建筑防烟楼梯间加压送风系统运行特性分析

1 加压送风系统概述

1.1 工作原理

机械加压送风是借助送风机产生的气体流动与压力差来调控烟气流动。建筑发生火灾时，对非着火区域送风加压，使其维持一定正压，防止烟气侵入。如高层建筑火灾时，消防中心联动开启火灾层及上下相邻楼层的防烟送风装置，关闭其他未受灾层防烟送风口，利用风机经竖井混凝土通道对灾层及相邻楼层机械加压送风，在防烟楼梯间与前室（合用前室）形成安全空间，提升安全系数。

1.2 组成及作用

机械加压送风系统主要由送风口、送风管道、送风机和吸风口构成。高层建筑按安全性原则分为四个安全区：第一类为防烟楼梯间、避难层；第二类为防烟楼梯间前室、消防电梯间前室或合用前室；第三类为走道；第四类为房间。加压送风时，应使防烟楼梯间压力 > 前室压力 > 走道压力 > 房间压力，且各部分压差不宜过大，避免开门困难影响疏散。

2 不同风量区域下楼梯井内的压力变化

正压送风风量对楼梯井内压力影响显著。依温度分析，风量值可分为三个区段：未克服热压区、基本克服热压区和完全克服热压区。未克服火源热压区风量在 30000m³ /h 以下，基本克服热压区为 35000-40000m³/ h，完全克服火源热压区为 45000m³/h 以上。对比不同风量区域可知，未克服热压区楼梯井上部空间压力小于无正压通风系统时压力，基本克服热压区和完全克服热压区上部空间压力大于无正压通风系统工况压力，且完全克服热压区楼梯井整体压力大于无通风系统工况压力。建筑防烟排烟系统技术标准规定，前室不送风时，防烟楼梯间加压送风风量设计标准为 39600-45800m³/h ，处于基本克服热压以上区域，可有效控制楼梯井内热烟气，防止烟气蔓延至疏散楼梯间。

3 加压送风系统在实际应用中的关键要点

3.1 风量设定

加压送风量的合理设定意义重大。对于高层建筑的防烟楼梯间及其前室、合用前室以及消防电梯间前室，其机械加压送风量需通过计算确定，也可参照相关规范规定。若计算值与规范数值存在差异，应取两者中的较大值。例如，防烟楼梯间的机械加压送风量不得小于 25000m³ /h ；若防烟楼梯间与前室或合用前室分别送风，防烟楼梯间送风量应不小于 16000m³, /h，前室或合用前室送风量则不应小于 12000m³ /h。此外，加压送风量计算时，还需考量热压作用对送风量的影响，以及北方地区室外温度降低时加压风量增加的情况。

3.2 系统分段设置

建筑高度超过 100m 的建筑，其机械加压送风系统应竖向分段独立设置，且每段高度不得超过 100m 。建筑高度超过 50m 的公共建筑以及建筑高度超过100m 的住宅，排烟系统应竖向分段独立设置，其中公共建筑每段高度不超过50m，住宅建筑每段高度不超过 100m 。设置机械加压送风系统的楼梯间，其地上部分与地下部分的机械加压送风系统应分别独立设置。若受建筑条件限制，且地下部分为汽车库或设备用房时，可共用机械加压送风系统。

3.3 风口设置

除直灌式加压送风方式外，楼梯间宜每隔 2 - 3 层设置一个常开式百叶送风口。前室应每层设置一个常闭式加压送风口，并配备手动开启装置。送风口不宜设置在被门遮挡的位置。设置机械加压送风系统的场所，楼梯间应设置常开风口，前室应设置常闭风口。当采用剪刀楼梯时，其两个楼梯间及其前室的机械加压送风系统应分别独立设置。

4 优化加压送风系统运行特性的建议

4.1 加强监测技术研发

为了及时掌握加压送风系统的运行状态，应加强监测技术的研发和应用。例如，可以采用高灵敏度压力信号传感器，实时自动巡检并采集监控区域压力变化等工作状态，对超压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时，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旁通阀泄压；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，通过控制旁通阀的开启，来保持余压值稳定在规范要求的区间值内。

4.2 完善系统设计

首先，要合理确定加压送风量。加压送风量的大小应根据建筑的层数、面积、人员密度等因素进行计算，确保在火灾发生时能够为防烟区域提供足够的新鲜空气。同时，还要考虑到送风过程中可能存在的漏风情况，适当增加送风量以弥补漏风损失。其次，要合理确定送风口的位置和数量。送风口的位置应选择在能够使空气均匀分布的区域，避免出现气流死角。送风口的数量应根据送风量和送风距离等因素进行合理布置，确保每个防烟区域都能获得足够的送风量。此外，在系统设计中，还要保证各部分之间的压差合理。如果压差过大，会导致人员开门困难，影响疏散效率；如果压差过小，则无法有效阻止烟雾侵入。因此，需要通过合理的管道设计和风机选型，确保各区域之间的压差符合规范要求。同时，要加强对系统管道的设计。管道的耐火极限应满足相关标准要求，以防止在火灾发生时管道被烧毁，导致送风系统失效。

4.3 加强维护管理

应建立完善的维护管理制度，明确维护管理的责任人和维护周期。定期对加压送风系统进行全面检查，包括送风机、送风管道、送风口等设备的运行情况。检查送风机是否正常运转，有无异常噪音和振动；检查送风管道是否有破损、漏风等情况；检查送风口是否畅通，有无堵塞现象。一旦发现故障，应及时进行处理。对于一些小故障，如送风口堵塞等，可以立即进行清理和修复；对于一些较大的故障，如送风机损坏等，应及时联系专业维修人员进行维修或更换。同时，要加强对系统的清洁和保养。定期清理送风机内部的灰尘和杂物，保持送风机的良好散热性能；定期清洗送风管道和送风口，防止灰尘和污垢积累影响送风效果。

结束语

建筑防烟楼梯间加压送风系统作为一种重要的防烟措施，其运行特性直接关系到人员疏散的安全性和可靠性。通过对加压送风系统的工作原理、组成及作用的分析，以及对不同风量区域下楼梯井内压力变化的研究，明确了系统在实际应用中的关键要点。同时，提出了优化系统运行特性的建议，包括加强监测技术研发、完善系统设计和加强维护管理等。在未来的建筑设计和消防工程中，应充分重视加压送风系统的应用，不断提高系统的性能和可靠性，为保障人民生命财产安全做出更大的贡献。

参考文献：

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