高建正压送风防烟系统安全校核试验

1、高建正压送风防烟系统安全校核试验摘要：详细论述了防排烟工程的系统安全性校核试验， 包括试验机理、 开门层数及最不利开门工况的确定，以及试验仪器、试验方法、注意 事项。关键词：正压送风；防排烟；安全性校核建筑物竣工后，防排烟工程设施是否达到设计的性能要求，是关系到 建筑物投入正常使用后发生火灾时的安全性问题。为此，必须进行一 系列试验，以评价防排烟工程的设计、施工质量。根据正压送风防烟系统的工作安全性指标，正压送风防烟系统的性能 试验可分为三种类型：设计工况验证试验、系统安全性校核试验及系 统适应性判定试验。其中第二类型试验不但简单易行，而且具有实用 价值，适用于一般正压系统的工程验收试验。系统

2、安全性校核试验即在系统满负荷运行下，校核系统在各种开门工 况下，包括最不利开门工况下能否保证工作安全性指标。试验时只要 求系统处在最大送风量的情况下运行，然后，在各种开门工况下分别 测定关门正压间内的压力和开门门洞处的风速值，与系统选定的工作 安全性指标对照，从而确定系统的工作安全性。显然，这类试验最简 单，也最有实用意义。根据正压送风防烟的工作机理，正压系统的送风量应能满足如下两个 要求：第一，非加压的着火区或有烟区与加压的非着火区之间的门关 闭时，系统的送风量应能保证加压区间达到所要求的正压水平，以阻 止火灾烟气在热压、风压、浮压等力量联合作用下，从非加压的着火 区或有烟区通过门缝漏到加压

3、的非着火区或无烟区；第二，非加压的 着火区或有烟区与加压的非着火区之间的门敞开时，系统的送风量应 能保证在门洞处维持一定流速的空气流，以阻挡火灾烟气从非加压的 着火区或有烟区通过敞开的门洞流向加压的非着火区或无烟区。为保 证正压送风防烟方式的行之有效，发挥对烟气的排斥作用，无论是关 门还是开门，都应具有良好的防烟性能。在高层建筑中， 通常是对封闭避难层 （间）和作为主要疏散通路或救援通 路的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室采用正压送风 防烟。在送风风压的作用下，上述正压区中的空气通过与非正压区之 间的关闭门的缝隙、围护结构缝隙或开启的门窗向非正压区渗漏或排 泄。正常情况下，由于采用

4、闭门器等自动闭门设施，某瞬间对应的门 处于同时开启的楼层数是较少的，但在发生火灾时，由于大量人员要 在短时间内疏散，门开启频繁而且延续时间较长，导致门同时处于开 启的楼层数增大。开门概率最大的楼层是着火层，其次是着火层的上 一层和下一层。 据此国内外有些学者建议： 应根据高层建筑的楼层数 N 来选定同时开门的楼层数 M 值：N= 1 15取 M = 1N= 1630 取 M = 2N = 31 50 取 M = 3至于电梯间前室通向服务间的门， M 值可按上述推荐取值，而前室通向电梯井的门，根据电梯的工作特点， M 只能取 1。事实上，仅仅确定同时开门的楼层数是不够的，其所涉及到的仅为送 风量

5、多少的问题。而开门工况不仅涉及到送风量的多少，还关系到整 个加压系统的工作安全性问题。所谓开门工况是指防烟楼梯间某些楼 层的直接通向或间接通向服务间的门 （简称二道门或一道门 ）以及楼梯 间底层或顶层直接通向室外的外门的开闭状况。安全开门工况是指既 满足防烟性能要求又对于防烟楼梯间与前室，其最不利开门工况是不 同的。当楼梯间无外门时 （如有外门是在外门敞开时 ），前室的最不利开 门工况是 M 层同时处于一道门关、二道门开的状况，而楼梯间的最不 利开门工况是 M 层一、二道门同时开启的状况。正压送风系统安全性 校核试验即在系统最大送风量的情况下，试验系统是否达到各种最不 利开门工况的安全性能要求

6、。在正压送风防烟系统性能试验中，关键是关门正压间内微正压和开门 门洞处 微小气流速度的测量 。高层民用建筑设计防火 规范 （GB50045-95第837条规定：防烟楼梯间的余压为 40Pa至50pa2。 而对开启门洞处的最低风速取值，第 8.3.2条规定为 0.70ms。在进行安全性校核试验前，应首先对风机、排烟口、防火阀、火灾探 测器等所有有关的设备及其附件进行全面的检查和必要的单机试验， 在确认设备及附件全部正常后，再进行系统整机的程序控制试验，这 样可避免单机或系统的缺陷影。向安全性校核试验。关门正压间内正压力可采用补偿式微压计或微压传感器来测量。补偿 式微压计是根据 U 形管、连通器的

7、原理，借助光学仪器作指示，用补 偿的方法测量空气压力。该仪器读数精确，测量范围为0150mmHg, 最小读数为O.OImmHg,最大误差为0.02mmHg。测量时应与毕托管配 合使用，将毕托管与微压计的正压头相连。由于该仪器采用手动补偿 的方法，对较大的压力波动难以跟踪，加之仪器本身惰性较大，对压 力变化反应较慢，所以难以在短时间内使反射镜中的图象补偿到规定 的要求，因此要求测试人员沉着冷静，熟练正确地操作。压力传感器 种类很多，目前国内采用的有固体应变式、电感式、电阻式等几种， 压力传感器克服了其它测压仪表由于必须采用压力讯号传输管路，使 用不便而且产生压力滞后的问题，使压力讯号能简单方便而

8、又安全可 靠地远距离传输。对楼层数和测点数较多的建筑，为实现同步快速测 量，可采取微压传感器和巡回检测装置配套使用，实现自动巡回测量 和打印记录。为了保证测量精度，还必须注意测点的选择，对前室及 其它高度不高的房间，可认为整个房间内压力分布均匀，所以只布置 一个压力测点。对于楼梯间或电梯间等竖井或正压间，由于沿高度方 向上压力分布不均，必须沿高度方向布置多个压力测点。对单点送风 系统，可每隔 2 5 层布置一个测点，多点送风系统可在每两个相邻送 风口中间布置一个测点。开门门洞处的风速测量包括门洞平均风速测量和门洞平面最低风速测 量。前者可采用等小矩形法， 即在门洞平面用细尼龙绳拉成矩形网格，

9、每个小矩形网格的对角线交点即测点，小截面尽可能接近正方形，其 面积不得大于 0.05m2(每个小截面的边长为 200 250m m,最好小于 220mm)。根据黏性流体的边界理论，由于门洞平面四周的速度要比中 间部分的低，因此可沿门框内离边缘 510mm 处每隔 200 30.0mm 逐点测定空气流速，从而确定最低流速的部位。测量仪器可采用热球 风速仪或热线风速仪。热球式风速仪是利用气流不同流速对玻璃球测 头中加热的热电偶的散热速率不同，导致温度不同而产生不同的热电 势，将电势信号转换为空气流速数据。热线式风速仪的原理与热球式 风速仪相似， 所不同的是以直径很细小的铂丝或钨丝 (热线)作敏感元件。 使用上述仪器时， 应注意仪器测头易损坏， 一旦损坏在现场不易修复， 因此应注意保护测头，禁止用手触摸，防止碰撞和剧烈震动，另外平 时不用时应良好保管。整个测量过程中还应注意以下事项：(1) 测量仪表必须事先精确校验；(2) 每个测点测量时间不能少于 30s；(3) 各种开门工况下的测量应在牙门一段时间后，门洞空气流下游的背 压达到稳定后再进行；(4) 正压测量应选在气流比较均匀稳定的地方，以避免涡流等的干扰。能保证便利疏散的开门工况。对不安全的开门工况，应采取必要的技 术措施予以消除，鉴于安全开门工况的前提要求，正压防烟楼梯间