解決方案

為企業微電網提供能效管理和用電安全解決方案

余壓監控系統

 
  • 系統簡介
  • 系統結構
  • 系統功能
  • 設備選型
01 概述
1.1 系統設計的必要性
        機械加壓送風系統中為什么要設計旁通閥控制加壓送風的正壓值?火災發生后,又能起到什么作用呢?
眾所周知,發生火災時,絕大多數的人員傷亡不是因為火,而是煙氣,隨著可燃物的燃燒產生大量的高溫煙氣,煙氣中含有 大量未完全燃燒的有毒、有害物質,通過人的呼吸道吸入體內,對人員的生命安全造成嚴重威脅。
        為了控制火勢蔓延、阻止煙氣擴散。加壓送風系統的送風口出風可使樓梯間及消防前室形成正壓,阻擋有害煙氣進入人 的疏散通道。但是當加壓送風系統送風量及送風時間不可控時,正常的逃生路線有可能會因為前室正壓過大,防火門無法開啟而 造成的嚴重后果。鑒于上述考慮,公安部四川消防科學研究所結合國際經驗提出余壓值的數據。壓差控制系統可通過控制旁通閥 的開閉,將機械加壓送風系統的余壓值控制在國標要求的合理范圍內-----防煙樓梯間40-50Pa,前室、合用前室、消防電梯 間前室、封閉避難層(間)為25-30Pa。這樣既阻止了有害煙氣的進入,也確保了防火門在需要人員疏散時可以正常開閉。
        該系統符合GB51251《建筑防煙排煙系統技術標準》及GB50016《建筑設計防火規范》等相關國家標準中的功能需求。
 
1.2 應用背景
        1)  建筑發生火災時,得確保防煙樓梯間、避難走道及其前室的防煙性能要求。
        2)  從防煙角度講,機械加壓送風系統的余壓過低不利于防煙,因此余壓越高越好。
        3)  由于疏散門的方向是朝疏散方向開啟,而加壓送風作用方向與疏散方向恰好相反,若余壓過高則會導致疏散門兩側壓差 過大導致門無法正常開啟的情況,影響人員疏散和消防人員施救。
        4)  加壓送風系統的設計,首先應建立在安全疏散的基礎上。
        5)  目前加壓送風系統本身,沒有能力來判斷加壓區是否保持一定壓力,或加壓區泄漏過大,壓力達不到標準,起不到防煙作用,或因壓力過大而造成疏散門阻塞的情況。
        6)  設計安裝余壓監控系統,可解決疏散門兩側壓差過大而導致門無法正常開啟的故障,保證了疏散通道的安全疏通, 使加壓送風系統處于合理的工作狀態,從而為在火災情況下人員的疏散和營救提供有力的保障。
 
1.3 設計依據
        加壓送風作為一種防煙方式,在國內外高層建筑設計中已被廣泛接受與采用。無論國內或國外的防火規范,都有一致的加壓要求,即應使在火災時,樓梯間余壓值(40-50Pa)>前室余壓值(25-30Pa)>走廊。
        火災發生時,加壓送風系統的送風口出風可使樓梯間及消防前室相對走道形成加壓,阻擋有害煙氣進入人的疏散通道,保證 防火門正常開啟,為火災發生時人員的安全撤離保駕護航。但送風口長時間開啟可使防火門兩端壓差過大,無法正常開啟,導致人員無法撤離的嚴重后果,結合國內外有經驗國家對正壓送風系統做了如下要求:
        ※ GB50016-2014《建筑設計防火規范》
        8.5.1 建筑的下列場所或部位應設置防煙設施:
        1)防煙樓梯間及前室;
        2)消防電梯間前室或合用前室;
        3)避難走道的前室、避難層(間)。
        ※ GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》
        3.4.4 機械加壓送風量應滿足走廊至前室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)樓梯間與走道之間額壓差應為40Pa-50Pa;
        3)當系統余壓值超過允許壓力差時應采取泄壓措施。
        5.1.4 機械加壓送風系統宜設有測壓裝置及風壓調節措施。
        5.1.5 消防控制設備應顯示防煙系統的送風機、閥門等設施的啟閉狀態。
        ※ GB50016-2006《建筑設計防火規范》(以下具體系統設計條款仍執行)
        9.3.3 防煙樓梯間內機械加壓送風防煙系統的余壓值應為40-50Pa;前室、合用前室應為25-30Pa。
        ※ GB500045-95《高層民用建筑設計防火規范》(2005年版)(以下具體系統設計條款仍執行)
        8.3.7 機械加壓送風機的全壓,除計算不利環管道丫頭損失外,尚應有余壓。其余壓值應符合下列要 求:
        8.3.7.1 防煙樓梯間為40Pa-50Pa。
        8.3.7.2 前室、合用前室、消防電梯間前室、封閉避難層(間)為25Pa-30Pa。
        ※ GB50098-2009《人民防空工程設計防火規范》
        6.2.1 防煙樓梯間送風余壓值應為(40-50)Pa,前室或合用前室送風系統的余壓值應為(25-30)Pa。
        6.2.2 避難走道的前室送風余壓值應為(25-30)Pa。
        ※ 全國民用建筑工程設計技術措施
        4.10.10 加壓送風系統的余壓值超過規定數值較多時,宜設置泄壓閥或旁通閥等裝置。
        ※ DGJ08-88-2006《建筑防排煙技術規程》(上海)
        3.3.6 當系統的余壓超過壓力差時,應設置余壓調節閥或采用變速風機等措施。 
 
1.4 系統簡介
        余壓監控系統能實時采集監控區域壓力變化等工作狀態,對非正常狀態的余壓進行報警提示并記錄。
        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旁通閥泄壓;余壓回落到正常區間值后,余壓探測器發出信號,余壓控制器關閉旁通閥,通過控制旁通泄壓閥的開啟,來保持余壓值穩定在規范要求的區間值內。
       余壓監控系統由余壓監控器(主機)、余壓控制器、余壓探測器、風閥執行器、系統監控專用軟件等部分或全部設備組成滿 足并高于GB51251《建筑防煙排煙系統技術標準》、GB50016《建筑設計防火規范》和GB50098《人民防空工程設計防火規范》等相關國家標準中的功能需求。
 
02 設計依據 
        設計原則:
       主機設置在消控中心;
       控制器設置在風機箱內,控制器/風閥執行器與送風風機比例為1:1;
       余壓探測器設置在前室為每個前室設置一套,設置在樓梯口時為1/3和2/3除各設置一套;
       圖上產品清單為:
       主機:1套
       控制器:2套
       風閥執行器:2套
       余壓探測器:33+2=35套
       余壓探測器副面板:35套


03 ARPM100/B3 余壓監控器
        產品特點:
        1)滿足國家標準GB51251-2017《建筑防煙排煙系統技術標準》
        2)與余壓控制器、余壓探測器、風閥執行器等配接,靈活構建大容量疏散通道余壓監控系統
        3)可通過余壓控制器監控疏散通道余壓變化,適應現代建筑復雜多變的要求
        4)抗干擾能力強,可以長距離供電
        5)提供2條RS485通訊回路,每條回路可連接32個余壓控制器
 
04 余壓探測器
4.1 ARPM-S/1余壓探測器
4.1.1 產品特性
        1) 電源:15-28VDC(二總線)
        2) 工作電流:<4mA
        3) 測量范圍:-1000Pa~1000Pa
        4) 通訊方式:二總線
        5) 尺寸:86mm*86mm*20mm
        6) 安裝孔距:60mm
        7) 安裝方式:86盒安裝
        8) 工作溫度:-20℃~70℃
        9) 儲存溫度:-40℃~85℃
 
4.1.2 LED顯示
        1) 運行指示燈:當設備正在處于通訊狀態時,運行指示燈閃爍。
        2) 故障指示燈:當設備自校準失敗時,故障指示燈點亮。
        3) 報警指示燈:當探測器檢測到余壓差值超出設定值時,報警指示燈點亮。
 
4.1.3 安裝方式 
       本模塊采用通用于86盒安裝方式,水平安裝孔距為60mm。探測器的工作電源為15-28VDC,請保證接線末端的電壓符合工作電 源的范圍。使用橡膠軟管與低壓氣嘴相連,軟管另一端接到低壓區。(設備若安裝在低壓側,則用橡膠軟管與高壓氣嘴相連,軟 管另一端接到高壓區。)
 
4.2 ARPM-S/2余壓探測器
4.2.1 產品特性
        1) 尺寸:86mm*86mm*20mm
        2) 安裝孔距:60mm
        3) 安裝方式:86盒安裝
        4)工作溫度:-20℃~70℃
        5) 儲存溫度:-40℃~85℃ 
 
05 ARPM-C余壓控制器
5.1 產品特性
        1) 工作電源:AC220V 50Hz
        2)功耗: 待機狀態<3W,動作狀態<10W
        3) 執行輸出:24V(接執行器)
        4) 開關量輸入:2路
        5) 開關量輸出:1路繼電器輸出
        6) 通訊:1路二總線、1路RS485
        7) 通訊距離:500m
        8) 安裝方式: 導軌式安裝
        9) 工作溫度范圍: -20℃~60℃
        10)儲存溫度范圍:-30℃~80℃
        11)環境濕度:相對濕度≤90%,不結露
        12)防護等級:IP30
        13)產品符合:GB16806-2006 
 
5.2 外形尺寸
 
 
5.3 連接圖
 
06 ARPM-DC24V風閥執行器
       
        產品特點:
       1)滿足國家標準GB51251《建筑防煙系統技術標準》及GB 50016《建筑設計防火規范》等相關國家標準中的工能要求
       2)接收余壓控制器命令,控制調節旁通泄壓閥的開、閉角度
       3) 可選擇旋轉角度,轉接頭,設置獨立的運行時間,具有手動控制按鈕
       4) 采用DC24V工作電壓確保系統穩定和人身安全
 
07 設計選型
 
 
08 設計規程
8.1設計規程
        1)系統應根據建筑物內機械加壓送風系統設置的具體情況,采用分斷設計的控制方式,確定余壓控制器和余壓探測器的設 置部位、數量與形式;
        2)余壓控制器和余壓探測器的實時工作狀態及故障報警等信息,應通過通信接口,并聯接入加壓風機控制箱內的余壓監控 系統總線,將各類信息上傳至消防控制室內的余壓監控器(主機),進行統一監測管理、顯示并存儲,以便于值班人員隨時掌控 和了解設備運行情況;
        3) 余壓監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,余壓監控器可連接64個余壓控制器;
        4) 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, 防煙樓梯間、前室樓板垂直敷設,余壓控制器可連接128個余壓探測器;
        5) 系統的設置不應影響機械加壓送風系統的正常工作。
 
8.2 設置場所
        在設有機械加壓送風系統的場所,應設置余壓監控系統。
8.3 設置范圍
        1)每臺加壓送風機配電控制箱內應設置余壓控制器;
        2)防煙樓梯間及其前室設置余壓探測器;
        3) 消防電梯間前室或合用前室應設置余壓探測器;
        4)避難走道的前室,避難層(間)應設置余壓探測器。
 
8.4 設置部位
余壓控制器的設置
        1)余壓控制器的設置數量,與機械加壓送風機的數量為一對一的關系;
        2)余壓控制器應設置在加壓送風機控制箱內,控制箱內預留一路220V電源做為余壓控制器的工作電源;
 
余壓探測器的設置
        1)防煙樓梯間的前室或合用前室,應每層前室設一臺余壓探測器;
        2)應在樓梯間高度約為三分之一和三分之二處(層)各設置一臺余壓探測器;或宜在設有加壓送風口處(層), 設 一 臺 余 壓探測器;
        3)余壓探測器應設置在高壓區(樓梯間、前室區域疏散門側),距頂0.2至0.5米壁掛安裝,采用底座直接固定在預埋86盒上。

09 設計應用圖例
9.1 疏散通道余壓監控系統圖
疏散通道及前室余壓監控系統圖
        設計說明:
        ①本工程根據中華人民共和國國家標準GB50045-95《高層民用建筑電氣設計規范》的規定,設置疏散通道余壓監控系統。
        ②疏散通道余壓監控系統采用消防二總線,通訊總線(帶DC24V電源)NH-RVSP-2*2.5mm2 -SC20。
        ③ARPM100/B3余壓控制器應能顯示與其連接余壓探測器監測區域的余壓,超過規范規定值時,應能報警。
        ④ARPM-C余壓控制器收到超壓報警后,可連續調節風閥執行器開啟角度,進行泄壓。
        ⑤ARPM-DC24V風閥執行器應能向余壓控制器反饋開啟角度。
        ⑥ARPM100/B3余壓監控主機應能記錄與其連接的余壓控制器和余壓探測器的狀態信息,當出現報警故障時應能發出聲光報警。
        ⑦樓梯間及合用前室均采用加壓送風的防煙方式,正壓送風每層設置一個送風口,風口采用遠控多葉送風口,送風口平時關閉;當發生火災余壓差有變化時,余壓控制器接收到余壓探測器的信息,調節泄壓閥控制余壓在合理范圍內。
        ⑧當合用前室有2個或2個以上的余壓探測器壓力數據與大氣壓力差值大于30Pa時,聯動打開泄壓閥,調節泄壓閥的開度,使其余壓差趨近設置值;當樓梯間的余壓探測器壓力數值與前室壓力差值大于30Pa時,聯動打開泄壓閥,調節泄壓閥的開度,使其余壓差趨近設置值。
        ⑨系統的施工按照批準的工程設計文件和施工技術方案進行,不得隨意變更。如確需變更設計時,應由設計單位負責更改并經審圖機構審核批準。
 
9.2 余壓監控系統配電圖
 
9.3 余壓探測器平面圖
 
余壓探測器平面示意圖
        注∶
        1.前室每層均設余壓探測器
        2.樓梯間在約1/4和3/4高度處各設置一臺余壓探測器
        3.引壓用的氣管可根據現場實際情況裝于墻面或吸頂安裝均可
        4.余壓深測器通過N-IYSP-2x2.5m2-SC20-C,沿樓板垂直敷設至風間控制箱
 
9.4 余壓探測器立面安裝示意圖
 
9.5余壓監控系統結構圖
 
        設計說明:
        ①余壓監控器(主機)與余壓控制器之間是485通訊,連接方式為手拉手連接,線型NH-RVSP-2*1.5mm2 ,通訊距離為500米;
        ②主機支持2路RS485通訊回路,每條回路可連接32個余壓控制器;
        ③余壓控制器與余壓探測器之間為二總線通訊,通訊距離500m,線型NH-RVSP-2*2.5mm2;
        ④一只余壓控制器可帶120個余壓探測器。
 

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