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1、建筑防火设计扁平空间排烟口朝向对排烟效果的影响12张梅红,赵伟(1.厦门市消防支队,福建厦门361012;2.开封市消防支队,河南开封475000)摘要:在解读相关规范基础上,分析排烟口朝向对气流生的高温烟气不随意扩散,以便蓄积和迅速排除。设置的影响。以某扁平商业空间为例,利用FDS模拟排烟口朝向防烟分区可使烟气比较集中、温度较高、烟层增厚,并形对排烟效果的影响。结果表明,在同样的排烟管道条件下,排成一定的压力差,有利于提高排烟效果。防烟分区宜采烟效果优劣的顺序依次为:排烟口朝上、排烟口侧向、排烟口用隔墙、顶棚下凸出不小于500
2、mm的结构梁以及顶棚朝下。或吊顶下凸出不小于500mm的不燃烧体等分隔,梁或关键词:扁平空间;排烟口;烟气控制;FDS垂壁至室内地面的高度不应小于2m;挡烟垂壁个体凸中图分类号:X913.4,TU834文献标志码:B出顶棚的高度应尽可能大。“建规”第9.4.6条还对机械文章编号:1009-0029(2011)03-0211-03排烟口的设置做了规定,指出排烟口应按防烟分区设置且应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上。商业建筑特别是大型商场装修吊顶后的楼层净高一1.2排烟口朝向对排烟的影响分析般较低,多在3.0～5.0m之间;加之商场一般
3、对空间连烟气的温度一般较高,密度较小,在火源的热驱动贯性有一定要求,因此单层面积通常较大。这类扁平空下,火灾过程中烟气持续产生并且朝顶棚运动,遇顶棚形间是大型商业建筑常见的结构形式。火灾发生时,烟气成射流后由向上运动改为向水平方向运动,因此在空间在极短时间内上升到顶棚并蔓延扩散,由于楼层净高较中,容易形成上层热烟气层和下层冷空气层,当烟气层温低,人员很容易受到火灾烟气的威胁。GB50016-2006度上升到一定高度或烟气层下降到一定高度时,就可能《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)对需设置机械排对空间内的人员或财产造成威胁。
4、烟气在运动过程中,烟设施且室内净高不大于6.0m场所的排烟设计有详细由于卷吸作用,体积会越来越大,如果烟气得不到有效地要求,如防烟分区的划分、机械排烟量的大小和排烟口的控制或排除,随着烟气体积增大,尤其遇障碍物约束烟气入口速度等,然而对排烟口的朝向没有要求。由于商业水平流动后,烟气层会逐渐下沉。如果障碍物下凸高度建筑空间的层高限制,排烟口的设置位置和朝向通常也较小,烟气层积蓄到一定厚度后会越过障碍物向其他区受到限制。笔者以某工程为例,重点分析排烟口朝向对域蔓延;如果障碍物下凸高度较大,则烟气就可能被限制排烟效果的影响。在障碍物以
5、内的区域。1规范要求及排烟口朝向对排烟的影响分析调研发现,绝大部分商业建筑在设计和建造防烟分1.1规范要求“建规”中“防烟与排烟”条文指出,防烟、排烟的目的区时,普遍采用了顶棚下凸出不小于500mm的结构梁是要及时排除火灾产生的烟气,阻止烟气向防烟分区外作为防烟分区之间的分隔物,同时,为降低施工难度和减扩散,确保建筑物内人员顺利疏散和安全避难,并为消防小管道的弯曲,排烟管道通常位于结构梁下方且位于一救援创造有利条件。为此,“建规”对建筑物的防排烟做个平面上。绝大部分扁平商业建筑空间的排烟口是朝下了一系列规定,第9.1.3条规定了
6、应设置排烟设施的场开启的,如图1(a)所示;少数建筑的排烟口采用侧边开所,商业建筑因使用人员密集、每层面积和火灾荷载较启,如图1(b)所示。大,根据该条文应设置排烟设施。排烟方式有自然排烟从图1可以明显看到,当采用结构梁作为防烟分区和机械排烟两种。调研发现,绝大部分商业建筑横向尺和在结构梁下方设置排烟管道时,排烟口高度难免处在度较大(通常达数十米),高度相对横向尺度较小(通常为挡烟垂壁下方,在烟气充满防烟分区前,即使排烟口开始3.5～5.0m),属扁平空间形式,自然排烟方式难以满足工作,烟气也难以流入排烟管道。因此,为更好地控制
7、烟烟气排除的需要,因此通常采用机械排烟。气,挡烟垂壁的下沿高度应高于排烟口。同时,值得注意“建规”第9.4.2条对防烟分区的设置做了规定,需的是,在排烟管道一定时,不同的排烟口朝向对烟气的排设置机械排烟设施且室内净高小于等于6.0m的场所应除路径有较大影响,排烟口朝下开启烟气最难到达排烟划分防烟分区;每个防烟分区的建筑面积不宜超过500口,排烟口朝上开启烟气最容易到达排烟口,如图1(c)所2m,防烟分区不应跨越防火分区。对应的条文说明指出:示,而排烟口朝侧边开启的情况处在两者之间。笔者以设置防烟分区能较好地保证在一定时间内,使火
8、场上产某典型扁平商业空间为例,利用FDS模拟研究在特定防消防科学与技术2011年3月第30卷第3期211烟分区设置条件下不同排烟口朝向的排烟效果。2.2.2火灾场景及参数设置为考察排烟口的不同朝向对排烟效果的影响,设置排烟口朝下和朝上两种火灾场景,见图1所示。两
