安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：機械排煙、自然排煙、機械加壓送風(fēng)防煙三種排煙方式組成了高層建筑防排煙方式。當(dāng)高層建筑遇到火災(zāi)時，防煙樓梯間是建筑內(nèi)人員緊急疏散的安全通道，而消防隊員進(jìn)行撲救火災(zāi)的主要運輸工具是消防電梯。

　　關(guān)鍵詞：加壓送風(fēng)；高層建筑；防排煙方式

　　0 引言

　　目前，為了達(dá)到疏散安全和及時撲救的要求，國內(nèi)、外高層建筑設(shè)計中被廣泛采納使用的是加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)，這種防煙方式系統(tǒng)保護(hù)下的防煙樓梯間與前室（合用前室）的安全系數(shù)大大提高。接下來對加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)設(shè)計中的一些問題進(jìn)行研究分析。

　　1 排煙系統(tǒng)的了解

　　首先我們要明確自然情況下排煙所需要的條件：首先是，需要排煙的空間可以開啟外窗，但是外窗的面積不能小于該空間所占面積的2%；如果是長度不超過60厘米的內(nèi)部走道，那么該走道內(nèi)所開啟的外窗面積應(yīng)該大于走道面積的2%；中庭的凈空高度如果在12米以內(nèi)，那么該中庭開啟的天窗或者高側(cè)窗的面積應(yīng)該大于該中庭面積的5%；就是排煙窗的開設(shè)位置應(yīng)該位于上方，并且需要設(shè)置好隨時開啟的裝置。

　　由于自然排煙的排煙能力很有限，致使在不具備自然排煙條件的高層建筑內(nèi)，設(shè)置加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)選擇，該系統(tǒng)的安裝在使用時對消防電梯井、樓梯間及其前室加壓送風(fēng)之間形成一個壓力差，從而阻止因為火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙入侵這些空間。實際就是火災(zāi)產(chǎn)生時，由消防中心聯(lián)動將火災(zāi)產(chǎn)生層與上下層相鄰樓層防煙送風(fēng)裝置開啟，同時將其它未受災(zāi)層的防煙送風(fēng)口關(guān)閉，然后使用風(fēng)機通過豎井混凝土通道作為災(zāi)層與上下相鄰樓層的機械加壓送風(fēng)。由于該放煙系統(tǒng)擁有簡單、可靠的安全性能等，近年來廣泛被國內(nèi)、外高層建筑所采用。

　　2 加壓送風(fēng)口的設(shè)定

　　通過目前市場長期運用的經(jīng)驗下總結(jié)得知，在設(shè)計機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)時需要確定以下條件：加壓送風(fēng)的風(fēng)量；加壓風(fēng)機的風(fēng)壓；消防中心與加壓送風(fēng)系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制以及加壓送風(fēng)道斷面尺寸和其送風(fēng)口斷面尺寸。

　　加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)需要滿足的設(shè)計要點有：樓梯間和合用前室應(yīng)分別獨立設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)：為滿足防煙效果，設(shè)計時計算確定的加壓送風(fēng)量不應(yīng)小于《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》所規(guī)定的數(shù)值。每層都需要設(shè)立一個前室常閉式加壓送風(fēng)口。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，煙感器一旦探測到火災(zāi)發(fā)生，就會立即將訊號傳輸至消防控制中心，控制中心會啟動加風(fēng)機同時發(fā)出啟動火災(zāi)層上、下鄰樓層前室的送風(fēng)口，對前室進(jìn)行加壓送風(fēng)。

　　為了提高防煙的效果，在設(shè)計時要提高樓梯間加壓送風(fēng)的壓力，而且過道和室內(nèi)空間的壓力不能超過前室壓力，需達(dá)到《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求，即“前室、合用前室、消防電梯前室，封閉避難層（間）壓力為25Pa”、“防煙樓梯間壓力為500Pa”、“樓梯間宜隔2～3層設(shè)一個加壓送風(fēng)口，前室的加壓送風(fēng)口應(yīng)每層設(shè)一個”。所以在實際安裝使用的過程中會有如下情況：首先是常開百葉風(fēng)口一般均用于樓梯間的加壓送風(fēng)口；其次是前室（合用前室）的加壓送風(fēng)口一般采用常閉式（帶電接點）和常開百葉風(fēng)口。

　　常開百葉風(fēng)口的特點是消防管理方便、系統(tǒng)簡單、可靠性高，投資成本低。開啟門數(shù)的增加基于保證正壓度所需的風(fēng)量而增加，實際情況中開啟門數(shù)與設(shè)計是否一致直接關(guān)系到著火層前室的送風(fēng)量，但常閉式風(fēng)口則優(yōu)化了這樣的缺陷。消防控制室接收到火災(zāi)發(fā)生的指令后只開啟著火層及其相鄰層前室的送風(fēng)口，這些層的送風(fēng)量基本不受其它樓層前室開門與否的影響，更有利于這些樓層的防煙效果。

　　但是，如果在送風(fēng)前樓梯間、前室的防火門處于關(guān)閉狀態(tài)，一旦送風(fēng)則室內(nèi)的壓力會驟然升高，走廊至前室門的開啟將受到直接影響，因此在每層前室都需要裝配泄壓閥。如果加壓送風(fēng)口采用常開百葉風(fēng)口，就需要在加壓風(fēng)機的壓出管口加設(shè)止回裝置。

　　對于高層建筑來說，可采用樓井豎向分區(qū)，并在兩區(qū)的送風(fēng)之間利用避難層隔斷設(shè)密閉門，以此來降低熱壓對加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的影響。

　　3 加壓送風(fēng)量的設(shè)定

　　《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中指明“高層建筑防煙樓梯間及其前室，合用前室和消防電梯間前室的機械加壓送風(fēng)量應(yīng)由計算確定，或按表8.3.2-1至表8.3.2～8.3.4的規(guī)定

　　確定，當(dāng)計算值和本表不一致時，應(yīng)按兩者中較大值確定”。

表1 加壓送風(fēng)風(fēng)量（m³/h）

　　注：表中1~4風(fēng)量按2.0m×1.6m雙扇門的開啟來定，當(dāng)采用單扇門時，表中風(fēng)量乘0.75，當(dāng)有兩個或兩個以上出入口進(jìn)，表中風(fēng)量乘1.5～1.75。如果建筑物層高超過32層時，加壓送風(fēng)系統(tǒng)就需要分段設(shè)置。

　　加壓送風(fēng)量要根據(jù)計算來設(shè)定，并非建筑物的層數(shù)符合表中的要求，便可直接按照表中加壓送風(fēng)量的數(shù)值。

　　對防煙樓梯間及其前室，消防電梯間前室和合用前室的加壓送風(fēng)量的計算方法不下20種，由于送風(fēng)量計算受壓力影響而復(fù)雜多變，即使同一條件的工程，由于計算公式選取不同以及計算公式設(shè)置的條件的差異都會導(dǎo)致其結(jié)果的不同。但為了防煙樓梯間及其前室在發(fā)生火災(zāi)時不受到濃煙的侵害，防煙樓梯間及其前室的所有門都處于關(guān)閉狀態(tài)時，所送的風(fēng)量應(yīng)使得其保證一定的正壓值，從而阻止?jié)鉄熗ㄟ^門縫滲入。

　　據(jù)以上分析各種類型的計算公式均以保持加壓部位需要的正壓值及開啟著火層疏散通道門時保持門洞處的風(fēng)速這兩個條件為基本理論依據(jù)，對此主要使用壓差法和流速法：

　　阻止煙氣通過正在開啟的疏散門進(jìn)入疏散通道的必要風(fēng)速是門洞斷面風(fēng)速，所以此方法中采用0.7m/s～1.0m/s的風(fēng)速。

　　除考慮加壓送風(fēng)量的計算中以上因素外，還應(yīng)考慮熱壓作用對加壓送風(fēng)量的影響。另外，北方地區(qū)室外溫度降低時加壓風(fēng)量就需要增加，而且建筑樓層越高，增加的幅度越大。

　　4 加壓送風(fēng)機的選用與消防控制

　　加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的控制屬整個高層建筑消防控制的一部分。建筑物的任何樓層發(fā)生火災(zāi)時，消防控制室就會啟動所有加壓送風(fēng)系統(tǒng)，如果前室采用常閉式送風(fēng)口，還需要開

　　啟著火層及其相鄰的前室加壓送風(fēng)口。

　　普通離心風(fēng)機或斜流風(fēng)機一般就能滿足加壓送風(fēng)放煙系統(tǒng)的使用，因斜流風(fēng)機安裝靈活且占地面積小所以在一般設(shè)計中使用較多。在選用加壓送風(fēng)機時要注意風(fēng)機新風(fēng)入口不受火煙威脅或污染以及除計算不利環(huán)路的管道壓頭損失外，同時還應(yīng)附加樓梯間50Pa，前室25Pa的余壓值。

　　5 安科瑞余壓監(jiān)控系統(tǒng)及產(chǎn)品選型

　　5.1系統(tǒng)簡介

　　針對各類機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用特點，安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)了余壓監(jiān)控系統(tǒng)，是集工業(yè)計算機技術(shù)、通訊、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及消防二總線于一體的智能化系統(tǒng)。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時實時自動巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域壓力變化等工作狀態(tài)，對超壓故障發(fā)出報警信號并記錄，當(dāng)防煙樓梯間或前室余壓值達(dá)到超壓監(jiān)控值時，余壓探測器發(fā)出報警信號，余壓控制器打開加壓風(fēng)機風(fēng)管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區(qū)間值后，余壓探測器發(fā)出信號，余壓控制器關(guān)閉旁通閥，通過控制旁通閥的開啟，來保持余壓值穩(wěn)定在規(guī)范要求的區(qū)間值內(nèi)，系統(tǒng)具有實時性、數(shù)字化、智能化，自動化連續(xù)監(jiān)控的特點。余壓監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。

　　余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓監(jiān)控器（主機）、余壓控制器、余壓探測器、風(fēng)閥執(zhí)行器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件等部分或全部設(shè)備組成滿足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中的功能需求。

設(shè)計說明：

　　①　余壓監(jiān)控器（主機）與余壓控制器之間是485通訊，連接方式為手拉手連接，線型NH-RVSP 2*1.5mm2，通訊距離為500米；

　　②　主機支持2路RS485通訊回路，每條回路可連接32個余壓控制器；

　　③　余壓控制器與余壓探測器之間為二總線通訊，通訊距離500m， 線型NH-RVSP2*2.5mm2；

　?、堋∫恢挥鄩嚎刂破骺蓭?20個余壓探測器。

　　5.2 產(chǎn)品型號及功能

　　5.2.1 ARPM100/B3余壓監(jiān)控器

產(chǎn)品特性：

　　?電源：15～28VDC（二總線）

　　?工作電流： ＜4mA

　　?測量范圍： -1000Pa~1000Pa

　　?通訊方式： 二總線

　　?尺寸：86mm*86mm*20mm

　　?安裝孔距：60mm

　　?安裝方式：86盒安裝

　　?工作溫度：-20℃-70℃

　　?儲存溫度：-40℃-85℃

　　LED顯示：

　　?運行指示燈：當(dāng)設(shè)備正在處于通訊狀態(tài)時，運行指示燈閃爍。

　　?故障指示燈：當(dāng)設(shè)備自校準(zhǔn)失敗時，故障指示燈點亮。

　　?報警指示燈：當(dāng)探測器檢測到余壓差值超出設(shè)定值時，報警指示燈點亮。

　　?安裝接線

　　5.2.3 ARPM-C余壓控制器

產(chǎn)品特性：

　　?工作電源：  AC 220V  50Hz

　　?功耗： 待機狀態(tài)＜3W，動作狀態(tài)＜10W

　　?執(zhí)行輸出：24V（接執(zhí)行器）

　　?開關(guān)量輸入：2路

　　?開關(guān)量輸出：1路繼電器輸出

　　?通訊：1路二總線、1路RS485

　　?通訊距離：500m

　　?安裝方式：導(dǎo)軌式安裝

　　?工作溫度范圍： -20℃～60℃

　　?儲存溫度范圍：-30℃～80℃

　　?環(huán)境濕度：相對濕度≤90%，不結(jié)露

　　?防護(hù)等級： IP30

　　?產(chǎn)品符合：GB16806-2006

　　?外形尺寸

6 結(jié)論

　　加壓送風(fēng)防煙方式是目前國內(nèi)外認(rèn)為安全的一種防煙方式，合理的設(shè)計能取得較好的使用效果。實際生活中的運用是比較好的檢驗證明。設(shè)計人員在高層建筑設(shè)計方案階段就應(yīng)考慮好防火分區(qū)，防煙分區(qū)的劃分，從而確定合理的、安全可靠的防排煙方式，這是保護(hù)國家財產(chǎn)和人民生命安全的重要措施和保證，應(yīng)引起高度重視。