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技術(shù)資料

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排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算(源引自建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) GB51251-2017)

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4.6 排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

4.6.1 排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于該系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量的1.2倍。
4.6.2 當(dāng)采用自然排煙方式時(shí)，儲(chǔ)煙倉(cāng)的厚度不應(yīng)小于空間凈高的20%，且不應(yīng)小于500mm；當(dāng)采用機(jī)械排煙方式時(shí)，不應(yīng)小于空間凈高的10%，且不應(yīng)小于500mm。同時(shí)儲(chǔ)煙倉(cāng)底部距地面的高度應(yīng)大于安全疏散所需的最小清晰高度，最小清晰高度應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.9條的規(guī)定計(jì)算確定。
4.6.3 除中庭外下列場(chǎng)所一個(gè)防煙分區(qū)的排煙量計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 建筑空間凈高小于或等于6m的場(chǎng)所，其排煙量應(yīng)按不小于60 m3/ （h·m2）計(jì)算，且取值不小于15000m3  /h，或設(shè)置有效面積不小于該房間建筑面積2%的自然排煙窗（口）。
    2 公共建筑、工業(yè)建筑中空間凈高大于6m的場(chǎng)所，其每個(gè)防煙分區(qū)排煙量應(yīng)根據(jù)場(chǎng)所內(nèi)的熱釋放速率以及本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.6條~第4.6.13條的規(guī)定計(jì)算確定，且不應(yīng)小于表4.6.3中的數(shù)值，或設(shè)置自然排煙窗（口），其所需有效排煙面積應(yīng)根據(jù)表4.6.3及自然排煙窗（口）處風(fēng)速計(jì)算。
表4.6.3 公共建筑、工業(yè)建筑中空間凈高大于6m場(chǎng)所的計(jì)算排煙量及自然排煙側(cè)窗（口）部風(fēng)速
注：1.建筑空間凈高大于9.0m的，按9.0m取值；建筑空間凈高位于表中兩個(gè)高度之間的，按線性插值法取值；表中建筑空間凈高為6m處的各排煙量值為線性插值法的計(jì)算基準(zhǔn)值。
       2.當(dāng)采用自然排煙方式時(shí)，儲(chǔ)煙倉(cāng)厚度應(yīng)大于房間凈高的20%；自然排煙窗（口）面積=計(jì)算排煙量/自然排煙窗（口）處風(fēng)速；當(dāng)采用頂開(kāi)窗排煙時(shí)，其自然排煙窗（口）的風(fēng)速可按側(cè)窗口部風(fēng)速的1.4倍計(jì)。
    3 當(dāng)公共建筑僅需在走道或回廊設(shè)置排煙時(shí)，其機(jī)械排煙量不應(yīng)小于13000m3/h，或在走道兩端（側(cè)）均設(shè)置面積不小于2m2的自然排煙窗（口）且兩側(cè)自然排煙窗（口）的距離不應(yīng)小于走道長(zhǎng)度的2/3。
    4 當(dāng)公共建筑房間內(nèi)與走道或回廊均需設(shè)置排煙時(shí)，其走道或回廊的機(jī)械排煙量可按60 m3/ （h·m2）計(jì)算且不小于13000m3/h，或設(shè)置有效面積不小于走道、回廊建筑面積2%的自然排煙窗（口）。
4.6.4 當(dāng)一個(gè)排煙系統(tǒng)擔(dān)負(fù)多個(gè)防煙分區(qū)排煙時(shí)，其系統(tǒng)排煙量的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)具有相同凈高場(chǎng)所時(shí)，對(duì)于建筑空間凈高大于6m的場(chǎng)所，應(yīng)按排煙量最大的一個(gè)防煙分區(qū)的排煙量計(jì)算；對(duì)于建筑空間凈高為6m及以下的場(chǎng)所，應(yīng)按同一防火分區(qū)中任意兩個(gè)相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計(jì)算。
    2 當(dāng)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)具有不同凈高場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)采用上述方法對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)場(chǎng)所所需的排煙量進(jìn)行計(jì)算，并取其中的最大值作為系統(tǒng)排煙量。
4.6.5 中庭排煙量的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 中庭周圍場(chǎng)所設(shè)有排煙系統(tǒng)時(shí)，中庭采用機(jī)械排煙系統(tǒng)的，中庭排煙量應(yīng)按周圍場(chǎng)所防煙分區(qū)中最大排煙量的2倍數(shù)值計(jì)算，且不應(yīng)小于107000m3/h；中庭采用自然排煙系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按上述排煙量和自然排煙窗（口）的風(fēng)速不大于0.5m/s計(jì)算有效開(kāi)窗面積。
    2 當(dāng)中庭周圍場(chǎng)所不需設(shè)置排煙系統(tǒng)，僅在回廊設(shè)置排煙系統(tǒng)時(shí)，回廊的排煙量不應(yīng)小于本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.3條第3款的規(guī)定，中庭的排煙量不應(yīng)小于40000m3/h；中庭采用自然排煙系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按上述排煙量和自然排煙窗（口）的風(fēng)速不大于0.4m/s計(jì)算有效開(kāi)窗面積。
4.6.6 除本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.3條、第4.6.5條規(guī)定的場(chǎng)所外，其他場(chǎng)所的排煙量或自然排煙窗（口）面積應(yīng)按照煙羽流類型，根據(jù)火災(zāi)熱釋放速率、清晰高度、煙羽流質(zhì)量流量及煙羽流溫度等參數(shù)計(jì)算確定。
4.6.7 各類場(chǎng)所的火災(zāi)熱釋放速率可按本標(biāo)準(zhǔn)第4.6.10條的規(guī)定計(jì)算且不應(yīng)小于表4.6.7規(guī)定的值。設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱噴淋）的場(chǎng)所，其室內(nèi)凈高大于8m時(shí)，應(yīng)按無(wú)噴淋場(chǎng)所對(duì)待。
表4.6.7 火災(zāi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的熱釋放速率
4.6.8 當(dāng)儲(chǔ)煙倉(cāng)的煙層與周圍空氣溫差小于15℃時(shí)，應(yīng)通過(guò)降低排煙口的位置等措施重新調(diào)整排煙設(shè)計(jì)。
4.6.9 走道、室內(nèi)空間凈高不大于3m的區(qū)域，其最小清晰高度不宜小于其凈高的1/2，其他區(qū)域的最小清晰高度應(yīng)按下式計(jì)算：
Hq =1.6 +0.1·H ′            （4.6.9）
式中：Hq——最小清晰高度（m）；
           H′——對(duì)于單層空間，取排煙空間的建筑凈高度（m）；對(duì)于多層空間，取最高疏散樓層的層高（m）。
4.6.10 火災(zāi)熱釋放速率應(yīng)按下式計(jì)算：
Q =α·t2                     （4.6.10）
式中：Q——熱釋放速率（kW）；
            t——火災(zāi)增長(zhǎng)時(shí)間（s）；
           α——火災(zāi)增長(zhǎng)系數(shù)（按表4.6.10取值）（kW/s2）。
表4.6.10 火災(zāi)增長(zhǎng)系數(shù)
4.6.11 煙羽流質(zhì)量流量計(jì)算宜符合下列規(guī)定：
    1 軸對(duì)稱型煙羽流：
式中：Qc——熱釋放速率的對(duì)流部分，一般取值為Qc =0.7 Q（kW）；    
            Z——燃料面到煙層底部的高度（m）（取值應(yīng)大于或等于最小清晰高度與燃料面高度之差）；
          Z1——火焰極限高度（m）；
         Mρ——煙羽流質(zhì)量流量（kg/s）。
    2 陽(yáng)臺(tái)溢出型煙羽流：
W = w + b                           （4.6.11-5）
式中：H1——燃料面至陽(yáng)臺(tái)的高度（m）；
           Zb——從陽(yáng)臺(tái)下緣至煙層底部的高度（m）；
           W——煙羽流擴(kuò)散寬度（m）；
            w——火源區(qū)域的開(kāi)口寬度（m）；
             b——從開(kāi)口至陽(yáng)臺(tái)邊沿的距離（m），b≠0；
    3 窗口型煙羽流：
說(shuō)明: C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\1520395011(1).jpg
式中：Aw——窗口開(kāi)口的面積（m2）；
          Hw——窗口開(kāi)口的高度（m）；
          Zw——窗口開(kāi)口的頂部到煙層底部的高度（m）；
           αw——窗口型煙羽流的修正系數(shù)（m）。
4.6.12 煙層平均溫度與環(huán)境溫度的差應(yīng)按下式計(jì)算或按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A中表A選取：
△T = KQc /MρCρ            （4.6.12）
式中：△T——煙層平均溫度與環(huán)境溫度的差（K）；
           Cρ——空氣的定壓比熱，一般取Cρ=1.01 [kJ/ (kg?K ) ]；
             K——煙氣中對(duì)流放熱量因子。當(dāng)采用機(jī)械排煙時(shí)，取K =1.0；當(dāng)采用自然排煙時(shí)，取K =0.5。
4.6.13 每個(gè)防煙分區(qū)排煙量應(yīng)按下列公式計(jì)算或按本標(biāo)準(zhǔn)附錄A查表選?。?/span>
V = MρT / ρ0T0            （4.6.13-1）
T =T0 + △T          （4.6.13-2）
式中：V——排煙量（m3/s）；
         ρ0——環(huán)境溫度下的氣體密度（kg/m3），通常T0=293.15K，ρ0=1.2（kg/ m3）；
        T0——環(huán)境的絕對(duì)溫度（K）；
         T——煙層的平均絕對(duì)溫度（K）。
4.6.14 機(jī)械排煙系統(tǒng)中，單個(gè)排煙口的最大允許排煙量Vmax宜按下式計(jì)算，或按本標(biāo)準(zhǔn)附錄B選取。
式中：Vmax——排煙口最大允許排煙量 （m3/s）；
                 γ——排煙位置系數(shù)；當(dāng)風(fēng)口中心點(diǎn)到最近墻體的距離≥2倍的排煙口當(dāng)量直徑時(shí)：γ取1.0；當(dāng)風(fēng)口中心點(diǎn)到最近墻體的距離< 2倍的排煙口當(dāng)量直徑時(shí)：γ取0.5；當(dāng)吸入口位于墻體上時(shí)，γ取0.5。
               db——排煙系統(tǒng)吸入口最低點(diǎn)之下煙氣層厚度（m）；
                T——煙層的平均絕對(duì)溫度（K）；
               T0——環(huán)境的絕對(duì)溫度（K）。
4.6.15 采用自然排煙方式所需自然排煙窗（口）截面積宜按下式計(jì)算：
式中：Av——自然排煙窗（口）截面積（m2）；
          A0——所有進(jìn)氣口總面積（m2）；
          Cv——自然排煙窗（口）流量系數(shù)（通常選定在0.5?0.7之間）；
          C0——進(jìn)氣口流量系數(shù)（通常約為0.6）；
            g——重力加速度（m/s2）。
注：公式中AvCv在計(jì)算時(shí)應(yīng)采用試算法。