楼梯间及其前室机械加压送风量计算方法分析

浅谈防排烟系统与消防动控制第1-页共10页楼梯间及其前室机械加压送风量计算方法分析1、前言高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井等竖向管井，如没有考虑防排烟措施，由于烟囱效应，在发生火灾时，将成为火势迅速蔓延的主要途径。高层建筑每一个水平防火分区根据人员的疏散流程，是从第一安全地带（走廊），到第二安全地带（楼梯间前室），到第三安全地带（疏散楼梯），再到室外的过程。所以，防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，应设独立的防排烟设施。防排烟方式可分为自然排烟、机械排烟和机械加压送风方式。对此，《高层民用建筑设计防火\o"规范"规范》做出了明确的规定。但是，对于高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量的计算方法，并没有做出明确规定，各个设计院、甚至每个人对规范的理解有所不同，在计算中也可能采用了不同的设计方法，笔者也曾对同样的工程采用不同的方法进行计算。\o"资料"资料表明，对防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室的正压送风量的计算方法统计起来约有二十多种，至今尚无统一。其原因主要是影响正压送风量的因素较复杂，而且各种计算公式的出发点不同，选用不同的计算公式，其结果差别较大。本文将对高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量的计算方法进行分析。2、计算模型的假定条件由于在火灾发生时，门的开启状况，系统的运行控制方式多种多样，所以计算防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室的正压送风量时，首先应该确定计算模型的假定条件。根据《高层民用建筑设计防火规范》DB50045-95、《上海市民用建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2000，我们作出四个假设：（1）、任意一层着火时，当系统门（楼梯间开向前室、前室开向走廊的门）全闭时，正压送风系统应保证走廊→前室或合用前室→楼梯间的压力呈递增分布，防烟楼梯间压力值为40Pa至50Pa，前室或合用前室的压力值为25Pa至30Pa.（2）、同时打开任一模拟着火层及其上下一层的防火门，其它层的防火门均关闭，模拟火灾层各门洞处的风速应大于等于0.7m/s.（3）、楼梯间采用常开风口。（4）、前室或合用前室采用常闭风口。第四个假定条件目前尚有争论。关于前室的控制方法，目前常见的有下列三种：（1）、前室或合用前室采用常闭风口，火灾时只开启着火层。（2）、前室或合用前室采用常闭风口，火灾时开启着火层及其上下相邻两层，即开启三层前室的风口。（3）、前室或合用前室采用常开风口。我们认为当前室采用带启闭信号的常闭防火门时，可设常开式加压送风口。鉴于目前国内的产品质量及管理制度不尽完善。因此设计时优先考虑常闭式加压送风口。3、计算基本公式的选取及参数的确定3.1国家规范计算方法国家规范《高层民用建筑设计防火规范》DB50045-95第8.3.1规定，不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室应设置独立的防烟设施。其加压送风量应由计算确定，或按表中规定确定，当计算值和本表不一致时，应按两者中较大值确定。条文说明中指出，作为计算理论依据选用两个公式作为基本计算公式：（1）、采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室及合用前室，其加压送风量按照当门关闭时保持一定正压值计算（压差法），送风量为Ly=0.827f△P1/b×3600×1.25（1）式中△P—门窗两侧的压差值，根据加压部位取25-50Pab—指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.60.827—计算常数1.25—不严密处附加系数f—门窗缝隙的计算漏风总面积，m2（2）。采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯及合用前室，当门开启时，保持门洞处一定风速所需的风量（风速法）Lv=3600nFv（1+b）/a（2）F—每个门的开启面积，m2v—开启门洞处的平均风速，取0.6-1.0m/sa—背压系数，根据加压间密封程度取0.6-1.0b—漏风附加率，取0.1-0.2n—同时开启门的计算数量。当建筑物为20层以下时取2，当建筑物为20层及其以上时取3.3.4两种方法的结合结合两种计算方法，笔者认为，在计算前室的正压送风量时，应该是由以下三部分组成：（1）保持着火层的门（前室开向走道）开启时，规定门洞风速所需的送风量。开启门的数量取1，即着火层的门。这一点与上海规程一致。（2）着火层电梯门的总漏风量（仅对于合用前室）。取消了上海规程中的保持加压部位规定正压值所需的送风量L1。另外，还应计算当着火层门关闭时，保持前室和楼梯间一定正压值所需的送风量，二者的差值作为计算余压阀大小的依据。设计中，可以在楼梯间或前室设置泄压阀，也可以在送风机出风管路上设置压差旁通阀，或者采用变频风机使其满足实际所需正压送风量，以保证楼梯间及前室所需要的正压值。参考文献1.中华人民共和国公安部主编，高层民用建筑设计防火规范，DB50045-95，北京，中国计划出版社，2001.8；2.公安部上海消防科学研究所，上海市消防局主编，上海市民用建筑防排烟技规程，DGJ08-88-2000；3.陆耀庆，实用供热空调设计手册，北京，中国建筑工业出版社，1993.6；4.钱以明，高层建筑空调与节能，上海，同济大学出版社，1990.2.作者：方伟杨国荣任兵防排烟系统与消防联动控制摘要：本文描述了几种典型的防排烟系统与电气联动控制具体的实现方案；详细描述防排烟系统的电气控制原理及与消防报警系统的接口、联动控制关系。关键词：防排烟系统电气控制联动控制在《建筑设计防火规范》GBJ16-87和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95中均明确规定了高层及其它各类现代建筑的防排烟系统的设置要求。在消防验收检测过程中，建筑防排烟系统与消防报警系统的联动控制是一项重要的功能检测项目。防排烟系统、消防报警系统及消防联动控制系统是两个相对独立且密切相关的系统。根据不同类型、功能的建筑，防排烟系统的设置形式不同，与消防报警系统的联动控制实现的方式也有所不同。笔者在以往的工程项目实施过程中，遇到的比较典型的几种防排烟系统。下面一一做介绍，以供参考。一、几种典型的防排烟系统：1、通风与排烟系统分开设置。在通风、空调系统的送、回风管路上设置防火阀，平时呈开启状态，当火灾一旦发生，管道内气体温度达到70℃时即自行关闭。在排烟系统管道上或排烟风机的排风口处设置排烟阀，平时呈关闭状态，当火灾发生时，通过火灾报警信号手动或自动开启阀门，根据系统功能配合排烟，当管道内烟气温度达到2802、通风与排烟共用一套系统。在系统管道上或排风兼排烟风机的排风口处设置排烟阀，平时呈开启状态，排风兼排烟风机低速运行。一旦火灾发生时，排风兼排烟风机高速运行。3、通风与排烟共用一套风管，分别设置通风机和排烟风机。在系统管道上设置排烟阀，在系统管道末端设置“T”风管将通风机和排烟风机与系统风管连通。通风机的送风口处设置防火阀，平时呈开启状态，当火灾一旦发生，电动关闭，风机关闭；排烟风机的排风口处排烟阀，平时呈关闭状态，当火灾一旦发生，电动开启，风机启动。（如右图所示）二、电气联动控制原理1通风与排烟系统分开设置1.1控制流程：火灾信号火灾信号通风系统排烟系统消防报警系统主机N消防联动控制系统Y手动/自动手动/自动1.2控制原理：1.2.1平时只运行通风系统。通风系统中防火阀开启，通风机正常运行，当防火阀关闭时，通风机停止运行；排烟系统中排烟阀关闭，排烟风机不运行。1.2.2一旦火灾发生1）消防报警系统火灾探测器将火灾信号传送至消防主机。2）消防主机确认火灾后，发出信号至消防联动柜。3）通过消防联动柜手动/自动分别发出控制信号，停止通风机，关闭防火阀，通风系统停止使用；开启防火阀，启动排烟机，排烟系统投入使用。为了确保安全，排烟机一般不通过消防联动控制系统自动关闭，而只设置手动关闭方式。4）防火阀关闭信号，排烟阀开启信号，通风机和排烟风机运行信号反馈到消防中心。1.3消防中心监控点一览表：DIDO（点动）开启信号关闭信号低速运行信号高速运行信号开风阀关风阀开启控制停止控制1111111112通风与排烟共用一套系统2.1控制流程：消防报警系统主机火灾信号排风兼排烟系统Y消防联动控制系统N消防报警系统主机火灾信号排风兼排烟系统Y消防联动控制系统N2.2控制原理：排风兼排烟系统，排风与排烟的方向一致。2.2.1该系统中排烟阀为常开状态，平时风机低速运行，完成通风功能。2.2.2一旦火灾发生：1）消防报警系统火灾探测器将火灾信号传送至消防主机。2）消防主机确认火灾后，发出信号至消防联动柜。3）通过消防联动柜手动/自动分别发出控制信号，排风兼排烟风机低速运行转为高速运行，完成排烟功能。4）排烟阀关闭信号，排风兼排烟风机运行信号反馈到消防中心。2.3消防中心监控点一览表：DIDO（点动）开启信号关闭信号低速运行信号高速运行信号开风阀关风阀低速运转高速运转1111113、通风与排烟共用一套风管，分别设置通风机和排烟风机3.1控制流程：火灾信号火灾信号消防报警系统主机N消防联动控制系统Y3.2控制原理：该系统通风机出风口设置防火阀，排烟机出风口设置排烟阀，风管中设置排烟阀（常开）。该系统排风与排烟的方向相反。3.2.1平时该系统中防火阀为开启状态，通风机运行，完成通风功能。排烟阀为关闭状态，排烟机停止。3.2.2一旦火灾发生：1）消防报警系统火灾探测器将火灾信号传送至消防主机。2）消防主机确认火灾后，发出信号至消防联动柜。3）通过消防联动柜手动/自动分别发出控制信号至，通过控制箱完成下列控制，完成排烟功能。停止通风机停止通风机关闭防火阀开启排烟阀阀启动排烟机阀4）防火阀关闭信号，排烟阀开启信号，通风机和排烟风机运行信号反馈到消防中心。3.3消防中心监控点一览表：DIDO开启信号关闭信号低速运行信号高速运行信号开风阀关风阀开启控制停