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(成都基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計有限公司, 四川 成都 610011)

0 引 言

在確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)之后,住宅前室的防火門要處于關(guān)閉狀態(tài)[1],同時加壓送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)口自動開啟[2],對樓梯間、著火層及其上下層前室進(jìn)行加壓送風(fēng),來保證前室的風(fēng)壓處于相對正壓值[3]。如果此時持續(xù)加壓送風(fēng),且樓梯間或前室自然泄壓無法滿足要求時,必然會造成住宅前室處于相對較高的正壓力差區(qū)域,此時會給防火門的開啟帶來困難,從而影響人員的疏散[4]。如果此時關(guān)閉加壓送風(fēng)系統(tǒng),也必然導(dǎo)致煙氣向樓梯間、前室蔓延,給人員疏散帶來阻礙和危險。余壓控制系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)住宅前室的風(fēng)壓值,很好地解決上述問題。在加壓送風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)工作的前提下,可以保障疏散通道上的防火門順利開啟,以保障人員的安全疏散。

1 余壓控制系統(tǒng)分類

目前,余壓控制系統(tǒng)主要有以下幾種類型[5-6]。

(1) 泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)。主要在每層前室設(shè)置泄壓閥,且在穿防火墻處設(shè)置70 ℃防火閥。當(dāng)壓力差達(dá)到設(shè)定的開啟值時,泄壓閥在壓力差的作用下向走道泄壓,以達(dá)到泄壓的目的,實現(xiàn)余壓控制效果[7]。泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)

(2)變速風(fēng)機(jī)及壓力傳感器控制系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的余壓超過最大壓力差時,應(yīng)設(shè)置余壓調(diào)節(jié)閥或采用變速風(fēng)機(jī)等措施[8],利用調(diào)節(jié)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的加壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變住宅前室的加壓送風(fēng)量,實現(xiàn)此區(qū)域的余壓控制。但控制回路不得采用變頻調(diào)速器作為控制裝置[9],因此在實際工程項目中不得采用變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)。一般通過雙速風(fēng)機(jī)來實現(xiàn)上述功能,但是加壓風(fēng)機(jī)作為消防設(shè)備,應(yīng)保持在消防工作狀態(tài),不宜頻繁啟停。另外,雙速風(fēng)機(jī)及其控制造價相對高些。綜上所述,導(dǎo)致此種余壓控制系統(tǒng)很少被應(yīng)用在現(xiàn)實工程項目中。變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)

(3) 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)。通過設(shè)置在每層前室的壓力傳感器來控制旁通閥的開啟,以實現(xiàn)控制此區(qū)域的加壓送風(fēng)量,最終實現(xiàn)余壓控制。旁通閥式余壓控制系統(tǒng)如圖3所示。

本文重點對旁通閥式余壓控制系統(tǒng)的組成、工作原理及應(yīng)用展開研究和探討。

2 系統(tǒng)組成及工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

旁通閥式余壓控制系統(tǒng)安全性和可靠性較高,且成本較低,而被廣泛應(yīng)用在工程領(lǐng)域,系統(tǒng)主要由旁通閥、壓力傳感器、旁通閥控制箱等部分組成,其中通過開啟正壓送風(fēng)機(jī)出口處的旁通閥來改變加壓送風(fēng)系統(tǒng)對前室的送風(fēng)量;壓力傳感器將前室的壓力反饋給旁通閥控制箱;旁通閥控制箱是系統(tǒng)的控制中心,負(fù)責(zé)接收壓力傳感器信號和控制旁通閥啟停。旁通閥式余壓控制系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖3 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)

圖4 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)組成

為保證旁通閥式余壓控制系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行,對旁通閥、壓力傳感器及旁通閥控制箱設(shè)備提出如下的技術(shù)要求:

(1) 壓力傳感器供電及信號輸出采用四線式總線制傳輸,壓力傳感器可單機(jī)獨立運行,任意一臺故障不影響其他設(shè)備正常工作。旁通閥控制箱提供DC 24 V供電電源,并輸出閥值量控制信號。

(2) 旁通閥控制箱應(yīng)由消防設(shè)備電源(通常為加壓風(fēng)機(jī)配電箱)供電。

2.2 工作原理

旁通閥式余壓控制系統(tǒng)工作原理如圖5所示。

圖5 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)工作原理

在火災(zāi)確認(rèn)后,火災(zāi)本層和上下兩層的前室加壓送風(fēng)口打開,加壓送風(fēng)系統(tǒng)開始對此區(qū)域進(jìn)行加壓送風(fēng)(前室的風(fēng)壓一般維持在25～30 Pa比較合理)。前室風(fēng)壓會持續(xù)增加,由于壓力傳感器的動作閾值為30 Pa,當(dāng)3層前室的壓力差都大于30 Pa時,壓力傳感器就會向旁通閥控制箱發(fā)出開啟旁通閥信號,旁通閥控制箱接收信號后驅(qū)動旁通閥開啟,此時前室加壓送風(fēng)量開始減小,前室的風(fēng)壓開始下降。當(dāng)前室的正壓差維持在25～30 Pa時,旁通閥保持開啟狀態(tài)不變。當(dāng)任意一層前室的正壓差小于25 Pa時,壓力傳感器向旁通閥控制箱發(fā)出關(guān)閉旁通閥信號。旁通閥控制箱接收信號后驅(qū)動旁通閥關(guān)閉,前室加壓送風(fēng)量開始增大,前室風(fēng)壓開始上升[5]。

3 平面優(yōu)化設(shè)計實例

結(jié)合貴陽市某高層住宅建筑項目(32層)進(jìn)行平面優(yōu)化設(shè)計(系統(tǒng)及平面設(shè)計僅反映旁通閥式余壓控制系統(tǒng),其余系統(tǒng)忽略)。標(biāo)準(zhǔn)層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)平面設(shè)計如圖6所示。因有2個前室,所以設(shè)置2套獨立的旁通閥式余壓控制系統(tǒng),壓力傳感器將前室的壓力閾值信號反饋至屋頂旁通閥控制箱。

旁通閥控制箱設(shè)置于屋頂消防電梯機(jī)房內(nèi)。機(jī)房層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計如圖7所示。機(jī)房和構(gòu)架層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計如圖8所示。由于系統(tǒng)是用于消防安全保障領(lǐng)域,所以系統(tǒng)的供電電源必須是消防電源。加壓風(fēng)機(jī)配電箱系統(tǒng)如圖9所示,給旁通閥控制箱提供消防電源。

圖6 標(biāo)準(zhǔn)層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計

圖7 機(jī)房層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計

從圖6～圖8可以看出,前室壓力達(dá)到閾值后壓力傳感器觸發(fā)信號,并將信號反饋至旁通閥控制箱,旁通閥控制箱接收到壓力傳感器信號后控制旁通閥的開啟和關(guān)閉。

圖8 機(jī)房和構(gòu)架層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計

圖9 加壓風(fēng)機(jī)配電箱系統(tǒng)

4 結(jié) 語

主要闡述旁通閥式余壓控制系統(tǒng)的組成、工作原理及平面優(yōu)化設(shè)計。作為消防系統(tǒng)的旁通閥式余壓控制系統(tǒng),其運行狀態(tài)是否在消防控制室進(jìn)行動態(tài)顯示,如何動態(tài)顯示等方面都需要進(jìn)一步研究和探討。

[1]王子若.岳云濤防火門監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].電工技術(shù)學(xué)報,2015,30(1):473-476.

[2]火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范:GB50116—2013[S].

[3]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[M].2版北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[4]建筑設(shè)計防火規(guī)范:GB50016—2006[S].

[5]王翔,梁以文.樓梯間及前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)余壓動態(tài)控制方法[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2011(10):80-84.

[6]建筑防排煙及暖通空調(diào)防火設(shè)計:07K103-1[G].

[7]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——暖通空調(diào)·動力[M].北京:中國計劃出版社,2009.

[8]建筑防排煙技術(shù)規(guī)程:DGJ08-88—2006[S].

[9]民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ16—2008[S].