防排烟新规下机械加压送风系统的设计实例讨论

■ 肖伟 北京东方华太建筑设计工程有限责任公司厦门分公司

本项目为某45 层超高层酒店的设计，建设地点位于苏州市，四层夹层、十九层、三十四层为避难层，总建筑高度为170.35m，地下室共2 层，按照防排烟标准中的规定，此项目属于建筑高度大于50m 的公共建筑，防烟楼梯间及相应的前室均要设置机械加压送风系统。酒店共有5 个防烟楼梯间，本文仅对核心筒防烟楼梯间LT3 及相应前室进行讨论。

一、防烟系统设计

（一）防烟楼梯间LT3 设计概况

楼梯间竖向以四层夹层、十九层、三十四层的避难层为界分为四个部分，楼梯间及前室的机械加压送风系统也相应竖向各分成四个系统，各个系统的加压送风风机分别放在对应的避难层及屋顶的专用风机房内。

（二）防烟楼梯间LT3 的机械加压送风系统设计

1. 一至四层夹层的加压送风系统为JY-LT3-a 系统，防烟楼梯间层数为7 层，总高度为26.7m，每层楼梯间至合用前室的门为1 个双扇门，大小为1.3m×2.2m，对应的合用前室也采用机械加压送风系统，楼梯间的送风口为常开风口。

楼梯间加压送风量计算：

对于楼梯间，开启着火层楼梯间疏散门时，为保持入户开向前室门洞处风速所需的送风量L1确定：

每层开启门的总断面积Ak=1.3×2.2=2.86（m2）；

门洞断面风速v 取0.7m/s ；

常开风口，开启门的数量N1=3 ；

L1=Ak×V×N1=2.86×0.7×3=6.01（m3/s）

N2=4

其他门漏风总量：

取门缝宽度为0.003m，每层疏散门的有效漏风面积A=（1.3×2+2.2×3）×0.003×1=0.0276（m2）

门开启时的压力差ΔP=6Pa；

L2=0.827×AxΔP1/n×1.25×N2=0.827×0.0276×4×2.45×1.25=0.28（m3/s）

机械加压送风量为：

Lj=L1+L2=6.01+0.28=6.29m3/s=22644（m3/h）

因为楼梯间高度大于24m，根据GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 查得L表=26000m3/h，比较计算和查表所得的风量，取较大值26000m3/h；设计风量不应小于计算风量的1.2 倍，因此设计风量是26000×1.2=31200（m3/h）

2. 五至十九层的加压送风系统为JY - LT3 - b 系统，防烟楼梯间层数为15 层，总高度为51.8m，每层楼梯间至独立前室的门为1 个1.2m×2.2m 的双扇门，对应独立前室也采用机械加压送风系统，楼梯间的送风口为常开风口。

楼梯间加压送风量计算：

对于楼梯间，开启着火层楼梯间疏散门时，为保持入户开向前室门洞处风速所需的送风量L1 确定：

每层开启门的总断面积Ak=1.2×2.2=2.64（m2）；

门洞断面风速v 取0.7m/s；

常开风口，开启门的数量N1=3；

L1=Ak×V×N1=2.64×0.7×3=5.544（m3/s）

N2=12

其他门漏风总量：

取门缝宽度为0.003m，每层疏散门的有效漏风面积A=（1.2×2+2.2×3）×0.003=0.027（m2）

门开启时的压力差ΔP=6Pa；

L2= 0 . 8 2 7 × A × Δ P1/n× 1 . 2 5×N2=0.827×0.027×12×2.45×1.25=0.82（m3/s）

机械加压送风量为：

Lj=L1+L2=5.544+0.82=6.36m3/s=22910（m3/h）

因为楼梯间高度大于24m，根据GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 查得L表=28000 m3/h，比较计算和查表所得风量，取较大值28000m3/h；设计风量不应小于计算风量的1.2 倍，因此设计风量是28000×1.2=33600（m3/h）。

二十至三十四层的防烟楼梯间机械加压送风系统为JY - LT3 - c 系统及三十五至四十五层的防烟楼梯间的机械加压送风系统为JY - LT3 - d 系统，这两个系统的加压送风量计算均与JY - LT3 - b 系统的计算方法类似，用相同的计算方法可得出系统的计算风量，在此不一一列出。

在设计过程中，如果楼梯间高度小于24m 时，可直接按照计算的风量得出设计风量；但如果楼梯间高度大于24m 时，还需将计算风量与《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 内的值进行比较，选取较大值作为设计值，以此为依据选取风机。

（三）防烟楼梯间LT3 的前室机械加压送风系统设计

1.防烟楼梯间L T 3 的合用前室加压系统JY-QS3-a，系统负担地下二层至地上四层夹层总共9层，高度36.9m，楼梯间至前室的门为1 个双扇门，大小为1.3m×2.2m，楼梯间采用机械加压送风；JY - QS3 - a 系统负担的楼层比较复杂，需要分开分析最不利情况：

（1）地下部分前室至走道的门为2 个双扇门1.5m×2.3m，如图1 所示：

图1 地下部分前室至走道图

（2）一层为扩大前室，有4 个疏散门，衔接两个防火分区，火灾时按仅一个防火分区着火考虑，按最不利情况开启3 个双扇门1.5m×2.3m 计算，如图2所示：

图2 扩大前室图

（3）二至四层（包含夹层）前室至走道的门为2 个双扇门1.5m×2.3m，如图3 所示：

图3 前室至走道图

根据分析，最不利情况下的三个楼层的开启门的总断面积为Ak=1.5×2.3×2+1.5×2.3×3+1.5×2.3×2=24.15（m2）；

门洞断面风速v 取0.7m/s；

L1= 24.15×0.7=16.91（m3/s）

送风阀门的总漏风量L3确定；

常闭风口，漏风阀门数量N3=6；

送风阀门的面积为AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×6=0.55（m3/s）

机械加压送风量为：

Ls=L1+L3=16.91+0.55=17.46m3/s=62856（m3/h）

系统负担高度大于24m、小于50m，根据GB 51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 查得L表=27500m3/h，设计风量不应小于计算风量的1.2 倍，因此设计风量是62856×1.2=75427（m3/h）。

2. 五至十九层防烟楼梯间对应的合用前室加压送风系统为JY - QS3 - b 系统，前室层数为15 层，高度51.8m，楼梯间至前室的门为1 个1.2m×2.2m 的双扇门，楼梯间采用机械加压送风；每层前室至走道的门与二至四层相同均为2 个1.5m×2.3m 的双扇门。

前室机械加压送风量计算：

对于前室，开启着火层楼梯间疏散门时，为保持入户开向前室门洞处风速所需的送风量L1确定：

每层开启门的总断面积Ak=1.5×2.3×2=6.9（m2）；

门洞断面风速v 取0.7m/s；

常闭风口，开启门的数量N1=3；

L1=Ak×V×N1=6.9×0.7×3=14.49（m3/s）

送风阀门的总漏风量L3确定；

常闭风口，漏风阀门数量N3=12

每层送风阀门的面积为AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×12=1.1（m3/s）

机械加压送风量为：

Ls=L1+L3=14.49+1.1=15.59m3/s=56124（m3/h）

系统负担高度大于50m，根据GB 51251- 2017《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 查得L表=28100 m3/h，设计风量不应小于计算风量的1.2 倍，因此设计风量是56124×1.2=67349（m3/h）。

楼梯间LT3 的合用前室的另外两个加压送风系统JY-QS3-c 及JY-QS3-d 的计算方法与JY-QS3-b类似，用相同的计算方法进行计算得出系统的计算风量，在此不一一列出。

在对前室进行设计计算中，对于系统负担高度大于24m 的前室加压送风系统，还需将计算风量与《建筑防烟排烟系统技术标准》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 内的值进行比较，选取较大值作为设计值，以此为依据选取风机，这一点和楼梯间的加压送风计算类似。

二、结语

《建筑防烟排烟系统技术标准》内对机械加压送风系统的风量计算有着更加具体的规定，为设计人员在设计中提供了更好的依据。不过，在设计过程中，设计人员要更严谨地分析机械加压送风的楼梯间及相应前室的具体情况，从而得出更为准确的计算结果。