高层建筑发生火灾时，防烟楼梯间是高层建筑内部人员唯一的垂直疏散通道。对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室，合理地设置机械加压送风系统是阻止烟气向楼梯间、前室扩散，确保建筑内人员顺利疏散必不可少的防烟措施。但加压送风系统的区域超压是十分危险的。前室或楼梯间压力过大，疏散门开门困难或不能开启，影响人员安全疏散。
防止超压的方法有3种：
一是采用余压阀控制超压；
二是设置变速风机及3051压力变送器；
三是设置旁通阀及压力（差）传感器。
其中采用余压阀的方法比较常规，不需电气控制，所以不再赘述；由于JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》13.9.6条规定“消防设备的控制回路不得采用变频调速器作为控制装置”，故设置变速风机及3051压力变送器的方法不能应用在设计中；设置旁通阀及压力（差）传感器的方法，可供借鉴的案例不多。
项目概况
本工程为棚户区改造，共有7个地块，总建筑面积108万m2，共97栋高层住宅。现以其中一栋住宅为例，该楼座为一类高层建筑，地下1层，地上28层，建筑主体高度86m。每门栋有剪刀楼梯、防烟楼梯前室及合用前室，不具备自然排烟条件。
根据暖通专业规范要求，高层建筑不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室应设置独立的机械加压送风防烟设施。本楼座剪刀楼梯间合用一个风道，送风口分别设置（GB51251-2017《建筑防烟排烟系统技术标准》3.1.5条第3款规定：当采用剪刀楼梯时，其两个楼梯间及其前室的机械加压送风系统应分别独立设置）。在本楼的防烟楼梯间和前室各设置了1套机械加压送风系统；本小区高层住宅大多每栋均设有2套机械加压送风系统，并均采用了旁通阀及3051压力变送器控制。
暖通专业对加压送风系统的控制要求
相关规范要求
GB51251-20173.3.6条规定：“加压送风口的设置应符合下列规定：1除直灌式加压送风方式外，楼梯间宜每隔2层～3层设一个常开式百叶送风口；2前室应每层设一个常闭式加压送风口，并应设手动开启装置；3送风口的风速不宜大于7m/s；4送风口不宜设置在被门挡住的部位。”
GB51251-20173.4.4条规定：“机械加压送风量应满足走廊至前室至楼梯间的压力呈递增分布，余压值应符合下列规定：
1前室、封闭避难层（间）与走道之间的压差应为25Pa～30Pa；
2楼梯间与走道之间的压差应为40Pa～50Pa；3当系统余压值超过最大允许压力差时应采取泄压措施。最大允许压力差应由本标准第3．4．9条计算确定。”
GB51251-20173.4.9条条文说明指出：“对于楼梯间及前室等空间，由于加压送风作用力的方向与疏散门开启方向相反，如果压力过高，造成疏散门开启困难，影响人员安全疏散；另一方面，疏散门开启所克服的最大压力差应大于前室或楼梯间的设计压力值，否则不能满足防烟的需要。”
采用旁通阀控制加压送风正压值
旁通阀控制正压值的设计原理图如图1所示。该方法是在加压送风机出口设一个电动旁通阀泄压，通过设置3051压力变送器对系统动态控制。对于楼梯间，由于余压控制区域为一个上下连通的空间，可在楼梯间适当的位置设置一个3051压力变送器，一般取系统所承担的楼梯间1/3高度处。对于前室，由于余压控制区域为每层独立的不连通区域，需在每层设置3051压力变送器，控制加压风机出口处的旁通泄压阀。
旁通阀控制加压送风正压值原理图
设置旁通阀及3051压力变送器控制系统
设置3051压力变送器，同时配置压差控制器，检测前室与走道、楼梯间与走道的压差值。当压差值达到设定值时（前室与走道25～30Pa，楼梯间与走道40～50Pa），压差控制器输出开关信号，开关信号接入位于楼顶的控制箱，通过控制箱控制旁通泄压阀的启动和停止，实现加压送风泄压目的。
电气控制方法探讨
采用加压送风机成套控制箱方法
采用加压送风机成套控制箱方法参照山东省建筑标准设计图集L13D703《绿色建筑设备节能控制与管理》做法，将设于楼梯间或前室的3051压力变送器信号传至正压送风机智能控制器，调节电动对开多叶调节阀的开度，以保证楼梯间正压值维持在45Pa、消防电梯前室正压值维持在27.5Pa。
该方法未明确具体控制逻辑细节、实现方式，以及与火灾自动报警系统的关联等内容，仅有外部接线示意。如何根据风压传感器的数值控制调节阀的开度未有表达。控制箱由成套厂家提供，报价较高，相对于本工程97栋楼的规模，项目成本无法承受。关于压力（差）传感器具体数值与调节阀开度的关系要求，暖通规范及所采用的图集尚无明确界定。该方法当时存有争议：具体控制效果缺少可靠的案例数据支撑；征寻市场项目应用情况，尚未得到产品的消防鉴定、验收报告等有效评价。
采用压力开关+LOGO！控制器方法
压力开关取代3051压力变送器
对于消防电梯前室或合用前室，由于余压控制区域为多个上下不贯通的空间（每层前室），需要在每层前室设3051压力变送器（探头一侧设于前室，另一侧设于过道，压差设定值为25Pa），当加压送风系统控制区域超压时，电气控制器根据实际压差值与设定值的差异打开旁通阀，泄压使前室正压降为设定值。由于本工程为棚户区改造，且规模大，3051压力变送器控制泄压阀造价过高，甲方无法承受，该系统迟迟未安装，工期延误。
最终本工程采用了较为廉价的压差探测开关来代替，该装置结构简单，有3个触点开关，仅输出两种开关状态：在高于设定值10％时，触点1、3闭合，实现驱动器控制电机正转，带动泄压旁通阀打开；低于设定值10％时，触点1、2闭合，实现驱动器控制电机反转，带动泄压阀关闭；当压差处于设定值+10%~-10%内，处于控制死区，旁通阀停留在原位。
本工程系统组成
封闭式防烟楼梯间及前室设置有机械加压装置（正压送风机）、正压送风口、旁通阀，传感器为压差探测开关，控制器选用LOGO!230RC可编程控制器，加扩展模块LOGO!DM16230R（16点AC220V输入），组成方式如图3所示。
图3压力开关+LOGO！控制器方案原理图
实施中采取的措施
为方便布线，每层楼敷设一根KVV7×1.5控制电缆及接线盒，将两个压差开关接入接线盒，沿竖井引至屋顶旁通阀控制箱。
所选用的旁通阀驱动器的开关行程时间尽量大，现场测试最理想的是旁通风门驱动器转动60s后，前室压差应有10％改变。经过反复测试，选用的旁通阀驱动器一般行程时间为120s，即有效行程范围为50％，正常工况下旁通阀约停留在30％～80％开度，对于风管系统来说近似于连续调节的状态，则避免了突然开大或关小而引起大的压力波动或失控。
存在问题
现行相关规范标准未见有针对调节阀、传感器的安装调试、验收标准等要求，对3051压力变送器的环境条件亦无明确规定。电动对开多叶调节阀的开度与压力值的对应关系无明确界定（比如复位压力值欠缺明确要求，调节阀位于风道旁路上，不必模拟量控制），但相关专业控制要求不明确，以致电气控制自行揣摩，欠缺根据。
30513051压力变送器管径较小（几毫米），若不能及时维护清理，易堵塞，且运行故障状态无监视、检测的规定要求；而一般消防设施、设备均有运行、故障等检测、监视规定及型式检测报告等要求。如果现场安装的传感器丢失、维护管理不到位，着火时能否正常使用，准确显示压力数值，都是未知数。
采用3051压力变送器控制前室及楼梯间压力，电气的几种控制方式均较为复杂，主要是如何控制失效风险。目前，市场上陆续推出的正压送风余压监控系统等产品，正在逐步成熟和完善；但还需积极推动相关的消防产品鉴定、消防验收等各环节。具体设计中，相关专业须精心配合，明确传感器的型号规格、设置位置、环境影响因素、旁通阀是模拟量控制还是开关量控制、电气控制实现方式的确认，施工、消防验收难度等方面，均需仔细考量。
火灾报警系统主机控制方法
本方法采用火灾自动报警系统（FAS）主机作为控制器，联动控制旁通阀开启和关闭，动态平衡封闭式防烟楼梯间与其楼梯前室、前室与过道之间的压力，使压差不超过设定值，避免影响人员推不动防火门而影响逃生效率。
功能实现
当火警确认后，FAS系统转为自动状态，先后打开楼梯间和前室内的正压送风口及正压送风机。
楼梯间内实时压力Pi增大，对其楼梯前室形成正压，当其压差大于临界值Pa后，逃生人员很难推开前室至楼梯间的防火门。所以设定当Pi＞Pa时，3051压力变送器输出无源闭合信号，由FAS系统的监视模块接收该无源闭合信号，同时联动控制模块打开常闭泄压口（旁通阀）。
随着压差的降低，当Pi≤Pa时，3051压力变送器输出无源开路信号，该监视模块接收该无源开路信号，并保持FAS系统在自动状态下，无需复位FAS主机，即可自动停止联动控制模块，使泄压口自动关闭。
由于泄压口关闭，压差继续上升，从而实现系统的动态平衡。
前室与过道之间的差压控制过程同上。
火灾报警系统主机控制方案存在问题
电动旁通阀的动作，火灾报警系统能否提供足够容量存疑。
2012版天津市暖通专业设计图集12N5-1《通风与防排烟工程（建筑通风与防排烟设计分册）》要求的电动对开多叶调节阀，顾名思义应是模拟量控制，火灾报警系统无法提供信号；即使做成开关量控制，也会过于复杂，成本过高，复杂的控制，其可靠性会大大下降。
FAS系统难于实现循环控制，需要外接复杂的继电器才可能实现。
继电器在消防系统中的可靠性无法保证。
复杂的逻辑控制存在不稳定性。
专用功能的泄压口和3051压力变送器作为消防设备，尚缺产品鉴定标准。
通过FAS系统联动实现循环开闭旁通泄压阀，存在设备难于通过验收、控制复杂、可靠性差、费用高的问题。
