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建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统.pdf

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  • 文档编号:4253295
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110415395.8

    申请日:

    2011.12.13

    公开号:

    CN102563796A

    公开日:

    2012.07.11

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F24F 7/06申请日:20111213|||公开

    IPC分类号:

    F24F7/06; F24F9/00

    主分类号:

    F24F7/06

    申请人:

    西安建筑科技大学

    发明人:

    李安桂; 高然; 郝鑫鹏; 雷文君; 邱国志

    地址:

    710055 陕西省西安市雁塔路13号

    优先权:

    专利代理机构:

    西安恒泰知识产权代理事务所 61216

    代理人:

    李婷

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    内容摘要

    本发明公开了一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,包括第一静压箱,第一喷口,第二喷口,第三喷口,第二静压箱,第四喷口,第五喷口,第六喷口,通风管道和风机,其特征在于:第一喷口,第二喷口和第三喷口与第一静压箱相连。第四喷口,第五喷口和第六喷口与第二静压箱相连。第一静压箱和第二静压箱与通风管道相连。通风管道与风机相连。该建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统的独特设计能够产生相互对撞的六组空气流,通过空气流之间的对撞。产生活塞流,从而将特定区域内的烟气“赶走”,进而在建筑构件中部产生一个安全、清洁的通道,最

    权利要求书

    1.一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,包括第一静压箱(1)和
    第二静压箱(8),所述的第一静压箱(1)与第二静压箱(8)对称平行设置,
    第一静压箱(1)与第二静压箱(8)之间通过通风管道(9)相连通,通风管
    道(9)与风机(10)相连;
    其特征在于:所述第一静压箱(1)下端设置有第一喷口(2)、第二喷口
    (3)和第三喷口(4),其中第一喷口(2)和第三喷口(4)分别位于第二喷
    口(3)两侧;在第二静压箱(8)上端设置有第四喷口(5)、第五喷口(6)
    和第六喷口(7),其中第四喷口(5)、第六喷口(7)分别位于第五喷口(6)
    两侧;
    所述的第一喷口(2)、第二喷口(3)和第三喷口(4)分别与第四喷口(5)、
    第五喷口(6)和第六喷口(7)沿水平方向对称设置,且第二喷口(3)和第
    五喷口(6)出风朝向沿竖直方向相对,第一喷口(2)与第四喷口(5)的出
    风朝向相交,第三喷口(4)与第六喷口(7)出风朝向相交。
    2.如权利要求1所述的建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,其特征
    在于:所述的第二喷口(3)和第五喷口(6)沿竖直方向送风,第一喷口(2)
    和第四喷口(5)与竖直方向夹角为1°~5°,第三喷口(4)与第六喷口(7)
    与竖直方向夹角为1°~5°,且第一喷口(2)与第四喷口(5),第四喷口
    (5)与第六喷口(7)还分别沿竖直方向对称设置。
    3.如权利要求1所述的建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,其特征
    在于:所述的第二喷口(3)和第五喷口(6)为渐扩型喷口,且渐扩型喷口出
    口处和入口处的面积比为5∶1;第二喷口(3)和第五喷口(6)的出口处分
    别与第一喷口(2)、第三喷口(4)和第四喷口(5)、第六喷口(7)的出口
    处面积比为5∶1;第二喷口(3)和第五喷口(6)出口处之间的纵向距离小
    于3m;第二喷口(3)和第四喷口(6)之间的距离小于3m。

    说明书

    建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统

    技术领域

    本发明涉及一种人员逃生系统,尤其涉及一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统。 

    背景技术

    火灾发生后会产生大量的烟气,而高温烟气是发生火灾时的主要致死原因。由于烟气比环境温度要高,其密度相对空气而言就会要小。与周围空气相比较小的烟气密度会产生浮力,致使烟气向上移动。当烟气向上运动碰到天花板时,由于后接触天花板的烟气会推挤之前接触天花板的烟气。这就导致了烟气沿着天花板进行水平移动,当烟气研究表明这种烟气的水平移动是非常危险的,因为它会将烟气带到建筑构件中的各个地方。 

    研究表明对于建筑构件或者多层建筑,由于烟气在空间顶部的堆积,烟气高度会不断降低。这就会极大程度上压缩人员逃生的空间,参见图1。这会导致建筑内的人员难以逃生。从而造成重大的人员财产损失。如果在火灾发生后,能够在建筑物内通过各种技术手段形成一条干净、低温也即没有烟气的区域,将极大程度上方便人员逃生。改善在火灾发生后的人员安全。从而最大限度的减少人员财产损失。 

    目前相关研究表明,没有任何一种防排烟系统能够100%的排除由于火灾所引起的火灾烟气。现有的建筑构件防烟系统主要采用在建筑顶部设置排烟风口的方式进行排烟,从而对建筑物内的烟气进行稀释,从而降低室内的烟气浓度,但目前现有技术存在以下几个问题: 

    1.烟气稀释并不是全部排除,仍然有绝大部分的烟气存在于建筑物内,而这部分烟气同样会造成人员财产损失。 

    2.烟气稀释作用并不是直接取决于排烟风机功率大小,即排风机排风量越大就越有效,因为排烟风机抽力的作用,在建筑物内会形成负压,也就是建筑物内压力比室外的要大,在这种情况下排烟风机将无法完全从建筑物内抽出烟的尴尬局面。 

    针对现有技术单纯通过排烟风口的方式进行排烟的技术缺点,申请人于2010年申请了一项发明专利,发明名称为一种楼梯井防烟系统(专利申请号:201010580513.6)对现有进行了改进,申请人本着“堵不如疏”的科学理念,通过六个独立的“射流”喷口产生了一个对冲射流区,从而有效的阻止了烟气的进入,最终达到了放烟的效果。 

    随着申请人对该项课题的进一步研究,申请人发现上述系统还存在如下技术缺陷: 

    1.虽然在先申请能够通过“射流”喷口阻止烟气进入保护区域。但是由于烟气具有湍动性、随机波动性,这使得烟气本身相对于各喷口出风速度有大有小。从而导致该楼梯井防烟系统对烟气的阻挡率仅70-80%(体积百分比),因此剩余的20-30%(体积百分比)烟气会进入在先申请专利的防烟保护区域。 

    2.在先申请无法排除经过“射流”喷口撞射流区的烟气,相反,由于上下多个射流喷口作用会加速通过撞射流区烟气的扩散。 

    3.由于在先申请无法对通过对撞射流区的烟气进行排除,因此它主要的设计目的在于增强防烟系统对烟气的阻挡效率。在先申请防烟系统射流喷口一共设有三对六个喷口,通过后期的研究实践我们发现,在先申请的技术改进设计增加系统的初始投资资金、制造难度和运行费用。 

    发明内容

    针对现有技术以及申请人在先申请存在的缺陷或者不足本发明的目的在于提供一种建筑构件边部气流封闭通道安全逃生系统,该建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统的独特设计能够产生相互对撞的四组空气流。首先通过普通风口对吹形成射流区,通过射流区阻止烟气的进入。其次通过渐扩型喷口对吹形成正压区。这个正压区会作为射流区的防烟的“后盾”。在能够增加该装置对烟气的阻挡率的同时,能够将因烟气湍动性作用而进入烟气保护区域内的烟气排除。 

    本发明的目的在于提供一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,该建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统的独特设计能够产生相互对撞的六组空气流,通过空气流之间的对撞。产生活塞流,从而将特定区域内的烟气“赶走”,进而在建筑构件中部产生一个安全、清洁的通道,最终为人员的逃生创造一条干净,安全的求生之路。 

    为了实现上述目的,本发明采用如下述技术方案予以实现: 

    一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,包括第一静压箱和第二静压箱,所述的第一静压箱与第二静压箱对称平行设置,第一静压箱与第二静压箱之间通过通风管道相连通,通风管道与风机相连; 

    所述第一静压箱下端设置有第一喷口、第二喷口和第三喷口,其中第一喷口和第三喷口分别位于第二喷口两侧;在第二静压箱上端设置有第四喷口、第五喷口和第六喷口,其中第四喷口、第六喷口分别位于第五喷口两侧; 

    所述的第一喷口、第二喷口和第三喷口分别与第四喷口、第五喷口和第六喷口沿水平方向对称设置,且第二喷口和第五喷口出风朝向沿竖直方向相对,第一喷口与第四喷口的出风朝向相交,第三喷口与第六喷口出风朝向相交。 

    本发明的其他技术特点为: 

    第二喷口和第五喷口沿竖直方向送风,第一喷口和第四喷口与竖直方向夹角为1°~5°,第三喷口与第六喷口与竖直方向夹角为1°~5°,且第一喷口与第四喷口,第四喷口与第六喷口还分别沿竖直方向对称设置。 

    所述的第二喷口和第五喷口为渐扩型喷口,且渐扩型喷口出口处和入口处的面积比为5∶1;第二喷口和第五喷口的出口处分别与第一喷口、第三喷口和第四喷口、第六喷口的出口处面积比为5∶1;第二喷口和第五喷口出口处之间的纵向距离小于3m;第二喷口和第四喷口之间的距离小于3m。 

    本发明通过第一喷口,第三喷口,第四喷口和第六喷口对称设置并均采用倾斜式送风,实现第一喷口与第四喷口,第三喷口与第六喷口的送风相碰撞,抵消送风的垂直速度分量,从而形成水平方向的空气活塞推移,活塞推移的技术效果,阻挡烟气并且使来流烟气在其作用范围内的上部空间进行卷吸;同时本发明通过第二喷口和第五喷口上下相对设置并均采用垂直送风,第二喷口和第五喷口渐扩型喷口其送风口面积大送风速度小并且处于对撞形态,上下对撞后流体本身所携带的动压或动量会有很大一部分损失,而这部分损失的动压或动量会直接转化为该区域相对于整个通道内的压力差,从而形成正压区。上述第二喷口和第五喷口的渐扩型喷口的设计,其出风所形成的流场与在先申请的射流喷口细小出风口所形成的流场是截然不同的,此处所述的射流喷口,即细小出风口为第一喷口与第四喷口,第三喷口与第六喷口,细小出风口对撞后由于动量过大所以动量损失相对于其本身所携带的动量来说相对较小,这就使得细小出风口上下侧出风对撞后动压转换静压不完全,从而形成向着通道方向的推流,也即上述的混合区,见图2,第一喷口与第四喷口,第三喷口与第六喷口,形成的对撞射流,由于具有较大动量的原因,能够有效阻隔烟气进入。与此同时,第二喷口和第五喷口由于具有较大正压的原因,能够有效地将第一喷口与 第四喷口,第三喷口与第六喷口,所形成射流区的烟气压还至通道内,从而最终起到了形成安全通道的作用。 

    本发明与现有技术相比具有以下技术优点: 

    1.本发明由于第二喷口和第五喷口对吹形成的正压区的作用,能够有效的排除进入该区域内的烟气,而不是仅仅阻止烟气进入。所以综合考虑,本发明的烟气阻挡率接近100%。 

    2.本发明是由气流组成的人员逃生通道,所以不占建筑体积,在人员逃生时也没有任何本发明的部件阻挡人的逃生。 

    3.本发明由于正压区的作用,能够排除进入防烟区域内的烟气,所以不需要设置更多的倾斜风口,只需要第一和第三出风口这一对风口而已。所以相对于在先申请楼梯井防烟系统(201010580513.6)来说其造价更低,系统更简单,运行费用也更低。 

    附图说明

    图1a为距火源10m处纵截面上的烟气浓度分布示意图;图1b为距火源5m处纵截面上的烟气浓度分布示意图;图1c火源位置处纵截面上的烟气浓度分布示意图。 

    图2为本发明的建筑构件边部气流封闭通道安全逃生系统送风方向示意图。 

    图3本发明的建筑构件边部气流封闭通道安全逃生系统结构示意图。 

    图4渐扩型喷口出口及入口面积最佳比计算示意图。 

    图5不同喷口纵向距离下,防烟保护区域内的烟气浓度示意图。 

    图6不同对吹风口与数值方向夹角下,放烟系统对烟气的阻挡率示意图。 

    图7为本发明的不同送风口最优送风速度比示意图。 

    图8a为距火源10m处纵截面上的烟气浓度分布示意图;图8b为距火源5m处纵截面上的烟气浓度分布示意图;图8c为火源位置处纵截面上的烟气浓度分布示意图;图8d为火灾发生后240秒,距地面2m高度处横截面上的烟气浓度分布示意图。 

    图9在先申请“楼梯井防烟系统(201010580513.6)”速度场示意图。 

    图10与在先申请“楼梯井防烟系统(201010580513.6)”相比较,本专利防烟保护区内的烟气浓度示意图。 

    以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。 

    具体实施方式

    本发明申请文件中所指的建筑构件是指具有一定形状,如立方体,圆柱,锥形建构的建筑内部空间构成元素,如中庭,走廊,站台等。 

    如图3所示,本发明的建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统一种建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统,包括第一静压箱1和第二静压箱8,所述的第一静压箱1与第二静压箱8对称平行设置,第一静压箱1与第二静压箱8之间通过通风管道9相连通,通风管道9与风机10相连; 

    所述第一静压箱1下端设置有第一喷口2、第二喷口3和第三喷口4,其中第一喷口2和第三喷口4分别位于第二喷口3两侧;在第二静压箱8上端设置有第四喷口5、第五喷口6和第六喷口7,其中第四喷口5、第六喷口7分别位于第五喷口6两侧; 

    所述的第一喷口2、第二喷口3和第三喷口4分别与第四喷口5、第五喷口6和第六喷口7沿水平方向对称设置,且第二喷口3和第五喷口6出风朝向沿竖直方向相对,第一喷口2与第四喷口5的出风朝向相交,第三喷口4与第六喷口7出风朝向相交。 

    所述的第二喷口3和第五喷口6沿竖直方向送风,第一喷口2和第四喷口5与竖直方向夹角为1°~5°,第三喷口4与第六喷口7与竖直方向夹角为1°~5°,且第一喷口2与第四喷口5,第四喷口5与第六喷口7还分别沿竖直方向对称设置。 

    本发明的第二喷口3和第五喷口6为渐扩型喷口,且渐扩型喷口出口处和入口处的面积比为5∶1,第二喷口3和第五喷口6的出口处与第二喷口3和第五喷口6出口处面积比为5∶1。之所以取5∶1这个比例,是因为当比例越大,则喷口出口处的动压转化为静压越彻底,而越彻底的动量转化会带来更大的静压力,从而形成更为良好的正压区,继而更好的排除进入其内部的烟气。但是过大的出口面积会带了更大的造价。而当渐扩型喷口出口处和入口处的面积比为5∶1时,技能保证良好的动压转化为静压比率,又能保证造价不止过高。造价和动压转化效率比的示意图见图4。由图可见,最优的渐扩型喷口出口处和入口处的面积比为5∶1,也即本发明所选取的比例。 

    第一喷口2与第四喷口5之间的纵向距离小于3m;第二喷口3和第五喷口6之间的纵向距离小于3m。第三喷口2与第六喷口5之间的纵向距离小于3m;当风量一定时,喷口之间的纵向距离过大会导致本喷口所喷出的射流不能对撞,从而不能形成射流区及正压区,继而不能有效排除烟气。图5表示随着喷口纵向间距加大而导致防烟保护区域内的烟气变化。可以看出,在间距3m后的烟气浓度明显增加。所以在本专利中,所取喷口间的纵向间距为3m。这个距离恰好能保证对出射流碰撞,从而保证正压区和射流去的形成,最终有效排出烟气。 

    当火灾发生时,风机吸取室外清洁空气通过通风管道送入第一静压箱1和第二静压箱8。通过静压箱后,通风管道内的空气的动压转变为静压,使得空气均匀通过第一喷口2,第二喷口3,第三喷口4,第四喷口5,第五喷 口6和第六喷口7。我们知道任何方向的风都可以按照矢量原理分解成大小不同的X方向,Y方向和Z方向的风的叠加。如下: 

    风速WS1(x,y,z)=u1(x)i+v1(y)j+w1(z)k 

    风速WS2(x,y,z)=u2(x)i+v2(y)j+w2(z)k 

    风速WS1与WS2叠加后为: 

    WS3(x,y,z)=[u1(x)+u2(x)]i+[v1(y)+v2(y)]j+[w1(z)+w2(z)]k 

    当两个不同来流方向的风相碰撞时,如果不具有Z方向的速度分量。Y方向的速度大小相等时,有: 

    WS3(x,y,z)=[u1(x)+u2(x)]i+[v1(y)-v2(y)]j+[0+0]k 

    =2×u1(x)i 

    也就是说:这两种风速碰撞后会只剩下水平风速,垂直方向的风速会抵消。本发明就利用这一原理,第一喷口2,第二喷口3,第三喷口4,第四喷口5,第五喷口6和第六喷口7同时送风,从而形成速度大小相同,方向呈90°夹角的四块射流区。四块射流区的空气经过对撞后抵消垂直方向的速度,只留下水平风速,从而在建筑构件中部形成活塞流动,最后形成混合区,如图2所示。这样,就能将特定区域内的烟气“赶走”,进而在建筑构件中部产生一个安全、清洁的通道,最终为人员的逃生创造一干净,安全的求生之路。 

    同时本发明通过第一喷口和第五喷口上下相对设置并均采用垂直送风,第一喷口和第五喷口面积大送风速度小并且处于对撞形态,上下对撞后流体本身所携带的动压或动量会有很大二部分损失,而这部分损失的动压或动量会直接转化为该区域相对于整个通道内的压力差,从而形成正压区。 

    本发明第一喷口和第五喷口为渐扩型喷口,它与细小出风口所形成的流场是截然不同的,这里的细小出风口是指第一喷口,第三喷口,第四喷 口和第六喷口,细小出风口对撞后由于动量过大所以动量损失相对于其本身所携带的动量来说相对较小,这就使得细小出风口上下侧出风对撞后动压转换静压不完全,从而形成向着通道方向的推流,即混合区,见图2,这就使得第一喷口,第三喷口,第四喷口和第六喷口所形成的对撞射流,由于具有较大动量的原因,能够有效阻隔烟气进入,同时第一喷口与第四喷口由于具有较大正压的原因,能够有效地将穿过第一喷口,第三喷口,第四喷口和第六喷所形成射流区的烟气压还至通道内,从而最终起到了形成安全通道的作用。 

    与此同时,申请人经过进一步深入研究,发现第一喷口和第四喷口以及第三喷口和第六喷口与竖直方向的夹角在1°~5°之间时喷口送风对烟气的阻碍作用最好,上述试验条件是在不添加正压区、只单纯比较单对喷口的出风角度,从而排除正压区对烟气阻碍作用的影响,见图6。 

    这是因为如果夹角过小,则汇聚点偏离送风位置过远,烟气容易渗漏至正压区后。如果夹角过大,则向着水平方向的风速过小,同样容易引起烟气渗漏。而当第二喷口和第四喷口与竖直方向的夹角在1°~5°时,既能保证一定的水平风速,又能保证送风距离不至过长。从而起到良好的送风效果。 

    本申请喷口与竖直方向的夹角设计主要是避免烟气渗漏,保证一定的水平风速以及保证送风距离不易过长。 

    此外,研究表明,在第一喷口与第二喷口的送风速度比有一定讲究。在总风量一定的情况下,第一喷口送风速度加大,则第二喷口送风速度减小,反之,第一喷口速度减小,则第二喷口送风速度增大。当第一喷口速度加大时,第一喷口对烟气的“屏蔽”作用就会加强,而第二喷口送风速度减小,则对烟气的驱赶作用就会减小。反之,第一喷口对烟气的“屏蔽”作用就会减小,而第二喷口对烟气的驱赶作用就会加强。所以,第一喷口与 第二喷口的送风速度比有一个最优值,研究表明,当第一喷口与第二喷口的送风速度比达到5∶1时,防烟保护区域内的CO浓度最小,见图7。同理,由于对称作用,可知第三喷口与第四喷口的送风速度比最优值亦为5∶1。通过送风速度比可以求得第一喷口,第二喷口,第三喷口,第四喷口的送风面积,见下文具体实施例。 

    研究表明第一喷口、第三喷口、第四喷口、第六喷口与竖直方向的夹角过小,则汇聚点偏离送风位置过远,烟气容易渗漏至正压区后。如果夹角过大,则向着水平方向的风速过小,同样容易引起烟气渗漏。经过专利设计人的研究发现,当第一喷口、第三喷口、第四喷口、第六喷口与竖直方向的夹角都在1°~5°之间时,本专利系统技能保证一定的水平风速,又能保证送风距离不至过程,从而起到良好的送风效果,见图6。 

    于此同时,第二喷口和第五喷口所形成的正压区与第一喷口和第四喷口及第三喷口和第六喷口分别形成的两个射流区是相互配合的,缺一不可。 

    首先,如果没有射流区,而只有正压区。即使第二喷口和第五喷口能够形成正压区。由于烟气的脉动性,部分烟气会不断进入正压区,又被正压区内的压力不断压出。这就会形成一个动态平衡,也即,不停的有烟气进入,不行的有烟气被排除。这就导致防烟保护区内始终有烟气存在,这部分烟气会造成人员财产损失。而当加入第一喷口和第四喷口及第三喷口和第六喷所分别形成的射流区后,射流区会对想要进入防烟保护区内的烟气起到屏蔽作用。隔绝大部分烟气,而漏网的烟气最终会被正压区内的正压排除。 

    其次,如果只有射流区,而没有正压区。虽然射流区能够有效的屏蔽烟气,但是由于烟气脉动性的作用,其屏蔽效果不为100%,这就使得一部分烟气会直接进入防烟保护区内。而进入的这部分烟气,由于只有射流区的所吹风向与防烟保护区相背(相同时不用防烟了,直接会将室内的烟气 耻辱方言保护区,也将无法起到保护作用)。这就使得这部分烟气处于射流区的背面,也就说,射流区无法将其排除防烟保护区。 

    总而言之,射流区相当于正压区的大门,先有效的排除大部分的烟气。而正压区则相当于射流区的坚强后盾,排除由于烟气脉动性所进入的少量延期。射流区和正压区缺一不可。两者是相辅相成的。 

    本发明中,其中第二喷口3和第五喷口6的喷口有一渐扩,其大小大于第一喷口2,第三喷口4,第四喷口5和第六喷口7的喷口大小,且。这样设计主要是由于当送至静压箱内的风量是一定的,如果一排喷口送出的风量大了,另一排风口送出的风量就小了。在一定的风量下,如何合理的设置送风口大小直接决定着烟气通道内空气的干净程度。由于第一喷口2和第四喷口5以及第三喷口4和第六喷口7分别靠在两个外侧,它们送出的风所要抵消的烟气多,所抵消的烟气动量大,所以其风速大小要比第二喷口和第五喷口的风速大,而第二喷口和第五喷口的风速太大,会影响人员逃生速度给人以不舒适感,如果风速太小,就不能完全保证烟气被隔离在正压区之外,因此在风量相同的情况下,第二喷口3和第五喷口6上安装一渐扩,可以使正压区的风速适当,从而达到最好的送风效果。 

    由于建筑构件是逃生通道,需要过人。因此第一静压箱和第二静压箱分别暗装在建筑构件中部的吊顶和地板上方便人员的通过。 

    具体实施例: 

    以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。 

    遵从上述技术方案,如图1和图2所示。首先,第二喷口入口处面积与出口处面积比为1∶5。而送风速度比为5∶1。由于送风速度和喷口面积呈正比。这就使得当第二喷口入口面积与第一喷口入口面积(第一喷口出 口和入口面积相等)相等时就能满足上述要求。则当第一喷口面积为30m×0.1m,则第二喷口面积为30m×0.5m。第一静压箱和第二静压箱的大小均为30m×0.6m×0.4m,通风管道管径为0.3m×0.3m。第一喷口及第三喷口送风速度为1m/s。送风量为3m3/s,第二喷口与第四喷口送风速度为0.2m/s。送风量为也为3m3/s。整个系统的总送风量为12m3/s。上述第一喷口和第三喷口与静压箱垂直,第二喷口和第四喷口与竖直方向的夹角相同且为3°。所有喷口即静压箱都嵌入暗装在通道边部的吊顶及地面下。 

    实现的效果: 

    通过上述方案,如图1所示,火灾在建筑构件内发生时,由于烟气温度高,周围空气温度低,致使烟气向上移动。当烟气向上运动碰到天花板时,由于后接触天花板的烟气会推挤之前接触天花板的烟气。这就导致了烟气沿着天花板进行水平移动,当烟气研究表明这种烟气的水平移动是非常危险的。本发明中的第二喷口3和第五喷口6的垂直送风且出风朝向相对,第一喷口2和第四喷口5以及第三喷口4和第六喷口7的倾斜送风与竖直方向所呈夹角均为1°~5°,形成了六组相互对撞的空气流,通过空气流之间的对撞。抵消送风的垂直速度分量,叠加水平速度分量。从而形成水平方向的空气活塞推移,并且使来流烟气在其作用范围内的上部空间进行卷吸,如图2所示。这六股风力建筑构件内相互交汇,在建筑构件中部形成了一个正压区和四个个射流区。在使得上半部分空间的烟气进行卷吸,并阻止其向着正压区运动的同时,在建筑构件中部形成一个干净的空气底层,如图8所示。在建筑构件中部产生一个安全、清洁的通道,最终为人员的逃生创造一干净,安全的求生之路。 

    为了进一步验证本申请与在先专利申请相比的先进性,对本专利和在先专利申请楼梯井防烟系统(201010580513.6)进行了实验效果比较。两 者的比较是在同一实验条件下进行的,包括相同的排烟量、相同的静压箱尺寸、相同的火源位置及相同的热释放率等。 

    1、从对烟气的阻挡率来看,由于本发明是通过正压区和射流区的相互协同,既能有效的阻挡烟气进入,又能将进入的烟气排除,见图8。这相比楼梯井防烟系统(201010580513.6)只能阻挡烟气来说更有优势。因为楼梯井防烟系统(201010580513.6)根本不能形成正压区,见图9。所以本申请对烟气的阻挡更好,保护区域内的烟气浓度更低。如图10所示,原系统“楼梯井防烟系统(201010580513.6)”随着点火时间的推移,由于烟气湍动性加大,所以进入防烟区域内的烟气更多,烟气浓度逐时加大。而本专利则没有这方面的影响,随着点火时间的推移,防烟区域内的烟气浓度维持在一个恒定值,且明显比原系统低。这就说明本专利通过渐扩型对吹风口和普通风口对吹的所分别形成的正压区和射流区相比现有的普通风口对吹更有优势,对烟气的阻挡率更大。 

    2.从造价格上看,由于本发明的喷口数目只有4个而原系统有6个喷口,这就使得本发明的送风量在同等条件下比原系统少了30%。同时由于风量的节省,风机也可以从原来的大型号变为现在的小型号风机。这样算下来整体系统的建筑初投资将减少20%以上。从运行效率上讲。并且由于风量要求更小,所以运行时的效率更高,系统运行时的耗电量也相对减少。 

    关 键  词:
    建筑 构件 中部 气流 封闭 通道 安全 逃生 系统
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    本文标题:建筑构件中部气流封闭通道安全逃生系统.pdf
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