安科瑞余壓監控系統在高層住宅的應用方案

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

【摘要】：本文介紹了余壓監測系統的基本結構和功能，結合高層住宅建設實例，分析了高層民用建筑設置系統的優勢和必要性，總結了高層建筑樓梯間與前室、前室、走道之間的余壓監測調整功能，使監測區域內的余壓穩定在國家標準要求的范圍內，在火災發生時保證高層建筑人員的安全疏散。

【關鍵詞】：余壓監測系統；余壓控制器；余壓探測器；高層住宅；

0.前言

建筑物發生火災時，防煙樓梯間、避難走道及其前室是人員疏散的生命通道和消防人員撲救的通道，必須保證其防煙性能要求。從防煙的角度來看，機械加壓送風系統的剩余壓值過低不利于防煙，所以剩余壓值越高越好。但由于疏散門的方向是向疏散方向開啟，而加壓送風力的方向與疏散門的開啟方向正好相反。如果剩余壓值過高，樓梯間與前室、前室與走道之間的疏散門兩側壓差過大，導致疏散門無法正常開啟，影響人員疏散和消防人員救援。顯然，加壓送風系統的設計應以安全疏散為基礎。

1.項目概況

本項目位于江蘇省昆山市，基地位于香花路。地上有14棟14層~19層的高層住宅。總建筑面積146354平方米，其中地上住宅9177.74平方米，地下50587.80平方米。地下空間的主要功能是住宅車庫和地下二層。本工程高層住宅為一、二級，耐火等級為一、二級，地下室耐火等級為一級，建筑電氣防火等級為一級。下圖為該項目的余壓監控系統設計圖。

2.必要性和設計依據

2.1必要性

隨著科學技術的發展和人民生活水平的提高，大中型城市建筑的高度和體積不斷增加。有大量的超高層建筑，建筑面積達到數十萬平方米，超高層建筑的出現給消防應急疏散設計帶來了許多新的問題。一旦超高層建筑發生火災，人員疏散問題是首要任務。

在火災過程中，大量的煙霧會迅速擴散。據統計，在各種火災事故中，絕大多數人員傷亡是由煙氣窒息、中毒和不能安全疏散造成的。在火災事故中，大多數傷亡人員在中毒、窒息和暈倒后也被燒死。從這些火災事故中，我們可以看到防止排煙在高層建筑消防安全中的重要作用。

目前，加壓送風系統本身無法判斷加壓區是否保持一定壓力或加壓泄漏過大，壓力不符合標準，不能起到防煙作用，或壓力過大，導致疏散門堵塞。因此，如何及時檢測加壓區的壓力狀況，調節加壓風量，使樓梯間和前室保持相對穩定的余壓成為關鍵，因此，設置余壓監控系統是保證加壓送風系統在火災中高效使用的必然選擇。

2.2設計依據

國標GB50016-2014《建筑設計防火規范》、JGJ-16-2008行業標準《民用建筑電氣設計規范》、國標GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》、國家標準GB1251-2017《建筑防煙排煙系統技術規范》等標準均有明確的相關規范。

GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》

建筑防煙系統的設計應根據建筑高度、使用性質等因素，采用自然通風系統或機械加壓送風系統。

公共建筑、工業建筑、建筑高度大于50m的住宅建筑，防煙樓梯間、獨立前室、共用前室、共用前室、消防電梯前室采用機械加壓送風系統。

機械加壓送風量應滿足從走廊到前室到樓梯間的壓力。剩余壓力值應符合下列規定：

前室、封閉避難層(間)與走道之間的壓差應為25Pa~30Pa;

樓梯間與走道之間的壓差應為40Pa~50Pa;

當系統余壓值超過較大允許壓差時，應采取泄壓措施。

機械加壓送風系統應配備測壓裝置和風壓調節措施。

GB50045-95《高層民用建筑設計防火規范》

以下部位應設置獨立的機械加壓送風防煙設施：

無自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或共用前室。

防煙樓梯間采用自然排煙措施，不具備自然排煙條件的前室。

封閉避難層(間)。

機械加壓送風的防煙樓梯間和共用前室應分別設置送風系統。當必須共用一個系統時，應在通向共用前室的支氣管上設置壓差自動調節裝置。

除計算不利環管壓頭損失外，機械加壓送風機的余壓還應有余壓。其余壓值應滿足以下要求:

防煙樓梯間為40Pa至50Pa

前室、共用前室、消防樓梯間前室、封閉避難層(間)為25Pa至30Pa。

3.方案介紹

3.1系統組網設計

余壓監控系統由余壓監控器(主機)制成、由部分或全部設備組成，如余壓控制器、余壓探測器、風閥執行器、系統監控專用軟件等，系統組網如下圖所示。

設計原則：

①余壓監測器(主機)設置在消控中心；

②余壓控制器設置在風機箱內，控制器/風閥執行器與送風風機的比例為1:1；

③在前室設置余壓探測器時，在每個前室設置一套；設置在樓梯口時，在樓梯間?和?每個高度設置一套。

本系統單余壓監控主機支持2個RS485通信電路，每個電路可連接32個余壓控制器。余壓監控主機采用220V交流電源供電，電源電纜采用NH-BV-3×2.5mm2電纜由消防控制室的消防電源提供。監控主機為余壓控制器提供DC24V電源，電源線為NH-BV-3×2.5mm2電纜。余壓監測器通過CAN///CANRS-485總線將各點的監控信息上傳到消防控制室圖像顯示裝置，通信線采用NH-RVSP-2×1.5mm2。

余壓控制器采用DC24V集中供電。余壓控制器與余壓探測器之間為二總線通信，通信距離500m，線型NH-RVSP-2×2.5mm2，余壓控制器可配備120個余壓探測器。余壓探測器的設置應確保防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或共用前室、避難走道前室、避難層（室）之間的余壓值能在余壓監測器或消防控制室實時顯示。

余壓監測器（主機）設置在值班的消防控制室內，通過通信總線和電源總線與下端余壓控制器連接。余壓控制器安裝在各加壓送風機配電控制箱內，通過通信總線與余壓探測器連接，輸出DC24V與風閥執行器連接。余壓控制器向風閥執行器發出指令，控制調節電動旁通壓閥的開閉角度，調節余壓值。余壓控制器與余壓探測器連接在二總線上，每個余壓探測器都可以設置weiyi的地址碼。余壓探測器從各安裝位置收集余壓信號，上傳至余壓控制器，處理后上傳至余壓監控器（主機）。同時，控制風閥執行器調節電動旁通壓閥的開閉角度，從而調節疏散通道出口的余壓值。

整個系統功能全面，檢測準確，可靠性高，簡單實用，性價比高。

3.2產品選型

（1）余壓監控器（主機）

（2）余壓控制器

（3）余壓探測器

余壓探測器主副面板成對配套使用

（4）風閥執行器

3.3現場安裝

? 探測器安裝

余壓探測器包含ARPM-S/1余壓探測器和ARPM-S/2余壓探測器副面板，用來檢測疏散通道的壓力狀態并上傳給余壓控制器。應在每層防煙樓梯間的前室或者合用前室設置一套；在樓梯間?和?高度處各設置一套。探測器采用通用的86盒安裝方式，水平安裝孔距為60mm。使用橡膠軟管與低壓氣嘴相連，軟管另一端接到低壓區，探測器的工作電源為15～28VDC。

安裝示意圖如下圖所示：

前室安裝的現場圖：

樓梯間安裝的現場圖：

? 余壓控制器安裝

標準導軌式安裝，一般安裝在風機箱內，與送風風機基本為1:1關系。

? 風閥執行器安裝

風閥執行器與風機是按1:1的比例設置，現場安裝如下圖所示。

? 主機安裝

主機的安裝方式是壁掛安裝，用膨脹螺釘將主機四個安裝腳固定，安裝于小區消防控制室內，可以對整個系統進行實時監控，現場安裝如下圖所示。

4. 結束語

余壓監控系統是集工業計算機技術，通訊、抗電磁干擾、數字傳感技術及消防二總線于一體的智能化系統。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時實時自動巡檢，并采集加壓區域壓力變化狀態，對超壓等故障發出報警信號并記錄。當防煙樓梯間或前室余壓值達到超壓監控值時，余壓探測器發出報警信號，余壓控制器打開加壓風機風管上的電動旁通閥泄壓;余壓回落到正常區間值后，探測器發出信號，控制器關閉旁通閥，通過控制風閥驅動器的開啟角度，保持余壓值穩定在國家規范要求的區間值內，系統具有實時性、數字化、智能化，自動化，連續動態監控的特點。余壓監控系統保證了火災發生時消防疏散通道的通暢，為大型高層建筑的安全運行和人民生命財產安全保駕護航。

參考文獻

[1] 左超 袁琳.消防應急疏散余壓監控系統在高層建筑設計中的應用.《電子技術與軟件工程》2018年第23期

[2] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版

[3] GB50116-2014 建筑設計防火規范[S].

[4] GB51348-2019 民用建筑電氣設計標準.

[5] GB50045-95 《高層民用建筑設計防火規范》

[6] GB51251-2017 《建筑防煙排煙系統技術標準》