防排烟系统解决方案

防排烟系统是防烟系统和排烟系统的总称。防烟系统采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统；排烟系统采用机械排烟方式或自然通风方式，将烟气排至建筑物外的系统。

1、机械防排烟系统

机械防排烟系统，都是由送排风管道、管井、防火阀、门开关设备、送、排风机等设备组成。 防烟系统设置形式楼梯间正压。机械排烟系统的排烟量与防烟分区有着直接的关系。

2、自然防排烟系统

防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设排烟设施。 利用建筑的阳台、凹廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟进行无组织的自然排烟方式。自然排烟应设于房间的上方，宜设在距顶棚或顶板下800mm以内，其间距以排烟口的下边缘计。自然进风应设于房间的下方，设于房间净高的1/2以下。其间距以进风口的上边缘计。内走道和房间的自然排烟口，至该防烟分区最远点应在30m以内。自然排烟窗、排烟口中、送风口应设开启方便、灵活的装置。

自然防排烟系统

自然排烟是利用建筑物的外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排出或稀释烟气的浓度。在高层建筑中除建筑物高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：

1、防烟楼梯间的前室或消防电梯间的前室可开启外窗面积不应小于2 m 合用前室可开启外窗面积不应小于3 m
2、靠外墙的防烟楼梯间每5层内开启外窗面积之和不应小于2 m
3、长度不超过60m的内走道，可开启的外窗面积不应小于走道面积的2%
4、需要排烟的房间，可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%
5、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%
6、不靠外墙的防烟楼梯间前室或消防电梯前室的进风口开口有效面积应≥ 1m 进风道断面≥2m 排烟口开口有效面积应≥4m 排烟竖井断面≥6m
7、不靠外墙的合用前室的进风口开口有效面积应≥1.5m 进风道断面≥3m 排烟口开口有效面积应≥6m 排烟竖井断面≥9m

自然排烟是一种经济、简单、易操作、维护管理方便的排烟方式，但由于部分工程在设计、施工过程中不按规范要求进行，往往导致工程完工后，自然排烟设施不具备排烟作用，分析其原因主要有以下几个方面：

一是自然排烟窗的设置位置不当。从自然排烟效果考虑，排烟窗高度应高于蓄烟高度，保证人员的安全疏散，一般来说在房间一半高度以上设排烟窗，目前有相当数量的自然排烟窗不是设置在墙的上部，而是下部，距顶板、吊顶的距离较大，不利于自然排烟。

二是自然排烟窗的开窗面积达不到规范要求。国家标准《高层民用建筑设计防火规范》规定“防烟楼梯间前室、消防电梯间前室可开启外窗不应小于2m2，合用前室不应小于3m2；靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗总面积之和不应小于2m2”，但由于部分设计人员未按规范要求进行认真计算，或将固定窗的面积计算在排烟窗面积之内，导致部分工程排烟窗面积达不到规范要求，直接影响排烟效果。

三是自然排烟窗的结构形式不合理。有的把排烟窗做成不可开启的固定窗，有的将窗的上部做成固定窗，把可开启的排烟窗设在窗的下部，严重影响排烟功能。

消防系统

用于防排烟的空调通风系统，其风机（或空调机）及阀件均由电气消防系统控制。

同一风系统多个防火阀的状态信号并联后一与风机联锁。

排烟风机可由消防中心手动/自动启停，并由排烟口（阀）开启联锁启动。

排烟风机在设于风机前的280℃防火阀动作后联锁停机。排烟口按所负担分区进行开启控制，排烟口可由消防中心远程和就地手动开启。

所有排烟风机设280℃自动关闭的排烟防火阀，当烟气温度达到280℃时，防火阀自动关闭，同时联动排烟风机停止，且要求风机能够在280℃时连续工作30min。

所有安装在吊顶内的排烟管道均采用不燃材料包裹，并与可燃物的距离不小于150mm，空调通风管道穿越防火区时用不燃材料包裹。

配电要求

一是风机的供配电达不到高层民用建筑负荷级别要求。有的供电线路不是接自消防电源，而是接至楼层照明配电箱，有的设计采用单回路配电线路，有的设计未设末端电源自动切换装置，均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路，设末端自动切换装置的规定。

二是明敷配电线路的安装不符合要求。有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管，有的穿金属管未涂刷防火涂料，不符合穿管的防火性能要求。

系统防火

通风是将未经处理过的室外新鲜空气送入室内，同时排出室内被污染的空气或用来冲淡室内被污染的空气，借以改善空气，以造成安全、卫生条件而进行的换气技术。

1．通风一般分为自然通风和机械通风两大类，机械通风一般有下列两种方式：
⑴局部通风。
⑵全面通风。
全面排风系统用以排除建筑内某些部位的被污染的空气。全面送风用于危害空气因素不固定或面积较大，用新鲜空气来冲淡有害气体。

2．按照空调系统的特点，主要分成以下几种形式：
⑴单风道集中式空调系统。
⑵双风道集中式空调系统。
⑶变风量集中式空调系统。
⑷风机盘管空调系统。
⑸诱导式空调方式。
⑹双导管空调方式。
⑺各层机组空调系统。

火灾危险性

1．穿越楼板的竖直风管是火灾向上蔓延的主要途径之一。
2．排出有火灾爆炸危险物质，如没有采取有效措施，容易引起爆炸事故。
3．由于排风机与电机不配套引起火灾爆炸事故时有发生。
4．某些建筑使用塑料风管，燃烧蔓延快，产生大量有毒气体，危害大。
5．某些建筑的通风、空调系统采用可燃泡沫塑料做风管保温材料，发生火灾燃烧快，浓烟多且有毒。
6．风管大多隐藏在吊顶和夹层内，起火不易扑救，往往造成大灾。

防火措施

对于多层民用建筑和工业建筑
1．空气中含有容易起火或爆炸危险物质的房间，其送、排风应采用防爆型的通风设备。送风机如设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀，可采用普通型通风设备。
2．排除有燃烧和爆炸危险粉尘的空气，在进入排风机前应进行净化。对于空气中含有容易爆炸的铝、镁等粉尘，应采用不产生火花的除尘器；如粉尘与水接触能形成爆炸性混合物，不应采用湿式除尘器；
3．有爆炸危险粉尘的排风机、除尘器，宜分组布置，并应与其他一般风机除尘器分开设置。
4．净化有爆炸危险粉尘的干式除尘器和过滤器，宜布置在生产厂房之外的独立建筑内，且与所属厂房的防火间距不应小于10米。但符合下列条件之一的干式除尘器和过滤器，可布置在生产厂房的单独房间内：
（1）有连续清灰设备。
（2）风量不超过15000m3/h、且集尘斗的储尘量小于60kg的定期清灰的除尘器和过滤器。
5．有爆炸危险的粉尘、过滤器、管道，均应按照现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定设置泄压装置。净化有爆炸危险的粉尘的干式除尘器和过滤器，应布置在系统的负压段上。
6．排除、输送有燃烧爆炸危险的气体、蒸汽和粉尘的排风系统，应设有导除静电的接地装置，其排风设备不应布置在建筑物的地下室、半地下室内。
7．甲、乙、丙类生产厂房的送、排风道宜分层设置，但进入生产厂房的水平或垂直送风管设有防火阀时，各层的水平或垂直送风管可合用一个送风系统。
8．排除和输送温度超过80℃的空气或其他气体以及容易起火的碎屑的管道与燃烧或难燃烧构件之间的填塞物，应用不燃烧的隔热材料。
9．下列情况之一的通风、空气调节系统的送、回风管应设防火阀：
⑴送、回风总管穿过机房的隔墙和楼板处；
⑵通过贵重设备或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处的送、回风管道；
⑶多层建筑和高层工业建筑的每层送、回风水平风管与垂直总管交接处的水平管段上。
多层建筑和高层工业建筑各层的每个防火分区，当其通风、空调系统均系独立设置时，则被保护防火分区内的送、回风水平风管与总管的交接处可不设防火阀。
10．防火阀的易熔片或其他感温、感烟等控制设备一经作用，应能顺气流方向自行严密关闭，并应设有单独支吊架等防止风管变形而影响关闭的措施。
易熔片及其他感温元件应装在容易感温的部位，其作用温度应较通风系统在正常工作时最高温度约高25℃，一般可采用72℃。
11．通风、空调系统的风管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。
公共建筑的厨房、浴室、厕所的机械或自然垂直排风管道，应设有防止回流设施。
12．风管和设备的保温材料、消声材料及其粘结剂，应采用不燃烧材料或难燃烧材料。
风管内设有电加热器时，电加热器的开关与通风机开关连锁控制，电加热器前后各80Cm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火的房间的风管，均应采用不燃烧保温材料。
13．通风管道不宜穿过防火墙和不燃烧体楼板等防火分隔物。如必须穿过时，应在穿过处设防火阀。穿过防火墙两侧各2m范围内的风管保温材料应采用不燃烧材料，穿过处的空隙应用不燃烧材料填塞。
有爆炸危险的厂房，其排风管道不应穿过防火墙和车间隔墙。

高层民建

1．空气中含有易燃、易爆物质的房间，其送、排风系统应采用相应的防爆型通风设备。当送风机设在单独隔开的通风机房内且送风干管上设有止回阀时，可采用普通型通风设备，其空气不应循环使用。
2．通风、空气调节系统，横向应按每个防火分区设置，竖向不宜超过五层，当排风管道设有防止回流设施且各层设有自动喷水灭火系统时，其进风和排风管道可不受此限制。垂直风管应设在管道井内。
3．下列情况之一的通风、空气调节系统的风管应设防火阀：
⑴管道穿越防火分区处；
⑵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；
⑶垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上；
⑷穿越变形缝处的两侧。
4．防火阀的动作温度宜为70℃。
5．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。
6．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。
7．管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应采用不燃烧材料或难燃烧材料。
8．风管内设有电加热器时，风机应与电加热器连锁。电加热器前后各80mm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火部位的管道，均必须采用不燃保温材料。

应用范围

高层建筑设置防烟、排烟设施的范围

1．一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排烟设施。
⑴长度超过20m的内走道；
⑵面积超过100平方米，且经常有人停留或可燃物较多的房间；
⑶高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。
2．高层建筑的下列部位应设置独立的机械加压送风设施：
⑴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；
⑵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；
⑶封闭避难层（间）；
⑷建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室。

地下人防工程设置防烟、排烟设施的范围

1．人防工程下列部位应设置机械加压送风防烟设施：
⑴防烟楼梯间及其前室或合用前室；
⑵避难走道的前室；
2．人防工程下列部位应设置机械排烟设施：
⑴建筑面积大于50平方米，且经常有人停留或可燃物较多的房间、大厅和丙、丁类生产车间；
⑵总长度大于20m的疏散走道；
⑶电影放映间、舞台等。
3．丙、丁、戊类物品库宜采用密闭防烟措施。
4．自然排烟口的总面积大于该防烟分区面积的2%时，宜采用自然排烟；自然排烟口底部距室内地坪不应小于2m，并应常开或发生火灾时能自动开启。

设计要求

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，采用自然排烟方式的部位，应满足下列要求：
1．采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：
⑴防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗面积不应小于2平方米，合用前室不应小于3平方米；
⑵靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启总面积之和不应小于2平方米；
⑶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%。
⑷需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%；
⑸净空高度小于12m的中庭可开启天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面面积的5%。
2．防烟楼梯间前室或合用前室；利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施。
3．排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置。

机械防烟

加压设置

当防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室各部位有可开启外窗时，能采用自然排烟方式，造成楼梯间与前室或合用前室在采用自然排烟方式与采用机械加压送风方式排列组合上的多样化，而这两种排烟方式不能共用。

加压设计要求

1．高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量应由计算确定，或查表确定。当计算值与查表结果不一致时，应按两者中较大值确定。
2．层数超过32层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。
3．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。
4．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30立方米/小时计算。
5．机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室。
6．机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。其余压值应符合下列要求：
（1）防烟楼梯为40Pa-50Pa;
(2)前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）为30Pa–25Pa。
7．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。
8．机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火烟威胁等因素确定。
9．带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，正压值应符合第6条的规定要求。

机械加压设置

1．防烟楼梯间的加压送风口应采用自垂式百叶风口或正压送风口/多叶排烟口（阀体+面板形式），当采用正压送风口（多叶排烟口）时，应在其加压风机的吸入管上设置与开启风机连锁的电动阀。
2．前室的加压送风口应为现场手动打开或与火灾自动报警联动打开的常闭百叶风口。
3．机械加压送风机可设置一台或多台。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5小时的隔墙和1.5小时的楼板与其他部位隔开,隔墙上的门应为甲级防火门。
4．机械加压送风口的风速不宜大于7m/s。楼梯间的风口截面按楼梯间总送风量的平均值计算，前室的风口截面按前室总风量的50%。
5．前室机械加压送风口宜设置在靠近地面的墙面上。

排烟设置

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，对“一类建筑和高度 超过32m的二类建筑的下列走道和房间应设置机械排烟设施”。
1．长度超过20米，且无直接自然采光或设固定窗的内走道；
2．虽有直接采光和自然通风，但长度超过60米的内走道；走道的机械排烟系统宜竖向设置；
3．面积超过100平方米，经常有停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间；房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置；
4．净空高度超过12米及12米以下且不具备自然排烟条件的中庭； 中庭机械排烟口应设在中庭的顶棚上，或设在紧靠中庭顶部的集烟区。排烟口的最低标高映射在中庭最高部分门洞的上端，当中庭较低部位靠自然进风有困难时，可采用机械补风，补风量不宜小于排烟量的50%；
5．地下室各房间总面积超过200平方米或一个房间面积超过50平方米，且经常有人停留或可燃物较多的房间（设有窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外）。地下室设置机械排烟设施时，除汽车库内有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区外，应同时设置进风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。

机械排烟部位的一般要求

1．排烟风机的排烟量应符合下列规定：
（1）担负一个防烟分区排烟或净空高度不大于6米的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60立方米/小时计算（单台风机最小排烟最不应小于7200立方米/小时）。
（2）担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120立方米/小时。
（3）中庭体积小于17000立方米时，其排烟量按其体积的6次/小时换气计算；中庭体积大于17000立方米时，其排烟量按其体积的4次/小时换气计算，但最小排烟量不应小于102000立方米/小时。
2．排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米,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米。排烟口平时应关闭，并应设有手动和自动开启装置。
3．防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应 超过30米。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280度时能连续工作30分钟。
4．走道的机械排烟系统宜竖向设置；房间的机构排烟系统宜按防烟分区设置。
5．排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。
6．机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。
7．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。
8．机械排烟系统与通风空气调节系统宜分开设置。若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求。
9．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%。
10．排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算，其排烟量应增加漏风系数。

监督管理

消防监督部门应从以下几个方面加强对建筑防排烟设施设计施工中的监督管理：
（1）应加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训工作。各地消防部门一般对消防报警与电气、固定（自动）灭火设施专业设计施工人员的业务指导和培训工作非常重视，培训过程中往往忽略了防排烟设施设计施工人员。
（2）应落实防排烟设施的施工由消防设施施工单位承担的制度。防排烟设施是建筑自动消防设施的一个重要组成部分，按规定其施工应由消防设施施工单位承担，但很多项目的防排烟设施施工均是由空调专业施工单位负责安装。
（3）消防监督部门的建审人员在施工图审查时，应重视对防排烟设施设计的审查，应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积，机械防排烟设施的设置部位、风机选型、送风口排烟口的设置、防烟分区等到进行审查，同时在施工中应加强对防排烟设施的监督管理，将防排烟设施列为施工监督检查的重要内容，做到及时发现问题，指导、督促施工单位进行整改。