火灾发生时，会产生大量烟气和热量，对人身财产安全构成严重威胁。据统计，火灾中约90%的伤亡案例是由吸入烟气导致的窒息所致。消防排烟窗的核心功能在于其高效性，能够迅速将建筑内的烟气和热量排出，从而有效避免在短时间内大量有毒烟气的积聚。这一功能对于减少火灾危害、保障人员安全至关重要。

1、自然排烟窗的定义

自然排烟窗，是一种可开启的外窗，其核心作用在于利用火灾时产生的热烟气流的浮力以及外部风压的共同影响，将建筑物内部的烟气和热量直接排出至室外，确保建筑的安全。

2、自然排烟窗（口）的设置位置与要求

自然排烟窗（口）应被安置在排烟区域的顶部或外墙，并且必须遵循以下规定：
1）.当自然排烟窗（口）被安置在外墙上时，它们必须位于储烟仓之内。然而，对于走道或室内空间净高不超过3米的区域，这些排烟设施可以设置在室内净高度的二分之一以上。
2）.自然排烟窗（口）的开启方式应有助于火灾时烟气的有效排出。
3）.若采用幕墙开启窗，其位置需兼顾使用功能和立面设计，同时应确保开启便捷，并避免设置在梁、柱或隔墙等障碍物处。此外，开启扇的开启角度不应超过30°，且开启距离应控制在300毫米以内。
4）.自然排烟窗（口）的布置应尽可能分散且均匀，每组排烟窗的长度不应超过3米。
5）.若自然排烟窗（口）设置在防火墙两侧，则它们之间最近边缘的水平距离不应小于2米。

3、自然排烟窗的有效面积是关键指标

它直接影响着烟气的排出效率。为了确保烟气能够顺畅排出，自然排烟窗的面积设计至关重要。
1、自然排烟窗的常见类型包括：推拉式、悬挑式、平开式、百叶式以及平推式。


1）.为了有效排烟，可开启的外窗或百叶窗必须设置在排烟区域的顶部或外墙的储烟仓高度范围内。
2）.当窗户的开启角度超过70°时，可以认为其排烟有效面积与其窗面积相等。
3）.若窗户的开启角度小于或等于70°，则对于悬窗，应按其最大开启时的水平投影面积来计算；而对于平开窗，则应按其最大开启时的竖向投影面积来计算。
4）.推拉窗的排烟有效面积则应按照其开启的最大窗口面积来确定。
5）.使用百叶窗时，其有效面积是窗的净面积乘以遮挡系数。通常，防雨百叶的遮挡系数取0.6，而一般百叶的遮挡系数取0.8。
6）.若平推窗设置在顶部，其面积可按窗的1/2周长与平推距离的乘积来计算，但不应超过窗的实际面积。
7）.当平推窗设置在外墙上时，其面积可按窗的1/4周长与平推距离的乘积来计算，同样不应超过窗的实际面积。
8）.对于通过采光井进行自然排烟的地下夹层，其自然排烟窗的有效面积应取采光井面积、储烟仓内与室外连通的窗洞面积以及采光井出地面后可开启的外窗有效面积中的最小值。

4、自然通风系统设计计算

自然通风系统的设计计算是建筑环境中至关重要的一环。通过合理计算，可以确保通风系统的有效性，提供舒适的室内环境。在计算过程中，需要考虑多个因素，如建筑物的布局、外部气候条件以及预期的通风效果等。通过科学的计算方法，可以确保自然通风系统能够有效地改善室内空气质量，创造宜居的生活和工作环境。

5、自然排烟窗面积的规定：

1）.对于建筑空间净高6米及以下的区域，自然排烟窗（口）的有效面积需至少达到该房间建筑面积的2％。

2）.若公共建筑或工业建筑中空间净高超过6米，其有效排烟面积需根据特定表格和自然排烟窗（口）处的风速进行计算。

3）.若公共建筑仅需在走道或回廊设置排烟，则应在走道两端（侧）均安装面积不小于2㎡的自然排烟窗（口），且两侧窗户的距离不应小于走道长度的三分之二。

4）.若公共建筑中的房间与走道或回廊均需排烟，则应设置有效面积不小于走道或回廊建筑面积2％的自然排烟窗（口）。

6、自然通风窗面积规范：

为预防火灾时烟气在楼梯间、前室、避难层(间)等封闭空间内聚积，应采用自然通风方式，并遵循以下面积规范：
1）.对于采用自然通风的封闭楼梯间和防烟楼梯间，其最高部位必须设置可开启外窗或开口，且面积不得小于1.0㎡。当建筑高度超过10m时，还需在楼梯间的外墙上每隔5层就设置总面积不小于2.0㎡的可开启外窗或开口，并确保这些开口的布置间隔不超过3层。

2）.若前室采用自然通风方式，独立前室和消防电梯前室的可开启外窗或开口面积应至少为2.0㎡，而共用前室和合用前室的面积则应达到3.0㎡以上。

3）.避难层(间)若采用自然通风方式，则必须设有朝向不同的可开启外窗，其有效面积需至少占该避难层(间)地面面积的2％。同时，每个朝向的外窗面积也必须达到2.0㎡以上。

4）.可开启外窗的设计应便于直接操作。对于设置在较高位置、不便直接开启的外窗，应在距地面高度为1.3m至1.5m的范围内设置手动开启装置。

7、自然排烟窗的类型及其控制方式

自然排烟窗，作为建筑排烟系统的重要组成部分，其类型多样，控制方式也各有差异。根据其开启方式和位置，自然排烟窗可分为上悬式、侧拉式、平开式等多种类型。而在控制方面，则需根据实际情况，采用手动、电动或联动等方式，确保在火灾等紧急情况下，能够迅速有效地启动排烟功能，为人员疏散和消防救援提供有力支持。

8、自然排烟窗的开启模式与控制方式

自然排烟窗的开启模式主要取决于其设计类型，如上悬式、侧拉式、平开式等。这些不同的开启方式会影响到排烟的效果和使用的便捷性。同时，自然排烟窗的控制方式也至关重要，它关系到在紧急情况下能否迅速启动排烟功能。常见的控制方式包括手动、电动和联动等，这些方式的选择应根据实际需求和场景来定。

9、手动排烟窗

需要人工手动操作的排烟窗。
手动排烟窗的控制方式主要依赖于机械手动开窗器，这种设备通常由手摇机或手摇器与开窗器共同组成。其形式包括手摇剪式开窗器、手摇链盒开窗器和手摇螺杆式开窗器等。通过人工摇动手摇开窗机，可以驱动上式、中式开窗机，从而实现窗扇的启闭。

10、电动排烟窗

通过电力驱动的执行机构来开启窗扇的自然排烟窗。

电动排烟窗的构成主要包括控制器、联动杆以及电动开窗器等部件。其操作简便，只需通过手动开启装置就能轻松实现窗扇的开启与关闭。此外，这种排烟窗还可以与消防系统实现联动，一旦发生火灾等紧急情况，窗体将自动开启，迅速排出浓烟，充分发挥其消防安全的作用。

11、气动排烟窗

利用气压变化来驱动执行机构，从而开启窗扇进行自然排烟的窗户。
气动排烟窗的系统构成包括空气压缩机、储气罐、过滤器、冷干机、电磁阀或手动阀、气动开窗器以及智能控制系统等核心部件。通过智能控制系统，可以灵活操控电磁阀和手动阀，进而控制气动开窗器的开启与关闭。此外，该系统还配备了气瓶高温启动功能，一旦火灾发生，室内温度达到设定值时，高温气动装置会自动启动，压缩空气迅速释放并驱动气动开窗器，使窗扇能够迅速且有效地打开或关闭。

12、自动排烟窗

与火灾自动报警系统或温度感应器联动的排烟窗。
在室内净高超过9米的中庭、面积超过2000平方米的营业厅、展览厅或多功能厅等人员密集场所，由于自然排烟窗往往设置在较高位置且覆盖区域广泛，为确保在火灾时这些排烟窗能迅速且顺畅地开启，这些排烟窗必须具备现场集中手动开启、现场手动控制、温控自动释放开启的功能，或者能与消防报警系统实现联动控制。其控制方式可参考相关图表。

13、自然排烟窗的成本考量

经过市场调研，我们了解到常见开窗器的价格情况如下，供您参考：

1. 机械手摇开窗器：这种开窗器以一套一拖一的系统为基础，其价格大约在160-200元之间。每个曲臂设计用于控制一扇窗户，若需增加曲臂，则价格相应增加20元。对于多排平开窗，每增加一排就需要额外增加一套执行机构系统，价格增加80元。

2. 电动开窗器：这种开窗器包含一个开关和一个电机，其一套系统的价格大约在600-800元之间。若需要消防联动系统，则还需配置控制箱，其价格约为1200元。

3. 电动排烟窗与气动排烟窗的综合对比：

• 气动推杆的推拉力最大可达5000N，且推拉力的增加对其成本影响不大。

• 相比之下，电动推杆的推拉力通常较小，范围在200~1000N之间。若超过1000N，其成本将显著增加。

• 气动推杆内置机械锁，确保排烟窗在关闭时能处于紧密状态。而电动推杆则依靠马达来拉紧窗扇，这样推杆容易损坏，存在一定的安全隐患。
  参考资料
  《建筑防烟排烟系统技术标准》
  GB 51251-2017
  中国计划出版社
  《建筑防烟排烟系统技术标准》图示
  15K606 中国计划出版社
  《采光、通风、消防排烟天窗（一）》
  18CJ87-1 中国计划出版社
  《玻璃幕墙工程技术规范》
  JGJ 102-2013 中国建筑工业出版社
  《自然排烟窗技术规程》
  T/CECS 884-2021 中国计划出版社
  《建筑用电动控制排烟侧窗》
  JG/T307-2011 中国标准出版社

上述资料均为与建筑防烟排烟系统相关的技术标准、规范和规程，涵盖了多个方面，为建筑设计和施工提供了重要的指导。