這類建築還存在空間大，火勢蔓大型排風扇延 快，設備、人員密集，疏散困難等特點，一旦發生火災，常用的自動消防設施很難發揮預期作用。人員疏散和滅火救援難度較大，有造成群死群傷的潛在危險。在現 行消防法規尚無明文規定的背景下，如何采用合理的防排煙措施以避免和減少大空間建築火災時的人員傷亡、保證人員安全疏散，就顯得尤爲重要。
一、建築火災煙氣的特點
火災的發生和發展具有隨機性和確定性的雙重特點。隨機性是指火災發生的起火原因及時間、地點等因素是不定的，受到各種因素的影響，遵循一定的統計規律； 確定性是指在某一特定場合下發生的火災會按基本確定的規律發展蔓延，燃燒過程與煙氣流動過程皆遵循燃燒學、流體力學等物理和化學規律。火災的確定性規律可 采用工程科學的方法研究，一般室內火災的自然發展過程大體分成三個主要階段，即：初期增長階段、充分發展階段及衰減階段。
在火災發展的初期增長階段，隨著放出熱量迅速增多，在可燃物上方形成溫度較高、不斷上升的火羽流。當羽流受到房間頂棚的阻擋後，便在頂棚下方向四面擴散 開來，形成了沿頂棚表面平行流動的較薄的熱煙氣層，達到了一定厚度時又會慢慢向室內中部擴展，不久就會在頂棚下方形成逐漸增厚的熱煙氣層。當火災達到充分 發展階段，熱煙氣層的溫度與中心溫度相差無幾。
如果室內有通向外部的開口（如門和窗），則當煙氣層的厚度低于開 口的上沿高度時，煙氣便可由此流到室外。開口便起著向外排煙的作用。在建築火災的發展過程中，煙氣的排放相當重要，煙氣排放速率的大小決定著煙氣層高度的 變化情況。當排放速率大于煙氣的産生速率時，煙氣層的高度會逐漸升高，最終保持在對人沒有威脅的高度。
二、鋼結構火災時的理化性能
建築用鋼（Q235、Q345鋼等）在全負荷的情況下失去靜態平衡穩定性的臨界溫度爲540℃左右。鋼材的機械性能隨溫度的不同而有變化，當溫度升高 時，鋼材的屈服強度，抗拉強度和彈性模量的總趨勢是降低的，但在150℃以下時變化不大。當溫度在250℃左右時，鋼材的抗拉強度反而有較大提高，但這時 的相應伸長率較低廠房通風、沖擊韌性變差，鋼材在此溫度範圍內破壞時常 呈脆性破壞特征，稱爲“藍脆”。如在“藍脆”溫度範圍內進行鋼材的機械加工，則易産生裂紋，故應力求避免。當溫度超過300℃時，鋼材的抗拉強度、屈服強 度和彈性模量開始顯著下降，而伸長率開始顯著增大，鋼材産生徐變；當溫度超過400℃時，強度和彈性模量都急劇降低；到500℃左右，其強度下降到 40％～50％，鋼材的力學性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，低于建築結構所要求的屈服強度。我國20世紀90年代初對裸 露鋼梁的耐火極限進行了驗證，確認了I36b、I40b標准工字鋼梁的耐火極限分別爲15min、16min（鋼梁內部達到臨界溫度：平均溫度538℃， 最高溫度649℃）。因此，若用沒有防火保護的普通建築用鋼作爲建築物承載的主體，一旦發生火災，則建築物會迅速坍塌，對人民的生命和財産安全造成嚴重的 損失。
三、現行各類排煙方式比較
在建築防排煙工程中，常用的三種方式 是：自然排煙、機械加壓送風防煙和機械排煙。自然排煙和機械排煙是控制煙氣下降的常用方法，與機械排煙相比自然排煙有其自身的優點。一是無大的動力設備， 運行維修費用也少，且平時可兼作換氣用；二是在頂棚開設排煙口，自然排煙效果好。對于自然排煙的應用，在國外也有許多采用自然排煙的例子，在德國，大空間 的公共建築多使用自然排煙尤其是單層的展覽建築。我國現階段對建築防排煙方式選擇的傾向性意見是：凡是能利用外窗等實現自然排煙的部位應盡可能地采用自然 排煙方式。特別是大空間建築宜首先考慮設置自然排煙，理由如下：
1）大空間建築中的高大空通風設備間具有較強的蓄煙功能；
2）大空間建築通常頂棚或側牆設置大面積采光或通風帶，可與自然排煙結合使用；
3）機械排煙量非常大，給設計和施工帶來很大難度；
4）由于內部空間的高大、寬敞，機械排煙可能引起煙氣與空氣的摻混，過于集中的機械通風排煙把大量剛剛補入的新鮮空氣直接排放出去，形成所謂的“流通短路。
留言列表
