人防地下车库通风排烟问题的探讨

一、地下车库通风排烟概述 

人防地下车库位于地下，车库内行驶或停泊的汽车排出的废气不易扩散。车库废气以CO为主。车库的通风就是排除汽车尾气和汽油蒸气，并向人防车库送入新鲜空气，把有害物的含量稀释到国家规定卫生标准要求。地下车库一旦发生火灾，会产生大量的烟气，如果不能迅速排除，极易造成人员伤亡事故，也给消防人员进入地下车库扑救带来困难。车库防排烟的目的就是满足火灾时的排烟要求，以保证火灾发生时迅速排除滞留烟气，限制烟气的扩散，保证人员和车辆安全撤离现场，减少伤亡。 

二、地下车库通风排烟的特点 

      （一）车库防 火分区和防烟分区面积比较大 

     依据GB50067―97《汽车库、修停车场设计防火规范》每个防火分区的最大允许建筑面积为2000m2，设置自动灭火系统的地下车库，其防火分区按4000m2划分，在每个防火分区内部一般划分两个防烟分区，每个面积不大于2000m2。 

      （二）车库层高低 

为减少土建的造价，车库层高控制应尽量低。规范规定地下车库净高不得低于2.2m，因此本人觉得单层车库梁下净高不得小于2.8m，，否则不能避让电缆桥架、消防喷淋管道等，风管布置相当有困难。 

（三）地面限制因素多 

  车库风机房的选择，既要考虑本专业的合理性，又要兼顾排风，竖井出地面的位置防火要求与周围建筑保持一定距离，而且也要结合景观不影响交通组织，另外送排风口还必须保证有一定的距离。 

三、地下车库通风排烟设计要点 

（一）地下车库通风设计 

1、设计原则 

地下车库每个防火分区独立设置通风系统，尽量采用自然补风，节能运行。排风机采用多台并联或采用变速风机,夜间及汽车出入不频繁时,风机风量可减少50%。有条件时宜设置CO气体浓度传感器控制风机的运行。 

2、排风量 

车库机械排风的排风量,过去一直沿用6次/h换气次数对应的数值,但存在较为笼统、浪费能量等问题。《全国民用建筑工程设计技术措施――暖通空调?动力(2009)》针对车库的具体状况,给出了不同的计算方法:排风量完全可以按照不同的情况选择，这样可以有利于节能。 

3、普通风道系统 

按照防烟分区划分的排风系统可以和车库排烟系统合用。排风系统的风口布置应注意气流分布的均匀,减少通风死角。同时应注意送风口和排风口的相对位置,避免气流短路。 

4、排风口与周围建筑的间距 

在实际设计中，排风口与周围建筑的间距是一个不可忽视的问题。机动车停车库排风口存在废气、排风和噪声影响。当换气次数达到4次/h以上时,排风口废气中主要污染物CO的浓度基本满足《环境空气质量标准》中的三级标准要求,如果排风口与周围建筑保持一定的距离,经空气扩散稀释后,可使建筑物附近CO浓度满足标准要求。影响地下车库排风口噪声的因素较多,如风机本身的噪声级、风机安装的位置、管道系统的合理性、降噪措施的效果等。排风口应与周围建筑保持一定的距离,同时采取降噪措施,才能满足环境噪声功能要求。当排风风速控制在1.5~4.0m/s时,只要保证有10 m的防护距离,排风风速对人体产生的不适感影响就完全可以消除。 

（二）地下车库排烟系统设计 

1、设计原则 

地下车库每个防烟分区应独立设置排烟系统。在系统设计合理的前提下,排风、排烟系统合用,以节约地下车库空间。尽量采用自然补风。 

2、防烟分区的变化 

地下车库防火分区最大允许建筑面积的增加是一项令人瞩目的变化。一般情况, 对于一、二级耐火等级的建筑, 该最大允许面积为 2000m2, 且如果车库内设有自动灭火系统时, 面积还可增加一倍, 由此带来的一个重要结果就是防烟分区面积的大幅度增加。由于防烟分区不能跨越防火分区, 所以防烟分区最大建筑面积亦可达到 2000m2, 该面积的增大自然减少了车库内排烟系统的数量。例如, 面积不超过2000m2的车库, 现在只设一个排烟系统就可以了,在设计、施工、运行管理上都简便多了。 

3、排烟量的变化 

按照最新的规范规定，排烟风机的排烟量应按换气次数不小于 6次/h计算，排烟量的计算值较之前有大幅度变化。仍以一个 2000m2的地下车库为例，以前至少要设 4 个独立的排烟系统，假定每个系统负担 500m2的防烟分区，一个系统的排烟量为30000m3/h，如果车库存设自动灭火系统，防火分区可以扩大为 1000m2，此时至少要设两个独立的排烟系统。假定每个系统负担两个 500m2的防烟分区，则此一个系统的排烟量为60000m3/h，而按《新库规》,此例只要设计一个排烟系统即能满足要求。假定车库的计算净高为2.8m，此时不管库内有无灭火系统，排烟量均为33600m3/h，由此，更为深远的意义在于，可使设计人员有依据地将地下车库的排风系统和排烟系统合二为一。 

4、防火阀和止回阀的设置 

在地下车库内，通风管道穿过通风机房的位置设置动作温度为70℃的防火阀。如果是排风兼作排烟的风管，排风（烟）管道穿过排风（烟）机房的位置设置的防火阀动作温度需改为280℃。不同的防火分区或防烟分区的风机共用土建风道，风机进、出风管连接风道处皆应安装防火阀或防烟防火阀。同样的道理，为避免不同系统之间的干扰，多台排风机或排烟风机共用土建排风风道时，在风机出口上应安装止回阀。 

5、补风口与排烟口的间距 

排烟系统排烟时，补风的主要目的是为了形成理想的气流组织，有利于人员的安全疏散和消防人员的进入。所以补风口宜设在同一空间内相邻的防烟分区且远离排烟口。如果条件受限，补风口靠近排烟口设置，两者应保持一定的距离，以避免气流短路，失去排烟功能。 

四、地下车库通风排烟设计的几点思考 

（一）排烟口与排风口能否一致 

由于烟气密度较小，排烟口应布置在车库上方,这一点没有异议。但是平时的排风情况如何呢?过去通常的说法是汽车排出的一些有害物比空气轻，另一些有害物比空气重，所以排风口在车库的上部和下部均应布置，且宜从上部排出风量的三分之一，从下部排出三分之二。但是，根据实际情况分析一下就不然。 

首先，汽车有害物的大部分，其中包括一氧化碳的98%~99%、碳氢化合物的 55%~65%和氮氧化物的98%~99%都是从尾气散发出来 ，而尾气的排放温度高达 500℃之多，这样高温的排放气流产生很大的浮力，很难设想尾气会滞留在车库下部。 

其次，还有部分有害气体从曲轴箱和燃油系统排出，这两部分排放物虽然温度不象尾气那么高，但应该注意往常被忽视的一点常识，那就是这些有害物是在发动机工作时才排放的，而发动机工作时汽车处于行驶状态，车库的气流随着车子进进出出处于强烈扰动与混合状态，尾气也处于汽车后部的涡流之中,很难想象排放物会沉积于车库下方，而那些停放好的车辆，其发动机已经关闭，没有什么有害物排出了。 

再次，有实测数据可以证明，用通风换气的办法将汽车排出的一氧化碳稀释到一定浓度时，氮氧化物和碳氢化合物远远低于它们相应的允许浓度，也就是说，只要保证一氧化碳浓度排放达标，其他有害物即使有一些分布不均匀，也有足够的安全倍数保证将其通过排风带走。 

最后，地下车库一般只为停放轿车，最多是面包车设计，车库的净高只有 2.8m 左右，这样的高度，上下都布置风口，既不便于施工，也无太大必要。此外，如果进风系统采用诱导通风方式时，车库内的气流扰动及混合就更加充分，车库下部已不可能有稳定的有害物层出现。可见地下车库的排风系统和排烟系统的风口合二为一是可行的。 

  （二）送风系统 

从防火角度看，设置了机械排烟系统的地下车库，应同时设置进风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。注意: 这里说的是“不宜小于”，亦是送风量 

的下限，不是上限，当排烟量按换气次数不少于6次/h计算时，这50%相当于不小于3次/h换气次数的送风量。 

另一方面，从稀释有害物的角度看，一般专业工具书都提出排风量不小于6次/h换气次数，送风量不小于5次/h换气次数，这虽然不是规范规定，但多年设计实践表明，这一送风量可以满足需要又不至于使车库内负压过大。当然，不小于5次/h换气的平时送风量也能满足3次/h换气次数的防火送风量的要求。所以笔者认为，对于合二而一的机械排风系统，在其排风量取为不小于6次/h换气次数的情况下，相应的机械进风系统的送风量按不小于每小时5次/h换风次数换气确定是适宜的。