Diseño de sistema de extracción de humos en atrio de edificio de varios pisos.
Palabras clave: edificios de varios pisos; atrio; volumen de extracción de humos; instalaciones de extracción de humos
Con el desarrollo de la arquitectura moderna, edificios civiles de varios pisos con atrios como centros comerciales y exposiciones Los centros han surgido en gran número. La altura del atrio de este tipo de edificio es mayoritariamente de más de 12 metros, y el techo adopta una estructura ligera de acero de gran luz y un techo de iluminación de vidrio. Tiene las características de un gran espacio interno, funciones complejas, alta densidad de personal, muchos combustibles y alta intensidad de fuego. Una vez que se produce un incendio, será difícil evacuar al personal, apagar incendios y rescatar a las personas. Teniendo en cuenta las características anteriores, efectivamente resulta necesario instalar instalaciones antihumo en el atrio de este tipo de edificios. El centro comercial Chengdu People's, el centro comercial Shanghai Friendship, el centro comercial Shanghai Heart, el centro comercial Shanghai Famous, etc. han instalado instalaciones a prueba de humo en sus atrios. En el actual "Código para el diseño de edificios para la protección contra incendios" GBJ 16-87 (edición de 2001) (en adelante, "Código de construcción"), existen regulaciones pertinentes sobre el diseño libre de humo de este tipo de edificios. Este artículo solo habla del diseño del sistema de escape de humos del atrio a partir de la operación específica del edificio de varios pisos basado en el centro comercial ××× (edificio de varios pisos) diseñado por el autor en el pasado, combinado con experiencia personal.
1. Descripción general del proyecto
El centro comercial ×× está ubicado en la ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, con un área total de construcción de 13.973 metros cuadrados, un piso subterráneo y tres pisos arriba. Planta baja, y cinco plantas en parte, con una altura de construcción de 24,0m, edificio de estilo europeo. El primer piso subterráneo tiene un área de construcción de 1,300 metros cuadrados, el cual se utiliza principalmente para cuartos de almacenamiento, cuartos de distribución de energía, piscinas contra incendios, bombas de agua, etc. el primer y segundo piso tienen un área de construcción de 3,600 metros cuadrados; metros (excepto el atrio) y se utilizan para centros comerciales y supermercados; el área de construcción del tercer piso ((Excluyendo el atrio) 3.600 metros cuadrados, se utiliza para oficinas comerciales; parte del cuarto y quinto piso se utilizan para oficinas. El atrio recorre el primer al tercer piso, con un diámetro cilíndrico de 37,0 metros y una altura de 14,4 metros, el techo adopta una estructura ligera de acero de gran luz y un techo de iluminación de vidrio y tiene funciones como comercial, de ocio e interna; organización del transporte.
2. Establecer instalaciones de prevención de humo en el atrio
Basado en el hecho de que el atrio en un edificio de varios pisos generalmente está ubicado dentro del edificio y atraviesa el espacio de múltiples capas desde De arriba a abajo, tiene una variedad de usos, por lo que su prevención de desastres Las medidas tienen características diferentes y características propias. Dado que el espacio del atrio tiene forma de chimenea, es propenso al efecto chimenea. Si el espacio del atrio no está separado de los pisos circundantes, y el espacio del atrio no es una instalación a prueba de humo, cuando se produce un incendio, el humo ingresará rápidamente al atrio y se extenderá a los pisos circundantes y luego se extenderá a todo el edificio. . Asimismo, el humo ascendente en el atrio puede crear una capa de humo en la parte superior del edificio que desciende lentamente, afectando así las actividades de extinción de incendios y socorro en casos de desastre. Por lo tanto, se debe controlar el humo en el atrio para evitar la propagación y propagación del fuego. Además de determinar correctamente la zonificación de incendios, el diseño de protección contra incendios y las instalaciones de extinción de incendios en el diseño de un edificio, también es muy importante su diseño de prevención de humo y escape.
Artículo 5.1.2 del "Reglamento de Construcción" "Si hay aberturas como pasillos y escaleras mecánicas que conectan los pisos superior e inferior en el edificio, los pisos superior e inferior deben conectarse como una zona de protección contra incendios". , y la superficie total de edificación no deberá exceder de lo dispuesto en el artículo 5.1.1 de este pliego de condiciones". Nota: "En el atrio de un edificio de varios pisos, cuando las aberturas de las habitaciones, pasillos y atrios estén equipados con puertas contra incendios de cierre automático o contraventanas contra incendios de Clase B; cuando los pasillos y pasillos conectados al atrio estén equipados con puertas cortafuegos de Clase B puertas cortafuegos o contraventanas cortafuegos Cuando los pasillos de cada piso del atrio estén equipados con sistemas automáticos de alarma contra incendios y sistemas automáticos de rociadores cuando el techo cerrado esté equipado con instalaciones automáticas de extracción de humos, no estarán sujetos a las disposiciones de este artículo."
De acuerdo con las disposiciones anteriores, el centro comercial está equipado con puertas o ventanas cortafuegos de Clase B en las aberturas de las habitaciones, pasillos y atrios. Hay una zona de protección contra incendios en el primer y segundo piso, y. Dos zonas de protección contra incendios en el tercer piso, el atrio sirve como zona de protección contra incendios separada. Al mismo tiempo, se deben instalar sistemas automáticos de alarma contra incendios y sistemas de rociadores automáticos en cada piso del corredor del atrio; se deben instalar instalaciones automáticas de extracción de humo en el techo cerrado del atrio;
3. Cómo instalar instalaciones de extracción de humos en atrio
La elección de instalaciones de extracción de humos en un edificio se divide en instalaciones de extracción de humos mecánicas e instalaciones de extracción de humos naturales con ventanas abiertas. La extracción de humos mecánica consiste en instalar puertos de extracción de humos especiales, tubos de extracción de humos y ventiladores de extracción de humos para descargar el humo y el calor generado por el fuego al exterior. La extracción de humo natural utiliza la presión de calor generada durante un incendio para expulsar el humo al exterior a través de ventanas exteriores que se pueden abrir o ventanas de extracción de humo (lo que incluye romper el vidrio para abrir las ventanas exteriores durante un incendio).
No existe ninguna disposición explícita en el "Reglamento de construcción" sobre el método de instalación automática de extracción de humos en el atrio de edificios de varios pisos. Aunque el "Código de protección contra incendios para el diseño de edificios civiles de gran altura" GB 50045-95 (edición de 2001) (en adelante, el "Código de gran altura") no es aplicable a edificios de varios pisos, en el diseño específico, Se puede utilizar una protección estricta contra incendios como referencia para determinar dichos atrios. El método de extracción de humos y la cantidad de extracción de humos.
Consulte el artículo 8.4.1.3 del "Reglamento Superior": "Los atrios que no tengan condiciones naturales de extracción de humos o cuya altura libre exceda los 12 m deben estar equipados con instalaciones mecánicas de extracción de humos". Es decir, los atrios con una altura libre de menos de 12 m y con condiciones de extracción de humos naturales pueden utilizar instalaciones de extracción de humos naturales. El área de ventanas que se pueden abrir también puede consultar el Artículo 8.2.2.5 del "Reglamento Superior": "Atrios con una altura superior a 12 m; Una altura libre inferior a 12 m puede abrir tragaluces o el área de las ventanas laterales altas no debe ser inferior al 5% del área del atrio". Debe implementarse de acuerdo con las regulaciones. Los atrios que no tengan condiciones naturales de extracción de humos o cuya altura libre exceda los 12 m deben utilizar instalaciones mecánicas de extracción de humos.
La altura libre del atrio del centro comercial es de 14,4 m y el diseño utiliza instalaciones mecánicas de extracción de humos.
4. Instalaciones mecánicas de extracción de humos del atrio
En el atrio de un edificio de varios pisos, el techo generalmente adopta una estructura de acero liviana de gran luz y un techo de iluminación de vidrio. los conductos de ventilación y extracción de humos en la parte superior del atrio no son realistas ni económicos. No importa desde la perspectiva de la iluminación natural, la estética o la seguridad estructural del edificio. Aunque la literatura [3][4] introduce sistemáticamente los tres tipos de atrios comunes en edificios de gran altura y los correspondientes métodos de diseño de escape y prevención de humo, todavía tiene un alto valor de referencia para edificios civiles de varios pisos. En el diseño de ingeniería específico, para simplificar el sistema de extracción de humos y ahorrar inversión, y al mismo tiempo garantizar el efecto de prevención de humo del sistema y la confiabilidad del control centralizado del sistema automático de alarma contra incendios, el autor cree que Si es posible, se deben instalar varios ventiladores en el techo para centralizar los métodos de extracción de humo.
Además, las instalaciones de extracción de humos del atrio adoptan este método de configuración, que se basa principalmente en las siguientes ventajas: el sistema de extracción de humos y el sistema de ventilación están integrados en uno, ahorrando inversión ② en el ventilador de extracción de humos; se utiliza a menudo para mantener su buen funcionamiento; ③ El sistema no tiene conductos de aire, lo que no afecta la belleza y la iluminación del edificio; ④ Los ventiladores están dispuestos de forma dispersa, lo que reduce eficazmente la carga del techo; El sistema tiene menos controles y el sistema es más confiable. El sistema es más confiable.
En el diseño del sistema de extracción de humos en el atrio del centro comercial, se seleccionaron e instalaron cuatro extractores de humos de techo de dos velocidades y alta temperatura en diferentes zonas del techo. Dado que el centro comercial (incluido el atrio) tiene un sistema de aire acondicionado centralizado, el ventilador del techo se puede apagar tan pronto como se enciende el aire acondicionado. Para evitar la retención de calor en la parte superior de la casa de cristal, el ventilador también se puede encender a baja velocidad y, de acuerdo con las condiciones de calidad del aire interior, se puede determinar la cantidad de ventiladores en el techo para proporcionar una ventilación integral y eliminar el calor; aire acumulado bajo el techo. Cuando se produce un incendio en el atrio, el sistema automático de alarma contra incendios cambia automáticamente el ventilador del techo al modo de operación de extinción de incendios y el motor funciona a alta velocidad para eliminar el humo y el calor de alta temperatura de manera oportuna.
5. Determinación de la emisión de humos en el atrio
El "Reglamento de Construcción" también carece de una norma para calcular la emisión de humos en el atrio de un edificio. Durante el proceso de diseño, también se puede consultar lo dispuesto en el artículo 8.4.2.3 del “Reglamento de Alto Nivel”: “Cuando el volumen del atrio sea inferior a 17.000 m3, el volumen de extracción de humos se calculará según 6 veces el su volumen/h de cambio de aire; cuando el volumen del atrio es superior a 17.000 m3, el volumen de extracción de humos se calcula como 4 veces la tasa de intercambio de aire por hora de su volumen, pero el volumen mínimo de extracción de humos no debe ser inferior a 102.000; m3/h" para determinar el volumen de extracción de humos del atrio.
El diámetro del cilindro del atrio es de 37,0 m, el área del edificio es de 1080㎡ y el volumen es de 15552 m3. El volumen de gases de combustión calculado es de 93400 m3/h; El ventilador es de 102000 m3/h. El diseño utiliza 4 extractores de humos de techo de dos velocidades y alta temperatura (alta velocidad: 1450 rpm, volumen de aire: 31421~26012m3/h, presión total 600) El diseño utiliza 4 extractores de humos de techo de dos velocidades y alta temperatura (alta velocidad : 1450 rpm, volumen de aire: 31421~26012m3/h, presión total: 600~723Pa), escape de baja velocidad cuando sea necesario y escape de humo de alta velocidad en caso de incendio.
6 Otros incendios relacionados. Las instalaciones de lucha contra incendios están configuradas para detectar e informar incendios temprano y tomar medidas efectivas para controlarlos y extinguirlos de manera oportuna, prevenir y reducir los riesgos de incendio, proteger la seguridad personal y de la propiedad, en edificios públicos importantes modernos, sistemas automáticos de alarma contra incendios. se han convertido en instalaciones indispensables de protección contra incendios.
El edificio está clasificado como Categoría II; nivel de resistencia al fuego: Nivel II, y es un importante recinto público al mismo tiempo, según el artículo 5.1.2 del “Reglamento de Edificación”,; Los pasillos de cada piso del atrio del edificio están equipados con sistemas automáticos de alarma contra incendios y sistemas de rociadores automáticos. En el diseño, el sistema de alarma contra incendios de todo el edificio adopta un controlador de alarma centralizado, se instala un controlador de alarma regional independiente en el atrio y se instalan instalaciones como sensores de temperatura, detectores de humo y botones manuales de alarma contra incendios en los pasillos de cada piso.
7. Conclusión
Debido al avance de la tecnología de la construcción (estructura, diseño arquitectónico, etc.) y la amplia aplicación de nuevos materiales de construcción, los edificios de varios pisos con funciones multifuncionales Los atrios son cada vez más populares. Muchas instalaciones de extracción de humos deberían instalarse en el atrio de dichos edificios. Actualmente no existen regulaciones unificadas sobre muchas cuestiones como su base de configuración, métodos y cálculos de emisiones de humo, y el problema es cada vez más prominente y el actual "Código de Construcción" también está en blanco a este respecto; Por lo tanto, es necesario intensificar la investigación y el debate en profundidad sobre esta serie de cuestiones y formular las disposiciones normativas correspondientes.
Referencias
1. Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino y Norma Nacional "Código para el diseño de edificios de protección contra incendios" GBJ 16-87 (edición de 2001): China Planning Press, 2001 p>
2. La República Popular China y la norma nacional "Código para el diseño de protección contra incendios de edificios civiles de gran altura" GB 50045-95 (edición de 2001): China Planning Press, 2001
2. La República Popular de China ** y la norma nacional "Código para el diseño de protección contra incendios de edificios civiles de gran altura" GB 50045-95 (edición de 2001): China Planning Press, 2001
3 "Método de diseño para prevención de humos y atrio de extracción". HVAC, 1996, 26 (5)
4. Liu Yong, Fu Xiangzhao y Xie Bin, discusión sobre prevención de humo y medidas de extracción para diferentes tipos de edificios con atrios. Refrigeración y Aire Acondicionado, 2002, 60(2)
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