余壓智能監控在防煙樓梯間及其前室的防煙設計中的應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：建筑設計中的防煙樓梯間及其前室，由于防煙系統的不同配置，組合類型較多，容易產生混亂。本文通過學習《建筑防煙排煙系統技術標準》及其《圖示》，總結了它們的共同點和不同點，加以區別，對建筑設計是有益的。

關鍵詞：防煙樓梯間；前室；組合形式；余壓智能監控

1采用自然通風系統的防煙樓梯間

1.1建筑物的防煙樓梯間進行自然通風的規定

    在建筑物的防煙樓梯間進行自然通風系統設計的時候，應符合以下強制性規定。“應在部位設置面積不小于1.0㎡的可開啟外窗或開口；當建筑高度大于10米時，尚應在樓梯間的外墻上每5層內設置總面積不小于2.0㎡的可開啟外窗或開口，且布置間隔不大于3層?！?/span>

    采用自然通風方式的防煙樓梯間，必然靠外墻設置，外墻上設外窗采光通風，上述規定極易滿足。對于單梯不存在困難，但對于雙梯拼成的剪刀梯而言，特別是住宅建筑的剪刀梯要進行必要的分析。住宅剪刀梯每個梯段是跨層設計，踏步不超過18步。開窗方式又分為兩種情況。一種是梯段長度方向與外墻平行，另一種是梯段長度方向與外墻垂直。前者每層可以開外窗，5層內的開啟面積容易滿足2.0㎡的要求；后者每兩層開設外窗，能夠滿足布置間隔不大于3層的要求，但要滿足每5層內設置總面積不小于2.0㎡的開啟外窗是要精心設計的。因為5層內只有三個窗，每個窗的開啟面積必須達到0.7㎡，雖然并不困難，但在開啟扇的面積計算和開啟方式上，應引起高度重視。

    通過以上討論，可以看出靠外墻設置的單梯或雙拼的剪刀梯，利用外墻上開設的外窗，采用自然通風方式的防煙系統，是可靠的，簡便易行的。

1.2前室采用自然通風方式的規定

    《標準》第3.2.2條強制性規定：“前室采用自然通風方式時，獨立前室、消防電梯前室可開啟外窗或開口面積不應小于2.0㎡，共用前室、合用前室不應小于3.0㎡?！?/span>

    采用自然通風的獨立前室、消防電梯前室、共用前室、合用前室，必須靠外墻設置，且外墻上開設的外窗開啟扇或洞口面積，前者不小于2.0㎡，后者不小于3.0㎡?！秷D示》31頁3.2.2圖示1和圖示2表示的很清楚。在設計實踐中“可開啟外窗”是指有開啟扇的外窗，“開口”理解為開窗洞口。從平時使用的通風要求和安全保障的角度看，這樣設計是可以理解的。因為小面積的前室開大窗有時是很困難的，開啟扇過多又是不安全的。有人建議自然通風面積只控制外窗玻璃面積。開啟扇以外的所有固定玻璃用鋼化玻璃，火災發生時用錘子擊碎玻璃轉換為通風排煙面積，就像長途汽車火災時擊碎窗玻璃一樣，簡單而有效。

    為了不產生誤解，“可開啟外窗”建議表述為“外窗開啟扇”；“開口”表述為“外墻開口”。并列起來，表述為“外窗開啟扇或外墻開口面積”。一般地說，靠外墻設置的前室或合用前室，外窗可開啟扇通風面積達到2.0㎡或3.0㎡，并不十分困難；外墻開口，不設外窗，對于南方溫暖氣候區是可行的，但對于北方寒冷地區特別是嚴寒地區是不行的。采用哪種通風方式，應由建筑設計人員依據相關規范進行選擇。

1.3前室采用機械加壓送風方式的規定

    在防煙樓梯間進行自然通風設計的時候，若是建筑物中的任何一種前室，無論是合同前室，亦或者是共用前室，甚至是獨立前室，不具有自然通風條件時，只能選擇機械加壓送風系統，且加壓送風口必須滿足下列規定。

    《標準》第3.1.3條第2款規定“當獨立前室、共用前室及合用前室的機械加壓送風口設置在前室的頂部或正對前室入口的墻面時，樓梯間可采用自然通風系統……”條文說明給出了充分理由,在前室進行設計機械加壓送風口的時候，設計的位置是放在前室的頂部部分，這樣做的目的是為了能夠形成可以有效隔絕煙氣的風幕。在正對前室入口處墻面設計送風口的目的，也是通過這樣的設計實現從正面阻止煙氣進入到前室產生煙氣污染。

    這條規定，對防煙樓梯間能否采用自然通風系統，起著決定性的作用，按理說應定為強制性條文，必須執行。

    采用自然通風的防煙樓梯間，在裙房部分是暗樓梯間，開不了外窗，這種情況該如何設計防煙系統呢？

    《標準》第3.1.3條第3款及《圖示》20頁圖示4說明，樓梯間同裙房上部開外窗的部分一視同仁，可以不用采用機械加壓送風系統。但是，在對所有前室的機械加壓送風口設計的時候一定要注意位置的要求，在前室的頂部或者是正對前室入口的墻面。

    從另一個角度來說，進行自然通風系統設計的防煙樓梯間，包括沒有外窗的裙房部分共用樓梯間，只要前室機械加壓送風口設置在入口頂部或入口相對的墻面時，頂吹形成的風幕和對吹形成的氣壓，能夠阻隔和阻擋走道煙氣進入樓梯間。

    不過，第3款令讀者茫然！裙房怎么會有獨立前室？是裙房的其它樓梯間，還是同一樓梯間？看了《圖示》20頁圖示4及其剖面，才恍然大悟，原來是同一樓梯間。建議該款做適當修改:當防煙樓梯間裙房高度以上部分采用自然通風，而裙房部分不具備自然通風條件時，防煙樓梯間的獨立前室、共用前室及合用前室的機械加壓送風口的設置，同裙房高度以上部分。

2采用機械加壓送風系統的防煙樓梯間

    采用機械加壓送風系統的時候，可以根據建筑物的實際高度來說進行設計。當公共建筑或者是工業建筑高度不高于五十米的時候，住宅建筑不高于一百米的時候，若是防煙樓梯間不具有自然通風條件，那么就可以采用這種系統設計。

2.1獨立前室不設機械加壓送風的條件

    根據《標準》第3.1.5條第1款規定：當采用獨立前室且其僅有一個門與走道或房間相通時，可僅在樓梯間設置機械加壓送風系統；……該款中獨立前室與房間相通的規定，值得商榷。因為與房間相通的門，在《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018版）（以下簡稱《防火規范》）特指的是“戶門”?；馂闹饕l生在戶內，隨著戶內人員的逃生，煙火很快竄入獨立前室。這樣的前室已經變成了走道，失去了設立前室的意義。有人會說，《防火規范》規定戶門必須是防火門，能夠阻擋煙氣的侵入。戶門設計為防火門，是脫離實際的一廂情愿！工程實踐告訴我們，防火門不防盜，用戶會自行拆除，換成防盜門。防盜門不具有防火門的功能，不能自行關閉，也不能手動開啟，逃生和都成問題。因此，建議該規定做適當修改。

2.2獨立前室設機械加壓送風系統

    《標準》第3.1.5條第1款的后半句是這樣規定的“當獨立前室有多個門時，樓梯間、獨立前室應分別獨立設置機械加壓送風系統?！苯ㄗh這半句話與上述前半句話并列為第2款做適當修改。

2.3合用前室獨立加壓送風系統

    《標準》第3.1.5條第2款強制性規定：“當采用合用前室時，樓梯間、合用前室應分別獨立設置機械加壓送風系統?！苯ㄗh做如下修改：若是建筑物的樓梯間采用的是合用前室時候，對于機械加壓送風系統設置要對合用前室、樓梯間分別獨立設計。

    在條文說明中應指出合用前室包括樓梯間獨立前室和消防電梯前室合用的前室，也包括剪刀樓梯間共用前室和消防電梯前室合用的前室。前者俗稱二合一前室，后者俗稱三合一前室。合用前室在設計建設中會包含著消防電梯室，為了消防電梯的暢通和消防隊員的安全，只允許僅有的一個門，只能與走道相通，不允許與房間門相通，更不允許有多個門相通。

3安科瑞余壓監控系統介紹及選型

    針對各類機械加壓送風系統的應用特點，安科瑞電氣股份有限公司研發了余壓監控系統，是集工業計算機技術、通訊、抗電磁干擾、數字傳感技術及消防二總線于一體的智能化系統。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時實時自動巡檢并采集監控區域壓力變化等工作狀態，對超壓故障發出報警信號并記錄，當防煙樓梯間或前室余壓值達到超壓監控值時，余壓探測器發出報警信號，余壓控制器打開加壓風機風管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區間值后，余壓探測器發出信號，余壓控制器關閉旁通閥，通過控制旁通閥的開啟，來保持余壓值穩定在規范要求的區間值內，系統具有實時性、數字化、智能化，自動化連續監控的特點。

3.1系統結構

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

3.2 配置與功能

3.3設計規程

    系統應根據建筑物內機械加壓送風系統設置的具體情況，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；

    余壓控制器和余壓探測器的實時工作狀態及故障報警等信息，應通過通信接口，并聯接入加壓風機控制箱內的余壓監控系統總線，將各類信息上傳至消防控制室內的余壓監控器（主機），進行統一監測管理、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；

    余壓監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，余壓監控器可連接64個余壓控制器；

    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；

    系統的設置不應影響機械加壓送風系統的正常工作。

3.4設置場所及范圍

    在設有機械加壓送風系統的場所，應設置余壓監控系統。每臺加壓送風機配電控制箱內應設置余壓控制器；防煙樓梯間及其前室設置余壓探測器；消防電梯間前室或合用前室應設置余壓探測器；避難走道的前室，避難層(間)應設置余壓探測器。

3.5設置部位

3.5.1.余壓控制器的設置

    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；

    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做為余壓控制器的工作電源；

3.5.2.余壓探測器的位置

    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；

    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；

    余壓探測器應設置在高壓區（樓梯間、前室區域疏散門側），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。

4 結語

    建筑設計中的防煙樓梯間及其前室，由于防煙系統的不同配置，組合類型較多，容易產生混亂。本文通過學習《建筑防煙排煙系統技術標準》及其《圖示》，總結了它們的共同點和不同點，并簡單介紹了安科瑞余壓智能監控系統，希望可以給讀者朋友提供一定的借鑒。

參考文獻

[1] 建筑防煙排煙系統技術標準[S]. GB 51251-2017.

[2] 郝敬林. 防煙樓梯間及其前室的防煙系統設計[J]. 城市建設理論研究（電子版），2019(000)003:71

[3] 安科瑞 余壓監控系統, 2020.08版.

作者簡介：

宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為絕緣監測及剩余電流監測， QQ：3007723194 手機：13482141563（微信同號）