加压系统泄压设计探讨

摘要 提出加压系统泄压设计的必要性，并介绍了2种通用的泄压方式，同时结合实际运用指出设计中应注意的问题。

关键词 泄压设计 余压阀 旁通阀 泄压风量

引言

机械防烟的作用原理就是保证火灾安全区域，即防烟楼梯间、合用前室或前室等区域的空气压力高于其它区域，以防止火灾烟气侵入，从而保护人群及时、顺利地离开火灾现场。那么这个压力差是不是越大越好了？如果不是越大越好，那应该是多少才合理了？现行国家标准《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》以及即将实施的《建筑防排烟系统技术规范》中均明确要求“防烟楼梯间、封闭楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40Pa～50Pa；前室、合用前室的余压值应为25Pa～30Pa”，原因是过高的压力会使开门困难，更甚至开不了门，从而违背了设计初衷。那么，我们要如何做才能保证这个压力值在设计范围内了？

泄压设计的必要性

因规范对泄压没有做明文要求，审图公司以及个别地方消防局对这块也没有严格要求，加之建设方希望降低工程建设成本，因此，这块在实际项目执行中是有被忽略掉的。但是，笔者认为泄压设计需当成加压系统的一部份被重视。

从设计情况分析，根据笔者设计经验，除防烟楼梯和前室分别加压情况下的防烟楼梯间加压送风量与压差法计算风量相接近外，其它情况加压送风量均比压差法计算风量大，尤其前室或合用前室（每层开启1扇门）。

实际运行时，在加压风量不变，无任何泄压情况下，如果门开启数量小于规范风速法计算门开启数量时，超压是肯定发生的（当然如果开启数量超过风速法计算门开启数量时，压力不够也是可能，此是规范汇编时考虑的概率问题，不在此处探讨范围）。因此，笔者认为泄压设计既是加压系统的辅助存在，也是加压系统完善的组成部份，是必要的。

泄压设计的方式

泄压设计的方式主要有2种：一种是机械泄压方式，代表是余压阀；第二种是自动控制方式，代表是旁通阀。下面对此二种方式分别说明：

余压阀

余压阀是一个单向开启的风量调节装置，按静压差来调整开启度，用重锤的位置来平衡风压。

应用于加压送风系统时其设置情况：用于防烟楼梯间，至少设置2个；用于前室，每层前室位置均需设置。泄压气流应是a仅防烟楼梯加压送风时，气流流向为防烟楼梯间——前室——走道或室外等区域；b 防烟楼梯、前室（合用前室）分别加压时，气流流向为楼梯间/前室——走道或室外等区域，如下图：

仅防烟楼梯加压送风 防烟楼梯、前室（合用前室）

旁通阀

系统组成：电动旁通风阀1个+压差传感器若干。防烟楼梯间压差传感器需1个，设置在楼梯1/3H处；合用前室或前室等加压系统，压差传感器数量同前室楼层数量，需每个前室设置，如下图：

防烟楼梯间正压值控制 合用前室或前室正压值控制

控制原理：比较压差传感器设定值，控制电动风阀开启角度，从而控制泄压风量，保证正压值在规范要求范围内，即防烟楼梯间余压值40Pa～50Pa；前室、合用前室的余压值25Pa～30Pa。

关于另一种有争议的泄压方式是风机选用变频风机情况。此方式在文献3中有提及，是作为加压送风系统风机选择的方式出现，但换个角度，是可以认为该文献是同意变频风机运用于消防设备中。从理论分析上，笔者也认为此方式可行。但是现行国家规范《民用建筑电气设计规范》第13.9.6条明确规定“消防设备的控制回路不得采用变频调速器作为控制装置”，因此此方式在执行中是不可能实现的。

泄压设计的应用

一个系统的采用，从建设单位来说，肯定是在达到相同效果的前提条件下，造价越低越优先选择，但是也要在满足建筑需求的基础上，例如装修风格，土建实际布局情况等等。同样，机电专业作为建筑专业辅助存在，虽为不可或缺的一部份，但是在设置时，还是需要配合土建需求。例如在商业、办公、星级酒店等等以建筑美观为重的场合里，余压阀突兀的存在，很是令装修头疼；又例如在商住楼里，防烟楼梯、合用前室或前室等区域因设置外窗条件有限而采用机械加压的时候，常常因为能设置余压阀的地方受限，而没有办法实现安装余压阀。这种情况下，设置旁通阀是最佳选择。

综上所述，余压阀的设置受诸多因素影响，那余压阀还是不是我们设计时可以选择的一种方式了？答案是当然。虽然个人也是喜欢旁通阀方式，因为设置很简单，只要在暖通自己的地盘内——机房就可以解决，不会涉及建筑其它。但是像在地下设备房为主的地下室防烟楼梯、合用前室或前室等区域，在建筑装修允许，且需设置的楼层很少时，余压阀应是优先选择。

在旁通阀方式运用的时候，关于压差传感器的设置位置也是很重要的。在文献4中有提及，如设置在防烟楼梯时，应设置在楼梯间下部1/3高度处；如设置在合用前室或前室时，应设置在每层的合用前室或前室区域内。

那么在地下、地上防烟楼梯间共用一套系统的情况下，压差传感器应如何设置了？这要分2种情况分析，第一种是防烟楼梯间风口同前室采用常闭型多叶送风口，火灾时开启相应楼梯进行加压情况，此时设置方式同上所述，应分别设置在地下、地上防烟楼梯间下部1/3高度处，当发生火灾时由相应楼梯的压差传感器控制旁通风阀的开度，以满足正压要求。第二种是地下、地上防烟楼梯加压风量叠加共同加压情况，此时应如何设置了？笔者认为有2种设置方式，当然，前提都是在地下、地上加压送风口做好風量平衡的基础上。其中方式一同第一种情况，分别设置在地下、地上防烟楼梯间下部1/3高度处，当发生火灾时由相应楼梯的压差传感器控制旁通风阀的开度，以满足正压要求；方式二是取地下、地上防烟楼梯间压差测量值的平均值进行控制旁通风阀的开度，以满足正压要求。

诚然，第二种情况的设置方法在笔者翻查有限的资料里头，并没有同第一种情况有明确的做法，在此引出，如有不同意见，欢迎共同探讨。

另外，关于泄压采用旁通阀方式还有一个问题，就是这种方式的控制产品常为DDC控制设备，而DDC控制设备现在市场上是没有做过消防认证的，而如果应用于火灾报警系统中时，是否需要得到消防认证了？这块需要消防部门明确，以避免建设方、施工方在运用时可以无此方面顾虑。

泄压风量的计算

文献3在第13.4.4章节中有提到，但是笔者认为该公式有2点需要调整。

第一点，泄压风量应为加压送风量-压差法计算送风量-阀门（含余压阀关闭状态下）泄压风量。之所以应该是加压送风量，是因为系统风量确定的最终风量非一定为风速法计算风量，例如前室不送风的防烟楼梯间（每层开启1扇单门时），根据经验此时风速法计算风量常出現小于按规范选取风量值。第2点，泄压风量应扣除阀门泄压风量，是因为该值本应包含在压差法计算中关于漏风总有效面积中，而不应被忽视，否则泄压风量会偏大，从而导致泄压阀面积偏大。

结论

1. 泄压系统属于加压系统的一部份，设计时不可缺漏。国家防火设计规范中应明确此方面的定位，使执行时有据可依。

2. 泄压方式推荐主要有2种，分别为余压阀形式和旁通阀形式。

3. 关于消防设备采用变频风机问题，从泄压角度考虑是可行的，本专业相关规范无此方的制约，但是在相辅电气专业的规范中明确“变频风机”不可采用。这点希望国家防火设计规范中可以明确。

4. 旁通阀的控制从系统归属上应属于消防系统，但其相关控制产品在市场上没有做相应的消防认证，而没有得到消防产品使用许可，这点在执行时容易出现疑虑。希望消防局等相关部门可以明确此控制设备运用的要求，以规范消防产品市场。

5. 关于泄压风量计算建议采用公式：泄压风量=加压送风量-压差法计算送风量-阀门（含余压阀关闭状态下）泄压风量。准确的计算原则是保证系统有效性的前提，也是实施上经济最大化实现途径之一，应重视之。

参考文献：

1.《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

2.《高层民用建筑设计防火规范 》（GB 50045-1995 （2005年版））；

3.《陆耀庆.实用供热空调设计手册》（第二版）[K].北京：中国建筑工业出版社，2008；

4. 《建筑防排烟及暖通空调防火设计》（07K103-1）；

5. 《楼梯间及前室加压送风系统余压动态控制方法》王翔、梁以文 ，第30卷第5期《建筑热能通风空调》。

李文娜（1982～），女，广东省新丰人，工程师从事暖通专业设计工作。