作者簡(jiǎn)介：

李梟（1993- ），男，滿族，河北秦皇島人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：暖通。

摘要：

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層民用建筑越來(lái)越多。然而，高大建筑在給人們提供舒適生活空間的同時(shí)，也存在安全隱患，其中火災(zāi)最為常見。為控制發(fā)生火災(zāi)時(shí)出現(xiàn)的煙霧，需要對(duì)建筑的加壓送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)?；诖?，本文重點(diǎn)探討高層民用建筑加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以期提升高層民用建筑的防煙效果，保證人員疏散不會(huì)受到煙霧影響，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)快速完成疏散。

關(guān)鍵詞：高層；民用建筑；加壓送風(fēng)系統(tǒng)

引言

為提升高層民用建筑防煙效果，加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮不同種類的因素。在實(shí)際應(yīng)用中，要借助優(yōu)化措施，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時(shí)，全方位考慮系統(tǒng)的維護(hù)和管理，確保其在任何特殊情況下都能正常運(yùn)行，提高在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的送風(fēng)防煙效率。

一、加壓送風(fēng)系統(tǒng)的基本原則

（一）可靠性原則

為了保證加壓送風(fēng)系統(tǒng)的可靠性，需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮和改進(jìn)，包括采用備用電源或其他方式來(lái)保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、定期維護(hù)和檢查以防止發(fā)生系統(tǒng)故障以及加強(qiáng)培訓(xùn)和演練以提高操作人員的應(yīng)對(duì)能力。通過(guò)這些措施，確保加壓送風(fēng)系統(tǒng)在電力供應(yīng)中斷或系統(tǒng)故障的情況下，仍然能夠繼續(xù)工作，保障防煙效果不受影響，為火災(zāi)救援工作提供有力支持。

（二）安全性原則

加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合要求。系統(tǒng)必須具備足夠的能力來(lái)應(yīng)對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的大量煙霧。為了實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)，要結(jié)合建筑特點(diǎn)、發(fā)生火災(zāi)的可能性以及各類重要場(chǎng)所的需求。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和布局，保證加壓送風(fēng)系統(tǒng)能夠防止煙霧擴(kuò)散，為人員疏散提供安全環(huán)境。另外，設(shè)計(jì)還需要考慮系統(tǒng)的靈活性和可調(diào)節(jié)性。不同的建筑可能有不同的需求，系統(tǒng)需要具備靈活性，以適應(yīng)不同的情況。同時(shí)，系統(tǒng)還需要具備遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控功能，以便操作人員能夠及時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而進(jìn)行必要的調(diào)整[1]。

（三）經(jīng)濟(jì)性原則

加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證防煙排煙效果前提下，合理控制成本。對(duì)于購(gòu)置成本，選擇性能優(yōu)越、價(jià)格合理的設(shè)備，包括各類排煙系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。在選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分了解市場(chǎng)上的各種產(chǎn)品，對(duì)比其性能、價(jià)格和使用壽命等因素，選擇性價(jià)比最高的設(shè)備。對(duì)于安裝成本，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮設(shè)備的布局、管道的走向等問(wèn)題。合理的布局和走向可以縮短安裝時(shí)間，減少材料浪費(fèi)，從而降低安裝成本。對(duì)于維護(hù)成本，選擇易于維護(hù)的設(shè)備和材料。例如，選擇具有良好防腐性能的風(fēng)管材料，可以減少因腐蝕導(dǎo)致的更換和維護(hù)成本。對(duì)于能耗成本，選擇高效節(jié)能的設(shè)備。例如，選擇高效的風(fēng)機(jī)和風(fēng)閥，可以降低系統(tǒng)的能耗。需要注意的是，所選系統(tǒng)材料應(yīng)具有保證系統(tǒng)正常工作的技術(shù)措施，系統(tǒng)中的管道、閥門和組件的性能應(yīng)滿足其在加壓送風(fēng)系統(tǒng)中正常使用的需求[2]。

二、加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容

（一）確定送風(fēng)系統(tǒng)布設(shè)

加壓送風(fēng)系統(tǒng)的作用是防煙，保證高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，內(nèi)部特殊區(qū)域不受煙霧影響，維護(hù)人員的逃生通道與救援通道安全。對(duì)于高層民用建筑，其內(nèi)部的加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布設(shè)。應(yīng)采用防煙處理措施的區(qū)域包括封閉樓梯間、防煙樓梯間與前室、消防電梯前室、避難層（間）、避難走道。

（二）確定送風(fēng)系統(tǒng)形式

1.對(duì)建筑的具體情況進(jìn)行全面了解，包括建筑的大小、形狀、結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部布局等。這些信息將幫助了解建筑的通風(fēng)情況以及可能存在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)出完善的防煙加壓送風(fēng)系統(tǒng)，促使建筑在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不會(huì)受到煙霧影響。

2.考慮消防需求，包括建筑的使用性質(zhì)、人員緊急疏散通道、火災(zāi)的可能性等。在了解建筑的具體情況和消防需求后，可以明確具體的加壓送風(fēng)系統(tǒng)。建筑的通風(fēng)情況良好，火災(zāi)的可能性較低，可結(jié)合要求適當(dāng)降低系統(tǒng)布設(shè)，控制加壓送風(fēng)系統(tǒng)的成本投入。對(duì)于建筑通風(fēng)情況較差或者火災(zāi)的可能性較高，應(yīng)適當(dāng)增設(shè)系統(tǒng)，提升加壓送風(fēng)效果，促使此類區(qū)域具備更加強(qiáng)大的防煙能力[3]。

（三）計(jì)算建筑送風(fēng)量

在計(jì)算消防加壓送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量時(shí)，需要考慮多個(gè)因素。根據(jù)建筑的高度以及樓梯間和前室實(shí)際情況，并考慮自然送風(fēng)與加壓送風(fēng)以及獨(dú)立送風(fēng)設(shè)計(jì)，以此確定系統(tǒng)加壓送風(fēng)量。消防電梯前室的風(fēng)量應(yīng)滿足以下要求：高度在24m-50m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為35400m3/h-36900m3/h；高度在50m-100m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為37100m3/h-40200m3/h。樓梯間自然通風(fēng)，獨(dú)立前室、合用前室風(fēng)量要求：建筑高度在24m-50m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為42400m3/h-44700m3/h；高度在50m-100m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為45000m3/h-48600m3/h。前室不送風(fēng)，封閉樓梯間、防煙樓梯間風(fēng)量要求：高度在24m-50m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為36100m3/h-39200m3/h；高度在50m-100m時(shí)，風(fēng)量應(yīng)為39600m3/h-45800m3/h。防煙樓梯間及合用前室分別加壓送風(fēng)時(shí)，風(fēng)量要求：建筑高度在24m-50m時(shí)，樓梯間風(fēng)量應(yīng)為25300m3/h-27500m3/h；合用前室風(fēng)量為24800m3/h-25800m3/h。高度在50m-100m時(shí)，樓梯間風(fēng)量應(yīng)為27800m3/h-32200m3/h；合用前室為26000m3/h-28100m3/h。需要注意的是，加壓送風(fēng)系統(tǒng)的布設(shè)區(qū)域嚴(yán)禁設(shè)置百葉窗，并不可設(shè)置開啟外窗。

消防加壓送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。其中，走廊、前室至樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應(yīng)符合下列要求：前室、合用前室、消防電梯前室、封閉避難層（間）與走道之間的壓差應(yīng)為25Pa-30Pa；沿樓梯間的封閉樓梯間與走道之間的壓差應(yīng)為40Pa-50Pa。當(dāng)系統(tǒng)余壓值超過(guò)最大允許壓力差時(shí)應(yīng)采取泄壓措施[4]。

（四）風(fēng)機(jī)與管道的配置

對(duì)于風(fēng)機(jī)的選擇，需要考慮系統(tǒng)的風(fēng)量要求，可使用中、低離心風(fēng)機(jī)以及軸流風(fēng)機(jī)。其中，機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的1.2倍，以滿足加壓送風(fēng)系統(tǒng)的需求。對(duì)于管道的設(shè)計(jì)，需要考慮系統(tǒng)的壓力要求。壓力是指空氣在管道中流動(dòng)時(shí)所受到的阻力，影響著系統(tǒng)的送風(fēng)效果和能耗。因此，在設(shè)計(jì)管道時(shí)，需要根據(jù)系統(tǒng)的壓力要求來(lái)確定合適的管道直徑和材質(zhì)。管道的直徑應(yīng)滿足系統(tǒng)的流量需求，同時(shí)也要考慮到管道的強(qiáng)度和耐久性等因素。

在選擇風(fēng)機(jī)和管道設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。運(yùn)行效率影響著系統(tǒng)的能耗和運(yùn)行成本，運(yùn)行穩(wěn)定性影響著系統(tǒng)的可靠性和安全性。在選擇風(fēng)機(jī)和管道設(shè)計(jì)時(shí)，選擇能夠提供較高效率的風(fēng)機(jī)和管道。同時(shí)，考慮穩(wěn)定性能，選擇能夠提供較高穩(wěn)定性的風(fēng)機(jī)和管道。此外，考慮系統(tǒng)的成本和維護(hù)等因素。系統(tǒng)的成本包括風(fēng)機(jī)和管道的采購(gòu)成本、安裝成本和維護(hù)成本等，直接影響著防煙排煙的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在選擇風(fēng)機(jī)和管道設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮價(jià)格性能比，在保障具備良好的防煙排煙前提下，選擇能夠提供較高性價(jià)比的風(fēng)機(jī)和管道。同時(shí)，對(duì)風(fēng)機(jī)和管道進(jìn)行定期檢查、維修和更換等工作，保障風(fēng)機(jī)與管道始終保持正常的送風(fēng)防煙功能[5]。

風(fēng)機(jī)盡可能布設(shè)在整個(gè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)下部，并采取能夠保證每層均勻送風(fēng)的有效措施，同時(shí)為風(fēng)機(jī)設(shè)置專用機(jī)房，機(jī)房應(yīng)符合國(guó)家的防火安全規(guī)定。在風(fēng)機(jī)出進(jìn)風(fēng)管中安裝風(fēng)閥時(shí)，風(fēng)機(jī)需要設(shè)置在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)可自動(dòng)開啟的裝置。此外，機(jī)械加壓送風(fēng)管道應(yīng)采用不燃性材料，管道的內(nèi)表面應(yīng)光滑，管道的密閉性能應(yīng)滿足火災(zāi)時(shí)加壓送風(fēng)要求。當(dāng)送風(fēng)管道內(nèi)壁為金屬時(shí)，設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于20m/s；當(dāng)送風(fēng)管道內(nèi)壁為非金屬時(shí)，設(shè)計(jì)風(fēng)速不應(yīng)大于15m/s；送風(fēng)管道的厚度應(yīng)符合《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50243的規(guī)定。例如，豎直安裝的送風(fēng)管道應(yīng)具有獨(dú)立管道井，若缺少專用管道井，應(yīng)保證其他安裝方式的管道耐火極限高于1.0h；水平管道在專用管道井中的耐火極限應(yīng)高于0.5h，缺少專用管道井的耐火極限應(yīng)高于1.0h。同時(shí)，機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的管道耐火極限應(yīng)高于1.0h，并設(shè)置專用的檢修乙級(jí)防火門[6]。

（五）送風(fēng)口

在布設(shè)時(shí)，嚴(yán)禁送風(fēng)口與排煙機(jī)在同一層面，若無(wú)法按要求設(shè)置，應(yīng)將兩者分開布設(shè)。在豎立布設(shè)時(shí)，排煙機(jī)嚴(yán)禁在送風(fēng)機(jī)機(jī)口下方，兩者距離應(yīng)超過(guò)3m，水平布置距離應(yīng)大于10m。此外，還應(yīng)結(jié)合以下幾點(diǎn)要求。

1.建筑布局。建筑的布局決定了送風(fēng)口實(shí)際安裝位置。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，仔細(xì)研究建筑的結(jié)構(gòu)，確定送風(fēng)口位置。此外，還需要考慮建筑的功能區(qū)域。不同的功能區(qū)域可能需要不同的送風(fēng)口布置方式。例如，當(dāng)前室的加壓送風(fēng)口設(shè)置在前室頂部或正對(duì)前室入口墻面時(shí)，樓梯間可采用自然通風(fēng)；當(dāng)加壓送風(fēng)口未設(shè)置在前室頂部或正對(duì)前室入口的墻面時(shí)，樓梯間應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

2.風(fēng)口數(shù)量。按照規(guī)定要求，建筑前室應(yīng)布設(shè)一個(gè)風(fēng)口，樓梯間每隔2層-3層設(shè)一個(gè)，需注意前室為常閉式加壓送風(fēng)口，并應(yīng)設(shè)手動(dòng)開啟裝置，樓梯間為敞開式百葉送風(fēng)口，促使防煙作用最大程度發(fā)揮。

3.風(fēng)口安裝注意事項(xiàng)。送風(fēng)口應(yīng)直接與室外相通，并注意避免煙氣吸入；風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在加壓送風(fēng)系統(tǒng)下部；送風(fēng)口與出風(fēng)口嚴(yán)禁設(shè)置在同一高度，若無(wú)法避免，應(yīng)分開布置，其中豎向布置兩者之間的距離應(yīng)超過(guò)6m，水平布置應(yīng)超出20m；除直灌送風(fēng)方式，建筑樓梯間的每2層-3層布設(shè)常開式百葉送風(fēng)口；前室應(yīng)布設(shè)可手動(dòng)開啟的常閉式送風(fēng)口；每個(gè)送風(fēng)口嚴(yán)禁安裝在易被門擋住的區(qū)域。

（六）控制系統(tǒng)方式

在消防加壓送風(fēng)系統(tǒng)中，自動(dòng)切換功能能夠保證系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下自動(dòng)選擇最佳的工作模式。例如，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，自動(dòng)將工作模式切換為高壓送風(fēng)模式，以提供足夠的空氣給消防人員進(jìn)行滅火。當(dāng)火災(zāi)得到控制后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換回正常的工作模式，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在某些特殊情況下，系統(tǒng)可能需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行手動(dòng)切換。具體控制方式：風(fēng)管上電動(dòng)風(fēng)閥平時(shí)常閉、電信號(hào)開啟、70°C熔斷關(guān)閉、手動(dòng)復(fù)位，風(fēng)管上70°C防火閥平時(shí)常開，火災(zāi)時(shí)消防中心根據(jù)報(bào)警信號(hào)15s內(nèi)聯(lián)動(dòng)開啟加壓送風(fēng)機(jī)和火災(zāi)層及其上下兩層（共3層）的防火閥，防火閥70°C熔斷關(guān)閉，風(fēng)管上的百葉風(fēng)口常開。此外，加壓送風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)應(yīng)保證具備以下功能：在建筑現(xiàn)場(chǎng)能夠手動(dòng)啟動(dòng)；可通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)；在消防控制室中，可以手動(dòng)啟動(dòng)；系統(tǒng)中任何常閉加壓送風(fēng)口或防煙防火閥開啟時(shí)，加壓風(fēng)機(jī)可自動(dòng)啟動(dòng)[7]。

控制系統(tǒng)還應(yīng)具備故障報(bào)警功能。及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的故障，并發(fā)出警報(bào)，以便操作人員能夠及時(shí)采取措施修復(fù)故障。例如，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某個(gè)傳感器損壞或電路出現(xiàn)短路時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)故障報(bào)警功能，將故障信息發(fā)送給操作人員，保障操作人員迅速定位故障位置，并進(jìn)行相應(yīng)的維修或更換。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，應(yīng)不斷完善控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)應(yīng)包括傳感器、控制器、執(zhí)行器和報(bào)警裝置。壓差傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)前室和走廊、樓梯間和走廊的壓差參數(shù)，將這些參數(shù)傳輸給控制器?？刂破鞲鶕?jù)傳感器傳輸?shù)膮?shù)進(jìn)行邏輯判斷和計(jì)算，根據(jù)判斷結(jié)果向執(zhí)行器發(fā)送相應(yīng)的指令。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層民用建筑的消防加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，需要綜合考慮多種因素，如安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，確保建筑在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，全面發(fā)揮加壓送風(fēng)作用，保證防煙效果，避免人員疏散通道被濃煙堵塞，為火災(zāi)周邊區(qū)域創(chuàng)造良好的逃生環(huán)境。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮這些因素，并采取相應(yīng)的措施來(lái)滿足建筑要求，提升建筑安全性能。

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