防排煙工程基礎知識

一.煙氣的基礎知識

煙氣是物質燃燒和熱解的產物。火災過程所產生的氣體，剩余空氣和懸浮在氣體中的微粒的總和稱為煙氣。

影響煙氣的成分和性質的因素。

煙氣的成分和性質首先取決于發生熱解和燃燒的物質本身的化學組成，其次還與燃燒條件有關。

對于正常的燃燒工況，燃燒條件得到良好的保證，燃燒進行得比較完全，所生成的氣體都不能再燃燒，這種燃燒稱為完全燃燒，其燃燒產物稱為完全燃燒產物。

對于非正常的燃燒工況，沒有良好的燃燒條件，燃燒進行的很不完全，稱為不完全燃燒，相應的燃燒產物稱為不完全燃燒產物。建筑物發生火災時就屬于這種情況。由于火災時參與燃燒的物質比較復雜，尤其是發生火災的環境千差萬別，所以火災煙氣的組成相當復雜。

火災煙氣的危害性

火災煙氣會造成嚴重危害，其危害性主要有毒害性，減光性和恐怖性�；馂臒煔獾奈：π钥筛爬�為對人們生理上的危害和心理上的危害兩方面，煙氣的毒害性和減光性是生理上的危害，而恐怖性則是心理上的危害。

(一)火災煙氣的毒害性

首先，煙氣中含氧量往往底于人們生理正常所需要的數值，當空氣中含氧量降低到15%時，人的肌肉活動能力下降;降到10-14%時，人就四肢無力，智力混亂，辨不清方向;降到6-10%時，人就會暈倒。所以對處在著火房間內的人們來說，氧的短時致死濃度為6%。而實際的著火房間中氧的最低濃度可達到3%左右，可見在發生火災時人們要是不及時逃離火場是很危險的。

其次，煙氣中含有各種有毒氣體，而且這些氣體的含量已超過人們生理正常所允許的最高濃度，造成人們中毒死亡。

第三，煙氣中懸浮微粒也是有害的。危害最大的顆粒直徑小于10微米的飄塵，它們肉眼看不見，能長期漂浮在大氣中，少則數小時，長則數年微粒小于5微米的瓢塵，由于氣體擴散作用，能進入人體肺部粘附并聚集在肺泡壁上，引起呼吸道病和增大心臟病死亡率，對人造成直接危害。

第四，火災煙氣具有較高的溫度，這對人們也是一個很大的危害，在著火房間內，煙氣溫度可高達數百度，在地下建筑中，火災煙氣溫度可高達一千度以上。人們對高度煙氣的忍耐性是有限的。在65攝氏度時，可短時忍受;在120攝氏度時15分鐘內將產生不可恢復的損傷。

總之，火災生成煙氣的毒害性可歸納為八個字，即缺氧、毒害、塵害、高溫。

(二)火災的減光性

可見光波的波長為0.4-0.7微米，一般火災煙氣中煙粒子粒徑為幾微米到幾十微米，即煙粒子的粒徑大于可見光的波長，這些煙粒子對可見光是不透明的，即對可見光有完全的遮蔽作用，當彌蔓時，可見光因受到煙粒子的遮蔽而大大減弱，能見度大大降低，這就是煙氣的減光性。

(三)火災煙氣的恐怖性

發生火災時，特別是發生爆燃時，火焰和煙氣沖出門窗空洞，濃煙滾滾，烈火熊熊，使人產生了恐怖感，常常給疏散造成混亂局面，使有的人失去活動能力，有的甚至失去理智，驚慌失措。所以，恐怖性的危害也是很大的。

防排煙的方式

一、防煙方式

防煙方式歸納起來有非燃化防煙、密閉防煙、阻礙防煙和加壓送風防煙幾種方式。

(一)非燃化防煙

防煙的基本作法首先是非燃化。非燃化防煙是從根本上杜絕煙源的一種防煙方式。關于非燃化的問題，各國都制定了專門的法規或規范，對包括建筑材料，室內家具材料以及各種管道及其保溫絕熱材料在內的各種材料的燃化都作了明確的規定，特別是對那些特殊建筑、大型建筑、地下建筑等許多場所，要求是非常嚴格的。非燃燒材料的特點是不容易發煙，即不燃燒且發煙量很少，所以非燃材料可使火災時產生的煙氣量化大大減少，煙氣光學濃度大大降低。

(二)密閉防煙方式

對發生火災的房間實行密閉防煙也是防煙的一種基本方式，其原理是采用密封性能很好的墻壁等將房間封閉起來，并對進出房間的氣流加以控制。當房間一旦起火時，一般可杜絕新鮮的空氣流入，使著火房間內的燃燒因缺氧而自行熄滅，從而達到防煙滅火的目的。

這種方式一般適用于防火分區容易分得很細的住宅、公寓、旅館等，并優先采用容易發生火災的房間，如灶房等。這種方式的優點是不需要動力，而且效果很好。缺點是門窗等經常處于關閉狀態使用不方便，而且發生火災時，如果房間內友人需要疏散，仍將引起漏煙。

(三)阻礙防煙方式

在煙氣擴散流動的路線上設置各種阻礙以防止煙氣繼續擴散的方式稱為阻礙防煙方式。這種方式常常用在煙氣控制區域的交界處，有時在同一區域內也采用。防煙卷簾、防火門、防火閥、防煙垂壁等都是這種阻礙結構。

(四)加壓防煙方式

在建筑物發生火災時，對著火區以外的區域進行加壓送風，使其保持一定的正壓，以防止煙氣侵入的防煙方式稱為加壓防煙。因為加壓區域和非加壓區域之間有若干常規的擋煙物，如墻壁]樓板及門窗等，擋煙物兩側的壓力差可有效地防止煙氣通過門窗周圍的縫隙和圍護結構縫隙滲漏過來，如果4-10所示。發生火災是，由于疏散和撲救的需要，加壓區域之間的門總是要打開的，或者是在疏散期間打開，或者是在整個火災期間打開。如果敞開門洞處的氣流速度方向與煙氣流向相反，因達到一定值時，仍能有效阻止煙氣，即阻止煙氣由非加壓的著火區流動。

加壓防煙方式的優點是能有效地防止煙氣侵入所控制的區域，而且由于送入大量的新鮮空氣，特別適合于作為疏散通道的樓梯間，電梯間及前室的防煙。

二、排煙方式：

(一)自燃排煙方式

自然排煙是利用火災產生的煙氣流的浮力和外部風力作用通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式的實質是熱煙氣和冷空氣的對流運動。在自然排煙中，必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。煙氣排出口可以是建筑物的外窗，也可以是專門設置在側墻上部的排煙口。對高層的建筑來說，曾一度采用專用的通風排煙豎井，在平常，由于建筑物內空氣溫度一般比室外高，產生浮力，使氣流上升，便于房間排氣。發生火災時，由于室內溫度叫大幅度上升，室內外溫差較大，形成煙囪效應，成為排煙的一種動力，國外常稱為煙塔排煙方式。

這種方式由于利用了豎井的“煙囪效應”，產生抽風力，所以排煙效果好，它不受室外條件的影響，而且設備簡單，不需要動力，如果考慮了豎井的耐熱問題，可排除教高溫度的煙氣，因此得到了一定的應用。這種方式的主要缺點是占地面積大。

(二)機械排煙方式

1.全面通風排煙方式

在對房間利用排煙機進行機械排煙的同時，利用送風機進行機械送風，這種方式稱為全面通風排煙方式。由于這種機械排煙方式給控制區送入了大量的新鮮空氣，為避免產生助燃的影響，它不適用于應用在著火區的，可用于非著火的有煙區，系統運行時可使系統的送風量稍大于排煙量，使控制區顯微正壓。這種方式的優點是防煙排煙效果好，而且穩定，不受任何氣象條件的影響從而確�？刂茀^域的安全，缺點是需要送、排風兩套機械設備。投資較高。耗電量也較大。

2.負壓機械排煙方式

利用排煙機把著火房間中產生的煙氣通過排煙口排到室外的排煙方式稱為負壓排煙方式。在火災發展初期，這種排煙方式能使著火房間內壓力下降，造成負壓，煙氣不會像其它區域擴散。但火災猛烈發展階段，由于煙氣大量產生，排煙機如來不及把其完全排除，煙氣就可能擴散到其它區域中去。另外排煙機要求能承受高溫煙氣，而且還需要設防火閥，在超溫時自動關閉停止排煙。所以，不僅初投資高，而且日常維護管理費用也高。

各種閥門的優缺點，分別適用于哪些場合

選擇閥門主要依據是閥門的流量特性曲線,和閥權值等參數.球閥屬于快開閥,一般用于有快開快關的場合,管徑也比較小.閘閥阻力小,關閉后密閉性好,內漏少,常用于干管的關斷;截止閥阻力大,閥權值高,所以用來調節末端的流量比較合適;碟閥體積小,可以調節閥瓣的形狀來設計成不同流量特性的閥門,有關斷,調節,管徑也能做得很大,選擇時有樣本參照最好!

閥門的選擇的主要依據是管路系統的要求要與閥門的流量特性曲線相適應，一般來講截止閥主要用于流量的調節，但其自身的阻力較大，且盤根容易漏水;閘閥的阻力較小且關斷性較好，但不利于流量的調節;球閥適用于快速關斷系統，一般管徑較小;蝶閥的體積小，結合截止閥、球閥的優點，既可調節，又有比較好的關斷性，管徑也比較大，適用范圍比較廣，分熱水、冷水兩種。

按用途和作用分類

〈〉截斷閥類 主要用于截斷或接通介質流。包括閘閥、截止閥、隔膜閥、球閥、旋塞閥、

碟閥、柱塞閥、球塞閥、針型儀表閥等。

〈〉調節閥類 主要用于調節介質的流量、壓力等。包括調節閥、節流閥、減壓閥等。

〈〉止回閥類 用于阻止介質倒流。包括各種結構的止回閥。

〈〉分流閥類 用于分離、分配或混合介質。包括各種結構的分配閥和疏水閥等。

〈〉安全閥類 用于介質超壓時的安全保護。包括各種類型的安全閥。

按主要參數分類

(一) 按壓力分類

〈〉真空閥 工作壓力低于標準大氣壓的閥門。

〈〉低壓閥 公稱壓力PN 小于1.6MPa的閥門。

〈〉中壓閥 公稱壓力PN 2.5~6.4MPa的閥門。

〈〉高壓閥 公稱壓力PN10.0~80.0MPa的閥門。

〈〉超高壓閥 公稱壓力PN大于100MPa的閥門。

(二) 按介質溫度分類

〈〉高溫閥 t 大于450C的閥門。

〈〉中溫閥 120 C小于 t 小于450 C的閥門。

〈〉常溫閥 -40 C小于 t 小于120 C的閥門。

〈〉低溫閥 -100 C小于 t 小于-40 C的閥門。

〈〉超低溫閥 t 小于-100 C的閥門。

(三) 按閥體材料分類

〈〉非金屬材料閥門：如陶瓷閥門、玻璃鋼閥門、塑料閥門。

〈〉金屬材料閥門：如銅合金閥門、鋁合金閥門、鉛合金閥門、鈦合金閥門、蒙乃爾合金閥門

鑄鐵閥門、碳鋼閥門、鑄鋼閥門、低合金鋼閥門、高合金鋼閥門。

〈〉金屬閥體襯里閥門：如襯鉛閥門、襯塑料閥門、襯搪瓷閥門。

通用分類法

〈〉這種分類方法既按原理、作用又按結構劃分，是目前國際、國內最常用的分類方法。一般分閘閥、截止閥、節流閥、儀表閥、柱塞閥、隔膜閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、止回閥、減壓閥、安全閥、疏水閥、調節閥、底閥、過濾器、排污閥等。