专业讲堂：膜空间的排烟方式

烨兴提示：近日，以色列发生特大火灾，第三大城市海法也受灾严重，山火蔓延、火势失控。火这个东西，一旦失去控制，危害性是非常巨大的，庆幸的是，作为新兴的建筑形式，膜结构在防火方面，有十分独到的地方。今天，烨兴小编将和大家介绍一下大型膜结构空间是怎么应对火灾排烟的，有兴趣就一起看一下吧。

近日，以色列发生特大火灾，第三大城市海法也受灾严重，山火蔓延、火势失控。火这个东西，一旦失去控制，危害性是非常巨大的，庆幸的是，作为新兴的建筑形式，膜结构在防火方面，有十分独到的地方。今天，烨兴小编将和大家介绍一下大型膜结构空间是怎么应对火灾排烟的，有兴趣就一起看一下吧。

由于膜空间的整体性和封闭性，所以几乎没有开窗，有也只是很少的固定窗。这样自然排烟就受到很大的限制，只能主要依靠机械排烟。

机械排烟效率高，受外界环境影响小，不过安装方式、位置以及吸排风量均需谨慎选择。因为膜空间不同于普通空间，在高大的空间内热烟气流运动复杂。实践证明，在大空间建筑物内，若风机安装方式或风量配置不当，反而会造成烟气弥散，扩大烟气的危害范围。

这里我们提出“烟羽流”的概念。在火灾中，随着燃烧的进行，高温燃烧产物在浮力驱动下流向棚顶。于是，在火源上方形成了“烟羽流”。沿着羽流轴向，周围的冷空气受到横向卷吸，冷空气与羽流中的热烟气发生掺混，因而随着高度上升体积变大，羽流质量不断增加，同时羽流的平均温度和燃烧产物的平均浓度不断下降。羽流到达顶棚时会横向散开，形成上部热烟气层，由于受空气自然流动和机械排风作用，羽流烟气不断向上填充，烟气层的厚度不断增加，在上部烟气层和下部洁净空气层中间出现比较明显的分界面，并且它随着时间的推移慢慢下降。

这类超大空间建筑物的排烟设计可以分为三个步骤：第一步是控烟，即通过一定的送风强度将火灾烟气吹向一个固定的空间内，使烟气不会无规则扩散；比如美国丹佛国际机场膜结构航站楼内上下均设有大功率送排风机，平时送进10%的新鲜空气，火灾时则送进100%的新鲜空气，送风强度很大，经测试，扩散的烟气不会超过20%。第二部是蓄烟，即利用建筑物自身的大空间条件设计“储烟仓”将烟气蓄积，形成距地面有一定高度的无烟层（储烟仓容积的确定要经过计算，太小则上升的烟羽流将迅速充满空间，太大就会使周围的冷空气大量地混入热气羽流，烟雾颗粒和有毒气体的温度和浓度则被降低而失去浮力）。第三是排烟，国外研究机构通过计算机模拟证明：如果一个烟控系统设计得当，可以防止烟在30~40min内聚集在距地面3~4m处。这段时间对于人员疏散是及其宝贵的，同时也给灭火创造了有利条件。

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