安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：建筑設(shè)計(jì)中的防煙樓梯間及其前室，由于防煙系統(tǒng)的不同配置，組合類型較多，容易產(chǎn)生混亂。本文通過(guò)學(xué)習(xí)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及其《圖示》，總結(jié)了它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，加以區(qū)別，對(duì)建筑設(shè)計(jì)是有益的。
關(guān)鍵詞：防煙樓梯間；前室；組合形式；余壓智能監(jiān)控
1采用自然通風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間
1.1建筑物的防煙樓梯間進(jìn)行自然通風(fēng)的規(guī)定
在建筑物的防煙樓梯間進(jìn)行自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)符合以下強(qiáng)制性規(guī)定。“應(yīng)在部位設(shè)置面積不小于1.0㎡的可開(kāi)啟外窗或開(kāi)口；當(dāng)建筑高度大于10米時(shí)，尚應(yīng)在樓梯間的外墻上每5層內(nèi)設(shè)置總面積不小于2.0㎡的可開(kāi)啟外窗或開(kāi)口，且布置間隔不大于3層。”
采用自然通風(fēng)方式的防煙樓梯間，必然靠外墻設(shè)置，外墻上設(shè)外窗采光通風(fēng)，上述規(guī)定極易滿足。對(duì)于單梯不存在困難，但對(duì)于雙梯拼成的剪刀梯而言，特別是住宅建筑的剪刀梯要進(jìn)行必要的分析。住宅剪刀梯每個(gè)梯段是跨層設(shè)計(jì)，踏步不超過(guò)18步。開(kāi)窗方式又分為兩種情況。一種是梯段長(zhǎng)度方向與外墻平行，另一種是梯段長(zhǎng)度方向與外墻垂直。前者每層可以開(kāi)外窗，5層內(nèi)的開(kāi)啟面積容易滿足2.0㎡的要求；后者每?jī)蓪娱_(kāi)設(shè)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(nèi)設(shè)置總面積不小于2.0㎡的開(kāi)啟外窗是要精心設(shè)計(jì)的。因?yàn)?層內(nèi)只有三個(gè)窗，每個(gè)窗的開(kāi)啟面積必須達(dá)到0.7㎡，雖然并不困難，但在開(kāi)啟扇的面積計(jì)算和開(kāi)啟方式上，應(yīng)引起高度重視。
通過(guò)以上討論，可以看出靠外墻設(shè)置的單梯或雙拼的剪刀梯，利用外墻上開(kāi)設(shè)的外窗，采用自然通風(fēng)方式的防煙系統(tǒng)，是可靠的，簡(jiǎn)便易行的。
1.2前室采用自然通風(fēng)方式的規(guī)定
《標(biāo)準(zhǔn)》第3.2.2條強(qiáng)制性規(guī)定：“前室采用自然通風(fēng)方式時(shí)，獨(dú)立前室、消防電梯前室可開(kāi)啟外窗或開(kāi)口面積不應(yīng)小于2.0㎡，共用前室、合用前室不應(yīng)小于3.0㎡。”
采用自然通風(fēng)的獨(dú)立前室、消防電梯前室、共用前室、合用前室，必須靠外墻設(shè)置，且外墻上開(kāi)設(shè)的外窗開(kāi)啟扇或洞口面積，前者不小于2.0㎡，后者不小于3.0㎡。《圖示》31頁(yè)3.2.2圖示1和圖示2表示的很清楚。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中“可開(kāi)啟外窗”是指有開(kāi)啟扇的外窗，“開(kāi)口”理解為開(kāi)窗洞口。從平時(shí)使用的通風(fēng)要求和安全保障的角度看，這樣設(shè)計(jì)是可以理解的。因?yàn)樾∶娣e的前室開(kāi)大窗有時(shí)是很困難的，開(kāi)啟扇過(guò)多又是不安全的。有人建議自然通風(fēng)面積只控制外窗玻璃面積。開(kāi)啟扇以外的所有固定玻璃用鋼化玻璃，火災(zāi)發(fā)生時(shí)用錘子擊碎玻璃轉(zhuǎn)換為通風(fēng)排煙面積，就像長(zhǎng)途汽車火災(zāi)時(shí)擊碎窗玻璃一樣，簡(jiǎn)單而有效。
為了不產(chǎn)生誤解，“可開(kāi)啟外窗”建議表述為“外窗開(kāi)啟扇”；“開(kāi)口”表述為“外墻開(kāi)口”。并列起來(lái)，表述為“外窗開(kāi)啟扇或外墻開(kāi)口面積”。一般地說(shuō)，靠外墻設(shè)置的前室或合用前室，外窗可開(kāi)啟扇通風(fēng)面積達(dá)到2.0㎡或3.0㎡，并不十分困難；外墻開(kāi)口，不設(shè)外窗，對(duì)于南方溫暖氣候區(qū)是可行的，但對(duì)于北方寒冷地區(qū)特別是嚴(yán)寒地區(qū)是不行的。采用哪種通風(fēng)方式，應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)人員依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行選擇。
1.3前室采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式的規(guī)定
在防煙樓梯間進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，若是建筑物中的任何一種前室，無(wú)論是合同前室，亦或者是共用前室，甚至是獨(dú)立前室，不具有自然通風(fēng)條件時(shí)，只能選擇機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，且加壓送風(fēng)口必須滿足下列規(guī)定。
《標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.3條第2款規(guī)定“當(dāng)獨(dú)立前室、共用前室及合用前室的機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置在前室的頂部或正對(duì)前室入口的墻面時(shí)，樓梯間可采用自然通風(fēng)系統(tǒng)……”條文說(shuō)明給出了充分理由,在前室進(jìn)行設(shè)計(jì)機(jī)械加壓送風(fēng)口的時(shí)候，設(shè)計(jì)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(fēng)幕。在正對(duì)前室入口處墻面設(shè)計(jì)送風(fēng)口的目的，也是通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)從正面阻止煙氣進(jìn)入到前室產(chǎn)生煙氣污染。
這條規(guī)定，對(duì)防煙樓梯間能否采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，起著決定性的作用，按理說(shuō)應(yīng)定為強(qiáng)制性條文，必須執(zhí)行。
采用自然通風(fēng)的防煙樓梯間，在裙房部分是暗樓梯間，開(kāi)不了外窗，這種情況該如何設(shè)計(jì)防煙系統(tǒng)呢？
《標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.3條第3款及《圖示》20頁(yè)圖示4說(shuō)明，樓梯間同裙房上部開(kāi)外窗的部分一視同仁，可以不用采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。但是，在對(duì)所有前室的機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要注意位置的要求，在前室的頂部或者是正對(duì)前室入口的墻面。
從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，進(jìn)行自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的防煙樓梯間，包括沒(méi)有外窗的裙房部分共用樓梯間，只要前室機(jī)械加壓送風(fēng)口設(shè)置在入口頂部或入口相對(duì)的墻面時(shí)，頂吹形成的風(fēng)幕和對(duì)吹形成的氣壓，能夠阻隔和阻擋走道煙氣進(jìn)入樓梯間。
不過(guò)，第3款令讀者茫然！裙房怎么會(huì)有獨(dú)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(yè)圖示4及其剖面，才恍然大悟，原來(lái)是同一樓梯間。建議該款做適當(dāng)修改:當(dāng)防煙樓梯間裙房高度以上部分采用自然通風(fēng)，而裙房部分不具備自然通風(fēng)條件時(shí)，防煙樓梯間的獨(dú)立前室、共用前室及合用前室的機(jī)械加壓送風(fēng)口的設(shè)置，同裙房高度以上部分。
2采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間
采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)候，可以根據(jù)建筑物的實(shí)際高度來(lái)說(shuō)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)公共建筑或者是工業(yè)建筑高度不高于五十米的時(shí)候，住宅建筑不高于一百米的時(shí)候，若是防煙樓梯間不具有自然通風(fēng)條件，那么就可以采用這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2.1獨(dú)立前室不設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)的條件
根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.5條第1款規(guī)定：當(dāng)采用獨(dú)立前室且其僅有一個(gè)門與走道或房間相通時(shí)，可僅在樓梯間設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)；……該款中獨(dú)立前室與房間相通的規(guī)定，值得商榷。因?yàn)榕c房間相通的門，在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2018版）（以下簡(jiǎn)稱《防火規(guī)范》）特指的是“戶門”。火災(zāi)主要發(fā)生在戶內(nèi)，隨著戶內(nèi)人員的逃生，煙火很快竄入獨(dú)立前室。這樣的前室已經(jīng)變成了走道，失去了設(shè)立前室的意義。有人會(huì)說(shuō)，《防火規(guī)范》規(guī)定戶門必須是防火門，能夠阻擋煙氣的侵入。戶門設(shè)計(jì)為防火門，是脫離實(shí)際的一廂情愿！工程實(shí)踐告訴我們，防火門不防盜，用戶會(huì)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(guān)閉，也不能手動(dòng)開(kāi)啟，逃生和都成問(wèn)題。因此，建議該規(guī)定做適當(dāng)修改。
2.2獨(dú)立前室設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)
《標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.5條第1款的后半句是這樣規(guī)定的“當(dāng)獨(dú)立前室有多個(gè)門時(shí)，樓梯間、獨(dú)立前室應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。”建議這半句話與上述前半句話并列為第2款做適當(dāng)修改。
2.3合用前室獨(dú)立加壓送風(fēng)系統(tǒng)
《標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.5條第2款強(qiáng)制性規(guī)定：“當(dāng)采用合用前室時(shí)，樓梯間、合用前室應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。”建議做如下修改：若是建筑物的樓梯間采用的是合用前室時(shí)候，對(duì)于機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置要對(duì)合用前室、樓梯間分別獨(dú)立設(shè)計(jì)。
在條文說(shuō)明中應(yīng)指出合用前室包括樓梯間獨(dú)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(shè)計(jì)建設(shè)中會(huì)包含著消防電梯室，為了消防電梯的暢通和消防隊(duì)員的安全，只允許僅有的一個(gè)門，只能與走道相通，不允許與房間門相通，更不允許有多個(gè)門相通。
3安科瑞余壓監(jiān)控系統(tǒng)介紹及選型
針對(duì)各類機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)了余壓監(jiān)控系統(tǒng)，是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及消防二總線于一體的智能化系統(tǒng)。采用高靈敏度壓力信號(hào)傳感器，24小時(shí)實(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域壓力變化等工作狀態(tài)，對(duì)超壓故障發(fā)出報(bào)警信號(hào)并記錄，當(dāng)防煙樓梯間或前室余壓值達(dá)到超壓監(jiān)控值時(shí)，余壓探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，余壓控制器打開(kāi)加壓風(fēng)機(jī)風(fēng)管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區(qū)間值后，余壓探測(cè)器發(fā)出信號(hào)，余壓控制器關(guān)閉旁通閥，通過(guò)控制旁通閥的開(kāi)啟，來(lái)保持余壓值穩(wěn)定在規(guī)范要求的區(qū)間值內(nèi)，系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、數(shù)字化、智能化，自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)控的特點(diǎn)。
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓監(jiān)控器（主機(jī)）、余壓控制器、余壓探測(cè)器、風(fēng)閥執(zhí)行器、系統(tǒng)監(jiān)控專用軟件等部分或全部設(shè)備組成滿足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的功能需求。
3.2 配置與功能
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名稱 |
型號(hào) |
功能 |
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余壓監(jiān)控器 |
ARPM100/B3 |
通過(guò)余壓監(jiān)控器監(jiān)控疏散通道余壓變化，與余壓控制器、余壓探測(cè)器、風(fēng)閥執(zhí)行器配接，構(gòu)建大容量疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)。 |
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余壓控制器 |
ARPM-C |
監(jiān)控消防疏散通道余壓，調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開(kāi)啟角度，調(diào)節(jié)余壓在安全范圍內(nèi)，同時(shí)向監(jiān)控主機(jī)反饋現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)。 |
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余壓探測(cè)器 |
ARPM-S/1 |
檢測(cè)正壓、負(fù)壓或壓差，反饋疏散通道余壓的壓力狀態(tài)和故障信息。將壓力值傳輸給余壓控制器，同時(shí)接收余壓控制器下發(fā)的報(bào)警閥值等信息，可實(shí)現(xiàn)本地光報(bào)警。 |
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余壓探測(cè)器副面板 |
ARPM-S/2 |
余壓探測(cè)器副面板為余壓探測(cè)器附件，與探測(cè)器配套使用；通過(guò)穿墻軟管與探測(cè)器連接；與探測(cè)器分別采集墻體兩側(cè)的空氣壓力。 |
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風(fēng)閥執(zhí)行器 |
ARPM-DC24V |
接收余壓控制器指令，控制調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開(kāi)、閉角度。 |
3.3設(shè)計(jì)規(guī)程
系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑物內(nèi)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的具體情況，采用分?jǐn)嘣O(shè)計(jì)的控制方式，確定余壓控制器和余壓探測(cè)器的設(shè)置部位、數(shù)量與形式；
余壓控制器和余壓探測(cè)器的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)及故障報(bào)警等信息，應(yīng)通過(guò)通信接口，并聯(lián)接入加壓風(fēng)機(jī)控制箱內(nèi)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(nèi)的余壓監(jiān)控器（主機(jī)），進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)管理、顯示并存儲(chǔ)，以便于值班人員隨時(shí)掌控和了解設(shè)備運(yùn)行情況；
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(nèi)，余壓監(jiān)控器可連接64個(gè)余壓控制器；
余壓控制器與余壓探測(cè)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(nèi)， 防煙樓梯間、前室樓板垂直敷設(shè)，余壓控制器可連接128個(gè)余壓探測(cè)器；
系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的正常工作。
3.4設(shè)置場(chǎng)所及范圍
在設(shè)有機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置余壓監(jiān)控系統(tǒng)。每臺(tái)加壓送風(fēng)機(jī)配電控制箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置余壓控制器；防煙樓梯間及其前室設(shè)置余壓探測(cè)器；消防電梯間前室或合用前室應(yīng)設(shè)置余壓探測(cè)器；避難走道的前室，避難層(間)應(yīng)設(shè)置余壓探測(cè)器。
3.5設(shè)置部位
3.5.1.余壓控制器的設(shè)置
余壓控制器的設(shè)置數(shù)量，與機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的數(shù)量為一對(duì)一的關(guān)系；
余壓控制器應(yīng)設(shè)置在加壓送風(fēng)機(jī)控制箱內(nèi)，控制箱內(nèi)預(yù)留一路220V做為余壓控制器的工作電源；
3.5.2.余壓探測(cè)器的位置
防煙樓梯間的前室或合用前室，應(yīng)每層前室設(shè)一臺(tái)余壓探測(cè)器；
應(yīng)在樓梯間高度約為三分之一和三分之二處（層）各設(shè)置一臺(tái)余壓探測(cè)器；或宜在設(shè)有加壓送風(fēng)口處（層）， 設(shè)一臺(tái)余壓探測(cè)器；
余壓探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在高壓區(qū)（樓梯間、前室區(qū)域疏散門側(cè)），距頂0.2至0.5米壁掛安裝，采用底座直接固定在預(yù)埋86盒上。
4 結(jié)語(yǔ)
建筑設(shè)計(jì)中的防煙樓梯間及其前室，由于防煙系統(tǒng)的不同配置，組合類型較多，容易產(chǎn)生混亂。本文通過(guò)學(xué)習(xí)《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及其《圖示》，總結(jié)了它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，并簡(jiǎn)單介紹了安科瑞余壓智能監(jiān)控系統(tǒng)，希望可以給讀者朋友提供一定的借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] 建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]. GB 51251-2017.
[2] 郝敬林. 防煙樓梯間及其前室的防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2019(000)003:71
[3] 安科瑞 余壓監(jiān)控系統(tǒng), 2020.08版.
作者簡(jiǎn)介：
宋兵兵，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)榻^緣監(jiān)測(cè)及剩余電流監(jiān)測(cè)， QQ：3007723194 手機(jī)：13482141563（微信同號(hào)）