烟组合方式加压部位及最小控制风量序号组合方式高层民用建筑（执行《高规》8.3.2条）多层建筑（执行《建规》9.3.2条）人防工程地下室（执行《人防规》6.2.1条）加压部分负担层数风量（m³/h）加压部分负担层数风量（m³/h）加压部分负担层数风量（m³/h）1 防烟楼梯间及其前室防烟楼梯间＜20 25000-30000 防烟楼梯间 1-10层 25000 防烟楼梯间 1-10 层 25000 20-32 35000-40000 2 防烟楼梯间及其合用前室防烟楼梯间＜20 16000-20000 防烟楼梯间 1-10层 16000 防烟楼梯间 16000 合用前室 12000-16000 防烟楼梯间 20-32 20000-25000 合用前室 13000 合用前室 12000 合用前室 18000-22000 3 消防电梯前室消防电梯前室＜20 15000-20000 消防电梯前室 1-10层 15000———20-32 22000-27000 4 防烟楼梯＜20 22000-27000

33 间采用自然排烟，前室或合用前室不具备自然排烟条件的加压送风前室或合用前室 20-32 28000-32000 前室或合用前室 1-10层 22000———5 前室或合用前室自然排烟楼梯间的加压送风防烟楼梯间＜20 25000-30000 防烟楼梯间 1-10层 25000———20-32 30000-40000 防烟楼梯间根据查表可得：风量取 20000-25000m³/h。

压差法：一个双扇门 f=0.04 ㎡（查表），取ΔP=50Pa，b=2，地上 27 层，地下 2 层 L y =0.827×f×27×ΔP1/b ×3600×1.25 风速法：根据公式取 n=3，F=1.5×2.2=3.3 ㎡，v=1.0，b=0.1，a=1.0 L v =3×3.3×1×1.1×3600 两种方法算出的风量后者更大，并且与表的控制风量相符，所以最后的加压送风量为 23000m³/h。

因为每隔一层防烟楼梯间设置一个送风口，所以每层的所需风量 L=1643m³/h。

34 四层商铺西侧东侧防烟楼梯间每层所需风量为 5750m³/h。

合用前室根据查表（6-1）可得：风量取 18000—22000m³/h。

根据两种算法最终风量取 21000m³/h，由于本建筑为 27 层，所以火灾时同时开启的风口数为 3，因此每个风口的送风量为 7000m³/h。

35 7 地下车库排风量计算 7.1 排风量的确定稀释浓度法计算排风量采用以下公式：

0 1y yGL（7-1）其中：

L——车库所需的排风量，m³/h G——车库内排放 CO 的量，mg/h y 1——车库内 CO 的允许浓度，为 30mg/m³ y 0——室外大气中 CO 的浓度，一般取 2-3mg/m³ My G （7-2）M——库内汽车排出气体的总量，m³/h y——典型汽车排放 CO 的平均浓度，mg/m³，根据中国汽车尾气排放现状，通畅情况下可取 55000mg/m³ n k t mTTM     01（7-3）式中 n——车库中的设计车位数； k——1 小时内出入车数与设计车位之比，也叫车位利用率，一般取 0.5-1.2； t——车库内汽车的运行时间，一般取 2-6min； m——单台车单位时间的排气量，m³/min； T 1——车的排气温度，500+273=773K；

36 T 0——车库以 20℃计的标准温度，273+20=293K。

地下车库中汽车排放 CO 的多少与汽车的类型、产地、型号、排气温度及停启时间有关，按照排风量计算式，应该将每种车型的排气量计算出来，但由于实际使用车辆情况难以估计，为了简化计算，m 值取 1.5m³/h。

根据《建筑设计防火规范》要求及实际情况，t 取 3min，k 取 0.8，y0 取 2。计算结果见下表：

表 7-1 M G L 地下一层 3.48 191400 6835.71 地下二层 3.64 200241 7416.33 由于本设计 2#楼地下车库的面积太小，不考虑机械排风，利用自然补风满足车库的风量需求。

37 8 厨房卫生间走道排风量计算 8.1 住宅厨房卫生间排风量计算卫生间面积 3.2 ㎡，厨房面积 3.9 ㎡，根据民用及公共建筑通风换气次数表：

表 8-1 民用公共建筑通风换气次数表序号房间名称换气次数（1/h）进气排气 1 2 3 4 5 居住建筑住宅、宿舍的卧室及起居室厨房卫生间盥洗室公共厕所 1.0 3.0 1.0~3.0 0.5~1.0 每个大便器40m³/h 每个小便器 20m³/h 可得知厨房通风换气次数为 3.0，卫生间换气次数为 1.0-3.0，本设计取2.0。再根据换气次数法计算厨房及卫生间的排风量。

n V L  （8-1）式中 L——厨房/卫生间所需的排风量 m³/h； V——厨房/卫生间的室内体积 m³；

38 n——换气次数；从立面图中可知，住宅一层的标高是 2.9m。

以一间标准间为例：L 厨 =3.9×2.9×3=33.93 m³/h； L 卫 =3.2×2.9×2=18.56 m³/h。

所有房间厨房/卫生间所需排风量见表 8-2，表 8-3：

表 8-2 各个房间所需排风量 1 层（商业一层）2，3 层（商业二层）4 层（商业三层）厨房卫生间厨房卫生间厨房卫生间 A1 －－－－－－ A2 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A3 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A4 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A5 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A6 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A7 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A8 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A9 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A10 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56

39 A11 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A12 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A13 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A14 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A15 －－ 33.93 18.56 33.93 18.56 A16 －－ 33.93 18.56 33.93 18.56 A17 －－－－－－ A18 －－－－－－ 5，6 层（商业四层）7 层（商业屋面）8~27 层（屋面）厨房卫生间厨房卫生间厨房卫生间 A1 －－ 33.93 18.56 33.93 18.56

40 A2 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A3 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A4 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A5 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A6 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A7 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A8 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A9 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A10 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A11 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A12 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A13 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A14 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A15 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A16 33.93 18.56 33.93 18.56 33.93 18.56 A17 －－ 33.93 18.56 33.93 18.56 A18 _ _ 33.93 18.56 33.93 18.56

41 8.2 公共卫生间排风量的计算根据表8.1公共卫生间排风量由大、小便器数量决定，商业一层公共卫生间q1-q11，共 11 个小卫生间，每个卫生间都有 1 个大便器，无小便器，所以每个房间的所需的排风量为 40m³/h。商业二、三、四层，每层两个大卫生间，q12 和 q13。q12 中男卫生间 3 个大便器，2 个小便器所需排风量 L 男 =40×3+20×2=160m³/h，女卫生间只有 3个大便器 L 女 =40×3=120m³/h。q13 中男卫生间 2 个大便器，2 个小便器所需排风量 L男 =40×2+20×2=120m³/h，女卫生间只有 2 个大便器 L 女 =40×2=80m³/h。q14 与 q13完全相同。计算结果如下表：

表 8-3 商业一层卫生间排风量 q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 q8 q9 q10 q11 商业一层 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 40m³/h 表 8-4 商业二、三、四层卫生间排风量 q12 q13 q14 男卫生间女卫生间男卫生间女卫生间男卫生间女卫生间商业二层 160m³/h 120m³/h 120m³/h 80m³/h 120m³/h 80m³/h 商业三层 160m³/h 120m³/h 120m³/h 80m³/h 120m³/h 80m³/h 商业四层 160m³/h 120m³/h 120m³/h 80m³/h 120m³/h 80m³/h

42 8.3 走到排风量的计算根据《实用供热空调设计手册》13.5.5 中表 13.5-2，负担一个防烟分区排烟时，按该防烟分区面积每平方米不小于 60m³/h 计算。且最少不小于 7200m³/h。二层及二层以上的走道面积 70 ㎡，所以取最小值 7200m³/h，每个走道设置两个排烟口，每个排烟口排烟量为 3600m³/h。

43 参考文献 [1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册（2 版）.北京：中国建筑工业出版社，2008 [2] 中国计划出版社.GB50045-95 高层民用建筑设计防火规范，2005 [3] 中国计划出版社 GB50016-2014 建筑设计防火规范，2015 [4] 刘朝贤.对高层建筑加压送风优化防烟方案“论据链”的分析与探讨 [5] 刘朝贤.对高层建筑加压送风防烟章节几个主要问题的分析与修改意见 [6] 刘朝贤.加压送风系统关闭风口漏风量计算的方法 [7] 蒋永混.高层建筑防火设计手册.北京：中国建筑工业出版社，2000