引言
中庭建筑的最大特点是具有一个或多个在竖直方向上连续贯通多层的封顶大型空间。和其它建筑相比,帮写职称论文它增加了建筑空间的魅力与建筑的功能,但同时也增大了火灾的危险性。如果烟雾得不到控制,会在中庭中迅速蔓延,影响到建筑物的其它区域,并影响逃生人们的安全撤离。中庭建筑在国内起步较晚,有关其火灾烟气流动与烟气控制的研究还不完善,对于排烟量的计算,仍采用换气次数法。最近20多年国外关于中庭建筑防排烟系统的设计技术得到了不断的更新与提高,英国标准研究院(BSI)有关中庭建筑的设计文献和中庭建筑烟雾控制设计规范已经普遍被消防专业设计师和消防研究机构认可,并广泛应用于欧洲各国与亚洲许多国家的消防设计中。
1 中庭建筑自然排烟方式
自然排烟系统的作用是使火灾时的烟雾到达并停留在建筑物的上部后顺利排出,给逃生的人们留下清晰的空气层(可见的清晰高度),即造成烟气的层化。烟气的层化是由热烟气的浮力所致,烟气在扩散与上升时,卷吸周围空气,形成累积的烟层并依靠热浮力从自然排烟装置排出。任何确定的火势规模,最终都应达到一个平衡,即由排烟装置排出的烟量与产生的烟量相等,上浮烟层的下方不会再出现混合烟层,这时出现所谓的清晰高度。火灾的大小对设计中庭自然排烟系统有很重要的影响。在设计烟控系统前,必须首先确定火灾大小,火灾的大小用火势面积和对流热输出率来表示。一般来说,高度低于10 m设有喷淋系统的中庭,火灾热释放率1 MW;高度高于10 m,不管有无喷淋装置的中庭,火灾热释放率4 MW。排烟量的计算通常采用Thomas理论。即根据火灾底部到烟层的高度Y(清晰高度)和模拟火灾的周长P计算出烟柱上升过程中产生的烟雾质量流量Mf:
从式(1)可以看出,排烟量随着清晰高度的增加而增加。这是因为烟雾在上升过程中会卷吸周围的冷空气。在估计可能发生的火灾的规模后,烟层的温差Δt可以用式(2)计算。
在计算得出上升烟柱的质量流量和设定烟气清晰高度后,可以用式(3)计算排烟所需的空气动力学逸放面积AvCv
2 东莞国际会展中心自然排烟设计
2.1 工程概况
东莞国际会展中心位于东莞市新城中心地段,周围均为城市道路。建筑物在东西向呈阶梯状,在南北两端屋面倾斜向下至地面,构成简洁大方的外形。建筑总面积44 000 m2,其中地上建筑面积为41 417 m2,层数为两层,建筑高度为35m。会展中心共分9个防火分区,其中1层东西展厅及各自的门厅为两个独立防火分区,面积均为6 487 m2,高度约20m;底层中段无柱大空间展厅为一个独立的防火分区,面积为11 851 m2,高度为35 m;2层东西段大空间展厅为两个独立的防火分区,面积均为4 069 m2;主入口门厅为一个独立的防火分区,面积为5 481 m2,高度为20 m。
2.2 自然防排烟设计方案
以《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045 95)、《建筑设计防火规范》(GBJ 16 87)为依据,参考BSI的最新防排烟设计标准,结合该中庭建筑具有大容量储烟腔的实际情况,决定采用自然排烟方案。该方案于2001年2月6日在由广东省公安厅消防局建审处在东莞组织召开的东莞国际会展中心消防设计专家评审会上得到了与会专家的认可。图1,2,3,4分别给出了火灾发生时不同区域的烟
气控制方式。职称论文帮写笔者对各个相对独立的中庭式空间进行自然排烟设计时排烟口面积以各个独立空间地面积的2%作为设计数据,根据建筑要求排烟口均匀分布在各自的屋面,得出的计算参数见表1。
从表1可以看出排烟窗面积为地面面积的2%能确保排烟清晰高度为2.1 m时人员安全疏散、人员视线清晰、消防灭火救援工作顺利进行。排烟窗电动控制,在正常状态下排烟窗是通电关闭的,并可以安全防雨与密封。在火灾紧急情况下,接受到烟感信号后断开电流供应依靠弹簧自动打开。
3 结论
3.1 自然排烟系统
利用烟的浮力为排烟的动力,排放率在很大程度上取决于烟气的厚度和温度,对高大空间类建筑,由于高度较高,基本上都能满足一定时间内的蓄烟量,不会影响人员疏散。因此采用自然排烟系统简单易行且安全可靠。
3.2 高大空间
自然排烟口面积的确定,应计算出烟层下降到危及室内人员高度的时间并和疏散时间进行比较来控制烟层界面高度,然后根据火灾稳态放热量及火灾生成的烟量来确定排烟窗面积的大小。经计算,本工程2%的排烟窗面积已完全能达到排烟要求。
摘要 借鉴英国中庭建筑烟雾控制设计理论,帮写论文对该会展中心采用以中庭高大空间为储烟腔,并在屋面设置排烟天窗的自然排烟方式。
关键词 中庭建筑 自然排烟 排烟面积 清晰高度
Abstract Based on the smoke control design theory for atrium buildings in UK, http://www.51lunwen.org/hz/ uses naturalsmoke exhausting in the atrium of Dongguan International Convention Centre by taking the atriumas the smoke reservoir and setting up extraction clerestory windows on the roof.
Keywords atrium building, natural smoke exhausting, smoke extraction area, clear height
参考文献
1 Morgan H P, Hansell G O. Atrium buildings calculating smokeflows in atria for smoke control design. Fire Safety Journal, 1987(12)
2 Design approaches for smoke control in atrium buildings. BuildingResearch Establishment 258
3 DGJ 08 88 2000 上海市工程建设规范民用建筑防排烟技术规程
4 Fire precautions in the design & construction of buildings BS 5588Part2:1987(Formerly CP3: Chapter IV:Part 2)
