防排煙新規下機械加壓送風系統的設計實例討論

■ 肖偉 北京東方華太建筑設計工程有限責任公司廈門分公司

本項目為某45 層超高層酒店的設計，建設地點位于蘇州市，四層夾層、十九層、三十四層為避難層，總建筑高度為170.35m，地下室共2 層，按照防排煙標準中的規定，此項目屬于建筑高度大于50m 的公共建筑，防煙樓梯間及相應的前室均要設置機械加壓送風系統。酒店共有5 個防煙樓梯間，本文僅對核心筒防煙樓梯間LT3 及相應前室進行討論。

一、防煙系統設計

（一）防煙樓梯間LT3 設計概況

樓梯間豎向以四層夾層、十九層、三十四層的避難層為界分為四個部分，樓梯間及前室的機械加壓送風系統也相應豎向各分成四個系統，各個系統的加壓送風風機分別放在對應的避難層及屋頂的專用風機房內。

（二）防煙樓梯間LT3 的機械加壓送風系統設計

1. 一至四層夾層的加壓送風系統為JY-LT3-a 系統，防煙樓梯間層數為7 層，總高度為26.7m，每層樓梯間至合用前室的門為1 個雙扇門，大小為1.3m×2.2m，對應的合用前室也采用機械加壓送風系統，樓梯間的送風口為常開風口。

樓梯間加壓送風量計算：

對于樓梯間，開啟著火層樓梯間疏散門時，為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1確定：

每層開啟門的總斷面積Ak=1.3×2.2=2.86（m2）；

門洞斷面風速v 取0.7m/s ；

常開風口，開啟門的數量N1=3 ；

L1=Ak×V×N1=2.86×0.7×3=6.01（m3/s）

N2=4

其他門漏風總量：

取門縫寬度為0.003m，每層疏散門的有效漏風面積A=（1.3×2+2.2×3）×0.003×1=0.0276（m2）

門開啟時的壓力差ΔP=6Pa；

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

機械加壓送風量為：

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

因為樓梯間高度大于24m，根據GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 查得L表=26000m3/h，比較計算和查表所得的風量，取較大值26000m3/h；設計風量不應小于計算風量的1.2 倍，因此設計風量是26000×1.2=31200（m3/h）

2. 五至十九層的加壓送風系統為JY - LT3 - b 系統，防煙樓梯間層數為15 層，總高度為51.8m，每層樓梯間至獨立前室的門為1 個1.2m×2.2m 的雙扇門，對應獨立前室也采用機械加壓送風系統，樓梯間的送風口為常開風口。

樓梯間加壓送風量計算：

對于樓梯間，開啟著火層樓梯間疏散門時，為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1 確定：

每層開啟門的總斷面積Ak=1.2×2.2=2.64（m2）；

門洞斷面風速v 取0.7m/s；

常開風口，開啟門的數量N1=3；

L1=Ak×V×N1=2.64×0.7×3=5.544（m3/s）

N2=12

其他門漏風總量：

取門縫寬度為0.003m，每層疏散門的有效漏風面積A=（1.2×2+2.2×3）×0.003=0.027（m2）

門開啟時的壓力差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）

機械加壓送風量為：

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

因為樓梯間高度大于24m，根據GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 查得L表=28000 m3/h，比較計算和查表所得風量，取較大值28000m3/h；設計風量不應小于計算風量的1.2 倍，因此設計風量是28000×1.2=33600（m3/h）。

二十至三十四層的防煙樓梯間機械加壓送風系統為JY - LT3 - c 系統及三十五至四十五層的防煙樓梯間的機械加壓送風系統為JY - LT3 - d 系統，這兩個系統的加壓送風量計算均與JY - LT3 - b 系統的計算方法類似，用相同的計算方法可得出系統的計算風量，在此不一一列出。

在設計過程中，如果樓梯間高度小于24m 時，可直接按照計算的風量得出設計風量；但如果樓梯間高度大于24m 時，還需將計算風量與《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 內的值進行比較，選取較大值作為設計值，以此為依據選取風機。

（三）防煙樓梯間LT3 的前室機械加壓送風系統設計

1.防煙樓梯間L T 3 的合用前室加壓系統JY-QS3-a，系統負擔地下二層至地上四層夾層總共9層，高度36.9m，樓梯間至前室的門為1 個雙扇門，大小為1.3m×2.2m，樓梯間采用機械加壓送風；JY - QS3 - a 系統負擔的樓層比較復雜，需要分開分析最不利情況：

（1）地下部分前室至走道的門為2 個雙扇門1.5m×2.3m，如圖1 所示：

圖1 地下部分前室至走道圖

（2）一層為擴大前室，有4 個疏散門，銜接兩個防火分區，火災時按僅一個防火分區著火考慮，按最不利情況開啟3 個雙扇門1.5m×2.3m 計算，如圖2所示：

圖2 擴大前室圖

（3）二至四層（包含夾層）前室至走道的門為2 個雙扇門1.5m×2.3m，如圖3 所示：

圖3 前室至走道圖

根據分析，最不利情況下的三個樓層的開啟門的總斷面積為Ak=1.5×2.3×2+1.5×2.3×3+1.5×2.3×2=24.15（m2）；

門洞斷面風速v 取0.7m/s；

L1= 24.15×0.7=16.91（m3/s）

送風閥門的總漏風量L3確定；

常閉風口，漏風閥門數量N3=6；

送風閥門的面積為AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×6=0.55（m3/s）

機械加壓送風量為：

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

系統負擔高度大于24m、小于50m，根據GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 查得L表=27500m3/h，設計風量不應小于計算風量的1.2 倍，因此設計風量是62856×1.2=75427（m3/h）。

2. 五至十九層防煙樓梯間對應的合用前室加壓送風系統為JY - QS3 - b 系統，前室層數為15 層，高度51.8m，樓梯間至前室的門為1 個1.2m×2.2m 的雙扇門，樓梯間采用機械加壓送風；每層前室至走道的門與二至四層相同均為2 個1.5m×2.3m 的雙扇門。

前室機械加壓送風量計算：

對于前室，開啟著火層樓梯間疏散門時，為保持入戶開向前室門洞處風速所需的送風量L1確定：

每層開啟門的總斷面積Ak=1.5×2.3×2=6.9（m2）；

門洞斷面風速v 取0.7m/s；

常閉風口，開啟門的數量N1=3；

L1=Ak×V×N1=6.9×0.7×3=14.49（m3/s）

送風閥門的總漏風量L3確定；

常閉風口，漏風閥門數量N3=12

每層送風閥門的面積為AF=1.1m2；

L3=0.083×AF×N3=0.083×1.1×12=1.1（m3/s）

機械加壓送風量為：

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

系統負擔高度大于50m，根據GB 51251- 2017《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 查得L表=28100 m3/h，設計風量不應小于計算風量的1.2 倍，因此設計風量是56124×1.2=67349（m3/h）。

樓梯間LT3 的合用前室的另外兩個加壓送風系統JY-QS3-c 及JY-QS3-d 的計算方法與JY-QS3-b類似，用相同的計算方法進行計算得出系統的計算風量，在此不一一列出。

在對前室進行設計計算中，對于系統負擔高度大于24m 的前室加壓送風系統，還需將計算風量與《建筑防煙排煙系統技術標準》表3.4.2 - 1 ～3.4.2 - 4 內的值進行比較，選取較大值作為設計值，以此為依據選取風機，這一點和樓梯間的加壓送風計算類似。

二、結語

《建筑防煙排煙系統技術標準》內對機械加壓送風系統的風量計算有著更加具體的規定，為設計人員在設計中提供了更好的依據。不過，在設計過程中，設計人員要更嚴謹地分析機械加壓送風的樓梯間及相應前室的具體情況，從而得出更為準確的計算結果。