A、C区共享区间: 建筑物形式 火灾形式 火灾总热输出量 火灾面积 喷淋动作温度 火灾周长 火势发生地是在最底层 烟柱类型 单层带有喷淋系统 方形 3000kW 9m2 68℃ 12m 轴对称型 清洁可见层高度应给予尽可能高的层面提供最大的可能保护。烟雾上升的最大高度是依靠最小烟温所产生的热浮力来确定的,通常考虑烟温应比周围环境温度高15℃。但在科技馆工程项目中,由于共享空间是一个巨大的空间,并且不能设置挡烟设置来限制烟雾的传插,为此烟温应比周围环境温度高20℃更为可靠,通过对烟雾质量流量和热烟气温度的计算确定排烟率是保证排烟设计的必要条件。烟雾质量流量计算如下:
烟雾质量流量=Q×0.8/(1.01×ΔT)kg/s
式中:Q----设计火势规模,kW,取3000kW; ΔT----烟温和周围温度之差,℃取20℃。 0.8----热消耗率。
结果:烟气质量流量= 3000×0.8/1.01×20=118kg/s
根据\轴对称\烟流理论中的清晰可见上升高度即:
烟气质量流量 = 0.188×P×Y3/2
式中:烟气质量流量为118kg/s; P----火灾周长,m,(P=12m); Y----清晰可见层高度,m。 计算结果:Y=14m
由计算结果分析共享空间烟雾控制的情况:(见下图)
图7 A、C区共享空间烟雾控制示意图
3.2 A区共享空间其场地面积约3500m2,二~四层的挑台均伸展在该大空间中,净高度达40m。来自一层地面火灾的烟雾能够不受限制地到达顶部,在高处进行排烟。在了解了烟雾的质量流量、烟温、自然堆积效应后,认为采用自然通风排烟系统是可行的。从第一层楼面升起的烟雾会扩散在包括三、四层的上层空间,由于烟雾热压浮力的作用,当火源位于一层时最低的储烟腔层高超过14m,离一层楼面14m的可见层高度的烟温比环境温度高20℃。烟雾将堆积在14m以上各层,考虑上部各层区域面积较小人员及疏散条件较好等各方面的因素,此区域清晰可见高度保持在14m是实际的。
C区共享空间场地面积约2860 m2,高度27 m。来自地下层地面火灾的烟雾能够不受限制地到达顶部,在高处进行排烟。不包括影院区域,其防烟分区面积在2000 m2以内,符合防烟分区的面积。影院区域为独立的防火分区,为此C区共享空间是一个防烟分区。
采用自然排烟方式涉及有效的排烟面积,可由以下公式计算确定:
Av×Cv=M/ρ0×[(T2+( Av×Cv/ A0×C0) ×T×T0)/2×g×db×ΔT×T0]1/2
式中:M----烟气质量流量,kg/s; Av----排烟口的截面积,m2; A0----所有进气口的总面积,m2;
Cv----排烟口流量系统(通常选定在0.5~0.7之间); C0----进气口的流量系数(通常约为0.6); ρ0----环境温度下气体的密度,kg/m3; g----重力加速度,m2/s; db----排烟窗下烟气的厚度,m; T----烟气的绝对温度,K,T=ΔT+T0; T0----环境的绝对温度,T=K 。
计算Av×Cv时应采用试算法进行。 计算结果:
排烟方式 A 区共享区间 贯穿流动方式 C 区共享区间 排放/补充比率 排放的有效面积 有效空气补风面积 24 m2 34 m2 0.7 29.6m2 42.3 m2 注:由于A区面积过大且无法设置挡烟设施,考虑烟雾传播和排烟分配的目的,A区共享空间假设为2个防烟分区,为了达到排烟的要求量,实际排放的有效面积应加倍。
A、C区共享空间自然排烟方式的特点:结合建筑使之融合,平时可做为通风窗使用,以排除聚集在高处的废热,形成自然通风方式,室内空气品质得到保证、节省能耗。
自然通风排烟设备采用气动式排烟窗,具有设备简单、安装维修方便、性能可靠等特点,同时具有日常开启通风功能,其自动装置能接受雨点信号,关闭排烟窗设备。
图8 B区共享空间消防排烟图
3.3 B区共享空间采用按容积气次数确定消防排烟量,采用机械排烟、自然补风系统(见下图),排烟量为240000 m3/h。在天桥球体外侧二边设消防排烟风机及送排风机,送排风系统排除球体上部空间聚集的热量和防止冬季球体玻璃幕墙结露的现象。
3.4 展厅部分根据防烟分区设置机械消防排烟系统,同一防火分区不同防烟分区采用柔性挡烟卷帘分隔,消防排烟量按烟雾控制理论计算得出。按照其理论,设定展厅为有喷淋的公共场所,确定火势类型、火势规模、火势面积、周长、清晰火灾高度(满足展厅的保护高度要求)、烟气质量流量、烟气排烟温度等参数,做为选择、确定系统的设备及形式的依据,计算公式参阅上海市《民用建筑防排烟技术规程》中有关公式。
图9 展厅烟雾控制示意图
展厅排烟计算结果见下表: 3.5 四层多功能厅
防烟分区 建筑物形式 火灾形式 喷淋动作温度 烟柱类型 火势规模 火势面积 火势周长 清晰火灾高度 排烟量 地下层 8个 一层展厅 4个 二层展厅 5个 带有喷淋系统 方形 68 ℃ 轴对称型 三层展厅 5个 四层展厅 1个 3000kW 5000 kW 9m2 12m 4m 20m3/s 5 m 29m3/s 4.5 m 25m3/s 建筑物形式 火灾形式 喷淋动作温度 烟柱类型 火势规模 火势面积 火势周长 清晰火灾高度 带有喷淋系统 方形 68 ℃ 轴对称型 5000 kW 9m2 12m 4.5 m 采用自然排烟方式。
4 消防防排烟系统
上海科技馆设有13个消防机械防烟系统,用于楼梯间和前室的加压送风。13个消防机械排烟系统,用于展厅、走道、影
院、地下层等区域。另有3个消防自然排烟系统。
系统设置时考虑设备运行的可靠性、安全性,在同一防烟分区内依照消防排烟量。原则上设置二路独立的消防排烟系统,保证每路的消防排烟时至少有大于50%的总排烟量。由于空调系统按防烟分区设置即每一消防防烟分区设置独立的空调系统,消防补风则按同一防火分区内的相邻防烟分区的空调系统进行,这样充分利用了空调设备,降低工程投资,整个系统更为合 理、实用。
封闭式楼梯间及合用前室设置机械消防送风系统,保证消防时候楼梯间和前室的压力。 封闭式走道设置机械消防排烟系统,以保持消防时走道的安全。
影院设置机械排烟系统,自然补风。排烟量按国家标准确定,以确保人员、财产的安全。 地下车库设排烟系统,排烟系统利用平时通风系统。
相关推荐: