张志豪
上海水业设计工程有限公司 上海市 200092
摘要： 三合一前室的加压送风系统是消防设计中重要的一个环节，现在常规的设计方案是在三合一前室每个与走道相连的门前设一个顶部下送的加压送风口。本文分析了此方案的技术合理性，并提出了其他供选择的替代方案。
关键词：三合一前室 静压 加压送风 防烟
一、前言
2018年8月正式实施的《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251-2017)对防烟系统设计提出了更为细致的要求。在前室的防烟设计方面，针对不同的前室类型、建筑类型、建筑高度、自然通风条件以及开门数量等，有着不同的要求；同时，前室采用的不同的防烟系统形式和布置方案，也会影响到其所保护的防烟楼梯间的防烟系统设计。
而在不同的前室类型中，有多个门与走道(或房间)相通的三合一前室无疑是最为复杂的一种。
二、三合一前室常用防烟设计方案与分析
所谓“三合一前室”，是指剪刀楼梯间的两个楼梯间和消防电梯共用一个前室，且该前室为候梯厅的前室。由此可见，三合一前室既是共用前室，又是合用前室，再加上其一般有多个门与走道或房间相连，所以其防烟保护的难度最大，设计要求也最高。
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三合一前室示意图
鉴于三合一前室的复杂性，在工程实践中，其防烟系统的设计往往是暖通防排烟设计中的难点，同时也是施工图审查时，图审专家重点照顾的对象。在与众多暖通设计师的探讨中发现，目前普遍能被审图公司接受的三合一前室防烟方案是要求在每个与走道相连的门前设一个顶部下送的加压送风口的形式；而只设一个风口通常不被审图公司认可。因而在图审要求的指挥棒影响下，这种在每个疏散门口顶部设一个加压送风口的方法已经成为了通用做法。
然而这种设计方法是值得探讨和推敲的。从原理上来说，采用自然通风的形式进行防烟，本质是利用良好的通风条件，迅速排出进入到前室或防烟楼梯间的烟气，使前室或防烟楼梯间的烟气浓度始终控制在不影响人员逃生的范围内；而采用机械加压送风的形式进行防烟，原理上是利用风压来阻止烟气进入前室或防烟楼梯间。然而，对风压的利用有动压和静压之分。若三合一前室的加压送风系统，能够做到对每个连通走道的门都设一个正对其送风的加压送风口，那么这种设计无疑是最为理想的，充分利用了静压和动压的双重保险来保护前室。但此方案布置复杂、平面空间占据过多，对于有多个疏散门的三合一前室，在实际工程应用中基本上是不具备条件的。因此，很多设计师和审图专家退而求其次选择在每个与走道相连的门前设一个顶部下送的加压送风口的方案作为替代，而这种设计思路还是立足于利用动压来阻止烟气进入，认为在每个疏塞门设置类似于风幕形式的风口可以更好地阻挡烟气进入前室。
但需要注意的是，采用门前顶部下送的形式，在疏散门口处形成的风压条件与正对门送风有很大区别，向下的气流流速导致疏散门处的静压减小，同时动压也未能有效正对门产生作用，无法正对着走道形成计算所需的门洞断面风速，在着火层人员逃生时疏散门开启的情况下，烟气容易被卷吸入前室。而烟气一旦进入前室，各个连通走道的门前的送风口在前室内部形成的静压反而将烟气往防烟楼梯间推送，当逃生时各楼层防烟楼梯间门大量开启或因物业管理不善平时防烟楼梯间防火门不规范保持关闭的情况，楼梯间内的静压很可能因泄压而小于着火层加压送风的三合一前室，从而导致烟气进入防烟楼梯间。
由上所述，有多个门与走道相通的三合一前室的加压送风系统采用每个门处各设一个顶部下送风口的形式其合理性有待商榷。这种方案并未能在三合一前室内形成一个良好的压力分布以有效地阻止烟气进入前室乃至防烟楼梯间。
三、技术方案合理化探讨
经分析研究，在没有条件设置正对每个疏散门侧送风口的情况下，考虑利用静压来阻止烟气进入三合一前室是更为理想的方式。在满足计算风量和风压的前提下，可采用只设一个顶部加压送风口的方式，且送风口远离任何一个连通走道的门，这将在连通走道的门处形成计算所需的静压值，当人员逃生时将任何一个疏散门开启时，静压将转化成动压向着走道形成计算的门洞断面风速，阻止烟气进入三合一前室。
此方案在原理上利用了动静压的转换来确保三合一前室防烟所需动压的正确作用方向，同时在机械加压系统的布置上也更为简便。具体在布置上，可将唯一的加压送风口布置在尽可能远离每一个连通走道的门的位置，确保每个门处应加压送风气流扩散产生的向下的风速都很低，更有利于静压的形成。当然，因多个疏散门的存在，在计算上风量必须严格保证多个门同时开启时仍能维持足够的压力保护。
四、结论
对于三合一前室的机械加压送风，相比于在每个门处各设一个顶部下送风口的方案，采用只在三合一前室内远离每一个连通走道的门的位置设一个顶部加压送风口的设计方式是更为有效、经济和简便的方案。此方案充分利用了动静压转换来确保在疏散门开启时，有足够的风压和门洞断面风速以阻止烟气进入三合一前室。同时，在布置上也占用更少的空间，简化了设计。在建筑工程设计和图纸审查过程中，设计和审查人员不应拘泥于每个门处各设一个顶部下送风口的方案，而应充分考虑其他技术合理的可替代方案。
参考文献：
[1] 庄晓芸,许宏禊,马伟骏. 高层建筑前室加压送风系统设计与风量控制的探讨[J]. 空调暖通技术, 2019(1):8-14.
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