高层建筑机械加压送风设计概述

摘要：高层建筑是近年来的主导建筑，同时高层建筑的消防也成为社会安全的重要问题，本文就火灾发生时楼梯间及前室的机械加压送风的设计做了概述。

关键词：正压送风 正压送风口 前室 合用前室 正压送风机

abstract：the high-rise building is the leading construction in recent years, and has become the high building fire the important problem of social security, this paper when the fire broke out between the stairs before the room and the design of mechanical pressure air supply is given.

keywords: positive pressure air supply positive pressure air ports room share before before positive pressure ventilator room

中图分类号：tu97 文献标识码：a 文章编号：

随着社会的发展，高层建筑越来越多的出现在城市建设中，对于一幢建筑，消防安全是至关重要的。当建筑某一部位发生火灾时，对非火灾部位及疏散通道等应迅速采取机械加压送风的防烟措施，使该部位空气压力值为相对正压，以阻止烟气的侵入，控制火势蔓延。提供人员疏散所需要的安全通道。

在机械加压送风系统设计当中，首先需要考虑的是哪些部位需要加压送风；其次是确定加压风量，风压，风口的确定；最后需阐述

控制方法。

一、设计人确定建筑物需要机械加压送风的部位应以《高层民用建筑防火规范》（以下简称“高规”）中规定的为准。

不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室。

不具备自然排烟条件的楼梯间及其前室，可采用楼梯间送风的形式。普通前室，靠楼梯间门缝渗入前室的风量将可以继续通过前室与走廊的门缝压入走廊而保持一定的压力梯度。这种情况下，楼梯间设加压送风系统即可，前室不一定要设。

不具备自然排烟条件的楼梯间与有消防电梯间的合用前室，需采用楼梯间及合用前室分别送风的形式。这是因为当前室为合用前室时，因其各种渗漏的缝隙较多，单靠楼梯间门缝的漏风量不足以保证合用前室走廊的门缝形成所要求的压力梯度，故合用前室必须设加压送风系统。而在这种情况下，合用前室送风口形式的不同，其要求的加压送风量也不同。当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。

不具备自然排烟条件的消防电梯间前室需单独加压送风。

采用自然排烟条件的楼梯间与不具备自然排烟条件的前室或合用前室。送风部位为前室或合用前室。

采用自然排烟条件的前室或合用前室与不具备自然排烟条件的楼梯间，送风部位为楼梯间。

建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建

筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和合用前室，无论有无外窗均应采用机械加压送风。

二、加压送风部位确定后需进行加压送风量及风压的确定。

（一）送风量的确定方法可用压差法及公式法计算，算得风量与“高规”中加压风量的取值表进行对比，取较大值。（压差法语公式法在规范解释条纹中有详细解释，在此不做过多阐述）。加压风量的确定有以下几点注意：

层数超过三十二层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。 剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。

当加压送风系统负担层数较少时和采用常闭型加压送风口的前室或合用前室常常易于超压，此时可采用在前室与走道墙之间设置带防火阀的限压装置。

地上地下共用楼梯间时在首层有防火门分隔，故此时楼梯间视为两个楼梯，机械加压送风量应分别计算。此时当地上地下送风量接近时可采用合用风机及风井，送风口采用常闭型电控风口。当两者风量相差较大时，可采用合用风井，分设风机以满足不同风量的要求。送风口采用常闭型电控风口。

前室或合用前室等采用常闭型送风口时，风量计算应计入关闭风口的缝隙漏风量。

（二）风压的确定：

防火门一旦打开，楼梯间及开门前室的压力将瞬时下降，为了防

止烟气侵入，要保持门洞处具有一定的反吹风速应有的最小的压力差值。关于火灾时防烟要求的最小压差值（或最小门洞风速）《高规》第8.3.2条中提出了开门时的门洞风速要求，即”开启门时，通过门风速不宜小于0.7m/s。”还在第8.3.7条中提出了防烟楼梯间与前室的余压要求，即其余压值应符合下列要求：防烟楼梯间为50pa；前室、全用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）为25pa。 具体的风机风压需设计者进行详细的计算以保证疏散的安全，不可盲目按经验取值。

最后设计者需进行加压送风的控制说明：根据楼梯间与前室风口的形式及送风的部位进行各自的控制方式。正压送风控制系统相对简单这里不做详细的阐述，可参阅相关设计手册。

正压送风系统作为一种行之有效的防烟系统，在消防设计中成为重要的一部分。正确的设计是保证安全的疏散的前提。本文概述了正压送风的设计流程及要点。

参考文献

《实用供热空调设计手册》陆耀庆

《20xx全国工程设计技术措施(暖通空调·动力）》

《高层民用建筑防火规范》gb50045-20xx

《采暖通风与空气调节设计规范》gb50019-20xx

第二篇：高层建筑梁式转换层结构设计要点总结

高层建筑梁式转换层结构设计要点总结 作者：万年春

来源：《城市建设理论研究》20xx年第04期

摘要：近年来随着我国经济的快速发展，高层建筑的数量迅速增多，并且体型和功能变化多样，因此对转换高层建筑层结构的需求越来越大。本文首先介绍了高层建筑转换层结构的发展趋势，然后重点阐述梁式转换层结构。

关键词：高层建筑，梁式转换层，结构设计。

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

一、发展趋势

带转换层结构的高层建筑的发展趋势主要体现在以下三个方面：

（1）预应力混凝土转换层。预应力技术的优点很多，比如减小截面尺寸、控制裂缝和挠度、减轻支撑负担等，因此，此结构自重轻，能节省钢材和混凝土，特别适合于建造承垂荷载的大跨度转换层。

（2）钢骨混凝土转换层。钢骨混凝土梁不仅承载力高，刚度好，且在耐久性、塑性和抗震性能方面均优于钢筋混凝土梁。因此，钢骨混凝土梁定位准确，可减少支模，提高施工的速度。目前，钢骨混凝土转换层已在国外广泛使用，但在国内过程中还比较少见。

（3）新型转换结构的应用。“叠层析架结构”由多个单层析架空腹析架和混合空腹析架叠合而成，它有多根截面尺寸较大的弦杆梁，以此来共同承担竖直方向的载荷；同时为了改变竖向载荷的位置和方向，设置了斜腹杆，它相当与拱传力，能够起到卸载作用。

二、转换层结构及设计原则

2.1 转换层的主要结构形式

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3- 20xx）对转换梁的最小高度和宽度作如下规定：框支梁截面的宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度，不宜小于其上墙体截面厚度的2 倍，且不易小于400mm；当梁上托柱时，尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。进行抗震设计时转换梁高不小于其跨度的1/6；非抗震设计时，转换梁高不小于跨度的1/8。随着我国经济的快速发展，高层建筑的数量日益增多，据统计，约75%的建筑采用梁式转换层结构，12%的建筑采用板式转换层结构。转换层的结构形式可以采用梁式、桁架式、板式、箱形等,这些转换层都可以形成大空间,实现结构类型或轴线的转变。其中梁式转换层受力明确设计和施工相对简单,应用最为广泛；同时,在转换梁受力较小部位可以开设合适的洞口,容易满足建筑功能和设

备管线布置的要求。梁式转换层具有设计简单，受力明确，容易施工等优点，因而在剪力墙结构体系中被广泛运用。

2.2 转换层的设计原则

（1）转换层的竖向布置。在进行结构转换的时候，应根据建筑结构的需要灵活进行布置，但必须能保证转换层具有足够的刚度，以免造成过度悬殊。如果是大底盘多塔楼的商住建筑，其转换层最好设置在裙房的屋面层，加大梁板的厚度和尺寸， 避免中间出现刚度小的楼层，提高抗震能力，对框支剪力墙高层建筑结构，7级区曾转换的位置最好不要超过5层，8级区最好不要要超过 3层，如果转换层位置超过时，应研究制定合理有效的措施。

（2）转换层的结构布置。通过研究表明，底部转换层位置高度将决定转换层上下刚度的突变程度，此外，转换层位置越高，简体容易出现受弯裂缝，增大框支柱的内力，其上部附近的墙体容易遭受破坏。因此，转换层的位置越高越不利于抗震。如果底部带转换层结构，就必须设置安全可靠的转换构件。结合工程研究结果和经验，可转换斜撑、大粱、箱形结构等。

（3）转换层的抗震设计。在带转换层结构的高层建筑中，因为设置了不同的层转换，建筑物高度方向的刚度就不均匀了，竖向承载力不连续，传力路线曲折，因此，建筑当中有层转换结构的部分抗震能力就较差。为了保证建筑的安全，应增大转换构件水平地震作用的计算内力，在8级抗震设计时，还要考虑到竖向地震作用的影响。

三、梁式转换层结构的设计及要求

次粱及其剪刀墙由框支主梁承托转换，由于其传力途径通过多次转换，受力也较为复杂。框支主梁需要承受其上部剪力墙和梁传给的剪力，因此容易易受剪的破坏。在有可能发生地震的地区，建筑物必须具有抗震设防，为了进一步为了进一步提高受力性能及其抗震能力，在进行平面结构设计时，应使落地剪力墙与剪力墙和框支墙共同协作受力。

3.1 框支柱的设计与构造要求

一般情况下，由轴压比来进行计算确定框支柱的截面尺寸。在抗震设计时，应该用最大的系数乘以框支柱的柱顶弯矩，并将其放大后进行配筋。对剪力也要作相应的调整，当框支柱少于十根时，而且在一直二层，每层支柱所受剪力至少要取基底剪力的百分之二；如果在三层或三层以上时，至少要取基底剪力的百分之三；如果框支柱多于十根时，框支层在一至二层时，每层每根柱承受的剪力和应该是基底层剪力的百分之二十；如果是三层及三层以上时，其应该取基底层剪力的百分之三十，在对框支柱剪力做相应的调整之后，应相应的对框支柱的弯矩等进行调整，但其支柱轴力可以不做调整。当抗震等级为一级时，其纵向钢筋配筋率应大于百分之一点二，二级时应大于百分之一点零，三级时应大于百分之零点九，四级是应大于百分之零点八。在抗震设计时，纵向钢筋间距应该在八十到二百毫米之间，全部纵向钢筋配筋率应小于百分之四。

3.2 转换梁的设计及要求

通过剪压比的计算可以确定转换梁的截面尺寸，转换梁最好不要开洞，如果需要开洞，洞口最好定在梁中和轴附近。为了提高其抗剪能力，必须对洞口的上、下弦杆采取一定的加强措施。转换梁的混凝土强度等级应大于或者等于C3O。在非抗震设计时，转换梁上，下主筋的最小配筋率应为百分之零点三，而且最好不存在接头，转换梁上部应该有超过百分之五十的主筋沿梁全长贯通，下部主筋要伸入柱内。

3.3 截面设计方法

目前国内在结构设计工作中，通常采用的梁截面转换方法是应力截面设计方法。该方法通过对装换梁进行分析，得到的结果是应力和分布规律，为了能直接运用分析结果，假设不考虑混凝土的抗拉作用，所有拉力由钢筋承担，受压的混凝土强度达到预期设计值。

3.4 托墙形式转换梁截面设计

当转换梁承托上部墙体不开洞时，转换梁将和上部墙体共同工作，深梁将表现出受力特征，这时，应该采用应力截面设计法或深梁截面设计方法，通过计算，确定出其适当的分配位置。此时转换梁跨中的内力较大，底部纵向钢筋最好不要弯起或者是截断，要全部伸进支座。当转换梁所承托的上部墙体是小墙肢时，转换梁上可按照普通截面设计的方法进行计算，纵向钢筋可集中布置子转换梁的底部。

3.5 设计方法的选择

托柱形式转换梁截面设计。当转换梁承托普通框架式，可以按普通的梁截面设计方法进行配筋计算；当其为斜杆框架式，应该按偏心受拉构件进行截面设计。

四、结束语

通过对高层建筑结构的分析得出结论，梁式结构的高层建筑越来越多的被需要，因此我们更应该在思想上引起足够的重视，强化学习和研究，通过合理的设计，提高具有转换层的高层建筑的安全性及合理性。随着现代高层建筑平面复杂多样化，在对转换层进行设计时应结合工程实际情况选择合适的方法。

参考文献：

[1] 曲岩岩.高层建筑梁式转换层结构设计分析[J].科技创新导报.20xx(8).

[2] 张明武.高层综合楼梁式转换层结构设计分析与探讨[J].四川建材.20xx(5).

[3] 朱乐成.如何加强建筑结构分析[J].建材发展方向.20xx(6).

[4] 徐氢清.高层房屋建筑结构分析与探讨[J].中国新技术新产品.20xx(20).

[5] 石永忠.浅谈建筑结构设计分析的基本原则[J].黑龙江科技信息.20xx(2).