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自然通風(fēng)與自然排煙是建筑火災(zāi)煙氣控制中防煙排煙的方式，是經(jīng)濟適用且有效的防煙排煙方式。系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì)、建筑高度及平面布置等因素，優(yōu)先采用自然通風(fēng)及自然排煙方式。

一、自然通風(fēng)方式

(一)自然通風(fēng)的原理

自然通風(fēng)是以熱壓和風(fēng)壓作用的、不消耗機械動力的、經(jīng)濟的通風(fēng)方式。如果室內(nèi)外空氣存在溫度差或者窗戶開口之間存在高度差則會產(chǎn)生熱壓作用下的自然通風(fēng)。當(dāng)室外氣流遇到建筑物時，會產(chǎn)生繞流流動，在氣流的沖擊下，將在建筑迎風(fēng)面形成正壓區(qū)，在建筑屋頂上部和建筑背風(fēng)面形成負壓區(qū)，這種建筑物表面所形成的空氣靜壓變化即為風(fēng)壓。當(dāng)建筑物受到熱壓、風(fēng)壓同時作用時，外圍護結(jié)構(gòu)上的各窗孔就會產(chǎn)生因內(nèi)外壓差引起的自然通風(fēng)。由于室外風(fēng)的風(fēng)向和風(fēng)速經(jīng)常變化，因此導(dǎo)致風(fēng)壓是一個不穩(wěn)定因素。

(二)自然通風(fēng)方式的選擇

當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時，疏散樓梯是建筑物內(nèi)部人員疏散的唯一通道。前室、合用前室是消防隊員進行火災(zāi)撲救的起始場所，也是人員疏散必經(jīng)的通道。因此，發(fā)生火災(zāi)時無論采用何種防煙方法，都必須保證它的安全性，防煙就是控制煙氣不進入上述安全區(qū)域。

對于建筑高度小于等于50m的公共建筑、工業(yè)建筑和建筑高度小于等于100m的住宅建筑，由于這些建筑受風(fēng)壓作用影響較小，利用建筑本身的采光通風(fēng)也可基本起到防止煙氣進一步進入安全區(qū)域的作用，因此，其防煙樓梯的樓梯間、獨立前室、合用前室及消防電梯前室宜采用自然通風(fēng)方式的防煙系統(tǒng)。當(dāng)采用敞開的凹廊、陽臺作為防煙樓梯間的前室、合用前室及消防電梯前室，或者防煙樓梯間前室、合用前室及消防電梯前室具有兩個不同朝向的可開啟外窗且可開啟窗面積符合規(guī)定時，如圖3一10-1至圖3一10-3所示，可以認為前室或合用前室

自然通風(fēng)，能及時排出前室的防火門開啟時從建筑內(nèi)漏入前室或合用前室的煙氣，并可阻止煙氣進入防煙樓梯間。當(dāng)加壓送風(fēng)口設(shè)置在獨立前室、合用前室及消防電梯前室頂部或正對前室人口的墻面時，樓梯間可采用自然通風(fēng)系統(tǒng)。

(三)自然通風(fēng)設(shè)施的設(shè)置

(1)封閉樓梯間和防煙樓梯間，應(yīng)在最高部位設(shè)置面積不小于1m2的可開啟外窗或開口;當(dāng)建筑高度大于10m時，尚應(yīng)在樓梯間的外墻上每5層內(nèi)設(shè)置總面積不小于2m2的可開啟外窗或開口，且宜每隔2-3層布置一次。

(2)防煙樓梯間前室、消防電梯前室可開啟外窗或開口的有效面積不應(yīng)小于2m2?合用前室不應(yīng)小于3m2

(3)采用自然通風(fēng)方式的避難層(間)應(yīng)設(shè)有不同朝向的可開啟外窗，其有效面積不應(yīng)小于該避難層(間)地面面積的2%，且每個朝向的有效面積不應(yīng)小于2m2。

(4)可開啟外窗應(yīng)方便開啟，設(shè)置在高處的可開啟外窗應(yīng)設(shè)置距地面高度為1.30-1.50m的開啟裝置。

(5)可開啟外窗或開口的有效面積應(yīng)按式(3一10-1)計算，與自然排煙相關(guān)要求相同。

二、自然排煙方式

(一)自然排煙的原理

自然排煙是充分利用建筑物的構(gòu)造，在自然力的作用下，即利用火災(zāi)產(chǎn)生的熱煙氣流的浮力和外部風(fēng)力作用，通過建筑物房間或走廊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(zhì)是通過室內(nèi)外空氣對流進行排煙。在自然排煙中，必須有冷空氣的進口和熱煙氣的排出口。一般采用可開啟外窗以及專門設(shè)置的排煙口進行自然排煙，這種排煙方式經(jīng)濟、簡單、易操作，并具有不需使用動力及專用設(shè)備等優(yōu)點。自然排煙是簡單、不消耗動力的排煙方式，系統(tǒng)元復(fù)雜的控制方法及控制過程，因此，對于滿足自然排煙條件的建筑，首先應(yīng)考慮采取自然排煙方式。

　(二)自然排煙方式的選擇

高層建筑主要受自然條件(如室外風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)向等)的影響較大，許多場所無法滿足自然排煙條件，故一般多采用機械排煙方式。多層建筑受外部條件影響較小，一般多采用自然排煙方式。工業(yè)建筑中，因生產(chǎn)工藝的需要，出現(xiàn)了許多元窗或設(shè)置固定窗的廠房和倉庫，丙類及以上的廠房和倉庫內(nèi)可燃物荷載大旦發(fā)生火災(zāi)，煙氣很難排放。設(shè)置排煙系統(tǒng)既可為人員疏散提供安全環(huán)境，又可在排煙過程中導(dǎo)出熱量，防止建筑或部分構(gòu)件在高溫下出現(xiàn)倒塌等惡劣情況，為消防隊員進行滅火救援提供較好的條件?？紤]到廠房、庫房建筑的外觀要求沒有民用建筑的要求高，因此可以采用可熔材料制作的采光帶和采光窗進行排煙。為保證可熔材料在平時環(huán)境中不會熔化和熔化后不會產(chǎn)生流淌火引燃下部可燃物，要求制作采光帶和采光窗的可熔材料必須是只在高溫條件下(一般大于最高環(huán)境溫度50"C)自行熔化且不產(chǎn)生熔滴的可燃材料，其熔化溫度應(yīng)為120-150"C。設(shè)有中庭的建筑，中庭應(yīng)設(shè)置自然排煙系統(tǒng)，且應(yīng)符合要求。四類隧道和行人或非機動車輛的三類隧道，因長度較短、發(fā)生火災(zāi)的概率較低或火災(zāi)危險性較小，可不設(shè)置排煙設(shè)施。當(dāng)隧道較短或隧道沿途頂部可開設(shè)通風(fēng)口時，可以采用自然排煙方式。根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范>(GB50038-2005)的規(guī)定，當(dāng)自然排煙口的總面積大于本防煙分區(qū)面積的2%時，宜采用自然排煙方式。《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范))(GB50067-2014)對危險性較大的汽車庫和修車庫作出了統(tǒng)一的排煙要求。敞開式汽車庫以及建筑面積小于1∞om2的地下一層汽車庫和修車庫，其汽車進出口可直接排煙，且不大于一個防煙分區(qū)，可以不設(shè)排煙系統(tǒng)，但汽車庫和修車庫內(nèi)最不利點至汽車坡道口不應(yīng)大于30m

可開啟外窗的形式有側(cè)開窗和頂開窗。側(cè)開窗有上懸窗、中懸窗、下懸窗、平開窗和側(cè)拉窗等，如圖3一10-6所示。在設(shè)計時，必須將這些作為排煙使用的窗設(shè)置在儲煙倉內(nèi)。如果中懸窗的下開口部分不在儲煙倉內(nèi)，則這部分的面積不能計人有效排煙面積。在計算有效排煙面積時，側(cè)拉窗按實際拉開后的開啟面積計算，其他形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:

　1)當(dāng)窗的開啟角度大于700時，可認為已經(jīng)基本開直，有效排煙面積可認為與窗面積相等。對于懸窗，應(yīng)按水平技影面積計算。對于側(cè)推窗，應(yīng)按垂直投影面積計算。

2)當(dāng)采用百葉窗時，窗的有效面積為窗的凈面積乘以遮擋系數(shù)。根據(jù)工程實際經(jīng)驗，當(dāng)采用防雨百葉時，系數(shù)取0.6;當(dāng)采用→般百葉時，系數(shù)取0.8。

3)當(dāng)屋頂采用頂升窗時，其面積應(yīng)按窗洞的周長一半與窗頂升凈空高的乘積計算，但最大不超過窗洞面積(如圖3-10一位所示);當(dāng)外墻采用頂開窗時，其面積應(yīng)按窗洞寬度與窗凈頂出開度的乘積計算，但最大不超過窗洞面積(如圖3一1O-6f所示)。

(3)當(dāng)公共建筑中的營業(yè)廳、展覽廳、

觀眾廳、多功能廳及體育館、客運站、航站樓以及類似建筑中高度超過9m的中庭等公共場所采用自然排煙方式時，應(yīng)采取下列措施之一:

1)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)設(shè)置自動排煙窗，且設(shè)置集中控制的于動開啟裝置。

2)常開排煙口。

1)側(cè)窗應(yīng)沿建筑物的兩條對邊均勻設(shè)

　(4)廠房和倉庫的外窗設(shè)置應(yīng)符合下列要求:

1)側(cè)窗應(yīng)沿建筑物的兩條對邊均勻設(shè)置。

2)頂窗應(yīng)在屋面均勻設(shè)置且宜采用自動控制;屋面斜度小于等于120，每200m2的建筑面積應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的頂窗;屋面斜度大于120，每400m2的建筑面積應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的頂窗。

(5)除潔凈廠房外，設(shè)置自然排煙或機械排煙系統(tǒng)的任一層建筑面積大于2500m2的制鞋、制衣、玩具、塑料、木器加工儲存等丙類工業(yè)建筑，尚宜或可在屋面上設(shè)置可熔性采光帶(窗)，其面積應(yīng)符合下列要求:

1)未改置自動噴水滅火系統(tǒng)的或采用鋼結(jié)構(gòu)屋頂或預(yù)應(yīng)力混凝土犀面板的建筑，不應(yīng)小于樓J也而面積的10%。

2)其他建筑不應(yīng)小于樓地面面積的5%。

3)可熔性采光帶(窗)按其實際面積計算。