一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法和系统，所述高层建筑具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，所述方法包括如下步骤：S1、探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；S2、当步骤S1探测到所述高层建筑的某一层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个出风口送风。所述系统包括火灾探测器和系统控制器，当所述火灾探测器探测到所述高层建筑的某层发生火情时，通过联动控制自动打开风机及送风口。本发明专利技术能够用更少的送风量挡住任意着火楼层相同火源功率产生的烟气进入楼梯间，可以将楼梯间防火门开口数量和位置造成楼梯间风量泄露的影响降到最低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于火灾安全
，具体涉及一种在高层建筑内发生火情的情况下，在探测得知着火楼层后，通过调节着火楼层附近打开的送风口位置和数量，仅对楼梯间采取区域正压送风，能够阻挡火灾烟气进入楼梯间的挡烟方法和系统。
技术介绍
随着我国经济的发展，高层建筑的数量在逐年增加，建筑高度也在不断增大，且结构越来越复杂。其中，上海中心大厦共125层，楼高632m，是国内最高的建筑物；天津高银117大厦楼高596.5m；环球金融中心高492m。高层建筑为现代化城市带来便利的同时，也给建筑火灾防治工作带来了更多的难题。高层建筑内有数量众多的竖向通道，比如电梯井、楼梯井、管道井、电缆井等。一旦室内发生火情，燃烧产生的高温热烟气进入这些竖井后极易产生“烟囱效应”，火源烟气在“烟囱效应”的作用下由建筑物下层蔓延到上层乃至整个高层建筑物，造成了大量的人员伤亡和财产损失，并且对高层建筑内人员疏散造成影响。因此，在火情环境下，采取措施对楼梯间等疏散通道进行保护，延缓烟气蔓延对火灾救援工作具有极其重要的意义。自1960年以来，国内外普遍采用正压送风的方法对楼梯间进行保护，为高层建筑内人员疏散及消防救援提供无烟的安全通道。其核心思想比较简单，增加楼梯间内部压强，使各层楼梯门内外压差维持正值，防止烟气蔓延至楼梯井内部。Tamura和Klote认为正压送风系统在烟气蔓延至楼梯间之前开启并且持续运行，使楼梯间内部压强大于烟囱效应作用下的压强值，此时正压送风系统的送风量可作为最小的送风值。目前，加压送风量可通过平均风量法、门洞风速法、压差法、缝隙法等方法进行计算。国内《高层民用建筑设计防火规范》中规定，小于20层的建筑，防烟楼梯间的加压送风量需在25000-30000m3/h。《高层民用建筑设计防火规范》中规定，前室每层设置一个加压送风口，楼梯间内每2-3层设置一个送风口。对于楼梯间单独使用前室的结构，现行的正压送风方法主要有3种：仅对前室送风，仅对楼梯间送风，对楼梯间和前室同时加压送风。对前室送风，送风过程中只打开着火楼层送风口；对楼梯间送风，送风过程中所有送风口均打开。正压送风系统在实际运行过程中，会受到很多因素影响，对楼梯间的挡烟效果达不到预期目标。比如，对高层建筑楼梯间加压送风时，人员疏散过程中，楼梯间的多个防火门可能同时处于开启状态，导致楼梯间风量泄露，无法有效挡烟。通过数值模拟研究发现，在规范规定的送风量下，楼梯间两个或两个以下防火门开口时候，能够阻挡烟气进入楼梯间，但当楼梯间防火门开口数量达到3个，会出现挡烟失效现象。可见，在楼梯间防火门同时开口数量大于等于3个时，常规的正压送风方法已经不能满足挡烟需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法和系统，用更少的送风量挡住相同大小的火源，并且在人员疏散过程中即使楼梯间防火门多个开口同时存在及不同着火楼层的情况下，有效防止烟气进入楼梯间，将楼梯间防火门开口数量和位置造成楼梯间风量泄露的影响降到最低。(二)技术方案本专利技术提出的楼梯间加压送风挡烟方法适用于高层建筑，其具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内设有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，所述方法包括如下步骤：S1、探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；S2、当步骤S1探测到所述高层建筑的某一层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个送风口送风。优选地，在步骤S1中使用火灾探测器探测火情。优选地，在步骤S1中，所述火灾探测器在探测到火情时向一个系统控制器发生一个信号，以向系统控制器报告火情发生的层号；在步骤S2中，所述系统控制器仅使所述信号所指示层号附近楼梯间内的两个或三个送风口送风，其他送风口不送风。优选地，各所述送风口均与一个送风管道连接，该送风管道与一风机连接，当需要特定送风口送风时，在步骤S2中，所述系统控制器自动控制开启风机，并且打开需要送风的送风口，关闭其他送风口。优选地，所述各送风口的开启和关闭由所述系统控制器联动控制。本专利技术还提出一种应用于高层建筑的楼梯间加压送风挡烟系统，所述高层建筑具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，所述系统包括：火灾探测器，设置于所述高层建筑的每一层，用于探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；系统控制器，当所述火灾探测器探测到所述高层建筑的某层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个送风口送风。(三)有益效果(1)本专利技术通过准确定位火源楼层，为有针对性的增大楼梯间内危害性最大楼层附近的局部压强提供基础。(2)本专利技术将风量集中送至着火楼层，能够增加楼梯间内着火楼层挡烟的有效压强，相比于常规正压送风防烟方法，能够用更少的送风量挡住任意着火楼层相同火源功率产生的烟气进入楼梯间。(3)本专利技术增大楼梯间内危害性最大楼层附近的局部压强，其他楼层的压强基本不变，从其他楼层楼梯间打开的防火门处泄露的风量大幅降低，能够将楼梯间防火门开口数量和位置造成风量泄露的影响降到最低。附图说明图1为本专利技术所述一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法中的一种建筑及送风系统的整体结构示意图；图2为本专利技术系统一个实施例的结构示意图；图3为本专利技术的流程框图；图4A为火源在第1层时，第1、3、5层防火门均开启，送风系统风流流动剖面示意图；图4B为火源在第1层时，第1、7、9层防火门均开启，送风系统风流流动剖面示意图；图5A为火源在第1层时，第1、3、5层防火门均开启，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图5B为火源在第1层时，第1、7、9层防火门均开启，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图6为火源在第7层时，第1、7、9层防火门均开启，送风系统风流流动剖面示意图；图7A为火源在第7层时，第1、7、9层防火门均开启，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图7B为火源在第7层时，第1、7、9层防火门均开启，改变3个送风口位置，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图7C为火源在第7层时，第1、7、9层防火门均开启，改变2个送风口位置，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图8为火源在第12层时，第1、7、9、12层防火门均开启，送风系统风流流动剖面示意图；图9为火源在第12层时，第1、7、9、12层防火门均开启，使用火灾动力学模拟软件FDS进行数值模拟计算所得的烟气流动示意图；图中标号：1a-火灾探测器；1b-系统控制器；2-房间；3-前室；4-楼梯间；5-房间与外界相连的门；6-房间与前室相连的门；7-前室与楼梯间相连的门；8-楼梯踏板；9-风机；10-送风管道；11-送风口；12-火源；13-风流路线，实线为风流必经路线，虚线为可选择路线。具体实施方式在高层建筑内，当楼梯间单独使用前室时，为了有效防止火源烟气蔓延进楼梯间而影响人员疏散以及消防救援，本专利技术提出一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法及相应的系统。本专利技术所指的高层建筑的每一层都至少包括楼梯间，各层通过楼梯间连通。各层通常具有房间，如果某一层有房间，则楼梯间和房间之间常设有门。但本专利技术并不限于此，本专利技术也适用于其他更复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，所述高层建筑具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；S2、当步骤S1探测到所述高层建筑的某一层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个送风口送风。

【技术特征摘要】
1.一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，所述高层建筑具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1、探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；S2、当步骤S1探测到所述高层建筑的某一层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个送风口送风。2.如权利要求1所述的高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，其特征在于，在步骤S1中使用火灾探测器探测火情。3.如权利要求2所述的高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，其特征在于：在步骤S1中，所述火灾探测器在探测到火情时向一个系统控制器发生一个信号，以向系统控制器报告火情发生的层号；在步骤S2中，所述系统控制器仅使所述信号所指示的层号附近楼梯间内的两个或三个送风口送风，其他送风口不送风。4.如权利要求3所述的高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，其特征在于：各所述送风口均与一个送风管道连接，该送风管道与一风机连接，当需要特定送风口送风时，步骤S2中，所述系统控制器自动控制开启风机，并且打开需要送风的送风口，关闭其他送风口。5.如权利要求4所述的高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法，其特征在于：所述各送风口的开启和关闭由所述系统控制器联动控制，平时为满足换气要求打开全部送风口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪杰，李曼，原向勇，高子鹤，杨立中，万华仙，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34