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关于消防排烟机中美性能测试差异在哪里?

发布时间:2018-08-08 14:20 文章来源:消防设备研究(转载请注明)

  目前,国内使用的移动式消防排烟机型号和功率各不相同,使用时可根据用户的要求选配。排烟量作为消防排烟机的主要性能参数,被作为选择对比和采购排烟机的重要参考依据。由于各国的排烟机风量测试标准不同,测试装置和测试方法不同,导致了不同测试标准下的排烟量会有差异,差异的大小一直是业界关心的问题。笔者将美国排烟机标准和中国排烟机标准的现状进行调研和对比。

  美国标准

  美国的消防排烟机实行AMCA(美国通风与空调协会)的标准ANSI/AMCA240《正压排烟机风量的测试方法》,排烟性能的测试方法参照ANSI/AMCA210-07《通风机额定性能认证的实验测试方法》中的标准风室测量方法,但在其基础上作了修改,针对消防排烟机的实际使用情况,将排烟机的入口由与测试风机风叶直径相同的封闭风管改成了敞开的标准尺寸的门,如图1所示。

  该消防排烟机测试装置和测试方法是将消防排烟机整机摆放在距离标准风室一定距离的地方进行测试,距离的长短和俯仰角由厂家决定,一般情况下是测试排烟机的最佳安顿位置。消防排烟机和风室之间相对敞开,没有任何障碍物或风管。风室的开口大小根据实际应用现场模拟两种开门情况:一是开一扇门,二是开两扇门。测试结果表明,开两扇门的排烟量要大于开一扇门的排烟量,厂家可根据需要选择一种开门情况进行测试,也可选择两种情况都测。这种改进相对于ANSI/AMCA210,除了测量排烟机本身产生的风量,还包括了卷吸周围的空气产生的风量,测量的风量要远大于参照的标准AMCA210,使用条件也更符合排烟机的真实使用条件。

  

 

  图1风室测量装置

  该测量方法通过调节出口风机的开度、转速获得不同工况下的性能曲线,如图2所示。图2中,x 轴表示风量,y轴表示静压,最终额定风量取值为静压为0时的测量值。该方法考虑了实际通风口截面积的要求,但是将静压为0时的风量作为额定风量,并不能代表实际排烟操作过程中的有效风量,因为没有考虑实际测试房间空气流产生的正压。

  

 

  图2风量-静压曲线

  中国标准

  中国在2011年颁布并实施了强制性国家标准GB27901-2011《移动式消防排烟机》,其中的排烟性能测试方法完全参照国家标准GB/T1236《工业通风机用标准化风道进行性能试验》中的风管测量方法实行,而该标准GB/T1236等同采用的是国际标准ISO5801-1997。其测试装置和方法是要求将排烟机的风叶拆下,安装在符合标准要求的封闭风管中,进行规定长度的整流后测量其动压、静压,最后再换算成风量。风管测试装置如图3所示。

  

 

  图3风管测试装置

  标准对比

  AMCA240与GB27901测试方法对比

  美国标准在标准风室条件下进行,额定排烟量是在理想环境下得出的最大值。中国标准排烟机风量测量采用的是工业风机标准的风管测量,与排烟机的实际使用情况不相符,比真实排烟量要小。为了对比排烟机排烟量的实际大小,选取了中国和美国排烟机产品中功率相当的两种排烟机进行测试,建立了统一试验条件,采用相同的计算方法对比实际排烟量,如图4所示。图4中,左侧为美国生产的排烟机,右侧为国产排烟机。

  

 

  图4测试排烟机样机

  (1)试验条件。试验在长5800mm、宽6070mm、高3500mm的测试房间进行。排烟机放在测试房间门口进行送风,打开房间窗户进行排烟,如图5所示。门的尺寸为宽0.9m、高2.0m,窗尺寸为宽1.14m、高1.45m。试验采用双向探针测量排烟口(窗口)上、中、下三点的动压。对测量结果利用相邻平均法进行平滑处理。风速计算见式(1)所示。

  

 

  式中:v为风速,m;K 为修正系数,通过风洞试验标定;Δp 为动压,Pa;ρ为空气密度,kg/m3。

  排烟量q为风速和排烟口面积的乘积。该方法更接近排烟机实际的使用条件。

  (2)对比结果。在同一试验条件和测量方法下测量的排烟量为实际排烟量,测量结果表明被测试的2台消防排烟机的实际排烟量基本相当,采用美国标准的美国生产的排烟机额定排烟量为实际排烟量的1.5倍,而采用中国标准的国产排烟机额定排烟量为实际排烟量的0.5倍,对比结果如表1所示。

  

 

  图5试验现场图

  

 

  表1试验结果对比

  结论和建议

  中国、美国排烟机测试标准完全不同,美国的标准针对了排烟机的具体使用情况(摆放在测试房间门口),建立了标准风室进行排烟量测量,但由于其测量方法过于理想化,测量的值比实际的排烟试验值高出很多。我国的排烟机风量测量采用的是工业风机标准的风管测量方式,与排烟机的实际使用情况不完全相符,不能反映真实的排烟量,比真实排烟量小很多。因此,排烟机的主要性能参数———排烟量并不能衡量和比较排烟机的性能优劣。因此,建议我国相关部门尽快开展消防排烟机的排烟测试标准的制订工作,统一国内外的排烟机测试标准,同时给用户提供真实合理的排烟量数据,方便比较排烟机的优劣,根据合理准确的性能参数制定切实有效的排烟战术。

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