空气幕在高层建筑楼梯间防烟中机理

空气幕是利用特定装置喷射出的射流形成具有一定厚度的空气面，通过射流产生的空气幕内外压力差可以阻止横贯射流面的气体流动，从而有效地减少空气幕两侧区域的质量、组分与能量交换。

空气幕阻挡烟气的机理

考虑如图1 所示的加压送风防烟系统。当建筑内发生火灾时，对着火区域以外的部分设置加压送风，使着火区域的压力低于非着火区域。这一压力差使得非着火区域的新鲜空气从门、窗等的缝隙进入着火区域，该气流能有效地防止烟气通过缝隙进入非着火区域。当加压区域与非加压区域之间的门打开时，如果这一压力差足够大，敞开门洞处的气流达到一定的速度，能有效阻止烟气从非加压着火区域进入加压非着火区域。这一现象正是采用空气幕挡烟的事实基础。

空气幕其实是一种空气射流，气流从气幕机喷口喷射出后，在运动过程中会和外部空气发生卷吸作用。

由于射流的卷吸作用，风幕射流在轴向上的厚度会逐渐增大，而且随着卷吸的进行，轴向上射流的流量逐渐增加，同时也使得空气射流轴向速度衰减，其衰减规律可用式(1) 表示：

式中：z为射流轴向；u0 为射流初始速度；umz为射流轴向中心线上距离起始点z 处的射流速度；c 为常数；b0为射流的厚度。

通过分析计算表明，对带长走廊的高层建筑，走廊两端未设置机械排烟的前室可以采用设置空气幕的方式对前室进行保护。空气幕的使用效果取决于多种因素，主要包括以下几个方面：

(1)   为尽可能有效地保护前室，空气幕的位置必须合理布置，并与走道的排烟系统匹配。对于楼梯间前室和合用前室的保护，空气幕一般布置在前室入口上方；

(2)   空气幕的出口必须向烟气来流一侧倾斜，出口速度的水平分量必须大于烟气来流的速度；

(3)   为了将走道内的烟气排至室外，对前室设置空气幕的走道，在走道内必须设置机械排烟。在考虑排烟的风量时，必须计入空气幕吹出空气的流量。