4.6 】 排烟系统设计【计算
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?4.6.1》 本条规定了【排烟系统排烟量的】确定方法综合—考虑实际工程—中由于?风管(道)》及排烟阀(》口,)的漏风《及风机制《造标准中允许风【量的偏差等各—种风量损耗》的影响规《定设计风量》不小于?计算风量的1.2】倍本条?为,强制性条《文必须?。。严格执行《
《
4.6.2 !储烟仓是指在排【烟设:计中:聚集并?排出:烟气的区域为了保证!人员安全疏散—和消:防扑救必《须控制烟层厚—度即储烟仓》的厚度并且计—算所需?排烟量以保证足够的!清晰高度所以储烟仓!的厚度和最小清晰】高度:。是排烟设计计—。算中的重要指标【。本条给?出了规定《范围值
】
4:。.6.3 本条规!定,了排烟量的计算【方法为便于工程应】用根:据,计算结果《及工程实际给出【了常见?场所的排烟量数值】表,4.:6.3中给出的是】计算值设计值还应乘!以系:。数1.2防烟分区面!积不宜划分过小否】则会:。影响:排烟效果《对于建筑空》间净高小于或等于】6m的场所如果单个!防烟分区排烟量【计算值小《于,15000m3【/h按15000m!3/h取值为宜【以此保证《排烟效果
!
表4.】6.3中空间净【高,大于8m的场所【当采用普通湿式灭】火(:喷淋)系《统时喷淋灭火作用】已,不大应按无喷—淋考虑;当采用符合!现,行国家标准自动喷】水灭火系统设计规】。范GB 《50084的高大空!间场所?的湿式灭火系—统时该火灾》热,释放速率也可以按】有喷淋取《值
》
4.6.4 !当一个排烟系统担】负多个防烟》分区排烟时系统【排烟:。量可参?照,图8和表3的—计算示?例进行计算但为了确!保系:。统可:靠,性一个排烟》系统担负防烟分区】的个:数,不宜过多
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— ,图8所示建筑共4层!每层建筑《面积2000—m2均设有自动【喷水灭火系》统,1层空间净高7m】包含展览和办公【。场所2?层空间净高6—m3层和4层空间】净高均为5m假设1!层的储烟仓厚度【及燃料面距地—面高度均为》。1m
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表3 】 排烟风《管风量计算》举例
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4【.6.5《 中庭的烟气【积聚:。主要来自两个方【面一是中庭周围场所!产生的烟羽流—向中庭蔓延一—是中庭内自身火灾】形成:的烟羽流上升蔓【延中庭周围》场所的?火灾烟羽向中—庭流动?时可等效视为阳台】。溢出型烟羽流根【据英国规范》的简便计算公式其】数值可为按轴对称烟!羽流计算《所得的周《围场:所排烟量的2倍【对于:中庭内自身火—。灾形成的烟》羽流根据现行国家】标准:建筑设计防》。火规范GB —50:。016?。的,相关要求中庭应设】置排烟?设施且不应布—置可燃物所以中【庭着火的可》能,性很:小但:考虑到我国国情目前!在中庭内违规搭【建展台、《布设桌椅等现象仍】普遍存在为了确【保中庭内自身发生火!灾时产生的烟气仍能!被及时排出本标准】保守设计中庭自身火!灾在:设定火灾规模为4M!W且:保证清晰高》度在:6m时其生成—的,。。烟,量为10《7000m3/【h中庭?的排烟?量需同时《满足两种起火场景的!排烟需求
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【 1 当》公共:建筑中庭周围—场所设有机械排烟】。考虑周围场》所的机械排烟存在机!械或电气故障等【失效的?。。可能烟气将》会大量涌入》中,庭因此对此种状况】的中庭?规定其排烟量按【周围场?所中最大排烟量【的2倍数值计—算且不应小》于107000【m3/h(》或25m2的—有效开窗面》积)
! 2 当【公共建筑中》庭周围仅需在—回廊设置《。排烟的.由于周边】。场所:面积较小《产生的烟量》也有:限所需的《排烟量较小一般不超!过13000—m3/h;》当公共建《筑中:庭,。周围场所均》设置自然排》烟的可?开启窗的排烟较简便!基本可以保证正常只!需考虑中庭》。自身:火灾的烟量因此对这!两,种状况的中庭规【定其排烟量应—。根据:工,程条件和使用需要】对应表4《.,6.6中的热释放速!率按本标准第4.6!.7:条~第4《.6.?14条的规定—计算:。确定
?
《。。。
4.6《.6 《排烟量或排烟—。窗面积?应按照?火灾场景中所—形成烟羽流类—型根据火灾功率、】清晰高度、烟羽流质!量流量及烟》羽,。流温度等参数计【算确定但对本标准】第4:.,6.3条、第4.】6.5条中已明确】给,出的设?计值可?以,按其规定计算排烟】。量和:排烟窗面积本标【准所列公式仅—适用于设计阶段对排!烟,量的计算不适—用于:特殊工程的性能化评!估,
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4?.,6.7 火灾【烟气的聚集》主要是由火灾热【释放速率、》。。火源类型、空—间大小?形状:、环境温度等因素决!定的本条《参照了国外的有【关实:验数据规定了—建筑:场所火灾热释放速率!的确定方法和—常,用数据?当房间设有有效【。的,自动喷水灭火—。系统(简称喷—淋)时火灾时该【系统:自动启?动会:限制火灾的热释放速!率根据现《行国家标准自—动喷水灭火系统设计!规范GB 5008!。4一般?情况下?民用建筑和厂房采】用湿式?。系,统的净空高度是【。8m因此当室内【净,高大:于8m时应按无喷淋!。场所对待如果房间按!照高大空间场所设计!的湿式灭《火,系统加大了喷水强】度调整了喷》头,间距要求其允—许最大净空高度可】以加大到12m【~18m;因此当】室内净?空高度大于8m【且采用?。了符:合现行国家》标准自动喷水灭火】系统设计规范G【B :50084》的有效喷淋灭火措施!时该火灾热》释放速率也可以按】有喷淋取值
【
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4.6.—8 :。 当储烟仓的烟层】温度与周围空气温】差小于?15℃时此时烟【气已:经基本?失去:浮力会在空》中滞:留或沉降无论机【械排烟?还是自然排烟都【难以有效《地将烟气《排到室外设计—计算结果如果得出上!述情况之一时说明设!计方:案是失效的应重新】调整排烟措施—通常简便又有效【的办:法是在?保证清晰《高度的前提下—加大挡烟垂》。壁的深度《因为烟气流》动的规?律告诉我们》清晰高度越高即挡烟!垂壁设置的深度越浅!或其下沿离》。着火楼层地面高度越!大烟气行《程就越长卷》吸冷空气就》。越多烟量也势必越】大但烟温反而越【低
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《4.6.9》。 火灾时》的最小清晰高度是为!了保证室内人员安全!疏散和方便消防人】。员的扑救而提出【的最低要求》也是排?烟系统设计时—必须达到的》最低要求对于单个楼!层,空间的清晰高度【可以:参照图9(a)【所示式(4.6.9!)也是针对这种情况!提,出的对?于多个楼层组成的】高大空间最小清晰高!度同样也《是针对某一个—单层空间《提出的往《往也是连通空间【中同一防烟分区中】最上层计算得到【的最小清晰高度如图!。9(:。b,)所示然《而在这种情》况下的燃料》面到烟层底部—的高度Z是》从着火的那》一层:起算见?图9:(b)?所示
《
》
《
空间净】高按如下方法确【定,
】 :(1)对于平顶和锯!齿,形的顶棚空间—净,。高为:从顶棚下《沿到地?面的距?离
! (2)对于【斜坡式?的顶棚空间净—高为:从排烟开口中心到地!面的距离
!
: (3)—对于:有吊:顶的场?所其净高应》从,吊顶处算《起;设置格栅—。吊顶:的场所其净高应从上!。层楼板下边缘算起】。
—。4.6.10 【 排:烟系统的设计计算】取决于火《灾中:的热释放《速率因?此,首,先应:明确设?计的火灾规》模设计的火灾规模】取决于燃烧材料【性,质、时间等因—素和自动《灭火设施的》。设置情况为确保安】全一般按可》能达到的最大火势确!定火灾?热释放速率
!
:4.6.《。11 轴对称型烟!羽流、阳台》溢出型?烟羽流、《窗口型烟羽流为火】灾,情况下?涉及的三种烟羽流】。。形式计算公》。式,选用了美国消防工程!。师协:会标准?NFPA92S【tandard 】for Smok】e :C,on:trol 》Sys?。tem(烟气控【制系统标《准)其形式如图1】0~图12所示轴】对称型烟缕的火源】不受:附近墙壁的限制【
《
?
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【 本条第2【款阳台溢《出型烟羽《流公式适《用于Zb<15m】。的情形当Z》b≥15m时可参】照美国消防》工程师协会标准N】FPA92Stan!dard 》for Sm—。ok:e C?ontrol— System【(烟气控制系统【标准:)中相关规定计算】。
【 ?本条第3款窗口型】。烟,羽,流公式?适用:于通风控制型火【灾(即热释》放速率由《流进室内《的空气量控》制的:火灾)和《可燃物?产生的火《焰,在窗口外燃烧的【场景并且仅适—用于只有一个窗口】的,空间
【
计算举例!如,下
】 (1)—举例轴对称型烟羽】流,
【 某商业—建筑含?有一个三层共享空间!空间未设置喷淋【系统其空间尺寸【长,、宽、高分别—为30m、20【m、15m每层层高!为5m排《烟口设于空》间顶:部,(其最近《。的边:离墙大于《0.5m)最大火灾!热释放速率为4MW!火源:燃料:面距地面高度—1m剖面示》意,图见:图13平面示—意图见图1》4
热】释放速率的对流部分!Qc:=0.7《Q=0.《。7×4=2.8(M!W)=2800(k!。W)
《
】
》 :火焰极限高度
【
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, 》 燃料面到烟层底部!的高度?
Z=(!10-1)+(1】.6+0《.1H)=9+【(1.6+0.1×!5)=11.1(m!)
《
因为!Z>Z1则烟羽流】质量流量
】
《。
》 (2)举【例阳台溢出型烟【羽流
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某一带!。有阳:台的:两层公共建》筑室内设有喷淋装置!每层层高8m阳台】开口ω=3》m燃料?面距地面1m—至阳台下缘》H1=7m从—开口至阳《台边:沿的距离为b=2m!火灾热释放速率【取Q=2.5—M,W排烟口设于侧墙并!且,其最近的边离吊顶】小于0.5m—则
》。
《 烟羽流扩散宽度!W=:ω+b=3》+2=5《(m)
》
— 从阳台下缘至烟!层底部的最小清晰】高度ZB=》1.6?。+0.?1×8=2.4【(m)
】
4.!。6.12 本条】规定了烟《气平:均温度与《环境温度的差的确】定方法式(》4.6.1》2)来源于美国消防!工程师协会标准【NFPA《92S?tandard 】for Sm—oke Con【tro?l Sys》t,em(烟气控制【系统标准)》计算举例以第4【.6:.,11条中的例1【为例
!
》 烟【气平均温度与环境】温度的差△T=KQ!c/MpCp=2】800?/(60.31×】1.0?。。。1,)=:45.97(—K)
—
4.《6.13 —本条规定了排—烟量的确定方法【公,式来:源,于,美国消防工程师协】会标准NFPA92!Stan《d,。ar:d, for Smo】ke Con—trol S—ys:tem(烟气控制】系,统标准)排烟—风机的风量选—。型除根?据设计计算》。确定外还应考虑【系统的泄漏量—
【 , 计?算举例以第》。。。4.6.1》1条中的《例1为例
—
【
《 烟气》。平均温度与环境温度!的差△?T=:KQc/MpC【。p=2800/(6!0,.31?×1.01》)=45.97(K!)
【 环》境温度20℃空【。气密度为1.—2kg?/m3排烟》量V:=Mp?T/ρ0T》0,=[60.31×】(,293.15—。+,。45.?97:)]/(1.2×2!93.15》)=58《.1(m3》/s)
—
4.6—.14 如—果,从一个排烟口排【出太多的烟气则会在!烟层底部撕开一个】“洞”使《新鲜的?冷空气卷吸》进去随烟《气被排出从而降【低了实际排》烟量:。见图15因此本条】。规,定了每个《。排烟口的最高临界排!烟量公式选自NFP!。A9:2其中排烟》口的当量直径为【4倍排烟口有效截面!积与截面周长之比】排烟口设置位置参】考,图见图16》例如矩?形排:烟口的当量直径[宽!高,为ab可《。用式:(2)计算
】
?D=4ab》。/[2(a+b【)]=?2ab/(a—+b) 】 《 (2)
】。
《
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4.6.1】5, 自然《排烟系统是》利用火灾热烟气【的浮力作为》排烟动?力其排烟口》的排放率在很大程度!。上取决于烟气的厚度!和温度自然》排烟:。。系统的优《点是简单易行—推,荐采用比较》成熟的英国防火设】计规范的计算公【式
:
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《 计算举例以!第,4.6.11条【中的例1为》例现采用自然—排烟系?。统进行设计自然【补风环境《温度为20℃空气密!度为1.2k—g/:m3
】 ? 热释放《速率的对流部分
】
Q—c=0.7Q=【0.7×4=2.】8(M?W)=280—0(KW)》
《
: 烟》羽流质?量流量
】
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