在自然排烟中,必须有冷空气的进入口和热烟气的排出口。烟气的排出口可以是建筑物的外窗(图1),也可以是专门设置在侧墙上部的自然排烟口(图2)。
自然排烟
利用火灾产生高温烟气的浮力作用和外部风力的作用,通过建筑物的对外开口,把烟气排至室外的排烟方式,其实质是热烟气和冷空气的对流运动。
- 英文名称
- natural smoke exhaust
- 所属学科
- 公安技术
优点是能够充分利用建筑物的结构实现排烟,不需要专门的排烟设备和外加动力,构造简单,易于操作;投资少,运行和维护费用低,排烟窗平时还可兼作通风换气或采光窗使用。缺点是容易受到外部风力的影响,造成排烟效果不稳定。另外,自然排烟窗(口)向外排烟时,由于烟气温度高且含有大量未燃尽的可燃气体,烟气通过自然排烟窗(口)排至室外后容易造成火焰沿墙壁向上层蔓延的附壁效应(图3)。
影响自然排烟效果的主要因素有:①烟气和空气之间的温度差;②外部风力的影响(风速和风向);③排烟口和进风口之间的高度差。烟气和空气之间的温度差越大,烟气和空气之间的密度差就越大,自然排烟的效果越好。当自然排烟窗(口)位于背风面或者侧风面时,对自然排烟有利,排烟效果好;相反,当自然排烟窗(口)位于迎风面时,对自然排烟不利,排烟效果差。另外,排烟口和进风口之间的高度差越大,自然排烟效果越好。
当各类建筑场所或部位有固定对外开口、可开启对外开口(活动窗、天窗等)、直通室外的直接对外开口,既能满足自然排烟口的布置要求又能达到尺寸要求时,宜优先采用自然排烟方式。排烟窗(口)应设置在排烟区域的顶部或外墙,其设置部位、设置要求和开窗有效面积等应遵循相关国家及地方标准要求,如《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251—2017)、《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)、上海市工程建设规范《建筑防排烟技术规程》(DGJ—08—88—2006)、北京市地方标准《自然排烟系统设计、施工及验收规范》(DB 11/1025—2013)等。
自然排烟窗(口)可以是全敞开式(常年敞开)或者平时关闭,发生火灾时开启。自然排烟窗(口)一般设有手动开关装置和自动开关装置。自动排烟窗(口)又分为电动采光排烟天窗(口)(图4)和电动控制排烟侧窗(口)(图5)。电动采光排烟天窗按控制方式可分为通用控制型、自动控制型和智能网络控制型三类;按照构造可分为三角型天窗、一字型天窗、圆拱形天窗、避风型天窗和侧开型天窗五类。