余壓監(jiān)控系統(tǒng)電氣設(shè)計

文/陳景鵬 廣州市設(shè)計院 廣東廣州 510620

近年來，建筑物發(fā)生火災(zāi)已嚴(yán)重危害人民的生命和財產(chǎn)安全。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，為了阻止煙氣侵入人員疏散的前室和樓梯間，對前室和樓梯間設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，不但可以保證前室和樓梯間內(nèi)一定的正壓值，也可以為疏散人員的呼吸提供必需的室外新鮮空氣。但根據(jù)公安部消防研究所的研究，人員在實際的火災(zāi)疏散過程中會出現(xiàn)樓梯間和前室之間、前室和室內(nèi)走道之間防火門兩側(cè)壓差過大，而導(dǎo)致防火門無法正常開啟，影響人員疏散和消防人員施救，因此規(guī)范編寫組提出了機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)宜設(shè)有測壓裝置及風(fēng)壓調(diào)節(jié)措施。本文根據(jù)具體的工程設(shè)計實例，闡述有關(guān)余壓監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計，與設(shè)計過程遇到的困難和心得體會。

1、項目概況

項目總建筑面積約為96718m2，由10棟高層住宅建筑及兩層地下室（車庫及設(shè)備用房）組成，建筑高度不超過54m。以其中1號住宅樓為例，結(jié)合設(shè)計圖紙闡述余壓監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程。

2、相關(guān)規(guī)范條款

2.1 規(guī)范條文

依據(jù)GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3. 4. 4條，機(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)滿足走廊至前室至樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）前室、封閉避難層（間）與走道之間的壓差應(yīng)為25Pa～30 Pa；

（2）樓梯間與走道之間的壓差應(yīng)為40Pa～50 Pa；

（3）當(dāng)系統(tǒng)余壓值超過最大允許壓力差時應(yīng)采取泄壓措施。

2.1.1 理解

本條規(guī)范給出了前室與走道、樓梯間與走道之間的正壓值的設(shè)計范圍，并明確了系統(tǒng)余壓值的規(guī)定，使設(shè)計人員在實際的設(shè)計過程中，能夠很好的把握設(shè)計要求，并有確切的標(biāo)準(zhǔn)可檢測。

2.2 規(guī)范條文

依據(jù)GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第5. 1. 4條規(guī)定：機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)宜設(shè)有測壓裝置及風(fēng)壓調(diào)節(jié)措施。

2.2.1 理解

本條規(guī)范建議機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置余壓監(jiān)控系統(tǒng)，通過余壓探測器的反饋信息可以為消防管理人員提供準(zhǔn)確的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測疏散通道上防火門兩側(cè)的正壓值，又可以根據(jù)余壓探測器的反饋信息調(diào)節(jié)相關(guān)的余壓閥，使人員在疏散的過程中避免煙氣或火勢竄入前室和樓梯間，保證前室和樓梯間在一定時間內(nèi)相對安全，確保在火災(zāi)情況下人員能夠快捷開啟防火門，不會導(dǎo)致疏散人員阻塞和開門困難。

3、暖通專業(yè)對電氣專業(yè)的設(shè)計要求

通過設(shè)置余壓探測器、余壓監(jiān)控系統(tǒng)及電動旁通閥等，實現(xiàn)監(jiān)測和控制余壓值，要求前室與走道之間的壓差應(yīng)為25Pa～30 Pa，樓梯間與走道之間的壓差應(yīng)為40Pa～50 Pa，其中電動旁通閥由空調(diào)專業(yè)設(shè)計實施，其余包括余壓探測器、余壓控制器、布線、余壓監(jiān)控系統(tǒng)等，由電氣專業(yè)設(shè)計、實施。

4、余壓監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 余壓探測器

余壓探測器是一種檢測氣壓的數(shù)字傳感器，將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號的裝置。余壓探測器的安裝樓層及數(shù)量，由暖通專業(yè)根據(jù)GB51251-2017 《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求提條件給電氣專業(yè)。余壓探測器將采集樓梯間與走道、前室與走道之間的氣壓數(shù)據(jù)，通過信號總線傳輸給余壓控制器。余壓探測器具有壓差校驗功能，所有余壓探測器均具有唯一地址編碼并自帶總線隔離器，通過余壓控制器軟件編程遠(yuǎn)程設(shè)定現(xiàn)場余壓探測器的地址編碼及故障參數(shù)，方便系統(tǒng)調(diào)試及后期維護(hù)使用。

本項目的1號住宅樓總共十六層，合用前室每層均設(shè)置余壓探測器，樓梯間在3層和11層各設(shè)一臺余壓探測器。標(biāo)準(zhǔn)層余壓探測器的安裝平面圖和安裝大樣圖（如圖1所示）。

圖1 余壓探測器的安裝平面圖和安裝大樣圖

4.2 余壓控制器

余壓控制器是對采集的氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的決策機(jī)構(gòu)，根據(jù)余壓探測器提供的氣壓數(shù)據(jù)算出樓梯間與走道、前室與走道之間壓差，并與規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)比較。當(dāng)余壓值超過規(guī)范要求的最大值時，余壓控制器通過信號總線輸出泄壓信號，調(diào)整電動旁通閥開啟角度進(jìn)行泄壓，并將動作信號傳輸至消防控制室的余壓監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行聲光報警。反之，余壓值降至規(guī)范要求的區(qū)間值時，余壓控制器輸出停止泄壓信號，關(guān)閉電動旁通閥，同時將動作信號反饋至消防控制室的余壓監(jiān)控主機(jī)。余壓控制器導(dǎo)軌安裝在加壓風(fēng)機(jī)配電箱內(nèi)，并由加壓風(fēng)機(jī)配電箱提供220V的電源。

本項目的1號住宅樓在屋面兩個加壓風(fēng)機(jī)房配電箱內(nèi)分別設(shè)置一個余壓控制器。 樓梯加壓風(fēng)機(jī)房的余壓控制器接收3層以及11層的兩個余壓探測器的反饋信號，并能夠控制樓梯加壓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的電動旁通閥。合用前室加壓風(fēng)機(jī)房的余壓控制器接收每層（共16個）余壓探測器的反饋信號，并能夠控制合用前室加壓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的電動旁通閥。1號住宅樓余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖（如圖2所示）。

圖2 余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖

4.3 余壓監(jiān)控主機(jī)

余壓監(jiān)控主機(jī)能接收余壓控制器反饋的所有實時信息，包括聲光報警信號、余壓探測器現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)信號、余壓控制器輸出的動作信號、實時顯示并存儲各類故障報警信號等。余壓監(jiān)控主機(jī)安裝于消防控制室，并與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行聯(lián)動以及傳輸信息。余壓監(jiān)控系統(tǒng)控制流程圖（如圖3所示）。

本項目的1號住宅樓余壓控制器將所有信息實時傳輸至消防控制室的余壓監(jiān)控主機(jī)，便于值班人員掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況。

圖3 余壓監(jiān)控系統(tǒng)控制流程圖

5、心得體會

余壓監(jiān)控系統(tǒng)的控制原理比較簡單，但是在實際的項目設(shè)計過程中，還是會遇到問題。如會出現(xiàn)防煙樓梯間被前室或功能房間全部包圍的情況，導(dǎo)致余壓探測器無法探測到走道的氣壓值。筆者認(rèn)為這時可經(jīng)過前室延長余壓探測器的氣壓管至最近的走道，但會給施工安裝帶來一定的困難。

結(jié)語：

余壓監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)能夠很好的保護(hù)人員在疏散過程中，不會因防火門兩側(cè)壓差過大而導(dǎo)致防火門無法打開的情況，為人員的安全疏散贏得有效時間。以上內(nèi)容是筆者在工程設(shè)計中的設(shè)計實例以及體會，本文有不當(dāng)之處，謹(jǐn)望行業(yè)專家雅正。