文档介绍：基于“亚安全区”理念大型商业室内步行街中庭排烟设计研究
黄益良路世昌
摘要:部分大型综合性商业建筑因功能需要设置面积较大的室内步行街,并将其设计为“亚
安全区”,通过对步行街中庭机械排烟量、步行街平面形式以及自然排烟口面积、外界风速、
排烟口开启形式等参数的模拟研究,对基于“亚安全区”理念的大型商业建筑室内步行街中庭
排烟系统设计参数提出建议。
关键词:亚安全区;室内步行街;排烟
大型综合性商业建筑将不同功能的商业形态连接组合在一起,集购物、餐饮、娱乐等功
能于一体,为了满足实际使用过程中对空间、功能的需求,出现了室内步行街,并在步行街
内设置大空间中庭,若干层步行街面积叠加,成为一个面积超大的防火分区,同时由于建筑
功能和消防安全的需求,往往将步行街中庭及连廊定义为“亚安全区”[1]。
对于此类室内步行街中庭的排烟系统目前我国相关规范[2,3]尚未做出明确规定,火灾时
如何减少烟气对室内步行街的影响,保证步行街内人员安全疏散,就需要对室内步行街的排
烟系统进行科学合理的设计。因此,有必要对基于“亚安全区”理念的大型商业室内步行街中
庭排烟系统进行研究,得到合理的研究成果,用于指导相关标准的制修订和工程实践。
1 基于“亚安全区”理念的室内步行街
室内步行街作为“亚安全区”需满足一系列条件,如合理的平面布置、步行街内可燃物的
有效控制、有利的外部救援条件、合理的防排烟设计等,本文将主要针对室内步行街中庭的
排烟系统开展研究。
建筑的排烟系统有效运转可尽量延长人员在火灾下的疏散可用时间,但从实际控制情况
以及投资成本上看,不可能也没有必要无限延长人员疏散可用时间。排烟系统的设计目标通
常只需满足控制烟气造成的危险时间来临大于人员疏散必须时间,即满足 TASET≥TRSET。
步行街中庭发生火灾后,烟气将通过中庭开口向上蔓延至步行街顶棚,因此步行街顶层
首先充满烟气,并使人员安全的各项指标达到临界值,因此顶层所能提供的人员疏散的时间
最少。参照已完成的相关大型商业广场室内步行街,考虑整体疏散,在大多数情况下,人员
疏散出顶层的时间不大于 600s,再考虑 倍的安全系数,拟将顶层烟气控制目标设定为保
障人员疏散可用时间不小于 900s。对于步行街首层的公共区,各层的均有部分人员需进入
该区域再疏散到室外安全区,考虑与消防救援人员可能存在的相互干扰,拟将步行街首层人
员的疏散可用时间保守地控制为不小于 1800s。人员安全的各项指标临界值[4]分别取为温度
小于 60℃,能见度大于 10m。
2 排烟系统一般设计方法
建筑排烟系统的分为自然排烟和机械排烟,自然排烟一般通过设置相对于地面的开口面
积,中庭的机械排烟一般通过计算一定的换气次数设置机械排烟量,机械排烟量的另一种计
算方法是通过计算产烟量获得,如 ISO、NFPA 等标准[5,6]给出了轴对称羽流的产烟量计算
方法:
&1/ 3 5 / 3 &
M = z + z > z1
&3 / 5
M = z z < z1 (公式 1)
式中: M -质量产烟量,kg/s;
Q&-火源热释放速率,kW;
& & &
Qc -火源对