超高中庭排烟设计探讨
高层建筑中庭的防火及防排烟设计分析
施工技术0 前言随着我国经济不断发展,大型公共建筑越来越多,已经成为城市一道美丽的风景线。
在这些大型公共建筑中,中庭是比较重要的空间节点,正在逐渐成为人们聚集的场所。
在高层建筑内部的中庭,垂直高度变得越来越高,因此其安全性应该引起人们高度重视。
1 中庭概述及存在弊端中庭主要指的是短边长度大于6米,横截面积大于100平方米,且共享层数大于3层的存在顶盖的室内庭院。
在高层建筑中,中庭的使用功能是非常多的,并且对自然要素进行引入,对便捷的垂直交通进行设置,正在逐渐成为高层建筑的交通枢纽。
在中庭,人们还可以进行休息、观赏等活动。
对于中庭而言,可以看作城市高层建筑的公共中心。
虽然中庭的优点非常多,但是依然存在着一些不足,主要的弊端可以概括成以下几点。
1.1 中庭空间难以进行防火防烟分割中庭可以很好地对高层建筑的内部空间进行丰富,但同时也对消防带来了一定的影响。
当只是从安全系数考虑而对中庭进行防火防烟分隔,这对中庭的空间感会造成一定的影响。
但是如果中庭的上下空间是连接在一起的,当火灾发生时,会使得烟气短时间内变得非常大,进而对人身安全及高层建筑造成严重威胁。
1.2 中庭的功能比较复杂,起火因素也比较多中庭能够将不同功能区域的人们进行很好地连接,而且也是人们经常休闲娱乐的地区,一旦火灾发生,需要对大量人员进行疏散。
在比较大的建筑中,中庭的主要作用是进行导向以及识别,这使得人们大多在中庭区域活动,如需疏散会出现非常严重的拥堵,严重的还可能出现踩踏等事故,对人员逃生产生非常消极的影响。
1.3 非常容易形成“烟囱效应”对于建筑中的中庭而言,与烟囱是比较相似的,当火灾出现时,随着温度变得越来越高,就会形成比较严重的“烟囱效应”。
这时候烟气会顺着中庭以垂直方向扩散,火势会变得越来越大,对人们的生命安全及财产安全带来非常严重的威胁。
2 高层建筑中庭的防火设计2.1 中庭的防火与分割设计当中庭的类型不一样时,其防火措施以及处理方法也存在一定的差异。
中庭类高层建筑防排烟技术优化设计
48工业安全与环保I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on2013年第39卷第6期June2013中庭类高层建筑防排烟技术优化设计韩如适朱国庆张国维张媛媛(中国矿业大学江苏徐州221116)摘要理论分析了火源热释放速率对火灾产烟量的影响,对中庭类建筑的排烟方式进行了优化设计。
提出火灾初期采用机械排烟、中后期采用自然排烟的优化排烟方案。
以徐州某医院内科医技楼为例,通过建立火灾发展模型、设定火灾场景和采用火灾模拟软件F D S对其中庭火灾烟气温度和烟气的蔓延规律进行了数值模拟研究。
分析比较了3种火灾烟气控制方案。
数值模拟的结果表明,当火源最大热释放速率为4M W 时,火灾初期采用机械排烟、中后期采用自然排烟的排烟方式较只采用机械排烟、或只选取自然排烟排烟方式的效果好,与基于5种羽流模型理论推断的结果相吻合。
关键词中庭高层建筑防排烟优化设计数值模拟O pt i m i za t i on D es i gn of S m oke E xt r a ct i on i n t he H i gh—-r i se B l l i l di ng W i t h A t r i umH A N R us hi Z H U G uoq i ng Z H A N G G uo w ei Z H A N G Y uanyuan(C h/na U ni ze r si zy of M i ni ng and Ter.hnol ogy X udt ou,J i angm221116)A bst r act T he i nf l uenc es of t he f ir e8供lr ce hea t n—e脚r ate of f ir e011t he qua nt i t y of s m oke a弛anal vzed t o ac hi eve t he op-f i m i z af i on des i gn of t he w a y t o exha us t s m oke in t he bui l di ng w i th t he a t ri um.The s chem es0f t he s m oke exhaus t a弛put f o r-w ar d,i n w hi ch t he r a eehani ea l exha us t a nd nat u r al exha us t i s a dopt ed I.especdvel y i n i ni ti al st age a nd m i ddl e—l a t e r per i od.Taki ng O ll e hosp i t al i n X uzh ou鹤锄exam pl e,f i r e devel o pm en t m od el is est abl i sh ed,f i r e sc ena r i os a坤cl esi伊刚and fi r esi m ul a t i on sof t w a r e FI Y3i s used t O num er i c al l y si m ul a t e t he f i re s m oke t em pe r a t ur e a nd t he spre adi ng r ul e s.T hr e e ki nds0ff i re a nd s m oke cont r ol progra m s a托锄al p耐a nd c0珥日捌.‰t he m a xi m umhe at r e l eas e r at e of f i re i s4M W,t he m e-ehani ea l exha us t i s used i n i ni ti al st a ges of f ir e a nd nat u r al exha us t i n t he m i ddl e—ht er per i od,w hi ch i s bet t er t ha n on l y钺b1拒ng m echani cal exha us t or t he l"l at U m l s m oke ex haus t.I t is t es t ed a nd ver i f i ed at l as t,co nsi st e I吐w i t h t he r esul t s of theor efi eal anal ys i s.K eyW or ds at r i um hi i曲一ri se bui l di ng s m oke a血枷∞opt i m i zat i on desi gn num er i c al si m ul a t i onO引言中庭式的高层建筑因其“节能环保、贴近自然”,而且能够改善高层建筑内部的通风和采光条件,越来越受到众多开发商的青睐…。
试论超高层综合办公楼防排烟系统设计
试论超高层综合办公楼防排烟系统设计摘要:随着经济的迅猛发展,城市用地日趋紧张,超高层建筑不断兴建,建筑高度已渐渐超出登高消防车的有效扑救范围,超高层建筑火灾事故也呈明显上升趋势。
详细介绍超高层综合办公楼防排烟系统设计过程,注意事项等进行了阐述,供设计参考。
关键词:超高层;综合办公楼;防排烟;系统设计引言随着建筑业的蓬勃发展,超高层综合办公楼在建筑工程中的比例不断增加,在缓解城市用地紧张的同时,有效地提高了城市空间利用率,同时,给人们的工作提供较好的环境。
超高层办公综合楼容纳人员较多,如防排烟系统设计不合理,一旦发生火灾,往往造成较大的人员伤亡,因此,做好防排烟系统设计,避免火灾发生时烟气进入疏散通道,可为办公人员的快速疏散以及消防人员的扑救作业争取时间,是当前建筑工程设计工作的重点。
1防排烟系统设计1.1工程防排烟系统分析假设该工程中地下室和裙楼共同使用11个剪刀梯作为疏散楼梯,在首层出口位置楼梯被分割开来,形成两个梯段。
前室与消防电梯不共用,加大楼梯加压系统的送风量,前室并不送风。
地下和地上梯段的加压送风系统共用,但为分开控制联动。
楼梯间送风口为全自动多叶送风口,电动控制。
另外,为将楼梯间风压控制在合理水平,在对楼梯前室不送风的基础上,在前室和楼梯间设计余压阀。
考虑到A、B塔的第21层为避难层,两塔的防烟楼梯转换设置在避难层。
同时,楼梯间转换门被合用前室加压风井遮挡,因此,风井也应同时进行转换。
结合该工程两塔的实际情况,在21层位置分段防烟楼梯,形成两个送风系统。
在21层位置A、B两塔的合用前室进行分开。
同时,使用两个前室加压送风系统,如此,不仅提高了前室与楼梯间加压系统的安全性,也很好地解决了合用前室风井位置转换问题。
1.2工程防排烟系统设计工程防排烟系统包括机械排烟系统、自然排烟系统,因此,设计中应引起足够的重视,保证两个排烟系统的合理设计。
一方面,机械排烟系统的设计。
机械排烟系统指借助排烟风机作用,将产生的烟气强行抽走,防止被保护区域的烟气浓度过高。
新规下的中庭排烟和走道排烟设计
新规下的中庭排烟和走道排烟设计中庭排烟由眉毛到鼻准头部位叫“中庭”(中停)。
主管中年运程,执掌31~50岁之间的运势。
中庭饱满鼻梁隆起,没有浓淡适宜,颧骨圆润有肉,则在中年运势顺风顺水,人生际遇高。
这是中庭?是!但干不了排烟的活!维基百科站由建筑物围合而形成的空地叫做中庭,可以是花园、广场、球场或者在四合院中间的空地。
在公共建筑中,中庭一般是指开阔的空间,通常是几层楼通高的空间,并在其立面或者屋顶上开窗,在写字楼中,中庭一般紧邻建筑的主入口。
《中庭建筑一开发与设计》英国建筑师、理论家理査.萨克森在其著作《中庭建筑一开发与设计》一书中,对中庭定义是“一个高大的入口空间、中心庭院及带有屋顶的半公共空间”。
《中国土木建筑百科辞典》古希腊住宅正中由回廊和房间围绕而成的庭院。
近现代特别是20世纪六七十年代发展成为旅馆中多层的室内大厅,后又被广泛地运用在办公楼、购物中心等各类大中型公共建筑中,又称为四季厅或共享大厅。
GB50504 —2009《民用建筑设计术语标准》中庭:建筑中贯通多层的室内大厅。
回廊:围绕中庭或庭院的走廊DGJ08-88 —2006《建筑防排烟技术规程》3层或3层以上、对边最小净距离不小于6 m,且连通空间的最小投影面积大于100 ㎡的大容积空间。
对防排烟来说,最靠谱的是上海的规程,上海虽是大都市,毕竟不是国标,能用吗?为什么是100㎡?《建规》8.5.3条:民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施:公共建筑内建筑面积大于 100 ㎡且经常有人停留的地上房间。
也就是说,小于100 ㎡的地上房间是没有排烟要求,既不需要设置机械排烟,也不必设置自然排烟。
所以,上海规程将小于100 ㎡的多层空间不作为“ 中庭”考虑,也就容易理解了。
因此,住宅、办公楼入口常见的面积不大、2层或3层通高的门厅,当面积不大于 100 ㎡时,是不需考虑排烟的。
商场等的扶梯上下贯通的空间,也可不按“ 中庭”设置排烟。
此做法基本得到国内大多数地区“答疑文件”的认可,也算是“有理有据”吧。
中庭建筑防排烟设计探讨
1.前言建筑物火灾造成的人员伤亡,大部分为烟气所致,而这些与其防排烟系统设计有绝大的关系。
防排烟就是将火灾时的烟限定在某区域内,或改变烟的流动方向,借以控制并降低火灾烟气蔓延扩散并在疏散人员时提供安全的通道和有效的时间。
提供可待守的环境,以利消防人员进行援救,保障生命安全,减少财物损失。
目前在国外先进国家大都将防排烟设计视为影响避难逃生的重要因素之一,有效的防排烟设计可适当的防止或延阻烟层的扩散或沉降,当然也就相对增加避难安全所欠缺的逃生时间,因此,将防排烟与避难设计综合考量进行性能化设计应当可发展出相当安全且符合经济效益的设计系统。
中庭建筑是指建筑内部存在贯穿多个楼层,并与各楼层相通的大体积空间的建筑。
随着我国经济的高速发展和新技术、新材料在建筑领域的运用,中庭建筑这一建筑形式也逐渐广泛地应用在商场、会展中心等大型公共建筑,其火灾特性与普通建筑火灾存在较大的差异,它具有内部空间大、使用功能复杂,火灾荷载大、人员密度大、内部难以实现防火防烟分隔、火灾烟热不易排出等特点。
火灾烟气一旦进入中庭,高温有毒的烟气将迅速扩散,充满整个空间,并很快蔓延到中庭相通的各楼层,加速火灾的扩散,影响安全疏散。
同时由于其高度的延伸、空间通透视觉效果、大面积自然采光等建筑要求,其内部不宜进行防烟、防火分隔,给现代建筑消防设计带来了新的挑战。
2.中庭建筑火灾与常规建筑火灾的特点2.1常规建筑火灾的特点2.1.1破坏源常规火灾对人体造成危害主要包括两个方面:1)热量:火灾产生的大量热量不但可直接伤害人体,而且当热量积累到一定程度后将产生极具破坏性的“轰然”现象。
(轰然:是指室内火灾由局部火向大火的转变,转变完成后,室内所有可燃物表面都开始燃烧的现象).2)烟气:火灾烟气会造成严重危害,其危害性主要来自毒害性、减光性和恐怖性三个方面。
毒害性和减光性是对人生理上造成的危害,而恐怖性则是对人在心理上造成的危害。
2.1.2火灾烟气的流动过程火灾发生后,由于可燃物不断燃烧,产生大量的烟和热,并形成炽热的烟气流。
中庭排烟设计要点概要
中庭排烟设计要点
中庭排烟设计要点 多功能体育馆比赛大厅与剧场类似,除了利用顶部蓄烟仓延缓 烟气下降的时间外,应考虑在大厅中央顶部设置可开启的排烟 窗,面积不够时,可在四周侧墙上部开窗,可开启窗户的有效 面积不小于大厅面积的2%。或者在顶部或侧墙上设机械排烟设 施。对于展厅,其火荷载强度高,面积大,使用功能上有不少 特殊要求,当采用自然排烟设施有困难时,应采用机械排烟。
中庭排烟设计要点
中庭排烟设计要点 (4)对上述比较复杂的高大空间的排烟,由于排烟设施设置条 件的限制,或建筑和使用功能上的特殊要求,不能按规范规定 的要求设置时,应召集相关专业协调,采取切实可行的综合技 术措施,并进行必要的火灾性能评估分析,来判定综合措施的 有效性和安全可靠性。 (5)凡烟气不能经中庭储烟仓集中排出的排烟系统不属中庭排 烟范畴,不能按中庭,6次/h换气计算其排烟量,应按房间排烟 的面积指标计算。
中庭排烟设计要点
中庭排烟设计要点 (3)剧场大厅和舞台、多功能体育馆比赛大厅、展览厅等都属 高大空间,与中庭有很多共同之处,可以借鉴。如顶部都有蓄 烟仓,有利于安全疏散,也存在烟气“层化”的问题。但更重 要的是要重视其各自的特点,如建筑空间布局的差异,火荷载 强度等因素的影响。剧场上下层都有观众,一般在烟气下降以 前,剧场上层的人员不一定能逃离火场,因此必须在此空间上 部设计尽可能大的蓄烟空间,并利用舞台、屋顶设计便于开启 的排烟高侧窗或屋顶上设屋顶排烟风机,自然排烟时可开启外 窗总面积不小于舞台地面面积的5%。
中庭排烟设计要点
中庭排烟设计要点 (1)中庭建筑属高大空间,由于蓄烟仓容积大,人员应争取在 烟气下降到人体特征高度前逃离火场。从计算机模拟得出的结 论看出,多数情况下大空间产生轰燃的可能性比一般房间要小 ,这些都是对安全疏散有利的一面。 由于发火地点产生的烟气首先达到屋顶,与卷入的热气流向水 平方向扩散,冲向四壁,烟气与壁面换热后开始下降,有可能 淹没人流区,这叫烟气的“层化”现象,下降的烟气对人员疏 散极为不利,特别是净高大于12m的中庭更严重。因此在设计 中必须采取措施(如分段设置排烟的方式等)充分利用其有利 的一面,遏止其不利的一面。 (2)合理划分防火分区、正确确定中庭排烟体积;中庭空间大,气流通道复杂,其排烟量是按换气次数确定的,中庭体积是 关键数据,必须准确。
关于中庭高层建筑防排烟设计优化分析
关于中庭高层建筑防排烟设计优化分析作者:姜林刘昕莹来源:《建材发展导向》2014年第03期摘要:现代社会的进步,建筑行业也带来的新的发展需求,如今高层建筑最注重的就是安全问题。
要做好当下的防排烟设计验证工作,确保下序工作结构的协调,做好相关评估验证工作,数值模拟计算、模型试验和现场的热烟测试是常采用的评估和验证方法。
关键词:中庭高层建筑;排烟设计火灾发生后,从可燃物起火初期至火灾发展全盛期,在可燃物上方形成稳定火焰区、间断火焰区和烟气羽流区,上部的热烟气层与下部的冷空气层通过烟羽流进行传热传质。
在一定的建筑结构和火灾规模条件下,烟气的生成量主要取决于羽流的质量流量。
1 工程概况所选建筑高度为56.15m,属一类高层建筑,耐火等级为一级。
地下两层,面积为9068m2,地上14层,面积为48665m2;地下一、二层为车库及设备用房,地上部分为功能检查科室、手术室、病房等。
1层~3层布置一个中庭,中庭面积为152m2,高度为16m,中庭顶盖采用钢结构,四周均匀开有百叶排烟窗;3层-4层布置一个设备夹层;4层~14层布置有一个高度为41.7m的天井,天井四周分布医疗室、住院病房等房间;建筑内设有完善的自动喷水灭火系统。
2 火灾场景设置2.1 火灾增长速率分析大量的试验研究及真实的火灾案例表明,许多物品从起火到旺盛阶段,热释放速率大体按时间的指数规律增长。
例如木材等纤维素材料,塑料等合成材料,这种火灾类型可表述为火灾按t2增长。
根据NFPA手册,火灾可分为极快、快速、中等和缓慢4种类型。
本建筑使用功能相对固定,可燃物的种类和分布相对稳定。
一层大厅、病房等位置可能引起火灾的可燃物为柜台、座椅、棉被、衣物等。
2.2 火灾规模设定根据最不利原则,假设自动喷水灭火系统失效,参照某市工程建筑规范5建筑防排烟技术规程6(DGJ 08-88)2006)中无喷淋的中庭火灾的最大热释放速率为4mW,设定典礼大厅中火源功率为4mW。
谈高层建筑防排烟设计中的问题
谈高层建筑防排烟设计中的问题摘要:高层建筑设计人员对建筑物进行设计的时候,应该注重防排烟和通风空调系统的防火设计,使得在出现火灾的时候能够保证人员疏散的安全,尽量在最短的时间里将人员疏散完,最大程度上保证生命和财产的安全。
本文分析了高层民用建筑的防排烟设计问题,对其中的问题进行了介绍和分析,提出相应的解决措施。
现在建筑物的发展趋势是向高度发展,这使得火灾事故发生的几率增大。
当高度低,体量小的建筑物在发生火灾的时候,建筑物内的人员能够快速安全的疏散到室外。
对火灾的控制和扑救也就是比较容易的。
但是对于高大复杂的建筑物来说,建筑内的人员在短时间内疏散到安全地区是比较困难的。
一、高层民用建筑防排烟设计规范分析1.1规范中对高层建筑防排烟存在的部分不合理问题。
(1)自然排烟窗的设置不合理。
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)(以下简称《高规》)第8.2.4条规定:“排烟窗宜设置在上方,并应有方便开启的装置”。
自然排烟窗靠人工开启是不现实的,虽然可以设置机械传动装置,实现联动或自动打开,但其传动机构,联动装置的造价极为高昂,因此高层民用建筑内的自然排烟窗极少设置传动开启装置,甚至作为火灾排烟用的天窗,高位窗亦未设传动开启装置。
(2)应设机械防排烟设施的部位未设置防排烟系统。
如《高规》中规定:“对于建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑以及不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室或合用前室,避难层(间)均宜设置机械防烟系统。
”从理论上分析,楼梯间及其前室都需保持正压,但在实际运行中,大量高层建筑靠外墙且有窗的楼梯间,常闭是式防火门或排烟窗常开,一旦发生火灾后,就难以保持所需要的正压值,达不到防烟效果。
另外,带裙房的高层民用建筑防烟楼梯间及前室,消防电梯间前室或合用前室,当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟,裙房部分不具备自然排烟条件时,其前室或合用前室就未按规范要求设置机械防烟系统。
浅析高层建筑中防排烟设计的几个问题
浅析高层建筑中防排烟设计的几个问题摘要:高层建筑是经济和科学共同发展的一种建筑形式。
随着多年技术的发展,高层建筑由于内部设施、设备较多,导致在高层建筑一旦起火时,其火势蔓延速度非常快,因此容易造成大面积伤亡事故,以致使消防扑救难度加大。
通过最近几起较大火灾事故表明,浓烟是导致高层建筑人员1.高层建筑烟气危害高层建筑发生火灾时产生的大量有毒烟气会造成建筑物内大量人员伤亡。
当火灾发生时产生烟气中的含氧量低于正常人所需的数值时,人的活动能力会随着体内含氧量降低出现减弱现象、智力混乱,甚至晕倒窒息;当火灾产生的烟气中含有的大量有毒气体的含量超过人正常生理所需要的最低浓度时,就会造成吸入大量有毒气体的人员中毒死亡。
一氧化碳:一氧化碳在燃烧产物属性中为不完全燃烧产物,当空气中的一氧化碳含量为0.1%时,吸入一氧化碳的人员在一小时后便会感到头痛、作呕、不舒服;当空气中的一氧化碳含量达到0.5%时,20 ~30 分钟内吸入一氧化碳的人员会死亡。
2.目前国内高层建筑防排烟设计存在的问题2.1 自然排烟窗的开窗面积达不到国家规范所要求的标准。
国家标准《高层民用建筑设计防火规范》。
规范中对高层建筑物中采用自然排烟部位的开窗面积均有明确规定,但由于部分建筑物设计人员未按规范中要求进行规范设计,导致部分工程中排烟窗的面积达不到规范中所要求的标准,直接影响建筑物内自然排烟的效果。
2.2 高层建筑物内不具备自然排烟条件的封闭楼梯间未采取防烟设计。
《高规》第6.2.2.1 条规定:封闭楼梯间内当不能直接通过天然采光和自然通风时,应按防烟楼梯间规定设置。
但在国内一些实际工程中,尤其是一些国内大型商场中设在中部的封闭楼梯,开发商为节省投资,随意增大商场使用面积,许多防排烟楼梯间未按规范设正压送风并增设前室。
3.高层建筑中走道防排烟设计3.1高层建筑中走道长度计算不同长度、形式走道的防排烟设计在《高规》中有明确规定,可在高层建筑中走道的形式设计是五花八门的,不是一切走道都可用水平距离表示长度,设计规范中也未给出计算方法,面对不规则的走道,现在通用的都是以最短疏散距离的水平投影尺寸作为走道长度,结合现在常用的一些设计理念,认为走道长度应该取走道的平均值作为标准值,而非以上所说用最短距离。
对建筑中庭通风设计的论述探讨
对建筑中庭通风设计的论述探讨摘要:中庭因具有良好的空气品质、环境品质更具有突出的公共性、平等性,所以备受人们的欢迎。
近年来,中庭在我国的商业建筑、文教建筑、办公建筑、医疗建筑、展览建筑等各类公共建筑,以及住宅建筑中都得到了广泛的应用。
而在建筑中庭空间中,自然通风的应用是实现我国现阶段建筑节能和提高生活品质的一个重要途径。
基于此,本文就围绕建筑中庭的自然通风设计来进行论述探讨。
关键词:建筑;中庭空间;通风设计1.建筑中庭空间的概念中庭是指建筑内部的庭院空间,其最大的特点是形成具有位于建筑内部的“室外空间”,是建筑设计中营造一种与外部空间既隔离又融合的特有形式,或者说是建筑内部环境分享外部自然环境的一种方式。
中庭概念在全世界范围内已被越来越多的建筑设计师所接受并运用到各种形式的建筑中。
酒店、商场、办公大楼随处可见中庭的踪影,它设置有方便的垂直交通设备而成为整幢建筑的交通枢纽空间,同时也作为人们憩息、交往、观赏、娱乐、餐饮等活动的中心场所。
对于建筑来说,中庭空间同时具有一种吸引力和一种辐射力,调节、缓解人的各种活动,供人际间交流,既是交通的枢纽,又是人们活动的中心,是多功能的综合体,所以必须重视其通风设计以满足人们活动的需要。
2.建筑中庭的自然通风和室内环境中庭是高层建筑(群)内部空间环境中最生动、最活跃的因子,其在住宅、学校用、商场、办公室等建筑物里的性能应用。
建筑外窗与外界直接接触,使得院内空气时刻受到外界空气扰动的影响,从而增强了中庭内的自然通风,有效地改善了住宅建筑中庭周围住户的生活环境。
2.1自然通风实现方法自然通风最基本的动力是风压和热压。
在具有良好的外部风环境地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。
自然通风的另一原理是利用建筑内部空气的热压差,即通常讲的“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。
风压通风与热压通风往往互为补充、密不可分。
对于中庭而言,开敞的建筑外窗以及顶部,可以充分利用风压而对建筑进行自然通风;其贯穿建筑的构造,可形成上下端温差,从而加速室内空气流动,达到真正意义上的“烟囱效应”。
超高中庭排烟设计探讨
超高中庭排烟设计探讨摘要通过对超高层办公楼及中庭火灾时排烟量的计算和烟气流向分析,认为30m以上的超高中庭仍需要进行消防排烟处理,确定了中庭排烟方式及排烟所需面积,排烟窗位置和控制方法。
关键词超高中庭排烟热量释放着火层烟气量烟温烟势流速自控排烟窗中庭排烟的主要任务:一是在火灾时能及时排除烟气,保证人员在较好的能见度下进行安全疏散,使消防人员获得更有效的安全工作环境,把人员,建筑物及设备的损失降到最低限度;二是及时排除办公层火灾时涌入中庭的烟气,防止烟气层化,减少非着火层工作人员对火灾的恐惧感,防止由于恐慌而造成不必要损失。
结合上海交银金融大厦项目就中庭烟气来源于自身的裙房层和办公层这一观点进行阐述。
交银大厦地面以上一层至五层为裙房(主要为营业,计算机房,餐饮);裙房以上为南北两幢办公塔楼(楼高分别是190m和230m)。
南北办公楼中间由163m高中庭相连。
办公楼和中庭的东西外墙均为玻璃幕墙,中庭的南北向与办公楼之间由玻璃幕墙隔开,(幕墙上设一扇可开启窗)根据消防规定中庭和办公楼均须作消防排烟处理。
一、办公层火灾时对中庭的影响火灾发生时如何确保火灾区的人员在洁静的环境下有秩序地疏散到安全区,便成为消防排烟设计的主要课题。
保证人员疏散所必需的安全高度的确定对排烟量有很大影响,控制此高度实际上就是控制烟气量。
笔都根据规范和国外某些计算方法结合交银大厦项目进行了计算,通过比较寻求最佳的设计方案。
1.按防烟分区单位面积风量计算烟气量《高规》8.4.2.2条指出"提供两个或两个以上的防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积,每平方米不小于120m3/h计算。
"按此标准,本排风系统排烟量为L=F×q=600×120=72000m3/h(办公层面积600m2);相当于42次/时换气。
这样大的风量,无论采用土建风道(最大风速小于15m/s)还是金属风道(最大风速小于20m/s)都将占用大块的办公面积。
浅析中庭的形式及其防排烟措施
浅析中庭的形式及其防排烟措施中庭增加了建筑空间的魅力,同时也因为自己独特的建筑形式增大了火灾的危险性,因此做好中庭的防排烟措施非常重要。
中庭的形式多种多样,防排烟措施也不尽相同,本文结合案例分析各种形式的中庭防排烟措施的设定。
标签:建筑中庭;防排烟;措施探讨随着现代建筑的繁荣和发展,中庭与外部空间既隔离又融合的特色备受建筑师亲徕,中庭文化也用在越来越多的环境艺术中,它为人们提供了休息、交往、观光会晤的空间,也可以将人流高效地组织到交通中去。
中庭增加了建筑空间的魅力,同时也因为自己独特的建筑形式增大了火灾的危险性,尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间,一旦发生火灾,人员的疏散、火灾的救援难度较大。
鉴于以上特点,中庭的防排烟设施也越来越被设计师们所重视。
1 中庭常见的形式及一般防排烟措施中庭与主体建筑的关系不同,防火灾措施的也相对不同。
同时中庭的分类有多种标准,形式也较多样,按中庭室内建筑的关系及围封的形式不同,大致将中庭分为长廊式中庭、隔离式中庭、回廊式中庭、互通式中庭等。
中庭作为建筑物的其中一部分,不同的建筑形式和使用功能,便有不同方案的烟气控制、防火分隔等,我们将分不同形式的中庭来探讨它们各不相同的防排烟措施。
1.1 长廊式中庭的防排烟措施及案例所谓长廊式中庭,简单的来说就是一种盖了顶棚的街道,也有人叫长廊道或线型中庭。
长廊式中庭是两端敞开的,较长的长廊式中庭还会在中部按一定间距设置进出口。
它是半室外的空间,最大特点是良好的自然通风,在现实生活中较为常见,多在商业步行街中采用。
正是由于长廊式中庭有良好自然通风的特点,这样的半室外空间是水平方向上穿越的一种建筑物,当街道两侧的建筑物的间距比建筑物最小防火间距大,超过6m时,两侧的建筑物可以作为独立的防烟分区。
相反的小于6m则不能。
长廊式中庭作为建筑物内部人流主通道,为防止烟气在中庭内聚集,一般防排烟措施为:在中庭建筑内设置自动喷淋灭火系统,使用不燃的材料(如防火玻璃)做顶棚,也可以设置蓄烟仓在中庭顶部,或者按一定面积比例设置排烟窗或通风口,可以自动开启式的,这种在我国使用较少。
高层大型建筑中庭设计研究
高层大型建筑中庭设计研究摘要:中庭作为一种受人欢迎的空间形式,已经广泛地在各类高层大型建筑设计中采用。
中庭的巨大空间是人们社会交往、游憩、娱乐、餐饮等活动的中心场所,是建筑中极为重要的空间。
本文谈谈高层大型建筑中庭空间的设计要点。
关键词:高层建筑;中庭;设计中庭是建筑内部带有玻璃顶盖的多层内院,是以一个大型建筑内部空间为核心,综合多种使用功能,引入自然构景要素,着意创造环境和激动人心气氛的场所。
它设置有方便的垂直交通设备而成为整幢建筑的交通枢纽空间,同时也作为人们憩息、交往、观赏、娱乐,餐饮等活动的中心场所。
1 中庭功能与建筑形式中庭除了建筑师的艺术创造之外,还必须同结构、施工、电气、通风、给排水、室内环境艺术、园林工程等多专业工种协调配合才能共创舒适、优雅而令人向往的中庭共享空间。
中庭功能及空间组织应根据建筑性质和使用要求精心筹划。
选择空间尺度必须根据场地条件作周边和堆叠布置以确定所需面积。
在中庭建筑空间布置时应考虑建筑物地区气候条件分别采用升温型或降温型,以满足中庭的使用和节能要求。
中庭建筑形式选择可多种多样,通常是结合中庭空间特色与建筑造型灵活创意,因为中庭空间的大小和建筑外形是比较容易改变的,也能够很好地适应现代城市建筑文脉的要求。
2 中庭的气候控制应满足人工环境舒适度的要求中庭有使人们感到舒适和不舒适的两种自然现象,即有暖房和烟囱的作用。
暖房作用是由于太阳的短波热辐射通过玻璃温暖了室内的表面,而室内表面的波长较长的二次辐射则不能穿过玻璃反射出去,因此吸收了太阳热,有冬暖夏凉的作用。
烟囱作用是由于空间高度不同造成压力差,因为在任何封闭容积中空气总是从较低的开孔流到上部开孔。
在开孔上面流动的风将促进抽吸作用。
加上暖房作用使受热空气上浮,使高高的封闭容积中的空气由于温度的不同产生严重的分层现象。
作开孔时,同样会产生强烈的向上抽力,利用这两种作用来设计,会使气候控制比较简单,如果反其道而行之,则是不经济的,或者甚至是不可能实现的。
高层建筑中庭的防火及防排烟设计
高层建筑中庭的防火及防排烟设计摘要:中庭是现代高层建筑常用的公共空间之一,因其内部空间较大,视线良好,采光良好,且与周围环境和谐相处,能起到“以点带面”作用,中庭空间具有一定独立性,使其被广泛应用于商业建筑。
因中庭从功能上看是商业空间,所以火灾危险性大,当火灾发生时,会对人员的疏散,灭火救援和排烟造成严重的影响。
文章介绍高层建筑中庭一些常见分类,对中庭防火在当前阶段所面临的不利因素进行了分析,在此基础上对高层建筑中庭防火和防排烟的有关设计进行了讨论。
关键词:中庭建筑;防火;排烟系统设计引言:随着我国经济的发展,高层建筑得到了越来越广泛的应用,人们对高层建筑的要求也越来越高。
在高层建筑中,中庭的应用可以说是非常普遍了。
中庭是一种比较特殊的建筑空间,其内部空间相对比较开阔,并且可以通过天窗等方式与外部空间进行贯通。
随着社会经济的发展,人们对于生活品质的要求越来越高,对于建筑的要求也越来越高。
但是在高层建筑中,由于其结构复杂、人员众多、可燃物较多等特点,一旦发生火灾,将会造成非常严重的后果。
因此,必须要对高层建筑中庭进行防火及防排烟设计,从而保证人员的生命安全。
1高层建筑常见中庭的分类高层建筑常见中庭分类根据中庭内部空间的形式,可以将高层建筑中庭分为以下几种类型:(1)水平式中庭是指在高层建筑的公共空间中设置一个或者多个水平通道,从而实现建筑内部空间的联通。
这种类型的中庭可以保证建筑内部空间可以相互连通,并且能够为人们提供一个良好的室内环境。
水平式中庭的设计形式是由建筑的高度来决定的,通常情况下,在高层建筑的底部设置一个或者多个水平通道,并且在每个水平通道上设置一个或者多个出口,这样可以实现建筑内部空间的有效利用。
(2)垂直式中庭是指在高层建筑内部设置一个或者多个垂直通道,这样可以实现建筑内部空间的联通。
这种形式的中庭可以将建筑内部空间划分成几个部分,并且使各个部分相互独立,这样就可以将中庭设置在各个不同的楼层上。
关于中庭防排烟的讨论
2 对中庭防排烟设计的规定
2.1 《高规》 《高规》中对中庭防排烟设计的规定是基于通风换气次数
这一概念的。它规定 :对于净空高度小于12m的中庭可采用 自然排烟,且可开启外窗面的天窗或高侧窗的面积不应小于
烟气垂直高度上的速度、烟缕直径、燃烧火焰性质等因素有 关。因此在近期的计算模型中,都将烟气的发展过程分成几 个阶段,分别计算各个阶段上的烟气流量。
b)阳台型烟缕:烟气从门上升到达建筑空间顶部、阳台
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
或其它大的水平突出物后,水平向突出物边沿溢出的烟缕;
c)窗口型烟缕:烟气从门和窗等墙壁开口处溢出的烟缕。
对于中庭,《民规》认为其烟缕形式主要是轴对称型和阳
台型,并给出了相应的计算公式。
2.2.2.1 轴对称型烟缕
当Z> Z l , Mp= 0.071Qc1/3 Z5/3 + 0.0018Qc
[5] GB50045-95,高层民用建筑设计防火规范[S]. [6] DGJ08-88-2000,民用建筑防排烟技术规程[S]. 上海市工程建设规
范) . 收稿日期:2002-09-21
Discussion on The Fire-protection in a Building Atrium
QIAN Bi-hua
近几年来,随着上海市经济的高速发展,高层建筑越来 越多,由于高层建筑的特殊性,也为建筑行业带来了新的研 究课题。高层建筑的防排烟问题就是其中较为突出的一个。
众所周知,由于高层建筑内部必然存在电梯等设备,使 得高层建筑内的竖井空间比一般的建筑大得多,同时在高层 建筑中热压、风压引起的空气的自然对流作用也很明显,从 而导致高层建筑的防排烟问题尤其突出。适应于这一特点, 上海市在原国家标准《高层民用建筑设计防火规范(》以下简 称《高规》)的基础上颁布了自己的工程建设规范《民用建筑 防排烟技术规程》 (以下简称《民规》 )。
回廊式超高中庭排烟探讨
a t r i u m a n d c o r r i d o r a r o u n d wh i c h i s l o c a t e d i n P a k i s t n. a T h e s i mu l ti a o n r e s u l t s i n c l u d e i f r e t e mp e r a t u r e i f e l d , t h e CO c o n c e n t r a t i o n
计师在满足了利用建筑本身可 以带来的功能性需 求后 ,开始追 求 更深层 次对 于建筑 的视 觉空 间 、建
筑可 营造 的文 化氛 围及建 筑 内环境 的需 求 , 中庭 就 是在 这种 背景 下应 运而 生 的。 中庭根据 其 与周 围房
1 回廊式超高 中庭火灾特性
回廊式 超高 中庭 的特 点从 图 1 可 以看 出 , 中庭
s mo k e c o n t r o l d e s i g n i n h i g h a t r i u m b u i l d i n g i n c l u d i n g c o r r i d o r s .
[ Ke y wo r d s ]
h i g h a t r i u m; s i mu l ti a o n ; me c h a n i c a l s mo k e ; c o n t r o l s y s t e m
回廊式超 高 中庭排烟探讨
刘明非 王泽 宇 张 国昊 雷 波 袁 中原 李颖臻
( 1 . 中国建 筑西南设 计研 究院有 限公 司 成都
2 . 西南交通 大学
【 摘
6 1 0 0 8 1 ;
成都
6 1 0 0 3 1 )
中庭形式建筑防排烟设计策略初探
中庭形式建筑防排烟设计策略初探1、建筑中庭排烟中庭是指短边长度或半径不小于6m,横截面积不小于100m2,且其共享层数不小于3层的带有顶盖的室内庭院。
中庭排烟系统是指用单一或组合的方法减少烟气的产生和限制烟气流动的工程系统。
减少烟气产生的主动方法主要有安装自动喷水灭火系统和限制建筑结构中以及堆放在中庭地面上的可燃材料数量;而限制烟气流动的被动方法主要是指在中庭顶部设置排烟系统,以使烟气通过排烟系统排至室外。
2、中庭建筑火灾的特点与传统建筑不同的是,中庭是贯穿两层或更多楼层的无间隔的大空间,无法按照常规方法设置水平和垂直方向的防火防烟分区,由于其结构的特殊性,火灾及烟气的蔓延规律也不同于传统建筑,分析其火灾危险性主要有以下几个特点:2.1中庭内一旦发生火灾,很可能不受限制急剧扩大。
由于中庭空间类似于室外环境,其火灾发展和蔓延有别于普通受限空间,通常氧气充足,火势很容易迅速扩大。
2.2火灾烟气蔓延扩散迅速。
中庭空间贯通上下楼层,顶棚与地面高差大,极易形成烟囱效应。
当火源位于中庭上层时,排烟系统如果无法及时启动排出燃烧产生的高温烟气,就会造成烟气扩散至中庭周围的建筑空间,甚至使整个建筑被烟雾笼罩。
当火源位于中庭下層时,烟气则会进入与中庭连通的楼层迅速蔓延。
2.3早期探测和初期灭火较难实现。
中庭空间通常很高,尤其采用玻璃顶封闭时,由于太阳辐射、空调系统等作用,极易发生热障效应。
热障效应的危害是火灾烟气可能无法到达探测器所在位置,火灾信息不能及时获取,为火灾的进一步扩大和蔓延留下隐患。
2.4人员疏散困难。
中庭通常是每个建筑的主要人员出入口及停留、休息处,其内部如果滞留大量人员,会加大中庭内的疏散压力,如果在设计和管理方面出现问题,必然会造成大量人员伤亡。
2.5扑救困难。
中庭用途不固定,会有大量不熟悉环境的人员参与活动并可能会增加大量可燃物。
火灾时可能需要在多处灭火,消防员需要在烟雾笼罩下,不得不沿着与疏散人流的相反方向进入火场,屋顶和墙壁因受热可能会脱落,对救援人员造成威胁。
高层建筑中庭防排烟方式分析
高层建筑中庭防排烟方式分析摘要:本文概述了近年来有关中庭烟气控制方面的几种常见方式,其目的是使建筑防火科研人员、工程设计人员了解中庭烟气控制研究现状,以及最新研究方向。
关键词:中庭建筑;防烟;排烟1 常见中庭的分类随着,各类建筑形式的不断变化和使用功能的需要,建筑中庭的形式也呈现多种多样的态势,常见的中庭结构有购物中心、高级宾馆大堂等。
按不同构成形式分为通透式中庭、内嵌式中庭、局部中庭等。
2 高层建筑中庭的防火排烟要求由于中庭是上下左右贯通的封闭大空间,防火分区难于划分,一旦发生火灾,烟气蔓延迅速。
中庭联通的各部分功能结构复杂,造成火灾隐患多,人员疏散困难。
由于中庭是建筑重要的组成部分,其防排烟措施要依托主体建筑防排烟方案。
我国有关高层建筑中庭防排烟设计的基本原则是:(1)中庭周围不同功能房间应该作为独立的防火分区,各房间之间的隔墙为耐火极限不小于3h,而且各功能对外开的门为乙级防火门。
(2)中庭的疏散楼梯不应少于2部,至少有一个直通室外。
(3)中庭的每层回廊要求安装快速响应喷头。
(4)中庭与其他开敞房间之间应设置防火卷帘。
(5)净空高度小于12m的中庭,一般在2-5层之间。
当其可开启的天窗或高侧窗的面积不小于中庭地面面积的5%时,可自然排烟。
(6)不具备自然排烟条件或净空高度大于12m的中庭,应采用机械排烟。
3 中庭的防排烟方式选择不同类型的中庭式建筑在防火排烟设计方式的选择上差异较大。
概况来看,中庭的烟气控制方法分为以下几类:(1)用玻璃或卷帘将中庭与周围建筑隔开,以防止火灾产生的烟气和热流通过中庭扩散。
(2)中庭设置集中排烟系统,使烟层界面保持在安全疏散要求的高度。
(3)在中庭四周各层房间设置排烟系统,排除着火层产生的烟气,阻止烟气进入中庭。
(4)以上方法结合使用。
3.1 分散式排烟分散式排烟可用起火间排烟法、阳台排烟法。
这种方式排烟量小,可把烟气有效控制在着火区域而不扩散等优点。
适用于购物中心类的中庭,且中庭四周布置的许多小单元间为连同状态时,可按500m2划分防烟分区。
某商场中庭区域排烟系统的设计探讨
某商场中庭区域排烟系统的设计探讨朱永智中国建筑设计院有限公司摘 要: 本文针对某商场设有多个、 多层共享中庭, 且在中庭内部布置小型零售店铺形成中心岛, 配合建筑设置防 火单元和亚安全区, 对防火单元、 回廊区域、 中庭排烟的处理方式进行的简单分析探讨, 通过设置三道排烟系统防 线以阻止烟气的蔓延, 确保人员自中心岛防火单元至室外的实现安全逃生。
关键词: 商场 中庭 排烟系统Discussion on Design of Smoke ExhaustSystem in Atrium of Shopping MallZHU YongzhiChina Architecture Design Institute Co.,Ltd.Abstract: The smoke exhaust system design methodology was discussed for a multistory sharing atrium in a shopping mall.The multistory atrium is surrounded by small retail stores to form a central island.The fire zone and subsafety area are arranged in coordination with the architect.Through the discussion of fire prevention unit setup,the corridor area feature,and smoke exhaust system design strategy,three defense lines of smoke prevention system are set to prevent the smoke spread and ensure the effective escape of people in central island to outdoor safety area.Keywords: shopping mall,atrium,smoke exhaust system收稿日期:2017815 作者简介: 朱永智 (1979~), 男, 本科, 工程师; 北京市西城区车公庄大街19号院2#楼八层 (100044);Email:laoniu3944@ 1 项目简介本项目位于邢台市中兴大街北侧,冶金路以东,郭守敬路以西, 总建筑面积 142828.0m 2, 其中地下建 筑面积 63028.0m 2 , 地上建筑面积: 79800.0m2 , 建筑檐 口高度为45m 。
关于高层建筑防排烟设计的分析
关于高层建筑防排烟设计的分析摘要:本文作者结合实际工作经验,对高层建筑防排烟设计中常见问题:如超过20米内走道、自然排烟用途的排烟窗、中庭排烟窗、疏散楼梯间的下段未设置正压送风系统、自然排烟方式、地下室、半地下室及地上密闭场所设置机械排烟、剪刀楼梯间的正压送风系统,但未考虑补风系统、排烟阀安装位置等进行了一一列举,分析探讨,供大家参考。
关键词:高层建筑;防排烟;设计;分析近年来,高层建筑火灾事故呈明显上升趋势,群死群伤事故时有发生,给国家和人民生命财产造成了极大的损失。
统计资料显示,在各类火灾事故中,绝大部分的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒,不能安全疏散所致。
如日本的“千日”百货大楼火灾,死亡的118人中就有93人是被烟熏致死的;美国米高梅饭店特大火灾,死亡的84人中有67人也是被烟熏死的。
从这些火灾事例足见防排烟在高层建筑消防安全中的重要地位。
如何才能做到火灾发生时及时排除烟气并有效防止烟气进入安全疏散通道,保证人员在较好的能见度下进行安全疏散,同时使消防人员更有效的开展灭火救援工作,最大限度地减少高层民用建筑火灾事故中的人员伤亡,科学地进行防排烟设计、施工、管理尤为重要。
当前,由于部分设计、施工人员对国家规范标准理解不够透彻、全面,导致在疏散走道、疏散楼梯间、前室、合用前室、避难层等人员疏散场所的防烟设计、施工上存在一些缺陷,导致工程在设计、施工中存在一些明显的火灾隐患。
在此,结合工作实践,谈谈当前高层建筑防排烟系统中存在的一些问题,以期引起设计、施工、管理和使用人员的重视。
1 长度超过20米内走道未设机械排烟设施在很多工程审核,验收中,经常发现内走道长度超过20米,或仅一侧设置可开启外窗的超过30米的走道均未设机械排烟设施。
而《高规》第6.1.15条规定除设有排烟设施和应急照明者外,高层建筑内的走道长度超过20m时,应设置直接天然采光和自然通风的设施,自然通风主要靠热压(烟囱效应)或者气压作为驱使力,上述的内走道则不具备自然通风要求。
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超高中庭排烟设计探讨
摘要通过对超高层办公楼及中庭火灾时排烟量的计算和烟气流向分析,认为30m以上的超高中庭仍需要进行消防排烟处理,确定了中庭排烟方式及排烟所需面积,排烟窗位置和控制方法。
关键词超高中庭排烟热量释放着火层烟气量烟温烟势流速自控排烟窗
中庭排烟的主要任务:一是在火灾时能及时排除烟气,保证人员在较好的能见度下进行安全疏散,使消防人员获得更有效的安全工作环境,把人员,建筑物及设备的损失降到最低限度;二是及时排除办公层火灾时涌入中庭的烟气,防止烟气层化,减少非着火层工作人员对火灾的恐惧感,防止由于恐慌而造成不必要损失。
结合上海交银金融大厦项目就中庭烟气来源于自身的裙房层和办公层这一观点进行阐述。
交银大厦地面以上一层至五层为裙房(主要为营业,计算机房,餐饮);裙房以上为南北两幢办公塔楼(楼高分别是190m和230m)。
南北办公楼中间由163m高中庭相连。
办公楼和中庭的东西外墙均为玻璃幕墙,中庭的南北向与办公楼之间由玻璃幕墙隔开,(幕墙上设一扇可开启窗)根据消防规定中庭和办公楼均须作消防排烟处理。
一、办公层火灾时对中庭的影响
火灾发生时如何确保火灾区的人员在洁静的环境下有秩序地疏散到安全区,便成为消防排烟设计的主要课题。
保证人员疏散所必需的安全高度的确定对排烟量有很大影响,控制此高度实际上就是控制烟气量。
笔都根据规范和国外某些计算方法结合交银大厦项目进行了计算,通过比较寻求最佳的设计方案。
1.按防烟分区单位面积风量计算烟气量
《高规》8.4.2.2条指出"提供两个或两个以上的防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积,每平方米不小于120m3/h计
算。
"按此标准,本排风系统排烟量为L=F×q=600×120=72000m3/h(办公层面积600m2);相当于42次/时换气。
这样大的风量,无论采用土建风道(最大风速小于15m/s)还是金属风道(最大风速小于20m/s)都将占用大块的办公面积。
2.按换气次数计算烟气量
《技术规程》4.2.2.4指出"没有喷淋的大空间办公室按6次/时计算。
但不应小于30000m3/h。
"实际计算烟量L=600×2.8×6=10080m3/h。
3.按火情法计算烟气量
本项目计算采用《准则》《技术规程》现代建筑排烟所推荐的计算方法结合办公层的使用特点,设定了有关数据,经计算,烟气量为42500m3/h,相当于25次/时换气。
M=0.19×P×Y×3/2=0.19×12×2.5×3/2×9.01kg/sθ=Q/(M×C)=1500×(9.01×1)=166℃V=(M×T)/(P0×T0)
=M×(θ+T0)]/(P0×T0)
=9.01×(166+293)]/(1.2×293)
=11.76m3/s=42344m3/hn=42344/(600×2.8)=25.2次/h式中:M----烟气质量流量,kg/s;
P----火灾周长,m;
Y----烟层底高,m,办公层Y=2.5m,裙房Y=2.5m;
θ----烟气与周围环境的温差,℃;
Q----热量释放,MW(kW);办公层Q=1.5MW;裙房Q=2.5MW
V----烟气体积流量m3/s;
T0----环境温度T0=20℃(20+273=293K)
P0----环境空气密度kg/m3,n=换气次数(次/h)。
上述计算说明,简单地用6次/时换气次数和120m3/h的方法来确定消防排烟量,计算值差
异太大,对该项目而言,是不恰当的。
因为在烟气热量释放值确定后,排烟量主要取决于烟气上升到烟层底的高度,与楼面位置或空间是无关的。
结合本项目特点,采用了计算方法2和计算方法3相结合的方式,确定了防排烟系统的设计。
从经济效果考虑,确定办公层机械排烟系统的排烟量按6次/时换气计算,这样,当办公层出现小型火灾时就能投入使用,既减少了占用办公面积的矛盾,又能满足人员疏散要求,最大限度地减少火灾引起的经济损失。
当办公层出现1~1.5MW热释放量时,仅用6次/时换气的排烟系统是无法排出全部烟气的,此时烟层会急剧下降,烟温将提高,甚至会出现烟雾淹没疏散通道的情形,给办公人员逃生带来极大困难。
同时,如果烟温不断升高到600℃时,将会引起爆燃现象,这无疑又会扩大火势,后果不堪设想。
但是由于喷淋装置的及投入(一般不会超过5min)及围护结构的吸热作用(约吸收1/3),使烟温又所降低。
有资料介绍,当烟温比周围空气温度高100℃时,和此烟直接接触的6mm厚玻璃就会破碎。
另外玻璃的特性决定了它在急剧加热时,再受喷淋水的喷洒后,也会发生爆裂破碎。
这时烟雾将会以5~15kg/s的速度涌入中庭(经计算,烟层厚度约620mm)。
办公层大量烟雾的涌出可保证办公层人员的及时疏散,但大量的烟气排放任务却转嫁给了中庭。
M=(0.19×P×W×h×3/2)/W×3/2+(0.19×P/2)×3/2÷0.65]×3/2
=(0.19×12×8.4×2.4×3/2)/8.4×3/2+(0.19×12/2)×3/2÷0.65]×3/2
=4.5kg/sD=M/(2×W)]×3/2÷cd
=4.5/(2×8.4)]×3/2×0.65
=0.62m式中:D----流动烟层厚度,m;
M----烟气质量流量,kg/s;
W----开口宽度,W=8.4m;
P----火灾周长,m,裙房P=12m;
h----开口自地凸起的净高,m,h=2.4m;
c----开口排放有效系数cd=0.65。
超高中庭排烟设计探讨:二、中庭烟气量计算
1.按换气次数法计算
《高规》的8.4.2.3指出:"中庭体积大于17000m3时,其排烟量按体积的4次/h换气计算,但最小排烟量不应小于102000m3/h,本中庭排烟量L=42000m3×4次/h=168000m3/h。
" 2.按火情法计算
与中庭相连的裙房部分大部分作为营业厅使用,其热量释放值很难确定。
本计算考虑了带喷淋的宾馆的公共区域的释放热量为Q=2.5mW计算,排烟量约52580m3/h。
M=0.19×P×Y×3/2=0.19×12×3/2
=9.01kg/sθ=Q/(M×C)=2500×(9.01×1)=277℃V=M(θ+T0)]/(P0×T0)
=9.01×(277+293)]/(1.2×293)
=14.6m3/s=52580m3/h上述计算仅仅是基于这样一个理念,即烟气形成后,可以在空间内形成一个稳定的储烟仓,并且烟层的底部离开发烟点不高于12m的范围,这是对人员疏散提出的基本条件。
而目前的中庭排烟主要任务是在火灾发生时及时排除积存的烟气。
这不仅可以防止火灾秧及另一幢办公楼(二楼间距12m),同时对稳定其他办公层工作人员的情绪起到了很大作用。
另外,我们面对的是一个42000m3容积的超高中庭,超过了在前面所选用的公式和有关国内外消防排烟设计计算中所涵盖的范围。
诸如烟气在上升中由于周围冷空气渗入,出现烟气层化现象的计算高度;烟层平均限制在深度30m,是否会出现烟气层化现象;排烟窗如何配合等问题都有待于解决。
为此,考虑了其中一部分计算,验证其过程,英之杰工程设备和英国COLT国际集团根据我们提供的有关
数据采用CFD模型作了烟气流动计算和实体流体状态模型试验。
试验设定火灾发生在14层、30层时,夏季室外温度35℃,冬季-4℃,中庭底部空气温度25℃,分别就冬季和夏季的模拟研究提供了试验结果和有关图示,并且做了专项说明,解决了设计院所不能解决的某些问题。
模拟试验同时也证明了本设计对中庭排烟设计说明的可行性。
故最后经与建筑协商,在7、12、19、25、32、38层设置排烟窗共72个。
(见附图2)裙房及塔楼中庭自然排烟平面图(附图一)
超高中庭排烟设计探讨:三、模拟研究结果
1.夏季火源在30层排烟装置在接受火警信号30s后打开。
随着火势的发展以及排烟装置的开启,堆积作用开始产生,使烟气保持在高于着火层的上方,中庭的下部被补充空气冷却,在10min后通过排烟装置的流量分别为:楼层
超高中庭排烟设计探讨:。