防排烟系统设计是高层建筑消防设计的核心内容之一,很多设计新手会把机械加压送风(向疏散通道送风)和机械排烟(向火灾区域排烟)混为一谈。实际上,依据GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》,这两类系统的设计目标、送风方式、风量计算公式均不同。本文逐项对比说明,并给出常见场所风量取值的参考步骤。
机械加压送风的核心目的:阻挡烟气进入疏散通道
机械加压送风系统的目标,是在火灾时向楼梯间、前室、合用前室等疏散通道持续送入清洁空气,维持这些区域相对于火灾区的微正压(通常5~15Pa),从而阻挡烟气蔓延,为人员疏散争取时间。
依据GB51251-2017第3.4节,机械加压送风系统通常在以下场所设置:防烟楼梯间、独立前室、共用前室、避难层、避难间等疏散通道部位。
送风部位不同,送风量计算方法也不同。设计新人最常混淆的,是把楼梯间送风量直接套用到前室。
机械加压送风量计算公式与典型取值
依据GB51251-2017第3.4.6条和第3.4.7条,机械加压送风量按以下公式计算:
送风量 = 门洞面积 × 平均风速 × 节流系数
或按 GB 51251-2017 附录 A 表格法查表取值(更常用):
- - 防烟楼梯间:每樘门开启时送风量≥1.5m³/s(多层);高层≥2.0m³/s
- - 独立前室:每樘门开启时送风量≥2.0m³/s
- - 共用前室:每樘门开启时送风量≥3.5m³/s
- - 三合一前室:每樘门开启时送风量≥4.0m³/s
实际工程中通常按「门开启数量×风速×门洞面积」叠加计算,再考虑漏风系数(取1.2~1.5)。
机械排烟量的核心目标:排出火灾烟气
机械排烟系统的目标,是在火灾时向火灾区域或防烟分区持续排出烟气,同时由补风系统补入清洁空气,维持烟气层厚度,为人员疏散和灭火救援提供清晰的环境。
依据GB51251-2017第4.4节,机械排烟系统的风量按以下公式计算:
排烟量 = 防烟分区面积 × 排烟量换气率
或按烟气生成速率法(适用于净空高度>6m的场所):
排烟量 = 烟层厚度对应的烟气量 / 烟气冷却时间
机械排烟量的典型取值
依据GB51251-2017第4.6.3条:
- - 中庭:体积换气次数法,体积≤17000m³时按4次/h;体积>17000m³按6次/h,但总风量不应小于102000m³/h。
- - 净空高度>6m的场所:按烟羽流计算法,单个防烟分区排烟量不应小于36000m³/h(更大场所按计算)。
- - 一般走道和房间:按60m³/(h·m²) 换气率计算,或按单个防烟分区120m³/h × 防烟分区面积。
常见工程简化取值:
- - 走道(面积≤200m²):12000~30000 m³/h
- - 中庭:取计算值与102000 m³/h 比较,取大值
- - 净空>6m房间:≥36000 m³/h
送风与排风的关系:不能混为一谈
送风和排风是同一防排烟系统的两个互依部分,常被新人误以为是同一回事。区别如下:
- - 作用对象不同:送风对象是疏散通道(楼梯间、前室);排风对象是火灾区域(房间、走道、中庭)。
- - 风机选型不同:送风通常用正压型(轴流或斜流),压头通常需≥250Pa,排烟通常用排烟专用高温风机,能耐280℃/2h。
- - 启动顺序不同:火灾报警→联动开启排烟口→启动排烟机→同时启动补风机→维持区域微负压。
- - 设计阈值不同:送风量按门洞风速控制(≥0.7m/s),排风量按换气率或烟羽流计算。
实际工程中常见错误:把送风口的尺寸直接当排烟口做,或送风管材直接用普通镀锌铁皮而非耐火风管(依据GB51251第3.3节,送风管耐火极限≥1.0h)。