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        防排煙新規(guī)下機械加壓送風系統(tǒng)的設計實例討論

        2022-12-09 09:10:02肖偉北京東方華太建筑設計工程有限責任公司廈門分公司
        消防界(電子版) 2022年20期
        關鍵詞:機械系統(tǒng)設計

        ■ 肖偉 北京東方華太建筑設計工程有限責任公司廈門分公司

        本項目為某45 層超高層酒店的設計,建設地點位于蘇州市,四層夾層、十九層、三十四層為避難層,總建筑高度為170.35m,地下室共2 層,按照防排煙標準中的規(guī)定,此項目屬于建筑高度大于50m 的公共建筑,防煙樓梯間及相應的前室均要設置機械加壓送風系統(tǒng)。酒店共有5 個防煙樓梯間,本文僅對核心筒防煙樓梯間LT3 及相應前室進行討論。

        一、防煙系統(tǒng)設計

        (一)防煙樓梯間LT3 設計概況

        樓梯間豎向以四層夾層、十九層、三十四層的避難層為界分為四個部分,樓梯間及前室的機械加壓送風系統(tǒng)也相應豎向各分成四個系統(tǒng),各個系統(tǒng)的加壓送風風機分別放在對應的避難層及屋頂?shù)膶S蔑L機房內(nèi)。

        (二)防煙樓梯間LT3 的機械加壓送風系統(tǒng)設計

        1. 一至四層夾層的加壓送風系統(tǒng)為JY-LT3-a 系統(tǒng),防煙樓梯間層數(shù)為7 層,總高度為26.7m,每層樓梯間至合用前室的門為1 個雙扇門,大小為1.3m×2.2m,對應的合用前室也采用機械加壓送風系統(tǒng),樓梯間的送風口為常開風口。

        樓梯間加壓送風量計算:

        對于樓梯間,開啟著火層樓梯間疏散門時,為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1確定:

        每層開啟門的總斷面積Ak=1.3×2.2=2.86(m2);

        門洞斷面風速v 取0.7m/s ;

        常開風口,開啟門的數(shù)量N1=3 ;

        L1=Ak×V×N1=2.86×0.7×3=6.01(m3/s)

        N2=4

        其他門漏風總量:

        取門縫寬度為0.003m,每層疏散門的有效漏風面積A=(1.3×2+2.2×3)×0.003×1=0.0276(m2)

        門開啟時的壓力差ΔP=6Pa;

        L2=0.827×AxΔP1/n×1.25×N2=0.827×0.0276×4×2.45×1.25=0.28(m3/s)

        機械加壓送風量為:

        Lj=L1+L2=6.01+0.28=6.29m3/s=22644(m3/h)

        因為樓梯間高度大于24m,根據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 查得L表=26000m3/h,比較計算和查表所得的風量,取較大值26000m3/h;設計風量不應小于計算風量的1.2 倍,因此設計風量是26000×1.2=31200(m3/h)

        2. 五至十九層的加壓送風系統(tǒng)為JY - LT3 - b 系統(tǒng),防煙樓梯間層數(shù)為15 層,總高度為51.8m,每層樓梯間至獨立前室的門為1 個1.2m×2.2m 的雙扇門,對應獨立前室也采用機械加壓送風系統(tǒng),樓梯間的送風口為常開風口。

        樓梯間加壓送風量計算:

        對于樓梯間,開啟著火層樓梯間疏散門時,為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1 確定:

        每層開啟門的總斷面積Ak=1.2×2.2=2.64(m2);

        門洞斷面風速v 取0.7m/s;

        常開風口,開啟門的數(shù)量N1=3;

        L1=Ak×V×N1=2.64×0.7×3=5.544(m3/s)

        N2=12

        其他門漏風總量:

        取門縫寬度為0.003m,每層疏散門的有效漏風面積A=(1.2×2+2.2×3)×0.003=0.027(m2)

        門開啟時的壓力差ΔP=6Pa;

        L2= 0 . 8 2 7 × A × Δ P1/n× 1 . 2 5×N2=0.827×0.027×12×2.45×1.25=0.82(m3/s)

        機械加壓送風量為:

        Lj=L1+L2=5.544+0.82=6.36m3/s=22910(m3/h)

        因為樓梯間高度大于24m,根據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 查得L表=28000 m3/h,比較計算和查表所得風量,取較大值28000m3/h;設計風量不應小于計算風量的1.2 倍,因此設計風量是28000×1.2=33600(m3/h)。

        二十至三十四層的防煙樓梯間機械加壓送風系統(tǒng)為JY - LT3 - c 系統(tǒng)及三十五至四十五層的防煙樓梯間的機械加壓送風系統(tǒng)為JY - LT3 - d 系統(tǒng),這兩個系統(tǒng)的加壓送風量計算均與JY - LT3 - b 系統(tǒng)的計算方法類似,用相同的計算方法可得出系統(tǒng)的計算風量,在此不一一列出。

        在設計過程中,如果樓梯間高度小于24m 時,可直接按照計算的風量得出設計風量;但如果樓梯間高度大于24m 時,還需將計算風量與《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 - 1 ~3.4.2 - 4 內(nèi)的值進行比較,選取較大值作為設計值,以此為依據(jù)選取風機。

        (三)防煙樓梯間LT3 的前室機械加壓送風系統(tǒng)設計

        1.防煙樓梯間L T 3 的合用前室加壓系統(tǒng)JY-QS3-a,系統(tǒng)負擔地下二層至地上四層夾層總共9層,高度36.9m,樓梯間至前室的門為1 個雙扇門,大小為1.3m×2.2m,樓梯間采用機械加壓送風;JY - QS3 - a 系統(tǒng)負擔的樓層比較復雜,需要分開分析最不利情況:

        (1)地下部分前室至走道的門為2 個雙扇門1.5m×2.3m,如圖1 所示:

        圖1 地下部分前室至走道圖

        (2)一層為擴大前室,有4 個疏散門,銜接兩個防火分區(qū),火災時按僅一個防火分區(qū)著火考慮,按最不利情況開啟3 個雙扇門1.5m×2.3m 計算,如圖2所示:

        圖2 擴大前室圖

        (3)二至四層(包含夾層)前室至走道的門為2 個雙扇門1.5m×2.3m,如圖3 所示:

        圖3 前室至走道圖

        根據(jù)分析,最不利情況下的三個樓層的開啟門的總斷面積為Ak=1.5×2.3×2+1.5×2.3×3+1.5×2.3×2=24.15(m2);

        門洞斷面風速v 取0.7m/s;

        L1= 24.15×0.7=16.91(m3/s)

        送風閥門的總漏風量L3確定;

        常閉風口,漏風閥門數(shù)量N3=6;

        送風閥門的面積為AF=1.1m2;

        L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×6=0.55(m3/s)

        機械加壓送風量為:

        Ls=L1+L3=16.91+0.55=17.46m3/s=62856(m3/h)

        系統(tǒng)負擔高度大于24m、小于50m,根據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 查得L表=27500m3/h,設計風量不應小于計算風量的1.2 倍,因此設計風量是62856×1.2=75427(m3/h)。

        2. 五至十九層防煙樓梯間對應的合用前室加壓送風系統(tǒng)為JY - QS3 - b 系統(tǒng),前室層數(shù)為15 層,高度51.8m,樓梯間至前室的門為1 個1.2m×2.2m 的雙扇門,樓梯間采用機械加壓送風;每層前室至走道的門與二至四層相同均為2 個1.5m×2.3m 的雙扇門。

        前室機械加壓送風量計算:

        對于前室,開啟著火層樓梯間疏散門時,為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1確定:

        每層開啟門的總斷面積Ak=1.5×2.3×2=6.9(m2);

        門洞斷面風速v 取0.7m/s;

        常閉風口,開啟門的數(shù)量N1=3;

        L1=Ak×V×N1=6.9×0.7×3=14.49(m3/s)

        送風閥門的總漏風量L3確定;

        常閉風口,漏風閥門數(shù)量N3=12

        每層送風閥門的面積為AF=1.1m2;

        L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×12=1.1(m3/s)

        機械加壓送風量為:

        Ls=L1+L3=14.49+1.1=15.59m3/s=56124(m3/h)

        系統(tǒng)負擔高度大于50m,根據(jù)GB 51251- 2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 查得L表=28100 m3/h,設計風量不應小于計算風量的1.2 倍,因此設計風量是56124×1.2=67349(m3/h)。

        樓梯間LT3 的合用前室的另外兩個加壓送風系統(tǒng)JY-QS3-c 及JY-QS3-d 的計算方法與JY-QS3-b類似,用相同的計算方法進行計算得出系統(tǒng)的計算風量,在此不一一列出。

        在對前室進行設計計算中,對于系統(tǒng)負擔高度大于24m 的前室加壓送風系統(tǒng),還需將計算風量與《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》表3.4.2 - 1 ~3.4.2 - 4 內(nèi)的值進行比較,選取較大值作為設計值,以此為依據(jù)選取風機,這一點和樓梯間的加壓送風計算類似。

        二、結語

        《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》內(nèi)對機械加壓送風系統(tǒng)的風量計算有著更加具體的規(guī)定,為設計人員在設計中提供了更好的依據(jù)。不過,在設計過程中,設計人員要更嚴謹?shù)胤治鰴C械加壓送風的樓梯間及相應前室的具體情況,從而得出更為準確的計算結果。

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