余壓監(jiān)控的作用與應用

江蘇安科瑞：何鵬飛

摘要：機械加壓送風系統(tǒng)中為什么要設計旁通閥控制加壓送風的正壓值？火災發(fā)生后，又能起到什么作用呢？ 眾所周知，發(fā)生火災時，絕大多數的人員傷亡不是因為火，而是煙氣，隨著可燃物的燃燒產生大量的高溫煙氣，煙氣中含有 大量未完全燃燒的有毒、有害物質，通過人的呼吸道吸入體內，對人員的生命安全造成嚴重威脅。

1 系統(tǒng)設計的必要性

機械加壓送風系統(tǒng)中為什么要設計旁通閥控制加壓送風的正壓值？火災發(fā)生后，又能起到什么作用呢？

眾所周知，發(fā)生火災時，絕大多數的人員傷亡不是因為火，而是煙氣，隨著可燃物的燃燒產生大量的高溫煙氣，煙氣中含有 大量未完全燃燒的有毒、有害物質，通過人的呼吸道吸入體內，對人員的生命安全造成嚴重威脅。

為了控制火勢蔓延、阻止煙氣擴散。加壓送風系統(tǒng)的送風口出風可使樓梯間及消防前室形成正壓，阻擋有害煙氣進入人 的疏散通道。但是當加壓送風系統(tǒng)送風量及送風時間不可控時，正常的逃生路線有可能會因為前室正壓過大，防火門無法開啟而 造成的嚴重后果。鑒于上述考慮，公安部四川消防科學研究所結合國際經驗提出余壓值的數據。壓差控制系統(tǒng)可通過控制旁通閥 的開閉，將機械加壓送風系統(tǒng)的余壓值控制在國標要求的合理范圍內-----防煙樓梯間40-50Pa，前室、合用前室、消防電梯 間前室、封閉避難層（間）為25-30Pa。這樣既阻止了有害煙氣的進入，也確保了防火門在需要人員疏散時可以正常開閉。

該系統(tǒng)符合GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》及GB50016《建筑設計防火規(guī)范》等相關國家標準中的功能需求。

2 應用背景

1)建筑發(fā)生火災時，得確保防煙樓梯間、避難走道及其前室的防煙性能要求。

2)從防煙角度講，機械加壓送風系統(tǒng)的余壓過低不利于防煙，因此余壓越高越好。

3)由于疏散門的方向是朝疏散方向開啟，而加壓送風作用方向與疏散方向恰好相反，若余壓過高則會導致疏散門兩側壓差 過大導致門無法正常開啟的情況，影響人員疏散和消防人員施救。

4)加壓送風系統(tǒng)的設計，首先應建立在安全疏散的基礎上。

5)目前加壓送風系統(tǒng)本身，沒有能力來判斷加壓區(qū)是否保持一定壓力，或加壓區(qū)泄漏過大，壓力達不到標準，起不到防煙作用，或因壓力過大而造成疏散門阻塞的情況。

6)設計安裝余壓監(jiān)控系統(tǒng)，可解決疏散門兩側壓差過大而導致門無法正常開啟的故障，保證了疏散通道的安全疏通， 使加壓送風系統(tǒng)處于合理的工作狀態(tài)，從而為在火災情況下人員的疏散和營救提供有力的保障。

3 設計依據

加壓送風作為一種防煙方式，在國內外高層建筑設計中已被廣泛接受與采用。無論國內或國外的防火規(guī)范，都有一致的加壓要求，即應使在火災時，樓梯間余壓值（40-50Pa）>前室余壓值（25-30Pa）>走廊。

火災發(fā)生時，加壓送風系統(tǒng)的送風口出風可使樓梯間及消防前室相對走道形成加壓，阻擋有害煙氣進入人的疏散通道，保證 防火門正常開啟，為火災發(fā)生時人員的安全撤離保駕護航。但送風口長時間開啟可使防火門兩端壓差過大，無法正常開啟，導致人員無法撤離的嚴重后果，結合國內外有經驗國家對正壓送風系統(tǒng)做了如下要求：

※ GB50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》

8.5.1 建筑的下列場所或部位應設置防煙設施：

1)防煙樓梯間及前室；

2)消防電梯間前室或合用前室；

3)避難走道的前室、避難層（間）。

※ GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》

3.4.4 機械加壓送風量應滿足走廊至前室樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應符合下列規(guī)定：

1)前室、封閉避難層（間）與走道之間的壓差應為25Pa-30Pa;

2)樓梯間與走道之間額壓差應為40Pa-50Pa;

3)當系統(tǒng)余壓值超過允許壓力差時應采取泄壓措施。

5.1.4 機械加壓送風系統(tǒng)宜設有測壓裝置及風壓調節(jié)措施。

5.1.5 消防控制設備應顯示防煙系統(tǒng)的送風機、閥門等設施的啟閉狀態(tài)。

※ GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》（以下具體系統(tǒng)設計條款仍執(zhí)行）

9.3.3 防煙樓梯間內機械加壓送風防煙系統(tǒng)的余壓值應為40-50Pa；前室、合用前室應為25-30Pa。

※ GB500045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（2005年版）（以下具體系統(tǒng)設計條款仍執(zhí)行）

8.3.7 機械加壓送風機的全壓，除計算不利環(huán)管道丫頭損失外，尚應有余壓。其余壓值應符合下列要 求：

8.3.7.1 防煙樓梯間為40Pa-50Pa。

8.3.7.2 前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層（間）為25Pa-30Pa。

※ GB50098-2009《人民防空工程設計防火規(guī)范》

6.2.1 防煙樓梯間送風余壓值應為（40-50）Pa，前室或合用前室送風系統(tǒng)的余壓值應為（25-30）Pa。

6.2.2 避難走道的前室送風余壓值應為（25-30）Pa。

※ 全國民用建筑工程設計技術措施

4.10.10 加壓送風系統(tǒng)的余壓值超過規(guī)定數值較多時，宜設置泄壓閥或旁通閥等裝置。

※ DGJ08-88-2006《建筑防排煙技術規(guī)程》（上海）

3.3.6 當系統(tǒng)的余壓超過壓力差時，應設置余壓調節(jié)閥或采用變速風機等措施。

4 系統(tǒng)簡介

余壓監(jiān)控系統(tǒng)能實時采集監(jiān)控區(qū)域壓力變化等工作狀態(tài)，對非正常狀態(tài)的余壓進行報警提示并記錄。

當防煙樓梯間或前室余壓值達到超壓監(jiān)控值時，余壓探測器發(fā)出報警信號，余壓控制器打開加壓風機風管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區(qū)間值后，余壓探測器發(fā)出信號，余壓控制器關閉旁通閥，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。

余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓監(jiān)控器（主機）、余壓控制器、余壓探測器、風閥執(zhí)行器、系統(tǒng)監(jiān)控專用軟件等部分或全部設備組成滿 足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》、GB50016《建筑設計防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設計防火規(guī)范》等相關國家標準中的功能需求。

設計依據

設計原則：

主機設置在消控中心；

控制器設置在風機箱內，控制器/風閥執(zhí)行器與送風風機比例為1：1；

余壓探測器設置在前室為每個前室設置一套，設置在樓梯口時為1/3和2/3除各設置一套；

圖上產品清單為：

主機：1套

控制器：2套

風閥執(zhí)行器：2套

余壓探測器：33+2=35套

余壓探測器副面板：35套

設計規(guī)程

1設計規(guī)程

1）系統(tǒng)應根據建筑物內機械加壓送風系統(tǒng)設置的具體情況，采用分斷設計的控制方式，確定余壓控制器和余壓探測器的設 置部位、數量與形式；

2）余壓控制器和余壓探測器的實時工作狀態(tài)及故障報警等信息，應通過通信接口，并聯接入加壓風機控制箱內的余壓監(jiān)控 系統(tǒng)總線，將各類信息上傳至消防控制室內的余壓監(jiān)控器（主機），進行統(tǒng)一監(jiān)測管理、顯示并存儲，以便于值班人員隨時掌控 和了解設備運行情況；

3） 余壓監(jiān)控器與余壓控制器之間采用RS485通訊方式，485回路的總線采用NH-RVSP-2*1.5mm2 的通訊線纜，通訊距離一般在 500米以內，余壓監(jiān)控器可連接64個余壓控制器；

4） 余壓控制器與余壓探測器之間采用二總線通訊方式，二總線回路的總線采用NH-RVSP-2*2.5mm2 的通訊線纜，通訊距離一 般在500米以內， 防煙樓梯間、前室樓板垂直敷設，余壓控制器可連接128個余壓探測器；

5） 系統(tǒng)的設置不應影響機械加壓送風系統(tǒng)的正常工作。

2 設置場所

在設有機械加壓送風系統(tǒng)的場所，應設置余壓監(jiān)控系統(tǒng)。

3 設置范圍

1）每臺加壓送風機配電控制箱內應設置余壓控制器；

2）防煙樓梯間及其前室設置余壓探測器；

3） 消防電梯間前室或合用前室應設置余壓探測器；

4）避難走道的前室，避難層(間)應設置余壓探測器。

4 設置部位

余壓控制器的設置

1）余壓控制器的設置數量，與機械加壓送風機的數量為一對一的關系；

2）余壓控制器應設置在加壓送風機控制箱內，控制箱內預留一路220V電源做為余壓控制器的工作電源；

余壓探測器的設置

1）防煙樓梯間的前室或合用前室，應每層前室設一臺余壓探測器；

2）應在樓梯間高度約為三分之一和三分之二處（層）各設置一臺余壓探測器；或宜在設有加壓送風口處（層）， 設 一 臺 余 壓探測器；

3）余壓探測器應設置在高壓區(qū)（樓梯間、前室區(qū)域疏散門側），距頂0.2至0.5米壁掛安裝，采用底座直接固定在預埋86盒上。

設計應用圖例

1 疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖

疏散通道及前室余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖

設計說明：

①本工程根據中華人民共和國國家標準GB50045-95《高層民用建筑電氣設計規(guī)范》的規(guī)定，設置疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)。

②疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)采用消防二總線，通訊總線（帶DC24V電源）NH-RVSP-2*2.5mm2 -SC20。

③ARPM100/B3余壓控制器應能顯示與其連接余壓探測器監(jiān)測區(qū)域的余壓，超過規(guī)范規(guī)定值時，應能報警。

④ARPM-C余壓控制器收到超壓報警后，可連續(xù)調節(jié)風閥執(zhí)行器開啟角度，進行泄壓。

⑤ARPM-DC24V風閥執(zhí)行器應能向余壓控制器反饋開啟角度。

⑥ARPM100/B3余壓監(jiān)控主機應能記錄與其連接的余壓控制器和余壓探測器的狀態(tài)信息，當出現報警故障時應能發(fā)出聲光報警。

⑦樓梯間及合用前室均采用加壓送風的防煙方式，正壓送風每層設置一個送風口，風口采用遠控多葉送風口，送風口平時關閉；當發(fā)生火災余壓差有變化時，余壓控制器接收到余壓探測器的信息，調節(jié)泄壓閥控制余壓在合理范圍內。

⑧當合用前室有2個或2個以上的余壓探測器壓力數據與大氣壓力差值大于30Pa時，聯動打開泄壓閥，調節(jié)泄壓閥的開度，使其余壓差趨近設置值；當樓梯間的余壓探測器壓力數值與前室壓力差值大于30Pa時，聯動打開泄壓閥，調節(jié)泄壓閥的開度，使其余壓差趨近設置值。

⑨系統(tǒng)的施工按照批準的工程設計文件和施工技術方案進行，不得隨意變更。如確需變更設計時，應由設計單位負責更改并經審圖機構審核批準。

2 余壓監(jiān)控系統(tǒng)配電圖

3 余壓探測器平面圖

余壓探測器平面示意圖

注∶

1.前室每層均設余壓探測器

2.樓梯間在約1/4和3/4高度處各設置一臺余壓探測器

3.引壓用的氣管可根據現場實際情況裝于墻面或吸頂安裝均可

4.余壓深測器通過N-IYSP-2x2.5m2-SC20-C，沿樓板垂直敷設至風間控制箱

4 余壓探測器立面安裝示意圖

5余壓監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

設計說明：

①余壓監(jiān)控器（主機）與余壓控制器之間是485通訊，連接方式為手拉手連接，線型NH-RVSP-2*1.5mm2 ，通訊距離為500米；

②主機支持2路RS485通訊回路，每條回路可連接32個余壓控制器；

③余壓控制器與余壓探測器之間為二總線通訊，通訊距離500m，線型NH-RVSP-2*2.5mm2；

④一只余壓控制器可帶120個余壓探測器。

審核編輯黃宇