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《高层建筑防烟楼梯间和前室通过外窗自然排烟的极限高度的计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、成通宝:高层建筑防烟楼梯间和前室通过外窗自然排烟的极限高度的计算27高层建筑防烟楼梯间和前室通过外窗自然排烟的极限高度的计算TheCaculationofNaturalExhaustionSmokeLimitingHeightforSmoke-proofStairsandTheirPre-roomsinHighBuildings成通宝(汕头市建筑设计院 广东515041) 【摘要】 本文从理论上分析了高层建筑防烟楼梯间和前室的自然排烟高度与当地的风向、风速、外窗朝向和烟气温度的关系,并以汕头地区为例计算出了不同外窗朝向时自然排烟的极限高度。对建筑师和空调设计师具有很好的参考价值。
2、【关键词】 高层建筑 防烟楼梯间 自然排烟 烟气温度 极限高度 一、问题的提出 当建筑物发生火灾时,由于火灾烟气具有毒害性、减光性和恐怖性,因此烟气造成的危害往往更严重。国内外大量的火灾实例数字表明,因火灾而伤亡者中大多数是因为烟害所致。火灾中受烟害而直接致死的约占2ö3～1ö2,因火烧死的约占1ö3～1ö2,而且火烧死中也是多数先受烟毒晕倒后而烧死。所以,当建筑物发生火灾后,尤其是高层建筑火灾发生后烟气应尽快排走。防烟楼梯间是高层建筑内部人员的垂直疏散通道,而消防电梯是消防人员进行扑救的主要垂直运输工具,为了疏散和扑救的需要,必须确保在疏散和扑救过程防烟楼梯间和消防电梯井内无烟。
3、因此对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者的合用前室应设置防排烟设施,即阻止烟气进入这些部位,或者把进入这些部位的烟气及时排出。《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)中写道“除建筑高度超过50米的一类公共建筑和建筑高度超过100米的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室和合用前室,宜采用自然排烟。⋯⋯采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定:防烟楼梯间前室、消防电梯前室可开启外窗的面22积不应小于2100m,合用前室不应小于3100m,靠外墙的防烟楼梯间每五层内可开启外窗的2面积不应小于2100m。”对这段话有些建筑师和空调设计人员的看法很不一致,有的认为只要
4、可开启外窗的面积符合以上规定,对于一类建筑当高度小于50米时防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室和合用前室就可以采用自然排烟。由于条件中未明确指出当一类建筑高度超过50米后是否可用自然排烟,因此有的建筑师和空调设计人员仍认为此时也可采用自然排烟。那么问题是当高度为多少米时就不能采用自然排烟了呢,规范中没有做出明确规定。笔者认为可开启的外窗面积符合自然排烟的要求时,到底能否用自然排烟这是由许多因素决定的,如建筑的外窗开启方向、发生火灾的季节、发生火灾时自然风的方向、可开启外©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserv
5、ed.No.21997(Vol159)2 制 冷 8Refrigeration1997年第2期(总59期)窗的面积等等。本文旨在通过理论分析与计算得出自然排烟极限高度与风向、风速、外窗朝向和烟气温度的关系,以便更好地进行防排烟设计,在确保安全的情况下最大限度的做到设计合理,节约资金。 二、中性层概念 在防排烟设计和通风工程中,通常把由于室内外温度差和窗孔的高度差引起的浮力作用称为热压作用。窗孔内外的压差为正时,该窗孔向外排气(烟),而当某窗孔的内外压差为负时则向里进风。当窗孔内外压差为零时,则气(烟)既不能排出也不能进入房间。我们把窗内外压差为零的平面叫中性
6、面或中性层。在房间只有一个窗孔的情况下,中性层也依然存在,而〔1〕且必定出现在窗孔的某一高度上。由中性层的概念我们可知只有当房间的烟气压力高于室外大气压力时,自然排烟才有效。 三、风压作用对自然排烟的影响1.室外无风时中性层高度的影响设内地板面为基准面,那么离地板高度为h处的室内压力为:P1=Pn-Qnõgõh⋯⋯(1)离地板高度为h处的室外压力为:P2=Pw-Qwõgõh⋯⋯(2)式中:Pn——室内相应于室内地板高度处的压力(Pa);Pw——室外相应于室内地板高度处的压力(Pa);3Qn——室内气体的密度(kgöm);3Qw——室外气体的密度(kgöm);g——重力加速度。室内外压
7、力差为: △P1=P1-P2=(Pn-Qnõgõh)-(Pw-Qwõgõh)=(Pn-Pw)-(Qn-Qw)õgõh⋯⋯(3)在中性层处,室内外压力差△P1=0。设中性层离基准面即地板的高度为h1,则此时h1=(Pn-Pw)ö((Qn-Qw)õg)⋯⋯(4)2.室外有风时中性层高度的确定室外有风时如果建筑的排气窗位于上风向,这是最不利的,此时排气口受到的风压作用为正,风压的大小由下式求得:2Pf=kõQwõwö2⋯⋯(5)式中:Pf——建筑物
