高层建筑前室送风口大小对烟气控制数值模拟
防烟楼梯间加压送风的数值模拟
防烟楼梯间加压送风的数值模拟荣庆兴;王彬;代焱;程志远【摘要】本文以某大楼防烟楼梯间及其前室作为计算实例,对防烟楼梯间的加压送风进行了数值模拟,结果显示楼梯间加压送风的均匀性不是非常重要,<高层民用建筑设计防火规范>的送风量能够满足楼梯间和前室的正压要求,同时为加压送风机的选型提供依据.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2010(029)004【总页数】3页(P86-88)【关键词】防烟楼梯间;加压送风;数值模拟【作者】荣庆兴;王彬;代焱;程志远【作者单位】深圳奥意建筑工程设计有限公司;深圳奥意建筑工程设计有限公司;深圳奥意建筑工程设计有限公司;深圳奥意建筑工程设计有限公司【正文语种】中文0 引言科学合理的建筑设计不仅要体现先进科技和时代特色，还应注重以人为本，并以较低的成本创造出健康、节能、环保、安全的居住环境来满足人们的身心需求。
在建筑设计阶段，采用传统设计方法已经无法达到这种多方面的需求，随着计算机模拟技术的日益发展，在方案设计阶段，可以通过CFD模拟技术，来预测建筑物建成后的各种物理环境状态，为评价各种设计方案提供必要的量化支持，以便在规划方案阶段不断进行调整和修正，从而达到理想的效果。
CFD可对建筑内外空间的风环境进行模拟，可以在建筑整体的规划阶段，指导设计人员得出有利于组织自然通风的建筑布局方式；并为建筑内部的门洞、外窗等给出有利于利用自然通风降低空调能耗的布置方案；另外通过建筑室内空调系统的CFD模拟，可以对室内空调气流组织的布局进行优化，有利于在耗能相同甚至更低的情况下，在满足设计要求的同时，获得更好的室内环境品质[1～3]。
本文将采用CFD对防烟楼梯间及其前室的加压送风情况进行模拟计算分析。
1 计算模型本模拟采用 RNG[4、5]模型，以某大楼 54～69 层的防烟楼梯间及其前室作为模拟计算对象，模型的外部尺寸为10.7m×2.1m×60m。
建筑局部风场数值模拟在风环境评估中的应用
建筑局部风场数值模拟在风环境评估中的应用建筑风环境评估是对建筑物周围风场情况进行分析和评价的过程，具有重要的工程学意义。
近年来，随着计算机科学的发展和风工程学的深入研究，建筑局部风场数值模拟成为风环境评估的重要手段之一。
本文将探讨建筑局部风场数值模拟在风环境评估中的应用及其意义。
1. 建筑局部风场数值模拟的基本原理建筑局部风场数值模拟是通过数值计算方法，利用流体动力学模型对建筑物周围风场进行模拟。
其基本原理是利用流体动力学方程和边界条件来描述流体运动，通过将流体空间离散化为有限体积或有限元网格，通过迭代计算来求解数值解，从而得到风场的详细信息。
2. 建筑局部风场数值模拟在建筑设计中的应用建筑局部风场数值模拟在建筑设计中有着重要的应用价值。
首先，它可以通过模拟不同设计方案下的风场情况，为建筑物的外形和结构优化提供依据。
通过调整建筑物的形状和尺寸，可以改变其周围的风场分布，降低风对建筑物的作用力，提高其抗风能力和舒适性。
其次，建筑局部风场数值模拟还可以用于评估建筑物的烟气扩散情况。
烟气在风场中的传输具有很大的不确定性，传统的经验公式难以准确预测。
而通过数值模拟可以模拟风场中烟气的输运和扩散，评估建筑物的烟气排放对周围环境的影响，为环境保护提供科学依据。
最后，建筑局部风场数值模拟还可以用于评估建筑物对过风的影响。
在城市中，建筑物密集，会产生大量的微气候现象，如气温、湿度和风速的变化。
通过数值模拟可以模拟这些微气候现象的发展趋势，为城市规划和建筑设计提供参考。
同时，对于一些重要的建筑工程，如大型桥梁和高层建筑，建筑局部风场数值模拟也可以用于评估其对周围风场的影响，保证建筑物的安全运行。
3. 建筑局部风场数值模拟的局限性建筑局部风场数值模拟作为一种理论计算方法，在实际应用中还存在着一定的局限性。
首先，数值模拟需要消耗大量的计算资源，计算时间较长。
对于大规模和复杂的建筑物，计算过程可能需要数天甚至数周的时间，限制了其实际应用的范围。
高层建筑物绕流风场的数值模拟研究.
西安建筑科技大学硕士学位论文高层建筑物绕流风场的数值模拟研究姓名：郁有礼申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气、通风与空调工程指导教师：张鸿雁20050401表３．１基本控制方程组参数方程西１１Ｓ连续性１ＯＯｘ—动量玑“一面＋瓦ｏ“ｉ’＋西∽ｉ’湍动能女丘”ｔｌｏｋＧｋ一声耗散率ｓ占ｕｊ｜ｄｃ导（ｃｌＧ。
一ｅ２ｐｅ）庀３．１．２几何模型本文模拟的实际建筑物几何尺寸为２５ｍ＞＜２５ｍ×７５ｍ，三维建筑物模型尺寸Ｏ．０５ｍＸ０．０５ｍ×Ｏ．１５ｍ，缩尺比１：５００。
在水平流场中，模型尺寸为０．０５ｍ×０．０５ｍ，模型的形状几何对称，为了在有限的计算资源下提高计算效率，故将水平面沿纵向取一半流域进行计算。
计算区域取为ＸＸ＇］『＝２．０５ｍＸＯ．４２５ｍ，模型置于流域沿流向前Ｏ．６ｍ处。
在二维流场中，模型尺寸０．０５ｍＸ０．１５ｍ，计算区域取为Ｘ×Ｙ－２．０５ｍ×０．７５ｍ，模型置于流域沿流向前０．６０ｍ处。
３．１．３网格划分前处理在Ｇｍａｂｉｔ中进行，采用分区划分网格的方法，即将计算区域划分为若干个互相联系的子区域，每个子区域单独划分网格。
因固体区不进行流动计算，先将固体区删除，然后将流体区划分为若干个子区域，图３．１网格划分竖宣面示意图图逐个划分网格。
建筑物模型壁面附近布置了较密集的网格，离模型较远的区域采用较稀疏的网格，均为四边形的结构化网格。
【２２】图３．２网格划分水平面示意图３．１．４迭代计算１．运行环境的选择参考压力（ｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ）设置为标准大气压１０１３２５Ｐａ，不计重力影响，不考虑热交换。
２．计爹玮裂选用标准ｋ—ｅ模型和Ｒｅａｌｉｚａｂｌｅｋ—ｅ模型。
在固体壁面附近，因粘性作用加强，必须话安建筑科技大学预＿＝Ｊｊ沦艾ｉ；；ｊｉｉｉ；；ｊｚｊｉ；ｉ；；ｊｊ；；ｉｉ；；；；；；＃；；；；目ｉ；；；嗣；∞；；；；；‘≈；；；；ｉ；ｉｉ；ｉｉａｉｉｉｉｉｉ；；ｉｉ；ｉｉｉｉｉｉ；＝；ｉ；ｊ；；；二；·盂＊茹为Ｒｅａｌｉｚａｂｌｅｋ—ｓ模型模拟结果。
高层建筑防排烟系统风量调试
1、 防排烟系统风量偏小原因 一、设计的问题：这个情况比较少见，防排烟系统一般设计院在进行设计时，均比较保守，通常不会是设计的原因。 二、施工原因： 1、施工单位在施工过程中，由于工程的交叉，迫不得已改变了排烟管的管径，； 2、未端执行机构的安装距离不够从而使防火阀占据了一定的断面，从而造成风量偏小； 3、风管严密性满足不了规范要求，因漏风严重而导致风量偏小 三、设备质量原因：设备的额定风量满足不了设计要求，也是造成风量偏小的重要因素之一。 防排烟系统调试问题的处理 l正压送风系统 弯头多，沿程阻力和局部阻力大。 当建筑物房间内发生火灾时，室内气压和温度开始 建议： (1)增大出风口的有效面积：(2)增大排 增高 ，空气体积膨胀，于是烟气便从房间向外蔓延。为 烟机的风压，即增大排烟机的功率。如：重庆国税办公 了阻止烟气进入非火灾区、保证人员安全疏散，在楼梯 楼排烟机的功率由4kW改为7．5kW才满足功能要求。 间、前室和封闭避难场所设置正压送风系统。设置的原 则是 沿着人员安全疏散方向 (房间一楼道一楼梯间或 3防排烟系统的控制 电梯前室 )，压力逐步升高，以使气流流动方向与人员 由于地下建筑处于封闭的状态，发生火灾时烟气的危 疏散方向相反，从而使逃生人员免受烟气袭扰。 害严重，疏散困难，危险性大，扑救也比较困难，所以在排 当测量楼梯间、前室的压力时，压力往往偏小。发现 烟区应设补风系统，其补风量不应小于排烟风量的50％。 主要有三方面的原因：(1)进风口有效面积小 (现在大部 为了充分利用通风系统的管道和设备，节省建设费用， 分进风口采用防水百叶，其有效面积不到30％)；(2)送风 减少占用空间，现在很多建筑项目的防排烟系统都采用与 系统的风道表面不光滑，有漏风现象；(3)送风系统的风 通风系统兼用。即排风机兼排烟机，送风机兼补风机。 道与别的风道互窜。 风机 的控制有三种形式 ：就地控制、消防主机通 建议： (1)在安全和不影响美观的情况下，增大 过联动控制、消防控制室的异地控制。就地的风机控 防水百叶的面积或把防水百叶改为金属网； (2)把送 制箱上有一个自动／手动转换开关，只有转换开关处于 风系统的风道用白铁皮做成风管形式。 手动状态时，才能就地启动风机；而消防主机和消防 防排烟系统调试要点 一、系统调试应符合下列要求： 1 系统调试前，承包单位应编制调试方案，报送专业监理工程师审核批准;调试结束后，必须提供完整的调试资料和报告。 2 通风与空调工程的系统调试，应由施工单位负责、监理单位监督，设计单位与建设单位参与和配合。系统调试的实施可以是施工企业本身或委托给具有调试能力的其他单位。 3 系统调试所使用的测试仪器和仪表，性能应稳定可靠，其精度等级及最小分度值应能满足测定的要求，并应符合国家有关计量法规及检定规程的规定。 4 通风与防排烟系统无生产负荷下的联合试运转及调试，应在通风与防排烟设备单机试运转合格后进行。通风、防排烟系统的连续试运转不应少于2h。 5 通风与防排烟工程安装完毕，必须进行系统的测定和调整(简称调试)。 系统调试应包括下列项目： 1 设备单机试运转及调试。 2 系统无生产负荷下的联合试运转及调试。 检查数量：全数。 检查方法：观察、旁站、查阅调试记录。 二、设备单机试运转及调试应符合下列规定： 1 通风系统、防排烟系统中的风机，叶轮旋转方向正确、运转平稳、无异常振动与声响，其电机运行功率应符合设备技术文件的规定。在额定转速下连续运转2h后，滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃;滚动轴承不得超过80℃。 2 电控防火、防排烟风阀(口)的手动、电动操作应灵活、可靠，信号输出正确。 ， 3 风机等设备运行时，产生的噪声不宜超过产品性能说明书的规定值。 检查数量;第1、2款按风机数量抽查20%，且不得少于1台;第2款按系统中风阀的数量抽查20%，且不得少于5件。 检查方法：观察、旁站、用声级计测定、查阅试运转记录及有关文件。 4 系统联动试运转中，设备及主要部件的联动必须符合设计要求，动作协调、正确，无异常现象。 5 系统经过平衡调整，各风口的风量与设计风量的允许偏差不应大于15%。 6 通风与防排烟工程的控制和监测设备，应能与系统的检测元件和执行机构正常沟通，系统的状态参数应能正确显示，设备联锁、自动调节、自动保护应能正确动作。 检查数量：按系统或监测系统总数抽查30%，且不得少于1个系统。 检查方法：旁站观察，查阅调试记录。 三、系统无生产负荷的联合试运转及调试，其系统总风量调试结果与设计风量的偏差不应大于10%。 检查数量：按风管系统数量抽查10%，且不得少于1个系统。 检查方法：观察、旁站、查阅调试记录。 四、防排烟系统联合试运行与调试的结果(风量及正压)，必须符合设计与消防的规定。 检查数量：按总数抽查10%，且不得少于2个楼层。 检查方法：观察、旁站、查阅调试记录。 五、防排烟系统综合效能试验的测定项目，为模拟状态下安全区正压变化测定及烟雾扩散试验等。 高层建筑防排烟系统风量调试 摘要在理论分析的基础上，提出了高层建筑防排烟系统风量测定和系统调试的方法。 针对调试中发现的问题，给出了解决措施。 关键词风量调试偏差防排烟全压 ! 概述为检验高层建筑防排烟系统设计能否达到预期效果，系统安装完毕后应该进行调试。本文针对不同系统的用途和特点，提出具体的调试方法。 " 调试方法 "#! 正压送风系统 正压送风系统包括设置在楼梯间、前室、避难层的三类正压送风系统。 "#!#! 楼梯间正压送风系统 此类系统每隔! " # 层设$ 个风口，风机启动后，全部风口自动开启。由于楼梯间正压送风口不可调节，所以不必考虑每个风口的风量平衡。进行检测时，首先测量每个风口的风量，然后相加，所得的总和就是系统总风量，把它与设计要求对比，若能达到系统设计风量的%&’以上，就可以认定为合格。另外，如果需要还应测量风机的风量和风压。测量风机吸入端和压出端风量，当其风量差不大于(’时，求出它们的平均值，该值就是风机的实测风量。比较风机实测风量和系统实际风量，就能够看出风道是否存在明显漏风现象。最后是测量风机全压，它等于进出口的全压差。通过测量风机全压和风量，就能够判断风机是否在最佳工况范围内运行，以及风机是否存在质量问题。 "#!#" 前室正压送风系统 关于此类系统火灾时的风口开启数量，目前国内各种设计资料的介绍有些差别。但多数设计人员倾向于开启着火层以及上下两层前室风口的运行控制方案，而且每层风口的有效面积均按总风量的$ ) # 确定。由于前室正压送风口不可调节，所以不必考虑每层风口的风量平衡。也就是说开启任意相邻三层前室的风口，它们的风量总和如果能达到系统设计风量的%&’以上就可以认定为合格。实际检测时应重点测试系统最远端三层的风口。风机的风量和全压的检测方法与楼梯间正压送风系统相同。 "#!#$ 避难层正压送风系统 此类系统火灾时所有风口同时开启，它的风口运行控制方式与楼梯间正压送风系统基本相同，因此，该类系统的总风量、风机风量、全压检测,方法与楼梯间正压送风系统相同。 !"! 走廊排烟系统 高层建筑走廊排烟系统一般为竖式布置，每层走廊被划分为一个防烟分区，系统设计风量按最大走廊面积!"# $%（& ’·$"）计算，每层风口风量按最大走廊面积(# $%（& ’·$"）计算。由于每层排烟口都不可调节，所以不必考虑每层风口的风量平衡。也就是说开启任意两层走廊的排烟口，它们的风量总和如果能达到系统设计风量的)#*以上就可以认定为合格。实际检测时应重点测试系统最远端两层排烟风口的风量。风机的风量和全压检测方法与正压送风系统相同。 !"# 地下室排风兼排烟系统 由于地下室排风兼排烟系统需要兼顾排风和排烟两种功能，因此，调试难度较大而且问题较多。对该类系统应参照《高规》第+ , - , " , ! 条和第+ , - , " , " 条进行调试。担负两个或两个以上防烟分区的地下室排风兼排烟系统，至少要能够保证任意两个分区同时排烟，如果随机选择两个分区反复测量排烟风量，显然工作量太大，测试周期太长。为简便起 见，笔者建议当系统担负两个以上防烟分区的排烟时，首先打开所有分区的排烟口，测量各个风口的风量，然后相加算出每个分区的风量，列出各分区风量与规定值（按每个防烟分区 排烟量不小于(# $%（& ’·$"）计算，地下车库可按换气次数不小于( ’ . !计算）的比值，比值最小的两个分区为最不利分区。关闭其它分区的排烟口，测量这两个最不利分区内各个风口的风量，然后相加，所得结果不低于两分区规定值总和的)#*（由于排烟口都是不可调节的，所以不必考虑各分区风口之间的风量平衡）即可判定为合格。另外，还要采用同样方法测量面积最大两个分区的风量，然后判断它们是否能够符合设计要求。如果以上两项均符合要求，该系统可判定为合格。 # 问题分析及解决措施 #"$ 风机风量 风机风量为各风口设计风量的总和加上漏风附加量。 #"! 土建风道的沿程阻力 土建风道主要包括混凝土风道和砖砌风道，受各种因素影响，它们内表面的绝对粗糙度相差较大。设计手册中只收录! / % , # $$，# , )$$，# , #% $$ 三种粗糙度风道的修正系数!。实际上多数土建风道的粗糙度! 0 % , # $$，设计人员在计算沿程阻力时由于缺乏依据，估算值比较保守，检测发现，有些工程风机实测全压仅为风机全压的! & " 左右。国内有关设计手册应尽快补充! 0 % , #$$ 的风道粗糙度修正系数!。 #"# 系统布置 #"#"$ 地下室排风兼排烟系统 地下室排风兼排烟系统需具备排风、排烟、防火等多种功能，必须有比较复杂的控制转换装置。当! 台排烟风机同时负担两个以上防烟分区排烟时，如果处理不当，将会影响系统实际运行效果。下面对工程中经常采用的几种模式分别加以讨论。! 排风口、排烟口合用，并且保持常开的系统。平时为保持系统和风口排风量能够满足设计要求，应该调节各风口风量直至达到平衡。火灾时未着火防烟分区内的风口不能自动关闭，排烟风机要负担所有防烟分区的排风和排烟，而且着火的防烟分区内的风阀未完全开启，这样着火的防烟分区内的风口排烟量无法保证，有可能远低于一个防烟分区(#$%（& ’·$"）的排烟量。" 排风口、排烟口合用，火灾时能够关闭的系统。平时为保持排风量能够满足设计要求，调节各风口风 量直至平衡。火灾时着火的防烟分区的风口排烟，其它防烟分区的支管风阀或风口自动关闭。但由于着火的防烟分区内的风阀未完全开启，排烟量可能低于设计要求。# 排风口和排烟口单独设置的系统。这种系统排风和排烟互不影响，平时排烟口关闭，排风口排风，调 节排风量达到平衡；火灾时排风口关闭，着火的防烟分区内的排烟口开启排烟。笔者推荐采用排风口和排烟口单独设置的地下室排风兼排烟系统。此外还应注意
基于CFD的某高层建筑室内自然通风的数值模拟
基于CFD的某高层建筑室内自然通风的数值模拟
徐俊;穆正勇;殷子文;许江豪
【期刊名称】《黑龙江科技大学学报》
【年(卷),期】2022(32)4
【摘要】为研究不同开窗面积对高层住宅室内自然通风的影响,利用CFD软件对
合肥地区某高层建筑顶楼主卧的通风情况进行数值模拟,研究开窗面积对室内风速
及平均空气龄等参数的影响。
结果表明:高层住宅卧室内的平均风速随着开窗面积
的增大而增大,平均空气龄随着开窗面积的增大而减小;因一般高层住宅建筑卧室面
积普遍较小,且无遮挡,室外风速相对较高,高层住宅室内窗户开启1/9及以上时,射
流中心部位风速0.8 m/s以上,平均空气龄小于42 s,自然通风均满足室内通风要求。
【总页数】5页(P459-463)
【作者】徐俊;穆正勇;殷子文;许江豪
【作者单位】合肥城市学院;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室;安徽建筑
大学环境科学与能源工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU834.1
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1.基于CFD数值模拟的高层建筑风荷载研究
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的应用--基于零能耗太阳能住宅原型数值模拟优化设计3.基于CFD的室内自然通
风及热舒适性的模拟4.基于CFD技术对板式高层建筑风环境数值模拟5.基于CFD 技术对板式高层建筑风环境数值模拟
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小区风环境数值模拟
4.湍流的数值模拟 4.湍流的数值模拟
（1）数值模拟方法： 数值模拟方法： 直接数值模拟方法(Direct Numerical Simulation) “所谓的DNS模拟方法就是直接求解瞬时 湍流控制方程” 非直接数值模拟方法 “对湍流作某种程度的近似和简化处理”
大涡模拟(LES) Reynolds平均法(RANS)
Reynolds平均法(RANS)：瞬时的N Reynolds平均法(RANS)：瞬时的N-S方程的非线性使 平均法(RANS) 得用解析方法精确地描述湍流的全部参数极为困难， 得用解析方法精确地描述湍流的全部参数极为困难， 从应用性看重要的是湍流所引起的平均流场的变化， 从应用性看重要的是湍流所引起的平均流场的变化， RANS就是将瞬态的脉动量通过某种模型在时均化方 RANS就是将瞬态的脉动量通过某种模型在时均化方 程中体现出来。 程中体现出来。
在国内，近年来随着我国各中心城市 的人口集中和城市规模扩大，住宅小区 室外的风环境涉及到行人的安全和舒适、 小区气候、居民健康、绿色建筑与节能、 污染物的扩散与空气自净等问题，因此 对住宅小区室外风环境的研究越发显得 重要，已经有一些国内的专家做过这方 面的研究。
国内研究案例举例：
• 华南理工大学对江南新苑住宅小区单体自然通 风进行了数值分析。 • 李晓峰等人研究了围和式住宅小区的微气候， 提出：对于不利于自然通风的围合式楼群，采 用合理的建筑构造和开口位置可以达到强化通 风和降低区域温差的良好效果。 • 林波荣等人使用Phoenics软件对传统四合院居 民风环境进行过数值模拟，通过分析比较，讨 论了院落进深、面宽、楼层高度等建筑细节对 四合院民宅周围及院内风环境的影响。
计算机数值模拟：
在计算机上对建筑物周围风流动所遵循的动力学方 程进行数值求解，通常称为计算流体力学(简称 CFD，Computation Fluid Dynamics)，从而仿真实际 的风环境。利用CFD模拟方法可以方便地仿真不同 自然条件下的风环境。 数值模拟方法最大的缺陷在于其可靠性，即仿真 结果的可信程度，这往往可通过先验性的研究解决， 即对同类流动采用合适的数学物理模型进行模拟， 并和试验对比确定其可靠性，然后将经过验证的程 序用于类似的小区气流流动模拟，从而保证模拟结 果的相对可靠性。
高层建筑楼梯间不同自然排烟方式对烟气流动特征影响的数值模拟
高层建筑楼梯间不同自然排烟方式对烟气流动特征影响的数值
模拟
丁厚成;余点
【期刊名称】《安全与环境工程》
【年(卷),期】2018(025)001
【摘要】高层建筑发生火灾时,疏散通道内的环境安全是重中之重.以马鞍山市某13层办公楼为原型,基于火灾动力学的理论,利用FDS火灾仿真软件对其楼梯间发生火灾时烟气流动特征进行了数值模拟,分别研究在楼梯间底部、中部、顶部起火时,在不同自然排烟开窗方式下烟气的流动规律,并根据模拟结果探讨了在楼梯间底部起火时,CO浓度和温度的分布规律,从而得出最佳的自然排烟的开窗方式,以减少烟气等有害气体对楼梯间疏散环境的影响,可为人员疏散及现场救援等决策提供参考.
【总页数】7页(P161-167)
【作者】丁厚成;余点
【作者单位】安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学建筑工程学院,安徽马鞍山243032
【正文语种】中文
【中图分类】X932;TV972.4
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防排烟规范
防排烟系统应用规范1、GB50045-95中8.1.5条：机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定：8.4.2.2担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。
8.4.2.3中庭体积小于17000m3时，其排烟量按其体积的6次／h换气计算；中庭体积大于17000m3时，其排烟量按其体积的4次／h换气计算；但最小排烟量不应小于102000 m3/h13、 GB50045-95中8.4.3条：带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯间前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟、裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，正压值应符合8.3.7条的规定。
14、 GB50045-95中8.4.4条：排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.50m。
设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m。
排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。
15、 GB50045-95中8.4.5条：防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。
在排烟支管上应设有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。
16、 GB50045-95中8.4.6条：走道的机械排烟系统宜竖向设置；房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。
17、 GB50067-97中8.2.1条：面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。
机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。
条文说明地下车库一旦发生火灾，会产生大量的烟气，而且有些烟气含有一定的毒性，如果不能迅速排出室外，极易造成为员伤亡事故，也给消防员进入地下扑救带来困难。
根据国内20座地下汽车库的调查，一些规模较大的汽车库，都设有独立的排烟系统，而一些中、小型汽车库，一般均与地下车库内的能风系统组合设置。
平时作为排风排气使用，一旦发生火灾时，转换为排烟使用。
建筑防烟排烟系统设计计算及示例
建筑防烟排烟系统设计计算及示例（实用版）目录1.建筑防烟排烟系统的设计风量计算2.防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风计算3.系统负担建筑高度大于 24m 时的计算方法4.建筑防烟排烟系统技术标准的规范防火设计5.新版《建筑防烟排烟系统技术标准》的实施时间正文一、建筑防烟排烟系统的设计风量计算在建筑防烟排烟系统设计中，设计风量的计算是非常重要的一环。
根据《建筑防烟排烟系统技术标准》规定，机械加压送风系统的设计风量不应小于计算风量的 1.2 倍。
此外，防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风的计算风量应按照本标准第3.4.5 条和第 3.4.8 条的规定进行计算确定。
二、防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风计算在计算防烟楼梯间、独立前室、共用前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风时，需要按照本标准第 3.4.5 条和第 3.4.8 条的规定进行计算。
当系统负担建筑高度大于 24m 时，防烟楼梯间、独立前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风应按计算值与表 3.4.2-1 和表3.4.2-4 的值中的较大值确定。
三、系统负担建筑高度大于 24m 时的计算方法当建筑防烟排烟系统负担的建筑高度大于 24m 时，计算防烟楼梯间、独立前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风时，需要按照计算值与表 3.4.2-1 和表 3.4.2-4 的值中的较大值确定。
四、建筑防烟排烟系统技术标准的规范防火设计新版《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）是由中华人民共和国住房和城乡建设部和中华人民共和国国家质量检验检疫总局于2018 年 05 月 01 日联合发布的，旨在规范防火设计，确保建筑防烟排烟系统的安全有效。
五、新版《建筑防烟排烟系统技术标准》的实施时间新版《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）于 2018 年 05 月 01 日发布，并于 2018 年 08 月 01 日正式实施。
一种通用高层建筑模型烟囱效应的数值模拟分析
第37卷第3期V ol.37 No.3 工程力学2020年 3 月Mar.2020 ENGINEERING MECHANICS 217 文章编号：1000-4750(2020)03-0217-11一种通用高层建筑模型烟囱效应的数值模拟分析解学峰，杨易(华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东，广州 510641)摘 要：超高层建筑的烟囱效应问题, 是由室内外环境和建筑设计等多种因素引起的一种室内外非受控空气渗透现象。
强烈的烟囱效应可能导致电梯营运故障、电梯井道气动噪声及空调能源浪费等问题，当前对于该问题的研究进度远滞后于建设速度。
在对10余栋超高层建筑烟囱效应实测研究的基础上，提炼总结其共同建筑设计特征，基于结构风工程中标准高层建筑模型，设计了一种分析室内外空气渗透作用的高层建筑烟囱效应通用高层建筑模型，采用多区域网络模型数值模拟方法进行数值仿真，分析了围护结构气密性等级、首层门厅设计、建筑内部空间分割、外部环境等主要影响因素对电梯门压差分布的影响规律，得出如下结论：相较于短程电梯，通高电梯的电梯门受烟囱效应影响程度最大；除室外环境和电梯井道高度外，建筑幕墙气密性等级、建筑内部隔断设计等因素也影响电梯压差分布；提高幕墙围护结构的密封等级，能有效地削弱烟囱效应的作用强度，降低各层电梯门的压差；首层厅门的设计和状态对烟囱效应影响显著，其开闭状态对首层电梯门压差影响较大；在建筑首层或顶层电梯厅设置前室门后，电梯门压差明显降低；烟囱效应还受室外风场作用的影响，相较于热压作用，风速和风向对建筑烟囱效应压差的影响相对复杂，不同风向和风速的作用规律不同，需要结合实际工程的风气象条件进行具体研究。
基于通用高层建筑模型烟囱效应的详细参数分析得出的一般规律，对实际超高层建筑的烟囱效应特性分析以及强烟囱效应的缓解措施具有一定的参考价值。
关键词：超高层建筑；烟囱效应；通用高层建筑模型；数值模拟；参数分析中图分类号：TU973.32；TU976 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.05.0251 NUMERICAL INVESTIGATION ON THE STACK EFFECT OF AGENERAL HIGH-RISE BUILDING MODELXIE Xue-feng , YANG Yi(State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510641, China) Abstract:The stack effect of super high-rise buildings is a phenomenon of uncontrolled indoor and outdoor air infiltrations caused by certain factors such as the indoor and outdoor environmental conditions and the architectural features as well. Strong stack effect may lead to the operation failure of the elevator, the aerodynamic noise in elevator shaft and the energy waste of air conditioning etc. Currently, the research on this issue is far behind the construction of high-rise buildings. Based on the field investigations on the stack effects of more than 10 super high-rise buildings, their common architectural features were summarized and a general high-rise building model for the analysis of stack effect was designed, which was based on the standard high-rise building model usually used in structural wind engineering field. A multi-zone network model method was employed to analyze the influences of several important factors on the pressure distributions of the elevators, i.e., the airtightness level of building envelope, the design of the entrance door, the indoor space division and the outdoor meteorological condition etc. The following conclusions were finally obtained: comparatively, doors of the shuttle elevators were most likely affected by strong stack effect; in addition to the outdoor meteorological conditions and the height of the elevator shaft, other factors such as the airtightness of the curtain wall and the indoor space divisions would affect the———————————————收稿日期：2019-05-06；修改日期：2019-09-25基金项目：国家自然科学基金项目(51478194)通讯作者：杨易(1975－)，男，湖北武汉人，研究员，工学博士，主要从事结构风工程研究(E-mail: ctyangyi@).218 工 程 力 学pressure distributions of the elevator doors as well, improving the airtightness of the curtain wall could effectively reduce the strength of the stack effect and the pressure difference on the elevator doors; the design and the status of the entrance door on the first floor would play an important role for the whole stack effect performance, and the opening and closing process of the sliding door would have a great influence on the pressure differences acting on the elevator doors on the first floor; when the elevator lobby door was either installed in the first or the top floor, the pressure difference acting on the elevator doors would significantly decrease; the stack effect would be affected by the outdoor wind conditions as well, and the influences of the wind speed and the wind direction on the stack effect were relatively more complex than those of the thermal pressure. Different wind conditions would bring different results, thereby, it was necessary to perform individual investigation combined with the local meteorological conditions. Results obtained from the detail parameter analyses based on the general high-rise building model in this paper could provide a useful reference for investigating the stack effect phenomena of real super high-rise buildings, as well as the mitigation measures for strong stack effects.Key words: high-rise buildings; stack effect; general high-rise building model; numerical simulation; parameteranalyses现代超高层建筑广泛采用核心筒结构体系，位于建筑中央的核心筒集合了数量众多的高大垂直井道，如电梯井、通风井、管道井；在建筑室内外温差和高差形成的热压以及风压作用下，空气透过门窗幕墙等围护结构缝隙，从室外向建筑内部渗入或从建筑室内向室外渗出，并在电梯井道汇聚，形成一种特殊的空气渗透运动现象——“烟囱效应”，它主要和室内外温差、电梯井道高度、建筑构件的渗透特性以及风压作用等因素有关。
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面积对前室烟气控制的效果 ， 分前室开 向走廊 的门（ 二道 门） 关和
开两种情况讨论 。
图 ２ 高层建筑走廊前 室局部示意图（ 侧面）
２ 数 值模 拟
本文模拟计算采用美 国国家标准技术 研究院 Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ —
１ 建 筑模 型
图 １ 高层建筑走廊前室局部示意图（ 正面 ）
全。《 高规》 中规定 了前室正压送风量 的大小 ， 并 依据送风 口风速 不大于 ７ ｍ ／ ｓ的要求设计送风 Ｋ Ｉ 截 面积的大小 ， 但对 于送风 口大 小对烟气控制的影响效果未作详细说明。
本文运用 Ｆ Ｄ Ｓ软件模 拟研究 相 同送 风量下 不 同送 风 口截 面
送风 口下 沿 距 前 室 地 面 ２ ０ ０ ｍ ｍ。设 定 建 筑 环 境 初 始 温 度 为 发生 的变化。该模拟计算 使用 Ｆ Ｄ Ｓ ５ ． ０版本 。
２ ０℃。火源设定 主要是 确定火灾 发展 曲线 。火灾发展 曲线通 常
模拟 中不考虑楼梯 问正压送 风 ， 楼 梯 间开 向前 室 的门 （ 一道
以上几点抛砖引玉供大家在选择使用 电机启动 器时参考 ， 以 期在选择使用 中更加合理完善 ， 不足 之处敬请指 正。
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｅ ｒ
火位 置火 源位 于第 ８层 西边 的一个 房间 内。前 室送 风 口为常 闭 分方程来近似有限差 分 ， 并 将空 间划分 为一 系列 网格 ， 在 单体 网
式， 发生火灾送风 时打开着 火层及 相邻 的上下 楼层前 室送 风 口， 格 内求解方程 ， 确定火灾基本参数在空 间各点上 的分布及 随时间
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ９ ７ ２ ． ４ 文献 标 识 码 ： Ａ
０ 引 言
近些年随着社会经济的快速发展 ， 国家城镇化 战略和新 农村 建设的稳步推进 ， 高层建 筑形 式更广泛 的出现在人 们 的视线 中 ，
但高层建筑火灾 造成 的财产损 失和人 员伤亡 也逐 年增 加。火灾
是 由火灾增长类型和最大热释放速率 ２个主要参数组成 。火灾 门） 始终保持关 闭， 仅考虑门缝 。设 置三种工况下送风 １ ５ １ 的尺寸为 只起旁路 接触器 的作用 ， 工作类 别属 Ａ Ｃ 一 １ ， 因此其额定 电流几乎
相 当于 电机额定 电流 的 １ ／ ２ 。这样既节约投资也 比较稳妥 。
件对 二道 门关闭和 半开状 态下的不同的功率火 灾进行模拟研究 ， 研究结 果表 明 ， 前 室二道 门半开情 况下 ， 在同一送风 量下 减小送
风 口截面积 有利于提高 正压送风 防烟效 果 ， 随着火源功率的增加 ， 送风 口截面积 的改变对烟气温度影响效果有限。
关键 词 ： 高层建筑 ， 正压送风 ， 风 口大小 ， 数值模拟
高层 建 筑 走廊 前 室 模 型 局 部示 意 图如 图 １ ， 图 ２所 示 ， 共 ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎ Ｉ Ｓ Ｔ ） 开发 的火 灾动力学 场模拟 软
１ ５层 ， 标准层高 ３ ． ５ ｍ， 单层建筑面积约为 ８ ０ ０ ｍ ， 总建筑面积约 件 Ｆ Ｄ Ｓ进行模拟 。该模型可用 数值方 法求解 适合 低速 的热驱 动 为１ ２ ０ ０ ０ ｍ 。走廊 内和前 室设有 吊顶 ， 净高 ２ ． ４ ｍ， 前室 门尺 寸 流的 Ｎ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｒ — Ｓ ｔ ｏ ｋ ｅ ｓ 方程 ， 以火灾 时的烟气 流动 和热传递为研究 对 为１ ． ４ ｍ× ２ ｍ， 每层前室设 １ 个送风 口， 走廊宽为 ２ ． ０ ｍ， 模拟起 象 ， 它主要利用质量 守恒方 程 、 能量守 恒方程 和动量 守恒 的偏 微
际的燃 烧过 程是一个 由初期缓慢 增长 的孕育期 和随后 的显 著增 长期组成 的非稳 态过 程 ， 一般以 ｔ 火模 型为 代表 ， 分 为慢 速 、 中
速、 快速和超快 速 ４种类 型。根据我 国上 海 市地 方标 准《 民用建 筑 防排 烟技术规程》 可将此 高层建筑火灾视为快速发展火灾 。
高 层 建 筑 前 室 送 风 口大 小 对 烟 气 控 制 数 值 模 拟
王 军
（ 安徽理工大学能源与安全学院 ， 安徽 淮 南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
摘
要： 针对不同正压送风 口大小对高层建筑 前室烟气控 制效果的影响进行 了分析 ， 应用 Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ （ Ｆ Ｄ Ｓ ） 场模拟软
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ｌ ３ ６・
第３ ９卷 第 ２期 ２ ０ １ ３年 １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． ２
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ３ ６ — ０ ３
产生 的烟气是造成人员伤亡 的重要 因素之一 ， 据国 内外 高层建筑 火灾事故统计表 明 ， 火 灾伤亡 人员 中有 ８ ０ ％ 以上是 由烟气 引起 的， 其中大部 分是吸入烟气 中的烟尘颗粒 和有毒气体 致死 的。因 此， 火灾时预防烟气侵入人员疏散安全通道是 保障人员 安全 的重
要途径 ， 加强高层建筑的防排烟研究 具有重要 意义 。 高层建筑发 生火 灾时 ， 机械正压送风在保 证楼梯 间和前室 的 人员疏 散安 全方 面起 到了重要 作用 ， 前室 是人员安全疏 散路线 中 的重要 集散点 ， 前 室 的烟气 控 制效果 直 接影 响着 人员 的疏 散 安