【文章內(nèi)容簡介】 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 商品樓中墻和地板上縫隙面積的典型值在表 53中以面積比的形式給出 ， 其中 A、 Aw和 AF分別為氣體流動面積 、 墻面積和地板面積 。 這些數(shù)據(jù)是根據(jù)加拿大國家研究委員會(National Research Council of Canada)所進(jìn)行的一些測試得出的 ， 與墻和地板相應(yīng)的面積比數(shù)據(jù)分別對應(yīng)于 75Pa和 25Pa的典型流動情況 。 一般認(rèn)為實(shí)際氣體流動面積首先取決于建筑工施工質(zhì)量而不是建筑材料 。 有時對于某些特殊建筑 。 其構(gòu)件之間縫隙的流動面積可能會偏離表 53中所給出的值 。 可根據(jù)具體情況查閱有關(guān)手冊 。 管道的通風(fēng)氣流截面并非總是能用寬 高的方法來確定 ，因?yàn)橥L(fēng)截面常被葉柵等遮擋 ， 所以實(shí)際氣體流動面積小于通風(fēng)截面面積 。 由于葉柵的擋風(fēng)條經(jīng)常傾斜 ， 因此氣體流動面積的計(jì)算較為復(fù)雜 ， 應(yīng)視具體情況選用適當(dāng)?shù)膮?shù) 。 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 (三 ) 等效流動面積 等效流動面積的概念在煙氣控制系統(tǒng)的分析中非常有用 。一個系統(tǒng)中煙氣蔓延的流動路徑可以是相互并聯(lián) 、 串聯(lián) 、或是串 、 并聯(lián)相結(jié)合 。 對于給定的流動系統(tǒng) ， 其等效流動面積定義為在同樣壓差情況下造成同樣流動的單一開口的面積 。 這與電路理論中等效電阻的概念相類似 。 如圖 517所示 ， 當(dāng)一個加壓空間中存在三個面積分別為 AA2， 和 A3的開口相互并聯(lián)時 ， 其等效流動面積為： (552) 如果 A1為 ， A A3均為 ， 則其等效流動面積Ae為 。 公式 (538)可以被推廣運(yùn)用到具有任意個開口相互并聯(lián)的情況 。 此時等效流動面積可下式計(jì)算： (553) 式中 ， n為相互并聯(lián)開口的個數(shù) 。 如圖 518所示 ， 當(dāng)一個加壓空間中存在三個面積分別為A A2和 A3的開口相互串聯(lián)時 ， 其等效流動面積為： (554) 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 321 AAAA e ??????ni ieA12/1232221 )111( ????AAAe第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 圖 517 并聯(lián)的流動途徑圖 518 串聯(lián)的流動途徑圖 對于具有任意 n個開口相互串聯(lián)的情況 ， 其等效流動面積為： (555) 式中 ， n為相互串聯(lián)開口的個數(shù) 。 在煙氣控制系統(tǒng)的分析中 ， 最常見的是兩個開口相互串聯(lián)的情況 ，這時的等效流動面積可表示成： (556) 實(shí)際上 ， 現(xiàn)代建筑內(nèi)部的門多是串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合存在的 。 以圖 519為例來說明流動路徑串 、 并聯(lián)相結(jié)合時其等效流動面積的計(jì)算方法 。 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 211 21 /ni ie)A(A ????2/12221 21 )( AAAAAe ???第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 圖 519 串、并聯(lián)相結(jié)合的流動途徑圖 從圖中可見 ， 開口 A A3是并聯(lián)的 ， 于是其等效流動面積為： (557) 同樣 ， 開口 A A5和 A6也是相互并聯(lián)的 ， 其等效流動面積為： (558) 開口 A1與這兩個并聯(lián)等效流動面積是相互串聯(lián)的 ， 于是整個系統(tǒng)的總等效流動面積為： (559) 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 3223 AAA e ?? 654456 AAAe ???2/1245622321)111( ????eee AAAA第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 (四 ) 對稱性 對稱性對于簡化問題很有幫助。圖 520所示為一多層建筑的層平面圖，在其對稱軸所劃分的兩個對稱區(qū)域中，開口分布及其相應(yīng)的流動面積均相同。對于對稱建筑，其每一層均可以同樣的方式劃分為兩個對稱的區(qū)域。如果分析中不考慮風(fēng)的作用或者風(fēng)的方向與對稱軸平行，則只需分析其中一個對稱區(qū)域中的流動。應(yīng)該指出。這里所謂的“對稱”是指關(guān)于流動的對稱，并不需要象圖 520所表示的那樣必須是完全的幾何對稱。 圖 520 對稱層的平面示意圖 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 (五 ) 計(jì)算機(jī)分析 有些關(guān)于煙氣控制的設(shè)計(jì)計(jì)算適于手算 。 然而 ， 其它一些包含迭代算法或隨時間變化的計(jì)算則適于計(jì)算機(jī) 。 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局已建立了一套專門用于煙氣控制系統(tǒng)分析的計(jì)算機(jī)程序 ， 其中一些可用來計(jì)算穩(wěn)態(tài)條件下整個建筑內(nèi)的壓力和流動分布 ， 其它一些還可計(jì)算火災(zāi)中整個建筑內(nèi)的煙氣濃度分布 。 這些計(jì)算程序在一定程度上各有不同 ， 但它們在基本思想和方法上卻都相近 。 即用一個空間網(wǎng)絡(luò)來代表一幢建筑 ， 在網(wǎng)絡(luò)中的每一節(jié)點(diǎn)上有相應(yīng)的壓力值 、 溫度值等 。樓梯井和建筑巾的其它豎井被?；癁樨Q立的一系列空間 ，每一個樓層一個 。 氣流通過一定的流動路徑從高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏 ， 可以通過敞開的門窗 ， 也可以通過門縫 、 窗縫以及隔墻 、 地板 、 外墻和頂篷的縫隙 。 泄漏的氣流量取決于流動路徑兩端的壓差 (見方程 (547))。 與樓梯井加壓情況相似 ， 加壓系統(tǒng)可將建筑外部空氣送至建筑內(nèi)的其它豎井和任何空間 。 而且 ， 與區(qū)域煙氣控制系統(tǒng)相類似 ， 建筑中的任何空間均可向外排風(fēng) 。 整個建筑中的壓力分布和所有流動路徑上的氣體流量分布可通過求解包括外部風(fēng) 、 加壓系統(tǒng) 、 或內(nèi)外溫差等作用在內(nèi)的空氣流動網(wǎng)絡(luò)得到 。 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 * 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 四、建筑中煙控的主要方式 第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 三 、 煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的一般討論 理論上說 ， 建筑及其消防規(guī)范中應(yīng)該包含有關(guān)煙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù) ， 以確保所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用 。 然而 ， 由于煙氣控制是一個新領(lǐng)域 ， 因此對如何制定合理的設(shè)計(jì)參數(shù)尚未取得一致意見 。 顯然 ， 設(shè)計(jì)人員有責(zé)任遵循現(xiàn)有專業(yè)規(guī)范和所有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ， 但是 ， 對這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有必要進(jìn) —步仔細(xì)核察和研究 ， 以確定它們是否行之有效 。 設(shè)計(jì)人員應(yīng)在必要時放棄某些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定 ， 以保證設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì) 、 有效的煙氣控制系統(tǒng) 。 在煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中 ， 需要確立以下五個方面的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) ， 即：流動面積 、 氣象數(shù)據(jù) 、 壓差 、 空氣流和允許開門數(shù) 。 關(guān)于流動面積已在前面進(jìn)行過討論 。 另外需要考慮在火災(zāi)中窗戶玻璃是否破碎 ， 這一問題會對壓差和氣流產(chǎn)生影響 。 對此下面的討論中將會涉及 。 一、煙氣管理與煙氣控制 二、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問題 三、煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) * 四、建筑中煙控的主要方式 第四節(jié) 建筑火災(zāi)中 的煙氣控制 (一 ) 氣象參數(shù) 目前在煙氣控制的設(shè)計(jì)中 ， 很少考慮選取專用的氣象參數(shù) 。 設(shè)計(jì)人員希望將有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中給出的冬 、 夏期間供暖和制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作溫度直接用于煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。 應(yīng)該指出的是 ， 冬季實(shí)際溫度常常低于甚至大大低于所規(guī)定的設(shè)計(jì)溫度 。 由于建筑材料的熱慣性 ， 所以實(shí)際工作溫度在短時間內(nèi)低于設(shè)計(jì)工作溫度的狀況不會對供暖系統(tǒng)造成太大的損害 。 但卻不能斷言對于煙氣控制系統(tǒng)也會如此 ， 因?yàn)闊煔饪刂葡到y(tǒng)工作時煙囪效應(yīng)驅(qū)動力的形成不存在時間延遲 ， 如果外界溫度低于煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冬季工作溫度 ， 則煙囪效應(yīng)可能會引發(fā)某些問題 。 同樣 ，在夏季如果外界溫度高于煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作溫度 ，則逆向煙囪效應(yīng)可能會帶來問題 。 在煙氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析中 ， 有關(guān)外部風(fēng)的設(shè)計(jì)參數(shù)無疑是必需的 。 然而目前尚沒有關(guān)于外部風(fēng)影響分析的常規(guī)方法 ， 這便使得在煙氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中人們通常人為地把外部風(fēng)的各種影響盡量減少到最小 。 如何確定合適的溫度和外部風(fēng)參數(shù)是煙氣控制系統(tǒng)沒計(jì)中有待進(jìn)一步