余压智能监控在防烟楼梯间及其前室的防烟设计中的应用

邵怡倩

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：建筑设计中的防烟楼梯间及其前室，由于防烟系统的不同配置，组合类型较多，容易产生混乱。本文通过学习《建筑防烟排烟系统技术标准》及其《图示》，总结了它们的共同点和不同点，加以区别，对建筑设计是有益的。

关键词：防烟楼梯间；前室；组合形式；余压智能监控

1采用自然通风系统的防烟楼梯间

1.1建筑物的防烟楼梯间进行自然通风的规定

    在建筑物的防烟楼梯间进行自然通风系统设计的时候，应符合以下强制性规定。“应在最高部位设置面积不小于1.0㎡的可开启外窗或开口；当建筑高度大于10米时，尚应在楼梯间的外墙上每5层内设置总面积不小于2.0㎡的可开启外窗或开口，且布置间隔不大于3层。”

    采用自然通风方式的防烟楼梯间，必然靠外墙设置，外墙上设外窗采光通风，上述规定极易满足。对于单梯不存在困难，但对于双梯拼成的剪刀梯而言，特别是住宅建筑的剪刀梯要进行必要的分析。住宅剪刀梯每个梯段是跨层设计，踏步不超过18步。开窗方式又分为两种情况。一种是梯段长度方向与外墙平行，另一种是梯段长度方向与外墙垂直。前者每层可以开外窗，5层内的开启面积容易满足2.0㎡的要求；后者每两层开设外窗，能够满足布置间隔不大于3层的要求，但要满足每5层内设置总面积不小于2.0㎡的开启外窗是要精心设计的。因为5层内只有三个窗，每个窗的开启面积必须达到0.7㎡，虽然并不困难，但在开启扇的面积计算和开启方式上，应引起高度重视。

    通过以上讨论，可以看出靠外墙设置的单梯或双拼的剪刀梯，利用外墙上开设的外窗，采用自然通风方式的防烟系统，是可靠的，简便易行的。

1.2前室采用自然通风方式的规定

    《标准》第3.2.2条强制性规定：“前室采用自然通风方式时，独立前室、消防电梯前室可开启外窗或开口面积不应小于2.0㎡，共用前室、合用前室不应小于3.0㎡。”

    采用自然通风的独立前室、消防电梯前室、共用前室、合用前室，必须靠外墙设置，且外墙上开设的外窗开启扇或洞口面积，前者不小于2.0㎡，后者不小于3.0㎡。《图示》31页3.2.2图示1和图示2表示的很清楚。在设计实践中“可开启外窗”是指有开启扇的外窗，“开口”理解为开窗洞口。从平时使用的通风要求和安全保障的角度看，这样设计是可以理解的。因为小面积的前室开大窗有时是很困难的，开启扇过多又是不安全的。有人建议自然通风面积只控制外窗玻璃面积。开启扇以外的所有固定玻璃用钢化玻璃，火灾发生时用锤子击碎玻璃转换为通风排烟面积，就像长途汽车火灾时击碎窗玻璃一样，简单而有效。

    为了不产生误解，“可开启外窗”建议表述为“外窗开启扇”；“开口”表述为“外墙开口”。并列起来，表述为“外窗开启扇或外墙开口面积”。一般地说，靠外墙设置的前室或合用前室，外窗可开启扇通风面积达到2.0㎡或3.0㎡，并不十分困难；外墙开口，不设外窗，对于南方温暖气候区是可行的，但对于北方寒冷地区特别是严寒地区是不行的。采用哪种通风方式，应由建筑设计人员依据相关规范进行选择。

1.3前室采用机械加压送风方式的规定

    在防烟楼梯间进行自然通风设计的时候，若是建筑物中的任何一种前室，无论是合同前室，亦或者是共用前室，甚至是独立前室，不具有自然通风条件时，只能选择机械加压送风系统，且加压送风口必须满足下列规定。

    《标准》第3.1.3条第2款规定“当独立前室、共用前室及合用前室的机械加压送风口设置在前室的顶部或正对前室入口的墙面时，楼梯间可采用自然通风系统……”条文说明给出了充分理由,在前室进行设计机械加压送风口的时候，设计的位置最好是放在前室的顶部部分，这样做的目的是为了能够形成可以有效隔绝烟气的风幕。在正对前室入口处墙面设计送风口的目的，也是通过这样的设计实现从正面阻止烟气进入到前室产生烟气污染。

    这条规定，对防烟楼梯间能否采用自然通风系统，起着决定性的作用，按理说应定为强制性条文，必须执行。

    采用自然通风的防烟楼梯间，在裙房部分是暗楼梯间，开不了外窗，这种情况该如何设计防烟系统呢？

    《标准》第3.1.3条第3款及《图示》20页图示4说明，楼梯间同裙房上部开外窗的部分一视同仁，可以不用采用机械加压送风系统。但是，在对所有前室的机械加压送风口设计的时候一定要注意位置的要求，在前室的顶部或者是正对前室入口的墙面。

    从另一个角度来说，进行自然通风系统设计的防烟楼梯间，包括没有外窗的裙房部分共用楼梯间，只要前室机械加压送风口设置在入口顶部或入口相对的墙面时，顶吹形成的风幕和对吹形成的气压，能够阻隔和阻挡走道烟气进入楼梯间。

    不过，第3款令读者茫然！裙房怎么会有独立前室？是裙房的其它楼梯间，还是同一楼梯间？看了《图示》20页图示4及其剖面，才恍然大悟，原来是同一楼梯间。建议该款做适当修改:当防烟楼梯间裙房高度以上部分采用自然通风，而裙房部分不具备自然通风条件时，防烟楼梯间的独立前室、共用前室及合用前室的机械加压送风口的设置，同裙房高度以上部分。

2采用机械加压送风系统的防烟楼梯间

    采用机械加压送风系统的时候，可以根据建筑物的实际高度来说进行设计。当公共建筑或者是工业建筑高度不高于五十米的时候，住宅建筑不高于一百米的时候，若是防烟楼梯间不具有自然通风条件，那么就可以采用这种系统设计。

2.1独立前室不设机械加压送风的条件

    根据《标准》第3.1.5条第1款规定：当采用独立前室且其仅有一个门与走道或房间相通时，可仅在楼梯间设置机械加压送风系统；……该款中独立前室与房间相通的规定，值得商榷。因为与房间相通的门，在《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）（以下简称《防火规范》）特指的是“户门”。火灾主要发生在户内，随着户内人员的逃生，烟火很快窜入独立前室。这样的前室已经变成了走道，失去了设立前室的意义。有人会说，《防火规范》规定户门必须是防火门，能够阻挡烟气的侵入。户门设计为防火门，是脱离实际的一厢情愿！工程实践告诉我们，防火门不防盗，用户会自行拆除，换成防盗门。防盗门不具有防火门的功能，不能自行关闭，也不能手动开启，逃生和救援都成问题。因此，建议该规定做适当修改。

2.2独立前室设机械加压送风系统

    《标准》第3.1.5条第1款的后半句是这样规定的“当独立前室有多个门时，楼梯间、独立前室应分别独立设置机械加压送风系统。”建议这半句话与上述前半句话并列为第2款做适当修改。

2.3合用前室独立加压送风系统

    《标准》第3.1.5条第2款强制性规定：“当采用合用前室时，楼梯间、合用前室应分别独立设置机械加压送风系统。”建议做如下修改：若是建筑物的楼梯间采用的是合用前室时候，对于机械加压送风系统设置要对合用前室、楼梯间分别独立设计。

    在条文说明中应指出合用前室包括楼梯间独立前室和消防电梯前室合用的前室，也包括剪刀楼梯间共用前室和消防电梯前室合用的前室。前者俗称二合一前室，后者俗称三合一前室。合用前室在设计建设中会包含着消防电梯室，为了消防电梯的畅通和消防队员的安全，只允许仅有的一个门，只能与走道相通，不允许与房间门相通，更不允许有多个门相通。

3安科瑞余压监控系统介绍及选型

    针对各类机械加压送风系统的应用特点，安科瑞电气股份有限公司研发了余压监控系统，是集工业计算机技术、通讯、抗电磁干扰、数字传感技术及消防二总线于一体的智能化系统。采用高灵敏度压力信号传感器，24小时实时自动巡检并采集监控区域压力变化等工作状态，对超压故障发出报警信号并记录，当防烟楼梯间或前室余压值达到超压监控值时，余压探测器发出报警信号，余压控制器打开加压风机风管上的旁通阀泄压；余压回落到正常区间值后，余压探测器发出信号，余压控制器关闭旁通阀，通过控制旁通阀的开启，来保持余压值稳定在规范要求的区间值内，系统具有实时性、数字化、智能化，自动化连续监控的特点。

3.1系统结构

    余压监控系统由余压监控器（主机）、余压控制器、余压探测器、风阀执行器、系统监控专用软件等部分或全部设备组成满足并高于GB51251《建筑防烟排烟系统技术标准》、GB50016《建筑设计防火规范》和GB50098《人民防空工程设计防火规范》等相关国家标准中的功能需求。

3.2 配置与功能

3.3设计规程

    系统应根据建筑物内机械加压送风系统设置的具体情况，采用分断设计的控制方式，确定余压控制器和余压探测器的设置部位、数量与形式；

    余压控制器和余压探测器的实时工作状态及故障报警等信息，应通过通信接口，并联接入加压风机控制箱内的余压监控系统总线，将各类信息上传至消防控制室内的余压监控器（主机），进行统一监测管理、显示并存储，以便于值班人员随时掌控和了解设备运行情况；

    余压监控器与余压控制器之间采用RS485通讯方式，485回路的总线采用NH-RVSP-2*1.5mm2的通讯线缆，通讯距离一般在500米以内，余压监控器可连接64个余压控制器；

    余压控制器与余压探测器之间采用二总线通讯方式，二总线回路的总线采用NH-RVSP-2*2.5mm2的通讯线缆，通讯距离一般在500米以内， 防烟楼梯间、前室楼板垂直敷设，余压控制器可连接128个余压探测器；

    系统的设置不应影响机械加压送风系统的正常工作。

3.4设置场所及范围

    在设有机械加压送风系统的场所，应设置余压监控系统。每台加压送风机配电控制箱内应设置余压控制器；防烟楼梯间及其前室设置余压探测器；消防电梯间前室或合用前室应设置余压探测器；避难走道的前室，避难层(间)应设置余压探测器。

3.5设置部位

3.5.1.余压控制器的设置

    余压控制器的设置数量，与机械加压送风机的数量为一对一的关系；

    余压控制器应设置在加压送风机控制箱内，控制箱内预留一路220V做为余压控制器的工作电源；

3.5.2.余压探测器的位置

    防烟楼梯间的前室或合用前室，应每层前室设一台余压探测器；

    应在楼梯间高度约为三分之一和三分之二处（层）各设置一台余压探测器；或宜在设有加压送风口处（层）， 设一台余压探测器；

    余压探测器应设置在高压区（楼梯间、前室区域疏散门侧），距顶0.2至0.5米壁挂安装，采用底座直接固定在预埋86盒上。

4 结语

    建筑设计中的防烟楼梯间及其前室，由于防烟系统的不同配置，组合类型较多，容易产生混乱。本文通过学习《建筑防烟排烟系统技术标准》及其《图示》，总结了它们的共同点和不同点，并简单介绍了安科瑞余压智能监控系统，希望可以给读者朋友提供一定的借鉴。

参考文献

[1] 建筑防烟排烟系统技术标准[S]. GB 51251-2017.

[2] 郝敬林. 防烟楼梯间及其前室的防烟系统设计[J]. 城市建设理论研究（电子版），2019(000)003:71

[3] 安科瑞 余压监控系统, 2020.08版.

作者简介：

邵怡倩，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为余压监控系统。Email: 13917887510@126.com，手机：18702106120，QQ: 2885106379