門斗、防護(hù)門斗與樓梯間前室的暖通設(shè)計(jì)

2023年12月10日發(fā)(作者：末代皇帝觀后感)

-

門斗、防護(hù)門斗與樓梯間前室的暖通設(shè)計(jì)張遲（神華工程技術(shù)有限公司安徽分公司，安徽合肥230009）摘要：根據(jù)門斗、防護(hù)門斗、樓梯間前室在建筑中的不同作用，以及對暖通設(shè)計(jì)的不同要求，論述門斗、防護(hù)門斗、樓梯間前室的暖通設(shè)計(jì)。門斗；防護(hù)門斗；前室；暖通關(guān)鍵詞：中圖分類號：TU972+.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BDOI：10.16621/1001-0599.2021.06.451門斗、防護(hù)門斗與樓梯間前室門斗是指建筑物入口處兩道門之間的空間，通常以墻支撐是不同的：防止淤門斗指的是北方建筑物大門外設(shè)置的小房間，在打開外門時冷、熱空氣直接侵入室內(nèi)，有利于空調(diào)和采暖節(jié)能；于防護(hù)門斗用來阻隔爆炸性氣體及隔離爆炸危險(xiǎn)；盂前室用來阻隔火災(zāi)時的煙氣。簡單來說就是，門斗防寒，防護(hù)門斗防爆，前室防煙。于是在暖通設(shè)計(jì)當(dāng)中，門斗、防護(hù)門斗、前室的設(shè)計(jì)也各有不同。2暖通設(shè)計(jì)2.1門斗的暖通設(shè)計(jì)門斗原是東北地區(qū)的居民在房門前安設(shè)的一種防寒設(shè)施，頂蓋，起分隔、擋風(fēng)、御寒等作用的過渡性建筑空間。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）》中寫道：GB50016—2014有爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的樓梯間、室外樓梯或有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域與相鄰區(qū)域相連通處，應(yīng)設(shè)置門斗等防護(hù)措施。這個門斗不是通常意義上說的那種擋風(fēng)御寒的門斗，而是防護(hù)門斗。防護(hù)門斗在《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中的定義GB51283—2020為：設(shè)有正壓送風(fēng)，用防火隔墻分隔，能防止火災(zāi)蔓延、緩沖爆炸沖擊波及限制爆炸性物質(zhì)擴(kuò)散的使用空間。樓梯間前室是設(shè)置在人流進(jìn)入消防電梯、防煙樓梯間或者沒有自然通風(fēng)的封閉樓梯間之前的過渡空間，設(shè)于消防電梯出口處供人員通行、疏散用的小房間，或設(shè)于防煙樓梯間進(jìn)口處防止火災(zāi)煙氣進(jìn)入防煙樓梯間的小房間。由以上定義可以看出，門斗、防護(hù)門斗與樓梯間前室的作用每到嚴(yán)冬就將門斗安裝在正房門前，與外門連接用來擋住寒風(fēng)，這是一種保暖的方式。但是在南方地區(qū)，門斗這種防寒保暖的小房間就很少見。不論是南方還是北方，夏季空調(diào)制冷，冬季由空調(diào)或采暖設(shè)備供暖，設(shè)置門斗是一種非常好的節(jié)能環(huán)保措施。由于商場等公共建筑人流量非常大，人流出入開關(guān)門會對建筑內(nèi)空調(diào)或采暖冷、熱量造成較大損失，南方的建筑一般會采用風(fēng)幕集中展現(xiàn)，并提供多途徑知識管理與信息化處理方式，為開展本領(lǐng)域科研工作提供信息化管理，可提高工作效率且具有示范需求的重要意義。資金資助：北京學(xué)者計(jì)劃資助（2015-025），現(xiàn)代測控技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助（KF2）。參考文獻(xiàn)［1］呂琛，馬劍，王自力.PHM技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展技術(shù)綜述［J］.計(jì)算機(jī)測量與控制，（9）：2016，241-4.［2］博琳，楊述明，郭創(chuàng).PHM需求下的系統(tǒng)級裝備測試優(yōu)化選擇方法研究［J］（11）：.測控技術(shù)，2015，34144-147.［3］楊勁松.PHM應(yīng)用實(shí)踐探究［J］（2）：.電子元器件與信息技術(shù)，2019［4］邱立軍，吳明輝.PHM技術(shù)框架及其關(guān)鍵技術(shù)綜術(shù)［J］.國外電子測量技術(shù)，（2）：2018，3710-15.［5］張寶珍.國外綜合診斷、預(yù)測與健康管理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)測量與控制，（5）：2008，16591-594.［6］郭曉，金星.PHM與保障信息系統(tǒng)信息集成使用方法研究［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，（9）：2013234-237，244.63-65，69.圖8知識新得留言為裝備健康管理提供依據(jù)，增強(qiáng)保障工作的時效性和針對性。該系統(tǒng)已通過驗(yàn)收并上線使用，系統(tǒng)各功能運(yùn)行穩(wěn)定且界面友好、操作簡便，各模塊功能完善，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室科研原始數(shù)據(jù)信息匯總及師生瀏覽查詢的理想效果。通過當(dāng)前故障診斷前沿技術(shù)的引入，滿足了師生學(xué)習(xí)的需求。隨著故障診斷領(lǐng)域以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對故障診斷與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的要求也越來越高，構(gòu)建一個知識數(shù)據(jù)管理平臺———PHM研發(fā)平臺知識管理與信息化處理系統(tǒng)確是迫切需要的，通過平臺將當(dāng)前故障診斷的前沿資料收集整合〔編輯李波〕設(shè)備管理與維修（上）2021翼6來減少空調(diào)負(fù)荷的損失。相對于門斗，風(fēng)幕（包括冷、熱空氣風(fēng)幕）使用于寸土寸金的大城市里，雖然增加了耗電量，但是提高了土地的利用率。現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的要求越來越高、越來越嚴(yán)，很多新建的大型公共建筑紛紛開始設(shè)置門斗，同時也采取了風(fēng)幕，這樣可以大大減少室內(nèi)冷氣、暖氣的損失，降低空調(diào)、采暖等措施的能量使用，2.2達(dá)到節(jié)能減排的目的。防護(hù)門斗通常用在有爆炸危險(xiǎn)的工業(yè)建筑中，設(shè)在爆炸危防護(hù)門斗的暖通設(shè)計(jì)險(xiǎn)區(qū)域與非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域之間，阻隔爆炸性氣體或爆炸危險(xiǎn)，在暖通設(shè)計(jì)上要給防護(hù)門斗設(shè)計(jì)正壓通風(fēng)。在HG/T20698—2009化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對正壓通風(fēng)做了較為詳細(xì)的規(guī)定：采風(fēng)口應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)區(qū)以外，且應(yīng)保證進(jìn)風(fēng)清潔；正壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用風(fēng)機(jī)，但不屬于消防負(fù)荷，應(yīng)設(shè)計(jì)門斗或門廊。供隔離爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的門斗、門廊或小室，應(yīng)設(shè)計(jì)維持不低于30Pa的正壓送風(fēng)。圖1為典型的設(shè)在屋頂?shù)恼龎核惋L(fēng)機(jī)房的暖通設(shè)計(jì)。由于整個建筑物都是爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，爆炸區(qū)域是廠房四周15m，若從四周低處取風(fēng)，需設(shè)外管架從建筑物外15m取風(fēng)。當(dāng)周邊都是甲乙類建筑物時，取風(fēng)口還需要設(shè)置在很遠(yuǎn)的地方。某項(xiàng)目周圍都是爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，風(fēng)管沿著外管廊鋪設(shè)了150m才在非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置了取風(fēng)口。此項(xiàng)目考慮到釋放源重于空氣，正壓送風(fēng)系統(tǒng)的采風(fēng)可從高處引風(fēng)。釋放源點(diǎn)按屋面考慮，正壓送風(fēng)的取風(fēng)點(diǎn)至少高于屋面7.5m，此項(xiàng)目的取風(fēng)點(diǎn)設(shè)在樓頂以上8m處，但是需要結(jié)構(gòu)專業(yè)考慮風(fēng)管的支撐、電氣專業(yè)考慮風(fēng)管的防雷接地。本項(xiàng)目的防護(hù)門斗正壓控制在30~50Pa，門斗的兩道門不能同時開啟。門斗設(shè)置正壓指示儀表及失壓報(bào)警裝置，且與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖。當(dāng)室內(nèi)壓力約25Pa持續(xù)1min后應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號，并使備用風(fēng)機(jī)自動運(yùn)行。某非典型的正壓送風(fēng)機(jī)房的暖通設(shè)計(jì)：采用防爆多效空氣凈化機(jī)替代正壓送風(fēng)機(jī)。由于是在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域取風(fēng)，取來的空圖1正壓送風(fēng)機(jī)房暖通設(shè)計(jì)氣不能滿足清潔要求，于是設(shè)計(jì)了多效空氣凈化機(jī)，凈化機(jī)中含有初效過濾器、中效過濾器、吸附劑、防爆風(fēng)機(jī)、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥等部件。通過這個空氣凈化機(jī)后，非清潔空氣就可以達(dá)到送風(fēng)的要求。但是由于凈化機(jī)中的過濾器、吸附劑在一定時間后就會失效，所以在正壓室內(nèi)需設(shè)空氣檢測儀，時刻監(jiān)測送進(jìn)來的空氣是否滿足要求。當(dāng)送進(jìn)來的空氣達(dá)不到要求后就要更換空氣凈化機(jī)中的過濾器及吸附劑。這兩個方案比較以后，可以發(fā)現(xiàn)圖1設(shè)計(jì)的方案更經(jīng)濟(jì)合理，而且更符合規(guī)范的要求。防護(hù)門斗的正壓送風(fēng)沒有規(guī)定需設(shè)機(jī)房，但一般考慮到風(fēng)機(jī)的檢修、保護(hù)及噪聲等問題，在有條件的情況下還是會給正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)置機(jī)房。2.3近年來建筑火災(zāi)越來越多，發(fā)生建筑火災(zāi)時空氣中會存在樓梯間前室的暖通設(shè)計(jì)煙粒子，而帶有煙粒子的氣體被稱為煙氣。煙氣中通常含有一定的有毒氣體，如一氧化碳、二氧化硫等，建筑裝修中使用的高分子材料也會因燃燒產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。大量火災(zāi)調(diào)查研究表明，煙氣是導(dǎo)致建筑火災(zāi)人員傷亡的主要原因，建筑內(nèi)防排煙設(shè)施為安全疏散、消防撲救創(chuàng)造條件，還可以控制火勢蔓延。防煙系統(tǒng)通過采用自然通風(fēng)方式，防止火災(zāi)煙氣在樓梯間、前室、避難層（間）等空間內(nèi)積聚，或通過采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式阻止火災(zāi)煙氣侵入樓梯間、前室、避難層（間）等空間的系統(tǒng)，防煙系統(tǒng)分為自然通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。于是樓梯間前室也有兩種設(shè)計(jì)：自然通風(fēng)防煙設(shè)計(jì)和機(jī)械加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)。根據(jù)GB51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)定：建筑高度躍50m的公共建筑、工業(yè)建筑和建筑高度躍100m的住宅建筑，其防煙樓梯間、獨(dú)立前室、共用前室、合用前室及消防電梯前室應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)；建筑高度臆50m的公共建筑、工業(yè)建筑和建筑高度臆100m的住宅建筑，其防煙樓梯間、獨(dú)立前室、共用前室、合用前室（除共用前室與消防電梯前室合用外）及消防電梯前室應(yīng)采用自然通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)不能設(shè)置自然通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)；建筑地下部分的防煙樓梯間前室及消防電梯前室，當(dāng)無自然通風(fēng)條件或自然通風(fēng)不符合要求時，應(yīng)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。加壓送風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在專用機(jī)房內(nèi)，送風(fēng)機(jī)房應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定。機(jī)械加壓系統(tǒng)的用電需采用消防負(fù)荷，應(yīng)與火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動，其聯(lián)動控制應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50116—2013《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)能在15s內(nèi)聯(lián)動開啟常閉加壓送風(fēng)口和加壓送風(fēng)機(jī)。當(dāng)前室采取自然通風(fēng)時，獨(dú)立前室、消防電梯前室可開啟外窗或開口面積應(yīng)逸2.0m2，共用前室、合用前室應(yīng)逸3.0m2。案例1：某項(xiàng)目的前室是防煙樓梯間前室與消防電梯前室合用的，此建筑為建筑高度51251高度臆100—2017m《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》64.5m的倒班宿舍樓，滿足的住宅建筑，其防煙樓梯間及合用前室采用自然中3.1.3條款的建筑GB通風(fēng)系統(tǒng)，且前室自然通風(fēng)時，可開啟外窗面積逸3.0m2。案例2：圖2為某辦公樓地下負(fù)一層的獨(dú)立前室（消防電梯此層不停），由于沒有外窗、無法自然通風(fēng)，所以采用了機(jī)械加壓送風(fēng)。在通風(fēng)機(jī)房的西側(cè)做了一個排煙窗井，窗井由負(fù)一層直接設(shè)備管理與維修2021翼6（上）輵輭《與室外地坪連接，可以使負(fù)一層達(dá)到自然排煙的目的，同時也可以作為前室加壓送風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口。新鮮空氣經(jīng)加壓送風(fēng)機(jī)送入前室，在前室高處設(shè)置常閉多葉加壓送風(fēng)口，火災(zāi)時由消防控制中心聯(lián)動開啟著火層及其上下兩層的加壓送風(fēng)口（本防煙系統(tǒng)里，此防煙風(fēng)機(jī)只負(fù)責(zé)本層的消防防煙，故只開啟本層的加壓送風(fēng)口）。并在獨(dú)立前室設(shè)置壓差計(jì)，使前室與走道之前的壓差保持為25~30Pa，若壓力超出則由本防煙系統(tǒng)的旁路泄出。圖2建筑地下部分的防煙樓梯間前室防煙設(shè)計(jì)本項(xiàng)目前室的機(jī)械加壓送風(fēng)量計(jì)算如下。開啟著火層樓梯間疏散門時，為保持走廊開向前室門洞處風(fēng)速所需的送風(fēng)量2.1=3.151.5伊2.1）+1]=1mL1確定：每層開啟門的總斷面積2；門洞斷面風(fēng)速自=0.6（Am/s1/Ag+1）=0.6伊[（1.0伊2.1Ak=1.5伊）衣L；設(shè)計(jì)疏散門開啟的樓層數(shù)量，由于本系統(tǒng)只負(fù)責(zé)本層，N1=1；1=Ak伊自伊N1=3.15伊1伊1=3.15m30.4送風(fēng)閥門的總漏風(fēng)量L漏風(fēng)閥門的數(shù)量，由于本系統(tǒng)只負(fù)責(zé)本層，3確定：單個送風(fēng)閥門的面積/s。A所以Nf=L33=0.083伊m2；Af伊N3=0.083伊0.4伊0=0m3=0；當(dāng)樓梯間至獨(dú)立前室的門和獨(dú)立前室至走道的門同時開啟/s。時，機(jī)械加壓送風(fēng)量為：L設(shè)計(jì)風(fēng)量不應(yīng)小于計(jì)算風(fēng)量的s=L1+L3=3.15+0=3.15m3/s=113401.2=13608m1.2倍，因此設(shè)計(jì)風(fēng)量是11m3340伊/h。3故本系統(tǒng)選擇的排風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為/h。14200m3的軸流式消防排煙風(fēng)機(jī)；風(fēng)管為鍍鋅鋼板，風(fēng)速臆20/h、全壓為m/s，風(fēng)管尺寸490Pa為800mm伊320mm；送風(fēng)口的風(fēng)速不宜躍7m/s，常閉多葉加壓送風(fēng)口的尺寸為1200mm伊600mm。風(fēng)管穿越送風(fēng)機(jī)房處設(shè)70益防火閥，火災(zāi)時，防火閥70益熔斷關(guān)閉，由消防控制室遠(yuǎn)程控制關(guān)閉對應(yīng)的加壓送風(fēng)機(jī)。在加壓送風(fēng)機(jī)出口設(shè)250mm伊160mm的旁通管，旁通管處設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，在前室安裝壓差探測器，當(dāng)前室與走道的相對壓差超過設(shè)定值，發(fā)出信號至電動調(diào)節(jié)閥控制器，開設(shè)備管理與維修2021翼6（上）大電動調(diào)節(jié)閥；反之，則關(guān)小電動調(diào)節(jié)閥。案例3：某建筑高度為120m的工業(yè)建筑正壓送風(fēng)系統(tǒng)的項(xiàng)目。其防煙樓梯間與合用前室分別獨(dú)立設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。地上17層，地下1層，地下一層僅有防煙樓梯間，無前室。為滿足GB51251—2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中3.3.4條款的要求，設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的樓梯間的地上部分與地下部分，其加壓送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置。3.3.6條款關(guān)于加壓送風(fēng)口設(shè)置要求：除直灌式加壓送風(fēng)方式外，樓梯間宜每隔2~3層設(shè)1個常開式百葉送風(fēng)口；前室應(yīng)每層設(shè)1個常閉式加壓送風(fēng)口，并應(yīng)設(shè)手動開啟裝置。本建筑共設(shè)計(jì)了6套加壓送風(fēng)系統(tǒng)：地下一層防煙樓梯間設(shè)1套加壓送風(fēng)系統(tǒng)；地上防煙樓梯間共設(shè)了3套機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)（1~7層為一個系統(tǒng)，在第2層與第8個系統(tǒng)，在第層與第5層各設(shè)置了常開式百葉送風(fēng)口；11層各設(shè)置了13層與第116個常開式百葉送風(fēng)口；8~12層為一個系統(tǒng)，在第層各設(shè)置了1個常開式百葉送風(fēng)13~17層為一口）；地上合用前室共設(shè)了2套機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)（1~7層為一個系統(tǒng)，8~17層為一個系統(tǒng)，每層均設(shè)置1個常閉多葉加壓送風(fēng)口）。加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于送風(fēng)機(jī)房內(nèi)，其中F0001/樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)、F0005/前室加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于1#送風(fēng)機(jī)房（EL依0.000層），F(xiàn)0002/樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于2#送風(fēng)機(jī)房（EL17.500層）3，F(xiàn)0003/樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)、F0006/前室加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于#送風(fēng)機(jī)房（EL42.000層），F(xiàn)0004/樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)設(shè)置于4#送風(fēng)機(jī)房（EL87.000層）。樓梯間防排煙控制：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)開啟所有樓梯間的全部樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)（F0001-F0004），并在現(xiàn)場設(shè)置手動開啟、50復(fù)位裝置。樓梯間與走道之間的壓差為安裝壓差探測器，Pa，在加壓送風(fēng)機(jī)出口旁通管處設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，當(dāng)樓梯間與走道的相對壓差超過設(shè)定值，每層樓梯間40~發(fā)出信號至電動調(diào)節(jié)閥，開大閥門；反之，則關(guān)小閥門。前室防排煙控制：當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)開啟著火層及其上、下層多葉加壓送風(fēng)口（常閉），并聯(lián)動開啟相對應(yīng)的樓梯間加壓送風(fēng)機(jī)（F0005、F0006）。前室加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)的余壓值為25~30Pa。在加壓送風(fēng)機(jī)出口旁通管處設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，在每層前室安裝壓差探測器，當(dāng)前室與走道的相對壓差超過設(shè)定值，發(fā)出信號至電動調(diào)節(jié)閥控制器，開大電動調(diào)節(jié)閥，反之則關(guān)小電動調(diào)節(jié)閥。3結(jié)束語根據(jù)已有項(xiàng)目結(jié)合規(guī)范講解以上內(nèi)容，可以大概了解門斗、防護(hù)門斗、樓梯間前室的暖通設(shè)計(jì)。根據(jù)門斗與前室的要求不同，不論是建筑、電氣還是暖通的設(shè)計(jì)都是不同的。參考文獻(xiàn)1］GB51251—2017，建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.2］GB50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）［S］.3］GB51283—2020，精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)［S］.4］HG/T20698—2009，化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.5］GB50116—2013，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.6］何錦泉.論建筑火災(zāi)中消防防排煙系統(tǒng)的重要作用［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2016（21）：248.〔編輯馬世駿〕（［［［［［［

-