1.排烟效率方面
适当风速有利于排烟:在机械排烟系统中,当垂直管道风速保持在合理范围内(一般不应超过10m/s)时,能够有效地利用烟囱效应,帮助烟雾快速上升排出。因为火灾产生的烟雾温度较高,本身具有向上流动的趋势,适当的垂直管道风速可以引导烟雾顺着管道顺利排出建筑物。例如,在高层建筑发生火灾时,垂直排烟管道的合理风速可以像一个“烟囱”一样,加速烟雾向上运动,使烟雾在短时间内被排到建筑物顶部的室外环境,减少烟雾在建筑物内部疏散通道和人员密集区域的积聚,为人员疏散和消防救援争取更多的时间。
风速过高影响排烟效率:如果垂直管道风速过高,超过了合理范围,会导致烟雾在管道内的流动状态紊乱。由于速度过快,烟雾可能无法充分利用自身的热浮力,与管道壁面的摩擦加剧,产生较大的阻力。这种阻力可能会使部分烟雾在管道内形成涡流或者回流,无法顺利排出,反而在管道内积聚。例如,当风速过高时,烟雾可能会在垂直管道的弯头处或者管径变化处产生回流现象,导致排烟效果下降,使得建筑物内部的烟雾浓度不能有效降低。
2.烟雾扩散方面
合适风速控制烟雾扩散范围:合理的垂直管道风速可以控制烟雾的扩散范围。在火灾初期,烟雾刚产生时,通过保持适当的垂直管道风速,能够将烟雾快速引导至管道内,避免烟雾在楼层内水平方向扩散。这是因为在垂直管道正常排烟的情况下,楼层内会形成一个相对稳定的负压区域,使得烟雾更倾向于进入管道而不是向四周扩散。例如,在酒店的楼层走廊中,当垂直排烟管道风速合适时,烟雾会被及时吸进管道,防止烟雾进入相邻的房间,减少烟雾对人员和财产的危害范围。
风速不当导致烟雾扩散加剧:如果垂直管道风速过低,烟雾不能及时被抽入管道,就会在楼层内水平扩散。而当风速过高时,由于管道内压力变化和可能出现的回流现象,烟雾可能会从管道接口、缝隙或者其他薄弱部位泄漏到周围空间,同样导致烟雾扩散范围扩大。例如,在商场建筑中,如果垂直排烟管道风速不合理,烟雾可能会通过天花板上的通风口或者管道与楼板的连接处泄漏到其他楼层,增加了整个建筑的受灾面积和疏散难度。
3.系统稳定性方面
合理风速保障系统稳定运行:合适的垂直管道风速有助于机械排烟系统的稳定运行。在设计风速范围内,系统的风机等设备能够正常工作,管道内的压力和气流状态相对稳定。这使得排烟系统能够持续、有效地发挥作用。例如,当垂直管道风速为8m/s左右时,风机的负荷相对稳定,管道的连接部位和支撑结构也能承受正常的风压,不会因为压力过大而出现松动、变形等情况,保证了排烟系统在火灾期间的可靠性。
风速异常影响系统稳定性:垂直管道风速过高会对机械排烟系统的稳定性产生负面影响。过高的风速会增加管道系统的风压,对管道的强度和连接部位的密封性提出更高的要求。如果管道的强度不足或者连接密封不好,可能会出现管道破裂、接口松动等情况,导致排烟系统失效。而且,过高的风速还会使风机等设备超负荷工作,容易引起设备故障,进一步影响排烟效果。例如,当垂直管道风速超过设计极限较多时,风机可能会因为过载而停止工作,或者管道的法兰连接部位可能会因为风压过大而出现泄漏,使排烟系统无法正常运行。