消防设计要点：机械排烟系统设计指南
消防设计要点：机械排烟系统设计指南
机械排烟系统是建筑消防设计中的重要组成部分，其设计的合理性和有效性直接关系到火灾发生时人员的安全疏散和火势的控制。本文详细介绍了机械排烟系统的设计要点，包括排烟口、排烟风道、排烟风机以及补风系统的设计要求和具体参数，为从事消防设计、建筑机电等相关领域的专业人员提供详细的指导和帮助。
机械排烟系统设计要点
机械排烟系统与通风和空气调节系统一般情况下应分开设置。特殊条件下，也可利用通风和空气调节系统进行排烟，但必须采取相应的安全措施，如设有在火灾时能将通风和空气调节系统自动切换为排烟系统的装置等。
排烟口
① 排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，以利于烟气排出。
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1m。为防止排烟口聚集人流堵住安全出口，规定排烟口与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m。墙面上的排烟口宜设置在距顶棚800mm以内的高度上，当顶棚高度超过3m时，排烟口可设在距地面2.1m 以上的高度上。
② 每个防烟分区内均应设置排烟口，排烟口至该防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m。
③ 每个防烟分区可以设置一个或几个排烟口，要求做到一个防烟分区内的排烟口能同时开启，排烟量等于各排烟口排烟量的总和。
④ 合理布置排烟口，尽量考虑使烟气气流与人流疏散方向相反。
⑤ 一般排烟口平时常闭，排烟时可通过手动或自动方式开启，手动复位。选用时应参阅相关产品样本。
手动开启。人手操纵机械开关或电动开关使排烟口开启，分就地操作和远距离操作两种。就地操作时开启装置宜设在墙面上，距地面0.8~1.5m处;从顶棚下垂时，距地面宜为1.8m。有些排烟口还同时具备远距离手动开启或DC 24V电讯号开启的功能，详见有关产品样本。
自动开启。分为与烟感器联动开启和温度熔断器动作两种。
⑥ 每个排烟系统，排烟口数量不宜多于30个。
⑦ 排烟口的尺寸。可根据烟气通过排烟口有效断面时的速度不大于10m/s来计算，排烟口的最小面积不宜小于0.04m2。根据排烟风速的要求，可按表9-2确定常用排烟口尺寸。不同类型、不同厂家的排烟口规格尺寸都不尽相同，应以厂家样本作为选择依据。
排烟风道
①排烟风道的材料。风道材料必须为不燃烧材料，宜采用镀锌钢板或冷轧钢板，也可采用混凝土制品，但不宜采用砖砌风道(漏风量较大)。金属排烟风道其壁厚依风道大小取0.8~1.2mm;与防火阀门连接的排烟风道，穿过防火楼板或防火墙时，风道厚度应采用不小于1.5mm 的钢板制作。排烟时风道不应变形或脱落，同时应有良好的气密性。风道配件应采用钢板制作。
② 排烟风道的保温。排烟风道应采用非燃材料进行保温隔热，采用玻璃纤维材料时，应与可燃物保持不小于150mm 的距离。 保温层厚度不应小于25mm。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。
③ 排烟风道的风速。采用金属材料风道时，风速不应大于 20m/s采用非金属材料风道时，风速不应大于15m/s。
④ 排烟风道原则上不应穿越防火分区。垂直穿越各层的竖风道应采用由耐火材料构成的专用或合用管道井或采用混凝土风道（具体应依据最新的防排烟规范和建筑防火最新规范）。
⑤ 排烟管道在穿越排烟机房楼板或其防火墙处，垂直排烟管道与每层水平排烟支管交接处的水平管段上，均应设置温度达到280℃即关闭的排烟防火阀，并应符合下列要求。
该阀门应采用不小于1.5mm厚的钢板制作。
该阀门必须牢固地固定在墙壁上或楼板上。
在便于检查阀门的部位应设置检查口，且能看清阀门叶片的开闭和动作状态。
防火墙与该阀门之间的风道，应做10mm以上的耐火保护壳或采用厚度1.5mm以上的钢板制作，采用受热时不宜变形的结构。
⑥ 烟气排出口应采用1.5mm厚的钢板或具有同等耐热性能的材料制作，此外烟气排出口的位置应考虑风速、风向、道路状况及周围建筑物等因素，确保排除烟气的同时不妨碍人员避难和灭火活动的进行。
排烟风机
① 排烟风机可以采用专用排烟轴流风机，并应在其机房人口处设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。
②排烟风机应设置在该排烟系统最高排烟口的上部，位于防火分区的机房内。当设在机房有困难时，也尽量使排烟风机与其所负担的房间或走道之间由墙体、楼板等隔开，以确保风机安全运行。
③ 若排烟风机的设置地点为耐火构造，且当其热量向周围传递时，不会发生事故，此时机壳外可不保温。
④为维修方便，离心风机外壳与墙壁或其他设备之间的距离不应小于600mm，如下图示(图中W均应大于600mm)。此外，离心风机应设在混凝土或钢架基础上。近年来生产的专用排烟轴流风机，在应用上则有更大灵活性。
⑤ 排烟风机应有备用电源并能自动切换。排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。
⑥对于自带发电机的排烟机房，还应设计用于风机排除余热的全面通风系统。
⑦ 排烟风机应与该排烟系统的任一排烟口联锁，以确保任何一个排烟口开启且排烟风机都能自动启动。
⑧ 排烟风机的选择
排烟风机的风量。应在计算的系统排烟量的基础上考虑一定的排烟风道漏风系数，金属制风道漏风系数取1.1
1.2，混凝土风道漏风系数取1.21.3。排烟风机的风压。应按排烟系统最不利条件进行水力计算得到，即应满足当该系统最远的两个防烟分区内的排烟口同时开启的条件。
机械排烟系统的补风
机械排烟设计应考虑补风的途径，在不能自然补风时应进行机械补风，恰当的补风可使排烟效果更好。一般考虑地上建筑机械排烟时，有门窗洞口及其缝隙的空气渗透，可以不进行补风就能有较好效果;但是对于地下建筑来说，由于其周边于封闭条件下，因此必须设有补风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。
机械排烟系统排烟量的确定
排烟量确定总的原则如下：
①当排烟风机只担负一个防烟分区或净空高度不大于 6m的不划分防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算系统排烟量，此时单台风机最小排烟量不应小于7200m/h
② 当排烟风机担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算系统排烟量，系统排烟量的最大值为60000m3/h。
即：当排烟风机不论是水平方向或垂直方向担负两个或两个以上防烟分区时，只按两个防烟分区同时排烟确定风机的风量。从这一点上看，每个系统所担负的防烟分区的数量不宜过多，否则可靠性降低;同时也应注意着火时，最多只能同时开启两个防烟分区的排烟口，否则排烟量将达不到要求。
③ 排烟风道风量的确定原则依此类推，具体如下：
当排烟风道只负担一个防烟分区时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算该风道排烟量。
当排烟风道担负两个或两个以上防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m/h计算该风道排烟量。