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 安科瑞余壓監(jiān)控系統(tǒng)

01 概述

1.1 系統(tǒng)設計的必要性

        機械加壓送風系統(tǒng)中為什么要設計旁通閥控制加壓送風的正壓值？火災發(fā)生后，又能起到什么作用呢？

        *，發(fā)生火災時，絕大多數(shù)的人員傷亡不是因為火，而是煙氣，隨著可燃物的燃燒產(chǎn)生大量的高溫煙氣，煙氣中含有 大量未*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。

        為了有效控制火勢蔓延、阻止煙氣擴散。加壓送風系統(tǒng)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(tǒng)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，四川消防科學研究所結合經(jīng)驗提出余壓值的數(shù)據(jù)。壓差控制系統(tǒng)可通過控制旁通閥 的開閉，將機械加壓送風系統(tǒng)的余壓值有效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(tǒng)符合GB51251《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》及GB50016《建筑設計防火規(guī)范》等相關標準中的功能需求。

1.2 應用背景

        1)  建筑發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)本身，沒有能力來判斷加壓區(qū)是否保持一定壓力，或加壓區(qū)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(jiān)控系統(tǒng)，可有效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(tǒng)處于合理、有效的工作狀態(tài)，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(jù)

        安科瑞余壓監(jiān)控系統(tǒng)，加壓送風作為一種行之有效的防煙方式，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(guī)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(fā)生時，加壓送風系統(tǒng)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(fā)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(jīng)驗對正壓送風系統(tǒng)做了如下要求：

        ※ GB50016-2014《建筑設計防火規(guī)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(tǒng)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(guī)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(tǒng)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(tǒng)宜設有測壓裝置及風壓調節(jié)措施。

        5.1.5 消防控制設備應顯示防煙系統(tǒng)的送風機、閥門等設施的啟閉狀態(tài)。

        ※ GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》（以下具體系統(tǒng)設計條款仍執(zhí)行）

        9.3.3 防煙樓梯間內機械加壓送風防煙系統(tǒng)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(guī)范》（2005年版）（以下具體系統(tǒng)設計條款仍執(zhí)行）

        8.3.7 機械加壓送風機的全壓，除計算不利環(huán)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(guī)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(tǒng)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(tǒng)的余壓值超過規(guī)定數(shù)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(guī)程》（上海）

        3.3.6 當系統(tǒng)的余壓超過壓力差時，應設置余壓調節(jié)閥或采用變速風機等措施。 

1.4 系統(tǒng)簡介

        針對各類機械加壓送風系統(tǒng)的應用特點，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)計算機技術、通訊、抗電 磁干擾、數(shù)字傳感技術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小時實時自動巡檢并采集監(jiān)控區(qū)域 壓力變化等工作狀態(tài)，對超壓故障發(fā)出報警信號并記錄，當防煙樓梯間或前室余壓值達到超壓監(jiān)控值時，余壓探測器發(fā)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(qū)間值后，余壓探測器發(fā)出信號，余壓控制器關閉旁通閥， 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，系統(tǒng)具有實時性、數(shù)字化、智能化，自動化連續(xù)監(jiān)控的特點。

        余壓監(jiān)控系統(tǒng)由余壓監(jiān)控器（主機）、余壓控制器、余壓探測器、風閥執(zhí)行器、系統(tǒng)監(jiān)控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(tǒng)技術標準》、GB50016《建筑設計防火規(guī)范》和GB50098《人民防空工程設計防火規(guī)范》等相關標準中的功能需求。

02 ARPM100/B3 余壓監(jiān)控器

        產(chǎn)品特點:

        1）滿足標準GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術標準》

        2）與余壓控制器、余壓探測器、風閥執(zhí)行器等配接，靈活構建大容量疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)

        3）可通過余壓控制器監(jiān)控疏散通道余壓變化，適應現(xiàn)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

03 余壓探測器

3.1 ARPM-S/1余壓探測器

3.1.1 產(chǎn)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℃

3.1.2 LED顯示

        1） 運行指示燈：當設備正在處于通訊狀態(tài)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。

3.1.3 安裝接線

         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(qū)。（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(qū)。）

3.2 ARPM-S/2余壓探測器

3.2.1 產(chǎn)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℃  

04 ARPM-C余壓控制器

4.1 產(chǎn)品特性

        1） 工作電源：AC220V 50Hz

        2）功耗： 待機狀態(tài)＜3W，動作狀態(tài)＜10W

        3） 執(zhí)行輸出：24V（接執(zhí)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(huán)境濕度：相對濕度≤90%，不結露

        12）防護等級：IP30

        13）產(chǎn)品符合：GB16806-2006 

4.2 外形尺寸

4.3 接線端子

       1-12號端子定義

       13-23號端子定義

4.4 連接圖

05 ARPM-DC24V風閥執(zhí)行器

        產(chǎn)品特點:

       1）滿足標準GB51251《建筑防煙系統(tǒng)技術標準》及GB 50016《建筑設計防火規(guī)范》等相關標準中的工能要求

       2）接收余壓控制器命令，控制調節(jié)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(tǒng)穩(wěn)定和人身安全

06 設計選型

07 設計規(guī)程

7.1設計規(guī)程

        1）系統(tǒng)應根據(jù)建筑物內機械加壓送風系統(tǒng)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(shù)量與形式；

        2）余壓控制器和余壓探測器的實時工作狀態(tài)及故障報警等信息，應通過通信接口，并聯(lián)接入加壓風機控制箱內的余壓監(jiān)控 系統(tǒng)總線，將各類信息上傳至消防控制室內的余壓監(jiān)控器（主機），進行統(tǒng)一監(jiān)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(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，余壓監(jiān)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(tǒng)的設置不應影響機械加壓送風系統(tǒng)的正常工作。

7.2 設置場所

        在設有機械加壓送風系統(tǒng)的場所，應設置余壓監(jiān)控系統(tǒng)。

7.3 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。

7.4 設置部位

余壓控制器的設置

        1）余壓控制器的設置數(shù)量，與機械加壓送風機的數(shù)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(qū)（樓梯間、前室區(qū)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。

08 設計應用圖例

8.1 疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖

疏散通道及前室余壓監(jiān)控系統(tǒng)圖

        設計說明：

        ①本工程根據(jù)中華人民共和國標準GB50045-95《高層民用建筑電氣設計規(guī)范》的規(guī)定，設置疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)。

        ②疏散通道余壓監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)測區(qū)域的余壓，超過規(guī)范規(guī)定值時，應能報警。

        ④ARPM-C余壓控制器收到超壓報警后，可連續(xù)調節(jié)風閥執(zhí)行器開啟角度，進行泄壓。

        ⑤ARPM-DC24V風閥執(zhí)行器應能向余壓控制器反饋開啟角度。

        ⑥ARPM100/B3余壓監(jiān)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(tài)信息，當出現(xiàn)報警故障時應能發(fā)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(fā)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(jié)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(shù)據(jù)與大氣壓力差值大于30Pa時，聯(lián)動打開泄壓閥，調節(jié)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(shù)值與前室壓力差值大于30Pa時，聯(lián)動打開泄壓閥，調節(jié)泄壓閥的開度，使其余壓差趨近設置值。

        ⑨系統(tǒng)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(jīng)審圖機構審核批準。

8.2 余壓監(jiān)控系統(tǒng)配電圖

8.3 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(jù)現(xiàn)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

8.4 余壓探測器立面安裝示意圖

8.5余壓監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

        設計說明：

        ①余壓監(jiān)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。