地下空间排烟技术应用.docx
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1、地下空间排烟技术应用任耿召Summary:随着城市的快速发展和人口不断增多,地下建筑应运而生,并成为城市商业发展极为重要的组成部分。文章以广州市天河区时尚天河广场地下商业建筑为模型,针对地下空间较大、火灾时烟雾不易扩散的特性,建立了小尺寸火灾模型实验台(1:20缩放),测试分析地下空间中移动式排烟装备的应用,根据不同工况下移动排烟的效果,与排烟理论综合分析得到合理的排烟建议,为地下商业建筑的排烟提供数据支持。Key:地下空间;移动排烟;实验随着城市的快速发展和人口不断增多,地下建筑应运而生并成为城市商业发展极为重要的组成部分。而地下商业建筑作为地下建筑的一种,建筑规模一般都比较庞大。地下商场建
2、筑实际上都相对封闭,出、入口数量少。另外,由于地下商业建筑的火灾荷载相对较大,特别是一些服装类商场,一旦着火,火势控制困难且难于扑灭。通过大量的火灾案例可以亵现:烟气中毒导致人员窒息是建筑火灾中人员死亡的主要原因。由于地下商业建筑复杂、规模庞大,难以在实际场地进行排烟实验,本文以广州市天河区时尚天河广场地下商业建筑为模型,针对地下空间较大,火灾时烟雾不易扩散的特性,建立了小尺寸火灾模型实验台(1:20缩放),测试分析地下空间中移动式排烟装备的应用,根据不同工况下移动排烟的效果,与排烟理论综合分析得到合理的排烟建议,为地下商业建筑的排烟提供数据支持。1 常见移动式排烟装备分析地下空间火场中常用的
3、排烟方法有正压送风,负压排风。目前在用移动排烟方式主要有使用消防水枪喷雾排烟、移动式排烟机以及排烟消防车排烟。1.1 消防水枪在灭火时,消防员经常使用消防水枪出喷雾水进行排烟,这种排烟方式机动性强、排烟量大,在一般小型场所或距离送排风口较近的现场都可以用这种方式进行排烟作业,可以通过变化水枪出口形式而使压力水产生不同消防射流的装置,用以达到火场灭火、冷却、稀释、洗消、排烟及保护等目的。但其缺陷是适用场景少、使用范围小。1.2 移动排烟机通常我们按照动力类型将移动排烟机分为汽油机、柴油机、电动机和水力驱动,风量达20000ni3/h。电动排烟机能承受高温下的排烟,电机容易启动,转速较快。汽油排烟
4、机功率一般在2kW5kW,它的机动性好,便于在火场中移动排烟,但其因使用汽油的原因防爆性能差;柴油排烟机一般在内部点火,其防爆性能要比汽油机好,但其质量较大,不适合需要经常移动的火场排烟;电动排烟机容易启动且转速快,可以在高温下工作,但它需要较大的起动电流,限制了其应用的数量,在没有电源的情况下或在易燃易爆场所无法使用。水力驱动排烟机在国外使用的频率较高,这类排烟机一般体积、质量不大,相对移动方便,排烟和防爆效果也比较好。他们的原理通常为反力驱动式和冲击水轮式。反力驱动式不需要考虑回水循环的管路铺设问题,喷出的水雾可用于降温、吸热、稀释、消烟。其机动性强,适用于允许水渍损失的场合。而冲击水轮式
5、就相对结构复杂且体积大。但与同尺寸的反力驱动式水力排烟机相比,冲击水轮式水力排烟机最大的优势在于它可选择关闭水喷雾,比较适用于不允许造成水渍损失的场合。1.3 排烟消防车排烟消防车主要用于强制通风,一般适用于地下建筑和仓库等场所火灾现场排烟,其主要优点是功率大、排烟量大,常见风量一般为120000m3/h。但是由于其无法到达高层,也难于深入地下空间内部,所以缺点也很明显,适用场景受限。2 排烟实验平台及设备参数2.1 1小型排烟风扇(模拟移动排烟机)小型排烟风扇用于模拟火灾现场移动排烟机,其工作时排风量为35nl3/h,按1:20计算,相当于实际空间中排风量为62000m3/h。2.2 小尺寸
6、模型平台小尺寸模型平台以天河区时尚天河广场地下商业建筑为原始模型,选取其中部分区域,建成5nl3m的小尺度实验平台,总容积为5.7m3。具体模型的平面图和侧面图如图1所示,共设置有8个出入口。整个实验空间由多个商铺组成,共有5条主要通道,整体呈L型。模型平台主要框架采用不锈钢合金焊接而成,为保证实验中烟气流通的可观察性,采用高透明度,高强度的PVC板对实验平台的各面进行封装,有效保障了实验装置的密封性。实验平台的实物图如图2所示。2.3 小尺度模型相似度关系基于相似关系,小尺度模型实验与原型的相似关系如下(其中下标m代表模型,下标f代表原型):1 .几何相似2 .体积流量相似关系3 特征实际相
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