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，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)撲救的起始場所，也是人員疏散必經(jīng)的通道。因此，在火災(zāi)時(shí)無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)，簡便易行。當(dāng)采用凹廊、陽臺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 利用室外陽臺或凹廊自然通風(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)、簡單、易操作，并具有不需使用動力及專用設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。自然排煙是最簡單、不消耗動力的排煙方式，系統(tǒng)無復(fù)雜的控制及控制過程、操作簡單，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。

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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，一旦發(fā)生火災(zāi)煙氣很難排放，近幾年發(fā)生的廠房、倉庫火災(zāi)案例已反映出來。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(duì)員進(jìn)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、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、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(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?！镀噹?、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067 對危險(xiǎn)性較大地汽車庫、修車庫進(jìn)行了統(tǒng)一的排煙要求。敞開式汽車庫以及建筑面積小于1000㎡ 的地下一層汽車庫、修車庫，其汽車進(jìn)出口可直接排煙，且不大于一個防煙分區(qū)，故可不設(shè)排煙系統(tǒng)，但汽車庫、修車庫內(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