安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：機(jī)械排煙、自然排煙、機(jī)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(shí)，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(duì)員進(jìn)行撲救火災(zāi)的主要運(yùn)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(shí)撲救的要求，國(guó)內(nèi)、外高層建筑設(shè)計(jì)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(duì)加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(shí)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(shí)對(duì)消防電梯井、樓梯間及其前室加壓送風(fēng)之間形成一個(gè)壓力差，從而阻止因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生的濃煙入侵這些空間。實(shí)際就是火災(zāi)產(chǎn)生時(shí)，由消防中心聯(lián)動(dòng)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(shí)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(jī)通過豎井混凝土通道作為災(zāi)層與上下相鄰樓層的機(jī)械加壓送風(fēng)。由于該放煙系統(tǒng)擁有簡(jiǎn)單、可靠的安全性能等，近年來廣泛被國(guó)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(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)用的經(jīng)驗(yàn)下總結(jié)得知，在設(shè)計(jì)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)時(shí)需要確定以下條件：加壓送風(fēng)的風(fēng)量；加壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓；消防中心與加壓送風(fēng)系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)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(jì)要點(diǎn)有：樓梯間和合用前室應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)：為滿足防煙效果，設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算確定的加壓送風(fēng)量不應(yīng)小于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的數(shù)值。每層都需要設(shè)立一個(gè)前室常閉式加壓送風(fēng)口。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙感器一旦探測(cè)到火災(zāi)發(fā)生，就會(huì)立即將訊號(hào)傳輸至消防控制中心，控制中心會(huì)啟動(dòng)加風(fēng)機(jī)同時(shí)發(fā)出啟動(dòng)火災(zāi)層上、下鄰樓層前室的送風(fēng)口，對(duì)前室進(jìn)行加壓送風(fēng)。

　　為了提高防煙的效果，在設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)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(gè)加壓送風(fēng)口，前室的加壓送風(fēng)口應(yīng)每層設(shè)一個(gè)”。所以在實(shí)際安裝使用的過程中會(huì)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(diǎn)）和常開百葉風(fēng)口。

　　常開百葉風(fēng)口的特點(diǎn)是消防管理方便、系統(tǒng)簡(jiǎn)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(shí)際情況中開啟門數(shù)與設(shè)計(jì)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(huì)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(jī)的壓出管口加設(shè)止回裝置。

　　對(duì)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(duì)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(jì)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(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)由計(jì)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(jì)算值和本表不一致時(shí)，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(shí)，表中風(fēng)量乘0.75，當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)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(shí)，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(jì)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(duì)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(jì)算方法不下20種，由于送風(fēng)量計(jì)算受壓力影響而復(fù)雜多變，即使同一條件的工程，由于計(jì)算公式選取不同以及計(jì)算公式設(shè)置的條件的差異都會(huì)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(shí)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(shí)，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(jì)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(shí)保持門洞處的風(fēng)速這兩個(gè)條件為基本理論依據(jù)，對(duì)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(jì)算中以上因素外，還應(yīng)考慮熱壓作用對(duì)加壓送風(fēng)量的影響。另外，北方地區(qū)室外溫度降低時(shí)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(jī)的選用與消防控制

　　加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的控制屬整個(gè)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(shí)，消防控制室就會(huì)啟動(dòng)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(jī)或斜流風(fēng)機(jī)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(jī)安裝靈活且占地面積小所以在一般設(shè)計(jì)中使用較多。在選用加壓送風(fēng)機(jī)時(shí)要注意風(fēng)機(jī)新風(fēng)入口不受火煙威脅或污染以及除計(jì)算不利環(huán)路的管道壓頭損失外，同時(shí)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(jiǎn)介

　　針對(duì)各類機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，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(jì)算機(jī)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(hào)傳感器，24小時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域壓力變化等工作狀態(tài)，對(duì)超壓故障發(fā)出報(bào)警信號(hào)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(shí)，余壓探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，余壓控制器打開加壓風(fēng)機(jī)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(cè)器發(fā)出信號(hào)，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(shí)時(shí)性、數(shù)字化、智能化，自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)控的特點(diǎn)。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(jī)）、余壓控制器、余壓探測(cè)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(jì)防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的功能需求。

設(shè)計(jì)說明：

　?、佟∮鄩罕O(jiān)控器（主機(jī)）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(jī)支持2路RS485通訊回路，每條回路可連接32個(gè)余壓控制器；

　?、邸∮鄩嚎刂破髋c余壓探測(cè)器之間為二總線通訊，通訊距離500m， 線型NH-RVSP2*2.5mm2；

　　④　一只余壓控制器可帶120個(gè)余壓探測(cè)器。

　　5.2 產(chǎn)品型號(hào)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(cè)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(chǔ)存溫度：-40℃-85℃

　　LED顯示：

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

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

　　?報(bào)警指示燈：當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到余壓差值超出設(shè)定值時(shí)，報(bào)警指示燈點(diǎn)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(jī)狀態(tài)＜3W，動(dòng)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(chǔ)存溫度范圍：-30℃～80℃

　　?環(huán)境濕度：相對(duì)濕度≤90%，不結(jié)露

　　?防護(hù)等級(jí)： 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(guó)內(nèi)外認(rèn)為安全的一種防煙方式，合理的設(shè)計(jì)能取得較好的使用效果。實(shí)際生活中的運(yùn)用是比較好的檢驗(yàn)證明。設(shè)計(jì)人員在高層建筑設(shè)計(jì)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(guó)家財(cái)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。