大空間建筑火災(zāi)煙氣控制技術(shù)

1、大空間建筑（中庭） 火災(zāi)煙氣控制技術(shù),主要內(nèi)容,一、火災(zāi)一般知識(shí) 二、火災(zāi)中需控制的參數(shù) 三、煙氣的生成量 四、煙氣的流動(dòng)特征 五、煙氣控制措施 六、中庭建筑火災(zāi)煙氣控制特點(diǎn) 七、國(guó)內(nèi)外規(guī)范對(duì)比,火災(zāi)發(fā)生過(guò)程,火災(zāi)初期 轟燃：轉(zhuǎn)變?yōu)槿嫒紵乃查g 旺盛期 衰減期,煙的定義,美國(guó)試驗(yàn)與材料學(xué)會(huì)(ASTM)給煙下的定義： 某種物質(zhì)在燃燒或分解時(shí)散發(fā)出的固態(tài)或液態(tài)懸浮微粒和高溫氣體。 NFPA92B對(duì)煙氣的定義： 是在上述定義之外，加上“以及混合進(jìn)去的任何空氣”，這種定義可能對(duì)煙氣控制更有用。 概括起來(lái)，煙氣由三類物質(zhì)組成：燃燒物質(zhì)釋放出的高溫蒸氣和有毒氣體；被分解和凝聚的未燃物質(zhì)；被火焰加熱而帶入

2、上升氣流中的大量空氣。,煙羽流,火災(zāi)發(fā)生在中庭地面上且遠(yuǎn)離大空間的邊界面，火災(zāi)產(chǎn)生的高溫氣體上升到火焰上方形成煙羽流。 煙羽流在上升過(guò)程中不斷卷入四周空氣，且煙羽流在上升過(guò)程中不觸及邊界面，由此形成的煙羽流稱為軸對(duì)稱煙羽流（Axisymmetric plume）。 火災(zāi)發(fā)生在與中庭相通的鄰近空間，火災(zāi)生成的煙氣通過(guò)開(kāi)口處的陽(yáng)臺(tái)等水平凸出物，經(jīng)過(guò)陽(yáng)臺(tái)邊緣向大空間擴(kuò)散，這樣形成的煙羽流稱為陽(yáng)臺(tái)溢流煙羽流(Balcony spill plume)。 煙氣通過(guò)墻上開(kāi)口門或窗向中庭空間擴(kuò)散，這樣形成的煙羽流稱為窗煙羽流(Window plume)。,軸對(duì)稱煙羽流,陽(yáng)臺(tái)煙羽流,窗煙羽流,火災(zāi)模型,穩(wěn)態(tài)火災(zāi)

3、 非穩(wěn)態(tài)火災(zāi),穩(wěn)態(tài)火災(zāi)放熱量,放熱量為常數(shù)的火災(zāi)定義為穩(wěn)態(tài)火災(zāi)?；馂?zāi)本質(zhì)上是非穩(wěn)態(tài)的過(guò)程，但穩(wěn)態(tài)火災(zāi)是非常有用的理想模型。在很多應(yīng)用中，采用穩(wěn)態(tài)火災(zāi)將使設(shè)計(jì)方法更簡(jiǎn)單，結(jié)果更安全。 美國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)92B中，給出了商業(yè)、住宅、辦公建筑單位面積的放熱量Q。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道：對(duì)限制可燃物的中庭，Q225kwm2；未限制可燃物的中庭，單位面積Q500kWm2。一般假定著火面積取9.3m2，這樣限制可燃物的中庭其穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)火災(zāi)強(qiáng)度為2100kW；未限制可燃物的中庭其穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)火災(zāi)強(qiáng)度為4600kw。在設(shè)計(jì)火災(zāi)大小時(shí)，不應(yīng)忽視過(guò)渡燃料，為此著火面積可能會(huì)更大，這與火焰的擴(kuò)展有關(guān)。取著火面積為50m2，中

4、庭的設(shè)計(jì)火災(zāi)強(qiáng)度可達(dá)25000kW。 三種典型的中庭穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)火災(zāi)強(qiáng)度推薦如下：限制可燃物的中庭最小火災(zāi)，2000kw；未限制可燃物的中庭最小火災(zāi)，5000kw；未限制可燃物的中廳最大火災(zāi)，25000kw。,非穩(wěn)態(tài)火災(zāi)放熱量,放熱量隨時(shí)間變化的火災(zāi),t2型火災(zāi)類型,火災(zāi)從穩(wěn)定燃燒開(kāi)始達(dá)到1055kw所需時(shí)間稱為增長(zhǎng)時(shí)間tg。根據(jù)火災(zāi)發(fā)展的快慢情況， t2型火被分成4種發(fā)展類型：極快、快速、中速和慢速,火災(zāi)中需控制的參數(shù),煙層高度 輻射熱 傳導(dǎo)熱 溫度 一氧化碳濃度 二氧化碳濃度 能見(jiàn)度,煙層高度要求,美國(guó)國(guó)家建筑規(guī)范 (BOCA)規(guī)定：煙氣控制系統(tǒng)保持煙層界面高度在1.8m以上的時(shí)間不少于20m

5、in,輻射熱控制要求,傳熱控制要求,溫度控制要求,一氧化碳控制要求,二氧化碳控制要求,能見(jiàn)度要求,小房間 最小可視度5m 其余房間 最小可視度10m,軸對(duì)稱煙羽流的質(zhì)量流量計(jì)算公式,煙羽流中心溫度,陽(yáng)臺(tái)溢流煙羽流的質(zhì)量流量,從著火房間涌出的煙氣通過(guò)回廊流入中庭的煙羽質(zhì)量流量,窗煙羽流的質(zhì)量流量方程,從著火房間涌入回廊的煙羽質(zhì)量流量,煙氣層溫升,排煙量,某展覽館火災(zāi)過(guò)程中，產(chǎn)煙量、煙氣溫度、清潔空間高度的計(jì)算例,大型建筑物內(nèi)的煙氣流動(dòng)過(guò)程,在起火間內(nèi)的流動(dòng) 經(jīng)開(kāi)口向中庭等相鄰空間的流動(dòng) 中庭內(nèi)的流動(dòng),起火間里的煙氣流動(dòng),起火間產(chǎn)生的煙氣溫度相當(dāng)高，由于浮力使煙氣上升。氣體的上升引起大量的冷空氣與

6、上升煙氣混合，這種由高溫有毒氣體及卷吸的冷空氣組成的混合氣體在火焰上方立即升起，形成可見(jiàn)煙柱。 吸入冷空氣為進(jìn)一步的燃燒提供了氧氣，同時(shí)也降低了煙柱溫度，燃燒不完全，就產(chǎn)生了固態(tài)和液態(tài)的懸浮物，形成顏色不一的煙灰。 房間里上升的煙柱遇到頂棚后向四周迅速散開(kāi)，形成一層薄簿的煙氣層或“頂棚射流”，直到碰到房間的邊界后開(kāi)始向整個(gè)房間擴(kuò)散。 在起火間的煙氣還未擴(kuò)散至相鄰空間之前，房間的幾何圖形、火災(zāi)發(fā)生的位置和大小、火災(zāi)附近房間開(kāi)口情況以及房間邊界的熱特性等諸多因素都會(huì)影響火災(zāi)煙氣的流速。,起火間以外的煙氣擴(kuò)散,火災(zāi)生成的高溫?zé)煔庠谡麄€(gè)起火間內(nèi)擴(kuò)散，當(dāng)煙氣濃度和溫度達(dá)到一定值時(shí)，高溫?zé)煔忾_(kāi)始通過(guò)房間開(kāi)

7、口向外擴(kuò)散。如果房間開(kāi)口上裝有玻璃，煙氣向外擴(kuò)散的速度將被延遲，直到玻璃由于熱應(yīng)力炸裂。,開(kāi)口處的煙氣流動(dòng),1)沿著開(kāi)口邊緣上升，并形成煙柱直接蔓延至中庭； 2)氣流沿著開(kāi)口處的陽(yáng)臺(tái)或其它水平凸出物經(jīng)過(guò)陽(yáng)臺(tái)邊緣形成煙柱蔓延至中庭。 3)如果在開(kāi)口處有擋煙垂壁或在陽(yáng)臺(tái)處有向下凸出物，那么當(dāng)煙氣繞過(guò)障礙物向上升時(shí)，會(huì)發(fā)生額外的空氣卷吸。卷入流動(dòng)煙層的額外空氣將影響以后在中庭內(nèi)上升的煙柱。如果在陽(yáng)臺(tái)上沒(méi)有擋煙垂壁或向下凸出物，就不會(huì)發(fā)生空氣的額外卷吸。,中庭內(nèi)的煙氣流動(dòng),當(dāng)煙氣蔓入中庭時(shí)，形成的煙柱通常被稱為“溢流”煙柱，一般有以下兩種形態(tài)： 1)自由煙柱煙氣繞過(guò)陽(yáng)臺(tái)等水平凸出物，向空間噴射，使形成

8、的煙柱在沒(méi)有任何阻攔的情況下向上升騰，造成了大面積的空氣卷吸(見(jiàn)圖4A)。 2)粘附煙柱煙柱上升時(shí)直接沿著房間開(kāi)口上的垂直表面上升(見(jiàn)圖4B)：,煙氣控制方法,多房間建筑物的煙氣控制方法 煙氣密閉法 前室排煙法 正壓送風(fēng)法,煙氣控制方法,一般高層建筑，煙氣控制的方法通常是阻止或抑制火災(zāi)煙氣從著火點(diǎn)向四周擴(kuò)散，而中庭建筑煙氣控制的方法是直接將煙氣安全排出。因而，通常認(rèn)為有兩類典型的煙控系統(tǒng)即加壓系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。 美國(guó)供暖制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)和美國(guó)全國(guó)消防協(xié)會(huì)(NFPA)對(duì)中庭煙控系統(tǒng)的定義是：用單一或組合的方法減少煙的產(chǎn)生和限制煙氣流動(dòng)的工程系統(tǒng)。 煙氣控制系統(tǒng)的目的是減少人員傷亡

9、和財(cái)產(chǎn)損失。 減少煙氣產(chǎn)生的方法有：安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，限制建筑結(jié)構(gòu)中以及堆放在中庭地面的可燃材料數(shù)量。 限制煙氣流動(dòng)的被動(dòng)方法有設(shè)置擋煙垂壁或防煙卷簾，阻止煙氣侵入相鄰空間和疏散通道，另一被動(dòng)的方法是允許煙氣在人員疏散時(shí)充滿中庭的上部空間。后一方法只能用在大體積空間。 當(dāng)采用被動(dòng)煙控方法、而人員疏散時(shí)間不足時(shí)，通常使用主動(dòng)煙控方法，即采用上層機(jī)械排煙系統(tǒng)以保持煙層高于疏散的人員，直到他們安全撤離，該排煙系統(tǒng)減少了煙層界面下降的速率。,大空間建筑煙氣控制方法,起火間排煙法,大空間建筑煙氣控制方法,陽(yáng)臺(tái)排煙法,區(qū)域分隔法,防止火災(zāi)煙氣在中庭與相鄰房間擴(kuò)散的方法之一是將中庭用防火玻璃或其它類似材

10、料安全密封起來(lái)。 這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單，但建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)相當(dāng)受限。這樣，除了底層外，中庭就沒(méi)有可以公共活動(dòng)的地方了。,直流(置換)排煙法,該種煙氣控制方法可簡(jiǎn)單理解為“排煙”。主要在于上升煙柱在建筑內(nèi)某一點(diǎn)形成煙氣層，在煙氣層下方形成空氣“凈”層，進(jìn)入“凈”層的煙氣流動(dòng)量與通過(guò)排煙系統(tǒng)排出的煙氣流動(dòng)量相等。,直流(置換)排煙法注意事項(xiàng)1,煙氣層的底部高度應(yīng)符合安全疏散的要求，并且其質(zhì)量流率避免超過(guò)實(shí)際截止點(diǎn)。 由于溢流煙柱造成的質(zhì)量流量很大，因而煙柱隨著高度的上升溫度迅速降低。隨高度而增加的大質(zhì)量煙氣流趨向于靜止，在升起的煙柱中存在某個(gè)質(zhì)量流率截止點(diǎn)，超過(guò)此點(diǎn)，利用煙控系統(tǒng)排煙，

11、從經(jīng)濟(jì)上看可能是不實(shí)際的。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)煙氣質(zhì)量流率大于150250kg/s時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。,直流(置換)排煙法注意事項(xiàng)2,如果在頂棚下形成的煙氣層溫度太低也不利于排煙。在中庭頂部由于太陽(yáng)照射和設(shè)備散熱造成的能量聚積，那么中庭上部的空氣溫度會(huì)非常高。在火災(zāi)初級(jí)階段進(jìn)入中庭的煙氣一般會(huì)較冷，而且當(dāng)煙柱上升時(shí)，四周的冷空氣填入。在多數(shù)情況下，被填入的冷空氣大概在20左右。 如果這些熱空氣不能被非常迅速地排走，那么將會(huì)導(dǎo)致在建筑物內(nèi)比預(yù)期高度低的某一點(diǎn)形成煙層。這一過(guò)程叫做初期(或過(guò)早)分層。這需要在中庭內(nèi)的不同高度安裝有感煙探測(cè)器，一旦這一正在形成的煙層被探測(cè)器探測(cè)到就啟動(dòng)了排煙系統(tǒng)，最熱的(因

12、此也是最高的)熱煙氣會(huì)最先被排出，這樣溫度低一些的煙層就會(huì)填補(bǔ)上來(lái)。因此在這種環(huán)境下煙氣的“早期”探測(cè)是很重要的。,直流(置換)排煙法注意事項(xiàng)3,火災(zāi)煙氣從起火間向四周擴(kuò)散，飄流距離越遠(yuǎn)，熱損失越大，因而會(huì)失去熱浮力。這本身又會(huì)引起煙層向設(shè)計(jì)高度以下的地方過(guò)多地下沉。冷煙同樣對(duì)排煙機(jī)、空調(diào)機(jī)造成的空氣流動(dòng)相當(dāng)敏感。因此，中庭內(nèi)煙氣層的溫度應(yīng)與對(duì)煙氣穩(wěn)定分層的要求相適應(yīng)。 因此，在運(yùn)用直流排煙時(shí)，應(yīng)規(guī)定煙氣的質(zhì)量流速不能大于150200kg/s或煙層的最低溫度與室內(nèi)環(huán)境條件相適應(yīng)。這兩個(gè)規(guī)定先采用哪一個(gè)、視火災(zāi)類型、防火分區(qū)的結(jié)構(gòu)、中庭的布局等具體情況而定。,空間填充法,有些中庭空間很大，能容納

13、火災(zāi)產(chǎn)生的所有煙氣、不需采用排煙措施。這種情況是假設(shè)火災(zāi)是以可預(yù)測(cè)的狀態(tài)發(fā)展，而且在疏散時(shí)火災(zāi)生成的大量煙氣都被安全地保持在頂棚空間，并且還依賴于對(duì)火勢(shì)發(fā)展和人員撤離時(shí)間的預(yù)測(cè)。,置換稀釋排煙法,當(dāng)煙氣剛剛擴(kuò)散到中庭，且中庭的內(nèi)部環(huán)境有利于上升煙層的有效形成，那么在能見(jiàn)度、煙氣毒性和溫度這些判據(jù)不影響人員撤離的條件下，可以允許將煙層降到居住層以下。,負(fù)壓排煙法,在中庭內(nèi)的煙氣層始終存在著一個(gè)中性壓力面。如果對(duì)中庭采取負(fù)壓排煙可將中性面提高到一安全”高度 。,混合排煙法1,一幢建筑有可能是下面幾層的公共使用場(chǎng)所與中庭連通，而上面非公共使用的樓層與中庭封閉隔開(kāi)。對(duì)于這種部分開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，低層公共層可

14、采用直流排煙，其煙層下降的高度應(yīng)符合公眾安全疏散的要求。其余與中庭封閉隔開(kāi)的樓層可通過(guò)提高建筑物內(nèi)的中性面來(lái)阻止煙氣的進(jìn)入 。,混合排煙法2,建筑內(nèi)的使用場(chǎng)所是向中庭完全敞開(kāi)的，對(duì)下面一些樓層可采用直流排煙法，上部非公共樓層采用置換稀釋排煙法(見(jiàn)圖12)。,中庭的煙層溫度,中庭的表面積一般較大，且表面大都采用玻璃結(jié)構(gòu)，散熱較快，煙層的熱量易向四周散發(fā)，導(dǎo)致煙層溫度下降。因此，在進(jìn)行中庭建筑的煙氣控制設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮這種熱損失以及造成的煙層溫度下降。,中庭煙氣控制方法概要,用玻璃或其它方法將中庭與周圍建筑隔開(kāi)，以防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱流通過(guò)中庭擴(kuò)散； 中庭設(shè)置集中排煙系統(tǒng)，使煙層界面保持在安全疏散

15、要求的高度； 在中庭四周各層房間設(shè)置排煙系統(tǒng)，排除著火層產(chǎn)生的煙氣，阻止煙氣進(jìn)人中庭： 以上方法結(jié)合使用。,中庭建筑特點(diǎn),具有一個(gè)或者多個(gè)在豎直方向上連續(xù)貫通多層的封頂大型空間。 這種結(jié)構(gòu)形式增加了建筑空間的魅力 但卻增大了火災(zāi)的危險(xiǎn)性 火災(zāi)時(shí)火勢(shì)可在連通的空間里迅速蔓延，造成火源、產(chǎn)煙量及發(fā)熱量的擴(kuò)大；同時(shí)，高溫火煙流在上升過(guò)程中受到周邊壁面或房間的冷卻而導(dǎo)致煙氣層逐漸下降，并侵入中庭周邊的廊道或房間，致使煙氣充滿整個(gè)中庭及其相鄰建筑空間，給疏散與撲救工作帶來(lái)極大困難。,中庭的分類,長(zhǎng)廊式中庭 貼附式中庭 內(nèi)嵌式中庭,長(zhǎng)廊式中庭,中庭的兩端是敞開(kāi)的，顯著特點(diǎn)之一是其具有良好的自然通風(fēng)，是半室

16、外空間。 當(dāng)街道兩側(cè)的建筑物的間距大于建筑物最小防火間距6m時(shí)，可以將通道兩側(cè)的建筑物看成相互獨(dú)立的防火建筑。小于6m時(shí)，則要考慮到火災(zāi)情況下的熱輻射的影響。 要求在中庭建筑的室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，中庭的屋頂?shù)牟牧蠎?yīng)為不燃材料(一般用防火玻璃)，且在玻璃頂棚上應(yīng)按一定面積比例設(shè)可以自動(dòng)開(kāi)啟的排煙窗。,貼附式中庭,中庭與建筑物主體的首層相通，與主體的其它樓層有外墻分隔，有的甚至只是貼附于建筑物的一側(cè)。這類中庭一般都是封閉式的，在實(shí)際應(yīng)用中通常設(shè)計(jì)為一個(gè)有良好視野和采光的寬敞的門廳或四季廳。 主要的防火措施是在建筑主體內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)，在中庭內(nèi)設(shè)置排煙系統(tǒng)，能夠防止火焰侵入和煙氣積聚，為

17、安全疏散和消防人員的滅火行動(dòng)提供通道。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)采取了上述措施后，對(duì)中庭的防火分區(qū)的面積可不疊加計(jì)算。但對(duì)中庭內(nèi)與建筑主體相接觸的區(qū)域和外墻，如果考慮到采光和外觀效果要使用玻璃幕墻時(shí)，應(yīng)使用防火玻璃。,內(nèi)嵌式中庭,內(nèi)置式中庭防火要點(diǎn),由于內(nèi)置式中庭的特點(diǎn)，在防火設(shè)計(jì)中首先要防止火焰和煙氣竄入中庭，并要充分考慮中庭頂部樓板和鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限要符合“高規(guī)”的要求，在頂部應(yīng)布置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)加以保護(hù)，對(duì)幾個(gè)中庭通過(guò)樓層或走道相連的情況，防火分區(qū)要根據(jù)具體情況進(jìn)行合理分隔或進(jìn)行面積疊加計(jì)算。建議在中庭之間用防火卷簾加自動(dòng)噴淋進(jìn)行分隔。在內(nèi)置式中庭內(nèi)部必須設(shè)置合理的排煙系統(tǒng)，防止煙氣在中庭中的積聚、擴(kuò)散

18、。,貫通式中庭防火要點(diǎn),這類中庭能夠充分利用流動(dòng)的自然風(fēng)，利用“煙囪效應(yīng)”進(jìn)行排煙，但當(dāng)火勢(shì)無(wú)法控制而在中庭中蔓延時(shí)，又可能會(huì)使火勢(shì)迅速擴(kuò)散，火災(zāi)加劇，所以應(yīng)合理組織排煙氣流并考慮排煙系統(tǒng)有充分的排煙量。 在防火分區(qū)時(shí)，常將這類中庭作為一個(gè)獨(dú)立的防火空間。 另外還應(yīng)充分考慮頂棚的消防安全，采光玻璃應(yīng)用防火玻璃，且玻璃和鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限也要大于1.5h，必要時(shí)可設(shè)置噴淋系統(tǒng)保護(hù)或在結(jié)構(gòu)上做防火處理。,回廊式中庭防火要點(diǎn),在防火設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行合理的防火分隔，防火區(qū)域之間應(yīng)有防火墻或防火卷簾及水幕分隔，并在回廓邊沿設(shè)擋煙垂壁。 回廊的防火墻的耐火極限不應(yīng)低于1.0 h。 如果走道上開(kāi)有門窗，則門

19、應(yīng)為甲級(jí)防火門，窗的耐火極限不應(yīng)低于0.6h。 如果采用玻璃分隔，則必須采用耐火極限不低于1.0h的防火玻璃，并設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)保護(hù)。 在回廓中設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，阻止火焰蔓延和降低煙氣溫度，為降低煙氣在豎向空間的上升速度，也可以采用快速反應(yīng)噴頭以提高系統(tǒng)對(duì)煙氣蔓延的反應(yīng)速度。 中庭和使用區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置合理有效的排煙系統(tǒng)，煙氣一般通過(guò)中庭排出，而對(duì)未著火層進(jìn)行正壓送風(fēng)，抵擋著火層煙氣的侵入。 使用區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。 為防止火焰豎直貼墻蔓延，在回廓外沿應(yīng)設(shè)高度不低于80 cm的不燃燒體裙墻，如果是用防火玻璃，則要參考“高規(guī)”中對(duì)玻璃幕墻的有關(guān)防火規(guī)定。,互通式中庭防火要點(diǎn),必須有明確的防火分

20、隔是防火設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，通常采用在中庭四周各層面設(shè)置防火卷簾(加自動(dòng)噴淋系統(tǒng)保護(hù))的方式，但為了人員疏散和滅火活動(dòng)的展開(kāi)，在建筑物的首層一般不設(shè)防火卷簾，也有利于空氣流動(dòng)和排煙，但可設(shè)擋煙垂壁。同時(shí)，在各層使用區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置有效的排煙系統(tǒng)，因?yàn)槿绻饘拥姆阑鹁砗煼畔?，則煙氣難以侵入中庭，所以就對(duì)著火層進(jìn)行集中排煙，而在其它層面正壓送風(fēng)防止煙氣進(jìn)入。且在使用區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。,國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)規(guī)范,美國(guó)National Fire Protection Association于1992年發(fā)布商業(yè)街、中庭及大空間煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南: NFPA92B(Guide for smoke managem

21、ent systems in malls,atria,and large areas)，該指南于1995年、2000年進(jìn)行了修訂。 NFPA92B是第一個(gè)公認(rèn)的、以錐形煙羽流原理為基礎(chǔ)的中庭煙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南，NFPA92B中的設(shè)計(jì)方法被美國(guó)國(guó)家建筑規(guī)范BOCA(以下簡(jiǎn)稱BOCA)和統(tǒng)一建筑規(guī)范ICBO采用。 GB50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 DGJ08-88-2000，民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程(上海市工程建設(shè)規(guī)范 ),高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中規(guī)定,8.4.2.3 中庭體積小于17000m3時(shí)，其排煙量按其體積的6次/h換氣計(jì)算；中庭體積大于17000m3時(shí)，其排煙量按其體積的4次

22、/h換氣計(jì)算；但最小排煙量不應(yīng)小于102000m3/h。,中庭煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),美國(guó)國(guó)家建筑規(guī)范BOCA中設(shè)計(jì)上層排煙系統(tǒng)的常用方法：假定為穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)火勢(shì)，設(shè)計(jì)一系統(tǒng)使煙氣層界面保持在安全疏散要求的高度。 該方法首先估計(jì)火災(zāi)的穩(wěn)態(tài)放熱量即確定穩(wěn)態(tài)火災(zāi)強(qiáng)度(火災(zāi)大小)，從而估計(jì)煙層界面高度及火災(zāi)生成的煙量，計(jì)算出煙層下降到危及室內(nèi)人員高度的時(shí)間并和疏散時(shí)間進(jìn)行比較，如果煙層下降到臨界高度的時(shí)間比疏散時(shí)間短，則采用排煙系統(tǒng)以最小產(chǎn)煙量排出火災(zāi)生成的煙量。 BOCA規(guī)定：煙氣控制系統(tǒng)保持煙層界面高度在1.8m以上的時(shí)間不少于20min。,對(duì)比舉例,某矩形中庭，長(zhǎng)25m，寬20m，高度為20m。分別用高

23、規(guī)和民規(guī)計(jì)算所需要的排煙量，并比較這兩種計(jì)算方法的特點(diǎn)。,根據(jù)高規(guī)計(jì)算需要的排煙量,中庭體積： V20252010000m317000m3 需要的排煙量為：10000660000m3/h,根據(jù)民規(guī)計(jì)算需要的排煙量,煙層高度計(jì)算（規(guī)則方法 ）,該方程適用于煙羽流不與圍護(hù)結(jié)構(gòu)壁面接觸且空間橫截面面積不隨高度變化，適用于中庭空間形狀比(AH2)在0.914范圍內(nèi)且煙層高度z不低于中庭高度H的20。 方程是顯式方程，可直接確定煙層高度在限定時(shí)間是否下降到臨界高度。,各種煙層下降預(yù)測(cè)計(jì)算式計(jì)算結(jié)果比較,中庭最小排煙量,以74作為排煙溫度，計(jì)算的排煙量可作為機(jī)械排煙系統(tǒng)的容量，通過(guò)調(diào)整排煙量使煙層界面保持在極限高度。 適用于中庭建筑的中庭中部著火的情況。,中庭周圍建筑著火時(shí)的產(chǎn)煙量,影響中庭排煙量的因素,中庭的形式 中庭高度 可燃物(火源)特性及分布 火災(zāi)面積 煙氣流動(dòng)特性及途徑 煙氣