安科瑞 鮑靜君

　　摘要：詳細(xì)闡述了旁通閥式余壓控制系統(tǒng)的組成、工作原理，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目實(shí)例，分析了平面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。提出旁通閥式余壓控制系統(tǒng)是通過設(shè)在住宅前室的壓力傳感器來調(diào)節(jié)加壓送風(fēng)系統(tǒng)在區(qū)域的進(jìn)風(fēng)量，從而改變區(qū)域的風(fēng)壓差，為疏散通道上防火門的順利開啟提供保障，進(jìn)而保障人員的安全疏散。

　　關(guān)鍵詞：旁通閥式余壓控制系統(tǒng)；壓力傳感器；加壓送風(fēng)系統(tǒng)；住宅前室；余壓智能監(jiān)控

　　0 引言

　　   在確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)之后，住宅前室的防火門要處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)口自動開啟，對樓梯間、著火層及其上下層前室進(jìn)行加壓送風(fēng)，來保證前室的風(fēng)壓處于相對正壓值。如果此時(shí)持續(xù)加壓送風(fēng)，且樓梯間或前室自然泄壓無法滿足要求時(shí)，必然會造成住宅前室處于相對較高的正壓力差區(qū)域，此時(shí)會給防火門的開啟帶來困難，從而影響人員的疏散。如果此時(shí)關(guān)閉加壓送風(fēng)系統(tǒng)，也必然導(dǎo)致煙氣向樓梯間、前室蔓延，給人員疏散帶來阻礙和危險(xiǎn)。余壓控制系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)住宅前室的風(fēng)壓值，很好地解決上述問題。在加壓送風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)工作的前提下，可以保障疏散通道上的防火門順利開啟，以保障人員的安全疏散。

　　1 余壓控制系統(tǒng)分類

　　  目前，余壓控制系統(tǒng)主要有以下幾種類型。

　　（1）泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)。主要在每層前室設(shè)置泄壓閥，且在穿防火墻處設(shè)置70℃防火閥。當(dāng)壓力差達(dá)到設(shè)定的開啟值時(shí)，泄壓閥在壓力差的作用下向走道泄壓，以達(dá)到泄壓的目的，實(shí)現(xiàn)余壓控制效果。泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖l  泄壓閥式余壓控制系統(tǒng)

　　（2）變速風(fēng)機(jī)及壓力傳感器控制系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的余壓超過壓力差時(shí)，應(yīng)設(shè)置余壓調(diào)節(jié)閥或采用變速風(fēng)機(jī)等措施，利用調(diào)節(jié)加壓送風(fēng)系統(tǒng)的加壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來改變住宅前室的加壓送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)此區(qū)域的余壓控制。但控制回路不得采用變頻調(diào)速器作為控制裝置，因此在實(shí)際工程項(xiàng)目中不得采用變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)。一般通過雙速風(fēng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)上述功能，但是加壓風(fēng)機(jī)作為消防設(shè)備，應(yīng)保持在消防工作狀態(tài)，不宜頻繁啟停。另外，雙速風(fēng)機(jī)及其控制造價(jià)相對高些。綜上所述，導(dǎo)致此種余壓控制系統(tǒng)很少被應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目中。變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 變頻風(fēng)機(jī)式余壓控制系統(tǒng)

　?。?） 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)。通過設(shè)置在每層前室的壓力傳感器來控制旁通閥的開啟，以實(shí)現(xiàn)控制此區(qū)域的加壓送風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)余壓控制。旁通閥式余壓控制系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)

　　2系統(tǒng)組成及工作原理

　　2.1系統(tǒng)組成

　　  旁通閥式余壓控制系統(tǒng)安全性和可靠性較高，且成本較低，而被廣泛應(yīng)用在工程領(lǐng)域，系統(tǒng)主要由旁通閥、壓力傳感器、旁通閥控制箱等部分組成，其中通過開啟正壓送風(fēng)機(jī)出口處的旁通閥來改變加壓送風(fēng)系統(tǒng)對前室的送風(fēng)量；壓力傳感器將前室的壓力反饋給旁通閥控制箱；旁通閥控制箱是系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)接收壓力傳感器信號和控制旁通閥啟停。旁通閥式余壓控制系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖4 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)組成

　　  為保證旁通閥式余壓控制系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，對旁通閥、壓力傳感器及旁通閥控制箱設(shè)備提出如下的技術(shù)要求：

　?。?）壓力傳感器供電及信號輸出采用四線式總線制傳輸，壓力傳感器可單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，任意一臺故障不影響其他設(shè)備正常工作。旁通閥控制箱提供DC24V供電電源，并輸出閥值量控制信號。

　?。?）旁通閥控制箱應(yīng)由消防設(shè)備電源（通常為加壓風(fēng)機(jī)配電箱）供電。

　　2.2工作原理

　　旁通閥式余壓控制系統(tǒng)工作原理如圖5所示。

圖5 旁通閥式余壓控制系統(tǒng)工作原理

　　  在火災(zāi)確認(rèn)后，火災(zāi)本層和上下兩層的前室加壓送風(fēng)口打開，加壓送風(fēng)系統(tǒng)開始對此區(qū)域進(jìn)行加壓送風(fēng)( 前室的風(fēng)壓一般維持在25～30Pa比較合理) 。前室風(fēng)壓會持續(xù)增加，由于壓力傳感器的動作閾值為30Pa，當(dāng)3層前室的壓力差都大于30Pa時(shí)，壓力傳感器就會向旁通閥控制箱發(fā)出開啟旁通閥信號，旁通閥控制箱接收信號后驅(qū)動旁通閥開啟，此時(shí)前室加壓送風(fēng)量開始減小，前室的風(fēng)壓開始下降。當(dāng)前室的正壓差維持在25～30Pa時(shí)，旁通閥保持開啟狀態(tài)不變。當(dāng)任意一層前室的正壓差小于25Pa時(shí)，壓力傳感器向旁通閥控制箱發(fā)出關(guān)閉旁通閥信號。旁通閥控制箱接收信號后驅(qū)動旁通閥關(guān)閉，前室加壓送風(fēng)量開始變大，前室風(fēng)壓開始上升。

　　3平面優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例

　　  結(jié)合貴陽市某高層住宅建筑項(xiàng)目（32層）進(jìn)行平面優(yōu)化設(shè)計(jì)（系統(tǒng)及平面設(shè)計(jì)僅反映旁通閥式余壓控制系統(tǒng)，其余系統(tǒng)忽略）。標(biāo)準(zhǔn)層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)平面設(shè)計(jì)如圖6所示。因有2個(gè)前室，所以設(shè)置2套獨(dú)立的旁通閥式余壓控制系統(tǒng)，壓力傳感器將前室的壓力閾值信號反饋至屋頂旁通閥控制箱。

圖6 標(biāo)準(zhǔn)層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　  旁通閥控制箱設(shè)置于屋頂消防電梯機(jī)房內(nèi)。機(jī)房層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖7所示。機(jī)房和構(gòu)架層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖8所示。由于系統(tǒng)是用于消防安全保障領(lǐng)域，所以系統(tǒng)的供電電源是消防電源。加壓風(fēng)機(jī)配電箱系統(tǒng)如圖9 所示，給旁通閥控制箱提供消防電源。

圖7 機(jī)房層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖8 機(jī)房和構(gòu)架層旁通閥式余壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖9 加壓風(fēng)機(jī)配電箱系統(tǒng)

　　  從圖6～圖8可以看出，前室壓力達(dá)到閾值后壓力傳感器觸發(fā)信號，并將信號反饋至旁通閥控制箱，旁通閥控制箱接收到壓力傳感器信號后控制旁通閥的開啟和關(guān)閉。

　　4安科瑞余壓監(jiān)控系統(tǒng)介紹及選型

　　  針對各類機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)了余壓監(jiān)控系統(tǒng)，是集工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊、抗電磁干擾、數(shù)字傳感技術(shù)及消防二總線于一體的智能化系統(tǒng)。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時(shí)實(shí)時(shí)自動巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域壓力變化等工作狀態(tài)，對超壓故障發(fā)出報(bào)警信號并記錄，當(dāng)防煙樓梯間或前室余壓值達(dá)到超壓監(jiān)控值時(shí)，余壓探測器發(fā)出報(bào)警信號，余壓控制器打開加壓風(fēng)機(jī)風(fēng)管上的旁通閥泄壓；余壓回落到正常區(qū)間值后，余壓探測器發(fā)出信號，余壓控制器關(guān)閉旁通閥，通過控制旁通閥的開啟，來保持余壓值穩(wěn)定在規(guī)范要求的區(qū)間值內(nèi)，系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、數(shù)字化、智能化，自動化連續(xù)監(jiān)控的特點(diǎn)。

　　4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　  余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓監(jiān)控器（主機(jī)）、余壓控制器、余壓探測器、風(fēng)閥執(zhí)行器、系統(tǒng)監(jiān)控軟件等部分或全部設(shè)備組成滿足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中的功能需求。

　　4.2 配置與功能

　　4.3設(shè)計(jì)規(guī)程

　　  系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑物內(nèi)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置的具體情況，采用分?jǐn)嘣O(shè)計(jì)的控制方式，確定余壓控制器和余壓探測器的設(shè)置部位、數(shù)量與形式；

　　  余壓控制器和余壓探測器的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)及故障報(bào)警等信息，應(yīng)通過通信接口，并聯(lián)接入加壓風(fēng)機(jī)控制箱內(nèi)的余壓監(jiān)控系統(tǒng)總線，將各類信息上傳至消防控制室內(nèi)的余壓監(jiān)控器（主機(jī)），進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測管理、顯示并存儲，以便于值班人員隨時(shí)掌控和了解設(shè)備運(yùn)行情況；

　　  余壓監(jiān)控器與余壓控制器之間采用RS485通訊方式，485回路的總線采用NH-RVSP-2*1.5mm2的通訊線纜，通訊距離一般在500米以內(nèi)，余壓監(jiān)控器可連接64個(gè)余壓控制器；

　　余壓控制器與余壓探測器之間采用二總線通訊方式，二總線回路的總線采用NH-RVSP-2*2.5mm2的通訊線纜，通訊距離一般在500米以內(nèi)， 防煙樓梯間、前室樓板垂直敷設(shè)，余壓控制器可連接128個(gè)余壓探測器；

　　系統(tǒng)的設(shè)置不應(yīng)影響機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的正常工作。

　　4.4設(shè)置場所及范圍

　　  在設(shè)有的機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的場所，應(yīng)設(shè)置余壓監(jiān)控系統(tǒng)。每臺加壓送風(fēng)機(jī)配電控制箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置余壓控制器；防煙樓梯間及其前室設(shè)置余壓探測器；消防電梯間前室或合用前室應(yīng)設(shè)置余壓探測器；避難走道的前室，避難層(間)應(yīng)設(shè)置余壓探測器。

　　4.5設(shè)置部位

　　4.5.1.余壓控制器的設(shè)置

　　余壓控制器的設(shè)置數(shù)量，與機(jī)械加壓送風(fēng)機(jī)的數(shù)量為一對一的關(guān)系；

　　余壓控制器應(yīng)設(shè)置在加壓送風(fēng)機(jī)控制箱內(nèi)，控制箱內(nèi)預(yù)留一路220V做為余壓控制器的工作電源；

　　4.5.2.余壓探測器的位置

　　防煙樓梯間的前室或合用前室，應(yīng)每層前室設(shè)一臺余壓探測器；

　　應(yīng)在樓梯間高度約為三分之一和三分之二處（層）各設(shè)置一臺余壓探測器；或宜在設(shè)有加壓送風(fēng)口處（層）， 設(shè)一臺余壓探測器；

　　余壓探測器應(yīng)設(shè)置在高壓區(qū)（樓梯間、前室區(qū)域疏散門側(cè)），距頂0.2至0.5米壁掛安裝，采用底座直接固定在預(yù)埋86盒上。

　　5 結(jié)語

　　  主要闡述余壓控制系統(tǒng)的組成、工作原理及設(shè)計(jì)實(shí)例。作為消防系統(tǒng)的旁通閥式余壓控制系統(tǒng)，其運(yùn)行狀態(tài)是否在消防控制室進(jìn)行動態(tài)顯示，如何動態(tài)顯示等方面都需要進(jìn)一步研究和探討。