大空間建筑防排煙設施設計須注意的幾個問題
1、防排煙分區(qū)分割設施的選擇。常用的防煙分區(qū)分割設施有防煙垂壁、擋煙梁、防煙隔墻和防煙門。由以上分析可知大空間建筑不宜硬性分割,防煙隔墻和防煙門的阻煙效果明顯優(yōu)于防煙垂壁和擋煙梁,但火災時人員的水平疏散路線與煙氣的水平擴散路線大體上是一致的,在走道上設置防煙隔墻和防煙門,對阻煙是有利的,而對疏散則是非常不力的。大空間建筑對疏散的要求非常高,因而大空間建筑的走道防煙區(qū)段的劃分首先考慮采用防煙垂壁和擋煙梁。防煙垂壁和擋煙梁的下端一般距頂棚要在0.5m以上。對于大空間建筑內(nèi)較長的走道(超過30m),可將其劃分為若干防煙分區(qū),區(qū)段之間設置阻煙設施,一定程度上可延緩煙氣的蔓延和擴散,也宜用防煙垂壁和擋煙梁??紤]到大空間建筑對疏散的高要求,氣幕阻煙也是一種十分有效的防煙方式。氣幕阻煙既能阻止火災煙氣侵入非火災區(qū)域或疏散通道,提高這些區(qū)域的安全系數(shù);又允許受災人員和救援人員暢通無阻地進出這些區(qū)域。
2、正壓送風系統(tǒng)的送風量?;馂陌l(fā)生后,由于煙囪效應的作用,火災煙氣極易進人大空間建筑內(nèi)的樓梯間、電梯豎井,而樓梯、消防電梯是人員疏散到安全地點最主要的場所和通道。利用正壓送風風機向樓梯間及前室、消防電梯前室,送入新鮮空氣,使樓梯間及前室、消防電梯前室保持一定的正壓,使火災煙氣難以進入其中,從而起到防煙的作用。根據(jù)火災模擬實驗和中國人的生理特性,前室與走道之間的壓差宜設置在25Pa,前室與樓梯間之間的壓差也設置在25Pa,即前室氣壓為25Pa,樓梯間氣壓為50Pa。
3、大空間內(nèi)夾層等密閉房間排煙的同時應補風。對于不能自然排煙的房間,應設置機械排煙。大空間建筑內(nèi)夾層房間一般不設窗戶,密閉性較好,機械排煙機工作后,外界空氣不能及時補充到這類房間,其氣壓迅速下降,加之火災時消耗空氣中的氧氣,不利于房間內(nèi)人員生存。房間內(nèi)氣壓迅速下降后小于室外氣壓,外向開啟的安全門不易被打開,也對房間內(nèi)人員安全構(gòu)成威脅。對于大空間夾層房間在設置機械排煙的同時要設置補風系統(tǒng)。在火災初期同時開啟機械排煙風機和補風風機,確認房間內(nèi)人員疏散完畢后,關閉補風風機而機械排煙風機繼續(xù)工作。此外補風風機還可用于平時改善大空間建筑密閉房間空氣質(zhì)量和災后迅速恢復空間空氣環(huán)境。
防排煙設計需要考慮的幾個要點
1、煙層高度?;馂闹?,羽流卷吸周圍空氣,熱浮力作用帶動煙氣上升,到達頂棚后開始水平擴散形成煙層,碰到墻壁或擋煙垂壁后,煙氣開始下降。隨著煙氣的連續(xù)供應,煙層開始下降,致使煙層厚度增加。如果沒有排煙,由于羽流連續(xù)向煙層供應煙氣,煙層會不斷下降,同時溫度升高。因此,有效的排煙系統(tǒng)應該能夠在維持煙氣層化的前提下,通過持續(xù)排煙,將煙層保持在一定高度之上,同時延緩煙層內(nèi)的溫升。
2、煙層溫度。如果沒有排煙,煙層溫度是隨時間變化的。如果排煙設備運作,煙層不變,可以得到理想化的恒定煙層溫度。計算火災過程中煙層的溫度變化對于研究火場環(huán)境是非常重要的。
3、煙氣毒性。火災煙氣的毒性主要是由少數(shù)幾種氣體決定的,這些氣體的作用可能會相互增強,也可能會相互抵消。目前還沒有一個公認的計算火災釋放的毒性或刺激性氣體濃度的方法或極限濃度值。在大多數(shù)火災中,只要保證最低能見度,基本上有害氣體濃度可以維持在疏散人員可忍受的極限之內(nèi)。