余压阀设置探讨

防烟楼梯间及其前室或合用前室作为高层建筑中唯一的火灾逃生通道，对保证人员安全起到至关重要的作用。在防烟楼梯间的机械加压送风系统中，为保证加压送风区域余压值稳定，一般有三种控制形式来实现：变频加压送风机+压力传感器控制系统（图1）；加压送风机出口处设置电动对开多叶调节阀+压力传感器控制系统（图2）；设置余压阀。这三种控制形式中，余压阀在工程设计中使用较多，本文就余压阀的设置位置、余压阀开启压差及余压阀阀板开启面积三个方面进行探讨。图1：变频加压送风机+压力传感器系统图2：电动对开多叶调节阀+压力传感器系统一、余压阀的设置位置余压阀一般安装在需要维持压差的两个空间的隔墙上，通过调节阀阀体上的重块，使之达到设定的压差时打开，最大压差时全开，排出超压的空气后达到平衡，压差降低到最小压差后关闭。图3：自垂式余压阀（适用于楼梯间）图4：重锤式余压阀(适用于前室)《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005年版）第8.3.7条规定：“机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压力损失外，尚应有余压，其压力值应符合下列要求：防烟楼梯间为40Pa~50Pa：前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）为25Pa~30Pa。”《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）第6.2.1.2条规定：“防烟楼梯间送风系统的余压值应为40Pa~50Pa，前室或合用前室送风系统的余压值应为25Pa~30Pa。当前室或合用前室不直接送风时，防烟楼梯间的送风量不应小于25000m3/h，并应在防烟楼梯间和前室或合用前室的墙上设置余压阀。”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，并应按本规范第6.2.1条的规定值整定。”根据国家规范规定，在机械加压送风系统中，应保持防烟楼梯间的余压值为40Pa~50Pa、前室或合用前室的余压值为25Pa~30Pa。下面介绍四种情况下的余压阀设置：第一，对于防烟楼梯间及其前室只对楼梯间加压送风的情况，在防烟楼梯间与前室和前室与走道的隔墙上设置余压阀。这样空气通过余压阀从防烟楼梯间进入前室，当前室余压值超过25Pa，空气再通过余压阀泄漏到走道，使防烟楼梯间和前室能维持各自的压力值。(如图5)图4：重锤式余压阀(适用于前室)第二，对于防烟楼梯间自然排烟而前室或合用前室加压送风的情况，在前室或合用前室与走道之间的隔墙上设置余压阀，向走道泄压；或者将余压阀设置在合用前室与防烟楼梯间的隔墙上，向楼梯间泄压。向防烟楼梯间泄压的余压阀设置方法实际工程中较少，应慎重考虑，采用此方法前应寻求当地消防部门的意见。(如图6、7)图6：防烟楼梯间自然排烟,前室或合用前室加压送风（泄向楼梯间）图7：防烟楼梯间自然排烟,前室或合用前室加压送风（泄向走道）第三，对于防烟楼梯间，前室或合用前室分别加压送风的情况，余压阀应分别设置在楼梯间与走道的隔墙上、前室或合用前室与走道的隔墙上。防烟楼梯间、前室或合用前室均对走道泄压，可以准确控制加压间室内正压值。(如图8)图8：防烟楼梯间及前室或合用前室分别加压送风第四，对于防烟楼梯间，前室或合用前室分别加压送风的情况，当防烟楼梯间超压风量只能泄入前室或合用前室时，负责防烟楼梯间泄压的余压阀也可以设置在防烟楼梯间与前室或合用前室的隔墙上。这种情况下，按照国家标准图集《建筑防排烟系统设计》（K103-1）条文：“防烟楼梯间和防烟楼梯间前室分别加压送风时，防烟楼梯间的超压风量泄至除防烟楼梯间前室或合用前室外的其它部位（如顶层或走道等），当只能泄到前室或合用前室时，则此防烟楼梯间前室或合用前室余压阀板开启面积除考虑自身的超压风量外，还需考虑防烟楼梯间的超压风量。”。此设置方法需保持防烟楼梯间、前室或合用前室各自的余压值，两者余压值又相互联系，压力控制较复杂，实际工程中较少，应谨慎采用。(如图9)图9：防烟楼梯间及前室分别加压送风另外，余压阀前需安装防火阀，火灾时防火阀70℃熔断关闭，手动复位。二、余压阀开启压差1、对于前室不送风的防烟楼梯间的加压送风系统，余压阀设置在防烟楼梯间与前室隔墙上的情况，余压阀开启压差宜设定为40Pa。考虑到加压送风系统工作时，会有部分风量通过门缝流入前室，前室压力会略高于前室外走道压力。余压阀开启压差设定为40Pa，基本可以保证楼梯间压力介于40Pa~50Pa之间；如开启压差设定为50Pa，则防烟楼梯间压力可能超过50Pa。2、对于防烟楼梯间自然排烟而前室或合用前室机械加压的加压送风系统，前室或合用前室余压阀直接对走道泄压的情况（或者将余压阀设置在合用前室与防烟楼梯间的隔墙上，向楼梯间泄压的情况，此方法实际工程中较少，应慎重考虑，采用此方法前应寻求当地消防部门的意见），前室或合用前室余压阀开启压差可设定为30Pa（或25Pa）。3、对于防烟楼梯间、前室或合用前室分别设置的加压送风系统，防烟楼梯间、前室或合用前室余压阀均直接对走道泄压的情况，防烟楼梯间余压阀开启压差可设定为40Pa（或50Pa），前室或合用前室余压阀开启压差可设定为30Pa（或25Pa）。4、防烟楼梯间、前室或合用前室分别设置的加压送风系统，防烟楼梯间超压风量只能泄入前室或合用前室，防烟楼梯间余压阀设置在楼梯间与前室隔墙上、前室或合用前室余压阀开向过道。此种情况下，防烟楼梯间前室或合用前室余压阀板开启面积除考虑自身的超压风量外，还需考虑防烟楼梯间的超压风量，余压计算过程中必须遵守防烟楼梯间的余压值为40Pa~50Pa、前室或合用前室的余压值为25Pa~30Pa的规定。（此方法实际工程中较少，应谨慎采用。）三、余压阀阀板的开启面积机械加压送风量的计算分为风速法和压差法，当风速法计算的加压送风量远远大于压差法计算的加压送风量时，可能造成加压空间超压，致使防烟楼梯间的防火门无法开启，宜考虑设置余压阀泄压。风速法计算加压送风量的原则是保持开启门洞处一定风速所需的最小风量；压差法计算加压送风量的原则是保持房间正压（保持楼梯间正压的目的是发生火灾时不让烟气进入楼梯间，妨碍人员疏散；保持消防电梯前室正压的目的是发生火灾时，不让烟气进入消防人员的救火通道）所需最小风量。《全国民用建筑工程设计技术措施--暖通空调·动力》（2009年版）第4.10.10条文：设置泄压阀，泄压阀板的开启面积可用以下公式计算：公式1-1公式中的F是泄压阀板的开启面积（㎡），Ly是压差法计算的加压送风量（m3/h），Lv是该系统的加压送风量（m3/h）（一般就是风速法计算的加压风量，但有些工程可能按照《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005年版）第8.3.2条表格中的送风量数值选型，如25000m3/h，那么对于这样的工程，Lv就是25000m3/h）。通过计算可得出泄压阀板的开启面积。Ly、Lv的计算详见《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95-2005年版）第8.3.2条文说明书。举例：假设Lv（加压送风量）计算结果为37422m3/h，Ly（压差法计算的加压风量）计算结果为32007m3/h，那么，泄压阀板的开启面积为：㎡根据上述的例题中的计算，最后得出余压阀阀板的开启面积，整栋建筑中设置2个规格为400mm×320mm的余压阀就可以满足计算的要求。防烟楼梯间上下贯通，泄压方向无论是指向有压空间或是无压空间，都可以仅设置2个阀板开启面积达到计算要求的余压阀，设置在整个防烟楼梯间的下1/3处本层及上一层或下一层的位置，这样既能保证楼梯间的正压，又不会超压。前室或合用前室单独加压送风时，根据“公式1-1”计算阀板开启面积，按照火灾时开启风口的数量（风口开启数量为2或3个），除以2或3，确定单个余压阀阀板的开启面积，确定余压阀规格，余压阀每层设置。实际工程中选用防烟楼梯间、前室或合用前室的余压阀的规格多为400mm×320mm，设置位置如图10所示。2016-11-2216:58上传图10余压阀设置图