2018浅谈高层民用建筑防烟系统设计计算

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　　文摘要：介绍自然排烟、高层建筑机械加压送风防烟部位及机械加压送风量的计算
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　　关键词：自然排烟、机械加压送风
　　一、防烟系统的分类：
　　高层建筑的防烟设施应分为可开启外窗的自然排烟设施和机械加压送风的防烟设施。自然排烟就是利用火灾时产生的热压，通过可开启的外窗或排烟窗（包括在火灾发生时破碎玻璃以打开外窗）把烟气排至室外。机械加压送风是利用送风机供给疏散通道中的防烟楼梯间及其前室、防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室这些空间以室外新鲜空气。
　　二、自然排烟方式：
　　自然排烟是一种经济、简单的排烟方式。靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。但是建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑必须设置机械防烟设施。采用自然排烟方式时应满足：
　　1. 防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗面积不应小于2.0m2,合用前室不应小于3.0m2。
　　2. 2靠外墙的防烟楼梯间每五层内的可开启外窗总面积之和不应小于2.0m2且此面积不能依照楼层的变化而递减。
　　三、机械加压送风的防烟方式：
　　不具备自然排烟的条件和建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑应设置机械加压送风的防烟系统。
　　1.机械加压送风防烟系统设置的部位
　　(1)不具备自然排烟条件的楼梯间及前室，楼梯间需加压送风
　　(2)不具备自然排烟条件的楼梯间与有消防电梯的合用前室，楼梯间和合用前室均需加压送风
　　(3)不具备自然排烟条件的消防电梯前室，消防电梯前室需加压送风
　　(4)采用自然排烟的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室或合用前室，楼梯间前室或合用前室均需加压送风
　　(5)采用自然排烟的前室或合用前室与不具备自然排烟条件的楼梯间，楼梯间需加压送风
　　2.机械加压送风量的计算
　　以我之前做过的一个工程为例。
　　
　　以其中右侧楼梯间为例：
　　此工程：地下2层，地上28层，本电梯仅供14层及以上使用
　　 楼梯间的门：1100×2100 ,漏风面积 0.034m2;电梯间通向前室的门：1200×2200,漏风面积0.054m2;前室至走道的门：1800×2100,漏风面积0.04m2
　　（1） 确定送风量：
　　在门关闭时：a.楼梯间：
　　Ls＝0.827A△P1/b×3600×1.25
　　式中：△P－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－计算指数
　　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，m2
　　 Ls＝0.827×（50－25）0.5×0.034×1.25×30＝5.27（m3/s）
　　5.27×3600×1.25＝23715（m3/h）
　　与规范：防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量20层～32层防烟楼梯间的加压送风量为20000～25000 m3/h相比较取大值，本计算值符合要求。
　　所以此楼梯间的送风量23715 m3/h
　　b.合用前室：
　　通过走道门的空气泄漏量为：
　　0.827×250.5×0.04×2×1.25×30＝12.4（m3/s）
　　通过电梯门的空气泄漏量为：
　　0.827×250.5×0.4×1.25＝2.07（m3/s）
　　由楼梯间漏到合用前室的空气量为：
　　－0.827×（50－25）0.5×0.034×1.25×30＝－5.27（m3/s）
　　 所以：合用前室的送风量为：
　　12.4＋2.07－5.27＝9.2（m3/s）
　　9.2×3600×1.25＝41400（m3/h）
　　与规范：防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量20层～32层合用前室的加压送风量为18000～22000 m3/h，且此前室有两个出入口，应乘以1.5～1.75的系数。
　　22000×1.75＝38500 m3/h
　　相比较取大值，本计算值符合要求。
　　所以此合用前室的送风量41400 m3/h；
　　（2）校核：
　　采用门洞风速法进行校核。
　　Lv=3600×[nFv(1+b)]/a
　　F－每个门的开启面积，m2
　　v－开启门洞处的平均风速，取0.7～1.2m/s
　　a－背压系数，根据加压间密封程度取0.6～1.0
　　n－同时开启门的计算数量。
　　在门开启时：
　　当两个楼层的各2个防火门均开启时：
　　通过楼梯间至合用前室的门：
　　a.楼梯间的送风量5.27 m3/s
　　b.由其它楼层的合用前室通过关闭的楼梯间至合用前室的门进入楼梯间的风量：
　　（41400/3600/1.25/30）×28×0.034/（0.034＋0.04×2＋4/30×0.054×3.66）＝2.08（m3/s）
　　5.27+2.08=7.35 m3/s
　　20层以上建筑，假设有2个楼层的门同时开启，每层有1个楼梯门，因此门洞风速：
　　7.35×0.6/（2×1×1.1×2.1）＝0.95m/s>0.7 m/s
　　所以无需风量修正。
　　当有两个楼层的合用前室至走道的门开启：
　　合用前室的送风量：2×9.2/30=0.61 m3/s
　　由楼梯间进入合用前室的风量：2×0.827×0.034×500.5×1.25＝0.5 m3/s
　　门洞断面风速：（0.61＋0.5）×0.6/(2×2×1.8×2.1)＝0.044 m/s参考文献
　　[1]中华人民共和国建设部，国家技术监督局.GB50045-95高层民用建筑设计防火规范 中国计划出版社，2005
　　[2]《暖通空调》陆亚俊 马最良 邹平华 编著2002年版 中国建筑工业出版社
　　[3]《实用供热空调设计手册》 陆耀庆主编 2008年版 中国建筑工业出版
　　
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。