3.4 機械加壓送風系統風量計算

3.4.1 機械加壓送風系統的設計風量不應小于計算風量的1.2倍。

【條文說明】

3.4.1 本條為強制性條文，應嚴格執行。本條給出了機械加壓送風系統風壓和風量計算的原則，充分考慮實際工程中由于風管（道）的漏風與風機制造標準中允許風量的偏差等各種風量損耗的影響，為保證機械加壓送風系統效能，設計風量應至少為計算風量的1.2倍。

3.4.2 防煙樓梯間、獨立前室、共用前室、合用前室和消防電梯前室的機械加壓送風的計算風量應由本標準第3.4.5條～第3.4.8條的規定計算確定。當系統負擔建筑高度大于24m時，防煙樓梯間、獨立前室、合用前室和消防電梯前室應按計算值與表3.4.2-1～表3.4.2-4的值中的較大值確定。

注：1 表3.4.2-1～表3.4.2-4的風量按開啟1個2.0m×1.6m的雙扇門確定。當采用單扇門時，其風量可乘以系數0.75計算。

? ? ? ?2 表中風量按開啟著火層及其上下層，共開啟三層的風量計算。

? ? ? ?3 表中風量的選取應按建筑高度或層數、風道材料、防火門漏風量等因素綜合確定。

【條文說明】

3.4.2 表中給出的風量參考取值，在工程選用中應用數學的線性直插法取值，還要注意根據表注的要求，進行風量的調整。在計算中，根據工程的實際和安全度分別選擇了0.7m/s、1.0m/s和1.2m/s的門洞風速。表中系統負擔高度h（m）24＜h≤50,相當于8～17層范圍，50＜h≤100相當于18～33層范圍。表中給出的風量參考取值，是根據原國家標準《高層民用建筑設計防火規范》GB50045計算方法，經過多年實踐驗證，并綜合本標準第3.4.5條至第3.4.8條的計算公式綜合得出的一個推薦取值，以便于設計人員選用。

? ? 本條文風量計算表3.4.2-1～4僅對1）消防電梯前室加壓送風，2）樓梯間自然通風，獨立前室、合用前室加壓送風，3）前室不送風，封閉樓梯間、防煙樓梯間加壓送風，4）防煙樓梯間及合用前室分別加壓送風四種情況制成表格供設計選用。表格中風量是根據常見建設項目各個疏散門的設置條件確定的。這些設置條件除了表3.4.2注的內容外，還應滿足：1）樓梯間設置了一樘疏散門，而獨立前室、消防電梯前室或合用前室也都是只設置了一樘疏散門；2）樓梯間疏散門的開啟面積和與之配套的前室的疏散門的開啟面積應基本相當。一般情況下這兩道疏散門寬度與人員疏散數量有關，建筑設計都會采用相同寬度的設計方法，所以這兩者的面積是基本相當的。因此我們在應用這幾個表的風量數據時，應符合這些條件要求；一旦不符合時，應通過計算確定。

? ? 對于剪刀樓梯間和共用前室的情況，往往它們疏散門的配置數量與面積會比較復雜，不能用簡單的表格風量選用解決設計問題，所以本條文不提供加壓風量表；而應采用計算方法進行。

3.4.3 封閉避難層（間）、避難走道的機械加壓送風量應按避難層（間）、避難走道的凈面積每平方米不少于30m

3

【條文說明】

3.4.3 當發生火災時,為了阻止煙氣侵入,對封閉式避難層（間）設置機械加壓送風系統，不但可以保證避難層內一定的正壓值，也可為避難人員的呼吸提供必需的室外新鮮空氣。本條文規定的機械加壓送風量，是參考《人民防空工程設計防火規范》GB50098中人員掩蔽室內時,清潔通風的通風量取值的，即每人每小時6m3～7m3。為了方便設計人員計算，以避難層凈面積每平方米需要30m3/h計算（即按每平方米可容納5人計算）避難走道前室的機械加壓送風量是參考《人民防空工程設計防火規范》GB 50098的條文規定。

3.4.4 機械加壓送風量應滿足走廊至前室至樓梯間的壓力呈遞增分布，余壓值應符合下列規定：

? ? 1 前室、封閉避難層（間）與走道之間的壓差應為25Pa～30Pa；

? ? 2 樓梯間與走道之間的壓差應為40Pa～50Pa；

? ? 3 當系統余壓值超過最大允許壓力差時應采取泄壓措施。最大允許壓力差應由本標準第3.4.9條計算確定。

3.4.5 樓梯間或前室的機械加壓送風量應按下列公式計算：

L

j

1

2

L

s

1?

3

式中：L

j

? ? ? ? ?L

s

? ? ? ? ?L

1

3

? ? ? ? ?L

2

3

? ? ? ? ?L

3

3

【條文說明】

3.4.4 為了阻擋煙氣進入樓梯間，因此要求在加壓送風時,防煙樓梯間的空氣壓力大于前室的空氣壓力，而前室的空氣壓力大于走道的空氣壓力。根據公安部四川消防研究所的研究成果，本條文規定了防煙樓梯間和前室、合用前室、消防電梯前室、避難層的正壓值。給正壓值規定一個范圍，是為了符合工程設計的實際情況，更易于掌握與檢測。

? ? 為了防止樓梯間和前室之間、前室和室內走道之間防火門兩側壓差過大而導致防火門無法正常開啟，影響人員疏散和消防人員施救，本條文還對系統余壓值做出了明確規定。

3.4.6 門開啟時，達到規定風速值所需的送風量應按下式計算：

L

1

k

1?

k

2

l

g

l

2

g

2

? ? ? ? ? N

1

1

1

1

1

3.4.7 門開啟時，規定風速值下的其他門漏風總量應按下式計算：

式中：A——每個疏散門的有效漏風面積（m

2

? ? ? ? △P——計算漏風量的平均壓力差（Pa）；當開啟門洞處風速為 0.7m/s時，取△P =6.0Pa；

當開啟門洞處風速為1.0m/s時，取△P =12.0Pa；當開啟門洞處風速為1.2m/s時，取△P=17.0Pa。

? ? ? ? ? n——指數（一般取n =2）；

????? 1.25——不嚴密處附加系數；

? ? ? ? ?N

2

2

1

3.4.8 未開啟的常閉送風閥的漏風總量應按下式計算：

L

3?

f

3

式中：0.083——閥門單位面積的漏風量 [m

3

2

? ? ? ? ? ? ? ? A

f

2

? ? ? ? ? ? ? ?N

3

3

【條文說明】

3.4.5～3.4.8 正壓送風系統的設置目的是開啟著火層疏散通道時要相對保持該門洞處的風速以及能夠保持疏散通道內有一定的正壓值。通過工程實測得知，加壓送風系統的風量僅按保持該區域門洞處的風速進行計算是不夠的。這是因為門洞開啟時，雖然加壓送風開門區域中的壓力會下降，但遠離門洞開啟樓層的加壓送風區域或管井仍具有一定的壓力，存在著門縫、閥門和管道的滲漏風，使實際開啟門洞風速達不到設計要求。因此，機械加壓送風系統送風機的送風量，應按門開啟時，規定風速值所需的送風量和其他門漏風總量以及未開啟常閉送風閥漏風總量之和計算。要說明的是，對于樓梯間來說，其開啟門是指前室通向樓梯間的門；對于前室，是指走廊或房間通向前室的門。

? ? 由上，在計算系統送風量時，對于樓梯間，常開風口，按照樓層的設計開啟門數時，其門洞達到規定風速值所需的送風量和其他門漏風總量之和計算。對于前室，常閉風口，按照其門洞達到規定風速值所需的送風量以及未開啟常閉送風閥漏風總量之和計算。一般情況下，經計算后樓梯間窗縫或合用前室電梯門縫的漏風量，對總送風量的影響很小，在工程的允許范圍內可以忽略不計。因為消防電梯前室使用時，僅僅是使用層消防電梯門開啟時的漏風量，其他樓層只有常閉閥的漏風量，見公式中的L3；而實際上計算風量公式中已經考慮了這部分消防電梯門縫隙的漏風量了。

? ? 1）僅消防前室加壓送風時，采用的是1.0m/s風速，其中除去需要防止煙氣進入前室的最低風速0.5m/s外，差不多有近一半的風量用于送風層消防電梯門開啟時縫隙的漏風量，其風速遠大于0.5m/s了，足夠抵抗電梯井煙氣進入消防前室了。

? ? 2）當樓梯間與合用前室都送風時，樓梯間有部分風量進入前室，其防煙風速要求是0.5m/s，加上前室0.7m/s，就有1.2m/s，這也足夠滿足開啟層前室疏散門與消防電梯門開啟時的漏風量了。

? ? 3）當樓梯間機械加壓送風，獨立前室不送風時，如獨立前室具有兩個或以上的開啟門時，樓梯間疏散門的門洞斷面風速采用1.0m/s的計算風量是不能滿足前室疏散門同時開啟的最低門洞風速要求的，必須進行加壓送風。

? ? 4）當樓梯間不送風，合用前室送風，其風量差不多是按門洞風速1.2m/s要求計算，除去通向樓梯間與走廊兩邊門開啟需要的0.5m/s*2的風量外，還剩0.2m/s的風量也能夠滿足消防電梯門開啟時縫隙的漏風量了。

? ? 據實測，電梯門開啟時的門縫約0.24m2，按0.2m/s前室門2.1m2折算，電梯門縫風速有1.75m/s，已遠超0.5m/s的風速要求。

? ? 如遇漏風量很大的情況，計算中可加上此部分漏風量。

? ? 計算舉例如下：

? ? 1 樓梯間機械加壓送風、前室不送風情況：

某商務大廈辦公防煙樓梯間13層、高48.1米，每層樓梯間1個雙扇門1.6m×2.0m，樓梯間的送風口均為常開風口；前室也是1個雙扇門1.6m×2.0m。

? ? 1） 開啟著火層疏散門時為保持門洞處風速所需的送風量L

1

? ? ? ? ? 開啟門的截面面積A

k

? ? ? ? ??門洞斷面風速取v=1.0m/s；

? ? ? ? ??常開風口，開啟門的數量N

1

? ? ? ? ??則：L

1

k

1

? ? 2）對于樓梯間，保持加壓部位一定的正壓值所需的送風量L

2

? ? ? ? ??取門縫寬度為0.004m，則：

? ? ? ? ??每層疏散門的有效漏風面積A=（2.0×3+1.6×2)×0.004=0.0368m2

? ? ? ? ??門開啟時的壓力差取△P=12Pa

? ? ? ? ??漏風門的數量N

2

? ? ? ? ??則樓梯間的機械加壓送風量：

L

j

1

2

? ? ? ? ??設計風量不應小于計算風量的1.2倍，因此設計風量不小于47174m3/h。

? ? 2 樓梯間機械加壓送風、合用前室機械加壓送風情況

? ??某商務大廈辦公防煙樓梯間16層、高48米，每層樓梯間至合用前室的門為雙扇1.6m×2.0m，樓梯間的送風口均為常開風口；合用前室至走道的門為雙扇1.6m×2.0m，合用前室的送風口為常閉風口，火災時開啟著火層合用前室的送風口?；馂臅r樓梯間壓力為50Pa，合用前室為25Pa。

? ? 1 ) 樓梯間機械加壓送風量計算

? ? (1) 對于樓梯間，開啟著火層樓梯間疏散門時為保持門洞處風速所需的送風量L

1

? ? ? ? ?每層開啟門的總斷面積A

k

? ? ? ? ?門洞斷面風速v取0.7m/s；

? ? ? ? ?常開風口，開啟門的數量N

1

? ? ? ? ?則：L

1

k

1

? ??(2) 保持加壓部位一定的正壓值所需的送風量L

2

? ? ? ? ?取門縫寬度為0.004m，則：

? ? ? ? ?每層疏散門的有效漏風面積A=（1.6+2.0)×2×0.004+0.004×2=0.0368m2

? ? ? ? ?門開啟時的壓力差△P=6Pa

? ? ? ? ?漏風門的數量N

2

? ? ? ? ?則樓梯間的機械加壓送風量：

? ? ? ? ?L

j

1

2

? ? ? ? ?設計風量不應小于計算風量的1.2倍，因此設計風量不小于34257.6m3/h。

? ? 2) 合用前室機械加壓送風量計算

? ? (1) 對于合用前室，開啟著火層樓梯間疏散門時，為保持走廊開向前室門洞處風速所需的送風量L

1

? ? ? ? ?每層開啟門的總斷面積A

k

? ? ? ? ?門洞斷面風速v取0.7m/s；

? ? ? ? ?常閉風口，開啟門的數量N

1

? ? ? ? ?則：L

1

k

1

? ? (2) 送風閥門的總漏風量L

3

? ? ? ? ?常閉風口，漏風閥門的數量N

3

? ? ? ? ?每層送風閥門的面積為A

F

? ? ? ? ?則：L

3

F

3

? ? (3) 當樓梯間至合用前室的門和合用前室至走道的門同時開啟時，機械加壓送風量為：

L

s

1

3

? ? ? ? ?設計風量不應小于計算風量的1.2倍，因此設計風量是33220.8m3/h。

? ? 3 如果考慮樓梯間窗縫的漏風：

? ? 國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019對外窗氣密性有要求，根據建筑類型（居住建筑和公共建筑）、地區類型（夏熱冬冷地區、嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬暖地區）以及建筑高度等，氣密性的要求不同。以單位縫長的漏風量（以下為q

1

2

? ? 居住建筑：q

1

2

? ? 公共建筑：q

1

2

? ? 如果以15層居住建筑，每層外窗面積1.5m×1m計算：以面積計算則：每層漏風7.5×1.5=11.25m3/h，共計11.25×15=168m3/h

? ? 以縫長計算則：每層漏風2.5×5=12.5m3/h，共計12.5×15=187.5m3/h

? ? 如果以15層公共建筑，每層外窗面積2m×1m計算：以面積計算則：每層漏風4.5×2=9m3/h，共計4.5×2×15=135m3/h

? ? 以縫長計算則：每層漏風1.5×6=9m3/h，共計9×15=135m3/h

? ? 另外，需要說明的是，上述漏風量指標是在10Pa的壓差下的條件下，本標準中是“計算漏風量的平均壓力差（Pa），當開啟門洞處風速為0.7m/s時取6.0Pa；當開啟門洞處風速為1.0m/s時取12.0Pa；當開啟門洞處風速為1.2m/s時取17.0Pa；”壓差在這個范圍內差異對漏風量的影響不大。

? ? 所以，在門開啟時，窗縫的漏風量很小，可以忽略不計。如果一定要計算在內，則可以按照上述單位縫長的漏風量或單位面積的漏風量指標計算。這些指標均來自現有的國家標準，有依據性。

3.4.9 疏散門的最大允許壓力差應按下列公式計算：

P =2（ F′-F

dc?

m

m?

m

m?

F

dc

m

m?

式中：P——疏散門的最大允許壓力差（Pa）；

F′——門的總推力（N），一般取110N；

F

dc

W

m

A

m

2

d

m

M——閉門器的開啟力矩（N?m）。

【條文說明】

3.4.9 對于樓梯間及前室等空間，由于加壓送風作用力的方向與疏散門開啟方向相反，如果壓力過高，造成疏散門開啟困難，影響人員安全疏散；另一方面，疏散門開啟所克服的最大壓力差應大于前室或樓梯間的設計壓力值，否則不能滿足防煙的需要。因此本條文規定了最大壓力差，為設計和實際送風時的壓力檢測提供依據。公式參考美國IBC規范的有關公式。根據《防火門閉門器》（GA 93）標準，防火門閉門器規格如下：

表1 防火門閉門器規格

圖2 防火門開啟示意圖

舉例：門寬1m，高2m，閉門器開啟力矩60N·m，門把手到門閂的距離6cm。

門把手處克服閉門器所需的力F

d

最大壓力差 P=2×(110-64)(1-0.06)/(1×2)=43Pa

從上面的計算結果可見，在110N的力量下推門時，能克服門兩側的最大壓力差為43 Pa。當前室或樓梯間正壓送風時，這樣的開啟力能夠克服設計壓力值，保證門在正壓送風的情況下能夠開啟；如果計算最大壓力差小于設計壓力值，則應調整閉門器力矩重新計算。