超高中庭排烟设计探讨

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1、超高中庭排烟设计探讨摘要通过对超高层办公楼及中庭火灾时排烟量的计算和烟气流向分析，认为30m以上的超高中庭仍需要进行消防排烟处理，确定了中庭排烟方式及排烟所需面积，排烟窗位置和控制方法。　　关键词超高中庭排烟热量释放着火层烟气量烟温烟势流速自控排烟窗　　中庭排烟的主要任务：一是在火灾时能及时排除烟气，保证人员在较好的能见度下进行安全疏散，使消防人员获得更有效的安全工作环境，把人员，建筑物及设备的损失降到最低限度；二是及时排除办公层火灾时涌入中庭的烟气，防止烟气层化，减少非着火层工作人员对火灾的恐惧感，防止由于恐慌而造成不必要损失。结合上海交银金融大厦项目就中庭烟气来源于自身

2、的裙房层和办公层这一观点进行阐述。　　交银大厦地面以上一层至五层为裙房（主要为营业，计算机房，餐饮）；裙房以上为南北两幢办公塔楼（楼高分别是190m和230m）。南北办公楼中间由163m高中庭相连。办公楼和中庭的东西外墙均为玻璃幕墙，中庭的南北向与办公楼之间由玻璃幕墙隔开，（幕墙上设一扇可开启窗）根据消防规定中庭和办公楼均须作消防排烟处理。　　一、办公层火灾时对中庭的影响　　　　火灾发生时如何确保火灾区的人员在洁静的环境下有秩序地疏散到安全区，便成为消防排烟设计的主要课题。保证人员疏散所必需的安全高度的确定对排烟量有很大影响，控制此高度实际上就是控制烟气量。笔都根据规范和国

3、外某些计算方法结合交银大厦项目进行了计算，通过比较寻求最佳的设计方案。　　1．按防烟分区单位面积风量计算烟气量　　《高规》8.4.2.2条指出"提供两个或两个以上的防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积，每平方米不小于120m3/h计算。"按此标准，本排风系统排烟量为　　　　L=Ｆ×q=600×120=72000m3/h　　(办公层面积600m2)；相当于42次/时换气。这样大的风量，无论采用土建风道（最大风速小于15m/s）还是金属风道（最大风速小于20m/s）都将占用大块的办公面积。　　2．按换气次数计算烟气量　　《技术规程》4.2.2.4指出"没有喷淋的大空间办公室按6

4、次/时计算。但不应小于30000m3/h。"实际计算烟量L=600×2.8×6=10080m3/h。　　3．按火情法计算烟气量　　本项目计算采用《准则》《技术规程》现代建筑排烟所推荐的计算方法结合办公层的使用特点，设定了有关数据，经计算，烟气量为42500m3/h，相当于25次/时换气。　　　　　　M=0.19×P×Y×3/2=0.19×12×2.5×3/2×9.01kg/s　　　　　　θ=Q/(M×C)=1500×(9.01×1)=166℃　　　　　　V=（M×T）/（P0×T0）　　　　　　　=[M×（θ+T0）]/（P0×T0）　　　　　　　=[9.01×(166+2

5、93)]/(1.2×293)　　　　　　　=11.76m3/s=42344m3/h　　　　　　n=42344/(600×2.8)=25.2次/h　　式中：M----烟气质量流量，kg/s；　　　　　P----火灾周长，m；　　　　　Y----烟层底高，m，办公层Y=2.5m，裙房Y=2.5m；　　　　　θ----烟气与周围环境的温差，℃；　　　　　Q----热量释放，M=（0.19×P×/(2×----烟气质量流量，kg/s；　　　　　；　　　　　P----火灾周长，m,裙房P=12m；　　　　　h----开口自地凸起的净高，m，h=2.4m；　　　　　c----开口排放有

6、效系数cd=0.65。　　二、中庭烟气量计算　　　　1．按换气次数法计算　　《高规》的8.4.2.3指出："中庭体积大于17000m3时，其排烟量按体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于102000m3/h，本中庭排烟量L=42000m3×4次/h=168000m3/h。"　　2．按火情法计算　　与中庭相连的裙房部分大部分作为营业厅使用，其热量释放值很难确定。本计算考虑了带喷淋的宾馆的公共区域的释放热量为Q=2.5m=0.19×P×Y×3/2=0.19×12×3/2　　　　　=9.01kg/s　　　　　θ=Q/(M×C)=2500×(9.01×1)=277℃　　　　　

7、V=[M（θ+T0）]/（P0×T0）　　　　　=[9.01×(277+293)]/(1.2×293)　　　　　=14.6m3/s=52580m3/h　　上述计算仅仅是基于这样一个理念，即烟气形成后，可以在空间内形成一个稳定的储烟仓，并且烟层的底部离开发烟点不高于12m的范围，这是对人员疏散提出的基本条件。而目前的中庭排烟主要任务是在火灾发生时及时排除积存的烟气。这不仅可以防止火灾秧及另一幢办公楼（二楼间距12m），同时对稳定其他办公层工作人员的情绪起到了很大作用。另外，我们面对的是一个42000m3容积的超高中庭