在緊急疏散門尺寸一定的條件下，閉門器開啟力矩、門兩側(cè)空氣壓差將決定開門力的大小。本文分析確定了允許壓差和人群大推力，采用控制因素法，討論閉門器開啟力矩對開門力的影響，給出提高緊急疏散門開啟可靠性的建議和方法。

1 開門力和中國人群大推力

作用在緊急疏散門門軸上的開門力F需要克服兩個反方向的力，一個是加壓空間空氣壓力差作用于門扇上的力，另一個是閉門器的反扣力，根據(jù)力矩概念，建立開門力數(shù)學(xué)模型：

此數(shù)學(xué)模型假設(shè)開門力全部作用在拉手上。當(dāng)開門力不超過人的大推力時，才能保證疏散人員能夠順利進入加壓空間。一個人的推門力，則取決于此人的力量、拉手位置、地板與鞋之間的摩擦、開門方式等因素。美國消防協(xié)會（National Fire Protection Association）制定的標(biāo)準(zhǔn)《防火規(guī)范》（NFPA Standard 1-Fire Code）14章對疏散通道中緊急疏散門開啟力給出以下數(shù)值，“打開逃生設(shè)施任意門的力不應(yīng)超過133 N”，這相當(dāng)于13.6 N的力。兒童的手臂無法產(chǎn)生這樣大的推力，小女孩的小推力為46 N，老年婦女的小推力只有83 N。這一數(shù)值更適合工業(yè)門及商業(yè)門，對民用住宅建筑而言此值偏大。

目前，中國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)對人群大推門力還沒有明確規(guī)定。《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》提出疏散時加壓空間緊急疏散門推門力不大于10 kg，即98 N，這一限值的人群對象主要為婦女。DGJ08-88-2006《上海市建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》采用110 N作為我國人群大推門力。《機械設(shè)計手冊》第六卷給出中國成年男女站姿手臂的推門力限值為113 N，此值源于人機工程試驗數(shù)據(jù)。考慮國內(nèi)外人員體質(zhì)差異、數(shù)據(jù)的普遍適用性，本文以113 N作為我國人群的大推力。

2 壓差和開啟力矩

正壓區(qū)域某一規(guī)格的緊急疏散門開門力取決于壓差和閉門器開啟力矩。門兩側(cè)的壓差就等于空氣流過門縫時的局部阻力。

（1）火災(zāi)時，煙氣水平方向流速為0.3～0.8m/s，垂直方向擴散速度為3～4m/s，可根據(jù)式（2）計算出阻擋煙氣擴散的小壓差為25 Pa。從防煙角度而言，25Pa及以上的正壓都可以滿足防煙要求，且越高防煙效果越好。但人員逃生總是會打開門的，過高的壓差可能導(dǎo)致開門困難甚至打不開門。因此，從疏散角度而言，送風(fēng)形成的壓差存在一個上限，此上限稱為大允許壓差。值得注意的是，大允許壓差并不是一個定值。開門力大小決定于門兩側(cè)壓差和緊急疏散門閉門器開啟力矩兩個因素。在確定的人群大推力下，一個閉門器開啟力矩對應(yīng)一個大允許壓差。閉門器開啟力矩越大，允許正壓值就越小（但不能小于25Pa）。閉門器開啟力矩越小，壓差就可以增大。

對于理論計算，只要確保壓差與開啟力矩（也稱自閉配件反扣力）耦合作用下的開門力不超過人群大推力即可。這意味著每一個設(shè)計方案都需要根據(jù)門的規(guī)格、區(qū)域正壓值和閉門器參數(shù)等逐一校驗開門力，極不現(xiàn)實。

可行的辦法是給出一定的壓差和閉門器允許開啟力矩范圍。范圍內(nèi)，所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的疏散門均應(yīng)滿足開門力限值要求。為了促使樓梯間內(nèi)的加壓空氣向走道流動，發(fā)揮對著火層煙氣的排斥作用，要求樓梯間的空氣壓力大于前室的空氣壓力，前室的空氣壓力大于走道的空氣壓力。現(xiàn)行GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》給出的設(shè)計壓差范圍為防煙樓梯間40～50Pa。前室或合用前室25～30Pa。

在滿足疏散要求的前提下，建議避免選用大尺寸緊急疏散門。大尺寸緊急疏散門受力面積大，開啟力矩相對較高。對于住宅建筑，考慮老弱婦幼單獨逃生的概率較高，應(yīng)選用0.9 m寬度以下疏散門，將所需開門力控制在平均98 N，通過增加出口數(shù)量的方式達到疏散要求。

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