自然排烟计算方法的探讨

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1、制冷空调与电力机械RefrigerationAirConditioning工程设计&ElectricPowerMachinery自然排烟计算方法的探讨许宏禊（华东建筑设计研究院有限公司，上海200002）摘要：简要阐述了自然排烟计算的基本概念,如热压、稳态火灾、中和界、流量系数等；围绕自然排烟，讨论了在各种情况下建筑进风口及排烟窗口流量系数的计算。关键词：自然排烟；热压；流量系数中图分类号:TU834文献标识码:B文章编号:1006-8449(2004)01-0048-031引言民用建筑火灾的自然排烟计算方程，是根据热压自H，其中H为排烟空间的建筑高度，m。0

2、0然通风的原理，通过对若干计算条件的假定，进行简化因此，在进、排风（烟）口两侧热压差的计算中，后推演而得。这些计算条件的假定如下：自然通风应采用进、排风口中心高差H；自然排烟则应（1）排烟过程是稳定的，也即计算所涉及到的诸因采用排烟窗中心以下的烟层厚度d。由于两者机理相b素在整个排烟过程中是稳定不变的；同，只要将烟层实际厚度d替换热压自然通风计算式b（2）烟层温度无论在水平方向还是沿高度方向都均中的H，就可获自然排烟的计算式。下面就从推导热压匀相等，并等于其烟层平均温度。即计算中用一个温度自然通风的计算式开始加以分析。处处相等的烟气柱，替代一个温度场错综复杂的

3、实际烟缕流；2自然排烟计算方程（3）在整个烟气空间内，同一个水平面上的压力是流过开口面积为A的建筑门、窗洞口的空气量G与固定的，各水平面之间压力变化符合流体静力学法则；洞口内外压差DP的关系可用流体力学公式来表示：（4）在烟气上升途中没有任何障碍，亦不考虑烟仑———G=AC2√gDPg（1）四周建筑墙、窗对烟气流动产生的阻力；式中G—单位时间内流入进风洞口或流出排风洞口的（5）不考虑建筑物各种缝隙渗入或渗出的空气量和空气重量，kg/s；烟气量；A—进风或排风洞口的总面积，m2；（6）不考虑室外风压作用；C—进风或排风洞口的流量系数；（7）不考虑烟气中固体及液体

4、微粒对其容重的影g—流过洞口的空气容重，kg/m3；响，只计算烟气温度对其容重的影响；DP—洞口内外的压力差，kg/m2。（8）在稳定的排烟过程中，高温烟气在热压作用下上升，直至排到室外，都是在相同大气压力作用下的等压过程。上面的假定表明，自然排烟的计算只适用于稳态火灾，不可用于非稳态火灾的计算。自然排烟的目的是要在有效排除火灾生成的烟气的同时，使着火房间中（除着火处以外的空间内）烟层底部距着火层地面的高度不低于清晰高度H，确保室内q人群安全撤离火灾建筑。根据上海市工程建设规范《民用建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2000（以下简称《烟规》）5.2.1条

5、规定，最小清晰高度为H=1.6+0.1qNo.1/200448总第95期第25期制冷空调与电力机械工程设计RefrigerationAirConditioning&ElectricPowerMachinery图1中h为进风口中心到中和界限（N-N）的高度，H为进风口中心到排风口中心的高度，中和界到排风口（8）中心的高度为（H-h）。遂可得进风口两侧的压差DP=0h（g-g），排风口两侧的压差DP=（H-h）（g-g）。0v0采用G表示流入建筑进风口的空气量，用G表示0v流出建筑排风口的空气量，根据空气平衡的原理可以得式中M—烟缕质量流，kg/s，其值的计算详见

6、《烟r到下面的方程组：规》第⒌⒉3条，火灾热释放量的取值不G=AC（2）可按非稳态火灾计算，应按稳态火灾热释000放量取值；G=AC（3）vvvT—烟气平均温度，K，T=T+DT；0G=G＝G（4）0vT—环境空气的绝对温度，K，通常T=293K；00将方程式（2）两边平方，整理后可得：DT—烟气平均温度与环境温度的差，℃；其值可按《烟规》第⒌⒉4条计算；h=r—环境空气的密度，取r=1.2kg/m3；00将此式代入方程（3），并用G替代G与G后，可得：20vg—重力加速度，m/s；d—排烟窗中心以下烟气层的厚度，m。b上海市工程建设规范《烟规》第⒌⒉6条“采

7、用自然排烟方式所需通风面积的计算”的（⒌⒉6）式为：将等式两边平方后有：（9）整理后，可得：（5）（9）与（8）式相比，该式的子项缺少一因假定建筑物在热压作用下的进风与排烟过程是在个二次幂指数，两式中除烟气层厚度d的计算略有差异相同大气压力下进行的等压过程，其气态方程可用下式b外，其余物理量的含义完全相同。描述：3流量系数与进风、排烟口面积的确定∵T∴0g0=Tg或（6）利用（8）式计算进风口及排烟口面积时，还须根据实际情况确定进风口和排烟口的流量系数C和C的由此可得：0v值。按定义，薄壁孔口出流的流量系数：（7）C=je（10）将（6）、（7）式代入方程式（

8、5）后得：式中C—流量系数；j—薄壁孔