浅谈智能余压监控系统

胡 星 兴

(广州市设计院, 广东 广州 510620)

0 引 言

建筑发生火灾时,防烟楼梯间及其前室、避难走道是人员撤离的生命通道和消防人员进行扑救的通行走道,必须确保其防烟性能要求。从防烟角度讲,机械加压送风系统的余压过低不利于防烟,因此余压越高越好。但由于疏散门的方向是朝疏散方向开启,而加压送风作用方向与疏散方向恰好相反。若余压过高,则会导致楼梯间与前室、前室与走道之间的疏散门两侧压力差过大,门无法正常开启,影响人员疏散和消防人员施救。

目前,加压送风系统本身没有能力来判断加压区是否保持一定压力或加压泄漏过大,压力达不到标准,起不到防烟作用,或者压力过大而造成疏散门阻塞,因此如何及时探测加压区压力状况以调整加压风量,使楼梯间和前室保持相对稳定的余压成为关键,所以设置智能余压监控系统是保证加压送风系统在火灾中高效使用的必然选择。

1 余压监控系统涉及的国家标准规范要求

2015年4月27日,公安部消防局发布《关于执行新版消防技术规范有关问题的通知》(公消〔2015〕98号),通知中明确,鉴于新制订的《建筑防烟排烟系统技术规范》尚未批准发布,防烟排烟系统的设计与审核按照以下规定执行:防烟与排烟系统设置场所执行GB 50016—2014《建筑设计防火规范》,其他具体系统设计仍执行GB 50016—2006《建筑设计防火规范》及GB 50045—1995(2005)《高层民用建筑设计防火规范》的有关规定。

GB 51251—2017《建筑防排烟技术标准》(2018年8月1日实施)第3.4.4条规定,机械加压送风量应满足走廊-前室-楼梯间的压力呈递增分布,余压值应符合下列要求:① 前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层(间)与走道之间的压差应为25～30 Pa;② 防烟楼梯间、封闭楼梯间、防烟电梯井与走道之间的压差应为40～50 Pa;③ 当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。第5.1.4条规定,机械加压送风系统宜设有测压装置及风压调节措施。

GB 50016—2014《建筑防火设计规范》第9.3.3条规定,防烟楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40～50 Pa,前室、合用前室应为25～30 Pa;第9.3.4条规定,防烟楼梯间和合用前室的机械加压送风防烟系统宜分别独立设置;第9.3.5条规定,防烟楼梯间的前室或合用前室的加压送风口应每层设置1个。防烟楼梯间的加压送风口宜每隔2～3层设置1 个。

GB 50098—2009《人民防空工程设计防火规范》第6.2.1条第3.4.4款规定,防烟楼梯间送风系统的余压值应为40～50 Pa,前室或合用前室送风系统的余压值应为25～30 Pa;第6.2.2条第3.4.4款规定,避难走道的前室送风余压值应为25～30 Pa;第6.2.3条第3.4.4款规定,避难走道的前室、防烟楼梯间及其前室或合用前室的机械加压送风系统宜分别设置。当需要共用系统时,应在支风管上设置压差自动调节装置;第6.2.4条规定,避难走道的前室、防烟楼梯间及其前室或合用前室的排风应设置余压阀,并应按规范第6.2.1条的规定值整定;第6.2.5条规定,机械加压送风机可采用普通离心式、轴流式或斜流式风机。风机的全压值除应计算最不利环管路的压头损失外,其余压值应符合规范第6.2.1条的规定。

2 智能余压监控系统特点

与各类机械加压送风系统相比,智能余压监控系统是集工业计算机技术、通信、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。高灵敏度压力信号传感器定时自动巡检并采集监控区域压力变化等工作状态,对超压等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后,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电动旁通泄压阀;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,通过控制旁通泄压阀的开启,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、数值化、智能化、自动化连续监控等特点。

智能余压监控系统由余压探测器、余压控制器、风阀驱动器、系统监控专用软件等部分组成,不低于相关国家标准的功能需求。该系统的设置不影响机械加压送风系统的正常运行。

2.1 余压控制器

余压控制器特点如下:

(1) 与余压探测器之间采用独立消防二总线通信及供电,仅使用NHRVS-2×1.5 mm2通信线,500 m内并联(T接)连接128个余压探测器,节省施工和线缆成本。

(2) 采用集中式供电方式,给余压探测器提供DC 24 V安全电压,确保系统稳定和人身安全。

(3) 实时监控所有被监测区域的压力工作状态和故障报警信息,并将工作状态和报警信息上传至消防控制室。

(4) 精准持续控制电动阀旁通泄压阀的开、闭,控制余压值在规范要求的区间值内。

(5) 与监控器配接,灵活构建大容量余压监控系统,适应建筑应用需求。

2.2 余压探测器

余压探测器特点如下:

(1) 实时监测区域内余压值、温度值,液晶实时显示余压值、温度值及工作状态。

(2) 具有唯一地址编码并自带总线隔离器,通过余压控制器远程设定余压探测器的地址编码及故障报警参数,方便系统调试及后期维护使用。

(3) 结构简单灵活,安装方便利于施工,具有压差校验功能。

(4) 与余压控制器之间采用独立消防二总线通信及供电,仅使用NHRVS-2×1.5 mm2通信线,节省施工和线缆成本。

(5) 采用DC 24 V工作电压,确保系统稳定和人身安全。

2.3 风阀驱动器

风阀驱动器特点如下:

(1) 接收余压控制器命令,控制调节电动旁通泄压阀的开、闭角度。

(2) 可选择旋转角度的万能转接头,设置独立的运行时间,具有手动控制按钮。

(3) 采用DC 24 V工作电压,确保系统稳定和人身安全。

3 余压监控系统的设计案例分析

某高层建筑余压监控系统示意图如图1所示。

图1 某高层建筑余压监控系统示意图

3.1 设置场所

在设有机械加压送风系统的场所,应设置智能余压监控系统。

3.2 设置范围

每台加压送风机配电控制箱内设置余压控制器;防烟楼梯及其前室应设置余压探测器;消防电梯间前室或合用前室应设置余压探测器。

3.3 设置部位

(1) 余压控制器的设置位置及数量,应遵照机械加压送风机的设置原则,每台加压风机的配电控制箱内应设置余压控制器,为一对一的关系,每个旁通泄压阀仅能接受一台余压控制器的控制;超过32层的高层建筑或建筑高度超过100 m的建筑,其机械加压送风机(余压控制器)应竖向分段独立设置,且每段高度不应超过100 m;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220 V电源为余压控制器的工作电源。

(2) 余压探测器的设置:应在每层防烟楼梯间的前室或者合用前室设置1台余压探测器;在楼梯间高度约1/3和2/3处各设置1台余压探测器或者在加压送风口处设1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0.1～0.5 m壁挂安装,采用底座直接固定在预埋86盒上。智能余压探测器平面示意图、安装示意图如图2所示。

4 结 语

介绍了智能余压监控系统,可保持楼梯间和前室的余压值维持在国家标准范围,阻挡有害烟气进入的同时,确保防火门的正常开启。

图2 智能余压探测器平面示意图、安装示意图