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摘要：本文重点介绍消防电梯间前室防烟系统的设计步骤，包括防烟方式的判断，加压送风系统的风量及送风口尺寸的计算以及风机余压的验证。
关键词：楼梯间；前室；加压送风；风道
1问题提出
①根据《高层民用建筑设计防火规范》十二层及十八层的单元式住宅应设封闭楼梯间。
②十二层及十二层以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯。
③某高层住宅楼梯间大样，该建筑地上18层，地下1层，电梯从1层到18层均能到达。虽有楼梯间但并不是防烟楼梯间，所以只考虑消防电梯前室的防排烟问题。
2防烟方式的判断
高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。该楼梯间靠外墙，且每层外窗面积为0.9×1.5=1.35m2；可开启面积为0.45×1.0=0.45m2；每五层内可开启外窗总面积之和0.45×5=2.25>2.0m2。所以该住宅中的楼梯间采用可开启外窗的自然排烟达到防烟效果。该消防电梯间前室没有外窗，不能自然排烟，所以采用机械加压送风的防烟设施。
3加压送风量的计算
3.1计算模型的假定条件机械加压送风是利用送风机供给疏散通道中的合用前室以室外新鲜的空气，由于在火灾发生时，门的开启状况，系统的运行控制方式多种多样，所以计算合用前室的正压送风量时，首先应该确定计算模型的假定条件。
①任意一层着火时，当系统门（楼梯间开向前室、前室开向走廊的门）全闭时，合用前室的压力值为25Pa至30Pa。
②同时打开任一模拟着火层及其上一层的防火门，其它层的防火门均关闭，模拟火灾层各门洞处的风速应大于等于0.7m/s，形成一种与烟气扩散方向相反的气流，阻止烟气向正压空间扩散入侵，以确保疏散通道的安全。
3.2计算与比较按照压差法和风速法分别计算，取其较大值作为计算加压送风量。
3.2.1压差法采用机械加压送风的消防电梯前室，其加压送风量按照当门关闭时保持一定正压值计算（压差法），送风量为：
（1）
式中：△P—门窗两侧的压差值，根据加压部位取25-50Pa；b—指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6；0.827—计算常数；1.25—不严密处附加系数；f—门窗缝隙的计算漏风总面积，m2。
该前室内门的类型参数如下：①从正压间向外开启的门1.2m×2.1m，开启面积2.52m2；门门缝长8.7m；缝宽0.004m；缝面积0.0348m2。②向正压间开启的1.0m×2.1m，开启面积2.1m2；门缝长8.3m；缝宽0.00179；缝面积0.015m2。③缝长总计0.0798m2。Ly=0.827×20×0.0798×251/2×3600×1.25=10361m3/h。
3.2.2风速法采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯及合用前室，当门开启时，保持門洞处一定风速所需的风量（风速法）。
（2）
式中：F—每个门的开启面积，m2；v—开启门洞处的平均风速，取0.7-1.2m/s；a—背压系数，根据加压间密封程度取0.6-1.0；b—漏风附加率，取0.1-0.2；n—同时开启门的计算数量。当建筑物为20层以下时取2，当建筑物为20-32层时取3。该计算中n=2。
通过比较，风速法算得的风量比较合理。高层建筑消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或按高规中的规定（系统负担层数<20层，加压送风量15000～20000m3/h）确定。当计算值和规定不一致时，应按两者较大值确定。通过上述计算结果为21773m3/h，符合要求。
4风机、风口的选择
根据样本选择大于21773m3/h的风机。实际选择混流风YTHLNO7C。风量24084m3/h，全压803.5Pa，转数1450r/min，风机功率11kW，电压380V。每个楼梯间前室内的每层风道上设置一个常闭多叶送风口。风口、风机的控制连锁如下：①烟感控制：当火灾探测器探得的火灾讯号或者手动报警信号送至消防控制中心后，打开火灾层以及其上邻楼层前室的送风口，风口打开信号反馈到控制中
心后，控制中心使风机启动。②手动控制：当手动关闭风口时，信号反馈到控制中心，控制中心使风机停止。③在控制室通过手动让风机启动和停止。加压送风口按火灾时相应的同时开启的层数计算风口尺寸，每个风口面积按下式计算：
（3）
式中：L—加压送风量，m3/h；n—加压送风口同时开启的层数；7—风口风速，取7m/s；η—风口有效面积率，一般取85%（计算中可取100%，因为风速7m/s是从影响人的舒适性出发的限值，火灾时，可不考虑）
实际风口尺寸选择600mm×800mm，f实为0.48m2。选择下式操作门的多叶送风口600×（800+250）。风口安装高度底标高距前室地面1.4m。送风口的风速为：
上算结果小于7m/s。同时，进行余压计算及风道尺寸的验证。建筑混凝土风道净尺寸为840mm×540mm。风道最大风速为15m/s。如表1。
表1风机至送风口管道水力计算表
588×1.2=705Pa
该风道采用混凝土风道，机械加压送风的风速14.76m/s<15m/s；
风机到送风口管段之间的阻力损失为705Pa<风机的全压803.5Pa。设计满足要求。
参考文献：
[1]GB50045—95高层民用建筑设计防火设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[3]GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》[S].北京：中国计划出版社.
关键词：楼梯间；前室；加压送风；风道
1问题提出
①根据《高层民用建筑设计防火规范》十二层及十八层的单元式住宅应设封闭楼梯间。
②十二层及十二层以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯。
③某高层住宅楼梯间大样，该建筑地上18层，地下1层，电梯从1层到18层均能到达。虽有楼梯间但并不是防烟楼梯间，所以只考虑消防电梯前室的防排烟问题。
2防烟方式的判断
高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。该楼梯间靠外墙，且每层外窗面积为0.9×1.5=1.35m2；可开启面积为0.45×1.0=0.45m2；每五层内可开启外窗总面积之和0.45×5=2.25>2.0m2。所以该住宅中的楼梯间采用可开启外窗的自然排烟达到防烟效果。该消防电梯间前室没有外窗，不能自然排烟，所以采用机械加压送风的防烟设施。
3加压送风量的计算
3.1计算模型的假定条件机械加压送风是利用送风机供给疏散通道中的合用前室以室外新鲜的空气，由于在火灾发生时，门的开启状况，系统的运行控制方式多种多样，所以计算合用前室的正压送风量时，首先应该确定计算模型的假定条件。
①任意一层着火时，当系统门（楼梯间开向前室、前室开向走廊的门）全闭时，合用前室的压力值为25Pa至30Pa。
②同时打开任一模拟着火层及其上一层的防火门，其它层的防火门均关闭，模拟火灾层各门洞处的风速应大于等于0.7m/s，形成一种与烟气扩散方向相反的气流，阻止烟气向正压空间扩散入侵，以确保疏散通道的安全。
3.2计算与比较按照压差法和风速法分别计算，取其较大值作为计算加压送风量。
3.2.1压差法采用机械加压送风的消防电梯前室，其加压送风量按照当门关闭时保持一定正压值计算（压差法），送风量为：
（1）
式中：△P—门窗两侧的压差值，根据加压部位取25-50Pa；b—指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6；0.827—计算常数；1.25—不严密处附加系数；f—门窗缝隙的计算漏风总面积，m2。
该前室内门的类型参数如下：①从正压间向外开启的门1.2m×2.1m，开启面积2.52m2；门门缝长8.7m；缝宽0.004m；缝面积0.0348m2。②向正压间开启的1.0m×2.1m，开启面积2.1m2；门缝长8.3m；缝宽0.00179；缝面积0.015m2。③缝长总计0.0798m2。Ly=0.827×20×0.0798×251/2×3600×1.25=10361m3/h。
3.2.2风速法采用机械加压送风的防烟楼梯间及其前室，消防电梯及合用前室，当门开启时，保持門洞处一定风速所需的风量（风速法）。
（2）
式中：F—每个门的开启面积，m2；v—开启门洞处的平均风速，取0.7-1.2m/s；a—背压系数，根据加压间密封程度取0.6-1.0；b—漏风附加率，取0.1-0.2；n—同时开启门的计算数量。当建筑物为20层以下时取2，当建筑物为20-32层时取3。该计算中n=2。
通过比较，风速法算得的风量比较合理。高层建筑消防电梯间前室的机械加压送风量应由计算确定，或按高规中的规定（系统负担层数<20层，加压送风量15000～20000m3/h）确定。当计算值和规定不一致时，应按两者较大值确定。通过上述计算结果为21773m3/h，符合要求。
4风机、风口的选择
根据样本选择大于21773m3/h的风机。实际选择混流风YTHLNO7C。风量24084m3/h，全压803.5Pa，转数1450r/min，风机功率11kW，电压380V。每个楼梯间前室内的每层风道上设置一个常闭多叶送风口。风口、风机的控制连锁如下：①烟感控制：当火灾探测器探得的火灾讯号或者手动报警信号送至消防控制中心后，打开火灾层以及其上邻楼层前室的送风口，风口打开信号反馈到控制中
心后，控制中心使风机启动。②手动控制：当手动关闭风口时，信号反馈到控制中心，控制中心使风机停止。③在控制室通过手动让风机启动和停止。加压送风口按火灾时相应的同时开启的层数计算风口尺寸，每个风口面积按下式计算：
（3）
式中：L—加压送风量，m3/h；n—加压送风口同时开启的层数；7—风口风速，取7m/s；η—风口有效面积率，一般取85%（计算中可取100%，因为风速7m/s是从影响人的舒适性出发的限值，火灾时，可不考虑）
实际风口尺寸选择600mm×800mm，f实为0.48m2。选择下式操作门的多叶送风口600×（800+250）。风口安装高度底标高距前室地面1.4m。送风口的风速为：
上算结果小于7m/s。同时，进行余压计算及风道尺寸的验证。建筑混凝土风道净尺寸为840mm×540mm。风道最大风速为15m/s。如表1。
表1风机至送风口管道水力计算表
588×1.2=705Pa
该风道采用混凝土风道，机械加压送风的风速14.76m/s<15m/s；
风机到送风口管段之间的阻力损失为705Pa<风机的全压803.5Pa。设计满足要求。
参考文献：
[1]GB50045—95高层民用建筑设计防火设计规范[S].北京：中国计划出版社，2005.
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[3]GB50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》[S].北京：中国计划出版社.