CN111362086A - 一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 - Google Patents
一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111362086A CN111362086A CN202010173045.4A CN202010173045A CN111362086A CN 111362086 A CN111362086 A CN 111362086A CN 202010173045 A CN202010173045 A CN 202010173045A CN 111362086 A CN111362086 A CN 111362086A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- elevator
- vent
- shaft
- elevator shaft
- air supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
- B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
- B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
- B66B5/0018—Devices monitoring the operating condition of the elevator system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Maintenance And Inspection Apparatuses For Elevators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其通过在电梯井的顶部与底部设置通风口，并在相邻电梯井之间设置连通口的方式扩大电梯井内的空间体积，以平衡因电梯轿厢高速运动而产生的活塞效应，避免烟囱效应加速烟气的竖向蔓延；同时通过在电梯前室设置正压送风装置，能够在火灾初期一直烟气进入前室，防止烟气扩散，从而保障人员的逃生时间。
Description
技术领域
本发明涉及超高层建筑防火技术领域，具体一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法。
背景技术
目前，城市中的高层、超高层建筑越来越多，高层、超高层建筑的防火问题也越来越受到关注，但在火灾发生时，人们往往只有很短时间能够进入到建筑物的避难层中，因此通过电梯将人员快速转运到建筑物的避难层是加快转运效率的选择，但是超高层建筑的电梯井不但长，同时电梯运行速度较快，因此电梯在运行过程中会引起严重的活塞效应，进而将建筑物种没有弥散开的烟气快速吸入到电梯进内，在有电梯井送入到其他楼层，不但影响电梯的安全运行，同时还加快了火势的蔓延，因此在火灾初期防止烟气快速蔓延不但能够加快人员的安全转运速度，同时还能够延缓火灾弥散的速度。
发明内容
针对现有技术中存在的高层电梯井活塞效应严重、不能有效防止烟气进入电梯井的技术缺陷，本发明公开了一种使超高层建筑电梯具备火灾防烟功能的方法，采用本发明能够有效提高超高层电梯井的防烟能力，保证在发生火灾的初期烟气不会快速扩散到电梯井内影响电梯的正常使用，从而在火灾早起实现人员及消防人员的快速转运。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：
1、一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、测量电梯井、电梯轿厢、电梯门缝、电梯前室各自的尺寸，以及不同运行速度和高度下电梯前室与电梯井之间的压差；
S2、根据测量的数据建立电梯的三维模型，采用动网格技术模拟电梯轿厢在电梯井内的运行工况，获得电梯运行中的基本气流特性；
S3、根据步骤S2得到的基本气流特性参数对三维模型进行修正；通过修正后的三维模型模拟双井道下电梯前室送风对烟气的抑制情况、双井道下电梯井相互连通对“活塞效应”的缓解情况、双井道下横向压力对电梯井轿厢稳定性的影响情况；
S4、根据步骤S3中工况模拟的结果，确定如下情况：
(b)确定是否要在电梯井与建筑各楼层的电梯前室之间开设尺寸确定的前室通风口；
(c)确定是否要在前室通风口内安装与建筑送风系统连通的加压送风机；
(d)确定是否要在相邻的电梯井之间设置使二者连通的通风口；
S5、根据步骤S4确定的结果对电梯进行改造，使其具备防烟功能。
优选的，步骤S2中，为获得单井道下电梯运行中的基本气流特性所设置的模拟参数包括模型高度、电梯运行速度、运行方向以及加压情况，其中，模型高度为252m和388m，电梯运行速度分别为10m/s和8m/s，电梯运行方向分别为上行和下行，加压情况为不加压送风。
优选的，步骤S3中，为获得双井道下电梯前室送风对烟气的抑制情况所设置的模拟参数包括电梯运行速度、电梯运行方向、火源功率以及加压情况，其中，电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，火源功率为2.5MW，温度为300K，加压情况为电梯前室送风30Pa，建筑的高度为252m。
优选的，步骤S3中，为获得双井道下电梯井连通对“活塞效应”的缓解情况所设置的模拟参数包括电梯运行速度、电梯运行方向、通风口设置情况和尺寸，其中，电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，通风口设置情况为每间隔三层楼设置一个通风口，通风口尺寸为1.0×1.0m或0.5×0.5m，加压情况为不送风。
优选的，步骤S3中，为获得双井道下横向压力对电梯井轿厢稳定性的影响情况所设置的模拟参数包括通风口设置情况和尺寸，其中，通风口设置情况为每间隔三层楼设置一个通风口，通风口尺寸为1.5×1.5m，加压情况为不送风。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在电梯井的顶部和底部设置与外界大气连通的通风口，同时在各层前室与电梯井之间设置有通风口，并在通风口内设置有加压送风机，在两任意相邻的电梯井之间通过通风口连通；本发明所述的电梯井无论电梯轿厢的运动方向如何，通过与电梯井顶部和底部与外界大气连通的通气口和连通相邻电梯井的通气口能够快速的向电梯井内送入大量空气，降低电梯井内的压力变化幅度，从而防止电梯轿厢快速运行而带来的活塞效应，保证楼层中气压的平衡，避免烟气在负压的作用下向电梯井方向扩散；同时本发明还在电梯前室与电梯井之间设置有通风口，通风口内设置加压送风机，加压风机与建筑通风系统连通，在发生火灾时，位于楼层中的烟感及其他的火灾报警装置将相关控制信号传送到总控室，总控室启动火灾发生楼层的加压送风机，一方面通过加压送风机向电梯井内送入大量空气，并在电梯门处形成气压较高的正压隔离层，阻止该楼层内的烟气向电梯弥散；另一方面则能够进一步削弱电梯轿厢通过火灾楼层时的活塞效应引起的气压拨动，确保火灾初期烟气不会像电梯间蔓延，为人员向避难层转运及消防人员使用创造有利条件。
附图说明
图1为本发明流程图；
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施方式1
本实施方式作为本发明一基本实施方式，其公开了一种使超高层建筑电梯具备火灾防烟功能的方法，包括以下步骤：
S1、测量电梯井、电梯轿厢、电梯门缝、电梯前室各自的尺寸，以及不同运行速度和高度下电梯前室与电梯井之间的压差；
S2、根据测量的数据建立电梯的三维模型，采用动网格技术模拟电梯轿厢在电梯井内的工况，其模拟参数如下：电梯的运行速度为10m/s、电梯向上运行、不加压送风；电梯的运行速度为10m/s、电梯向下运行、不加压送风；电梯的运行速度为8m/s、电梯向上运行、不加压送风；电梯的运行速度为8m/s、电梯向下运行、不加压送风；
S3、通过向电梯前室送风，并在电梯前室中设置火源模拟前室送风对烟气的抑制作用，其模拟参数如下：电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，火源功率为2.5MW，温度为300K，加压情况为电梯前室送风30Pa；
S4、通过对比步骤S2与步骤S3的数据，前室送风保证了前室能够稳定在正压状态，其对烟气有抑制作用，从而防止在火灾发生早期，烟气通过前室进入到电梯井；
S5、对电梯井进行相应改造。
下表列出了向电梯前室送风情况下和不送风情况下电梯井和电梯前室的气压变化(选取建筑第27层)；
下表列出了向电梯前室送风情况下和不送风情况下电梯前室内烟气浓度的变化
由上表可知，不向前室送风的工况下，气流的变化幅度较大，同时结合相应的烟气浓度数据可知，烟气弥散的速度较快，而送风条件下，电梯井和前室内的气压变化幅度均得到了降低，且前室的气压始终处于正压状态，结合烟气浓度变化可知，烟气的弥散速度也得到了降低，因此，通过向前室加压送风，能够有效避免烟气弥散的同时，降低活塞效应。
实施方式2
本实施方式作为本发明一基本实施方式，其公开了一种使超高层建筑电梯具备火灾防烟功能的方法，包括以下步骤：
S1、测量电梯井、电梯轿厢、电梯门缝、电梯前室各自的尺寸，以及不同运行速度和高度下电梯前室与电梯井之间的压差；
S2、根据测量的数据建立电梯的三维模型，采用动网格技术模拟电梯轿厢在电梯井内的工况，其模拟参数如下：电梯的运行速度为10m/s、电梯向上运行、不加压送风；电梯的运行速度为10m/s、电梯向下运行、不加压送风；电梯的运行速度为8m/s、电梯向上运行、不加压送风；电梯的运行速度为8m/s、电梯向下运行、不加压送风；
S3、通过设置连通两相邻电梯井的通风口模拟器其对活塞效应的抑制作用，其模拟参数如下：电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，通风口设置情况为每间隔三层楼设置一个通风口，通风口尺寸为0×0m，1.0×1.0m或0.5×0.5m，加压情况为不送风；
S4、通过设置通风口模拟横向压力对电梯井内轿厢稳定性的影响，其模拟参数如下：每间隔三层楼设置一个通风口连通，通风口尺寸为0.5×0.5m，1.0×1.0m和1.5×1.5m，加压情况为不送风；
S5、通过对比步骤S2与步骤S3的数据，连通口面积越大，压力变化的范围越小，能够有效减缓电梯井内的烟囱效应；同时步骤S4的数据表明，横向压力在通风口尺寸为1.5×1.5m时，对轿厢的横向稳定性影响最大；
S6、对电梯井进行相应改造。
下表列出了开设不同尺寸旁通井的情况下建筑物27层的气压变化
下表列出了开设不同旁通井的情况下电梯轿厢受到的横向作用力的大小
由上述数据对比可以发现，开通旁通井能够有效降低电梯井内气流的变化幅度，削弱电梯运行引起的烟冲效应，同时开设的旁通井尺寸越大，抑制效果越好，但随着旁通井尺寸的增大，电梯轿厢受到的横向力也不断增大，电梯的安全隐患增大，同时结合电梯井自身的尺寸，确定电梯井尺寸在1*1到1.5*1.5最佳。
本发明通过相邻电梯井之间的通风口向电梯井中送入大量空气，以平衡因电梯活塞效应引起的气压变化，在减弱活塞效应的同时，再通过连通电梯前室和电梯井的通风口及其加压送风机向电梯井送送入高压气体，阻止位于火灾楼层中的烟气向电梯井中扩散，从而保证在火灾发生的初期电梯依然能够正常使用，方便人员及消防人员的快速转运。
Claims (5)
1.一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、测量电梯井、电梯轿厢、电梯门缝、电梯前室各自的尺寸，以及不同运行速度和高度下电梯前室与电梯井之间的压差；
S2、根据测量的数据建立电梯的三维模型，采用动网格技术模拟电梯轿厢在电梯井内的运行工况，获得电梯运行中的基本气流特性；
S3、根据步骤S2得到的基本气流特性参数对三维模型进行修正；通过修正后的三维模型模拟双井道下电梯前室送风对烟气的抑制情况、双井道下电梯井相互连通对“活塞效应”的缓解情况、双井道下横向压力对电梯井轿厢稳定性的影响情况；
S4、根据步骤S3中工况模拟的结果，确定如下情况：
(b)确定是否要在电梯井与建筑各楼层的电梯前室之间开设尺寸确定的前室通风口；
(c)确定是否要在前室通风口内安装与建筑送风系统连通的加压送风机；
(d)确定是否要在相邻的电梯井之间设置使二者连通的通风口；
S5、根据步骤S4确定的结果对电梯进行改造，使其具备防烟功能。
2.根据权利要求1所述的一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，所述步骤S2中，为获得单井道下电梯运行中的基本气流特性所设置的模拟参数包括模型高度、电梯运行速度、运行方向以及加压情况，其中，模型高度为252m和388m，电梯运行速度分别为10m/s和8m/s，电梯运行方向分别为上行和下行，加压情况为不加压送风。
3.根据权利要求1所述的一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，所述步骤S3中，为获得双井道下电梯前室送风对烟气的抑制情况所设置的模拟参数包括电梯运行速度、电梯运行方向、火源功率以及加压情况，其中，电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，火源功率为2.5MW，温度为300K，加压情况为电梯前室送风30Pa，建筑的高度为252m。
4.根据权利要求1所述的一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，所述步骤S3中，为获得双井道下电梯井连通对“活塞效应”的缓解情况所设置的模拟参数包括电梯运行速度、电梯运行方向、通风口设置情况和尺寸，其中，电梯运行速度为10m/s，电梯运行方向为先上行后下行，通风口设置情况为每间隔三层楼设置一个通风口，通风口尺寸为1.0×1.0m或0.5×0.5m，加压情况为不送风。
5.根据权利要求1所述的一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法，其特征在于，所述步骤S3中，为获得双井道下横向压力对电梯井轿厢稳定性的影响情况所设置的模拟参数包括通风口设置情况和尺寸，其中，通风口设置情况为每间隔三层楼设置一个通风口，通风口尺寸为1.5×1.5m，加压情况为不送风。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010173045.4A CN111362086B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010173045.4A CN111362086B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111362086A true CN111362086A (zh) | 2020-07-03 |
| CN111362086B CN111362086B (zh) | 2021-08-10 |
Family
ID=71202370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010173045.4A Active CN111362086B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111362086B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393397A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 迅达（中国）电梯有限公司 | 电梯井道通风控制系统 |
| CN112758792A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-05-07 | 中国计量大学 | 一种具有调节气动性出风口的电梯井道及其优化方法 |
| CN112944519A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-11 | 中信和业投资有限公司 | 一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004142877A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータ昇降路内加圧装置 |
| CN207293850U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-05-01 | 天津奇点传奇科技有限公司 | 智能防烟电梯 |
-
2020
- 2020-03-13 CN CN202010173045.4A patent/CN111362086B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004142877A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータ昇降路内加圧装置 |
| CN207293850U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-05-01 | 天津奇点传奇科技有限公司 | 智能防烟电梯 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 刘加根: "超高层建筑环境性能模拟优化研究", 《建设科技》 * |
| 孙晓乾: "火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究", 《工程科技Ⅱ辑》 * |
| 孙晓琴: "高层建筑消防电梯井烟气蔓延及控制分析", 《工程科技Ⅱ辑》 * |
| 王妍: "冬季建筑热压效应及电梯活塞效应的研究", 《工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112393397A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-23 | 迅达（中国）电梯有限公司 | 电梯井道通风控制系统 |
| CN112393397B (zh) * | 2020-11-16 | 2021-11-30 | 迅达（中国）电梯有限公司 | 电梯井道通风控制系统 |
| CN112758792A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-05-07 | 中国计量大学 | 一种具有调节气动性出风口的电梯井道及其优化方法 |
| CN112944519A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-11 | 中信和业投资有限公司 | 一种有效控制超高层建筑电梯井烟囱效应的系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111362086B (zh) | 2021-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111362086B (zh) | 一种使超高层建筑电梯井抑制火灾烟囱效应的方法 | |
| US9784466B2 (en) | Air supply damper for separately supplying leakage air flow and supplementary air flow, method for controlling the same, and smoke control system utilizing the same | |
| KR102054889B1 (ko) | 급기가압 차압제연장치 | |
| KR102113241B1 (ko) | 제연설비 및 그 제연설비의 제어방법 | |
| KR100985894B1 (ko) | 수직 통로 내 공기의 급기 및 배기를 통한 고층건물수직통로에서의 연돌 효과 저감방법 및 장치 | |
| CN102032637A (zh) | 基于防烟缓冲区的高层建筑火灾防排烟方法及系统 | |
| CN105321419B (zh) | 多驱动力作用下高层建筑火灾烟气流动规律及控制技术研究试验台 | |
| CN105240983A (zh) | 一种正压送风系统及控制方法 | |
| CN218030257U (zh) | 一种铁路隧道洞口集中吹入式防灾通风系统 | |
| CN207990874U (zh) | 用于建筑防烟系统的压差控制装置 | |
| CN207293850U (zh) | 智能防烟电梯 | |
| CN103879862A (zh) | 气动电梯的驱动装置及其驱动方法 | |
| CN106123195A (zh) | 一种应用于高层建筑的送风系统及方法 | |
| CN205527131U (zh) | 一种病房楼疏散电梯 | |
| KR101123934B1 (ko) | 누설량과 보충량을 분리하여 급기하는 고층건물의 제연시스템 | |
| KR20130006253U (ko) | 제연 시스템 댐퍼 | |
| CN206055863U (zh) | 一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟系统 | |
| KR100893205B1 (ko) | 급기가압 제연장치 | |
| CN112393397B (zh) | 电梯井道通风控制系统 | |
| JP3162600U (ja) | 建築物用のガス交換構造 | |
| CN205428359U (zh) | 多驱动力作用下高层建筑火灾烟气流动规律及控制技术研究试验台 | |
| JP5591739B2 (ja) | エレベータ排煙装置、エレベータ及びエレベータの排煙方法 | |
| KR102646940B1 (ko) | 엘리베이터 승강로 이동 소음방지 시스템 | |
| Zhang et al. | Optimising multi-vent module-based adaptive ventilation using a novel parameter for improved indoor air quality and health protection | |
| CN113120719A (zh) | 一种地下建筑消防安全电梯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |