在不具備自然排煙條件時，機械排煙系統(tǒng)能將火災中建筑房間、走道中的煙氣和熱量排出建筑，為人員安全疏散和滅火救援行動創(chuàng)造有利條件。

一、機械排煙系統(tǒng)的組成

機械排煙系統(tǒng)是由擋煙壁（活動式或固定式擋煙垂壁，或擋煙隔墻、擋煙梁）、排煙口（或帶有排煙閥的排煙口）、排煙防火閥、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。

二、機械排煙系統(tǒng)的工作原理

當建筑物內發(fā)生火災時，采用機械排煙系統(tǒng)，將房間、走道等空間的煙氣排至建筑物外。通常是由火場人員手動控制或由感煙探測將火災信號傳遞給防排煙控制器，開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在發(fā)生火災的防煙分區(qū)內，并打開排煙口以及和排煙口聯動的排煙防火閥，同時關閉空調系統(tǒng)和送風管道內的防火調節(jié)閥防止煙氣從空調、通風系統(tǒng)蔓延到其他非著火房間，最后由設置在屋頂的排煙機將煙氣通過排煙管道排至室外。如圖3-10-8所示。

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圖3-10-8?機械排煙方式

（a）局部機械排煙方式????????????????（b）集中機械排煙方式

目前常見的有機械排煙與自然補風組合、機械排煙與機械補風組合、機械排煙與排風合用、機械排煙與通風空調系統(tǒng)合用等形式，如圖3-10-9，圖3-10-10所示。一般要求是：

1.排煙系統(tǒng)與通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)宜分開設置。當合用時，應符合下列條件：系統(tǒng)的風口、風道、風機等應滿足排煙系統(tǒng)的要求；當火災被確認后，應能開啟排煙區(qū)域的排煙口和排煙風機，并在15s內自動關閉與排煙無關的通風、空調系統(tǒng)。

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圖3-10-9??機械排煙和排風合用系統(tǒng)示意圖

1－排風機；2－280?C排煙防火閥及止回閥；3－排煙風機；4－止回閥或電動風閥；5、7－排煙口；6、8－排風口

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圖3-10-10?利用通風空調系統(tǒng)的機械送風與機械排煙組合式排煙系統(tǒng)

2.走道的機械排煙系統(tǒng)宜豎向設置；房間的機械排煙系統(tǒng)宜按防煙分區(qū)設置。

3.排煙風機的全壓應按排煙系統(tǒng)最不利環(huán)管道進行計算，其排煙量應增加漏風系數。

4.人防工程機械排煙系統(tǒng)宜單獨設置或與工程排風系統(tǒng)合并設置。當合并設置時，必須采取在火災發(fā)生時能將排風系統(tǒng)自動轉換為排煙系統(tǒng)的措施。

5.車庫機械排煙系統(tǒng)可與人防、衛(wèi)生等排氣、通風系統(tǒng)合用。

三、機械排煙系統(tǒng)的選擇

1.建筑內應設排煙設施，但不具備自然排煙條件的房間、走道及中庭等，均應采用機械排煙方式。高層建筑主要受自然條件（如室外風速、風壓、風向等）的影響會較大，一般采用機械排煙方式較多。

2.人防工程下列部位應設置機械排煙設施：

（1）建筑面積大于50㎡，且經常有人停留或可燃物較多的房間、大廳；

（2）丙、丁類生產車間；

（3）總長度大于20m的疏散走道；

（4）電影放映間、舞臺等。

3.除敞開式汽車庫、建筑面積小于1000㎡?的地下一層汽車庫和修車庫外，汽車庫、修車庫應設置排煙系統(tǒng)（可選機械排煙系統(tǒng)）。

需要注意的在同一個防煙分區(qū)內不應同時采用自然排煙方式和機械排煙方式，主要是考慮到兩種方式相互之間對氣流的干擾，影響排煙效果。尤其是在排煙時，自然排煙口還可能會在機械排煙系統(tǒng)動作后變成進風口，使其失去排煙作用。

四、機械排煙系統(tǒng)的主要設計參數

（一）最小清晰高度的計算

走道的最小清晰高度不應小于其凈高的1/2，其他區(qū)域最小清晰高度應按以下公式計算：

?????????????????????????式(3-10-9)

式中:?—?最小清晰高度(m)

?—?排煙空間的建筑凈高度(m)

火災時的最小清晰高度是為了保證室內人員安全疏散和方便消防人員的撲救而提出的最低要求，也是排煙系統(tǒng)設計時必須達到的最低要求。對于單個樓層空間的清晰高度，可以參照圖3-10-1（a）所示，公式3-10-9也是針對這種情況提出的。對于多個樓層組成的高大空間，最小清晰高度同樣也是針對某一個單層空間提出的，往往也是連通空間中同一防煙分區(qū)中最上層計算得到的最小清晰高度，如圖3-10-11（b）所示。然而，在這種情況下的燃料面到煙層底部的高度Z是從著火的那一層起算，見圖3-10-11（b）所示。

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圖3-10-11?最小清晰高度示意圖

空間凈空高度按如下方法確定：

1.對于平頂和鋸齒形的頂棚，空間凈空高度為從頂棚下沿到地面的距離；

2.對于斜坡式的頂棚，空間凈空高度為從排煙開口中心到地面的距離；

3.對于有吊頂的場所，其凈空高度應從吊頂處算起；設置格柵吊頂的場所，其凈空高度應從上層樓板下邊緣算起。

（二）排煙量的計算

1.火災熱釋放量應按以下公式計算或查表3-10-6選取

???????????????????????????????????????式?(3-10-10)

式中:?—?火災熱釋放量(kW)

??—?自動滅火系統(tǒng)啟動時間(s)

?—?火災增長系數(按表3-10-7取值)?（kW/s2）

排煙系統(tǒng)的設計計算取決于火災中的熱釋放量，因此首先應明確設計的火災規(guī)模，設計的火災規(guī)模取決于燃燒材料性質、時間等因素和自動滅火設置情況，為確保安全，一般按可能達到的最大火勢確定火災熱釋放量。各類場所的火災熱釋放量可按式?(3-10-10)的規(guī)定計算或按表3-10-6設定的值確定。設置自動噴水滅火系統(tǒng)（簡稱噴淋）的場所，其室內凈高大于12m時，應按無噴淋場所對待。

表3-10-6?熱釋放量

建筑類別 熱釋放量Q(MW)

辦公室、客房 無噴淋 6.0

有噴淋 1.5

商場 無噴淋 10.0

有噴淋 3.0

其他公共場所 無噴淋 8.0

有噴淋 2.5

中庭 無噴淋 4.0

有噴淋 1.0

汽車庫 無噴淋 3.0

有噴淋 1.5

廠房 無噴淋 8.0

有噴淋 2.5

倉庫 無噴淋 20.0

有噴淋 4.0

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表3-10-7火災增長系數

火災類別 典型的可燃材料 火災增長系數（kW/s2）

慢速火 …… 0.0029

中速火 棉質/聚酯墊子 0.012

快速火 裝滿的郵件袋、木制貨架托盤、泡沫塑料 0.047

超快速火 池火、快速燃燒的裝飾家具、輕質窗簾 0.187

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2.煙羽流質量流量應按以下公式計算：

軸對稱型煙羽流、陽臺溢出型煙羽流、窗口型煙羽流為火災情況下涉及的三種煙羽流形式，計算公式選自NFPA92B。

（1）軸對稱型煙羽流

當:??????????????????????式(3-10-11-1)

??????????????????????????????????式(3-10-11-2)

???????????????????????????????????????????式(3-10-11-3)

式中:?—?熱釋放量的對流部分，一般取值為?=0.7Q(kW)

?—?燃料面到煙層底部的高度(m)（取值應大于等于最小清晰高度）

?—?火焰極限高度(m)

?—?煙羽流質量流量(kg/s)

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圖3-10-12-1??軸對稱型煙羽流

軸對稱煙羽流的火源不受附近墻壁的限制。

（2）陽臺溢出型煙羽流

????????????????????式(3-10-11-4)??

??????????????????????????????????????????式(3-10-11-5)

式中:?—?燃料至陽臺的高度(m)?

?—?從陽臺下緣至煙層底部的高度(m)?

?—?煙羽流擴散寬度(m)