樓梯間及其前室機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算方法分析

淺談防排煙系統(tǒng)與消防動(dòng)控制第1-頁(yè)共10頁(yè)樓梯間及其前室機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算方法分析1、前言高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井等豎向管井，如沒(méi)有考慮防排煙措施，由于煙囪效應(yīng)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將成為火勢(shì)迅速蔓延的主要途徑。高層建筑每一個(gè)水平防火分區(qū)根據(jù)人員的疏散流程，是從第一安全地帶（走廊），到第二安全地帶（樓梯間前室），到第三安全地帶（疏散樓梯），再到室外的過(guò)程。所以，防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室，應(yīng)設(shè)獨(dú)立的防排煙設(shè)施。防排煙方式可分為自然排煙、機(jī)械排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)方式。對(duì)此，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火\o"規(guī)范"規(guī)范》做出了明確的規(guī)定。但是，對(duì)于高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量的計(jì)算方法，并沒(méi)有做出明確規(guī)定，各個(gè)設(shè)計(jì)院、甚至每個(gè)人對(duì)規(guī)范的理解有所不同，在計(jì)算中也可能采用了不同的設(shè)計(jì)方法，筆者也曾對(duì)同樣的工程采用不同的方法進(jìn)行計(jì)算。\o"資料"資料表明，對(duì)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室的正壓送風(fēng)量的計(jì)算方法統(tǒng)計(jì)起來(lái)約有二十多種，至今尚無(wú)統(tǒng)一。其原因主要是影響正壓送風(fēng)量的因素較復(fù)雜，而且各種計(jì)算公式的出發(fā)點(diǎn)不同，選用不同的計(jì)算公式，其結(jié)果差別較大。本文將對(duì)高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量的計(jì)算方法進(jìn)行分析。2、計(jì)算模型的假定條件由于在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，門(mén)的開(kāi)啟狀況，系統(tǒng)的運(yùn)行控制方式多種多樣，所以計(jì)算防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室的正壓送風(fēng)量時(shí)，首先應(yīng)該確定計(jì)算模型的假定條件。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》DB50045-95、《上海市民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》DGJ08-88-2000，我們作出四個(gè)假設(shè)：（1）、任意一層著火時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)門(mén)（樓梯間開(kāi)向前室、前室開(kāi)向走廊的門(mén)）全閉時(shí)，正壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)保證走廊→前室或合用前室→樓梯間的壓力呈遞增分布，防煙樓梯間壓力值為40Pa至50Pa，前室或合用前室的壓力值為25Pa至30Pa.（2）、同時(shí)打開(kāi)任一模擬著火層及其上下一層的防火門(mén)，其它層的防火門(mén)均關(guān)閉，模擬火災(zāi)層各門(mén)洞處的風(fēng)速應(yīng)大于等于0.7m/s.（3）、樓梯間采用常開(kāi)風(fēng)口。（4）、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口。第四個(gè)假定條件目前尚有爭(zhēng)論。關(guān)于前室的控制方法，目前常見(jiàn)的有下列三種：（1）、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口，火災(zāi)時(shí)只開(kāi)啟著火層。（2）、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口，火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟著火層及其上下相鄰兩層，即開(kāi)啟三層前室的風(fēng)口。（3）、前室或合用前室采用常開(kāi)風(fēng)口。我們認(rèn)為當(dāng)前室采用帶啟閉信號(hào)的常閉防火門(mén)時(shí)，可設(shè)常開(kāi)式加壓送風(fēng)口。鑒于目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量及管理制度不盡完善。因此設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮常閉式加壓送風(fēng)口。3、計(jì)算基本公式的選取及參數(shù)的確定3.1國(guó)家規(guī)范計(jì)算方法國(guó)家規(guī)范《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》DB50045-95第8.3.1規(guī)定，不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的防煙設(shè)施。其加壓送風(fēng)量應(yīng)由計(jì)算確定，或按表中規(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。條文說(shuō)明中指出，作為計(jì)算理論依據(jù)選用兩個(gè)公式作為基本計(jì)算公式：（1）、采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間及其前室，消防電梯前室及合用前室，其加壓送風(fēng)量按照當(dāng)門(mén)關(guān)閉時(shí)保持一定正壓值計(jì)算（壓差法），送風(fēng)量為L(zhǎng)y=0.827f△P1/b×3600×1.25（1）式中△P—門(mén)窗兩側(cè)的壓差值，根據(jù)加壓部位取25-50Pab—指數(shù)，對(duì)于門(mén)縫及較大漏風(fēng)面積取2，對(duì)于窗縫取1.60.827—計(jì)算常數(shù)1.25—不嚴(yán)密處附加系數(shù)f—門(mén)窗縫隙的計(jì)算漏風(fēng)總面積，m2（2）。采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間及其前室，消防電梯及合用前室，當(dāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，保持門(mén)洞處一定風(fēng)速所需的風(fēng)量（風(fēng)速法）Lv=3600nFv（1+b）/a（2）F—每個(gè)門(mén)的開(kāi)啟面積，m2v—開(kāi)啟門(mén)洞處的平均風(fēng)速，取0.6-1.0m/sa—背壓系數(shù)，根據(jù)加壓間密封程度取0.6-1.0b—漏風(fēng)附加率，取0.1-0.2n—同時(shí)開(kāi)啟門(mén)的計(jì)算數(shù)量。當(dāng)建筑物為20層以下時(shí)取2，當(dāng)建筑物為20層及其以上時(shí)取3.3.4兩種方法的結(jié)合結(jié)合兩種計(jì)算方法，筆者認(rèn)為，在計(jì)算前室的正壓送風(fēng)量時(shí)，應(yīng)該是由以下三部分組成：（1）保持著火層的門(mén)（前室開(kāi)向走道）開(kāi)啟時(shí)，規(guī)定門(mén)洞風(fēng)速所需的送風(fēng)量。開(kāi)啟門(mén)的數(shù)量取1，即著火層的門(mén)。這一點(diǎn)與上海規(guī)程一致。（2）著火層電梯門(mén)的總漏風(fēng)量（僅對(duì)于合用前室）。取消了上海規(guī)程中的保持加壓部位規(guī)定正壓值所需的送風(fēng)量L1。另外，還應(yīng)計(jì)算當(dāng)著火層門(mén)關(guān)閉時(shí)，保持前室和樓梯間一定正壓值所需的送風(fēng)量，二者的差值作為計(jì)算余壓閥大小的依據(jù)。設(shè)計(jì)中，可以在樓梯間或前室設(shè)置泄壓閥，也可以在送風(fēng)機(jī)出風(fēng)管路上設(shè)置壓差旁通閥，或者采用變頻風(fēng)機(jī)使其滿足實(shí)際所需正壓送風(fēng)量，以保證樓梯間及前室所需要的正壓值。參考文獻(xiàn)1.中華人民共和國(guó)公安部主編，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，DB50045-95，北京，中國(guó)計(jì)劃出版社，2001.8；2.公安部上海消防科學(xué)研究所，上海市消防局主編，上海市民用建筑防排煙技規(guī)程，DGJ08-88-2000；3.陸耀慶，實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993.6；4.錢(qián)以明，高層建筑空調(diào)與節(jié)能，上海，同濟(jì)大學(xué)出版社，1990.2.作者：方偉楊國(guó)榮任兵防排煙系統(tǒng)與消防聯(lián)動(dòng)控制摘要：本文描述了幾種典型的防排煙系統(tǒng)與電氣聯(lián)動(dòng)控制具體的實(shí)現(xiàn)方案；詳細(xì)描述防排煙系統(tǒng)的電氣控制原理及與消防報(bào)警系統(tǒng)的接口、聯(lián)動(dòng)控制關(guān)系。關(guān)鍵詞：防排煙系統(tǒng)電氣控制聯(lián)動(dòng)控制在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95中均明確規(guī)定了高層及其它各類現(xiàn)代建筑的防排煙系統(tǒng)的設(shè)置要求。在消防驗(yàn)收檢測(cè)過(guò)程中，建筑防排煙系統(tǒng)與消防報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制是一項(xiàng)重要的功能檢測(cè)項(xiàng)目。防排煙系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立且密切相關(guān)的系統(tǒng)。根據(jù)不同類型、功能的建筑，防排煙系統(tǒng)的設(shè)置形式不同，與消防報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的方式也有所不同。筆者在以往的工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，遇到的比較典型的幾種防排煙系統(tǒng)。下面一一做介紹，以供參考。一、幾種典型的防排煙系統(tǒng)：1、通風(fēng)與排煙系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置。在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的送、回風(fēng)管路上設(shè)置防火閥，平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)一旦發(fā)生，管道內(nèi)氣體溫度達(dá)到70℃時(shí)即自行關(guān)閉。在排煙系統(tǒng)管道上或排煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口處設(shè)置排煙閥，平時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)，根據(jù)系統(tǒng)功能配合排煙，當(dāng)管道內(nèi)煙氣溫度達(dá)到2802、通風(fēng)與排煙共用一套系統(tǒng)。在系統(tǒng)管道上或排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口處設(shè)置排煙閥，平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行。一旦火災(zāi)發(fā)生時(shí)，排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行。3、通風(fēng)與排煙共用一套風(fēng)管，分別設(shè)置通風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)。在系統(tǒng)管道上設(shè)置排煙閥，在系統(tǒng)管道末端設(shè)置“T”風(fēng)管將通風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)風(fēng)管連通。通風(fēng)機(jī)的送風(fēng)口處設(shè)置防火閥，平時(shí)呈開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)一旦發(fā)生，電動(dòng)關(guān)閉，風(fēng)機(jī)關(guān)閉；排煙風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口處排煙閥，平時(shí)呈關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)一旦發(fā)生，電動(dòng)開(kāi)啟，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。（如右圖所示）二、電氣聯(lián)動(dòng)控制原理1通風(fēng)與排煙系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置1.1控制流程：火災(zāi)信號(hào)火災(zāi)信號(hào)通風(fēng)系統(tǒng)排煙系統(tǒng)消防報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)N消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)Y手動(dòng)/自動(dòng)手動(dòng)/自動(dòng)1.2控制原理：1.2.1平時(shí)只運(yùn)行通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)中防火閥開(kāi)啟，通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，當(dāng)防火閥關(guān)閉時(shí)，通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行；排煙系統(tǒng)中排煙閥關(guān)閉，排煙風(fēng)機(jī)不運(yùn)行。1.2.2一旦火災(zāi)發(fā)生1）消防報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器將火災(zāi)信號(hào)傳送至消防主機(jī)。2）消防主機(jī)確認(rèn)火災(zāi)后，發(fā)出信號(hào)至消防聯(lián)動(dòng)柜。3）通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)柜手動(dòng)/自動(dòng)分別發(fā)出控制信號(hào)，停止通風(fēng)機(jī)，關(guān)閉防火閥，通風(fēng)系統(tǒng)停止使用；開(kāi)啟防火閥，啟動(dòng)排煙機(jī)，排煙系統(tǒng)投入使用。為了確保安全，排煙機(jī)一般不通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，而只設(shè)置手動(dòng)關(guān)閉方式。4）防火閥關(guān)閉信號(hào)，排煙閥開(kāi)啟信號(hào)，通風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)反饋到消防中心。1.3消防中心監(jiān)控點(diǎn)一覽表：DIDO（點(diǎn)動(dòng)）開(kāi)啟信號(hào)關(guān)閉信號(hào)低速運(yùn)行信號(hào)高速運(yùn)行信號(hào)開(kāi)風(fēng)閥關(guān)風(fēng)閥開(kāi)啟控制停止控制1111111112通風(fēng)與排煙共用一套系統(tǒng)2.1控制流程：消防報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)火災(zāi)信號(hào)排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)Y消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)N消防報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)火災(zāi)信號(hào)排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)Y消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)N2.2控制原理：排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，排風(fēng)與排煙的方向一致。2.2.1該系統(tǒng)中排煙閥為常開(kāi)狀態(tài)，平時(shí)風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行，完成通風(fēng)功能。2.2.2一旦火災(zāi)發(fā)生：1）消防報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器將火災(zāi)信號(hào)傳送至消防主機(jī)。2）消防主機(jī)確認(rèn)火災(zāi)后，發(fā)出信號(hào)至消防聯(lián)動(dòng)柜。3）通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)柜手動(dòng)/自動(dòng)分別發(fā)出控制信號(hào)，排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行轉(zhuǎn)為高速運(yùn)行，完成排煙功能。4）排煙閥關(guān)閉信號(hào)，排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)反饋到消防中心。2.3消防中心監(jiān)控點(diǎn)一覽表：DIDO（點(diǎn)動(dòng)）開(kāi)啟信號(hào)關(guān)閉信號(hào)低速運(yùn)行信號(hào)高速運(yùn)行信號(hào)開(kāi)風(fēng)閥關(guān)風(fēng)閥低速運(yùn)轉(zhuǎn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)1111113、通風(fēng)與排煙共用一套風(fēng)管，分別設(shè)置通風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)3.1控制流程：火災(zāi)信號(hào)火災(zāi)信號(hào)消防報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)N消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)Y3.2控制原理：該系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口設(shè)置防火閥，排煙機(jī)出風(fēng)口設(shè)置排煙閥，風(fēng)管中設(shè)置排煙閥（常開(kāi)）。該系統(tǒng)排風(fēng)與排煙的方向相反。3.2.1平時(shí)該系統(tǒng)中防火閥為開(kāi)啟狀態(tài)，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行，完成通風(fēng)功能。排煙閥為關(guān)閉狀態(tài)，排煙機(jī)停止。3.2.2一旦火災(zāi)發(fā)生：1）消防報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器將火災(zāi)信號(hào)傳送至消防主機(jī)。2）消防主機(jī)確認(rèn)火災(zāi)后，發(fā)出信號(hào)至消防聯(lián)動(dòng)柜。3）通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)柜手動(dòng)/自動(dòng)分別發(fā)出控制信號(hào)至，通過(guò)控制箱完成下列控制，完成排煙功能。停止通風(fēng)機(jī)停止通風(fēng)機(jī)關(guān)閉防火閥開(kāi)啟排煙閥閥啟動(dòng)排煙機(jī)閥4）防火閥關(guān)閉信號(hào)，排煙閥開(kāi)啟信號(hào)，通風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)反饋到消防中心。3.3消防中心監(jiān)控點(diǎn)一覽表：DIDO開(kāi)啟信號(hào)關(guān)閉信號(hào)低速運(yùn)行信號(hào)高速運(yùn)行信號(hào)開(kāi)風(fēng)閥關(guān)風(fēng)閥開(kāi)啟控制停