3.3.2自然排烟在线视频

同学们好

本节我们来学习建筑防排烟系统中最简单

最直接的形式 自然排烟

自然排烟是指

借助室内外气体温度差引起的

热压作用和室外风力所造成的

风压作用而形成的

室内烟气和室外空气的对流运动

自然排烟的优点主要有

第一

不需要专门的排烟设备和外加动力

构造简单、易于操作

第二

投资少

运行维修费低

第三

排烟口平时可兼作通风换气和采光用

也就是说

采用可开启外窗即可满足

排烟要求的建筑

就无需设置其它排烟设施

仅采用可开启外窗

不能够满足排烟要求的场所

如果选择自然排烟方式

也可以通过增设排烟口的方式解决

毫无疑问自然排烟有很多的优点

那么自然排烟的方式有哪些缺点呢

自然排烟的缺点主要有三个

第一

自然排烟的效果不稳定

可能受到室外风向风速

环境温度等影响

第二

对建筑物的结构有特殊要求

主要是对排烟口有效排烟面积的要求

导致可能无法兼顾建筑物美观

隔音和防雨等方面的需求

第三

由于火焰存在贴壁效应

存在火灾通过排烟口蔓延到近邻上层的危险性

但总体来说

自然排烟是利大于弊

其出色的经济性和便利性

使得它仍是建筑的首选排烟方式

本节我们就来学习自然排烟的

基本原理和它在建筑中的应用

刚才我们说过

自然排烟是指

借助室内外气体温度差引起的热压作用

和室外风力所造成的风压作用

使得烟气从室内排向室外

那么热压作用和风压作用

对自然排烟的效果有怎样的影响呢

首先我们来学习热压作用对自然排烟的影响

热压作用是指靠室内外的温度差

和窗孔之间的高度差

而引起的空气的对流运动

即

称为热压或热浮力

在上一节中我们讲过

着火房间中

在起火区域

由于可燃物燃烧需要消耗大量的氧气

在房间的下部会形成一个负压区

即在此区域内

房间内的气体压力低于房间外部

从而使得空气被不断卷吸进来支持燃烧

而在房间上部

由于烟羽流的持续向上运动

会使得房间上部气体压力增大

形成一个正压区

即房间内的气压高于房间外部

从而使得烟气通过门窗洞口向外扩散

这就是我们所说的烟囱效应

而这一现象正是由热压作用引起的

房间下部的可燃物燃烧消耗氧气

从而使得房间下部的气体密度小于房间上部

加之高度差的作用

使得火灾烟气受到热浮力的作用向上运动

气体在中性面下方的负压区被卷吸进来

烟气从中性面上方的正压区的孔洞处排出室外

着火房间内的压力分布如图所示

那么当某窗孔位于中性面以上

即位于正压区时

室内空气压力大于室外空气压力

该窗孔向外排气

为排气窗孔

当某窗孔位于中性面以下

即位于负压区时

室内空气压力小于室外空气压力

该窗孔向里进气

为进气窗孔

如果中性面位于窗孔中间的某一高度处

则会出现窗口一般进气一半排气的情况

那么影响中性面高度的因素有哪些呢

通常来讲

火灾烟气温度越高

中性面越往下移

对外排烟面积越大

下部吸入口面积增大

中性面亦往下移

对外排烟面积也就越大

上部排出口面积增大

中性面越往上移

对外排烟面积越小

下面我们具体来看高层建筑中热压作用

对气体流动状况的影响

首先我们来看第一种情况

在非空调季节

房间内部温度高于室外

气体密度小于室外

此时由于热浮力作用的影响

房间内存在正向烟囱效应

当火灾发生在中性面之下时

火灾烟气会在热压作用下上升

并由中性面以上的窗孔排出室外

当火灾发生在中性面之上时

火灾烟气仍然受到热压作用影响

在上升过程中由中性面以上的窗孔排出室外

那么在空调季节

房间内部温度低于室外

气体密度大于室外

此时热压方向与非空调季节相反

建筑中存在逆烟囱效应

房间内的压力分布也与之相反

此时如果火灾位于中性面以上

那么在火灾初期由于反向的热压作用

将出现烟气倒灌的现象

即烟气沿竖向向下运动

并由中性面下方的窗孔排出室外

若火灾位于中性面以下

灾烟气仍然受到反向热压作用影响

在下降过程中由中性面以下的窗孔排出室外

前面我们说过

火灾中逆烟囱效应不会一直存在

由于火灾烟气的温度较高

在运动过程中会通过热对流的形式传递热量

使得竖井内温度逐渐升高

最终高于竖井外部

此时竖井内的逆烟囱效应

就会转变为正烟囱效应

因而在空调季节建筑火灾的

全面发展阶段

建筑内部的压力分布

最终会变为与非空调季节相同

此时烟气的流动过程

也与非空调季节一致

本次课的内容就是这些

谢谢大家