一、機(jī)械排煙系統(tǒng)的組成

在不具備自然排煙條件時，機(jī)械排煙系統(tǒng)能將火災(zāi)中建筑房間、走道中的煙氣和熱量排出建筑，為人員安全疏散和滅火救援行動創(chuàng)造有利條件。

機(jī)械排煙系統(tǒng)是由擋煙壁（活動式或固定式擋煙垂壁，或擋煙隔墻、擋煙梁）、排煙口（或帶有排煙閥的排煙口）、排煙防火閥、排煙道、排煙風(fēng)機(jī)和排煙出口組成。

二、機(jī)械排煙系統(tǒng)的工作原理

當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，采用機(jī)械排煙系統(tǒng)，將房間、走道等空間的煙氣排至建筑物外。通常是由火場人員手動控制或由感煙探測將火災(zāi)信號傳遞給防排煙控制器，開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在發(fā)生火災(zāi)的防煙分區(qū)內(nèi)，并打開排煙口以及和排煙口聯(lián)動的排煙防火閥，同時關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)和送風(fēng)管道內(nèi)的防火調(diào)節(jié)閥防止煙氣從空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)蔓延到其他非著火房間，最后由設(shè)置在屋頂?shù)呐艧煓C(jī)將煙氣通過排煙管道排至室外。如圖3-10-8所示。

圖3-10-8 機(jī)械排煙方式

（a）局部機(jī)械排煙方式 （b）集中機(jī)械排煙方式

目前常見的有機(jī)械排煙與自然補(bǔ)風(fēng)組合、機(jī)械排煙與機(jī)械補(bǔ)風(fēng)組合、機(jī)械排煙與排風(fēng)合用、機(jī)械排煙與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)合用等形式，如圖3-10-9，圖3-10-10所示。一般要求如下：

1.排煙系統(tǒng)與通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜分開設(shè)置。當(dāng)合用時，應(yīng)符合下列條件：系統(tǒng)的風(fēng)口、風(fēng)道、風(fēng)機(jī)等應(yīng)滿足排煙系統(tǒng)的要求；當(dāng)火災(zāi)被確認(rèn)后，應(yīng)能開啟排煙區(qū)域的排煙口和排煙風(fēng)機(jī)，并在15s內(nèi)自動關(guān)閉與排煙無關(guān)的通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)。

圖3-10-9 機(jī)械排煙和排風(fēng)合用系統(tǒng)示意圖

1－排風(fēng)機(jī)；2－排煙防火閥及止回閥；3－排煙風(fēng)機(jī)；4－止回閥或電動風(fēng)閥；5、7－排煙口；6、8－排風(fēng)口

圖3-10-10 利用通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)械送風(fēng)與機(jī)械排煙組合式排煙系統(tǒng)

2.走道的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜豎向設(shè)置；房間的機(jī)械排煙系統(tǒng)宜按防煙分區(qū)設(shè)置。

3.排煙風(fēng)機(jī)的全壓應(yīng)按排煙系統(tǒng)最不利環(huán)管道進(jìn)行計(jì)算，其排煙量應(yīng)增加漏風(fēng)系數(shù)。

4.人防工程機(jī)械排煙系統(tǒng)宜單獨(dú)設(shè)置或與工程排風(fēng)系統(tǒng)合并設(shè)置。當(dāng)合并設(shè)置時，必須采取在火災(zāi)發(fā)生時能將排風(fēng)系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)的措施。

5.車庫機(jī)械排煙系統(tǒng)可與人防、衛(wèi)生等排氣、通風(fēng)系統(tǒng)合用。

三、機(jī)械排煙系統(tǒng)的選擇

1.建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)排煙設(shè)施，但不具備自然排煙條件的房間、走道及中庭等，均應(yīng)采用機(jī)械排煙方式。高層建筑主要受自然條件（如室外風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)向等）的影響會較大，一般采用機(jī)械排煙方式較多。

2.人防工程下列部位應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施：

（1）建筑面積大于50㎡，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的房間、大廳；

（2）丙、丁類生產(chǎn)車間；

（3）總長度大于20m的疏散走道；

（4）電影放映間、舞臺等。

3.除敞開式汽車庫、建筑面積小于1000㎡ 的地下一層汽車庫和修車庫外，汽車庫、修車庫應(yīng)設(shè)置排煙系統(tǒng)（可選機(jī)械排煙系統(tǒng)）。

4.機(jī)械排煙系統(tǒng)橫向應(yīng)按每個防火分區(qū)獨(dú)立設(shè)置。

5.建筑高度超過50m的公共建筑和建筑高度超過100m的住宅排煙系統(tǒng)應(yīng)豎向分段獨(dú)立設(shè)置，且每段高度，公共建筑不宜超過50m，住宅不宜超過100m。

需要注意的是，在同一個防煙分區(qū)內(nèi)不應(yīng)同時采用自然排煙方式和機(jī)械排煙方式，因?yàn)檫@兩種方式相互之間對氣流會造成干擾，影響排煙效果。尤其是在排煙時，自然排煙口還可能會在機(jī)械排煙系統(tǒng)動作后變成進(jìn)風(fēng)口，使其失去排煙作用。

四、機(jī)械排煙系統(tǒng)的組件與設(shè)置要求

（一）排煙風(fēng)機(jī)

1.排煙風(fēng)機(jī)可采用離心式或軸流排煙風(fēng)機(jī)(滿足280℃時連續(xù)工作30min的要求)，排煙風(fēng)機(jī)入口處應(yīng)設(shè)置280℃能自動關(guān)閉的排煙防火閥，該閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖，當(dāng)該閥關(guān)閉時，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.排煙風(fēng)機(jī)宜設(shè)置在排煙系統(tǒng)的頂部，煙氣出口宜朝上，并應(yīng)高于加壓送風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，兩者垂直距離或水平距離應(yīng)符合：豎向布置時，送風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在排煙機(jī)出風(fēng)口的下方，其兩者邊緣最小垂直距離不應(yīng)小于3.00m；水平布置時，兩者邊緣最小水平距離不應(yīng)小于10m。

3.排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在專用機(jī)房內(nèi)，該房間應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的隔墻和1.50h的樓板及甲級防火門與其它部位隔開。風(fēng)機(jī)兩側(cè)應(yīng)有600mm以上的空間。當(dāng)必須與其他風(fēng)機(jī)合用機(jī)房時，應(yīng)符合下列條件：

（1）機(jī)房內(nèi)應(yīng)設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)；

（2）機(jī)房內(nèi)不得設(shè)有用于機(jī)械加壓送風(fēng)的風(fēng)機(jī)與管道；

4.排煙風(fēng)機(jī)與排煙管道上不宜設(shè)有軟接管。當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)及系統(tǒng)中設(shè)置有軟接頭時，該軟接頭應(yīng)能在280℃的環(huán)境條件下連續(xù)工作不少于30min。

（二）排煙防火閥

排煙系統(tǒng)豎向穿越防火分區(qū)時垂直風(fēng)管應(yīng)設(shè)置在管井內(nèi)，且與垂直風(fēng)管連接的水平風(fēng)管應(yīng)設(shè)置280℃排煙防火閥。排煙防火閥安裝在排煙系統(tǒng)管道上，平時呈關(guān)閉狀態(tài)，火災(zāi)時由電訊號或手動開啟，同時排煙風(fēng)機(jī)啟動開始排煙；當(dāng)管內(nèi)煙氣溫度達(dá)到280℃時自動關(guān)閉，同時排煙風(fēng)機(jī)停機(jī)。

（三）排煙閥（口）

1.排煙閥（口）的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

（1）排煙口應(yīng)設(shè)在防煙分區(qū)所形成的儲煙倉內(nèi)。用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置排煙口，排煙口應(yīng)盡量設(shè)置在防煙分區(qū)的中心部位，排煙口至該防煙分區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過30m，如圖3-10-17所示。

3-10-17 房間、走道排煙口至防煙區(qū)最遠(yuǎn)水平距離示意圖

（2）走道內(nèi)排煙口應(yīng)設(shè)置在其凈空高度的1/2以上，當(dāng)設(shè)置在側(cè)墻時，其最近的邊緣與吊頂?shù)木嚯x不應(yīng)大于0.50m，如圖3-10-18所示。

圖3-10-18 排煙口設(shè)置的有效高度

2.火災(zāi)時由火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動開啟排煙區(qū)域的排煙閥（口），應(yīng)在現(xiàn)場設(shè)置手動開啟裝置；

3.排煙口的設(shè)置宜使煙流方向與人員疏散方向相反，排煙口與附近安全出口相鄰邊緣之間的水平距離不應(yīng)小于1.50m，如圖3-10-19所示。

圖3-10-19 疏散方向與排煙口的布置

4.每個排煙口的排煙量不應(yīng)大于最大允許排煙量。

5.當(dāng)排煙閥（口）設(shè)在吊頂內(nèi)，通過吊頂上部空間進(jìn)行排煙時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）封閉式吊頂?shù)牡跗巾斏显O(shè)置的煙氣流入口的頸部煙氣速度不宜大于1.50m/s，且吊頂應(yīng)采用不燃燒材料；

（2）非封閉吊頂?shù)牡蹴旈_孔率不應(yīng)小于吊頂凈面積的25%，且應(yīng)均勻布置。

6.單獨(dú)設(shè)置的排煙口，平時應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，其控制方式可采用自動或手動開啟方式；手動開啟裝置的位置應(yīng)便于操作；排風(fēng)口和排煙口合并設(shè)置時，應(yīng)在排風(fēng)口或排風(fēng)口所在支管設(shè)置自動閥門，該閥門必須具有防火功能，并應(yīng)與火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動；火災(zāi)時，著火防煙分區(qū)內(nèi)的閥門仍應(yīng)處于開啟狀態(tài)，其他防煙分區(qū)內(nèi)的閥門應(yīng)全部關(guān)閉。

7.排煙口的尺寸可根據(jù)煙氣通過排煙口有效截面時的速度不大于10m/s進(jìn)行計(jì)算。排煙速度越高，排出氣體中空氣所占比率越大，因此排煙口的最小截面積一般不應(yīng)小于0.04㎡。

8.當(dāng)同一分區(qū)內(nèi)設(shè)置數(shù)個排煙口時，要求做到所有排煙口能同時開啟，排煙量應(yīng)等于各排煙口排煙量的總和。

（四）排煙管道

1.排煙管道必須采用不燃材料制作，且不應(yīng)采用土建風(fēng)道。當(dāng)采用非金屬材料風(fēng)道時，管道風(fēng)速不應(yīng)大于20m/s；當(dāng)采用非金屬材料風(fēng)道時，不應(yīng)大于15m/s。

排煙管道的厚度應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50243)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.當(dāng)?shù)蹴攦?nèi)有可燃物時，吊頂內(nèi)的排煙管道應(yīng)采用不燃燒材料進(jìn)行隔熱，并應(yīng)與可燃物保持不小于150mm的距離。

3.排煙管道井應(yīng)采用耐火極限不小于1.00h的隔墻與相鄰區(qū)域分隔；當(dāng)墻上必須設(shè)置檢修門時，應(yīng)采用乙級防火門；排煙管道的耐火極限不應(yīng)低于0.50h，當(dāng)水平穿越兩個及兩個以上防火分區(qū)或排煙管道在走道的吊頂內(nèi)時，其管道的耐火極限不應(yīng)小于1.50h；排煙管道不應(yīng)穿越前室或樓梯間，如果確有困難必須穿越時，其耐火極限不應(yīng)小于2.00h，且不得影響人員疏散。

4.當(dāng)排煙管道豎向穿越防火分區(qū)時，垂直風(fēng)道應(yīng)設(shè)在管井內(nèi)，且排煙井道必須要有1.00h的耐火極限。當(dāng)排煙管道水平穿越兩個及兩個以上防火分區(qū)時，或者布置在走道的吊頂內(nèi)時，為了防止火焰燒壞排煙風(fēng)管而蔓延到其他防火分區(qū)，要求排煙管道應(yīng)采用耐火極限1.50h的防火風(fēng)道，其主要原因是耐火極限1.50h防火管道與280℃排煙防火閥的耐火極限相當(dāng)，可以看作防火閥的延伸，另外，可以精簡防火閥的設(shè)置，減少誤動作，提高排煙的可靠性。

當(dāng)確有困難需要穿越特殊場合（如：通過消防前室、樓梯間、疏散通道等處）時，排煙管道的耐火極限不應(yīng)低于2.00h，主要考慮在極其特殊的情況下穿越上述區(qū)域時，應(yīng)采用2.00h的耐火極限的加強(qiáng)措施，確保人員能安全疏散。排煙風(fēng)道的耐火極限應(yīng)符合國家相應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。圖3-10-20為一些常用的、推薦的處理方法。

圖3-10-20 排煙管道布置示意圖

（五）擋煙垂壁

擋煙垂壁是為了阻止煙氣沿水平方向流動而垂直向下吊裝在頂棚上的擋煙構(gòu)件，其有效高度不小于500mm。擋煙垂壁可采用固定式或活動式，當(dāng)建筑物凈空較高時可采用固定式的，將擋煙垂壁長期固定在頂棚上；當(dāng)建筑物凈空較低時，宜采用活動式。擋煙垂壁應(yīng)用不燃燒材料制作，如鋼板、防火玻璃、無機(jī)纖維織物、不燃無機(jī)復(fù)合板等?；顒邮降膿鯚煷贡趹?yīng)由感煙控測器控制，或與排煙口聯(lián)動，或受消防控制中心控制，但同時應(yīng)能就地手動控制。活動擋煙垂壁落下時，其下端距地面的高度應(yīng)大于1.80m。

五、補(bǔ)風(fēng)

（一）補(bǔ)風(fēng)原理

根據(jù)空氣流動的原理，在排出某一區(qū)域空氣的同時，也需要有另一部分的空氣與之補(bǔ)充。排煙系統(tǒng)排煙時，補(bǔ)風(fēng)的主要目的是為了形成理想的氣流組織，迅速排除煙氣，有利于人員的安全疏散和消防救援。

（二）補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的選擇

對于建筑地上部分的機(jī)械排煙的走道、小于500㎡的房間，由于這些場所的面積較小，排煙量也較小，可以利用建筑的各種縫隙，滿足排煙系統(tǒng)所需的補(bǔ)風(fēng)，為了簡便系統(tǒng)管理和減少工程投入，可以不用專門為這些場所設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。除這些場所以外的排煙系統(tǒng)均應(yīng)設(shè)置補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

（三）補(bǔ)風(fēng)的方式

補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)直接從室外引入空氣，可采用疏散外門、手動或自動可開啟外窗等自然進(jìn)風(fēng)方式以及機(jī)械送風(fēng)方式。

1.自然補(bǔ)風(fēng)

在同一個防火分區(qū)內(nèi)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)可以采用疏散外門、手動或自動可開啟外窗進(jìn)行排煙補(bǔ)風(fēng)，并保證補(bǔ)風(fēng)氣流不受阻隔，但是不應(yīng)將防火門、防火窗作為補(bǔ)風(fēng)途徑。

2.機(jī)械補(bǔ)風(fēng)

（1）機(jī)械排煙與機(jī)械補(bǔ)風(fēng)組合方式。利用排煙機(jī)通過排煙口將著火房間的煙氣排到室外，同時對走廊、樓梯間前室和樓梯間等利用送風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng)，使疏散通道的空氣壓力高于著火房間的壓力，從而防止煙氣從著火房間滲漏到走廊，確保疏散通道的安全。這種方式也稱為全面通風(fēng)排煙方式。該方式防煙、排煙效果好，不受室外氣象條件影響，但系統(tǒng)較復(fù)雜、設(shè)備投資較高，耗電量較大。要維持著火房間的負(fù)壓差，需要設(shè)置良好的調(diào)節(jié)裝置，控制進(jìn)風(fēng)和排煙的平衡。如圖3-10-21所示。

（2）自然排煙與機(jī)械補(bǔ)風(fēng)組合方式。這種方式采用機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)向走廊、前室和樓梯間送風(fēng)，使這些區(qū)域的空氣壓力高于著火房間，防止煙氣竄人疏散通道；著火房間的煙氣通過外窗或?qū)Ｓ门艧熆谝宰匀慌艧煹姆绞脚胖潦彝狻＿@種方式需要控制加壓區(qū)域的空氣壓力，避免與著火房間壓力相差過大所導(dǎo)致滲入著火房間的新鮮空氣過多，助長火災(zāi)的發(fā)展。

圖3-10-18 機(jī)械排煙的方式

1，5－火源；2，6－排煙風(fēng)機(jī)；3，7－排煙口；4，8－進(jìn)（送）風(fēng)口；9－通風(fēng)機(jī)

（四）補(bǔ)風(fēng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

1.補(bǔ)風(fēng)量

（1）補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)直接從室外引入空氣，補(bǔ)風(fēng)量不應(yīng)小于排煙量的50%。

（2）汽車庫內(nèi)無直接通向室外的汽車疏散出口的防火分區(qū)，當(dāng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時，應(yīng)同時設(shè)置進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，且送風(fēng)量不宜小于排煙量50%。

（3）在人防工程中，當(dāng)補(bǔ)風(fēng)通路的空氣阻力不大于50Pa時，可自然補(bǔ)風(fēng)；當(dāng)補(bǔ)風(fēng)通路的空氣阻力大于50Pa時，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)時可轉(zhuǎn)換成補(bǔ)風(fēng)的機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)或單獨(dú)的機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量不應(yīng)小于排煙風(fēng)量的50%。

2.補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速

機(jī)械補(bǔ)風(fēng)口的風(fēng)速不宜大于10m/s，人員密集場所補(bǔ)風(fēng)口的風(fēng)速不宜大于5m/s；自然補(bǔ)風(fēng)口的風(fēng)速不宜大于3m/s。

（五）補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)組件與設(shè)置

1.補(bǔ)風(fēng)口

補(bǔ)風(fēng)口與排煙口設(shè)置在同一空間內(nèi)相鄰的防煙分區(qū)時，補(bǔ)風(fēng)口位置不限；當(dāng)補(bǔ)風(fēng)口與排煙口設(shè)置在同一防煙分區(qū)時，補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在儲煙倉下沿以下；補(bǔ)風(fēng)口與排煙口水平距離不應(yīng)少于5m。機(jī)械送風(fēng)口或自然補(bǔ)風(fēng)口設(shè)于儲煙倉以下，才能形成理想的氣流組織。補(bǔ)風(fēng)口如果設(shè)置位置不當(dāng)?shù)脑?會造成對流動煙氣的攪動,嚴(yán)重影響煙氣導(dǎo)出的有效組織，或由于補(bǔ)風(fēng)受阻,使排煙氣流無法穩(wěn)定導(dǎo)出，所以必須對補(bǔ)風(fēng)口的設(shè)置有嚴(yán)格要求。

2.補(bǔ)風(fēng)機(jī)

補(bǔ)風(fēng)機(jī)的設(shè)置與機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的要求系統(tǒng)。排煙區(qū)域所需的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)與排煙系統(tǒng)聯(lián)動開閉。