01 概述
1.1 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?
*,發(fā)生火災時,絕大多數(shù)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*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。
為了有效控制火勢蔓延、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A部四川消防科學研究所結合經驗提出余壓值的數(shù)據(jù)。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)的余壓值有效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。
1.2 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),可有效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、有效的工作狀態(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。
1.3 設計依據(jù)
加壓送風作為一種行之有效的防煙方式,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(shù)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。
1.4 系統(tǒng)簡介
針對各類機械加壓送風系統(tǒng)的應用特點,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)計算機技術、通訊、抗電 磁干擾、數(shù)字傳感技術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傳感器,24小時實時自動巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域 壓力變化等工作狀態(tài),對超壓故障發(fā)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(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,系統(tǒng)具有實時性、數(shù)字化、智能化,自動化連續(xù)監(jiān)控的特點。
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。
02 ARPM100/B3 余壓監(jiān)控器
產品特點:
1)滿足國家標準GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》
2)與余壓控制器、余壓探測器、風閥執(zhí)行器等配接,靈活構建大容量疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)
3)可通過余壓控制器監(jiān)控疏散通道余壓變化,適應現(xiàn)代建筑復雜多變的要求
4)抗干擾能力強,可以長距離供電
5)提供2條RS485通訊回路,每條回路可連接32個余壓控制器
03 余壓探測器
3.1 ARPM-S/1余壓探測器
3.1.1 產品特性
1) 電源:15-28VDC(二總線)
2) 工作電流:<4mA
3) 測量范圍:-1000Pa~1000Pa
4) 通訊方式:二總線
5) 尺寸:86mm*86mm*20mm
6) 安裝孔距:60mm
7) 安裝方式:86盒安裝
8) 工作溫度:-20℃~70℃
9) 儲存溫度:-40℃~85℃
3.1.2 LED顯示
1) 運行指示燈:當設備正在處于通訊狀態(tài)時,運行指示燈閃爍。
2) 故障指示燈:當設備自校準失敗時,故障指示燈點亮。
3) 報警指示燈:當探測器檢測到余壓差值超出設定值時,報警指示燈點亮。
3.1.3 安裝接線
本模塊采用通用于86盒安裝方式,水平安裝孔距為60mm。探測器的工作電源為15-28VDC,請保證接線末端的電壓符合工作電 源的范圍。使用橡膠軟管與低壓氣嘴相連,軟管另一端接到低壓區(qū)。(設備若安裝在低壓側,則用橡膠軟管與高壓氣嘴相連,軟 管另一端接到高壓區(qū)。)
3.2 ARPM-S/2余壓探測器
3.2.1 產品特性
1) 尺寸:86mm*86mm*20mm
2) 安裝孔距:60mm
3) 安裝方式:86盒安裝
4)工作溫度:-20℃~70℃
5) 儲存溫度:-40℃~85℃
04 ARPM-C余壓控制器
4.1 產品特性
1) 工作電源:AC220V 50Hz
2)功耗: 待機狀態(tài)<3W,動作狀態(tài)<10W
3) 執(zhí)行輸出:24V(接執(zhí)行器)
4) 開關量輸入:2路
5) 開關量輸出:1路繼電器輸出
6) 通訊:1路二總線、1路RS485
7) 通訊距離:500m
8) 安裝方式: 導軌式安裝
9) 工作溫度范圍: -20℃~60℃
10)儲存溫度范圍:-30℃~80℃
11)環(huán)境濕度:相對濕度≤90%,不結露
12)防護等級:IP30
13)產品符合:GB16806-2006
4.2 外形尺寸
4.3 接線端子
1-12號端子定義
13-23號端子定義
4.4 連接圖
05 ARPM-DC24V風閥執(zhí)行器
產品特點:
1)滿足國家標準GB51251《建筑防煙系統(tǒng)技術標準》及GB 50016《建筑設計防火規(guī)范》等相關國家標準中的工能要求
2)接收余壓控制器命令,控制調節(jié)旁通泄壓閥的開、閉角度
3) 可選擇旋轉角度,轉接頭,設置獨立的運行時間,具有手動控制按鈕
4) 采用DC24V工作電壓確保系統(tǒng)穩(wěn)定和人身安全
06 設計選型
07 設計規(guī)程
7.1設計規(guī)程
1)系統(tǒng)應根據(jù)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(shù)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(lián)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。
7.2 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)。
7.3 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。
7.4 設置部位
余壓控制器的設置
1)余壓控制器的設置數(shù)量,與機械加壓送風機的數(shù)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。
08 設計應用圖例
8.1 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(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)與大氣壓力差值大于30Pa時,聯(lián)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(shù)值與前室壓力差值大于30Pa時,聯(lián)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。
8.2 余壓監(jiān)控系統(tǒng)配電圖
8.3 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(jù)現(xiàn)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
8.4 余壓探測器立面安裝示意圖
8.5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。
疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)