高層建筑消防配套加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)設(shè)計研究

李成

摘 要:要使高層建筑確保加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行,設(shè)計人員必須要充分考慮各方面制約因素, 更合理的進(jìn)行設(shè)計。本文分析了基于樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室的加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)對高層建筑防煙的設(shè)計中的一些常見問題,提出了在設(shè)計中應(yīng)該注意的事項。

關(guān)鍵詞: 高層建筑防煙加壓送風(fēng)放煙

中圖分類號：TS958文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言

當(dāng)高層建筑發(fā)送發(fā)生火災(zāi)，防煙樓梯間是建筑內(nèi)人員緊急疏散的唯一安全通道,而消防隊員進(jìn)行撲救火災(zāi)的主要運(yùn)輸工具是消防電梯。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。

1、排煙系統(tǒng)簡介

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%；最后就是排煙窗的開設(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。

因自然排煙的排煙能力有限，致使在不具備自然排煙條件的的高層建筑內(nèi)，設(shè)置加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)是唯一的選擇，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?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生的濃煙入侵這些空間。由于該放煙系統(tǒng)運(yùn)行簡單、可靠，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

通過當(dāng)前經(jīng)驗(yàn)可知，在設(shè)計機(jī)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(jī)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(diǎn)：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(jī)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)。

為了有效的提高防煙的效果，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 層～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(shí)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(diǎn)) 和常開百葉風(fēng)口。

對于超高層建筑來說，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(jī)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”。

序號 機(jī)械加壓送風(fēng)部位 系統(tǒng)負(fù)擔(dān)層數(shù)<=20層 系統(tǒng)負(fù)擔(dān)層數(shù)20-32層

1 僅對防煙樓梯間加壓（前室不送風(fēng)） 25000-30000 35000-40000

2 對防煙梯間及其合用前室分別加壓 樓梯間 16000-20000 20000-25000

前室 12000-16000 18000-22000

3 僅對消防電梯前室加壓 15000-20000 22000-27000

4 僅對前定和合用前室加壓（樓梯間自然排煙） 22000-27000 28000-32000

5 對全封閉避難層（間）加壓 按避難層凈面積每平方米不小于30m3/h計算

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。

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:

1) 壓差法:

式中: A ———漏風(fēng)面積總和,m2 ;

ΔP ———兩側(cè)壓差,Pa ;

n ———縫隙系數(shù)。

此方法中正壓值需要確定,樓梯間P = 50 Pa ,前室P = 25 Pa 以及有效漏風(fēng)面積的確定。

2) 流速法:

式中: v ———門洞斷面風(fēng)速,m/ s ;

f ———門洞面積,m2 ;

n ———同時開啟門的數(shù)量。

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. 7 m/ s～1. 0 m/ 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(jī)的選用與消防控制

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(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)計中使用較多。在選用加壓送風(fēng)機(jī)時要注意風(fēng)機(jī)新風(fēng)入口不受火煙威脅或污染以及除計算最不利環(huán)路的管道壓頭損失外,同時還應(yīng)附加樓梯間50 Pa ,前室25 Pa 的余壓值。

5、總結(jié)

加壓送風(fēng)防煙方式是目前國內(nèi)外認(rèn)為最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(shí)際生活中的運(yùn)用是做好的檢驗(yàn)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

參考文獻(xiàn)：

1、周學(xué)堂;朱紅青;陳春;;防排煙系統(tǒng)與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的兼用及需要注意的問題[J];安防科技;2006年03期

2、榮輝,張洪江,霍然,鐘委;某商場分散式排煙系統(tǒng)設(shè)計的探討[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2005年02期

3、王榮輝,張洪江,霍然,鐘委;某商場分散式排煙系統(tǒng)設(shè)計的探討[J];安全與環(huán)境學(xué)報;2005年02期