高层建筑楼梯间加压送风系统设计问题探讨

摘要：结合工作实际，提出了高层建筑楼梯间加压送风系统设计中的2个常见问题，并给出了相关的处理对策。

关键字：加压送风，地下，防烟楼梯间

随着国民经济的飞速发展，高层建筑越来越多，加压送风系统的设计已经成为高层建筑设计中必不可少的一部分。但一直以来，由于设计者对规范的理解不同和规范编写不细致等方面的问题，在高层建筑楼梯间加压送风系统设计中仍然存在很多问题。对此，本文提出2个常见的问题加以讨论。

1 只负担地下一层楼梯间的加压送风系统设计问题

现有高层建筑中，很多情况下，楼梯间靠外墙，有可开启外窗，每五层内的可开启外窗面积之和大于2.0m2。根据《高规》8.2.2.2条，地上满足自然排烟条件，可不设置机械加压送风。但地下没有可开启外窗，无论是防烟楼梯间还是封闭楼梯间，都需要设置加压送风系统。

（1）风量的计算分析

压差法：Lp=0.827x f x ⊿P1/n x3600 x1.25 （m3/h）

式中 f—门的漏风总面积，m2

ΔP—压力差，楼梯间取50Pa

n—指数， n取2；

风速法：Lv=3600x n x F xV （1+b）/a （m3/h）

式中 F—单个门的开启面积，m2

V—开启门洞处的平均风速，取0.7～1.2m/s

b—漏风附加率，取0.1～0.2

a—背压系数，根据加压间密封程度取0.6～1.0

n—同时开启门的计算数量。20层以下取2

根据压差法和风速法的公式和以往工程计算数据，两个公式的计算结果相差悬殊， 显然风速法的计算值较大，二者相差甚至在20倍以上。因为按照风速法的计算公式，无论是20层还是1层的楼梯间，计算结果都是一样的，因为这个公式和楼层数无关，只与开门数有关。根据规范要求，应在计算值和《高规》8.3.2条规定值中取大值，即风速法计算值和规定值中取大值。

（2）超压问题

对于只有地下一层的高层建筑，当发生火灾时，加压送风机通过消防控制中心立即启动，而此时人员并未开始疏散，疏散门是关闭的，由于没有外窗，整个楼梯间是一个密闭性非常好的不规则封闭空间。而由于只有一层，该封闭空间的容积并不大，在这样一个狭小的空间里，必然出现严重的超压问题。（根据以往的工程实例，此空间的换气次数可达240次/h）超压造成的最直接后果，就是疏散门很难打开，人员疏散困难。

（3）泄压问题

由于只负担地下一层楼梯间的加压送风系统出现的严重超压，在系统设计时必须考虑泄压。常见的泄压方式是余压阀泄压和旁通管泄压。

泄压面积F=（Lv-Ly）/（3600x6.41） m2

常规余压阀的最大尺寸为900mm x 500mm。由于Lv与Ly的值相差较大，在实际工程中经常遇到安装1个余压阀不够，需要安装2个甚至更多的余压阀。但由于地下只有一层楼梯间，除去加压送风管和送风口等占用的空间，安装空间非常有限，经常出现安装空间不够的问题。而采用旁通管的方法，可以不另设余压阀也达到泄压的效果。当余压值较高时，系统刚打开旁通管卸掉多于的风量；当余压值降低时，关闭风阀，余压值升高。

2 地上、地下共用楼梯间的加压送风系统设计问题

当地上楼梯间不能满足自然排烟条件时，地上、地下都需要设置加压送风系统。根据《高规》6.2.8条规定，地下室、半地下室的楼梯间，在首层应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙与其它部位隔开并应直通室外，当必须在隔墙上开门时，应采用不低于乙级的防火门。因此，防烟楼梯间的地上与地下被防火门隔成两个互不通气的独立空间。

现以防烟楼梯（前室不送风）加压送风为例，假设地上18层，地下2层，根据《高规》8.3.2-2表要求，原设计的加压送风量为25000～30000m3/h，取27000 m3/h，采用自垂百叶风口，地上每2层设一个风口，共9个风口，地下2个风口，系统全开时：

分配到地上的风量为：Ls=27000x9/（9+2）=22090 m3/h

分配到地下的风量为：Lx=27000x2/（2+9）=4910 m3/h

显然分配到地上和地下的风量，都不满足表中的最低数值25000 m3/h，尤其地下的加压送风量，只能达到规范规定值的1/10。可以看出，当地上着火时，若加压送风口全开，地上风口要分流一部分空气到地下，使地上的加压送风量减少；当地下着火时，若加压送风口全开，大部分的空气会分流到地上，地下层的加压送风量很少，一般都满足不了要求。因此，《高规》中的风量已经不适用地上、地下共用的加压送风系统。

为了解决这一问题，有以下几种做法：

1.对于地上层数<20层的高层建筑，地上和地下的加压送风量相差不大，仍然可合用风机和送风竖井，但风口采用常闭电控风口。地上着火时，地上所有风口全开，地下风口关闭；地下着火时，地下所有风口全开，地上风口关闭。

2. 对于地上层数>20层且地上和地下的总层数不超过32层的高层建筑，地上和地下的加压送风量相差较大，但仍然可以合用送风竖井，风机需要分别设置，分口采用常闭电控风口。地上着火时，开启与地上对应的风机和风口；地下着火时，开启与地下对应的风机和风口。或者地上和地下的竖井分段设置，风机分别设置，风口采用自垂百叶风口。

3. 对于地上层数>20层且地上和地下的总层数超过32层的高层建筑，地上部分的加压送风井需要分段设置，加压送风系统和送风量也分段设计。其它的做法同方法2。

3 结语

（1）对于高层建筑只负担地下一层楼梯间的加压送风系统，通常会出现严重的超压问题，在设计时要考虑泄压，泄压方式采用旁通管比余压阀更容易实施。

（2）对于高层建筑地上和地下部分在同一位置的防烟楼梯间宜分别设置机械加压送风系统，若合用一个风道时，风量应叠加，且均应满足地上、地下加压送风系统的要求。

参考文献：

GB50045-95（2005年版） 高层民用建筑设计防火规范

陆耀庆 实用供热空调设计手册第二版

作者简介：崔海燕，女，工程师。