火災(zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量煙氣和熱量，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中約90%的傷亡案例是由吸入煙氣導(dǎo)致的窒息所致。消防排煙窗的核心功能在于其高效性，能夠迅速將建筑內(nèi)的煙氣和熱量排出，從而有效避免在短時(shí)間內(nèi)大量有毒煙氣的積聚。這一功能對(duì)于減少火災(zāi)危害、保障人員安全至關(guān)重要。

1、自然排煙窗的定義

自然排煙窗，是一種可開啟的外窗，其核心作用在于利用火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的熱煙氣流的浮力以及外部風(fēng)壓的共同影響，將建筑物內(nèi)部的煙氣和熱量直接排出至室外，確保建筑的安全。

2、自然排煙窗（口）的設(shè)置位置與要求

自然排煙窗（口）應(yīng)被安置在排煙區(qū)域的頂部或外墻，并且必須遵循以下規(guī)定：
1）.當(dāng)自然排煙窗（口）被安置在外墻上時(shí)，它們必須位于儲(chǔ)煙倉之內(nèi)。然而，對(duì)于走道或室內(nèi)空間凈高不超過3米的區(qū)域，這些排煙設(shè)施可以設(shè)置在室內(nèi)凈高度的二分之一以上。
2）.自然排煙窗（口）的開啟方式應(yīng)有助于火災(zāi)時(shí)煙氣的有效排出。
3）.若采用幕墻開啟窗，其位置需兼顧使用功能和立面設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)確保開啟便捷，并避免設(shè)置在梁、柱或隔墻等障礙物處。此外，開啟扇的開啟角度不應(yīng)超過30°，且開啟距離應(yīng)控制在300毫米以內(nèi)。
4）.自然排煙窗（口）的布置應(yīng)盡可能分散且均勻，每組排煙窗的長度不應(yīng)超過3米。
5）.若自然排煙窗（口）設(shè)置在防火墻兩側(cè)，則它們之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于2米。

3、自然排煙窗的有效面積是關(guān)鍵指標(biāo)

它直接影響著煙氣的排出效率。為了確保煙氣能夠順暢排出，自然排煙窗的面積設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
1、自然排煙窗的常見類型包括：推拉式、懸挑式、平開式、百葉式以及平推式。


1）.為了有效排煙，可開啟的外窗或百葉窗必須設(shè)置在排煙區(qū)域的頂部或外墻的儲(chǔ)煙倉高度范圍內(nèi)。
2）.當(dāng)窗戶的開啟角度超過70°時(shí)，可以認(rèn)為其排煙有效面積與其窗面積相等。
3）.若窗戶的開啟角度小于或等于70°，則對(duì)于懸窗，應(yīng)按其最大開啟時(shí)的水平投影面積來計(jì)算；而對(duì)于平開窗，則應(yīng)按其最大開啟時(shí)的豎向投影面積來計(jì)算。
4）.推拉窗的排煙有效面積則應(yīng)按照其開啟的最大窗口面積來確定。
5）.使用百葉窗時(shí)，其有效面積是窗的凈面積乘以遮擋系數(shù)。通常，防雨百葉的遮擋系數(shù)取0.6，而一般百葉的遮擋系數(shù)取0.8。
6）.若平推窗設(shè)置在頂部，其面積可按窗的1/2周長與平推距離的乘積來計(jì)算，但不應(yīng)超過窗的實(shí)際面積。
7）.當(dāng)平推窗設(shè)置在外墻上時(shí)，其面積可按窗的1/4周長與平推距離的乘積來計(jì)算，同樣不應(yīng)超過窗的實(shí)際面積。
8）.對(duì)于通過采光井進(jìn)行自然排煙的地下夾層，其自然排煙窗的有效面積應(yīng)取采光井面積、儲(chǔ)煙倉內(nèi)與室外連通的窗洞面積以及采光井出地面后可開啟的外窗有效面積中的最小值。

4、自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算是建筑環(huán)境中至關(guān)重要的一環(huán)。通過合理計(jì)算，可以確保通風(fēng)系統(tǒng)的有效性，提供舒適的室內(nèi)環(huán)境。在計(jì)算過程中，需要考慮多個(gè)因素，如建筑物的布局、外部氣候條件以及預(yù)期的通風(fēng)效果等。通過科學(xué)的計(jì)算方法，可以確保自然通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效地改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，創(chuàng)造宜居的生活和工作環(huán)境。

5、自然排煙窗面積的規(guī)定：

1）.對(duì)于建筑空間凈高6米及以下的區(qū)域，自然排煙窗（口）的有效面積需至少達(dá)到該房間建筑面積的2％。

2）.若公共建筑或工業(yè)建筑中空間凈高超過6米，其有效排煙面積需根據(jù)特定表格和自然排煙窗（口）處的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算。

3）.若公共建筑僅需在走道或回廊設(shè)置排煙，則應(yīng)在走道兩端（側(cè)）均安裝面積不小于2㎡的自然排煙窗（口），且兩側(cè)窗戶的距離不應(yīng)小于走道長度的三分之二。

4）.若公共建筑中的房間與走道或回廊均需排煙，則應(yīng)設(shè)置有效面積不小于走道或回廊建筑面積2％的自然排煙窗（口）。

6、自然通風(fēng)窗面積規(guī)范：

為預(yù)防火災(zāi)時(shí)煙氣在樓梯間、前室、避難層(間)等封閉空間內(nèi)聚積，應(yīng)采用自然通風(fēng)方式，并遵循以下面積規(guī)范：
1）.對(duì)于采用自然通風(fēng)的封閉樓梯間和防煙樓梯間，其最高部位必須設(shè)置可開啟外窗或開口，且面積不得小于1.0㎡。當(dāng)建筑高度超過10m時(shí)，還需在樓梯間的外墻上每隔5層就設(shè)置總面積不小于2.0㎡的可開啟外窗或開口，并確保這些開口的布置間隔不超過3層。

2）.若前室采用自然通風(fēng)方式，獨(dú)立前室和消防電梯前室的可開啟外窗或開口面積應(yīng)至少為2.0㎡，而共用前室和合用前室的面積則應(yīng)達(dá)到3.0㎡以上。

3）.避難層(間)若采用自然通風(fēng)方式，則必須設(shè)有朝向不同的可開啟外窗，其有效面積需至少占該避難層(間)地面面積的2％。同時(shí)，每個(gè)朝向的外窗面積也必須達(dá)到2.0㎡以上。

4）.可開啟外窗的設(shè)計(jì)應(yīng)便于直接操作。對(duì)于設(shè)置在較高位置、不便直接開啟的外窗，應(yīng)在距地面高度為1.3m至1.5m的范圍內(nèi)設(shè)置手動(dòng)開啟裝置。

7、自然排煙窗的類型及其控制方式

自然排煙窗，作為建筑排煙系統(tǒng)的重要組成部分，其類型多樣，控制方式也各有差異。根據(jù)其開啟方式和位置，自然排煙窗可分為上懸式、側(cè)拉式、平開式等多種類型。而在控制方面，則需根據(jù)實(shí)際情況，采用手動(dòng)、電動(dòng)或聯(lián)動(dòng)等方式，確保在火災(zāi)等緊急情況下，能夠迅速有效地啟動(dòng)排煙功能，為人員疏散和消防救援提供有力支持。

8、自然排煙窗的開啟模式與控制方式

自然排煙窗的開啟模式主要取決于其設(shè)計(jì)類型，如上懸式、側(cè)拉式、平開式等。這些不同的開啟方式會(huì)影響到排煙的效果和使用的便捷性。同時(shí)，自然排煙窗的控制方式也至關(guān)重要，它關(guān)系到在緊急情況下能否迅速啟動(dòng)排煙功能。常見的控制方式包括手動(dòng)、電動(dòng)和聯(lián)動(dòng)等，這些方式的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求和場景來定。

9、手動(dòng)排煙窗

需要人工手動(dòng)操作的排煙窗。
手動(dòng)排煙窗的控制方式主要依賴于機(jī)械手動(dòng)開窗器，這種設(shè)備通常由手搖機(jī)或手搖器與開窗器共同組成。其形式包括手搖剪式開窗器、手搖鏈盒開窗器和手搖螺桿式開窗器等。通過人工搖動(dòng)手搖開窗機(jī)，可以驅(qū)動(dòng)上式、中式開窗機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)窗扇的啟閉。

10、電動(dòng)排煙窗

通過電力驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來開啟窗扇的自然排煙窗。

電動(dòng)排煙窗的構(gòu)成主要包括控制器、聯(lián)動(dòng)桿以及電動(dòng)開窗器等部件。其操作簡便，只需通過手動(dòng)開啟裝置就能輕松實(shí)現(xiàn)窗扇的開啟與關(guān)閉。此外，這種排煙窗還可以與消防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，一旦發(fā)生火災(zāi)等緊急情況，窗體將自動(dòng)開啟，迅速排出濃煙，充分發(fā)揮其消防安全的作用。

11、氣動(dòng)排煙窗

利用氣壓變化來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而開啟窗扇進(jìn)行自然排煙的窗戶。
氣動(dòng)排煙窗的系統(tǒng)構(gòu)成包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、過濾器、冷干機(jī)、電磁閥或手動(dòng)閥、氣動(dòng)開窗器以及智能控制系統(tǒng)等核心部件。通過智能控制系統(tǒng)，可以靈活操控電磁閥和手動(dòng)閥，進(jìn)而控制氣動(dòng)開窗器的開啟與關(guān)閉。此外，該系統(tǒng)還配備了氣瓶高溫啟動(dòng)功能，一旦火災(zāi)發(fā)生，室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，高溫氣動(dòng)裝置會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，壓縮空氣迅速釋放并驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)開窗器，使窗扇能夠迅速且有效地打開或關(guān)閉。

12、自動(dòng)排煙窗

與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)或溫度感應(yīng)器聯(lián)動(dòng)的排煙窗。
在室內(nèi)凈高超過9米的中庭、面積超過2000平方米的營業(yè)廳、展覽廳或多功能廳等人員密集場所，由于自然排煙窗往往設(shè)置在較高位置且覆蓋區(qū)域廣泛，為確保在火災(zāi)時(shí)這些排煙窗能迅速且順暢地開啟，這些排煙窗必須具備現(xiàn)場集中手動(dòng)開啟、現(xiàn)場手動(dòng)控制、溫控自動(dòng)釋放開啟的功能，或者能與消防報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。其控制方式可參考相關(guān)圖表。

13、自然排煙窗的成本考量

經(jīng)過市場調(diào)研，我們了解到常見開窗器的價(jià)格情況如下，供您參考：

1. 機(jī)械手搖開窗器：這種開窗器以一套一拖一的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其價(jià)格大約在160-200元之間。每個(gè)曲臂設(shè)計(jì)用于控制一扇窗戶，若需增加曲臂，則價(jià)格相應(yīng)增加20元。對(duì)于多排平開窗，每增加一排就需要額外增加一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，價(jià)格增加80元。

2. 電動(dòng)開窗器：這種開窗器包含一個(gè)開關(guān)和一個(gè)電機(jī)，其一套系統(tǒng)的價(jià)格大約在600-800元之間。若需要消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，則還需配置控制箱，其價(jià)格約為1200元。

3. 電動(dòng)排煙窗與氣動(dòng)排煙窗的綜合對(duì)比：

• 氣動(dòng)推桿的推拉力最大可達(dá)5000N，且推拉力的增加對(duì)其成本影響不大。

• 相比之下，電動(dòng)推桿的推拉力通常較小，范圍在200~1000N之間。若超過1000N，其成本將顯著增加。

• 氣動(dòng)推桿內(nèi)置機(jī)械鎖，確保排煙窗在關(guān)閉時(shí)能處于緊密狀態(tài)。而電動(dòng)推桿則依靠馬達(dá)來拉緊窗扇，這樣推桿容易損壞，存在一定的安全隱患。
  參考資料
  《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》
  GB 51251-2017
  中國計(jì)劃出版社
  《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》圖示
  15K606 中國計(jì)劃出版社
  《采光、通風(fēng)、消防排煙天窗（一）》
  18CJ87-1 中國計(jì)劃出版社
  《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》
  JGJ 102-2013 中國建筑工業(yè)出版社
  《自然排煙窗技術(shù)規(guī)程》
  T/CECS 884-2021 中國計(jì)劃出版社
  《建筑用電動(dòng)控制排煙側(cè)窗》
  JG/T307-2011 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

上述資料均為與建筑防煙排煙系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程，涵蓋了多個(gè)方面，為建筑設(shè)計(jì)和施工提供了重要的指導(dǎo)。