防火門是指在一定時(shí)間內(nèi)能滿足耐火穩(wěn)定性、完整性和隔熱性要求的門。它是設(shè)在防火分區(qū)間、疏散樓梯間、垂直豎井等具有一定耐火性的防火分隔物?;馂?zāi)發(fā)生時(shí),在防火門閉門器的作用下,防火門處于關(guān)閉狀態(tài),阻止火勢蔓延和煙氣擴(kuò)散,在一定時(shí)間內(nèi)延長人員逃生時(shí)間,確保人員的安全疏散,在人員通過后防火門閉門器使防火門能夠自動關(guān)閉。
在人員逃生和疏散過程中,防火門會經(jīng)常被開啟,若所需的開啟力過大,就會導(dǎo)致開門困難甚至無法開門的情況,不利于人員逃生和疏散,十分危險(xiǎn)。防火門閉門器是為防火門提供開啟力矩和關(guān)閉力矩的關(guān)鍵裝置,對于其開啟力矩的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
計(jì)算開啟力矩時(shí)應(yīng)考慮的影響因素主要有防火門的規(guī)格、防火門閉門器的關(guān)閉力矩、防火門各結(jié)構(gòu)之間的摩擦力以及防煙排煙系統(tǒng)風(fēng)壓等。
在計(jì)算開啟力矩時(shí),可建立如下圖所示的力學(xué)分析模型。
根據(jù)力學(xué)分析及受力平衡條件,可得出以下公式:
式中:
Mk——開啟防火門所需的力矩;
Mc——閉門器的關(guān)閉力矩;
Mf——各結(jié)構(gòu)之間的摩擦力矩;
M0——防煙排煙系統(tǒng)風(fēng)壓產(chǎn)生的力矩;
F——防火門的開啟力;
W——防火門門扇的寬度;
d——防火門把手與防火門門扇外邊緣的距離;
H——防火門門扇的高度;
ΔP——防煙排煙系統(tǒng)提供的風(fēng)壓。
推導(dǎo)得出開門力的計(jì)算公式:
關(guān)于ΔP的取值,在GB55036-2022《消防設(shè)施通用規(guī)范》中相關(guān)條文如下:
11.2.5 機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量應(yīng)滿足不同部位的余壓值要求。不同部位的余壓值應(yīng)符合下列規(guī)定:
1、前室、合用前室、封閉避難層(間)、封閉樓梯間與疏散走道之間的壓差應(yīng)為25Pa~30Pa。
2、防煙樓梯間與疏散走道之間的壓差應(yīng)為40Pa~50Pa。
另外,在設(shè)計(jì)開啟力矩時(shí),還應(yīng)考慮使用人群的推力大小,若設(shè)計(jì)開啟力大于人群的推力,同樣會導(dǎo)致防火門無法正常開啟。對于人群推力的大小,應(yīng)考慮不同的使用環(huán)境,根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行合理的調(diào)研、分析與總結(jié),最終得出合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
開啟力矩是防火門閉門器的重要性能指標(biāo),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素的影響,只有充分評估才能確保防火門的正常使用,為火災(zāi)救援和人員疏散提供可靠的安全保障!