防火門是指在一定時間內能滿足耐火穩定性、完整性和隔熱性要求的門。它是設在防火分區間、疏散樓梯間、垂直豎井等具有一定耐火性的防火分隔物。火災發生時,在防火門閉門器的作用下,防火門處于關閉狀態,阻止火勢蔓延和煙氣擴散,在一定時間內延長人員逃生時間,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閉。
在人員逃生和疏散過程中,防火門會經常被開啟,若所需的開啟力過大,就會導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。防火門閉門器是為防火門提供開啟力矩和關閉力矩的關鍵裝置,對于其開啟力矩的設計顯得尤為重要。
計算開啟力矩時應考慮的影響因素主要有防火門的規格、防火門閉門器的關閉力矩、防火門各結構之間的摩擦力以及防煙排煙系統風壓等。
在計算開啟力矩時,可建立如下圖所示的力學分析模型。
根據力學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——閉門器的關閉力矩;
Mf——各結構之間的摩擦力矩;
M0——防煙排煙系統風壓產生的力矩;
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——防煙排煙系統提供的風壓。
推導得出開門力的計算公式:
關于ΔP的取值,在GB55036-2022《消防設施通用規范》中相關條文如下:
11.2.5 機械加壓送風系統的送風量應滿足不同部位的余壓值要求。不同部位的余壓值應符合下列規定:
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為25Pa~30Pa。
2、防煙樓梯間與疏散走道之間的壓差應為40Pa~50Pa。
另外,在設計開啟力矩時,還應考慮使用人群的推力大小,若設計開啟力大于人群的推力,同樣會導致防火門無法正常開啟。對于人群推力的大小,應考慮不同的使用環境,根據實際使用情況進行合理的調研、分析與總結,最終得出合理的設計指標。
開啟力矩是防火門閉門器的重要性能指標,在產品設計時應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,為火災救援和人員疏散提供可靠的安全保障!