中庭烟气控制及其防排烟措施.docVIP

中庭烟气控制及其防排烟措施 中庭增加了建筑空间的魅力，却增大了火灾的危险与普通建筑相比，中庭建筑具有火灾荷载大、人员密集，内部功能复杂等持点，尤其是它具有一个或者多个竖直方向上连续贯通数层的封顶大型空间，有研究者对美国中庭建筑火灾调查时发现，即使中庭没有明显的火烟传播也会有高温有毒烟气迅速扩散，充满整个空间并且向整幢建筑物蔓延。 近年来，很多学者和机构对中庭火灾的发展规律、烟气流动特性、防排烟设计等方面进行了积极的探索，取得大量有意义的成果。但由于中庭建筑结构的多样性和复杂的使用功能，使这些研究成果在实际的应用中遇到了很多值得探讨的问题。 一、中庭建筑烟气控制方法 1.中庭火灾烟气发展动力学过程 中庭火灾通常是由于某些可燃物质被点燃引起的，点燃后，在可燃物上方形成温度较高，不断上升的火羽流，羽流不断卷吸周围冷空气并与其发生强烈的参混。在浮力、膨胀力和烟囱效应的作用下上升到顶棚，上升到顶棚后，便在顶棚下方向四周扩散开来，形成了沿顶棚表面平行流动的较薄的热烟气层，称为顶棚射流。顶棚射流在向外扩展的过程中， 也要卷收其下方的空气。然而由于其温度高于冷空气的温度，容易浮在上部， 所以它对周围空气的卷吸能力比垂直上升的羽流小得多，这便使得顶棚射流的厚度增长缓慢。当顶棚射流受到周围墙壁的阻挡，便开始沿墙壁向下流动。但由于烟气温度仍较高，它将只下降较短的距离便转向上浮，这是一种反浮力壁面射流。重新上升的热烟气先在墙壁附近积聚起来，达到了一定厚度时又会慢慢向室内中部扩展， 不久就会在顶棚下方形成逐渐增厚的热烟气层。一旦烟层介面下降到通向中庭的开口，便开始在邻室区域蔓延，进而在整个建筑内发展，影响建筑火灾发展过程的因素一般包括：火源功率的大小，建筑的几何特性和通风排烟条件。 2.由于中庭火灾的显著特点： 具有较大的体积和高度，通常发生火灾后烟气的温升很小。 燃烧供氧充足，为燃料控制状态。在中庭这样的大空间内，一般轰燃很难发生，火灾烟气发展主要受建筑几何特性火源大小的影响，排烟条件下，还会受到气流组织运动以及外风的影响。 二.中庭烟气控制分析 中庭建筑的消防概念与传统建筑不一样，其防火分区被上下贯通的大空间的破坏，因此，我们有必要将中庭建筑的烟气控制区别开来 ，即大空间及邻室区域。 大空间烟气控制 大空间设置烟气控制传统的目标是：将烟气控制在大空间上空中防止烟气从空间向邻室区域蔓延。 （1）火灾发生在中庭：A.如果烟气填充中庭的时间对于安全疏散足够的话，允许烟气在中庭内填充B.排除大空气内的烟气，控制烟气层累积厚度，保证烟层在设计高度之上C.以足够的速率排除大空间内的烟气，延迟烟气填充的时间。 （2）火灾发生在邻室区域：A.排除任何进入大空间的烟气，限制烟气的累积或延迟烟气向中庭空间蔓延B.用反向气法阻止烟气进入大空间 2、邻室区域烟气控制 （1）火灾发生在大空间：A.排除大空间内的烟会控制烟气层厚度的积累或延长烟气充满大空间的时间，保证烟气层介面高度高于开向大空间的最高层走道的开口高度；B.对大空间进行排烟，保证相对于邻室区域负压；C.用反向气流或挡烟设施阻止烟气蔓延，或两者都用。 （2）火灾发生在邻室区域：A.允许烟气流入中庭，然后使用大空间烟气控制方法排烟B.对邻室区域产生的烟气封堵；C.以一定速率排除邻室区域内产生的烟气，以便在它和大空间形成一个最小流动气流阻止烟气流向大空间蔓延；D.使用挡烟设施分隔大空间和邻室区域。 3、中庭建筑的分类及其防排烟措施 中庭建筑的形式多种多样，其分类也有许多标准，从建筑防火、防排烟的角度，我们可以根据其室内建筑的关系，围封的形式，将中庭建筑划分为4种。 长廊式中庭 长廊式中庭实际上是一种加了盖的街道，有许多现代商业步行街采用的就是这种形式，我们也示称之为长廊道、连拱廊。 防排烟措施：由于长廊式中庭是半室外的空间，因此它具有良好的自然通风，是个半室外化空间，而且与其它类型的中庭相比，它并不强调建筑物在垂直方向上的贯通，相反长廊式 中庭是线性通道 在水平方向上穿越一座建筑物，因此通道两侧的建筑可以看成是相对独立的建筑防烟分区,由于这类中庭实际上是建筑物内部人流通行的主通道，加上空间又浑然一体，为减少火灾造成的影响疏散和扑救的不利因素以及防止烟气在中庭内的积聚，应要求在相邻区域的室内设置自动喷淋灭火系统保护，中庭的屋顶材料应为不燃材料（一般为防火玻璃），或在中庭顶部设置荒烟仑，玻璃顶棚应按一定面积比例即可自动开放的排烟窗。（或高侧窗） ② 隔离式中庭 这类中庭的首层与主体建筑连通外，建筑主体的其它楼层与中庭是具有外墙分隔的，甚至有的只是贴邻于建筑物的一侧，这类中庭的特点是，中庭与周围的建筑物之间相对独立，即使中庭发生火灾，火灾烟气也难以进入周围的邻室区域。见右图 防排烟措施：这类中庭在划分防火分区时，常作为一个