關(guān)于高層建筑防排煙設(shè)計及計算

1、算關(guān)于離層建廠築龍網(wǎng) '重慶市有防支隊侯寶鈞劉梅梅隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，離層建筑越來越 多，火災(zāi)發(fā)生的幾率也呈上升趨勢。髙層邃筑 一晝發(fā)生火災(zāi)，在豎向管道井中，因熱壓作用而 形成的煙囪效應(yīng)，使煙氣的上升速度高達(dá)3 4»/»,加速了火勢的蔓延和煙氣的擴(kuò)散，給 安全琉散和滅火撲救造成了相當(dāng)犬的困難。據(jù) 大址的火災(zāi)實例考證，在高層建琉火災(zāi)傷亡人 數(shù)中，被煙所害耳接致死的人數(shù)占總數(shù)的"3 2/3 由此可見，高層建筑的防排煙設(shè)計在高 艮建筑防火設(shè)計中占啟重要地位，應(yīng)引起設(shè)計 人員和消防建審人員的高度重視。高規(guī)第71條明確了設(shè)置防排煙設(shè)施 的具體部位，但并未淡及應(yīng)采用什

2、么防排煙方 武效果才比較好且實際意義比較強(qiáng)。筆者想就 這/卜問題談?wù)勛约旱目捶?，有不對之處望同?專家們給予指正。在防排煙工程中，防煙解決的主要問題足 如何使著火區(qū)中所產(chǎn)主的煙氣盡可能少，并防 止煙氣從有煙區(qū)向無煙區(qū)芟延擴(kuò)散，而排煙解 決的是如何將煙區(qū)中的煙氣盡快地排放到大氣 中去，二者在整個設(shè)計過程中是矯密朕系；不 可分割的.連禎這項原則，在高層建筑防排煙 設(shè)計中大體有以下五種設(shè)計方案.第一種，自然排煙離層建筑所有房間、 走廊和疏散樓梯均采用開外窗進(jìn)行自然排煙， 但要求，獨用前室開窗面積弋2mS合用前 室開窗面積弋3m2,樓梯間毎五層開窗總面 房間（走廊）開窗面積耳房間（走廊） 面積的1/5

3、0。自然排煙雖有投資省、不需維護(hù) 管理的優(yōu)點，但卻存在排煙效果受風(fēng)向影響而 不穩(wěn)定的不足之處，當(dāng)建筑物高度超過50m 時，就不宜采用自然排煙方式,當(dāng)建筑物高度 超過100m時茂丄不能采用自然排煙方式。第二種：全血通鳳排煙 對著火房間利 用排煙機(jī)進(jìn)行排煙，對走廊、前室和樓梯間進(jìn) 行加壓送風(fēng)。由于要把建筑物的全部房間作為 排煙対象加以防范,不但初投資高，管道繁多， 而且結(jié)構(gòu)處理難，日常維護(hù)管理費用增大，加之 對走廊進(jìn)行正壓送風(fēng)，在定性定量的計算中， 給設(shè)計人員造成計算復(fù)雜、難度增大。但此方 -案最大的恃點和優(yōu)勢就是徐房間以外，建筑物 其它部位全部是無煙安全區(qū)，這對安全疏散和 滅火撲救帶來了很大的好

4、處這是其它方案所 不能比擬的。第三種，對著火房間利用外窗自然排煙， 對走廊、前室和槎梯鳳進(jìn)行加壓送鳳。此方案 較第二種方案投資較省。第四種丁對著火房間利用外窗自然排煙， 對走廊利用排煙機(jī)機(jī)械排煙，前室和樓梯間利 用送風(fēng)機(jī)加壓送風(fēng)。此方案克服了走鄲正壓送 鳳H算的繁雜，節(jié)省了設(shè)計時間。第五種：對著火房間和走廊均采用外窗自 然排煙，對前室和樓梯間進(jìn)行加壓送風(fēng)。此方 案只適合于無直接天然采光和自然通風(fēng)且長度 V20m的內(nèi)走道或有直接天然采光和自然通風(fēng)且長度V60R的內(nèi)走道。關(guān)F正壓防煙樓梯間加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)廿 計算，目前大體有四種計算方法，壓差法； 門洞風(fēng)建法，層均風(fēng)量扶）綜合計算 法。然而為確保髙

5、層建筑正壓防煙樓梯間的工 作安全性，在發(fā)生火災(zāi)時，其加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng) 同時滿足以下兩個指標(biāo)：一、便所有關(guān)門的直接加壓或間接加壓的 樓拂間及其前室的正壓值保持在一定范圍內(nèi)。二、便所有開啟的直接通向或間接通向服 務(wù)間的門（簡稱二道門或一道門）洞處維持一 股與煙隹流向相反的具有一定流速的空氣流。顯然，要在同一時間、同一正壓防煙樓梯間 內(nèi)滿足以上兩項指標(biāo)是不可能的。為解決這個 矛盾，在計算時可將壓差法和門洞風(fēng)速法有機(jī) 結(jié)合起來，建立風(fēng)量平衡式聯(lián)立求解，從而滿足 正壓防煙樓梯間的安全性指標(biāo)。下面以一個工 程實例來淡談此方法的計算步驟。重慶水產(chǎn)大廈主樓層數(shù)n = 31, 高度VMOm,設(shè)有三座防煙摟梯間 及

6、前室(其中一個防煙樓梯間含一 消防電梯合用舸室)，其兩端頭防煙 樓梯間及前室采用外窗自然排煙， 中間那座防煙樓梯間無外門，只有 一扇外窗LJC1515和一管道井門 FM廠0721,合用前室中電梯數(shù)N二 1,電梯井頂部排氣孔面積Ap = 役計上選用單級正壓送風(fēng) 系統(tǒng)，采用雙井分送，如圖1所示。發(fā)生火災(zāi)時，取同府開門的樓 層數(shù)m = 3,開門門洞處維持的最 低風(fēng)速Vmin = lm/fl9關(guān)門時，樓 梯間保持壓力值A(chǔ)P產(chǎn)50P，前室 保持壓力值A(chǔ)P1 = 25Pa ，各翔分氣流流通面積：査表1、表2,并根據(jù)此表計算圖1中防煙樓梯間門 (窗)類的漏風(fēng)面積：一道門，關(guān)朗時A.嚴(yán) 紳篦厶Q X0.03=

7、-0.0324 (ml)開啟時Fnh = i.8X2l = 378(m勺 二道門'.關(guān)用時 Aa= 2(1牛21) X0.0g0.0324 (m1) j .2開啟時 Fax» j.8X2管井門，關(guān)閉時A叩=0.01(川)電梯門.關(guān)簡時ADn>HD06(Z) 窗，關(guān)用時A°=(3XI.5 + 2X 1.5；X l.OOX 10w<= 0.00075(m其它有關(guān)系數(shù)取K = 0827,0125(鳳呈儲備系數(shù)a = 0.6(開門門洞處的背壓修正系數(shù)) 步驟1 t關(guān)門時系統(tǒng)的送風(fēng)量計算： 當(dāng)樓梯間及前室所有門關(guān)閉時，整個系統(tǒng) 流通路線如圖2所示：1樓梯間的送風(fēng)量

8、Q計算：(AP產(chǎn)50PQ Q=Pkn (Ae + Ama) v/A P, +Aqv/APl APJ各類的i風(fēng)面積標(biāo) i門的類型尺寸RmX縫僚總長 度43)計算開向正圧區(qū)的單扇門2.0X0.85.60.01從正壓區(qū)向外 開的單門2.OXO,85.60.02雙劇門2.OX i.67.2O.OS電樣門2.0X2.0810.I0.0«戶單位長度st J*的計算爲(wèi)鳳面積標(biāo)準(zhǔn)« 2窗戶類型動轉(zhuǎn)窗1轉(zhuǎn)動吒密0計算漏風(fēng)面積Aj( mVm)2.55X3.61 X W1.00X107査表】注意事項：I.當(dāng)實際尺寸小于表1中'列示的標(biāo)準(zhǔn)門尺寸時. 其at除的計算誦風(fēng)面積取同類型門的標(biāo)旌值

9、.S 12.當(dāng)門的尖際尺寸大于狡1中列示的標(biāo)瓶尺寸. 時.其縫隙的計算湘風(fēng)面租應(yīng)按門縫的實際總長皮在 標(biāo)準(zhǔn)健的基礎(chǔ)上成比例放大.= 1.25x0,827x31 x(0.00075+(kOIR v/50 + 0.0324 v/5025)=1.26 x 0.827 x 31 x (0,07& + 0<162>室外管井樓梯間對前室而言，最不 利的開門工況是一道門 關(guān)二道門開的情況）對 樓梯間而言，最不利的 開門工況是一、二道門 .同時開啟的情況。J 合用前室送風(fēng)量QF計算：（AP1 = 25Pa）加壓送風(fēng)量QTNFAdoiAde7myAmt + NFA AAo7詢室電梯二進(jìn)門關(guān)閉

10、時，電梯井氣流流通面積系數(shù)為,F+ A J) r 八«31xO.lx (3Px0.06 + 0<lJ>-19= 3lx(346 + 0.0l)7 z"67曲室總計算氣流流通面積為;Aj = nA + NFAg= 31x0<0324 + 1 x 1.67 x 0.06知.1“刪當(dāng)AP訐25P。時QIpkCAjv/A P十 nAmiV/AP73TP =1.25 x 0.827 x (1J x/亦-31XOM24KL50-25= 0.52Z/s沙 Z 發(fā)生火災(zāi)時，開門門洞處的分配風(fēng)址 甘算發(fā)生關(guān)災(zāi)情況下，當(dāng)m樓層（取m = 3）的門同時開啟時.氣流流通路線如圖3

11、所示：*Q.二竽亠0.02mUV 1J 樓梯間jfi過一道門滲漏逬每個開門前室的 鳳量QFQS嚴(yán)BkA®八運耳_=1.25 < O?27 x 0.0824 x /5丁=0<24m3/s 5 - m）個關(guān)門前室加壓送風(fēng)量分配到電梯 井后的再次分配風(fēng)量Qf當(dāng)m = 3時，電撈井氣流流通面積系數(shù)為F(d m)(Ap+mADffl)C(DmyADm+(Ap+mAc(n)>)= (31 3)(0l+3X0.06)C(31-3)一道門關(guān)二道 門開時，每一個二道門前室電梯洞處的計算分配風(fēng)量Q"來自三個方面:每個開門前室本身的X0.061 +(0.1+3X0.06yj-,

12、/>= 784X(282+OO784”i"*4.6i則，Q/J罟5-m八1X4,61 xq.06(31 3)X0.0324+ £x 4,1 X0.060.03_X 0.1 + 3X0.06一 0.62X 2820.27660.06n X- iA 亠二310.9072 + 0.27660.28«0.02mVs那么i Q九f+Q”"+QF"=0.02 + 0.24 + 0.02 = 028m，/82. 一、二道門同時開啟時，通過每一個一 道門洞處的計算分配風(fēng)凰Q“來自兩個方面： 樓梯間送風(fēng)址Q在皿個一道門洞處的分配 風(fēng)鳳我 3了8=0.67r

13、o8/s(n-m；個關(guān)門前室送風(fēng)量流入樓梯間后的再分配風(fēng)晝Q/ (q m) n(d m)ABB|(n m)(ABM + Aal)4-NFADB Fo|+»( Ae+ Amt)0.52U J31X(313)X(31-3)X003?4(31-3)(0.0324 + 0.0324) + 1 X4/61 X0.06x3783X3.78 + 31 X(0.00075 +0.01)匕 空?X2£X仝2Z?X31U8144 + 0.276611.34 + 0.330.07mf/a則:Q門二Q+ Qj = 0.67 + 6.07 = 0.74»78步歿3：發(fā)生火災(zāi)時毎一個開門門洞

14、處維持最 低風(fēng)速Vm" = lm/6時所需的風(fēng)呈計算；1-二道門洞處】Q込=Egi= 38j I u 63世8/80>62. 道門洞處：Qkl = 險仝竺=色叮=63m*/80.6步毀4：外加送鳳量廿算：因為樓撈間Qkl>Qn，前室QkQ“， 儒補(bǔ)加送鳳雖，確定在樓梯間和前室分別補(bǔ)加。1. 樓梯間補(bǔ)加送風(fēng)量AQi計算AQi f m(Qkj - Qti)=3 X (6.3- 0.74) = 16.68m3/s2. 合用前室補(bǔ)加送風(fēng)顯AQr計算AQt = ®i<Qki - Qr x>=3X (6.3-0.28) = 18.06m8/8步驟5t總送風(fēng)毘讓算

15、：1. 樓梯間總送風(fēng)最為：Qi =Q+AQ = 763 + 1668 = 24<31m%2前室總送風(fēng)最為：Q產(chǎn) Qj + AQ? = 0.52 + 18 06 = 18 58m “ 步驟6：送風(fēng)井最小流通截面積計算，(取V混磯“嗎皿力)1. 樓梯間送風(fēng)井：V ® 01BX丄 D2. 合用前室送風(fēng)井；陥=氣啰=123m'' 混R.XD 1 5步驟7：單只送風(fēng)口最小流通面積計算*(取 V送 wtx = 7ni/«)1. 摟梯間按三層設(shè)一個送風(fēng)口原則布置那F 二§-2431 亠°7 3/3) 畑 J (31/3"一°砂2. 前室按每層設(shè)一個送風(fēng)口原剋布置，則F,： =g = |?=0.09ml"送切31*7步驟8：走席排煙量及排煙口面積的計算1-按擔(dān)負(fù)兩個上防煙分區(qū)的排煙累計算匸 Q排=A走廊 X 120m/h m?=(35.7