防排煙新規(guī)下機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例討論

■ 肖偉 北京東方華太建筑設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司廈門分公司

本項(xiàng)目為某45 層超高層酒店的設(shè)計(jì)，建設(shè)地點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，此項(xiàng)目屬于建筑高度大于50m 的公共建筑，防煙樓梯間及相應(yīng)的前室均要設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)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(yīng)前室進(jìn)行討論。

一、防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）防煙樓梯間LT3 設(shè)計(jì)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(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)也相應(yīng)豎向各分成四個系統(tǒng)，各個系統(tǒng)的加壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)分別放在對應(yīng)的避難層及屋頂?shù)膶Ｓ蔑L(fēng)機(jī)房內(nèi)。

（二）防煙樓梯間LT3 的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 一至四層夾層的加壓送風(fēng)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(yīng)的合用前室也采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，樓梯間的送風(fēng)口為常開風(fēng)口。

樓梯間加壓送風(fēng)量計(jì)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(fēng)速所需的送風(fēng)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(fēng)速v 取0.7m/s ；

常開風(fēng)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(fēng)總量：

取門縫寬度為0.003m，每層疏散門的有效漏風(fēng)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(jī)械加壓送風(fēng)量為：

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

因?yàn)闃翘蓍g高度大于24m，根據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 查得L表=26000m3/h，比較計(jì)算和查表所得的風(fēng)量，取較大值26000m3/h；設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的1.2 倍，因此設(shè)計(jì)風(fēng)量是26000×1.2=31200（m3/h）

2. 五至十九層的加壓送風(fēng)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(dú)立前室的門為1 個1.2m×2.2m 的雙扇門，對應(yīng)獨(dú)立前室也采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，樓梯間的送風(fēng)口為常開風(fēng)口。

樓梯間加壓送風(fēng)量計(jì)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(fēng)速所需的送風(fēng)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(fēng)速v 取0.7m/s；

常開風(fēng)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(fēng)總量：

取門縫寬度為0.003m，每層疏散門的有效漏風(fēng)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(jī)械加壓送風(fēng)量為：

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

因?yàn)闃翘蓍g高度大于24m，根據(jù)GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 查得L表=28000 m3/h，比較計(jì)算和查表所得風(fēng)量，取較大值28000m3/h；設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的1.2 倍，因此設(shè)計(jì)風(fēng)量是28000×1.2=33600（m3/h）。

二十至三十四層的防煙樓梯間機(jī)械加壓送風(fēng)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(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)為JY - LT3 - d 系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)的加壓送風(fēng)量計(jì)算均與JY - LT3 - b 系統(tǒng)的計(jì)算方法類似，用相同的計(jì)算方法可得出系統(tǒng)的計(jì)算風(fēng)量，在此不一一列出。

在設(shè)計(jì)過程中，如果樓梯間高度小于24m 時，可直接按照計(jì)算的風(fēng)量得出設(shè)計(jì)風(fēng)量；但如果樓梯間高度大于24m 時，還需將計(jì)算風(fēng)量與《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 內(nèi)的值進(jìn)行比較，選取較大值作為設(shè)計(jì)值，以此為依據(jù)選取風(fēng)機(jī)。

（三）防煙樓梯間LT3 的前室機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(fù)擔(dān)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(jī)械加壓送風(fēng)；JY - QS3 - a 系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的樓層比較復(fù)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(kuò)大前室，有4 個疏散門，銜接兩個防火分區(qū)，火災(zāi)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(jì)算，如圖2所示：

圖2 擴(kuò)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(fēng)速v 取0.7m/s；

L1= 24.15×0.7=16.91（m3/s）

送風(fēng)閥門的總漏風(fēng)量L3確定；

常閉風(fēng)口，漏風(fēng)閥門數(shù)量N3=6；

送風(fēng)閥門的面積為AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×6=0.55（m3/s）

機(jī)械加壓送風(fēng)量為：

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

系統(tǒng)負(fù)擔(dān)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 查得L表=27500m3/h，設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的1.2 倍，因此設(shè)計(jì)風(fēng)量是62856×1.2=75427（m3/h）。

2. 五至十九層防煙樓梯間對應(yīng)的合用前室加壓送風(fēng)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(jī)械加壓送風(fēng)；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(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)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(fēng)速所需的送風(fēng)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(fēng)速v 取0.7m/s；

常閉風(fēng)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(fēng)閥門的總漏風(fēng)量L3確定；

常閉風(fēng)口，漏風(fēng)閥門數(shù)量N3=12

每層送風(fēng)閥門的面積為AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×12=1.1（m3/s）

機(jī)械加壓送風(fēng)量為：

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

系統(tǒng)負(fù)擔(dān)高度大于50m，根據(jù)GB 51251- 2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 查得L表=28100 m3/h，設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的1.2 倍，因此設(shè)計(jì)風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)JY-QS3-c 及JY-QS3-d 的計(jì)算方法與JY-QS3-b類似，用相同的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算得出系統(tǒng)的計(jì)算風(fēng)量，在此不一一列出。

在對前室進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算中，對于系統(tǒng)負(fù)擔(dān)高度大于24m 的前室加壓送風(fēng)系統(tǒng)，還需將計(jì)算風(fēng)量與《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 內(nèi)的值進(jìn)行比較，選取較大值作為設(shè)計(jì)值，以此為依據(jù)選取風(fēng)機(jī)，這一點(diǎn)和樓梯間的加壓送風(fēng)計(jì)算類似。

二、結(jié)語

《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)對機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量計(jì)算有著更加具體的規(guī)定，為設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中提供了更好的依據(jù)。不過，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治鰴C(jī)械加壓送風(fēng)的樓梯間及相應(yīng)前室的具體情況，從而得出更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。