高层建筑地下车库通风及防排烟设计探讨

更新时间:2024-03-10 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:通过《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97),探讨了地下地下车库机械通风与排烟系统的关系,列举了地下车库机械送风与消防排烟的设计方式,地下车库机械排风量计算方法及设计中注意事项
关键词:高层建筑 地下车库 通风 防排烟 设计

一、设计依据

1997年10月5日,国家技术监督局与建设部联合发布了《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97),并宣布于1998年5月1日起实施。此规范中有的规定足以改变设计人员对地下车库排烟设计的习惯思路,既可使设计大大简化,又可使车库日常排风和火灾排烟简单地合二为一。

二、地下车库机械通风与排烟系统的关系

1、地下停车场通常是一种半封闭或封闭的大空间建,由此,要同时设置机械排风系统、机械排烟系统和送风系统(自然补风或机械送风),或机械排风系统兼排烟系统和送风系统。
2、关于气流组织,建议下部排出2/3风量,上部排出1/3风量,排风口布置要均匀,尽可能靠近车尾部,应使在任何地方的烟雾都不能聚集不散。
3、地下停车场的通风排烟系统应独立设置,不应与上层通风或空调系统混为一个系统。
4、送风方式通常有两种方式,即自然补风和机械送风。对于南方地区的地下1层停车场,从节能和降低初投资角度看,应尽量利用车道自然补风方式。车道补风要注意车道进口速度,一般应小于0.5 m/s,以保证汽车进出车道不受影响。对于严寒地区,一定要设置机械送风系统。在冬季要送热风,其送风系统要采取有效的防冻措施,这是严寒地区地下停车场送风系统中很重要的问题,应引起设计者的充分注意。
5、于严寒地区的地下停车场通风设计,应充分考虑排风的热回收问题。另外,在条件许可时,可考虑利用地面上的商场、开敞式办公室等公共建筑的空调排风作为地下停车场的补风系统。
6、严寒地区的地下停车场的进出口处应设置大门空气幕,并应注意大门空气幕的防冻问题。
7、地下停车场通风系统的送、排风机可选用轴流风机、离心风机或斜流风机。而电机宜选用防爆电机。为了防止停车场内空气外泄,运行中应保持停车场处于负压状态,因此,排风机与送风机宜联动,以防止单独开启送风机,造成地下停车场内处于正压状态。
8、排风、送风、排烟三者应同时考虑,尽理简化系统。通过多年的研究和实践证明,这种复合系统不仅在技术上是可行的,而且在经济上也是节省的。这种系统平时作为机械排风系统用,火灾时,又用为机械排烟系统用。鉴于此,这是必须提出平进机械排风系统与火灾时机械排烟系统二者如何处理的问题。

三、地下车库机械送风与消防排烟的设计方式

1、系统的设计和布置以机械排风为主,只考虑系统能够作用的最大范围及保证上、下部各1/3和2/3排气量的要求,没有考虑防火分区与防烟分区的要求,认为机械排风系统可代替排烟系统。平时排气,火灾时排烟。
2、系统的设计方式与上面相同,不同的是考虑了防火分区,将系统布置控制在防火分区内。
3、系统设计方式与前面相同,但考虑了机械排风量与排烟风量的不同,排风量按换气次数6一8次计算,排烟风量按防火分区源于:标准论文格式www.808so.com
面积60m3/(h﹒m2)计算。
4、系统设计既满足排风功能,又满足了排烟功能,在消防要求上既能满足防火分区,又能满足防烟分区,若只有一个防烟分区在防火分区内,则按60m3/(h﹒m2)计算排烟风量,若有多个防烟分区,则用最大分区面积乘以12Om3/(h﹒m2)进行计算。风机则考虑两台并联设置,并在风机入口处设280℃时能自闭的防火阀。
5、设计原则和功能因素同上条,但在上排风支管与下排风支管上均设置防烟排烟防火阀和防烟防火阀进行排烟的控制,平时能通畅排除废气;火灾时,着火点所在分区防火阀仍然开着,而随烟感信号,消控中心指令其他分支管上的防火阀关闭,这样就保证了起火点所在的防烟分区顺利地排烟。
6、这是一种经常应用在地下小型车库中的设计方案,即在地下车库中设计了排风与排烟兼用系统,方法与以上同,采用双速轴流排烟风机,而利用车道进行自然送(补)风,这种设计方式符合节能的要求,车道补风要求车道断面风速要小于0.5m/s,以保证进出车道不受影响。
7、在上条的设计原则上,如果车道较长且弯道较多或采用车道补风风速超过0.5m/s时,则应采用机械送风系统,为保证地下车库内保持微负压,一般机械送风量按机械排风量的85%~95%计算。
上述七种设计方式,供设计时参考选用。

四、地下车库机械排风量计算方法

地下车库按换气次数计算排风量有时满足不了要求,现提出新的更切合实际的计算方法,即质量平衡法。
1、汽车尾气排放量
地下车库内有害物为汽车尾气,其排放量与车种、车型等有直接关系,地下车库停放的大都为小轿车、面包车、吉普车及小型工具车等,汽车进入地下库时均以慢速行驶,查其尾气量。
2、有害物源计算公式
为了简化计算可将车型分成四类:国产小轿车和面包车、进口小轿车和面包车。有害物源强度与停车车位数,车位利用率、单位时间排气量和汽车发动机在车库工作时间成正比,由此可得出汽车排放有害物源强度的公式,汽车尾气排气量国产车是在排气温度为550℃时,进口车是在500℃时的排气量,而检测汽车排放有害物浓度时尾部气温为常温20℃左右。为使数据一致,应对有害物源强度计算公式进行温度修正,其计算公式如下:



式中:L——停车场内汽车排气总量;
Ln——n类汽车排气总量,m3/h;
W——停车总车位数,台;
Dn——n类车停车总辆数的百分比;
S——车库的停车车位利用系数,即单位时内停车辆数与库内车位数的比值;
B——n类车单位时间的排气量,l/(min•台);
T——每辆车在车库内发动机工作时间,min,一般取t=6min;
T1——汽车的排烟温度,K(国产车:T1=823;进口车T1=773K);
T2——常温(地下车库库内库温),K,一般取T2=293K;
3.地下车库的排风量计算:
(l)地下车库内有害物的排放量:汽车尾气成份有CO、Nq、CO:等,通过有关资料及其实测数据分析,只要按CO浓度要求计算车库的排风量,其它有害物亦能满足浓度要求,CO排放量可按下式计算:
式中:G一地下车库排放CO量,mg/h;
Cn——类汽车排放CO的平均浓度,mg/m3;
Ln——n类汽车排放气体总量,m3/h。
(2)地下车库的排风量计算方法

式中:L——地下车库的排风量,m3/h;
C——地下车库内CO的允许浓度mg/m3,据(工业企业设计卫生标准)(36—39)取C=l00mg/m3;
Co——地下车库的送风中CO的浓度值,mg/m3,一般取2.5~3.0mg/m3。

五、设计注意事项

1.应划好防火分区与防烟分区,排烟风量的计算、系统的配备、大小及风机的选择与此有关,防烟分区的划分原则,是使系统的配备和排烟风量计算合理。
2.要处理好机械排烟风量与防火分区,防烟分区的面积和机械排烟风量的关系。
3.系统布置既要满足机械排风功能又要满足机械排烟功能,同时后者更为重要。
4.在能满足排烟控制的条件下,系统防火阀的设置越少越好。
5.系统风机的选择以优先选用变速风机为好。
结语
地下车库排风、送风及排烟系统设计应尽量简化系统、节省造价、少占建筑空间,但必须满足消防要求,气量应按不同车库的不同使用特点进行详细分析计算,不能盲目地套用固定不变的换气次数,否则有可能使所计算的通风换气量与实际需要有较大的偏差。
参考文献:
[1]中国人民共和国.GB 50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[S].北京:中国计划出版社,1997.
陆耀庆,主编.HVAC暖通空调设计指南.北京:中国建筑工业出版社,1996.
[3]JGJ100-98《汽车库建筑设计规范》.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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