自然通風(fēng)與自然排煙，是建筑火災(zāi)煙氣控制防煙和排煙的方式之一，都是經(jīng)濟(jì)適用且有效的防排煙方式。

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(jī)械動(dòng)力的、經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。如果室內(nèi)外存在空氣溫度差、或者窗戶開口之間存在高度差，就會(huì)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(shí)產(chǎn)生繞流流動(dòng)，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(fù)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(shí)作用時(shí)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)各窗孔就會(huì)產(chǎn)生內(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，導(dǎo)致風(fēng)壓是一個(gè)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(shí)，疏散樓梯間是建筑物內(nèi)部人員疏散的唯一通道；前室、合用前室是消防隊(duì)員進(jìn)行火災(zāi)撲救的起始場(chǎng)所，也是人員疏散必經(jīng)的通道。因此，在火災(zāi)時(shí)無(wú)論采用何種防煙方法，都必須保證它的安全，防煙就是控制煙氣不進(jìn)入上述安全區(qū)域。

對(duì)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(jìn)一步進(jìn)入安全區(qū)域的作用，因此，采用自然通風(fēng)方式的防煙系統(tǒng)，簡(jiǎn)便易行。當(dāng)采用凹廊、陽(yáng)臺(tái)作為防煙樓梯間的前室或合用前室，或者防煙樓梯間前室或合用前室具有兩個(gè)不同朝向的可開啟外窗且可開啟窗面積符合《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定時(shí)，如圖3-10--10-1～圖3-10-3所示，可以認(rèn)為前室或合用前室自然通風(fēng)性能優(yōu)良，能及時(shí)排出因前室的防火門開啟時(shí)，從建筑內(nèi)漏入前室或合用前室的煙氣并可阻止煙氣進(jìn)入防煙樓梯間。

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圖3-10-1 利用室外陽(yáng)臺(tái)或凹廊自然通風(fēng)

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圖3-10-2 利用直接向外開啟窗的自然通風(fēng)

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圖3-10-3 有兩個(gè)不同朝向的可開啟外窗防煙樓梯間合用前室

（三）自然通風(fēng)設(shè)施的設(shè)置

1.封閉樓梯間、防煙樓梯間每5層內(nèi)的可開啟外窗或開口的有效面積不應(yīng)小于2.00㎡，且在該樓梯間的最高部位應(yīng)設(shè)置有效面積不小于1.00㎡的可開啟外窗或開口。

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2.00㎡，合用前室不應(yīng)小于3.00㎡。

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(gè)朝向的有效面積不應(yīng)小于2.00㎡。

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1.30m～1.50m的開啟裝置。

5.可開啟外窗或開口的有效面積計(jì)算應(yīng)按式（3-10-1）計(jì)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(guò)建筑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(shí)質(zhì)是使室內(nèi)外空氣對(duì)流進(jìn)行排煙，在自然排煙中，必須有冷空氣的進(jìn)口和熱煙氣的排出口。一般是采用可開啟外窗以及專門設(shè)置的排煙口進(jìn)行自然排煙。這種排煙方式經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、易操作，并具有不需使用動(dòng)力及專用設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。自然排煙是最簡(jiǎn)單、不消耗動(dòng)力的排煙方式，系統(tǒng)無(wú)復(fù)雜的控制及控制過(guò)程、操作簡(jiǎn)單，因此，對(duì)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。

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圖3-10-4 自然排煙的方式

1、4－火源；2－排煙口；3、6－進(jìn)風(fēng)口；5－風(fēng)帽

（二）自然排煙方式的選擇

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016規(guī)定，多層建筑優(yōu)先采用自然排煙方式。高層建筑主要受自然條件（如室外風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)向等）的影響會(huì)較大，一般采用機(jī)械排煙方式較多，多層建筑受外部條件影響較少，一般采用自然通風(fēng)方式較多。工業(yè)建筑中，因生產(chǎn)工藝的需要，出現(xiàn)了許多無(wú)窗或設(shè)置固定窗的廠房和倉(cāng)庫(kù)，丙類及以上的廠房和倉(cāng)庫(kù)內(nèi)可燃物荷載大，一旦發(fā)生火災(zāi)煙氣很難排放，近幾年發(fā)生的廠房、倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)案例已反映出來(lái)。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(guò)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(duì)員進(jìn)行滅火救援提供較好的條件。考慮到廠房、庫(kù)房建筑的外觀要求沒(méi)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、采光窗進(jìn)行排煙。為保證可熔材料在平時(shí)環(huán)境中不會(huì)熔化和熔化后不會(huì)產(chǎn)生流淌火引燃下部可燃物，要求制作采光帶、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℃）自行熔化且不產(chǎn)生熔滴的可燃材料。設(shè)有中庭的建筑，中庭應(yīng)設(shè)自然排煙系統(tǒng)，并應(yīng)符合《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的要求。四類隧道和行人或非機(jī)動(dòng)車輛的三類隧道，因長(zhǎng)度較短、發(fā)生火災(zāi)的概率較低或火災(zāi)危險(xiǎn)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(shí)可以采用自然排煙。根據(jù)《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50038規(guī)定，自然排煙口的總面積大于本防煙分區(qū)面積的2%時(shí)，宜采用自然排煙方式。《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067 對(duì)危險(xiǎn)性較大地汽車庫(kù)、修車庫(kù)進(jìn)行了統(tǒng)一的排煙要求。敞開式汽車庫(kù)以及建筑面積小于1000㎡ 的地下一層汽車庫(kù)、修車庫(kù)，其汽車進(jìn)出口可直接排煙，且不大于一個(gè)防煙分區(qū)，故可不設(shè)排煙系統(tǒng)，但汽車庫(kù)、修車庫(kù)內(nèi)最不利點(diǎn)至汽車坡道口不應(yīng)大于30m。

（三）自然排煙設(shè)施的設(shè)置