高层住宅和写字楼的走道竖向贯通工况,是烟囱效应里最容易算错的一类:当电梯厅、公共走道在竖向未被每层有效封堵、常闭防火门又失效时,整段走道变成一根上下连通的"烟囱"。在冬季室内外约 20 K 温差下,走道沿高度的热压梯度约 1.1 Pa/m,若中性面落在建筑半高(约 25 m),走道顶部的顶层余压会比关门两节点模型低约 28 Pa,方向由正变压转为负压——这就是"反转"。下面把这 28 Pa 的来龙去脉算清楚。
一、什么是走道竖向贯通工况
"竖向贯通"指走道、电梯厅在楼层之间没有被防火卷帘、楼板封堵或常闭门切断,空气可以沿高度自由流动。规范里楼梯间靠加压风机维持正压,但走道本身并不加压;一旦贯通,走道就接入整栋楼的热压回路,成为烟囱效应的一条竖向通道。它与"关门楼梯间"模型的根本区别是:前者只算楼梯间—走道两个节点,后者必须补上走道自身的竖向梯度。
二、中性面为什么会落在半高
烟囱效应的中性面(NPP)是内外静压相等的截面。当建筑上下漏风分布比较均匀时,中性面天然落在高度一半附近。以半高 25 m 为基准,走道底部(低于中性面)呈负压、吸入冷空气,走道顶部(高于中性面)呈正压、向外排热空气。这正是 28 Pa 反转的发生位置:顶部不是靠风机加压得到的"正",而是被走道自身热压往下拉之后的净结果。
三、1.1 Pa/m 与约 28 Pa 怎么来
竖向通道的热压差用工程式 ΔP = 3460·h·(1/To − 1/Ti) 计算(T 取开尔文,h 为距中性面的高度)。室内 21 ℃(294 K)、室外约 0 ℃(273 K)时,每米梯度约 0.9~1.1 Pa/m;取 1.1014 Pa/m,乘半高约 25 m 得到约 27.5 Pa,取整即 约 28 Pa。也就是说,相比把走道当作"无竖向梯度的单点"去算,贯通工况下走道顶部的净余压要少 28 Pa,严重时由正压翻转为负压。
四、反转带来的实际后果
余压反转不是数字游戏。前室—楼梯间门洞靠"楼梯间正压、走道负压"的压差维持防烟;一旦走道顶部变负压不足甚至反成正压,门洞风速判据被打破,着火层烟气可能沿走道侵入前室。验收若只在楼梯间单点测压、忽略走道贯通工况,就会漏掉这条失效路径。根本对策仍是每层楼板封堵、保持常闭防火门有效——把贯通走道切回分段,1.1 Pa/m 的梯度也就无从累积。




