空氣幕是利用特定裝置噴射出的射流形成具有一定厚度的空氣面,通過射流產(chǎn)生的空氣幕內(nèi)外壓力差可以阻止橫貫射流面的氣體流動,從而有效地減少空氣幕兩側(cè)區(qū)域的質(zhì)量、組分與能量交換。
空氣幕阻擋煙氣的機(jī)理
考慮如圖1 所示的加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)。當(dāng)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時,對著火區(qū)域以外的部分設(shè)置加壓送風(fēng),使著火區(qū)域的壓力低于非著火區(qū)域。這一壓力差使得非著火區(qū)域的新鮮空氣從門、窗等的縫隙進(jìn)入著火區(qū)域,該氣流能有效地防止煙氣通過縫隙進(jìn)入非著火區(qū)域。當(dāng)加壓區(qū)域與非加壓區(qū)域之間的門打開時,如果這一壓力差足夠大,敞開門洞處的氣流達(dá)到一定的速度,能有效阻止煙氣從非加壓著火區(qū)域進(jìn)入加壓非著火區(qū)域。這一現(xiàn)象正是采用空氣幕擋煙的事實基礎(chǔ)。
空氣幕其實是一種空氣射流,氣流從氣幕機(jī)噴口噴射出后,在運動過程中會和外部空氣發(fā)生卷吸作用。
由于射流的卷吸作用,風(fēng)幕射流在軸向上的厚度會逐漸增大,而且隨著卷吸的進(jìn)行,軸向上射流的流量逐漸增加,同時也使得空氣射流軸向速度衰減,其衰減規(guī)律可用式(1) 表示:
式中:z為射流軸向;u0 為射流初始速度;umz為射流軸向中心線上距離起始點z 處的射流速度;c 為常數(shù);b0為射流的厚度。
通過分析計算表明,對帶長走廊的高層建筑,走廊兩端未設(shè)置機(jī)械排煙的前室可以采用設(shè)置空氣幕的方式對前室進(jìn)行保護(hù)??諝饽坏氖褂眯ЧQ于多種因素,主要包括以下幾個方面:
(1) 為盡可能有效地保護(hù)前室,空氣幕的位置必須合理布置,并與走道的排煙系統(tǒng)匹配。對于樓梯間前室和合用前室的保護(hù),空氣幕一般布置在前室入口上方;
(2) 空氣幕的出口必須向煙氣來流一側(cè)傾斜,出口速度的水平分量必須大于煙氣來流的速度;
(3) 為了將走道內(nèi)的煙氣排至室外,對前室設(shè)置空氣幕的走道,在走道內(nèi)必須設(shè)置機(jī)械排煙。在考慮排煙的風(fēng)量時,必須計入空氣幕吹出空氣的流量。