余压监测系统在高层住宅中的应用方案
安科瑞 崔远航
本文介绍了余压监测系统的基本结构和功能，分析了高层民用建筑设置系统的优点和必要性，总结了高层建筑楼梯间、前室、前室、走道之间余压的功能，使监测区域余压稳定在国家规范要求的范围内，确保火灾发生时高层建筑人员的安全疏散。
关键词：余压监测系统；余压控制器；余压探测器；高层住宅；
建筑物发生火灾时，防烟楼梯井、避难走道及其前室是人员疏散的生命通道和消防人员扑救的通道，需要保证其防烟性能要求。从防烟的角度来看，机械加压送风系统的余压值过低，不利于防烟，所以余压值越高越好。但由于疏散门的方向是向疏散方向打开，加压送风力的方向与疏散门的方向正好相反。如果余压值过高，楼梯间与前室、前室与走道之间的疏散门两侧压差过大，导致疏散门无法正常打开，影响疏散和消防人员救援。显然，加压送风系统的设计应以安全疏散为基础。
该项目位于江苏省昆山市，基地位于香花路。地上有14栋14层楼~19层高层住宅。总建筑面积146354平方米，其中地上住宅9177.地下505874平方米.80平方米，地下空间的主要功能是住宅车库和地下二层。本工程高层住宅为一、二级高层，耐火等级为一、二级。下图为项目余压监测系统的设计图。
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，大中城市建筑的高度和体积不断增加。建筑面积达到数十万平方米，给消防应急疏散设计带来了许多新问题。一旦这些建筑发生火灾，人员疏散问题是首要任务。
在火灾过程中，大量的烟雾会迅速扩散。据统计，在各种火灾事故中，绝大多数人员伤亡是由烟气窒息、中毒、无法安全疏散造成的。在火灾事故中，大多数伤亡人数也在中毒、窒息和晕倒后被火灾烧死。从这些火灾事故中，我们可以看到防止排烟在高层建筑消防安全中的重要地位。
目前，压力供气系统本身无法判断压力区域是否保持一定压力或压力泄漏过大，压力不符合标准，不能发挥烟雾作用，或压力过大，导致疏散门堵塞，因此如何及时检测压力区域压力条件，调整压力风量，使楼梯间和前室保持相对稳定的余压成为关键，因此设置余压监测系统是确保火灾中合理使用压力供气系统的必然选择。
国标 GB50016-2014《建筑设计防火规范》 JGJ-16-2008《民用建筑电气设计规范》GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》 GB《建筑防烟排烟系统技术规范》等1251-2017标准中有明确的相关规范。
3.1.1 自然通风系统或机械加压送风系统应根据建筑高度、使用性质等因素进行设计。
3.1.2 建筑高度大于50m公共建筑、工业建筑和建筑高度大于100m防烟楼梯间、独立前室、共用前室、共用前室、消防电梯前室应采用机械加压送风系统。
3.4.4 机械加压送风量应符合从走廊到前室到楼梯间的压力增加分布，余压值应符合以下规定：
1 前室、封闭避难层(间)和走道之间的压差应为25Pa~30Pa;
2 楼梯间与走道之间的压差应为40Pa~50Pa;
3 当系统余压值超过阈值时，应采取泄压措施。
5.1.4 机械加压送风系统应配备测压装置和风压调节措施。
机械加压送风应设置独立的防烟设施：
防烟楼梯间、消防电梯间前室或共用前室，无自然排烟条件。
采用自然排烟措施的防烟楼梯。
封闭避难层(间)。
机械加压送风的防烟楼梯井和共用前室应分别设置送风系统。当需要共用系统时，应在通往共用前室的支风管上设置压差自动调节装置。
除计算不利环管压头损失外，机械加压送风机的余压仍应有余压。其余压值应满足以下要求：
40个防烟楼梯间Pa到50Pa。
前室、共用前室、消防楼梯间前室、封闭避难层(间)为25Pa至30Pa 。
余压监测系统由余压监测器(主机)、余压控制器、余压探测器、风阀执行器、系统监控专用软件等部件或全部设备组成，系统网如下图所示。
设计原则：
①消控中心设置余压监控器(主机)；
②余压控制器设置在风机箱内，控制器/风阀执行器与送风机的比例为1:1；
③前室设置余压探测器时，每个前室设置一套；楼梯口设置时，楼梯间和高度设置一套。
本系统单台余压监控主机支持2路RS485通信电路，每个电路可连接32个余压控制器。2200年余压监控主机V交流电源供电，电源线缆采用NH-BV-3×2.5mm电缆由消防控制室消防电源提供。监控主机提供余压控制器DC24V采用电源、电源线NH-BV-3×2.5mm2电缆。余压监测器通过CAN/RS-485总线将各点监控信息上传到消防控制室图像显示装置，采用通信线NH-RVSP-2×1.5mm2。
采用余压控制器DC24V集中供电。余压控制器与余压探测器之间的通信距离为500m，线型NH-RVSP-2×2.5mm2.余压控制器可配备120个余压探测器。余压探测器的设置应确保防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或共用前室、避难走道前室、避难层（间）之间的余压值能够在余压监测器或消防控制室实时显示。
余压监测器(主机)设置在有人值班的消防控制室内，通过通信总线和电源总线与下端余压控制器连接。余压控制器安装在每个加压风机配电控制箱中，通过通信总线与余压探测器连接并输出DC24V与空气阀执行器连接，余压控制器向空气阀执行器发出指令，控制调整电动旁通泄压阀的开闭角度，调整余压值。余压控制器与余压探测器连接，每个余压探测器都可以设置地址码。余压探测器从各安装位置收集余压信号，上传至余压控制器，余压控制器上传至余压监测器（主机），控制风阀执行器调整电旁通压力阀的开闭角度，调整疏散通道出口的余压值。
整个系统功能完善、探测精度高、可靠性高、简单实用、性价比高。
1)余压监测器(主机)
2)余压控制器
3)余压探测器
余压探测器主副面板成对配套使用
4)风阀执行器
它还可以满足用户的需求AcrelEMS企业微电网能效管理平台或者火灾自动报警系统进行数据交换及共享，整个系统设计方案如下图：
●探测器安装
包括余压探测器ARPM-S/1余压探测器和ARPM-S/2余压探测器副面板用于检测疏散通道的压力状态，并上传到余压控制器。每层防烟楼梯间前室或共用前室设置一套；楼梯间和?每个高度设置一套。探测器采用通用的86箱安装方式，水平安装孔距为60mm。用橡胶软管连接到低压气嘴，软管的另一端连接到低压区域，探测器的工作电源为15~28VDC。
安装示意图如下图所示：
安装安装现场图：
安装间安装现场图：
●安装余压控制器
标准导轨安装一般安装在风机箱内，与送风机基本1:1关系。
●安装风阀执行器
风阀执行器与风机按1:1的比例设置，现场安装如下图所示。
●主机安装
主机的安装方法是壁挂式安装。主机四个安装脚用膨胀螺钉固定，安装在社区消防控制室。整个系统可实时监控。现场安装如下图所示。
余压监测系统是集工业计算机技术、通信、电磁干扰、数字传感技术和消防二线为一体的智能系统。采用高灵敏度压力信号传感器，24小时实时自动检查，收集压力区域的压力变化状态，发出过压等故障的报警信号记录。当防烟楼梯间或前室余压值达到过压监控值时，余压探测器发出报警信号，余压控制器打开加压风机风管上的电动旁通阀泄压;余压回落到正常区间值后，探测器发出信号，控制器关闭旁通阀，通过控制风阀驱动器的开启角度，保持余压值稳定在国家规范要求的区间值内，系统具有实时性、数字化、智能化，自动化，连续动态监控的特点。余压监控系统保证了火灾发生时消防疏散通道的通畅，为大型高层建筑的安全运行和人民生命财产安全保驾护航。