自然排煙的原理
自然排煙是充分利用建築物的構造，在自然力的作用下，即利用火災產生的熱煙氣流的浮力和外部風力作用，通過建築物房間或走道的開口把煙氣排至室外的排煙方式，如圖3-10-4所示，這種排煙方式的實質是通過室內外空氣對流進行排煙，在自然排煙中，必須有冷空氣和熱煙氣的排出口。
圖3-10-4 自然排煙方式
a）窗口排煙 b）豎井排煙 1、4--火源 2--排煙口 3、6--進風口 5--風帽
自然排煙設施的設置
1)排煙窗應設置在排煙區域的頂部或外牆,並應符合下列要求:
①當設置在外牆上時,排煙窗應在儲煙倉以內或室內淨高度的1/2以上,並應沿火災煙氣的氣流方向開啟。
根據煙氣上升流動的特點,排煙口的位置越高,排煙效果就越好,因此排煙口通常設置在牆壁的上部靠近頂棚處或頂棚上。當房間高度小於3.00m時,排煙口下邊緣應離頂棚面80cm以內;當房間高度在3.00-4.00m時,排煙口下邊緣應在離地板面2.10m以上的部位;而當房間高度大於4.00m時,排煙口下邊緣在房間總高度一半以上的位置即可,如圖3-10-5所示。
圖3-10-5 不同高度房間的排煙口位置
a）Ho＜3m b）Ho=3-4m c）Ho＞4m
②宜分散均勻佈置,每組排煙窗的長度不宜大於3.00m。
③設置在防火牆兩側的排煙窗之間的水平距離不應小於2.00m。
④自動排煙窗附近應同時設置便於操作的手動開啟裝置,手動開啟裝置距地面高度宜為1.30-1.50m。
⑤走道設有機械排煙系統的建築物,當房間面積不大於200㎡時,除排煙窗的設置高度及開啟方向可不限外,其餘仍按上述要求執行。
⑥室內或走道的任一點至防煙分區內最近的排煙窗的水平距離不應大於30m,當公共建築室內高度超過6.00m且具有自然對流條件時,其水平距離可增加25%。當工業建築採用自然排煙方式時,其水平距離尚不應大於建築內空間淨高的2.8倍。
2)排煙窗的有效面積應按式(3-10-1)計算,並符合以下規定：
自然排煙系統是利用火災熱煙氣的熱浮力作為排煙動力,其排煙口的排放率在很大程度上取決於煙氣的厚度和溫度,自然排煙系統的優點是簡單易行,這裡推薦採用比較成熟的英國防火設計規範的計算公式。
可開啟外窗的形式有側開窗和頂開窗。側開窗有上懸窗、中懸窗、下懸窗、平開窗和側拉窗等,如圖3-10-6所示。在設計時,必須將這些作為排煙使用的窗設置在儲煙倉內。如果中懸窗的下開口部分不在儲煙倉內,則這部分的面積不能計入有效排煙面積。在計算有效排煙面積時,側拉窗按實際拉開後的開啟面積計算,其他型式的窗按其開啟投影面積計算,可參見圖3-10-6,計算公式為：
圖3-10-6 可開啟外窗的示意圖
a）頂開窗 b）下懸窗（剖視圖） 推拉窗（平面圖） c）中懸窗（剖視圖） d）上懸窗（剖視圖） e）頂升窗（剖視圖）f）頂開窗（剖視圖）
①當窗的開啟角度大於70°時,可認為已經基本開直,有效排煙面積可認為與窗面積相等。對於懸窗,應按水平投影面積計算。對於側推窗,應按垂直投影面積計算。
②當採用百葉窗時,窗的有效面積為窗的淨面積乘以遮擋係數。根據工程實際經驗,當採用防雨百葉時,係數取0.6;當採用一般百葉時,係數取0.8。
③當屋頂採用頂升窗時,其面積應按窗洞的周長一半與窗頂升淨空高的乘積計算,但最大不超過窗洞面積(見圖3-10-6e);當外牆採用頂開窗時,其面積應按窗洞寬度與窗淨頂出開度的乘積計算,但最大不超過窗洞面積(見圖3-10-6f)。
3)當公共建築中的營業廳、展覽廳、觀眾廳、多功能廳及體育館、客運站、航站樓以及類似建築中高度超過9m的中庭等公共場所採用自然排煙方式時,應採取下列措施之一:
①有火災自動報警系統的應設置自動排煙窗。
②無火災自動報警系統的應設置集中控制的手動排煙窗。
③常開排煙口。
4)廠房和倉庫的外窗設置應符合下列要求：
①側窗應沿建築物的兩條對邊均勻設置。
②頂窗應在屋面均勻設置且宜採用自動控制;屋面斜度小於等於12°,每200㎡的建築面積應設置相應的頂窗;屋面斜度大於12°,每400㎡的建築面積應設置相應的頂窗。
5)除潔淨廠房外,設置自然排煙或機械排煙系統的任一層建築面積大於2500㎡的製鞋、製衣、玩具、塑料、木器加工儲存等丙類工業建築,尚宜或可在屋面上設置可熔性採光帶(窗),其面積應符合下列要求:
①未設置自動噴水滅火系統的或採用鋼結構屋頂或預應力混凝土屋面板的建築,不應小於樓地面面積的10%。
②其他建築不應小於樓地面面積的5%。
③可熔性採光帶(窗)按其實際面積計算。
6)當採用可開啟外窗進行自然排煙時,廠房和倉庫的可開啟外窗的排煙面積應符合下列要求:
①使用自動排煙窗時,廠房的排煙面積不應小於排煙區域建築面積的2%,倉庫的排煙面積應增加1.0倍。
②使用手動排煙窗時,廠房的排煙面積不應小於排煙區域建築面積的3%,倉庫的排煙面積應增加1.0倍。
注:當設有自動噴水滅火系統時,排煙面積可減半。
7)僅採用固定採光帶(窗)進行自然排煙時,固定採光帶(窗)的面積應達到第6)條可開啟外窗面積的2.5倍。
8)當同時設置可開啟外窗和固定採光帶(窗)時,應符合下列要求：
①當設置自動排煙窗時,自動排煙窗的面積與40%的固定採光帶(窗)的面積之和應達到第6)條規定所需的排煙面積要求。
②當設置手動排煙窗時,手動排煙窗的面積與60%的固定採光帶(窗)的面積之和應按廠房的排煙面積不小於排煙區域建築面積的3%、倉庫的排煙面積增加1.0倍來要求。
閱讀更多 行知在線教育 的文章
