【摘要】： 本文介紹了餘壓監控係統的基本架構和功能，結合某高層住宅建設實例分析了高層民用建築中設置此係統的優點與必要性，總結了餘壓監控係統的功能用於高層建築物中樓梯間和前室、前室和走道之間的餘壓的監控與調節，使監控區域內的餘壓值穩定在國家規範要求的區間值內，從而在火災發生時很大限度地保障高層建築物中人員的安全疏散。
【關鍵詞】：餘壓監控係統；餘壓控製器；餘壓探測器；高層住宅；
0 .前言
建築發生火災時，防煙樓梯間、避難走道及其前室，是人員撤離的生命通道和消防人員進行撲救的通行走道，必須確保其防煙性能要求。從防煙角度講，機械加壓送風係統的餘壓值過低丌利於防煙，因此餘壓值越高越好。但由於疏散門的方向是朝疏散方向開啟，而加壓送風作用力的方向不疏散門開啟方向恰好相反。若餘壓值過高則會導致樓梯間和前室、前室和走道之間疏散門兩側壓差過大，而導致疏散門無法正常開啟的情況，影響人員疏散和消防人員施救。顯然，加壓送風係統的設計，首先應建立在安全疏散的基礎上。
1.項目概況
本項目位於江蘇省昆山市，基地位於香花路。地上有14幢十四層~十九層的高層住宅。總建築麵積146354平方米，其中地上住宅91777.74平方米，地下50587.80平方米，地下空間主要功能為住宅車庫，為地下二層。本工程高層住宅為一、二類高層，耐火等級均為一、二級，地下室耐火等級為一級，建築的電氣防火分級為一級。下圖為該項目餘壓監控係統的設計圖。
2.必要性及設計依據
2.1必要性
隨著科技的發展以及人民的生活水平日益提高，大、中型城市中的建築物的高度、體量都在不斷增大。出現了大量的超高層、超大體量的建築物，建築物麵積達到幾十萬平方米，超高層建築的出現為消防應急疏散設計帶來了許多新的問題。超高層建築物中一旦有火災發生，人員的疏散問題是重中之重。
在火災發生過程中，大量煙氣會迅速擴散。據統計資料顯示，在各類火災事故中，絕大部分的人員傷亡都是因煙氣窒息、中毒，不能安全疏散所致。在火災事故中，傷亡人數多數也是中毒窒息暈倒後被火燒死的。從這些火災事故中足見防排煙在高層建築消防安全中的重要地位。
目前，加壓送風係統本身沒有能力來判斷加壓區是否保持一定壓力或加壓泄漏過大，壓力達不到標準，起不到防煙作用，或者壓力過大而造成疏散門堵塞，因此如何及時探測加壓區壓力狀況以調整加壓風量，使樓梯間和前室保持相對穩定的餘壓成為關鍵，所以設置餘壓監控係統是保證加壓送風係統在火災中高效使用的必然選擇。
2.2設計依據
國標 GB50016-2014《建築設計防火規範》、行業標準 JGJ-16-2008《民用建築電氣設計規範》、國標GB50045-95《高層民用建築設計防火規範》、國標 GB1251-2017《建築防煙排煙係統技術規範》等標準中都有明確的相關規範。
GB51251-2017 《建築防煙排煙係統技術標準》
3.1.1 建築防煙係統的設計應根據建築高度、使用性質等因素，采用自然通風係統或機械加壓送風係統。
3.1.2 建築高度大於50m的公共建築、工業建築和建築高度大於100m的住宅建築，其防煙樓梯間、獨立前室、共用前室、合用前室及消防電梯前室應采用機械加壓送風係統。
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逞遞增分布，餘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 當係統餘壓值超過較大允許壓力差時應采取泄壓措施。
5.1.4 機械加壓送風係統宜設有測壓裝置及風壓調節措施。
GB50045-95 《高層民用建築設計防火規範》
下列部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施：
不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室。
采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其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合用前室，宜分別設置送風係統，當必須共用一個係統時，應在通向合用前室的支風管上設置壓差自動調節裝置。
機械加壓送風機的餘壓，除計算不利環管道壓頭損失外，尚應有餘壓。其餘壓值應符合以下要求：
防煙樓梯間為40Pa到50Pa
前室、合用前室、消防樓梯間前室、封閉避難層（間）為25Pa至30Pa 。
3.方案介紹
3.1係統組網設計
餘壓監控係統由餘壓監控器（主機）、餘壓控製器、餘壓探測器、風閥執行器、係統監控專用軟件等部分或全部設備組成，係統組網如下圖所示。
設計原則：
①餘壓監控器（主機）設置在消控中心；
②餘壓控製器設置在風機箱內，控製器/風閥執行器與送風風機的比例為1:1；
③餘壓探測器設置在前室時，於每個前室設置一套；設置在樓梯口時，在樓梯間的⅓和⅔高度處各設置一套。
本係統單台餘壓監控主機支持2路RS485通訊回路，每條回路可連接32個餘壓控製器。餘壓監控主機使用220V交流電源供電，電源線纜采用NH-BV-3×2.5mm²電纜，由消防控製室消防電源提供。監控主機為餘壓控製器提供DC24V電源，電源線采用NH-BV-3×2.5mm²電纜。餘壓監控器通過CAN/RS-485總線把各個點的監控信息上傳到消防控製室圖像顯示裝置，通信線采用NH-RVSP-2×1.5mm²。
餘壓控製器采用DC24V集中供電。餘壓控製器與餘壓探測器之間為二總線通訊，通訊距離500m，線型NH-RVSP-2×2.5mm²，一隻餘壓控製器可以帶120個餘壓探測器。餘壓探測器的設置應保證整個建築物中的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室或合用前室、避難走道的前室、避難層（間）之間的餘壓值均能在餘壓監控器或消防控製室內實時顯示。
餘壓監控器（主機）設置於有人值班的消防控製室內，通過通信總線及電源總線與下端餘壓控製器連接。餘壓控製器安裝於每台加壓送風機配電控製箱中，通過通信總線與餘壓探測器進行連接，並且輸出DC24V與風閥執行器進行連接，餘壓控製器向風閥執行器發出指令，控製調節電動旁通泄壓閥的開、閉角度來調節餘壓值。餘壓控製器與餘壓探測器利用二總線進行連接，每台餘壓探測器都能設置的地址碼。餘壓探測器從各個安裝位置處收集餘壓信號，上傳至餘壓控製器，餘壓控製器處理後上傳至餘壓監控器（主機），同時控製風閥執行器對電動旁通泄壓閥的開、閉角度進行調節，從而調節疏散通道出口處的餘壓值。
整個係統功能全麵、探測精準、可靠性高、簡單實用、性價比高。
3.2產品選型
1)餘壓監控器（主機）
3)餘壓探測器
餘壓探測器主副麵板成對配套使用
4)風閥執行器
根據用戶的需求，還可以滿足與AcrelEMS企業微電網能效管理平台或者火災自動報警係統進行數據交換及共享，整個係統設計方案如下圖：
3.3現場安裝
探測器安裝
餘壓探測器包含ARPM-S/1餘壓探測器和ARPM-S/2餘壓探測器副麵板，用來檢測疏散通道的壓力狀態並上傳給餘壓控製器。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⅓和⅔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：
餘壓控製器安裝
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關係。
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，安裝於小區消防控製室內，可以對整個係統進行實時監控，現場安裝如下圖所示。
4. 結束語
餘壓監控係統是集工業計算機技術，通訊、抗電磁幹擾、數字傳感技術及消防二總線於一體的智能化係統。采用高靈敏度壓力信號傳感器，24小時實時自動巡檢，並采集加壓區域壓力變化狀態，對超壓等故障發出報警信號並記錄。當防煙樓梯間或前室餘壓值達到超壓監控值時，餘壓探測器發出報警信號，餘壓控製器打開加壓風機風管上的電動旁通閥泄壓;餘壓回落到正常區間值後，探測器發出信號，控製器關閉旁通閥，通過控製風閥驅動器的開啟角度，保持餘壓值穩定在國家規範要求的區間值內，係統具有實時性、數字化、智能化，自動化，連續動態監控的特點。餘壓監控係統保證了火災發生時消防疏散通道的通暢，為大型高層建築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.消防應急疏散餘壓監控係統在高層建築設計中的應用.《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 建築設計防火規範[S].
[4]GB51348-2019 民用建築電氣設計標準.
[5]GB50045-95 《高層民用建築設計防火規範》
[6]GB51251-2017 《建築防煙排煙係統技術標準》
安科瑞侯文莉
