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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
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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15】000m3/h按】。1500《0m3/h取值为】宜以此?保证排烟效果
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》 ? 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 500!84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2000m2】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6m【3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1》m
《
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 500!16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4《MW且保证清晰【高度在6m时—其生成的烟量为【107000m【3/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10700—0m3/h(或2】5,m2的有效开窗面积!)
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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13000m】3/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
】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 50084】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~1!8m:;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GB 【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
】。。
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:
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, 空间净高按!如,下方法确定
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— (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
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4.6.1—1, 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—NFPA92St】an:dard f—or Sm》oke? Contro【l, System(烟!。气控制系统标准)】其形式如图10【~图12所示—轴对称?型,烟缕的火源不受附近!墙壁的限制》
《。
】
《
本条!。第2款阳台溢—出型烟羽《。。流公式适用于Zb<!15m的情形—当Zb≥《15m时可参照【美国消防工程师协会!标准NFP》A9:。2Standar】d for —Smoke Con!tr:ol S《ystem(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》
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计算!举,例如下
《
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: (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、》20m、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4M—W火源燃料面距【地面高度1》m,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》(MW)《=28?00(kW》。)
《
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— 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+0.1》H):=9+(1.—。6+0.1×—5)=11.—1(m)
【
:
? 因为Z>Z【1则烟羽《流质:。。量,流量
!。
!(2:)举例阳台溢出型】烟羽流
! , 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=3m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:.5MW排》烟口设于《侧墙并且其》。最近的边离吊顶小】于0.5m则—
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?
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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N《FPA92Stan!dard fo【r Smok—e Co《ntrol Sys!te:m(烟气控制—系,统标准)计算举例以!。。。第4.6.11条】中的例1为例
】
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【 》 烟气平均温度与】环境温度的差△【。T=KQc/Mp】Cp=280—0/(60》.31×1.01)!=45.97(K】)
:
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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【。Stand》ard for 】Smok《e Cont—rol Sys【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.】11条中《的例1为例
】
》
— :烟气平?均温度与环境温【度的差△T=K【Qc/MpCp【=2:80:0/(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《=MpT/》ρ0T0=[60.!3,1×(293.【15+45.97】)]/(1》.2×293—.15)=58.1!。(m:3,/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】1,。。。5因:此本条规定了每个排!烟口的?最高临界排》烟量公式选》自NFPA》92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.《。。15: 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
】
》 : 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
》
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》。热释放速率的对【。流部分
》。
Qc=0.!7Q=?0.7×4=2.】8(MW)=2【800(KW)【
》
? 烟羽流》。质量流量
【。
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