通风工程防排烟课程设计

通风设计说明书

题 目： 哈尔滨某购物中心防排烟设计说明 姓 名： ××× 学 号： ******** 专业班级： 建筑环境与设备工程11-1 指导教师： ××× 职 称： 讲师

2014年6月13日

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前 言

一般建筑（特别是高层建筑）发生火灾后，烟气在室内外温差引起的烟囱效应、燃烧气体的浮力和膨胀力、风力、通风空调系统、电梯的活塞效应等驱动力的作用下，会迅速从着火区域蔓延、传播到建筑物内其他的着火区域，甚至疏散通道，严重影响人员逃生及灭火，因此有效的烟气控制是保护人们生命财产安全的重要手段。

为了完成课程目标下的通风工程的课程设计，特以此说明书作为本次课设的文本说明（图纸单独打印）。设计书内容包括以排烟系统（机械排烟、中庭排烟）设计为主，防烟系统（加压送风）设计为辅等相关内容。

防排烟系统的设计是关系到生命财产安全的重要设计。为此设计原则必须严格遵守相关的设计规范。

本课程设计主要由建环11-1朱坤友设计。指导教师潘伟英、同学褚红莉以及其他关心的同学在本次设计过程中提出很多宝贵的意见和建议，对此谨致谢意。

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目录

前 言 ................................................................................................................................... 1 第一章 工程概述 ................................................................................................................. 3 第二章 设计依据 ................................................................................................................. 3 第三章 防烟分区的划分以及风量计算 ............................................................................. 3

3.1机械排烟系统的布置 ............................................................................................... 3 3.2防烟分区的命名方法（仅本设计使用） ............................................................... 3 3.3防烟分区的划分原则 ............................................................................................... 3 3.4机械排烟 ................................................................................................................... 4

3.4.1排烟方式 ........................................................................................................ 4 3.4.2机械排烟系统的排烟量 ................................................................................ 4 3.4.3机械排烟系统的分区布置 ............................................................................ 4 3.5中庭排烟 ................................................................................................................... 6

3.5.1中庭排烟的方式 ............................................................................................ 6 3.5.2中庭排烟风量 ................................................................................................ 6 3.6风机的选定 ............................................................................................................... 7

3.6.1风机的布置要求 ............................................................................................ 7 3.6.2机械排烟风机选型 ........................................................................................ 7 3.6.3中庭排烟风机选型 ........................................................................................ 7

第四章 风管 ......................................................................................................................... 7

4.1风管及排烟口的布置原则 ....................................................................................... 7 4.2风管及排烟口的选定 ............................................................................................... 7 第五章 水力计算 ................................................................................................................... 8

5.1通风系统的常用水力计算方法 ............................................................................... 8 5.2风管内空气流动的阻力计算 ................................................................................... 8 5.3水力计算表 ............................................................................................................... 8 第六章 防烟加压送风 ....................................................................................................... 10

6.1加压送风风口布置原则 ......................................................................................... 10 6.2加压风机的选择 ..................................................................................................... 10 6.3防烟加压送风量的计算 ......................................................................................... 10

6.3.1压差法加压送风量计算 .............................................................................. 10 6.3.2风速法加压送风量计算 .............................................................................. 10 6.3.3加压送风管道 .............................................................................................. 11

第七章 总结 ....................................................................................................................... 11 参考文献 ............................................................................................................................... 11

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第一章 工程概述

哈尔滨市某购物中心为建筑物高度超过24m的高层建筑。中庭体积为294.45*25=7361.25m3

第二章 设计依据

1.《采暖通风与空气调节设计规范》 GB 50019-2003 2.《建筑设计防火规范》GB50016—2006

3.《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045-95 2005年版 4.《公共建筑节能设计标准》 GB 501-2005 5.《城市区域环境噪声标准》GB 50067-97

6.建设单位提供的资料及建筑专业提供的条件图

第三章 防烟分区的划分以及风量计算

3.1机械排烟系统的布置

机械排烟系统的布置应考虑排烟效果、可靠性、经济性等原则。实际工程中，较为实用的做法是走道的机械排烟系统的宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。

3.2防烟分区的命名方法（仅本设计使用）

PY1.1-1 ：(一排烟系统).(一层)-(一防烟分区)； PY2.1-5 ：(二排烟系统).(一层)-(五防烟分区)。

3.3防烟分区的划分原则

由《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045-95（以下简称《高规》）5.1.6 设置排烟设施的走道、净高不超过6.00m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50m的梁划分防烟分区。每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，且防烟分区不应跨越防火分区。

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3.4机械排烟

3.4.1排烟方式

《高规》8.4.1 一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设置机械排烟设施。

本设计采用集中排烟的方式 3.4.2机械排烟系统的排烟量

《高规》8.4.2.1 担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00m的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60m3/h计算（单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h）。

《高规》8.4.2.2 担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。 3.4.3机械排烟系统的分区布置

楼层管段负担防烟区PY1-1PY1-2PY1-3PY1-4PY1-5PY1-6PY1-7PY1-8PY1-9PY1-3PY1-3,PY1-2PY1-4~~PY1-2PY1-4~~PY1-1PY1-9PY1-9,PY1-8PY1-9~~PY1-7PY1-9~~PY1-6PY1-9~~PY1-5风量(m3/h)12069.619476.613006.220339.417586197071972521603.612909.613006.2353.240678.840678.812909.3207.243207.243207.243207.2面积(m2)201.16324.61216.77338.99293.1328.45328.75360.06215.16首层PY1-3~PY1-2PY1-2~PY1-4PY1-4~PY1-1PY1-1~PY1.1PY1-9~PY1-8PY1-8~PY1-7PY1-7~PY1-6PY1-6~PY1-5PY1-5~PY2.1 4

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二层PY2-4~PY2-3PY2-3~PY2-2PY2-2~PY2-1PY2-1~PY1.2PY2-8~PY2-7PY2-7~PY2-6PY2-6~PY2-5PY2-5~PY2.2PY2-1PY2-2PY2-3PY2-4PY2-5PY2-6PY2-7PY2-8PY2-4PY2-4,PY2-3PY2-4~~PY2-2PY2-4~~PY2-1PY2-8PY2-8,PY2-7PY2-8~~PY2-6PY2-8~~PY2-5PY3-1PY3-2PY3-3PY3-4PY3-5PY3-6PY3-7PY3-8PY3-9PY3-10PY3-11PY3-12PY3-6PY3-6,PY3-5PY3-6~~PY3-4PY3-6~~PY3-3PY3-6~~PY3-2PY3-6~~PY3-1PY3-12PY3-12,PY3-11PY3-12~~PY3-10PY3-12~~PY3-9PY3-12~~PY3-8PY3-12~~PY3-722787.423067.618516.620587.822014.621868.82343321924.620587.841175.6135.246135.221924.686686686616069.221919.222419486.22261123109.62285721385.220345.421472.219486.220371.823109.6219.246219.246219.246219.246219.220371.840743.2944.442944.442944.445714379.79384.46308.61343.13366.913.48390.55365.41 267.82365.32374.4324.77376.85385.16380.95356.42339.09357.87324.77339.53三、四层PY3-6~PY3-5PY3-5~PY3-4PY3-4~PY3-3PY3-3~PY3-2PY3-2~PY3-1PY3-1~PY1.3PY3-12~PY3-11PY3-11~PY3-10PY3-10~PY3-9PY3-9~PY3-8PY3-8~PY3-7PY3-7~PY2.3 5

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五层PY5-5~PY5-4PY5-4~PY5-3PY5-3~PY5-2PY5-2~PY5-1PY5-1~PY1.5PY5-11~PY5-10PY5-10~PY5-9PY5-9~PY5-8PY5-8~PY5-7PY5-7~PY5-6PY5-6~PY2.5PY1.1~PY1.2PY1.2~PY1.3PY1.3~PY1.4PY1.4~PY1.5PY2.1~PY2.2PY2.2~PY2.3PY2.3~PY2.4PY2.4~PY2.5PY5-1PY5-2PY5-3PY5-4PY5-5PY5-6PY5-7PY5-8PY5-9PY5-10PY5-11PY5-5PY5-5，PY5-4PY5-5~~PY5-3PY5-5~~PY5-2PY5-5~~PY5-1PY5-11PY5-11,PY5-10PY5-11~~PY5-9PY5-11~~PY5-8PY5-11~~PY5-7PY5-11~~PY5-6一二层一二三层一二三四层一二三四五层一二层一二三层一二三四层一二三四五层20866.81601418280.223702.423255.422855.221374.420296.22130919411.82040023255.447404.847404.847404.847404.82040040800426184261842748.845710.446135.246219.246219.247404.846866866866866347.78266.9304.67395.04387.59380.92356.24338.27355.15323.53340 风道风量PY1系统总风量PY2系统总风量 3.5中庭排烟

3.5.1中庭排烟的方式

《高规》8.4.1.3 不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭，设置机械排烟。

本设计采用集中式排烟。 3.5.2中庭排烟风量

《高规》8.4.2.3 中庭体积小于或等于17000m3时，其排烟量按其体积的6次/h换气计算；中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于102000m3/h。

中庭排烟量为7361.25*6=44167.5𝑚3⁄ℎ

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3.6风机的选定

3.6.1风机的布置要求

《高规》8.4.7 排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280℃时能连续工作30min。

《高规》8.4.8 机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。

3.6.2机械排烟风机选型

风机 名称 轴流风机 型号 NO.14 风量𝑚3⁄ℎ 47484. 长度mm 1550 全压Pa 458 功率kW 8.11 排烟系统 PY1、PY2 3.6.3中庭排烟风机选型

风机 名称 轴流风机 型号 NO.12.5 风量𝑚3⁄ℎ 42023.56 长度mm 1550 全压Pa 4 功率kW 8.11 排烟系统 中庭 第四章 风管

4.1风管及排烟口的布置原则

《高规》8.4.9 排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

《高规》8.4.5 防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。

4.2风管及排烟口的选定

《高规》8.1.5 机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定： 8.1.5.1 采用金属风道时，不应大于20m/s。

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8.1.5.2 采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。 8.1.5.3 送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于10m/s。 本次设计采用金属风道；排烟口采用单层百叶风口。

第五章 水力计算

5.1通风系统的常用水力计算方法

（1） 假定流速法：先按技术经济要求选定风管的额流速，再根据风管的风量确定风

管的断面尺寸和阻力。

（2） 压损平均法：将已知总作用压头按干管长度平均分配给每一管段，再根据管段

的风量确定风管的断面尺寸。

（3） 静压复得法：利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力，根据这一原则

确定风管的断面尺寸。 本次设计采用假定流速法。

5.2风管内空气流动的阻力计算

（1） 摩擦阻力（沿程阻力）：采用天正暖通2014的计算结果，设置参数 管壁粗糙度mm 0.15 运动粘度𝑚2/𝑠 15.06 密度kg/𝑚2 1.1978 （2） 局部阻力：结合《工业通风》，《给排水设计手册（第一册）》并本着简化设计的特点，同一类型局部阻力系数设为定值。 防火阀 0.52 排烟阀 0.52 风口 0.8 吸入三通 0.4 三通 0.23 直角弯头 0.21 渐扩管 0.9 四通 0.35 5.3水力计算表

三四层的布置方式完全一样，故仅以三层表示。其余楼层，各自列出。 编号123456风量m^3/h管宽mm43207.212501970780017586800195100021603.6100012910630管高mm800500500500500500风管水力计算PY1.2管长mv(m/s)R(Pa/m)16.6312.0021.0297.4413.6852.2392.5512.2121.8163.0410.8581.23.6212.0021.4862.1511.3841.885Py(Pa)171774ζ0.51.31.71.71.72.2Pj(Pa)Py+Pj(Pa)436014616215215612012414711711758

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编号12345编号123456风量m^3/h管宽mm40678.8100012069.680013006.263019476.680020339.4800风量m^3/h管宽mm46135.2125045574.8100023067.680022787.480018516.680020587.81000管高mm800400500630500管高mm800800800630630500风管水力计算PY1.1管长mv(m/s)R(Pa/m)36.1814.1251.6181.8410.4771.5072.9411.4691.912.6510.7341.2811.6114.1252.373风管水力计算PY2.1管长mv(m/s)R(Pa/m)0.9712.8151.16118.9215.8251.9962.2910.0120.9874.7212.5591.7093.8310.2051.1676.2511.4381.36Py(Pa)593634Py(Pa)1382848ζ0.91.71.71.72.2ζ0.50.21.91.71.72.4Pj(Pa)Py+Pj(Pa)108166112115134140117121263267Pj(Pa)Py+Pj(Pa)49503068114116161169106111188197编号12345编号1234567风量m^3/h管宽mm46866125022868.880022014.68002343380021924.61000风量m^3/h管宽mm46219.2125061919.280016069.28002248002261180019486.280023109.61000管高mm10008008001000500管高mm800630500630630500500风管水力计算PY2.2管长mv(m/s)R(Pa/m)23.0810.4150.717.069.9260.9712.559.5550.9062.128.1360.5879.1712.181.526风管水力计算PY1.3管长mv(m/s)R(Pa/m)27.6212.8391.1653.934.12710.23.9411.1591.5393.912.3811.61.8512.4621.6847.9713.5322.19310.4712.8391.682风管水力计算PY2.3管长mv(m/s)R(Pa/m)1.9412.6981.14128.4114.9111.7886.6212.5981.7183.6311.7861.521.9414.1292.3745.3911.2281.3911.9514.9112.6225.0213.5322.193Py(Pa)1672114Py(Pa)32426631718ζ0.51.31.71.72.4ζ0.51.31.71.71.71.61.3Pj(Pa)Py+Pj(Pa)3249778493956769213227 Pj(Pa)Py+Pj(Pa)4982907949127133156163158161175193128146 Pj(Pa)Py+Pj(Pa)485093144124135141147203208128136173178175186编号12345678风量m^3/h管宽mm45714125042944.410002285780021385.280020345.480020371.880021472.280019486.2800管高mm800800630630500630500500Py(Pa)25111657511ζ0.50.71.31.71.71.71.31.6编号123456编号1234567风量m^3/h管宽mm47404.8125020886.88001601463018280.280023255.41000237021000风量m^3/h管宽mm45710.412504261612504080010002855.280021374.48002130980020296.28002040080019411.8800管高mm800630630500500500管高mm800800800630630630500500500风管水力计算PY1.5管长mv(m/s)R(Pa/m)20.2113.1681.223.0711.5121.4563.0911.2081.613.8812.6951.9511.7112.921.7012.13.1681.762风管水力计算PY2.5管长mv(m/s)R(Pa/m)1.9512.6971.1418.9611.8381.00323.0214.1671.6277.131.5740.044.7211.781.51910.2511.7441.513.1214.0952.31.9114.1672.3862.9513.482.178Py(Pa)258205Py(Pa)29370715756ζ0.51.31.71.71.72.2ζ0.500.21.31.71.71.71.72.2Pj(Pa)Py+Pj(Pa)52771031081281331172170190228233 Pj(Pa)Py+Pj(Pa)485109246122141148140156202210204209239246 9

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第六章 防烟加压送风

6.1加压送风风口布置原则

《高规》8.3.8 楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口。 本设计采用自垂百叶风口（可不设置止回阀）。

6.2加压风机的选择

《高规》8.3.9 机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火、烟威胁等因素确定。 防烟系统 电梯间 风机 名称 轴流风机 型号 NO.8 风量𝑚3⁄ℎ 19235.37 长度mm 1550 全压Pa 474 功率kW 2.8 6.3防烟加压送风量的计算

按压差法和风速法分别计算送风量，取其中较大者作为系统加压送风量。 6.3.1压差法加压送风量计算

𝐿𝑦=3721.5×𝐴×∆𝑃1⁄𝑏

ΔΡ---门、窗两侧的压差至，25~50Pa；

b---指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6； A---门、窗缝隙的计算楼凤总有效面积，𝑚2。 门的类型 高×宽m 缝隙长m 漏风面积𝑚2 9.6 0.06 电梯门 2×1.6 本设计共用前室，每层两道相同电梯门，串联方式𝐴𝑇=所以𝐿𝑦=3721.5*(10*0.042)*√50=11052.29𝑚3⁄ℎ 6.3.2风速法加压送风量计算

𝑛𝐹(1+𝑏)

𝐿𝑣=×3600

𝑎10

1𝐴√𝐴12+𝐴22√缝隙宽mm 0.25 =2=0.06/1.414=0.042

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F---每个门的开启面积，𝑚2；

v---开启门洞处的平均风速，取0.7~1.2m/s； a---背压系数，0.6~1.0； b---漏风附加率，0.1~0.2； n---同时开启门的计算数量。

所以𝐿𝑣=3600*1*3.6*1.2/1=15552𝑚3⁄ℎ 加压送风量定为15552*1.1=17107.2𝑚3⁄ℎ 6.3.3加压送风管道

《高规》8.1.5 机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定： 8.1.5.1 采用金属风道时，不应大于20m/s。

8.1.5.2 采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s。 8.1.5.3 送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于10m/s。

本次设计采用金属风道。

第七章 总结

本次课程设计为期两周。说实话我做的很辛苦，所有数据、公式、图表都是经过反复思考最后才定下来的。好在有老师不断的鼓励，同学们不断地帮助，使我有了勇气与决心完成设计。虽然本次课设距离实际工程标准差很多，但是我用心去做了。通过课设的磨砺为我今后的实际工作积攒了宝贵的经验。宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。在此特向辛勤工作的建环人士，致以崇高的敬意！

参考文献

1. 马最良，姚杨.民用建筑空调设计（第二版），北京：化学工业出版社，2009 2. 陆耀庆主编. 供热通风设计手册，北京：中国建筑工业出版社，2009

3. 给排水设计手册（第一册）：常用资料（第2版），北京中国建筑工业出版社，2002 4. 孙一坚，沈恒根主编. 工业通风（第四版），北京：中国建筑工业出版社，2010 5. 采暖通风与空气调节设计规范（GB 50736—2012），北京：中国建筑工业出版社，2012 6. 高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95（2005年版））北京：中国建筑工业出版社，2005 7. 公共建筑节能设计标准（GB 501-2005），北京：中国建筑工业出版社，2005

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