建筑防烟排烟系统设计规范,建筑防烟排烟系统设计计算及示例

admin 2022-09-26 行业新闻 789 0

  建筑防烟排烟系统设计规范,建筑防烟排烟系统设计计算及示例

  文中来源于:15K606《建筑防烟排烟系统技术标准图示(最新修订版)》

  3.4机械设备增压排风系统软件排风量测算:

  3.4.1机械设备增压排风体系的设计排风量不可低于测算排风量的1.2倍。

  3.4.2消防救援窗、单独前室、同用前室、合用前室和消防安全电梯前室的机械设备增压排风的测算排风量应由本规范第3.4.5条?第3.4.8条的要求估算明确。当系统软件压力建筑高度超过24m时,消防救援窗、单独前室、合用前室和消防安全电梯前室应按测算值与表3.4.2-1?表3.4.2-4的值中的比较大值明确。

  注:1表3.4.2-1?表3.4.2-4的排风量按打开1个2.0m×1.6m的双开门明确。当选用单道门时,其排风量可乘于指数0.75测算。

  2表格中排风量按打开起火层以及上下一层,共打开三层的排风量测算。

  3表格中排风量的选择应按建筑高度或叠加层数、风管原材料、防火门窗透风量等要素綜合明确。

  第3.4.2条〖注解〗

  表3.4.2-1~表3.4.2-4中的排风量是按照普遍项目建设每个疏散门的安装标准确认的。针对剪刀楼梯间和同用前室的状况,应选用计算方式开展。

  3.4.3封闭式防火分区(间)、避难走道的机械设备充压送排风量应按防火分区(间)、避难走道的净总面积每平米不少于30m?/h测算。避难走道前室的送排风量应按立即开往前室的疏散门的总断总面积乘于1.0m/s门扇横断面风速计算【图例】。

  〖注解〗

  以本图为例子,封闭式防火分区(间)的机械设备充压送排风量L应按防火分区(间)的净总面积30m?/(m??h)测算,即:L=Fm×30(m?/h)

  〖注解〗

  1.以上图为例子,避难走道的机械设备充压送排风量按防火分区(间)的净总面积30m?/(m??h)测算,即:L=Fm×30(m?/h)

  2.避难走道前室的机械设备充压送排风量按立即开向避难走道前室的门扇风力取1.0m/s测算,即:L1=Fd1×1.0(m?/h)

  L2=Fd2×1.0(m?/h)

  3.4.4机械设备充压送排风量应达到过道至前室至楼梯口的工作压力呈增长遍布,余发电电压应满足以下要求:

  1前室、封闭式防火分区(间)与过道中间的压力差应是25Pa?30Pa【图例1】;

  2楼梯口与过道中间的压力差应是40Pa?50Pa【图例1】;

  3当系统软件余发电电压超出较大容许压差时要采用放压对策【图例2】。较大容许压差应由本规范第3.4.9条测算明确。

  〖注解〗

  1.机械设备增压排风应达到过道P3<前室P2<楼梯口P1的工作压力增长遍布。

  2.各位置余压规定如下所示:

  前室、合用前室、消防安全电梯前室:△P=P2-P3=25Pa~30Pa

  消防救援窗、封闭楼梯间:△P=P1-P3=40Pa~50Pa

  〖注解〗

  1.封闭式防火分区(间)的机械设备增压排风余发电电压应达到:

  △P=P4-P3=25Pa~30Pa

  2.即使防火分区(间)具备一面可打开窗扇,也需设机械设备增压排风系统软件。

  〖注解〗

  机械设备增压排风应达到过道一前室一楼梯口的工作压力呈增长遍布,余发电电压应满足以下规定:

  前室、合用前室、消防安全电梯前室、封闭式防火分区(间)与过道中间的压力差应是25Pa~30Pa;

  消防救援窗、封闭楼梯间与过道中间的压力差应是40Pa~50Pa。

  〖注解〗

  1.设计方案关键点

  1.1前室应各层设一个常开式充压正压送风口,火灾事故时由消防安全监测中心连动打开起火层以及左右双层的充压正压送风口。

  1.2前室、合用前室、消防安全电梯前室与过道中间的压力差应是25Pa~30Pa。

  3.4.5楼梯口或前室的机械设备充压送排风量应按以下计算公式:

  Lj=L1 L2(3.4.5-1)

  Ls=L1 L3(3.4.5-2)

  式中:Lj楼梯口的机械设备充压送排风量;

  Ls前室的机械设备充压送排风量;

  L1门打开时,做到要求风力值所需的送排风量(m3/s);

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  L2门打开时,要求风力值下,别的门框透风总产量(m3/s);

  L3未打开的常闭送电动风阀的透风总产量(m3/s)。

  3.4.6门打开时,做到要求风力值所需的送排风量应按住式测算:

  L1=AkvN1(3.4.6)

  式中:Ak一层内打开门的横截面总面积(m2),针对住房室内楼梯前室,可按一个门的总面积选值;

  v门扇横断面风力(m/s);当楼梯口和单独前室、同用前室、合用前室均机械设备增压排风时,通往楼梯口和单独前室、同用前室、合用前室疏散门的门扇横断面风力均不宜低于0.7m/s;当楼梯口机械设备增压排风、只有一个打开门的单独前室不通风时,通往楼梯口疏散门的门扇横断面风力不可低于1.0m/s;当消防安全电梯前室机械设备增压排风时,通往消防安全电梯前室门的门扇横断面风力不可低于1.0m/s;当单独前室、同用前室或合用前室机械设备增压排风而楼梯口选用可打开窗户的空气流通系统软件时,通往单独前室、同用前室或合用前室疏散门的门扇风力不可低于0.6(Al/Ag 1)(m/s);Al为楼梯口疏散门的占地面积(m2);Ag为前室疏散门的总面积(m2)。

  N1设计方案疏散门打开的楼房总数;楼梯口:选用开与关出风口,本地上楼梯口为24m以内时,设计方案2层内的疏散门打开,取N1=2;本地上楼梯口为24m及以上时,设计方案3层内的疏散门打开,取N1=3;当以地底楼梯口时,设计方案1层内的疏散门打开,取N1=1。前室:选用常闭出风口,测算排风量时取N1=3。

  3.4.7门打开时,要求风力值下的别的门透风总产量应按住式测算:

  式中:A每一个疏散门的合理透风总面积(m2);疏散门的门框总宽取0.002m?0.004m。

  △P测算透风量的均值压差(Pa);当打开门扇处风力为0.7m/s时,取△P=6.0Pa;

  当打开门扇处风力为1.0m/s时,取△P=12.0Pa;当打开门扇处风力为1.2m/s时,取△P=17.0Pa。

  n指数值(一般取n=2);

  1.25不严谨处额外指数;

  N2透风疏散门的总数,楼梯口选用开与关出风口,取N2=充压楼梯口的总门数-N1楼房数上的总门数。

  3.4.8未打开的常闭送电动风阀的透风总产量应按住式测算:

  L3=0.083×AfN3(3.4.8)

  式中:0.083闸阀企业范围的透风量[m3/(s·m2)];

  Af单独排风闸阀的总面积(m2);

  N3透风闸阀的总数:前室选用常闭出风口取N3=楼房数3。

  3.4.9疏散门的最高容许压差应按以下计算公式:

  P=2(F′-Fdc)(Wm-dm)/(Wm×Am)(3.4.9-1)

  Fdc=M/(Wm-dm)(3.4.9-2)

  式中:P疏散门的最高容许压差(Pa);

  F′门的总推动力(N),一般取110N;

  Fdc门拉手处摆脱自动闭门器需要的力(N);

  Wm单道门的总宽(m);

  Am门的总面积(m2);

  dm门的门把手到门栓的间距(m);

  M自动闭门器的打开扭矩(N?m)。

  4.6排风系统设计方案测算

  4.6.1排风系统的设计排风量不可低于该系统软件测算排风量的1.2倍。

  4.6.2当选用当然排烟系统方法时,储烟仓的壁厚不宜低于室内空间层高的20%【图例1】,且不可低于500mm;当选用机械设备排烟系统方法时,不可低于室内空间层高的10%,且不可低于500mm【图例2】。与此同时储烟仓底端距路面的相对高度应超过安全疏散需要的最少清楚相对高度,最少清楚相对高度应按本规范第4.6.9条的要求估算明确。

  4.6.3除中庭外以下场地一个防烟分区的排风计算应满足以下要求:

  1建筑空间层高小于或等于6m的场地,其排烟系统量应按不小于60m3/(h·m2)测算,且选值不小于15000m3/h,或设定合理总面积不小于该屋子总建筑面积2%的当然排烟窗(口)。

  2商业建筑、公共建筑中室内空间层高超过6m的场地,其每一个防烟分区排风量应依据场地内的热施放速度及其本规范第4.6.6条~第4.6.13条的要求估算明确,且不可低于表4.6.3中的标值,或设定当然排烟窗(口),其所需合理排烟系统总面积应依据表4.6.3及当然排烟窗(口)处风速计算。

  注:1.建筑空间层高超过9.0m的,按9.0m选值;建筑空间层高坐落于表格中2个相对高度间的,按线性插值法选值;表格中建筑空间层高为6m处的各排烟系统数值为线性插值法的测算基准值。

  2.当选用当然排烟系统方法时,储烟仓薄厚应超过屋子层高的20%;当然排烟窗(口)总面积=测算排烟系统量/当然排烟窗(口)处风力;当选用顶开窗通风排烟系统时,其当然排烟窗(口)的风力可按侧对话框部风力的1.4倍计。

  3当商业建筑仅需在过道或神殿设定排烟系统时,其机械设备排烟系统量不宜低于13000m3/h,或在过道两边(侧)均设定总面积不小于2m2的当然排烟窗(口)且两边当然排烟窗(口)的间距不可低于过道长短的2/3。

  4当商业建筑屋子里与过道或神殿均需设定排烟系统时,其过道或神殿的机械设备排烟系统量可按60m3/(h·m2)测算且不小于13000m3/h,或设定合理总面积不小于过道、神殿总建筑面积2%的当然排烟窗(口)。

  〖注解〗

  本条款要求了每一个防烟分区排风量的计算方式。为方便工程项目运用,依据数值及工程项目具体,得出了普遍地方的排烟系统量标值。表格中得出的是测算值,设计方案值还应乘于指数1.2。

  4.6.4当一个排风系统肩负好几个防烟分区排烟系统时,其系统软件排烟系统量的测算应满足以下要求:

  1当系统软件压力具备同样层高场地时,针对建筑空间层高超过6m的场地,应按排烟系统量较大的一个防烟分区的排风计算;针对建筑空间层高为6m及下面的场地,应按同一疏散出口中随机2个邻近防烟分区的排烟系统量之和的极值测算。

  2当系统软件压力具备不一样层高场地时,应选用所述方式系统对中每一个场地需要的排烟系统量实现测算,并取在其中的最高值做为系统软件排烟系统量【图例】。

  以4.6.4图示为例子,工程建筑共3层,各层总建筑面积2000m?,均配有全自动洒水自动灭火系统,各屋子作用及层高如图例。假定一层的储烟仓薄厚为1.5m,即然料面到烟层底端的相对高度为6m。测算机械设备通风系统的排烟系统量。

  测算:

  1.计算一层展厅A1与多功能厅B1的排烟系统量

  已经知道展厅A1与多功能厅B1室内空间层高7.5m,即超过6m。储烟仓薄厚为1.5m,即然料面到烟层底端的相对高度为6m。

  1.1测算展厅A1的排烟系统量V(A1)

  1.1.1明确热施放速度的热对流一部分Qc:

  Qc=0.7Q=0.7×3000=2100kW

  1.1.2明确火苗極限相对高度Z1:

  Z1=0.166Qc2/5=3.54m

  1.1.3明确然料面到烟层底端的相对高度Z:Z=6m

  1.1.4明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3+0.0018Qc=21.91kg/s

  1.1.5测算烟尘气温与工作温度的差△T:

  △T=KQc/MρCρ=1.0x2100/21.91×1.01=94.90K

  1.1.6明确烟层的均值绝对温度T:

  T=T0+△T=293.15+94.90=388.05K

  1.1.7测算排烟系统量V(A1):

  V(A1)=MρT/ρ0T0=21.91×388.05/1.2×293.15=24.17m?/s=87008m?/h

  ∵V(A1)的测算值低于规范中表4.6.3的标值99000m?/h

  ∴一层展厅A1的排烟系统量V(A1)取99000m?/h。

  1.2测算多功能厅B1的排烟系统量V(B1)

  1.2.1明确热施放速度的热对流一部分Qc:Qc=0.7Q=0.7×2500=1750kW

  1.2.2明确火苗極限相对高度Z1:Z1=0.166Qc2/5=3.29m

  1.2.3明确然料面到烟层底端的相对高度Z:Z=6m

  1.2.4明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3+0.0018Qc=20.20kg/s

  1.2.5测算烟尘气温与工作温度的差△T:

  △T=KQc/MρCρ=1.0x1750/20.20×1.01=85.78K

  1.2.6明确烟层的均值绝对温度T:

  T=T0+△T=293.15+85.78=378.93K

  1.2.7测算排烟系统量V(B1):

  V(B1)=MρT/ρ0T0=20.20×378.93/1.2×293.15=21.76m?/s=78332m?/h

  ∵V(B1)<89500<99000

  ∴一层选值99000m?/h

  2.测算二层的系统软件排烟系统量

  已经知道二层室内空间设计层高5.0m,即低于6m,则每一个防烟分区的排烟系统量按60m?/(h?m?)测算。

  2.1计算二层过道C2的排烟系统量V(C2)

  V(C2)=120×60=7200m?/h<13000m?/h,取13000m?/h

  2.2测算二层随意2个邻近防烟分区的排烟系统量之和:

  V(B2 C2)=13000 880×60=65800m?/h

  V(A2 B2)=(1000 880)×60=112800m?/h

  ∵V(B2 C2)<V(A2 B2)

  ∴二层的系统软件排烟系统量取112800m?/h

  3.测算三层的系统软件排烟系统量

  已经知道三层室内空间设计层高4.5m,即低于6m,则每一个防烟分区的排烟系统量按60m?/(h?m?)测算。三层随意2个邻近防烟分区的排烟系统量之和如下所示:

  V(C3 D3)=(500 200)×60=42000m?/h

  V(B3 C3)=(700 500)×60=72000m?/h

  V(A3 B3)=(600 700)×60=78000m?/h

  ∵V(C3 D3)<V(B3 C3)<V(A3 B3)

  ∴三层的系统软件排烟系统量取78000m?/h

  较为1~3层各层的系统软件排烟系统量,以二层的V(A2 B2)为较大,即V(A2 B2)=112800m?/h,因而取112800m?/h(数值见表4.6.4)。

  4.6.5中厅排烟系统量的设计方案测算应满足以下要求:

  1中厅周边场地配有排风系统时,中厅选用机械设备通风系统的,中厅排烟系统量应按周边场地防烟分区中较大排烟系统量的2倍数值计算方法,且不可低于107000m3/h;中厅选用当然排风系统时,应按以上排烟系统量和当然排烟窗(口)的风力不得超过0.5m/s测算合理开窗通风总面积。

  2之中庭周边场地不需设定排风系统,仅在神殿设定排风系统时,神殿的排烟系统量不宜低于本规范第4.6.3条第3款的要求,中厅的排烟系统量不宜低于40000m3/h;中厅选用当然排风系统时,应按以上排烟系统量和当然排烟窗(口)的风力不得超过0.4m/s测算合理开窗通风总面积。

  〖注解〗

  1.条款的制订:

  本条款确立地要求了中厅的排烟系统量的计算方式。

  因为中厅的烟尘堆积关键来自于2个层面,一是中庭内本身火灾事故产生的烟羽流升高扩散,另一个是中厅周边场地造成的烟羽流入中厅蔓廷。因而,中厅的排烟系统量应根据以上二种情形来明确。

  2.设计方案关键点

  2.1中厅房间内层高超过12m时,其火灾事故热释放出来量按无喷洒选值4MW;当确保清楚相对高度在6m时,中厅本身火灾事故造成的废气量为107,000m?/h。

  2.2尽管商业建筑中厅周边场地配有机械设备排风系统,但考虑到中厅周边场地的机诫排风系统存有机械设备或电气设备常见故障的概率,造成烟尘很多流入中厅,因而要求:当商业建筑中厅周边场地配有机械设备排烟系统时,中厅排烟系统量可按周边场地中较大排烟系统量的2倍选值,且不可低于107,000m?/h。

  2.3当神殿周边场地的每个单人间总面积均低于100m?,仅需在神殿设定排烟系统的,因为附近场地总面积较小,造成的废气量比较有限,需要的排烟系统量较小,一般不超过13,000m?/h,即使涌向中厅,也低于中厅本身火灾事故的废气量;当商业建筑中厅周边场地均设定当然排风时,可打开窗的排烟系统较简单,基本上可确保一切正常要求,中厅排风系统只需肩负本身火灾事故的排烟系统量。

  因而,对于以上2种状况,中厅排烟系统量应依据工程项目标准和应用要求,相匹配表4.6.6中的热释放出来量按本规范第4.6.7条~第4.6.14条的要求估算明确。

  4.6.6除本规范第4.6.3条、第4.6.5条规定的场地外,别的场地的排烟系统量或当然排烟窗(口)总面积应依照烟羽流种类,依据火灾事故热施放速度、清楚相对高度、烟羽流气体流量及烟羽流溫度等主要参数测算明确。

  4.6.7各种场合的火灾事故热施放速度可按本规范第4.6.10条的要求测算且不可低于表4.6.7要求的值。设定全自动洒水自动灭火系统(通称喷洒)的场地,其房间内层高超过8m时,应按无喷洒场地看待。

  第4.6.5条〖注解〗

  一个防烟分区的排烟系统量或排烟窗的范围应依照火灾事故场景设计中所生成的烟羽流种类,依据火灾事故热施放速度、清楚相对高度、烟羽流气体流量及烟羽流溫度等主要参数测算明确,但为了更好地简单化测算,规范在第4.6.3条、第4.6.5条确立列出了一些普遍地方的测算值,设计方案员工可以立即采用。

  第4.6.7条〖注解〗

  火灾事故废气的集聚主要是由明火热施放速度、明火种类、室内空间尺寸样子、工作温度等原因确定的。规范中参考了在国外的相关测试数据,要求了工程建筑场地火灾事故热施放速度的确认方式和常见数据信息。

  尤其值得一提的是:一般情形下,针对房间内层高超过8m的高耸室内空间,即使设定了自動洒水自动灭火系统,在预估防烟分区的排烟系统量时,火灾事故热施放速度应按无喷洒场地的标值选择;假如屋子按又高又大空间场地设计方案的湿试自动灭火系统,选用了合乎《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084的合理喷洒救火对策时,该火灾事故热施放速度可按表格中的有喷洒标准选值。

  4.6.8当储烟仓的烟层与周边气体温度差低于15℃时,应根据减少送风口的部位等对策再次调节排烟系统设计方案。

  4.6.9过道、室内空间设计层高不得超过3m的地区,其最少清楚相对高度不能低于其层高的1/2,别的地域的最少清楚相对高度应按住式测算:

  Hq=1.6 0.1·H′(4.6.9)

  式中:Hq最少清楚相对高度(m);

  H′针对单面室内空间,取排烟系统室内空间的工程建筑净相对高度(m);针对双层室内空间,取最大消防疏散楼房的楼高(m)。

  4.6.10火灾事故热施放速度应按住式测算:

  Q=α·t2(4.6.10)

  式中:Q热释放出来速度(kW);

  t火灾事故提高時间(s);

  α火灾事故提高指数(按表4.6.10选值)(kW/s2)。

  第4.6.9条〖注解〗

  1.条款的制订:

  火灾事故时的最少清楚相对高度是为了确保房间内工作人员安全疏散和便捷消防队员灭火而提起的最低标准规定,也是排风系统设计方案时需要实现的最低标准规定。

  2.设计方案关键点:

  2.1针对单独楼房室内空间的清楚相对高度,可参照本标准图集第10页2.1.12图例a所显示,公式计算(4.6.9)也是对于这样的事情明确提出的。

  2.2针对好几个楼房构成的高耸室内空间,最少清楚相对高度一样也是对于某一个单面室内空间提到的,通常也是连通室内空间中同一防烟分区中顶部测算获得的最少清楚相对高度,如本标准图集第11页~第13页2.1.12图例b~图示f所显示。在这类身心健康下的然料面到烟层底端的高宽比是以起火的那一层起算的。

  2.3排烟系统室内空间净相对高度按下列方式明确:

  2.3.1针对坡屋顶和锯齿状的顶篷,室内空间净相对高度是以顶篷下沿到路面的间距;

  2.3.2针对陡坡式的顶篷,室内空间净相对高度是以排烟系统张口核心到路面的间距;

  2.3.3针对有装修吊顶的场地,其室内空间净相对高度需从装修吊顶算起;设定铝格栅吊顶的场地,其室内空间净相对高度需从顶层混凝土楼板下边沿算起。

  4.6.11烟羽流流量计算宜合乎以下要求:

  1中心对称型烟羽流:

  式中:Qc热施放速度的热对流一部分,一般选值为Qc=0.7Q(kW);

  Z然料面到烟层底端的相对高度(m)(选值应大于或等于最少清楚相对高度与然料面相对高度之差);

  Z1火苗極限相对高度(m);

  Mρ烟羽流气体流量(kg/s)。

  2生活阳台外溢型烟羽流:

  W=w b(4.6.11-5)

  式中:H1然料面至生活阳台的相对高度(m);

  Zb从生活阳台外缘至烟层底端的相对高度(m);

  W烟羽流蔓延总宽(m);

  w明火地区的张口总宽(m);

  b从张口至生活阳台边缘的间距(m),b≠0;

  3对话框型烟羽流:

  式中:Aw窗口张口的总面积(m2);

  Hw对话框张口的相对高度(m);

  Zw对话框张口的顶端到烟层底端的相对高度(m);

  αw对话框型烟羽流的修正系数(m)。

  第4.6.11条[算例1]一中心对称型烟羽流气体流量

  某报告厅,平面图外形尺寸为22m×15m,层高为9m,内配有全自动洒水自动灭火系统,送风口设于报告厅的顶端,且其近期的边离墙超过0.5m,较大火灾事故热施放速度2.5MW。测算中心对称型烟羽流气体流量。

  1.明确热施放速度的热对流一部分Qc:Qc=0.7Q=0.7x2500=1750kW

  2.明确火苗極限相对高度Z1:Z1=0.166Qc2/5=0.166×17502/5=3.29m;

  3.明确清楚相对高度Hq:Hq=1.6+0.1H?=1.6+0.1×9=2.50m;

  取然料面到烟层底端的相对高度Z=4.0m;

  4.明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:由于Z>Z1,

  则Mρ=0.071Qc1/3·Z5/3+0.0018Qc=11.78kg/s

  第4.6.11条[算例2]一生活阳台外溢型烟羽流气体流量

  某一带连廊的双层展览厅,房间内配有全自动洒水自动灭火系统,每逐层高为6.0m,生活阳台张口w=3m,然料面至生活阳台外缘H1=5.80m,从张口至生活阳台边缘的间距为b=2m。较大火灾事故热施放速度3.0MW,送风口设在导墙且其近期的边离装修吊顶低于0.5m。测算生活阳台外溢型烟羽流气体流量。

  1.明确烟羽流蔓延总宽W:W=w b=3 2=5m

  2.明确从生活阳台外缘至烟层底端的相对高度Zb:Zb=1.6 0.1×(6 0.20)=2.22m;

  3.明确生活阳台外溢型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.36(QW?)1/3(Zb 0.25H1)=0.36(3000×5?)1/3(2.22 0.25×5.8)=55.72kg/s

  4.6.12烟层气温与工作温度的差应按住式测算或按本规范附则A中表A选择:

  △T=KQc/MρCρ(4.6.12)

  式中:△T烟层气温与工作温度的差(K);

  Cρ气体的定压比热,一般取Cρ=1.01[kJ/(kg?K)];

  K烟尘中对放逐发热量因素。当选用机械设备排烟系统时,取K=1.0;当选用当然排风时,取K=0.5。

  4.6.13每一个防烟分区排风量应按以下计算公式或按本规范附则A查询表选择:

  V=MρT/ρ0T0(4.6.13-1)

  T=T0 △T(4.6.13-2)

  式中:V排烟系统量(m3/s);

  ρ0工作温度下的气体密度(kg/m3),通常T0=293.15K,ρ0=1.2(kg/m3);

  T0自然环境的绝对温度(K);

  T烟层的均值绝对温度(K)。

  第4.6.12条[算例1]一烟尘气温与工作温度差的测算

  某剧场有一个四层共享资源厅面,前厅按无自动喷淋系统考虑到,厅面高21m,一层高为4m,二、三层均为6m,四层层高5m,送风口设于厅面顶端(其近期边离墙超过0.5m)。火灾事故情景为厅面中间路面周边的易燃物点燃,烟缕流形为中心对称型烟羽流。较大火灾事故热施放速度8.0MW,火灾事故时要保证顶部的最少清楚相对高度,明火然料面为厅面路面。测算烟尘气温与工作温度的差。

  1.明确热施放速度的热对流一部分Qc:Qc=0.7Q=0.7×2500=1750kW

  2.明确火苗極限相对高度Z1:Z1=0.166Qc2/5=3.29m

  3.明确然料面到烟层底端的相对高度Z:

  Z=(4 2x6)+Hq=16+(1.6+0.1H?)=16+(1.6+0.1x5)=18.1m

  4.明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3 0.0018Qc=110.01kg/s

  5.测算烟尘气温与工作温度的差△T:

  △T=KQc/MρCρ=1.0×1750/110.01×1.01=15.75K

  第4.6.13条[算例2]一排烟系统量的测算

  以第4.6.12条[算例1]为例子,烟羽流气体流量Mρ=110.01kg/s,烟尘气温与工作温度的差△T=15.75K,环境温度293.15K,气体密度ρ0=1.2kg/m?,测算排烟系统量。

  1.明确烟层的均值绝对温度T:

  T=T0+△T=293.15+15.75=308.90K

  2.测算排烟系统量V:

  V=MρT/ρ0T0=110.01×308.90/1.2×293.15=96.60m?/s

  =347760m?/h>111000m?/h,取347760m?/h

  4.6.14机械设备排风系统中,单独送风口的最高容许排烟系统量Vmax宜按住式测算,或按本规范附则B选择。

  式中:Vmax送风口较大容许排烟系统量(m3/s);

  γ排烟部位指数;当出风口定位点到近期墙面的间距≥2倍的送风口当量直径时:γ取1.0;当出风口定位点到近期墙面的间距<2倍的送风口当量直径时:γ取0.5;当吸进口坐落于墙面处时,γ取0.5。

  db排风系统吸进口最低值下烟尘层薄厚(m);

  T烟层的均值绝对温度(K);

  T0自然环境的绝对温度(K)。

  〖注解〗

  1.条款的制订:

  当一个送风口排出来的废气量超出一定数目时,便会在烟层底端撕掉一个洞,使该防烟分区中的没有烟气体被卷吸进,随烟尘被排出来,进而造成合理排烟系统量的降低(见本标准图集第113页4.4.12图例6b),因而规范的条款要求了每一个送风口的最大临界值排烟系统量。

  2.设计方案关键点

  2.1针对机械设备排风系统,根据本标准图集第143页的公式计算(4.6.13-1)和公式(4.6.13-2)测算出系统软件排烟系统量,明确送风口规格后,再运用本页的公式计算(4.6.14)对送风口开展最大临界值排烟系统量的强度校核测算。

  2.2本标准图集第145页的图(4.6.14)是不一样区域中送风口设定部位的参照图,在其中(a)、(b)图表明的是单独楼房室内空间中送风口设定部位;(c)、(d)图则表明的是好几个楼房构成的高耸室内空间中送风口设定部位。

  4.6.15选用当然排烟系统方法所需当然排烟窗(口)截面宜按住式测算:

  式中:Av当然排烟窗(口)截面(m2);

  A0全部进风口占地面积(m2);

  Cv当然排烟窗(口)流量系数(通常选中在0.5?0.7中间);

  C0进风口流量系数(通常约为0.6);

  g重力加速度(m/s2)。

  注:公式计算中AvCv在预估时要选用试优化算法。

  〖注解〗

  1.条款的制订:

  当然排风系统的优势取决于筒单易行,是运用火灾事故热烟尘的水的浮力做为排烟系统驱动力,其送风口的排出率在较大水平上在于烟尘的薄厚和溫度,此条强烈推荐的是较完善的法国消防设计方案标准的计算方法。

  2.[算例]一当然排烟系统方法所需自然通风总面积的测算

  某报告厅,平面图规格50mx20m,层高7.0m,内配有全自动洒水自动灭火系统,按当然排烟系统方法完成设计方案,排烟窗设于顶端,当然送风。烟缕流形为中心对称型烟羽流,较大火灾事故热施放速度2500kW。测算空气流通方法需要的自然通风总面积。

  2.1明确热施放速度的热对流一部分Qc:Qc=0.7Q=0.7x2500=1750kW

  2.2明确清楚相对高度Hq和火苗極限相对高度Z1:

  Hq=1.6 0.1×7=2.3m

  Z1=0.166Qc2/5=3.29m

  2.3明确然料面到烟层底端的相对高度Z:取Z=3.5m,即Z>Z1

  4.明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3 0.0018Qc=10.05kg/s

  5.测算烟尘气温与工作温度的差△T和烟层的均值绝对温度T:

  △T=KQc/MρCρ=0.5×1750/10.05×1.01=86.20K

  T=T0+△T=293.15+86.20=379.35K

  6.测算空气流通方法需要的自然通风总面积Av:

  假定A0/Av=0.6,C0取0.6;

  烟层薄厚db=7-3.5=3.5m,Cv取0.6;

  则根据试算,所需送风口最少合理总面积Av=7.14m?

  实例1办公场地的排烟系统设计方案测算:

  1.某公司办公大厦,其标准层由多个办公场所、过道、核心筒等构成,本实例仅为一个疏散出口,见第165页的工程建筑平面图示意图。该疏散出口的使用面积为1623m?,含有2个大办公场所和9个公司办公室。办公场所1与办公区2的总建筑面积各自为263.50m?和202.10m?;9个公司办公室的总建筑面积均低于100.0m?,详见平面图示意图。办公场地层高3.0m,过道总宽不得超过2.5m,层高2.7m;办公场地与过道均设定排风系统。各自测算办公场地及其过道的排烟系统量及其当然排烟窗总面积。

  2.测算

  2.1依据当前国家行业标准《建筑设计防火规范》GB5016的相应要求,9个公司办公室均不应设排烟系统设备。

  2.22个办公场所的测算排烟系统量V1、V2依据我国执行标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第1款的要求,屋子排烟系统量按60m?/(h?m?)测算且不小于15000m?/h,则2个办公场所的测算排烟系统量为:

  V1=263.5×60=15810m?/h>15000m?/h,取15810m?/h

  V2=202.1×60=12126m?/h<15000m?/h,取15000m?/h

  2.3因为办公场地与过道均设定排风系统,且过道、电梯间和厅面是一个连通的室内空间,其测算排烟系统量V3为:

  V3=(58.65 254.7 76.55)×60=23394m?/h>15000m?/h

  即测算排烟系统量取V3=23394m?/h

  2.4若办公场所1、过道、电梯间和厅面选用当然排烟系统方法,则所需当然排烟窗(口)的合理总面积分別为:

  办公场所1:Fc1=263.5x2%=5.27m?

  过道、电梯间和厅面:Fc2=(58.65+254.7+76.55)×2%=7.80m?

  从第165页应附建筑施工图中由此可见,办公场所2为内屋子,不具有当然排烟系统标准。

  3.设计方案关键点:

  3.1当选用当然排烟系统方法时,防烟分区内的当然排烟窗(口)的总面积、总数、部位应按国家执行标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条的要求经测算明确,且防烟分区内任一点与近期的当然排烟窗(口)中间的水平距离不可超过30m。

  3.2当选用机械设备排风系统,且由一个系统软件肩负好几个防烟分区时,则:

  V1 V3=15810 23394=39204m?/h

  V2 V3=15000 23394=38394m?/h

  ∵V1 V3>V2 V3

  ∴系统软件测算排烟系统量V=39204m?/h

  排烟风机排风量Vj:Vj=1.2x39204=47045m?/h

  实例2大容量等的排烟系统设计方案测算

  1.某金融机构写字楼中一疏散出口,总共1709.46m?,在其中一层约1133.31m?,二层约576.15m?。厅堂共享资源双层室内空间,总建筑面积553.94m?,层高9.4m;一层小过厅、电梯间及其过道累计195.08m?(见本页总平面图),层高4.0m,过道宽度2.1m;二层仅对过道和电梯间排烟系统(见本标准图集第167页总平面图),过道层高4.0m。厅堂无喷淋系统。测算系统软件的排烟系统量。

  2.测算:

  2.1一层计算排烟系统量V1:

  2.1.1厅堂测算排烟系统量V1-1:

  ①明确热施放速度的热对流一部分Qc:

  Qc=0.7Q=0.7×8000=5600kW

  ②明确火苗極限相对高度Z1:Z1=0.166Qc2/5=5.24m

  ③最少清楚相对高度Hq的测算:Hq=5.4+(1.6+0.1x4.0)=7.4m;

  取然料面到烟层底端的相对高度Z=7.4m

  ④明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3 0.0018Qc=45.53kg/s

  ⑤测算烟尘气温与工作温度的差△T:

  △T=KQc/MρCρ=1.0×5600/45.53×1.01=121.78K

  ⑥明确烟层的均值绝对温度T:

  T=T0+△T=293.15+121.78=414.93K

  ⑦厅堂的测算排烟系统量V1-1:

  V1-1=MρT/ρ0T0=45.53×414.93/1.2×293.15=53.70m?/s=193332m?/h

  《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第2款表4.6.3的表注1,建筑空间层高超过9.0m的,按9.0m选值,则厅堂的排烟系统量不宜低于V1-1=211000m?/h。

  2.1.2一层小过厅、电梯间和过道的测算排烟系统量V1-2

  依据我国执行标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第2款的要求,室内空间设计层高小于或等于6m的场地,其排烟系统量按60m?/(h?m?)测算且不小于15000m?/h,则小过厅、电梯间和过道的测算排烟系统量V1-2:

  V1-2=195.08×60=11705m?/h<15000m?/h

  ∴小过厅、电梯间和过道的测算排烟系统量V1-2取15000m?/h。

  如由一个系统软件肩负一层2个防烟分区的排烟系统时,则系统软件的测算排烟系统量V1取211000m?/h。

  2.2二层测算排烟系统量V2:

  因为二层仅对过道排烟系统,因而依据我国执行标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第3款的要求,过道的机械设备排烟系统量不宜低于13000m?/h,则过道机械设备通风系统的测算排烟系统量V2:V2=13000m?/h

  2.3若厅堂、一层小过厅、电梯间和过道选用当然排烟系统方法,则所需当然排烟窗(口)的合理总面积分別为:

  厅堂:Fc1=211000/(3600×1.01)=58.03m?

  一层小过厅、电梯间和过道:

  Fc1=(115.54 29.8 49.74)x2%=3.90m?

  因为二层过道比较远点至当然排烟窗(口)的水平距离超过30m,因此不具有当然排烟系统标准。

  实例3报告厅的排烟系统设计方案测算

  1.某剧院二层的报告厅总建筑面积330m?,屋子规格长×宽为22x15m,层高9.2m。报告厅不依靠墙体,设定机械设备排风系统,送风口建在装修吊顶上(送风口近期的行高墙超过0.5m),配有喷淋系统。测算报告厅的排烟系统量。

  2.测算:

  ①明确热施放速度的热对流一部分Qc:Qc=0.7Q=0.7×2500=1750kW

  ②明确火苗極限相对高度Z1:Z1=0.166Qc2/5=3.29m

  ③最少清楚相对高度Hq的测算:Hq=1.6+0.1x9.2=2.52m;

  取然料面到烟层底端的相对高度Z=6.00m

  ④明确中心对称型烟羽流气体流量Mρ:

  Mρ=0.071Qc1/3Z5/3 0.0018Qc=20.11kg/s

  ⑤测算烟尘气温与工作温度的差△T:

  △T=KQc/MρCρ=1.0×1750/20.11×1.01=86.16K

  ⑥明确烟层的均值绝对温度T:

  T=T0+△T=293.15+86.16=379.31K

  ⑦报告厅排烟系统量V的测算:

  V=MρT/ρ0T0=20.11×379.31/1.2×293.15=21.68m?/s=78062m?/h

  《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第2款表4.6.3的表注1,建筑空间层高超过9.0m的,按9.0m选值,则报告厅的排烟系统量不宜低于V=111000m?/h。

  实例4酒店餐厅标准层的排烟系统设计方案测算

  1.某酒店餐厅标准层的总建筑面积1231.85m?,酒店客房层高3.6m(部分2.5m);过道与电梯间的总建筑面积之攻守同盟为159m?,走道人55m,宽2.0m,层高2.5m。酒店客房沿墙体布局,可运用窗扇空气流通;过道仅有一面窗扇,不符合当然排烟系统的标准,设定机械设备排风系统,送风口建在装修吊顶上(送风口近期的行高墙超过0.5m),有喷淋系统。测算酒店餐厅标准层的排烟系统量。

  2.测算

  2.1酒店房间均有可打开窗扇,且每个酒店客房的总建筑面积低于100m?,不用设定排风设备。

  2.2依据我国执行标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第3款的要求,仅在过道设定排烟系统时,其机械设备排烟系统量不小于13000m?/h,即过道机械设备通风系统的测算排烟系统量V:V=13000m?/h

  实例5中厅的排烟系统设计方案测算

  1.某一多层建筑,其与裙楼中间配有防火安全切分设备,且裙楼一疏散出口超越楼房,较大总建筑面积低于5000m?,群楼配有全自动洒水自动灭火系统。此疏散出口分成9个防烟分区,各防烟分区总面积见图上附注。一层层高7.0m,层高操纵在5.5m;二逐层高6.0m,层高操纵在4.5m;中厅建筑高度18.0m。测算各防烟分区及其中厅的排烟系统量。

  2.测算

  2.1计算一层厅堂、全日饭店、酒店大堂、日本美食、龙虾排吧特色主题餐厅及其过道的排烟系统量:

  因为一层层高操纵在5.5m,因此依据当前国家行业标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第2款的要求,室内空间设计层高小于或等于6m的场地,其排烟系统量按60m?/(h?m?)测算且不小于15000m?/h,则一层厅堂、全日饭店、酒店大堂、日本美食、龙虾排吧特色主题餐厅的排风计算如下所示:

  ①厅堂:V1-1=826x60=49560m?/h>15000m?/h

  ②全日饭店:V1-2=558×60=33480m?/h>15000m?/h

  ③酒店大堂:V1-3=509×60=30540m?/h>15000m?/h

  ④日本美食:V1-4=174×60=10440m?/h<15000m?/h,取15000m?/h

  ⑤龙虾排吧特点餐斤:V1-5=185×60=11100m?/h<15000m?/h,取15000m?/h

  ⑥走道人边低于36m,最少宽度5.6m。依据当前国家行业标准《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第4.6.3条第4款的要求,过道的排烟系统量:

  V1-6=316x60=18960m?/h>13000m?/h

  2.2测算二层各防烟分区的排烟系统量

  ⑦休息厅:V2-1=713×60=42780m?/h>15000m?/h

  ⑧会议厅:V2-2=231x60=13860m?/h<15000m?/h,取15000m?/h

  ⑨中厅:V2-3=2×49560=99120m?/h<107000m?/h,取107000m?/h

  将以上数值归纳于下表。

  各防烟分区排风量数值明细表:

  【编写:暖立方壁舒服家居网】

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