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樓房樓道壓力傳感器

前室和樓梯間正壓送風系統的設計


發布日期:[2018-08-20]    作者:昊明壓力傳感器


正壓送風作為樓梯間及前室或合用前室的防煙方式,在國內外建筑設計中已被廣泛采用。在進行正壓送風系統的設計計算時,首先遇到的問題是如何確定如火災疏散時開啟門的層數與數量、樓梯間與前室應保持的正壓度、加壓送風口的形式等與設計計算密切相關的一些因素。只有這些計算因素確定后,才能進行系統的設計計算。 
  在建筑配套設計中,經常碰到樓梯間及前室或合用前室的防煙方式問題的處理,目前國內外廣泛采用的是正壓送風方式。說得簡單點,就是通過送風機給需要加壓送風的地方(比如防煙樓梯間,消防前室等)送風,保持該處的壓力大于周圍環境的壓力,防止煙氣進入,給人們逃生提供安全。 但在正壓送風系統的設計計算中,應正確確定如火災疏散時開啟門的層數與數量、樓梯間與前室應保持的正壓度、加壓送風口的形式等與設計計算密切相關的一些因素。而往往很多設計師在確定這些因素時有一定的難度。本人在這方面有一點心得,期望能為其他設計師提供幫助。 
  1.正壓送風系統的正壓度 
  不論國內或國外的防火規范,都有一致的加壓送風要求,即應在火災時保證,樓梯間壓力>前室壓力>走廊或室內壓力。 
  所謂正壓度,指防煙樓梯間的防火門、前室與走廊間的防火門兩側的壓力差值。而正壓度又可分為最大允許壓差值與最小壓差值。所謂最大允許壓差值,是指所有防火門在關閉狀態下防火門兩側允許的一般人力能推開的最大壓差值,關于最大允許壓差值,各國的取值不完全一致,多數國家均把50Pa作為最大允許壓差。所謂最小壓差值,是指火災時人員進行疏散。防火門一旦打開,樓梯間及開門前室的壓力將瞬時下降,為了防止煙氣侵入,要保持門洞處具有一定的反吹風速應有的最小的壓力差值。關于火災時防煙要求的最小壓差值(或最小門洞風速),各國也有不同的規定與要求。 
  我國《高規》第8.3.2及《建規》第9.3.2條中提出了開門時的門洞風速要求,即"開啟門時,通過門風速不宜小于0.7m/s。"還在第《高規》第8.3.7條和《建規》第9.3.2、3中提出了防煙樓梯間與前室的余壓要求,即其余壓值應符合下列要求:防煙樓梯間為50Pa;前室、全用前室、消防電梯前室、封閉避難層(間)為25Pa。 
  2.加壓送風口的形式 
  加壓送風口的形式因其所處位置不同而不同,大致有以下幾種方式: 
 ?、?防煙樓梯間的加壓送風口一般每2—3層設1個,合用一個風道的剪刀樓梯間應每層設置一個,均為常開百葉風口,具體形式可為單層百葉或雙層百葉,雙層百葉對送風量的調節與平衡更為有利些。 
 ?、?前室的加壓送風口一般每層設1個,而對送風口的形式,則有不同的選擇與做法,一般有以下兩種。 
 ?、?常用做法是把前室(合用前室)的加壓送風口選為常閉式。當發生火災時立即啟動加壓送風機,同時僅打開著火層、著火層相鄰層的前室之送風口。這種做法,把前室的送風量集中用于加壓這2層(或3層)上,這些層的送風量基本不受其它層前室開門與否的影響,當然這對保證這2層(或3層)的防煙效果是有利的。 
 ?、?另一種做法,前室送風口與樓梯間一樣也采用常開百葉風口(一般可采用雙層百葉)。此時,其前室應采用帶啟閉信號的常閉防火門,并應在加壓送風系統的壓出段上設置回流裝置或電動閥。 
  3.加壓送風量的計算 
  3.1 在進行加壓送風量計算時,首先應把防煙樓梯間與前室的加壓送風作為一個防煙整體來對待,不可孤立地考慮其防煙問題;其次還應注意分析防煙樓梯間、前室在關門、開門狀態下的壓力變化,切不可盲目地套用某個公式。下面談談有關加壓送風量計算步驟。 
  3.1.1 壓差法:采用機械加壓送風的防煙樓梯間及前室;消防電梯前室及合用前室的加壓送風量按門關閉時保持一定的正壓值計算。 
  Ly=0.827f . △P1/bx3600x1.25 
  其中:f------門、窗縫隙的計算漏風面積; 
  b------指數,對于門縫及較大漏風面積取2,對窗縫取1.6; 
  1.25----不嚴密處附加系數; 
  0.827----漏風系數(常數); 
  3.1.2風速法:采用機械加壓送風的防煙樓梯間及前室,消防電梯間前室及合用前室,當門開啟時,相對保持門洞處一定的風速。 
  Lv=nFv(1+b)/a x3600 
  其中:F------每個門的開啟面積 
  b------漏風系數,取0.1-0.2 
  a-------備壓系數,根據加壓間密封程度取0.6-1.0 
  n-------同時開啟門的計算數量,當建筑物為20層以下時取2,當建筑物為20層及以上時取3層; 
  v-------開啟門洞處的平均風速,取0.7~1.2m/s; 
  3.2 以上按壓差法和風速法分別計算出的風量,取其中大值作為系統計算加壓送風量。 
  最終加壓系統送風量的確定 
  最后,按上述計算所得的樓梯間與前室加壓系統送風量還須與新頒布的國家標準GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》第8.3節及《建規》第9.3中相應的送風量要求相比較,最終的送風量按兩者中較大的值確定。 
  3.3 泄壓閥開啟面積的計算 
  單獨的消防電梯前室加壓送風系統,所需風量遠大于保持正壓所需風量,消防電梯前室會超壓,宜設置泄壓閥,其它正壓送風情況在超壓的情況下,同樣宜設置泄壓閥,泄壓閥的開啟面積計算按以下公式: 
  F=(Lv-Ly)/3600x6.41 
  其中:Lv------按風速法計算的送風量,m3/h 
  Ly-------按壓差法計算的送風量,m3/h 
  4.加壓送風系統的劃分 
  4.1 《高規》6.2.8條,地下室、半地下室的樓梯間,在首層應應采用了耐火極限不低于2小時的隔墻和防火門隔開并應直通室外,地下室和半地下室與地上不應共用樓梯間,所以,地下樓梯和地上的樓梯被分成兩個獨立的空間,防煙系統須分開設計,當合用風道時,風量應疊加,但應保證地下(半地下)送風口面積應滿足送風量的要求。 
  4.2 剪刀樓梯間可合用風道,其風量應按二個樓梯間風量計算,風口分別設置。 
  4.3 層數超過三十二層或建筑高度超高100米的高層建筑,其送風系統及送風量應分段計算。 
  5.加壓送風系統的壓力計算 
  空氣在管道內流動時的壓力損失有兩種:摩擦壓力損失和局部壓力損失。正壓送風系統風機壓力為摩擦壓力損失、局部壓力損失和要保持正壓度之和。例如18層54米高層建筑,樓梯間的正壓送風道為磚砌風道1000x600,前室不送風,正壓送風量為30000m3/h,風道內風速為13m/s,比摩阻為2.23Pa/m,粗糙度修正系數Kr=(3x13)0.25=2.5,實際的比摩阻為5.575Pa/m。摩擦阻力為5.575x54=301.05Pa,局部阻力損失為0.05x13x13/2=41.4Pa,因此,該正壓送風系統的壓力為(301.05+41.4+50)x10%=431.64Pa。
機械加壓送風系統主要由送風口、送風管道、送風機和吸風口組成。
 二、機械加壓送風系統的工作原理
 機械加壓送風方式是通過送風機所產生的氣體流動和壓力差來控制煙氣的流動,即在建筑內發生火災時,對著火區以外的有關區域進行送風加壓,使其保持一定正壓,以防止煙氣侵入的防煙方式。
 1.建筑高度小于等于50m的公共建筑、工業建筑和建筑高度小于等于100m的住宅建筑,當前室或合用前室采用機械加壓送風系統正壓送風口壓力傳感器,且其加壓送風口設置在前室的頂部或正對前室入口的墻面上時,樓梯間可采用自然通風方式。當前室的加壓送風口的設置不符合上述規定時,防煙樓梯間應采用正壓送風壓力傳感器機械加壓送風系統。將前室的機械加壓送風口設置在前室的頂部,其目的是為了形成有效阻隔煙氣的風幕;而將送風口設在正對前室入口的墻面上,是為了形成正面阻擋煙氣侵入前室的效應。
 2.建筑高度大于50m的公共建筑、工業建筑和建筑高度大于100m的住宅建筑,其防煙樓梯間、消防電梯前室應采用機械加壓送風方式的防煙系統。
 3.當防煙樓梯間采用機械加壓送風方式的防煙系統時,樓梯間應設置機械加壓送風設施,前室可不設機械加壓送風設施,但合用前室應設機械加壓送風設施。防煙樓梯間的樓梯間與合用前室的機械加壓送風系統應分別獨立設置。
 4.帶裙房的高層建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室或合用前室,當裙房高度以上部分利用可開啟外窗進行自然通風,裙房等高范圍內不具備自然通風條件時,該高層建筑不具備自然通風條件的前室、消防電梯前室或合用前室應設置局部正壓送風壓力傳感器正壓送風系統。其送風口設置方式也應設置在前室的頂部或將送風口設在正對前室入口的墻面上


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