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1、建筑防火設計扁平空間排煙口朝向對排煙效果的影響12張梅紅,趙偉(1.廈門市消防支隊,福建廈門361012;2.開封市消防支隊,河南開封475000)摘要:在解讀相關規(guī)范基礎上,分析排煙口朝向對氣流生的高溫煙氣不隨意擴散,以便蓄積和迅速排除。設置的影響。以某扁平商業(yè)空間為例,利用FDS模擬排煙口朝向防煙分區(qū)可使煙氣比較集中、溫度較高、煙層增厚,并形對排煙效果的影響。結果表明,在同樣的排煙管道條件下,排成一定的壓力差,有利于提高排煙效果。防煙分區(qū)宜采煙效果優(yōu)劣的順序依次為:排煙口朝上、排煙口側向、排煙口用隔墻、頂棚下凸出不小于500
2、mm的結構梁以及頂棚朝下?；虻蹴斚峦钩霾恍∮?00mm的不燃燒體等分隔,梁或關鍵詞:扁平空間;排煙口;煙氣控制;FDS垂壁至室內地面的高度不應小于2m;擋煙垂壁個體凸中圖分類號:X913.4,TU834文獻標志碼:B出頂棚的高度應盡可能大?！敖ㄒ?guī)”第9.4.6條還對機械文章編號:1009-0029(2011)03-0211-03排煙口的設置做了規(guī)定,指出排煙口應按防煙分區(qū)設置且應設置在頂棚或靠近頂棚的墻面上。商業(yè)建筑特別是大型商場裝修吊頂后的樓層凈高一1.2排煙口朝向對排煙的影響分析般較低,多在3.0～5.0m之間;加之商場一般
3、對空間連煙氣的溫度一般較高,密度較小,在火源的熱驅動貫性有一定要求,因此單層面積通常較大。這類扁平空下,火災過程中煙氣持續(xù)產生并且朝頂棚運動,遇頂棚形間是大型商業(yè)建筑常見的結構形式?；馂陌l(fā)生時,煙氣成射流后由向上運動改為向水平方向運動,因此在空間在極短時間內上升到頂棚并蔓延擴散,由于樓層凈高較中,容易形成上層熱煙氣層和下層冷空氣層,當煙氣層溫低,人員很容易受到火災煙氣的威脅。GB50016-2006度上升到一定高度或煙氣層下降到一定高度時,就可能《建筑設計防火規(guī)范》(以下簡稱“建規(guī)”)對需設置機械排對空間內的人員或財產造成威脅。
4、煙氣在運動過程中,煙設施且室內凈高不大于6.0m場所的排煙設計有詳細由于卷吸作用,體積會越來越大,如果煙氣得不到有效地要求,如防煙分區(qū)的劃分、機械排煙量的大小和排煙口的控制或排除,隨著煙氣體積增大,尤其遇障礙物約束煙氣入口速度等,然而對排煙口的朝向沒有要求。由于商業(yè)水平流動后,煙氣層會逐漸下沉。如果障礙物下凸高度建筑空間的層高限制,排煙口的設置位置和朝向通常也較小,煙氣層積蓄到一定厚度后會越過障礙物向其他區(qū)受到限制。筆者以某工程為例,重點分析排煙口朝向對域蔓延;如果障礙物下凸高度較大,則煙氣就可能被限制排煙效果的影響。在障礙物以
5、內的區(qū)域。1規(guī)范要求及排煙口朝向對排煙的影響分析調研發(fā)現(xiàn),絕大部分商業(yè)建筑在設計和建造防煙分1.1規(guī)范要求“建規(guī)”中“防煙與排煙”條文指出,防煙、排煙的目的區(qū)時,普遍采用了頂棚下凸出不小于500mm的結構梁是要及時排除火災產生的煙氣,阻止煙氣向防煙分區(qū)外作為防煙分區(qū)之間的分隔物,同時,為降低施工難度和減擴散,確保建筑物內人員順利疏散和安全避難,并為消防小管道的彎曲,排煙管道通常位于結構梁下方且位于一救援創(chuàng)造有利條件。為此,“建規(guī)”對建筑物的防排煙做個平面上。絕大部分扁平商業(yè)建筑空間的排煙口是朝下了一系列規(guī)定,第9.1.3條規(guī)定了
6、應設置排煙設施的場開啟的,如圖1(a)所示;少數(shù)建筑的排煙口采用側邊開所,商業(yè)建筑因使用人員密集、每層面積和火災荷載較啟,如圖1(b)所示。大,根據(jù)該條文應設置排煙設施。排煙方式有自然排煙從圖1可以明顯看到,當采用結構梁作為防煙分區(qū)和機械排煙兩種。調研發(fā)現(xiàn),絕大部分商業(yè)建筑橫向尺和在結構梁下方設置排煙管道時,排煙口高度難免處在度較大(通常達數(shù)十米),高度相對橫向尺度較小(通常為擋煙垂壁下方,在煙氣充滿防煙分區(qū)前,即使排煙口開始3.5～5.0m),屬扁平空間形式,自然排煙方式難以滿足工作,煙氣也難以流入排煙管道。因此,為更好地控制
7、煙煙氣排除的需要,因此通常采用機械排煙。氣,擋煙垂壁的下沿高度應高于排煙口。同時,值得注意“建規(guī)”第9.4.2條對防煙分區(qū)的設置做了規(guī)定,需的是,在排煙管道一定時,不同的排煙口朝向對煙氣的排設置機械排煙設施且室內凈高小于等于6.0m的場所應除路徑有較大影響,排煙口朝下開啟煙氣最難到達排煙劃分防煙分區(qū);每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500口,排煙口朝上開啟煙氣最容易到達排煙口,如圖1(c)所2m,防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)。對應的條文說明指出:示,而排煙口朝側邊開啟的情況處在兩者之間。筆者以設置防煙分區(qū)能較好地保證在一定時間內,使火
8、場上產某典型扁平商業(yè)空間為例,利用FDS模擬研究在特定防消防科學與技術2011年3月第30卷第3期211煙分區(qū)設置條件下不同排煙口朝向的排煙效果。2.2.2火災場景及參數(shù)設置為考察排煙口的不同朝向對排煙效果的影響,設置排煙口朝下和朝上兩種火災場景,見圖1所示。兩
