內(nèi)容提示:正壓送風(fēng)作為一種行之有效的防煙樓梯間(以下簡稱“樓梯間”)與前室(合用前室)的防煙方式,在國內(nèi)外高層建筑設(shè)計(jì)中已被廣泛接受與采用。在進(jìn)行正壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算時,首先遇到的問題是如何確定與設(shè)計(jì)計(jì)算密切相關(guān)的一些因素,如火災(zāi)疏散時開啟門的層數(shù)與數(shù)量、樓梯間與前室應(yīng)保持的正壓度、前室加壓送風(fēng)口的形式,等等。只有這些計(jì)算因素確定后,才能建立一定的計(jì)算模型,進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。筆者根據(jù)近幾年來的設(shè)計(jì)工作中的經(jīng)驗(yàn),提出個人看法,以供討論。

  1關(guān)于正壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的正壓度問題

  不論國內(nèi)或國外的防火規(guī)范,都有一致的加壓要求,即應(yīng)使在火災(zāi)時,樓梯間壓力>前室壓力>走廊或室內(nèi)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(cè)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(guān)閉狀態(tài)下防火門兩側(cè)允許的一般人力能推開的最大壓差值,關(guān)于最大允許壓差值,各國的取值不完全一致,多數(shù)國家均把50Pa作為最大允許壓差。所謂最小壓差值,是指火災(zāi)時人員進(jìn)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(fēng)速應(yīng)有的最小的壓力差值。關(guān)于火災(zāi)時防煙要求的最小壓差值(或最小門洞風(fēng)速),各國也有不同的規(guī)定與要求。

  我國原《高規(guī)》對防煙的最小壓差(或最小門洞風(fēng)速)未提出明確的數(shù)值要求,僅指出“應(yīng)保持正壓,且樓梯間的壓力應(yīng)略高于前室的壓力”。而新《高規(guī)》第8.3.2條中提出了開門時的門洞風(fēng)速要求,即“開啟門時,通過門風(fēng)速不宜小于0.7m/s。”還在第8.3.7條中提出了防煙樓梯間與前室的余壓要求,即其余壓值應(yīng)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關(guān)于加壓送風(fēng)口的形式問題

  2.1樓梯間的加壓送風(fēng)口一般每2-3層設(shè)1個,均為常開百葉風(fēng)口,具體形式可為單層百葉或雙層百葉,雙層百葉對送風(fēng)量的調(diào)節(jié)與平衡更為有利些。

  2.2前室的加壓送風(fēng)口一般每層設(shè)1個,而對送風(fēng)口的形式,則有不同的選擇與做法。

  2.2.1一般做法把前室(合用前室)的加壓送風(fēng)口選為常閉式(靜電接點(diǎn))。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時立即啟動加壓送風(fēng)機(jī),同時僅打開著火層、著火層相鄰層的前室之送風(fēng)口。這種做法,把前室的送風(fēng)量集中用于加壓這3層(或4層)上,這些層的送風(fēng)量基本不受其它層前室開門與否的影響,當(dāng)然這對保證這3層(或4層)的防煙效果是有利的,但也存一定問題:

  如果疏散人員尚未打開樓梯間、前室的防火門,則這些送風(fēng)層前室內(nèi)的壓力將會急驟上升,出現(xiàn)這些層前室壓力高于樓梯間壓力(樓梯間壓力一般不開門時可通過余壓閥保持在50Pa)的情況,如不采用足夠的泄壓措施,將影響走廊至前室門的開啟,顯然是非常危險的。因此這種做法要求每層前室均設(shè)泄壓閥,若向室內(nèi)泄壓則還需接防火閥,以確保防火隔斷。

  常閉送風(fēng)口一般都有一定的規(guī)格要求,在閥體的土建留洞受限制的情況下較難采用,另外,電氣控制上也要求較高。常閉閥動作件多,控制較為復(fù)雜,長期不用,易生銹失靈。如果日常維護(hù)管理不善,要用是反而可能無法打開,影響使用。

  常閉閥及其電氣控制系統(tǒng)投資較高。

  2.2.2另一種做法,前室送風(fēng)口與樓梯間一樣也采用常開百葉風(fēng)口(一般可采用雙層百葉),這種做法有以下特點(diǎn):

  在樓梯間與前室(合用前室)的防火門全閉的情況下,前室送風(fēng)量較均勻地分配在所有層,每個前室送風(fēng)量不大(一般為600-1000m3/h),一般只要設(shè)計(jì)恰當(dāng),不會出現(xiàn)前室(合用前室)與走廊(或室內(nèi))的壓差值超過最高允許壓差值的情況。

  在樓梯間及前開門的情況下,開門層前室的壓力將迅速下降,樓梯間的送風(fēng)量將基本流向開門層前室,而前室本身的送風(fēng)量中,流向開門層的比例也會變大。而且,開門層越多,風(fēng)量越分散,即開門層數(shù)對送風(fēng)量的再分配影響很大。此外,由于非開門層前室也有送風(fēng),這對減少甚至避免樓梯間送風(fēng)量向非開門層前室的滲漏,無疑是非常有利的。再有,非開門層合用前室的送風(fēng)對防止煙氣通過電梯井道流竄至非火災(zāi)層也是有利的。

  以上做法各有特點(diǎn)。采用哪種更好目前尚無定論,還有待于實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)。

  3關(guān)于加壓送風(fēng)量的計(jì)算問題

  3.1在進(jìn)行加壓送風(fēng)量計(jì)算時,首先應(yīng)把樓梯間與前室的加壓送風(fēng)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(yīng)注意分析樓梯間、前室在關(guān)門、開門狀態(tài)下的壓力變化,切不可盲目地套用某個公式。下面談?wù)動嘘P(guān)加壓送風(fēng)量計(jì)算步驟與方法的意見。

  3.1.1確定加壓送風(fēng)的目標(biāo)

  在全關(guān)門的狀態(tài)下樓梯間與前室保持一定的正壓值(一般分別為50Pa、25Pa);在發(fā)生火災(zāi)疏散開門(一般按開啟3層門考慮)時,保持開門處具有最小門洞風(fēng)速(或最小壓差值),以防煙氣侵入。

  3.1.2計(jì)算關(guān)門情況下樓梯間、前室保持一定正壓值分別所需的加壓送風(fēng)量。

  當(dāng)前室為普通前室時,靠樓梯間門縫滲入前室的風(fēng)量將可以繼續(xù)通過前室與走廊的門縫壓入走廊而保持一定的壓力梯度。這種情況下,樓梯間設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)即可,前室不一定要設(shè)。

  當(dāng)前室為合用前室時,因其各種滲漏的縫隙較多,單靠樓梯間門縫的漏風(fēng)量不足以保證合用前室走廊的門縫形成所要求的壓力梯度,故合用前室必須設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)。而在這種情況下,合用前室送風(fēng)口形式的不同,其要求的加壓送風(fēng)量也不同。

  若送風(fēng)口為常閉風(fēng)口,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,由于合用前室送風(fēng)層一般按3層考慮,其余層不送風(fēng),故非送風(fēng)層的壓力完全靠樓梯間的滲漏風(fēng)量形成,往往無法達(dá)到一般要求的25Pa.。而送風(fēng)層合用前室要達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)門時的壓力,其本身的送風(fēng)層往往顯得很小。

  若送風(fēng)口為常開百葉風(fēng)口,則所有層合用遂室均有送風(fēng),只要設(shè)計(jì)計(jì)算恰當(dāng),完全可以保證樓梯間與合用前室在關(guān)閉時的壓力符合設(shè)計(jì)要求,相應(yīng)的合用前室送風(fēng)量也較大。

  3.1.3計(jì)算火災(zāi)時開門情況下維持開門處兩側(cè)壓差為最小壓差所需要的加壓送風(fēng)量。下面按前室的送風(fēng)口為常開百葉風(fēng)口和常閉帶電接點(diǎn)風(fēng)口兩種情況加以說明。

  前室送風(fēng)口常開百葉風(fēng)口。首先驗(yàn)算一下,若樓梯間、前室按前述關(guān)門條件下計(jì)算所得的送風(fēng)量分別進(jìn)行加壓送風(fēng),能否滿足3個開門樓層,保持各層門洞風(fēng)速≥0.7m/s的防煙要求。

  要進(jìn)行驗(yàn)算,首先涉及原有送風(fēng)量在開門狀態(tài)下的再分配問題。由于開門,開門層前室與樓梯間的壓力將急驟下降,前室本身送風(fēng)量流向開門層的比例將會加大,但出于設(shè)計(jì)計(jì)算安全性的考慮,每個開門層前室本身的送風(fēng)量仍按原來關(guān)門狀態(tài)下的均勻送風(fēng)量計(jì);而樓梯間的送風(fēng)量,則由于非開門層前室仍有送風(fēng),存在一定的壓力(此壓力甚至可能高于開門后的樓梯間的壓力),故可近似地認(rèn)為將完全流向開門層的前室。按此分析,即可近似地確定原有送風(fēng)量的再分配,從而進(jìn)行開門層門洞風(fēng)速的驗(yàn)算。

  一般情況下,上述驗(yàn)算所得的門洞風(fēng)速往往達(dá)不到要求的風(fēng)速,必須增加附加送風(fēng)量。故第二步即進(jìn)行附加送風(fēng)量的計(jì)算,附加送風(fēng)量的計(jì)算,以滿足開門層各處門洞風(fēng)速≥0.7m/s為原則。

  前室送風(fēng)口為常閉風(fēng)口

  a樓梯間加壓送風(fēng)量的計(jì)算

  維持開門層樓梯間至前室防火門兩側(cè)壓差為最小壓差(或門洞處保持最小風(fēng)速)所需要的送風(fēng)量L1。

  非開門層由于前室不送風(fēng),故還需考慮樓梯間漏向這些層前室的門縫滲漏風(fēng)量L2。

  故樓梯間的加壓送風(fēng)量L=L1L2。最后把計(jì)算所得的樓梯間在開門時的送風(fēng)量與在關(guān)門時的送風(fēng)量進(jìn)行比較,按兩者差值確定樓梯間的泄壓面積。

  b前室加壓送風(fēng)量的計(jì)算

  火災(zāi)時開門層前室的總送風(fēng)量,應(yīng)滿足在前室至走廊開門處兩側(cè)保持最小壓差的要求,同時還應(yīng)考慮開門層前室的其它滲漏。

  3.2計(jì)算所得的總風(fēng)量減去樓梯間泄入的風(fēng)量,即為開門時前室本身所需的送風(fēng)量。

  最終加壓系統(tǒng)送風(fēng)量的確定

  上面分別闡述了關(guān)門時與開門時樓梯間及家室送風(fēng)量的計(jì)算,加壓系統(tǒng)送風(fēng)量按兩者之間較大者確定。當(dāng)然計(jì)算時還須考慮由于風(fēng)道等因素而造成的漏風(fēng)系數(shù)及一定的安全系數(shù)。