机械送风系统和管道式自然送风系统的室外进风装置,应设在室外空气比较洁净的地点,在水平和竖直方向上都要尽量远离和避开污染源。
进风口的底部距室外地坪不宜小于2m,进风口处应设置用木板、薄钢板或铝合金制作的百叶窗。
是进风装置的两种构造形式。其中,图(a)是贴附于建筑物的外墙外;图(b)是做成离开建筑物而独立的构筑物。
如果在屋顶上部吸入室外空气,进风口应高出屋面0.5m以上,以免吸入屋面上的灰尘或冬季被积雪堵塞。
机械送风系统的进风室常设在地下室或底层,在工业厂房里为减少占地面积也可设在平台上。图4-8-12和图4-8-13分别为布置在地下室和平台上的进风室示意图。
管道式自然排风系统通过屋顶向室外排风。排风装置的构造形式与进风装置相同,如图4-8-14(a)所示。排风口应高出屋面0.5m以上,若附近设有进风装置,则应比进风口至少高出2m。
机械排风系统一般也从屋顶排风,以减轻对附近环境的污染。为保证排风效果,往往在排风口上加设一个风帽,如图4-8-14(b)所示。当从屋顶排风不便时,也可从墙上排出,如图4-8-15所示。
四、风 机
在民用建筑中,下列部位如采用自然通风达不到安全卫生及生产要求时,应采用机械通风或自然与机械的联合通风:(1)没有设空调系统的地下室房间;(2)厨房、卫生间、盥洗室及浴室等;(3)散发余热、余湿、粉尘、抽烟、有毒气体、腐蚀性气体及易燃易爆
为实现上述的通风过程,必须由风机提供通风的动力。在通风和空调工程中,常用的风机有离心式和轴流式两种类型。以下介绍几种常用风机的使用和安装。
(一)卫生间通风器
卫生间应尽量采用自然通风方式。但对于内厕所又无法设集中排风者,则一般用轴流式通风机或交流式排气扇,安装在外墙上或管道上进行排风,也可以用斜流式管道风机进行排风。对于多层和高层建筑,卫生间竖向布置集中、整齐,一般设专门的排风竖井,在每个卫生间的吊顶上安装一台自带止回装置的卫生间通风器,用短管与竖井相连接,再在竖井顶部的屋面上设集中排风机。卫生间的门上开一个小百叶窗,靠负压补充新风。通风器的安装,如图4-8-15所示。
(二)离心式通风机
离心式通风机作为送风和排风的主要设备,常安装在室内地面上、平台上,也可以安装在屋面上,但一般下面都有减振基座和减振器组成的减振体系。减振体系放在土建做好的凸台上即可,不需特殊固定。如果放在屋面上,要注意做好凸台与屋面接缝处的防雨措施。风机机号在5号以下者,还常用钢支架安装在砖墙或砖柱上。离心式通风机安装,如图4-8-16所示。图中尺寸A、B、C,根据不同的风机规格由设计人确定。
(三)屋顶通风机
屋顶通风机最适合于位于顶层房间的室内排风和设专门排风竖井顶部的屋面上集中排风。
第三节 高层建筑防烟、排烟
一、设置防烟、排烟设施的必要性
现代化的高层民用建筑,可燃的装修、陈设较多,还有相当多的高层建筑使用了大量的塑料装修、化纤地毯和用泡沫塑料填充的家具。这些可燃物在燃烧过程中,会产生大量的有毒烟气和热,同量要消耗大量的氧气。
据日本、英国对火灾中造成人员伤亡的原因统计表明,由于CO中毒窒息死亡或被其它有毒烟气熏死者,一般占火灾总死亡人数的40%~50%,最高达65%以上;而被火烧死的人当中,多数是先中毒窒息晕倒后被烧死的。如日本“千日”百货大楼火灾,死亡的118人中就有93人是被烟熏死的。
据测定分析,烟气中含有CO、、CO2、HF、HC1等多种有毒成分,高温缺氧又会对人体造成危害;同时,烟气有遮光作用,使人的能见度下降。这对疏散和救援活动造成很大的障碍。
为了及时排除有害烟气,保障高层建筑内人员的安全疏散和有利于消防扑救,在高层建筑中设置防烟、排烟设施是十分必要的。
二、高层建筑防烟、排烟设施设置的范围
凡建筑高度超过24m的新建、扩建和改建的高层民用建筑(不包括单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑,以及高层民用建筑中的人民防空地下室)及其相连的且高度不超过24m的裙房设有防烟楼梯及消防电梯,均应进行防烟、排烟设计。
需要设置防烟、排烟的部位有:(1)防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或两者合用前室。(2)一类建筑和高度超过32m的二类建筑的下列部位:①长度超过20m的内走道;②面积超过100㎡,且经常有人停留或可燃物较多的房间;③封闭避难层;④室内中庭。(3)总面积超过200㎡或一个房面积超过100㎡并且经常有人停留或可燃物较多的地下室房间。
防火的目的,是防止火灾的发生与蔓延,以及有利于扑灭火灾;防、排烟的目的,是将火灾产生的大量烟气及时予以排除,以及阻止烟气向防烟分区以外扩散,以确保建筑物内人员的顺利疏散、安全避难和为消防队员创造有利的扑救条件。因此,防、排烟是进行安全疏散的必要手段。如随着火势的猛烈扩大,当火灾区域内温度达到280℃时,人员疏散完毕或疏散无法进行时,排烟设备在其所属的防火分区内应部分停止运行,以防风助火势。
防、排烟的设计理论,就是对烟气控制的理论。从烟气控制的理论分析:对于一幢建筑物,当内部某个房间或部位发生火灾时,应迅速采取必要的防、排烟措施,对火灾区域实行排烟控制,使火灾产生的烟气和热量能迅速排除,以利于人员的疏散和扑救;对非火灾区域的空气压力,阻止烟气的侵入,控制火势的蔓延。如美国“西雅图大楼”的防、排烟系统,采用了计算机控制,当收到烟气或热感应器发出的信号时,计算机立即命令空调系统进入火警状态,火灾区域的风机立即停止运行,空调系统转而进入排烟运作;同时,非火灾区域的空调系统继续送风,并停止回风和排风,使非火灾区处于正压状态,以阻止烟气侵入。这种防、排烟系统,对减少火灾的损失是很有效的。但是,这种系统的控制和运行,需要先进的控制设备及技术管理水平,投资比较高,目前我国的经济技术条件较难达到。
从当前我国国情出发,《高层民用建筑设计防火规范》对设置防烟、排烟设施的范围作出规定。具体可按以下两个部分考虑:(1)防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室、封闭避难层按条件设置防烟设施;(2)走廊、房间及室内中庭等按条件设置机械排烟设施或采用可开启外窗的自然排烟措施。
三、高层建筑防烟、排烟的设计程序
进行防、排烟设计时,首先要了解清楚建筑物的防火分区,并且合理划分防烟分区。防烟分区应在同一防火分区内,其建筑面积不宜过大,一般不超过500㎡。然后,再确定合理的防、排烟方式和进一步选择合理的防、排烟系统,继而确定送风道、排风道、排烟口、防火阀等位置。
四、高层建筑自然排烟
自然排烟,是在自然力作用下,使室内外空气对流进行排烟。自然力包括火灾时可燃物燃烧产生的热量使室内空气温度升高,由于室内外空气容重的不同产生热压;室外空气流动产生的风压,随作用于建筑物位置的不同而变化,在建筑物的迎风面产生正压,背风面产生负压。当火灾房间处在迎风面时,由于排烟口受到风压作用,烟气很难排出,甚至把烟气吹进走廊和其它房间,引起烟气在建筑物内扩散;当火灾房间处于背风面时,烟气才能较顺利地排至室外。这种排烟方式经济、简单、易操作,不需使用动力及专用设备。
自然排烟的方式可分为:(1)利用可开启的外窗进行自然排烟,如4-8-18所示。(2)利用室外阳台或凹廊进行自然排烟。
需要说明的是,对于无窗房间、内走道和前室,设置专用排烟竖井、排烟口的自然排烟方式已被取消。其原烟在于,原参照日本建筑基本法的排烟竖井的截面规定要占有较大的建筑面积,很不经济,一般情况下很难被设计人员所接受。我国一些新建的高层民用建筑中采用专用自然排烟方式,其竖井截面及排烟口截面积与日本规定相比小得很多,但目前又尚无法肯定国内采用的竖井和排烟口的截面能否有良好的排烟效果。为了保证安全和扩大建筑的利用面积,从《高层民用建筑设计防火规范》中已取消了设置专用竖井的自然排烟方式。
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