10.3 机械排烟系统
在不具备自然排烟条件时，机械排烟系统能将火灾中建筑房间、走道中的烟气和热量排出建筑，为人员安全疏散和灭火救援行动创造有利条件。
一、机械排烟系统的组成
挡烟壁(活动式或固定式挡烟垂壁，或挡烟隔墙、挡烟梁)、排烟口(或带有排烟阀的排烟口)、排烟防火阀、排烟道、排烟风机、排烟出口。
二、机械排烟系统的工作原理
当建筑物内发生火灾时，采用机械排烟系统，将房间、走道等空间的烟气排至建筑物外
1.排烟系统与通风空调系统宜分开设置，当合用时，应符合以下条件：系统的风口风道风机应满足排烟要求，当火灾确认后，应能开启排烟区域的排烟口和风机，并在 15s 内关闭与排烟无关的通风空调系统。
2.走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。
4.人防工程机械排烟系统宜单独设置或与工程排风系统合并设置。当合并设置时，必须采取在火灾发生时能将排风系统自动转换为排烟系统的措施。
5.车库机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。
三、机械排烟系统的选择
1)建筑内应设排烟设施，但不具备自然排烟条件的房间、走道及中庭等，均应采用机械排烟方式。高层建筑一般采用机械排烟方式
2)人防工程下列部位应设置机械排烟设施：
建筑面积大于 50 ㎡，且经常有人停留或可燃物较多的房间、大厅。
丙、丁类生产车间;总长度大于 20m 的疏散走道;
电影放映间、舞台等。
3)除敞开式汽车库、建筑面积小于 1000 ㎡的地下一层汽车库和修车库外，汽车库、修车库应设置排烟系统(可选机械排烟系统)
4)机械排烟系统横向应按每个防火分区独立设置。
5)建筑高度超过 50m 的公共建筑和建筑高度超过 100m 的住宅排烟系统应竖向分段独立设置，且每段高度，公共建筑不宜超过 50m，住宅不宜超过 100m。
注：同一个防烟分区内不应同时采用自然排烟方式和机械排烟方式。
四、排烟系统设计计算
1)排烟量的设计原则
4.6.1 排烟风机的设计风量不应小于计算风量的 1.2 倍。
4.6.2 当采用自然排烟方式时，储烟仓的厚度不应小于空间净高的 20%;当采用机械排烟方式时，不应小于空间净高的 10%，且不应小于 500mm。同时储烟仓底部距地面的高度应大于安全疏散所需的最小清晰高度，最小清晰高度应按本规范第 4.6.9 条的规定计算确定。
4.6.3 除中庭外下列场所一个防烟分区的排烟量应按下列规定确定：
1. 建筑空间净高小于等于 6m 的场所，其排烟量不应小于 60m³/(h·㎡)，且取值不小于 15000m³/h，或设置有效面积不小于该房间建筑面积 2%的自然排烟窗(口);
2.公共、工业建筑中空间净高大于 6m 的场所，其每个分区排烟量应根据场所内的热释放速率以及按本规范第 4.6.6 条～第 4.6.13 条的规定计算确定，且不应小于表 4.6.3 中的取值：
3.当公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟时，机械排烟量不应小于 13,000m³/h，或在走道两端(侧)均设置面积不小于 2 ㎡的自然排烟窗(口)且两侧自然排烟窗(口)的距离不应小于走道长度的 2/3;
4.当公共建筑室内与走道或回廊均需设置排烟时，其走道或回廊的机械排烟量可按 60m³/(h·㎡)计算且不小于 13,000m³/h，或设置有效面积不小于走道、回廊建筑面积 2%的自然排烟窗(口)。
4.6.4 当一台排烟风机担负多个防烟分区排烟时，排烟量的计算应符合下列规定：
1.当系统负担具有相同净高场所时，对于建筑空间净高大于 6m 的场所，应按排烟量最大的一个防烟分区的排烟量计算。对于建筑空间净高为 6m 及以下的场所，应按任意两个相邻防烟分区排烟量之和的最大值计算。
2.当系统负担具有不同净高场所时，应采用上述方法对系统中每个场所所需的排烟量进行计算，并取其中的最大值作为系统排烟量。
4.6.5 中庭排烟量的设计计算应符合下列规定：
1.中庭周围场所设有排烟系统时，中庭采用机械排烟系统的，中庭排烟量应按周围场所防烟分区中最大排烟量的 2 倍数值计算，且不应小于 107,000m³/h;中庭采用自然排烟系统时，应按上述排烟量和自然排烟窗(口)的风速不大于 0.5m/s 计算有效开窗面积;
2.当中庭周围场所不需设置排烟系统，仅在回廊设置排烟系统时，回廊的排烟量不应小于本规范第 4.6.3 条第 3 款规定，中庭的排烟量不应小于 40,000m³/h;中庭采用自然排烟系统时，应按上述排烟量和自然排烟窗(口)的风速不大于 0.4m/s 计算有效开窗面积。
(二)排烟量的计算方法
4.6.9 走道、室内空间净高不大于 3m 的区域，其最小清晰高度不应小于其净高的 1/2，其他区域的最小清晰高度应按下式计算
第一步，计算火源功率
第二步，计算烟气质量流率
4.6.11 烟羽流质量流量计算应符合下列规定：
第三步，计算烟气平均温升
第四步，确定机械排烟量
五、机械排烟系统的组件与设置要求
(一)排烟风机
可采用离心式或轴流排烟风机
4.4.3 排烟系统与通风、空气调节系统应分开设置;当确有困难时，可以合用，但应符合排烟系统的要求，且当排烟口打开时，每个排烟合用系统的管道上，需联动关闭的通风和空气调节系统的控制阀门不应超过 10 个。
4.4.4 排烟风机宜设置在排烟系统的最高处，烟气出口宜朝上，并应高于加压送风机和补风机的进风口，两者垂直距离或水平距离应符合本规范第 3.3.5 条第 3 款的规定。
4.4.5 排烟风机应设置在专用机房内，并应符合本规范第 3.3.5 条第 5 款的规定，且风机两侧应有 600mm 以上的空间。对于排烟系统与通风空气调节系统共用的系统，其排烟风机与排风风机的合用机房，应符合下列规定：
1.机房内应设置自动喷水灭火系统;
2.机房内不得设置用于机械加压送风的风机与管道;
3.排烟风机与排烟管道的连接部件应能在 280℃时连续 30min 保证其结构完整性。
4.4.6 排烟风机应满足 280℃时连续工作 30min 的要求，排烟风机应与风机入口处的排烟防火阀联锁，当该阀关闭时排烟风机应能停止运转。
(二)排烟防火阀
排烟防火阀安装在排烟系统管道上，平时呈关闭状态，发生火灾后开启，当管内烟气温度达到 280℃时自动关闭，同时排烟风机停机。
(三)排烟阀(口)
(1)排烟阀(口)的设置应符合下列要求：
4.4.12 排烟口的设置应按本规范第 4.6.3 条经计算确定，且防烟分区内任一点与最近的排烟口之间的水平距离不应大于 30m。
除本规范第 4.4.13 条规定情况以外，排烟口的设置尚应符合下列要求：
1.排烟口宜设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上;
2.排烟口应设在储烟仓内，但走道、室内空间净高不大于 3m 的区域，其排烟口可设置在其净空高度的 1/2 以上;当设置在侧墙时，吊顶与其最近的边缘的距离不应大于 0.5m;
3.对于需要设置机械排烟系统的房间，当其建筑面积小于 50 ㎡时，可通过走道排烟，排烟口可设置在疏散走道;排烟量应按本标准第 4.6.3 条第 3 款计算
4.火灾时由火灾自动报警系统联动开启排烟区域的排烟阀或排烟口，应在现场设置手动开启装置;
5.排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反，排烟口与附近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于 1.5m;
6.每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量，最大允许排烟量应按本规范第 4.6.14条的规定计算确定;
7.排烟口的风速不宜大于 10m/s。
4.4.13 当排烟口设在吊顶内且通过吊顶上部空间进行排烟时，应符合下列规定：
1.吊顶应采用不燃材料，且吊顶内不应有可燃物;
2.封闭式吊顶上设置的烟气流入口的颈部烟气速度不宜大于 1.5m/s;
3.非封闭式吊顶的开孔率不应小于吊顶净面积的 25%，且排烟口应均匀布置。
(6)单独设置的排烟口，平时应处于关闭状态，其控制方式可采用自动或手动打开方式，手动开启装置的位置应便于操作;当排风口和排烟口合并设置时，应在排风口或排风口所在支管处设置自动阀门，该阀门必须具有防火功能，且应与火灾自动报警系统联动。
(8)当同一分区内设置数个排烟口时，要求做到所有排烟口能同时开启，排烟量应等于各排烟口排烟量的总和。
4)排烟管道
4.4.7 机械排烟系统应采用管道排烟，且不应采用土建风道。排烟管道应采用不燃材料制作且内壁应光滑。当排烟管道内壁为金属时，管道设计风速不应大于 20m/s;当排烟管道内壁为非金属时，管道设计风速不应大于 15m/s;排烟管道的厚度应按现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243 的有关规定执行。
4.4.8 排烟管道的设置和耐火极限应符合下列要求：
1.排烟管道及其连接部件应能在 280℃时连续 30min 保证其结构完整性。
2.竖向设置的排烟管道应设置在独立的管道井内，排烟管道的耐火极限不应低于 0.5h;
3.水平设置的排烟管道应设置在吊顶内，其耐火极限不应低于 0.5h;当确有困难时，可直接设置在室内，但管道的耐火极限不应小于 1.0h;
4.设置在走道部位吊顶内的排烟管道，以及穿越防火分区的排烟管道，其管道的耐火极限不应小于 1.0h，但设备用房和汽车库的排烟管道耐火极限可不低于 0.5h。
4.4.9 当吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管道应采用不燃材料进行隔热，并应与可燃物保持不小于 150mm 的距离
4.4.10 下列部位应设置排烟防火阀：
1.垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上;
2.一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上;
4.4.11 设置排烟管道的管道井应采用耐火极限不小于 1.0h 的隔墙与相邻区域分隔;当墙上必须设置检修门时，应采用乙级防火门。
(五)挡烟垂壁
挡烟垂壁有效高度不小于 500mm;
挡烟垂壁可采用固定式或活动式;
挡烟垂壁应用不燃烧材料制作;
活动式挡烟垂壁应由感烟控测器控制，或与排烟口联动，或受消防控制中心控制，但同时应能就地手动控制。活动挡烟垂壁落下时，其下端距地面的高度应大于 1.80m。
六、补风
(一)补风原理
在排出某一区域空气的同时，也需要有另一部分的空气与之补充。
排烟系统排烟时，补风的主要目的是为了形成理想的气流组织，迅速排除烟气，有利于人员的安全疏散和消防救援。
(二)补风系统的选择
4.5.1 除地上建筑的走道或建筑面积小于 500 ㎡的房间外，设置排烟系统的场所应设置补风系统。
(三)补风的方式
4.5.3 补风系统可采用疏散外门、手动或自动可开启外窗等自然进风方式以及机械送风方式。防火门、窗不得用作补风设施。风机应设置在专用机房内。
(四)补风的主要设计参数
4.5.2 补风系统应直接从室外引入空气，且补风量不应小于排烟量的 50%。
汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置进风系统，且送风量不宜小于排烟量的 50%。
在人防工程中，当补风通路的空气阻力不大于 50Pa 时，可自然补风;当补风通路的空气阻力大于 50Pa 时，应设置火灾时可转换成补风的机械送风系统或单独的补风系统，补风量不应小于排烟量的 50%。
4.5.4 补风口与排烟口设置在同一空间内相邻的防烟分区时，补风口位置不限;当补风口与排烟口设置在同一防烟分区时，补风口应设在储烟仓下沿以下;补风口与排烟口水平距离不应少于 5m。
4.5.5 补风系统应与排烟系统联动开启或关闭。
4.5.6 机械补风口的风速不宜大于 10m/s，人员密集场所补风口的风速不宜大于 5m/s;自然补风口的风速不宜大于 3m/s。
4.5.7 补风管道耐火极限不应低于 0.5h，当补风管道跨越防火分区时，管道的耐火极限不应小于 1.5h。
10.4 防排烟系统的联动控制
5.1 防烟系统
5.1.2 加压送风机的启动应满足下列要求：
1.现场手动启动;
2.通过火灾自动报警系统自动启动;
3.消防控制室手动启动;
4.系统中任一常闭加压送风口开启时，加压风机应能自动启动。
5.1.3 当防火分区内火灾确认后，应能在 15s 内联动开启常闭加压送风口和加压送风机。并应满足下列要求：
1.应开启该防火分区楼梯间的全部加压送风机;
2.应开启该防火分区内着火层及其相邻上下两层前室及合用前室的常闭送风口，同时开启加压送风机。
5.1.4 机械加压送风系统宜设有测压装置及风压调节措施。
5.1.5 消防控制设备应显示防烟系统的送风机、阀门等设施启闭状态。
5.2 排烟系统
5.2.2 排烟风机、补风机的控制方式，应满足下列要求：
1.现场手动启动;
2.火灾自动报警系统自动启动;
3.消防控制室手动启动;
4.系统中任一排烟阀或排烟口开启时，排烟风机、补风机自动启动;
5.排烟防火阀在 280℃时应自行关闭，并应连锁关闭排烟风机和补风机。
5.2.3 机械排烟系统中的常闭排烟阀或排烟口应具有火灾自动报警系统自动开启、消防控制室手动开启和现场手动开启功能，其开启信号应与排烟风机联动。当火灾确认后，火灾自动报警系统应在 15s 内联动开启相应防烟分区的全部排烟阀、排烟口、排烟风机和补风设施，并应在 30s 内自动关闭与排烟无关的通风、空调系统。
5.2.4 当火灾确认后，担负两个及以上防烟分区的排烟系统，应仅打开着火防烟分区的排烟阀或排烟口，其它防烟分区的排烟阀或排烟口应呈关闭状态。
5.2.5 活动挡烟垂壁应具有火灾自动报警系统自动启动和现场手动启动功能，当火灾确认后，火灾自动报警系统应在 15s 内联动相应防烟分区的全部活动挡烟垂壁，60s 以内挡烟垂壁应开启到位。
5.2.6 自动排烟窗可采用与火灾自动报警系统联动或温度释放装置联动的控制方式。当采用与火灾自动报警系统自动启动时，自动排烟窗应在 60s 内或小于烟气充满储烟仓时间内开启完毕。带有温控功能自动排烟窗，其温控释放温度应大于环境温度 30℃且小于 100℃。
5.2.7 消防控制设备应显示排烟系统的排烟风机、补风机、阀门等设施启闭状态。
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