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文檔簡(jiǎn)介
/樓梯間及其前室機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算方法分析1、前言?
高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井等豎向管井,如沒有考慮防排煙措施,由于煙囪效應(yīng),在發(fā)生火災(zāi)時(shí),將成為火勢(shì)迅速蔓延的主要途徑。高層建筑每一個(gè)水平防火分區(qū)根據(jù)人員的疏散流程,是從第一安全地帶(走廊),到第二安全地帶(樓梯間前室),到第三安全地帶(疏散樓梯),再到室外的過程。所以,防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室,應(yīng)設(shè)獨(dú)立的防排煙設(shè)施。防排煙方式可分為自然排煙、機(jī)械排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)方式。對(duì)此,《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》做出了明確的規(guī)定。但是,對(duì)于高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量的計(jì)算方法,并沒有做出明確規(guī)定,各個(gè)設(shè)計(jì)院、甚至每個(gè)人對(duì)規(guī)范的理解有所不同,在計(jì)算中也可能采用了不同的設(shè)計(jì)方法,筆者也曾對(duì)同樣的工程采用不同的方法進(jìn)行計(jì)算。資料表明,對(duì)防煙樓梯間及其前室、消防電梯前室和合用前室的正壓送風(fēng)量的計(jì)算方法統(tǒng)計(jì)起來(lái)約有二十多種,至今尚無(wú)統(tǒng)一。其原因主要是影響正壓送風(fēng)量的因素較復(fù)雜,而且各種計(jì)算公式的出發(fā)點(diǎn)不同,選用不同的計(jì)算公式,其結(jié)果差別較大.本文將對(duì)高層建筑防煙樓梯間及其前室、合用前室和消防電梯前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量的計(jì)算方法進(jìn)行分析。?
2、計(jì)算模型的假定條件????由于在火災(zāi)發(fā)生時(shí),門的開啟狀況,系統(tǒng)的運(yùn)行控制方式多種多樣,所以計(jì)算防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室的正壓送風(fēng)量時(shí),首先應(yīng)該確定計(jì)算模型的假定條件。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》DB50045-95、《上海市民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》DGJ08-88—2000,我們作出四個(gè)假設(shè):
(1)、任意一層著火時(shí),當(dāng)系統(tǒng)門(樓梯間開向前室、前室開向走廊的門)全閉時(shí),正壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)保證走廊→前室或合用前室→樓梯間的壓力呈遞增分布,防煙樓梯間壓力值為40Pa至50Pa,前室或合用前室的壓力值為25Pa至30Pa.
???(2)、同時(shí)打開任一模擬著火層及其上下一層的防火門,其它層的防火門均關(guān)閉,模擬火災(zāi)層各門洞處的風(fēng)速應(yīng)大于等于0.7m/s。
??(3)、樓梯間采用常開風(fēng)口。
(4)、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口。
?
?第四個(gè)假定條件目前尚有爭(zhēng)論。關(guān)于前室的控制方法,目前常見的有下列三種:
(1)、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口,火災(zāi)時(shí)只開啟著火層。??
(2)、前室或合用前室采用常閉風(fēng)口,火災(zāi)時(shí)開啟著火層及其上下相鄰兩層,即開啟三層前室的風(fēng)口。????(3)、前室或合用前室采用常開風(fēng)口。我們認(rèn)為當(dāng)前室采用帶啟閉信號(hào)的常閉防火門時(shí),可設(shè)常開式加壓送風(fēng)口。鑒于目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量及管理制度不盡完善。因此設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮常閉式加壓送風(fēng)口。????3、計(jì)算基本公式的選取及參數(shù)的確定?
3。1國(guó)家規(guī)范計(jì)算方法
?
?國(guó)家規(guī)范《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》DB50045—95第8。3.1規(guī)定,不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的防煙設(shè)施。其加壓送風(fēng)量應(yīng)由計(jì)算確定,或按表中規(guī)定確定,當(dāng)計(jì)算值和本表不一致時(shí),應(yīng)按兩者中較大值確定.條文說(shuō)明中指出,作為計(jì)算理論依據(jù)選用兩個(gè)公式作為基本計(jì)算公式:
?
(1)、采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間及其前室,消防電梯前室及合用前室,其加壓送風(fēng)量按照當(dāng)門關(guān)閉時(shí)保持一定正壓值計(jì)算(壓差法),送風(fēng)量為?
?Ly=0。827f△P1/b×3600×1.25(1)
???式中△P—門窗兩側(cè)的壓差值,根據(jù)加壓部位取25—50Pa
?b—指數(shù),對(duì)于門縫及較大漏風(fēng)面積?。?對(duì)于窗縫取1.6
?
?0。827—計(jì)算常數(shù)
?
1.25—不嚴(yán)密處附加系數(shù)?
f—門窗縫隙的計(jì)算漏風(fēng)總面積,m2
?(2)。采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間及其前室,消防電梯及合用前室,當(dāng)門開啟時(shí),保持門洞處一定風(fēng)速所需的風(fēng)量(風(fēng)速法)
??Lv=3600nFv(1+b)/a(2)??
F—每個(gè)門的開啟面積,m2
??
v-開啟門洞處的平均風(fēng)速,取0.6-1.0m/s?
??a—背壓系數(shù),根據(jù)加壓間密封程度取0。6-1.0??
b—漏風(fēng)附加率,取0.1-0.2
???n—同時(shí)開啟門的計(jì)算數(shù)量。當(dāng)建筑物為20層以下時(shí)取2,當(dāng)建筑物為20層及其以上時(shí)取3.?
?按照壓差法和風(fēng)速法分別計(jì)算,取其較大值作為計(jì)算加壓送風(fēng)量。這種方法的出發(fā)點(diǎn)是采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙樓梯間及其前室,消防電梯前室及合用前室,當(dāng)門關(guān)閉時(shí)需要保持一定的正壓值,當(dāng)門開啟時(shí)需要保持一定的門洞風(fēng)速.根據(jù)兩種方法的計(jì)算結(jié)果的差值來(lái)確定泄壓閥的開啟面積。
?3.2上海規(guī)程計(jì)算方法?
?按照《上海市民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》DGJ08-88-2000計(jì)算,加壓送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量應(yīng)由保持加壓部位規(guī)定正壓值所需的送風(fēng)量,門開啟時(shí)保持門洞處規(guī)定風(fēng)速所需的送風(fēng)量以及采用常閉送風(fēng)閥門的總漏風(fēng)量三部分組成。?
?
(1)、保持加壓部位規(guī)定正壓值所需的送風(fēng)量?
?L1=0.827AΔP1/n×1。25×N1×3600(3)
A-每層電梯門及疏散門的總有效漏風(fēng)面積m2。門縫寬度:疏散門,0。002-0.004m;電梯門0.005-0。006m.ΔP—壓力差(Pa);樓梯間取40—50Pa,前室取25-30Pan—指數(shù),一般取2。1.25-不嚴(yán)密處附加系數(shù)N1—漏風(fēng)門的數(shù)量,當(dāng)采用常開風(fēng)口時(shí),取樓層數(shù),當(dāng)采用常閉風(fēng)口時(shí),?。??
??(2)、開啟時(shí)保持門洞處規(guī)定風(fēng)速所需的送風(fēng)量
??
L2=FvN2×3600(4)??
F-每層開啟門的總斷面積,m2v—門洞斷面風(fēng)速m/s取0.7-1.2m/sN2-開啟門的數(shù)量,當(dāng)采用常開風(fēng)口時(shí),20層及以下取2,20層以上取3,當(dāng)采用常閉風(fēng)口時(shí),取1.
?
?(3)。采用常閉送風(fēng)閥門的總漏風(fēng)量?
L3=0。083AFN3×3600(5)
AF—每層送風(fēng)閥門的總面積。
?
?0。083—閥門單位面積的漏風(fēng)量。
??
N3-漏風(fēng)閥門的數(shù)量,當(dāng)采用常開風(fēng)口時(shí),取0,當(dāng)采用常閉風(fēng)口時(shí),取樓層數(shù)。?
??所以,加壓送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量??
L=L1+L2+L3(6)??
上海規(guī)程制定的理由是:因?yàn)殚T洞開啟時(shí),雖然加壓送風(fēng)開門區(qū)域中的壓力會(huì)下降,但遠(yuǎn)離門洞開啟樓層的加壓送風(fēng)區(qū)域或管井仍具有一定的壓力,存在著門縫、閥門
?1和管道的滲漏風(fēng),使實(shí)際開啟門洞風(fēng)速達(dá)不到設(shè)計(jì)要求.因此,按保持加壓區(qū)域內(nèi)一定正壓值所需送風(fēng)量、保持該區(qū)域門洞風(fēng)速所需送風(fēng)量以及采用常閉送風(fēng)閥門的總漏風(fēng)量三部分之和計(jì)算加壓送風(fēng)量是較合理、較安全的.
?3。3兩種方法的比較?
?
比較國(guó)家規(guī)范和上海規(guī)程,在計(jì)算樓梯間的加壓送風(fēng)量時(shí),上海規(guī)程增加了著火時(shí)非開啟門的漏風(fēng)量,即保持加壓部位規(guī)定正壓值所需的送風(fēng)量L1。而這一點(diǎn)在國(guó)家規(guī)范中體現(xiàn)在漏風(fēng)附加率b和背壓系數(shù)a上。所以最終的計(jì)算值相差不大。????在計(jì)算前室或合用前室時(shí),上海規(guī)程增加了著火時(shí)非開啟閥門的總漏風(fēng)量L3,但是在計(jì)算保持門洞風(fēng)速所需送風(fēng)量時(shí),開啟門的數(shù)量?。保鴩?guó)家規(guī)范是按照20層及以下取2,20層以上取3。這樣計(jì)算后的值相差較大,一般是按照上海規(guī)程計(jì)算出的加壓送風(fēng)量小于按照國(guó)家規(guī)范計(jì)算出的加壓送風(fēng)量。
?
?
名稱
按照國(guó)家規(guī)范計(jì)算值m3/h
?按照國(guó)家規(guī)范查表值m3/h
按照上海規(guī)程計(jì)算值m3/h
按照上海規(guī)程查表值m3/h
備注??
樓梯間1
?31878
16000-20000??30909
16000-20000??1。每層開向前室的門2.0m×2.2m
?2.本系統(tǒng)共11層??
?合用前室1
?57380??12000—16000??乘以1。5-1。75?
24462
無(wú)規(guī)定??1.每層開向商場(chǎng)的門1。8m×2.2m兩扇,電梯門1.3m×2。1m
2.本系統(tǒng)共14層??
樓梯間2?
19127
?16000-20000?
21394
?16000-20000?
1.每層開向前室的門1。2m×2.2m
2.本系統(tǒng)共11層
?
合用前室2
?19127??12000—16000
?9470??無(wú)規(guī)定
?1.每層開向走道的門1。2m×2.2m,電梯門1.3m×2.1m??2。本系統(tǒng)共14層?
?
樓梯間3
23909
?16000-20000
?23103
?16000—20000
?1。每層開向前室的門1。5m×2.2m?
2。前室送風(fēng)??3.本系統(tǒng)共9層???
獨(dú)立前室3
23909
?12000—16000
10069
無(wú)規(guī)定
?1。每層開向走道的門1.5m×2.2m
?2.本系統(tǒng)共9層?
?
樓梯間4
23909??25000—30000?
23103
25000-30000
?1.每層開向前室的門1.5m×2.2m??2.前室不送風(fēng)
3。本系統(tǒng)共9層?
??3.4兩種方法的結(jié)合
結(jié)合兩種計(jì)算方法,筆者認(rèn)為,在計(jì)算前室的正壓送風(fēng)量時(shí),應(yīng)該是由以下三部分組成:???
(1)保持著火層的門(前室開向走道)開啟時(shí),規(guī)定門洞風(fēng)速所需的送風(fēng)量。開啟門的數(shù)量取1,即著火層的門。這一點(diǎn)與上海規(guī)程一致。
?
(2)著火層電梯門的總漏風(fēng)量(僅對(duì)于合用前室)。取消了上海規(guī)程中的保持加壓部位規(guī)定正壓值所需的送風(fēng)量L1。??
?另外,還應(yīng)計(jì)算當(dāng)著火層門關(guān)閉時(shí),保持前室和樓梯間一定正壓值所需的送風(fēng)量,二者的差值作為計(jì)算余壓閥大小的依據(jù)。?
?設(shè)計(jì)中,可以在樓梯間或前室設(shè)置泄壓閥,也可以在送風(fēng)機(jī)出風(fēng)管路上設(shè)置壓差旁通閥,或者采用變頻風(fēng)機(jī)使其滿足實(shí)際所需正壓送風(fēng)量,以保證樓梯間及前室所需要的正壓值。
?參考文獻(xiàn)
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