前室送風(fēng)分析.doc

論文名稱：樓梯間及其前室機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算方法分析作者：方偉 楊國(guó)榮 任兵推薦人：rongyinxia 該推薦人全部論文：5 篇閱讀: 1785 次上傳時(shí)間：2005-05-19文件大?。?2980字節(jié)摘要： 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)算方法多種多樣，本文結(jié)合實(shí)例對(duì)國(guó)家規(guī)范計(jì)算方法和上海規(guī)程計(jì)算方法進(jìn)行分析比較，并提出了自己的看法。關(guān)鍵字： 防煙樓梯間 壓差法 風(fēng)速法1、前言高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井等豎向管井，如沒(méi)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(guò)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(méi)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(mén)的開(kāi)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(mén)（樓梯間開(kāi)向前室、前室開(kāi)向走廊的門(mén)）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(kāi)任一模擬著火層及其上下一層的防火門(mén)，其它層的防火門(mén)均關(guān)閉，模擬火災(zāi)層各門(mén)洞處的風(fēng)速應(yīng)大于等于0.7m/s。(3).樓梯間采用常開(kāi)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(jiàn)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(kāi)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(kāi)啟著火層及其上下相鄰兩層，即開(kāi)啟三層前室的風(fēng)口。(3).前室或合用前室采用常開(kāi)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(mén)時(shí)，可設(shè)常開(kāi)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(mén)關(guān)閉時(shí)保持一定正壓值計(jì)算（壓差法），送風(fēng)量為L(zhǎng)y=0.827fP1/b*3600*1.25 (1)式中P門(mén)窗兩側(cè)的壓差值，根據(jù)加壓部位取25-50Pab指數(shù)，對(duì)于門(mén)縫及較大漏風(fēng)面積取2，對(duì)于窗縫取1.60.827計(jì)算常數(shù)1.25不嚴(yán)密處附加系數(shù)f門(mén)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(mén)開(kāi)啟時(shí)，保持門(mén)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(mén)的開(kāi)啟面積, m2v開(kāi)啟門(mén)洞處的平均風(fēng)速, 取0.6-1.0m/sa背壓系數(shù)，根據(jù)加壓間密封程度取0.6-1.0b漏風(fēng)附加率，取0.1-0.2n同時(shí)開(kāi)啟門(mén)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(mén)關(guān)閉時(shí)需要保持一定的正壓值，當(dāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)需要保持一定的門(mén)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(kāi)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(mén)開(kāi)啟時(shí)保持門(mén)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(mén)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=0.827 AP1/n*1.25*N1*3600 (3)A每層電梯門(mén)及疏散門(mén)的總有效漏風(fēng)面積m2.門(mén)縫寬度：疏散門(mén)，0.002-0.004m; 電梯門(mén)0.005-0.006m.P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(mén)的數(shù)量，當(dāng)采用常開(kāi)風(fēng)口時(shí)，取樓層數(shù)，當(dāng)采用常閉風(fēng)口時(shí)，取1。(2).開(kāi)啟時(shí)保持門(mén)洞處規(guī)定風(fēng)速所需的送風(fēng)量L2=FvN2*3600 (4)F每層開(kāi)啟門(mén)的總斷面積，m2v門(mén)洞斷面風(fēng)速m/s取0.7-1.2m/sN2開(kāi)啟門(mén)的數(shù)量，當(dāng)采用常開(kāi)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(mén)的總漏風(fēng)量L3=0.083AFN3*3600 (5)AF每層送風(fēng)閥門(mén)的總面積。0.083-閥門(mén)單位面積的漏風(fēng)量。N3漏風(fēng)閥門(mén)的數(shù)量，當(dāng)采用常開(kāi)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(mén)洞開(kāi)啟時(shí)，雖然加壓送風(fēng)開(kāi)門(mén)區(qū)域中的壓力會(huì)下降，但遠(yuǎn)離門(mén)洞開(kāi)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(mén)縫、閥門(mén)和管道的滲漏風(fēng)，使實(shí)際開(kāi)啟門(mén)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(mén)洞風(fēng)速所需送風(fēng)量以及采用常閉送風(fēng)閥門(mén)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(kāi)啟門(mén)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(kāi)啟閥門(mén)的總漏風(fēng)量L3，但是在計(jì)算保持門(mén)洞風(fēng)速所需送風(fēng)量時(shí)，開(kāi)啟門(mén)的數(shù)量取1。而國(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。我們來(lái)看一計(jì)算實(shí)例,如圖1、圖2、圖3、圖4所示，是上海世茂國(guó)際廣場(chǎng)幾個(gè)比較典型的防煙樓梯間及其前室或合用前室，按照國(guó)家規(guī)范及上海規(guī)程分別進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果見(jiàn)表1。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200003090916000-200001.每層開(kāi)向前室的門(mén)2.0m*2.2m2.本系統(tǒng)共11層合用前16000乘以1.5-1.7524462無(wú)規(guī)定1.每層開(kāi)向商場(chǎng)的門(mén)1.8m*2.2m兩扇,電梯門(mén)1.3m*2.1m2.本系統(tǒng)共14層樓梯間21912716000-200002139416000-200001.每層開(kāi)向前室的門(mén)1.2m*2.2m2.本系統(tǒng)共11層合用前室21912712000-160009470無(wú)規(guī)定1.每層開(kāi)向走道的門(mén)1.2m*2.2m,電梯門(mén)1.3m*2.1m2.本系統(tǒng)共14層樓梯間32390916000-200002310316000-200001每層開(kāi)向前室的門(mén)1.5m*2.2m2前室送風(fēng)3.本系統(tǒng)共9層獨(dú)立前室32390912000-1600010069無(wú)規(guī)定1.每層開(kāi)向走道的門(mén)1.5m*2.2m2.本系統(tǒng)共9層樓梯間42390925000-300002310325000-300001每層開(kāi)向前室的門(mén)1.5m*2.2m2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(mén)（前室開(kāi)向走道）開(kāi)啟時(shí)，規(guī)定門(mén)洞風(fēng)速所需的送風(fēng)量。開(kāi)啟門(mén)的數(shù)量取1，即著火層的門(mén)。這一點(diǎn)與上海規(guī)程一致。（2）著火層電梯門(mén)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，理由如下：首先來(lái)計(jì)算當(dāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，保證門(mén)洞風(fēng)速時(shí)的樓梯間或前室的壓力。如圖5所示，開(kāi)門(mén)兩側(cè)的伯努利方程為：（7）（8）入口局部阻力系數(shù)取為0.5( 突然擴(kuò)大),門(mén)洞風(fēng)速取0.7-1.2m/s,經(jīng)計(jì)算得門(mén)兩側(cè)的壓力差為0.441-1.296Pa.也就是說(shuō)當(dāng)門(mén)洞風(fēng)速為0.7-1.2m/s時(shí)，門(mén)兩側(cè)的壓力幾乎是相等的，此時(shí)壓差僅為1Pa左右。這時(shí)，整個(gè)樓梯間或前室不能保證50Pa的正壓，在計(jì)算加壓送風(fēng)量時(shí)，保持加壓部位一定正壓值所需的送風(fēng)量和保持門(mén)洞風(fēng)速所需的送風(fēng)量不應(yīng)該相加。著火層電梯門(mén)的總漏風(fēng)量應(yīng)該按照公式（3）來(lái)計(jì)算，壓力差P取1Pa。（3）非著火層常閉送風(fēng)閥門(mén)的總漏風(fēng)量。按照公式（5）來(lái)計(jì)算。在計(jì)算樓梯間的正壓送風(fēng)量時(shí)，應(yīng)該由以下兩部分組成：（1）保持火災(zāi)時(shí)開(kāi)啟門(mén)（樓梯間開(kāi)向前室）規(guī)定門(mén)洞風(fēng)速所需的送風(fēng)量。（2）非開(kāi)啟門(mén)（樓梯間開(kāi)向前室）的總漏風(fēng)量。另外，還應(yīng)計(jì)算當(dāng)著火層門(mén)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)