大空间设置上、下悬窗自然排烟效果对比研究

为研究大空间设置上、下悬窗自然排烟效果的差异,采用FDS软件针对某大空间在不同开窗形式、环境风下室内温度、能见度、CO浓度和烟气蔓延规律进行分析。结果表明:无风时,上、下悬窗均能够有效排烟,但下悬窗总排烟量比上悬窗高出30%,开下悬窗时,室内温度安全区域的临界高度比上悬窗高出27%,能见度安全区域的临界高度比上悬窗高出10%;风速为3 m/s时,上悬窗自然排烟失效,距地2 m处能见度低于10 m,而下悬窗依然可以有效排烟,且室内烟气层温度比上悬窗低17%,室内能见度安全区域的临界高度比上悬窗高出65.3%。故建筑应优先采用下悬窗排烟,若需采用上悬窗,可通过关闭迎风侧悬窗来减小环境风对自然排烟影响,并增大背风侧悬窗开启角度,来增大有效排烟面积,以达到良好的排烟效果。

上、下悬窗阻风能力对比研究

环境风会改变排烟窗附近的烟气流向和速度,影响建筑内烟气流动,进而导致建筑自然排烟效率受到影响。采用数值模拟方法,对比研究了排烟窗开启角度和环境风对上、下悬窗阻风能力的影响,分析了不同开窗角度下,悬窗进风量和进风区域随开窗角度和风速的变化规律。结果表明:上、下悬窗相对进风量与开窗角度均成指数关系,但上悬窗阻风能力弱于下悬窗,上悬窗开窗角度大于45°后即失去阻风能力,而下悬窗开窗角度大于75°后才逐渐失去阻风能力,且开窗角度小于30°时,下悬窗至少能比上悬窗多减少50%空气进入室内。上悬窗开窗角度小于56°时,主要进风区域为近窗下侧水平区域;下悬窗开窗角度小于30°时,主要进风区域为窗体两侧及远窗下侧竖直区域,随着开窗角度增大,上、下悬窗主要进风区域均过渡到远窗下侧竖直区域。窗体用于日常通风时建议优选上悬窗。若要用于排烟,则应首选下悬窗,开窗角度15°即可满足阻风要求,若选用上悬窗,开窗角度不宜大于45°。