電梯煙囪效應(yīng)講解演講人：日期:目錄CATALOGUE01原理機(jī)制02建筑表現(xiàn)03影響因素04安全隱患05防控措施06工程案例原理機(jī)制01PART空氣熱壓差形成原理密度差異導(dǎo)致壓力差空氣受熱后密度降低，形成上升氣流，而低溫空氣密度較高，產(chǎn)生下沉氣流，這種密度差異在垂直空間內(nèi)形成壓力梯度。開口位置影響建筑開口（如門窗、通風(fēng)井）的位置差異會(huì)加劇熱壓分布不均，進(jìn)一步強(qiáng)化煙囪效應(yīng)的作用范圍。熱壓與高度關(guān)系垂直通道內(nèi)熱壓差隨高度增加而增大，高層建筑中底部與頂部的壓力差更為顯著，推動(dòng)氣流持續(xù)運(yùn)動(dòng)。垂直通道氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律單向流動(dòng)特性氣流在垂直通道（如電梯井、樓梯間）中通常呈現(xiàn)穩(wěn)定的單向流動(dòng)模式，熱空氣上升、冷空氣補(bǔ)充形成循環(huán)。流速與通道尺寸關(guān)系通道橫截面積越小，氣流速度越快；狹窄的電梯井可能因高速氣流產(chǎn)生嘯叫或振動(dòng)現(xiàn)象。湍流與層流交替氣流在遇到障礙物（如電梯轎廂）時(shí)會(huì)從層流轉(zhuǎn)為湍流，局部阻力增加可能影響整體流動(dòng)效率。溫度梯度驅(qū)動(dòng)作用內(nèi)外溫差核心作用建筑內(nèi)外溫差是煙囪效應(yīng)的主要驅(qū)動(dòng)力，溫差越大，熱壓差越顯著，氣流運(yùn)動(dòng)越劇烈。01季節(jié)性與晝夜差異冬季或夜間溫差較大時(shí)，煙囪效應(yīng)更為明顯，可能導(dǎo)致電梯門難以閉合或樓層間串風(fēng)問題。02材料導(dǎo)熱性影響建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)改變內(nèi)部溫度分布，金屬構(gòu)件可能加速熱量傳遞，間接增強(qiáng)氣流運(yùn)動(dòng)。03建筑表現(xiàn)02PART正向煙囪效應(yīng)（冬季）熱空氣上升與壓力差建筑內(nèi)部因供暖產(chǎn)生熱空氣，密度降低后向上流動(dòng)，導(dǎo)致低樓層形成負(fù)壓區(qū)，外部冷空氣通過門窗縫隙持續(xù)涌入，加劇煙囪效應(yīng)強(qiáng)度。電梯井道氣流影響電梯井成為主要垂直通道，熱空氣沿井道快速上升，造成轎廂門難以閉合、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題，需通過增設(shè)前室或加壓系統(tǒng)平衡壓力。能耗與舒適度問題冷空氣滲透增加供暖負(fù)荷，同時(shí)低樓層溫度波動(dòng)明顯，需優(yōu)化建筑氣密性并采用分區(qū)溫控策略以降低影響。逆向煙囪效應(yīng)（夏季）空調(diào)冷空氣下沉現(xiàn)象建筑頂部受太陽輻射升溫，內(nèi)部冷空氣因密度大而下沉，形成自上而下的氣流，導(dǎo)致高樓層負(fù)壓增大，熱空氣通過縫隙滲入室內(nèi)。電梯井反向氣流干擾制冷效率下降下行冷空氣在電梯井內(nèi)形成渦流，可能引發(fā)轎廂晃動(dòng)或異常噪音，需通過井道通風(fēng)口或機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣流方向。熱空氣持續(xù)侵入高樓層區(qū)域，空調(diào)系統(tǒng)需額外耗能以維持低溫，建議采用雙層幕墻或遮陽設(shè)施減少外部熱源影響。123建筑高度超過臨界值后，豎向氣流速度顯著提升，可能導(dǎo)致電梯門禁系統(tǒng)失效、消防排煙系統(tǒng)誤觸發(fā)等安全隱患。超高層建筑特有現(xiàn)象煙囪效應(yīng)強(qiáng)度倍增在中間設(shè)備層設(shè)置空氣緩沖層或機(jī)械風(fēng)閥，將建筑分為多個(gè)壓力區(qū)間，以削弱整體煙囪效應(yīng)的影響范圍。分段壓力控制技術(shù)利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測各樓層壓差，通過變頻風(fēng)機(jī)主動(dòng)調(diào)節(jié)送排風(fēng)量，確保電梯井與走廊區(qū)域的壓力穩(wěn)定性。動(dòng)態(tài)風(fēng)壓補(bǔ)償系統(tǒng)影響因素03PART井道高度與截面尺寸井道高度對氣流速度的影響井道高度增加會(huì)導(dǎo)致煙囪效應(yīng)增強(qiáng)，因?yàn)闊峥諝馍仙穆窂礁L，形成的壓力差更大，從而加速氣流運(yùn)動(dòng)。高層建筑的電梯井道尤其容易出現(xiàn)顯著的煙囪效應(yīng)問題。幾何形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)圓形或橢圓形截面井道可減少湍流，比矩形截面更利于氣流平穩(wěn)流動(dòng)，但需結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)可行性進(jìn)行評(píng)估。截面尺寸與氣流阻力關(guān)系井道截面尺寸越小，氣流通過的阻力越大，可能導(dǎo)致局部渦流或壓力分布不均；而截面過大則可能降低熱空氣上升效率，需通過流體力學(xué)計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)。室內(nèi)外溫差幅度溫差與熱壓差的正相關(guān)性室內(nèi)外溫差越大，熱空氣與冷空氣密度差越顯著，形成的熱壓差驅(qū)動(dòng)氣流更強(qiáng)烈。冬季供暖建筑或夏季空調(diào)制冷場景下效應(yīng)尤為突出。季節(jié)性與地域性差異寒帶地區(qū)冬季溫差可達(dá)30℃以上，煙囪效應(yīng)強(qiáng)度顯著高于溫帶；熱帶建筑需重點(diǎn)考慮空調(diào)制冷導(dǎo)致的逆向效應(yīng)（冷空氣下沉）。動(dòng)態(tài)溫差的控制策略通過建筑幕墻隔熱設(shè)計(jì)、井道通風(fēng)調(diào)節(jié)閥或緩沖層（如設(shè)備層）降低溫差波動(dòng)對氣流的影響。建筑密閉性等級(jí)建筑門窗、管道穿墻孔洞等密閉性不足會(huì)導(dǎo)致煙囪效應(yīng)產(chǎn)生的壓力差泄漏，削弱預(yù)期氣流路徑，甚至引發(fā)串味、噪音傳遞等問題。氣密性對壓力分布的干擾如德國DIN4108要求建筑換氣次數(shù)≤1.5次/小時(shí)（50Pa壓差下），高層建筑電梯井道需達(dá)到更高密閉等級(jí)以抑制無序氣流。國際氣密性標(biāo)準(zhǔn)參考采用彈性密封膠、膨脹防火泥封堵井道縫隙，并定期檢測紅外熱成像或氣密性測試，確保長期有效性。密封材料與施工工藝安全隱患04PART火災(zāi)煙氣加速蔓延高溫氣流垂直擴(kuò)散火災(zāi)產(chǎn)生的熱煙氣在電梯井內(nèi)形成強(qiáng)烈上升氣流，導(dǎo)致火勢沿樓層快速擴(kuò)散，增加人員疏散難度和滅火復(fù)雜性?；饎菘鐚勇蛹觿【纼?nèi)未設(shè)置防火分隔時(shí)，高溫?zé)煔饪赏ㄟ^電梯井穿透防火分區(qū)，使局部火災(zāi)演變?yōu)榱Ⅲw火災(zāi)。有毒氣體聚集風(fēng)險(xiǎn)煙囪效應(yīng)會(huì)促使一氧化碳等致命氣體在高層區(qū)域積聚，威脅被困人員生命安全，需安裝專用排煙設(shè)備緩解風(fēng)險(xiǎn)。電梯門開閉異常氣壓差導(dǎo)致門鎖失效煙囪效應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)外壓差可能超過門機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)載荷，造成轎廂門無法正常閉合或平層停靠偏差。導(dǎo)軌變形引發(fā)卡阻井道內(nèi)不均勻熱膨脹會(huì)使導(dǎo)軌發(fā)生彎曲變形，導(dǎo)致導(dǎo)靴摩擦阻力增大，嚴(yán)重時(shí)可能造成電梯急停或困人事故。電子元件過熱故障持續(xù)高溫環(huán)境易使門機(jī)控制板、光幕傳感器等精密元件性能衰減，增加門系統(tǒng)誤動(dòng)作概率。通風(fēng)系統(tǒng)效能干擾風(fēng)量平衡失調(diào)井道抽吸作用會(huì)改變空調(diào)新風(fēng)分配比例，可能引發(fā)室內(nèi)氣流短路，降低整體通風(fēng)換氣效率。排煙風(fēng)機(jī)過載運(yùn)行自然對流形成的額外風(fēng)壓可能超出機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況，造成風(fēng)機(jī)電機(jī)電流異常升高甚至燒毀。氣流組織紊亂煙囪效應(yīng)會(huì)破壞建筑預(yù)設(shè)的加壓送風(fēng)路徑，導(dǎo)致防煙樓梯間正壓值不足，無法有效阻隔煙氣侵入安全區(qū)域。防控措施05PART防火分隔技術(shù)要求在建筑設(shè)計(jì)中，必須合理劃分防火分區(qū)，確保每個(gè)分區(qū)的防火墻、防火門和防火卷簾等設(shè)施符合規(guī)范要求，以阻止火勢和煙霧的蔓延。防火分區(qū)設(shè)置防火材料選擇防火封堵措施電梯井道及周邊區(qū)域應(yīng)采用不燃或難燃材料進(jìn)行裝修和構(gòu)造，如防火涂料、防火板等，以延緩火勢蔓延速度。電梯井道與樓層之間的縫隙必須采用防火泥、防火膠等材料嚴(yán)密封堵，防止煙霧和高溫氣體通過縫隙擴(kuò)散。機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，向疏散樓梯間、電梯前室等關(guān)鍵區(qū)域提供足夠的新鮮空氣，維持正壓環(huán)境，防止煙霧侵入。風(fēng)機(jī)選型與布置加壓風(fēng)機(jī)應(yīng)選用耐高溫、防爆型設(shè)備，并合理布置在安全區(qū)域，確保在火災(zāi)情況下能夠持續(xù)運(yùn)行。風(fēng)量控制與調(diào)試系統(tǒng)需根據(jù)建筑高度和面積計(jì)算所需風(fēng)量，并通過調(diào)試確保各區(qū)域壓力梯度符合規(guī)范，避免因壓力過大或過小影響疏散效果。電梯前室壓力控制壓力梯度設(shè)計(jì)電梯前室與相鄰區(qū)域應(yīng)保持合理的壓力差，通常前室壓力略高于走廊和電梯井道，以防止煙霧進(jìn)入前室。自動(dòng)控制系統(tǒng)通過壓力傳感器和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門實(shí)時(shí)監(jiān)測并調(diào)整前室壓力，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)并維持穩(wěn)定壓力。應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制電梯前室壓力控制系統(tǒng)應(yīng)與消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在火災(zāi)報(bào)警觸發(fā)后立即啟動(dòng)加壓送風(fēng)，確保疏散通道的安全。工程案例06PART超高層電梯井改造結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)材料隔熱與密封機(jī)械加壓系統(tǒng)針對超高層建筑電梯井的煙囪效應(yīng)問題，采用分段式井道設(shè)計(jì)，通過設(shè)置中間隔斷或緩沖層，有效降低氣流壓力差，減少空氣流動(dòng)對電梯運(yùn)行的影響。在電梯井頂部或關(guān)鍵樓層安裝機(jī)械加壓設(shè)備，主動(dòng)調(diào)節(jié)井道內(nèi)氣壓平衡，防止煙囪效應(yīng)導(dǎo)致的電梯門難以關(guān)閉或異常噪音問題。選用高性能防火隔熱材料對井道內(nèi)壁進(jìn)行包裹，同時(shí)加強(qiáng)電梯門縫、管線穿墻處的密封處理，減少熱壓差引起的空氣對流。地下車庫排煙設(shè)計(jì)分區(qū)排煙策略將地下車庫劃分為多個(gè)防火防煙分區(qū)，每個(gè)分區(qū)獨(dú)立設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)和排煙口，確?；馂?zāi)時(shí)煙霧能定向排出，避免煙囪效應(yīng)加劇火勢蔓延。豎向排煙通道優(yōu)化采用豎向排煙豎井結(jié)合機(jī)械排煙系統(tǒng)，利用煙囪效應(yīng)的正向作用加速煙霧排出，同時(shí)通過風(fēng)量調(diào)節(jié)閥控制氣流穩(wěn)定性。補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)在排煙系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)同步啟動(dòng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，維持車庫內(nèi)氣壓平衡，防止因負(fù)壓過大導(dǎo)致排煙效率下降或消防門無法正常開啟。特殊氣候區(qū)應(yīng)對策略在寒冷氣候區(qū)電梯井內(nèi)加裝電伴熱系統(tǒng)，防止冬季因