淺談智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)

胡 星 興

(廣州市設(shè)計(jì)院, 廣東 廣州 510620)

0 引 言

建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),防煙樓梯間及其前室、避難走道是人員撤離的生命通道和消防人員進(jìn)行撲救的通行走道,必須確保其防煙性能要求。從防煙角度講,機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的余壓過低不利于防煙,因此余壓越高越好。但由于疏散門的方向是朝疏散方向開啟,而加壓送風(fēng)作用方向與疏散方向恰好相反。若余壓過高,則會(huì)導(dǎo)致樓梯間與前室、前室與走道之間的疏散門兩側(cè)壓力差過大,門無法正常開啟,影響人員疏散和消防人員施救。

目前,加壓送風(fēng)系統(tǒng)本身沒有能力來判斷加壓區(qū)是否保持一定壓力或加壓泄漏過大,壓力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),起不到防煙作用,或者壓力過大而造成疏散門阻塞,因此如何及時(shí)探測(cè)加壓區(qū)壓力狀況以調(diào)整加壓風(fēng)量,使樓梯間和前室保持相對(duì)穩(wěn)定的余壓成為關(guān)鍵,所以設(shè)置智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)是保證加壓送風(fēng)系統(tǒng)在火災(zāi)中高效使用的必然選擇。

1 余壓監(jiān)控系統(tǒng)涉及的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求

2015年4月27日,公安部消防局發(fā)布《關(guān)于執(zhí)行新版消防技術(shù)規(guī)范有關(guān)問題的通知》(公消〔2015〕98號(hào)),通知中明確,鑒于新制訂的《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》尚未批準(zhǔn)發(fā)布,防煙排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與審核按照以下規(guī)定執(zhí)行:防煙與排煙系統(tǒng)設(shè)置場(chǎng)所執(zhí)行GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,其他具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍執(zhí)行GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及GB 50045—1995(2005)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

GB 51251—2017《建筑防排煙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(2018年8月1日實(shí)施)第3.4.4條規(guī)定,機(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)滿足走廊-前室-樓梯間的壓力呈遞增分布,余壓值應(yīng)符合下列要求:① 前室、合用前室、消防電梯前室、封閉避難層(間)與走道之間的壓差應(yīng)為25～30 Pa;② 防煙樓梯間、封閉樓梯間、防煙電梯井與走道之間的壓差應(yīng)為40～50 Pa;③ 當(dāng)系統(tǒng)余壓值超過最大允許壓力差時(shí)應(yīng)采取泄壓措施。第5.1.4條規(guī)定,機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)宜設(shè)有測(cè)壓裝置及風(fēng)壓調(diào)節(jié)措施。

GB 50016—2014《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.3.3條規(guī)定,防煙樓梯間內(nèi)機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的余壓值應(yīng)為40～50 Pa,前室、合用前室應(yīng)為25～30 Pa;第9.3.4條規(guī)定,防煙樓梯間和合用前室的機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)宜分別獨(dú)立設(shè)置;第9.3.5條規(guī)定,防煙樓梯間的前室或合用前室的加壓送風(fēng)口應(yīng)每層設(shè)置1個(gè)。防煙樓梯間的加壓送風(fēng)口宜每隔2～3層設(shè)置1 個(gè)。

GB 50098—2009《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第6.2.1條第3.4.4款規(guī)定,防煙樓梯間送風(fēng)系統(tǒng)的余壓值應(yīng)為40～50 Pa,前室或合用前室送風(fēng)系統(tǒng)的余壓值應(yīng)為25～30 Pa;第6.2.2條第3.4.4款規(guī)定,避難走道的前室送風(fēng)余壓值應(yīng)為25～30 Pa;第6.2.3條第3.4.4款規(guī)定,避難走道的前室、防煙樓梯間及其前室或合用前室的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)宜分別設(shè)置。當(dāng)需要共用系統(tǒng)時(shí),應(yīng)在支風(fēng)管上設(shè)置壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置;第6.2.4條規(guī)定,避難走道的前室、防煙樓梯間及其前室或合用前室的排風(fēng)應(yīng)設(shè)置余壓閥,并應(yīng)按規(guī)范第6.2.1條的規(guī)定值整定;第6.2.5條規(guī)定,機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)可采用普通離心式、軸流式或斜流式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的全壓值除應(yīng)計(jì)算最不利環(huán)管路的壓頭損失外,其余壓值應(yīng)符合規(guī)范第6.2.1條的規(guī)定。

2 智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

與各類機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)相比,智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信、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)。高靈敏度壓力信號(hào)傳感器定時(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)超壓等故障發(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)控值后,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)管上的電動(dòng)旁通泄壓閥;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,通過控制旁通泄壓閥的開啟,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)值化、智能化、自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)控等特點(diǎn)。

智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓探測(cè)器、余壓控制器、風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器、系統(tǒng)監(jiān)控專用軟件等部分組成,不低于相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的功能需求。該系統(tǒng)的設(shè)置不影響機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.1 余壓控制器

余壓控制器特點(diǎn)如下:

(1) 與余壓探測(cè)器之間采用獨(dú)立消防二總線通信及供電,僅使用NHRVS-2×1.5 mm2通信線,500 m內(nèi)并聯(lián)(T接)連接128個(gè)余壓探測(cè)器,節(jié)省施工和線纜成本。

(2) 采用集中式供電方式,給余壓探測(cè)器提供DC 24 V安全電壓,確保系統(tǒng)穩(wěn)定和人身安全。

(3) 實(shí)時(shí)監(jiān)控所有被監(jiān)測(cè)區(qū)域的壓力工作狀態(tài)和故障報(bào)警信息,并將工作狀態(tài)和報(bào)警信息上傳至消防控制室。

(4) 精準(zhǔn)持續(xù)控制電動(dòng)閥旁通泄壓閥的開、閉,控制余壓值在規(guī)范要求的區(qū)間值內(nèi)。

(5) 與監(jiān)控器配接,靈活構(gòu)建大容量余壓監(jiān)控系統(tǒng),適應(yīng)建筑應(yīng)用需求。

2.2 余壓探測(cè)器

余壓探測(cè)器特點(diǎn)如下:

(1) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)余壓值、溫度值,液晶實(shí)時(shí)顯示余壓值、溫度值及工作狀態(tài)。

(2) 具有唯一地址編碼并自帶總線隔離器,通過余壓控制器遠(yuǎn)程設(shè)定余壓探測(cè)器的地址編碼及故障報(bào)警參數(shù),方便系統(tǒng)調(diào)試及后期維護(hù)使用。

(3) 結(jié)構(gòu)簡單靈活,安裝方便利于施工,具有壓差校驗(yàn)功能。

(4) 與余壓控制器之間采用獨(dú)立消防二總線通信及供電,僅使用NHRVS-2×1.5 mm2通信線,節(jié)省施工和線纜成本。

(5) 采用DC 24 V工作電壓,確保系統(tǒng)穩(wěn)定和人身安全。

2.3 風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器

風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)如下:

(1) 接收余壓控制器命令,控制調(diào)節(jié)電動(dòng)旁通泄壓閥的開、閉角度。

(2) 可選擇旋轉(zhuǎn)角度的萬能轉(zhuǎn)接頭,設(shè)置獨(dú)立的運(yùn)行時(shí)間,具有手動(dòng)控制按鈕。

(3) 采用DC 24 V工作電壓,確保系統(tǒng)穩(wěn)定和人身安全。

3 余壓監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例分析

某高層建筑余壓監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 某高層建筑余壓監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

3.1 設(shè)置場(chǎng)所

在設(shè)有機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的場(chǎng)所,應(yīng)設(shè)置智能余壓監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2 設(shè)置范圍

每臺(tái)加壓送風(fēng)機(jī)配電控制箱內(nèi)設(shè)置余壓控制器;防煙樓梯及其前室應(yīng)設(shè)置余壓探測(cè)器;消防電梯間前室或合用前室應(yīng)設(shè)置余壓探測(cè)器。

3.3 設(shè)置部位

(1) 余壓控制器的設(shè)置位置及數(shù)量,應(yīng)遵照機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的設(shè)置原則,每臺(tái)加壓風(fēng)機(jī)的配電控制箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置余壓控制器,為一對(duì)一的關(guān)系,每個(gè)旁通泄壓閥僅能接受一臺(tái)余壓控制器的控制;超過32層的高層建筑或建筑高度超過100 m的建筑,其機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)(余壓控制器)應(yīng)豎向分段獨(dú)立設(shè)置,且每段高度不應(yīng)超過100 m;余壓控制器應(yīng)設(shè)置在加壓送風(fēng)機(jī)控制箱內(nèi),控制箱內(nèi)預(yù)留一路220 V電源為余壓控制器的工作電源。

(2) 余壓探測(cè)器的設(shè)置:應(yīng)在每層防煙樓梯間的前室或者合用前室設(shè)置1臺(tái)余壓探測(cè)器;在樓梯間高度約1/3和2/3處各設(shè)置1臺(tái)余壓探測(cè)器或者在加壓送風(fēng)口處設(shè)1臺(tái)余壓探測(cè)器,余壓探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在高壓區(qū)(樓梯間、前室區(qū)域疏散門側(cè)),距頂0.1～0.5 m壁掛安裝,采用底座直接固定在預(yù)埋86盒上。智能余壓探測(cè)器平面示意圖、安裝示意圖如圖2所示。

4 結(jié) 語

介紹了智能余壓監(jiān)控系統(tǒng),可保持樓梯間和前室的余壓值維持在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍,阻擋有害煙氣進(jìn)入的同時(shí),確保防火門的正常開啟。

圖2 智能余壓探測(cè)器平面示意圖、安裝示意圖