地下汽车库排烟与通风系统设计

摘要：介绍了地下汽车库排烟系统与通风系统的设计，包括防火、防烟分区的划分，排烟、排风系统的设计以及补风、进风系统的设计。

关键词：地下汽车库， 防火分区 ， 防烟分区， 排烟 ， 补风， 排风 ， 进风， 诱导通风


引言
　　近几年，随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平显著提高。家用中、小型汽车数量正在迅速增长，而可用土地资源正日益减少，随之带来了停车难的问题。因此，绝大多数的房地产开发商通过建造地下汽车库来解决停车难的问题。本文将对地下汽车库消防排烟系统与日常通风系统的设计作详细的介绍。
　　 1.防火、防烟分区的划分
根据《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》(GB50067—97)(以下简称《汽车库防火规范》)的规定，地下汽车库防火分区的最大允许建筑面积为2000㎡(不包括复式汽车库及甲、乙类物品运输车汽车库)，当汽车库内设有自动灭火系统时，面积可增加一倍，即为4000㎡。而《汽车库防火规范》规定，停车数量超过10辆的地下汽车库应设置自动灭火系统。[本文转自：lunwen.1kejian.com]
　　 2.排烟、排风系统设计
　　排烟系统：烟气由排烟口→风管→排烟防火阀→消声静压箱→消防排烟（排风）风机→消声器→止回阀→机房竖井→单层防雨百叶窗→室外
　　排风系统：废气由诱导风机→排风口→防火阀→消声静压箱→消防排烟（排风）风机→消声器→止回阀→机房竖井→单层防雨百叶窗→室外
　　根据《汽车库防火规范》的规定，地下汽车库的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算。根据《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调?动力》的规定，地下汽车库的排风量应按换气次数不小于4～6次/h（根据车辆出入不频繁、一般、频繁而定）计算。
　　风量计算公式： Q=S.H.N
　　　　　　式中： Q ——排烟（排风）风量，m?/h；
S ——防烟分区面积，㎡；
H ——地下汽车库高度，m；
N ——换气次数，次/h。
（注：计算排烟量时，地下汽车库的计算高度取实际高度。计算排风量时，当地下汽车库实际高度小于3m时，计算高度取实际高度，当地下汽车库实际高度大于3m时，计算高度取3m。）
　　排烟风机可采用离心风机或轴流风机，当选取风机时应考虑风机10%～20%的漏风率，即风机额定风量应为计算风量的1.1～1.2倍。排烟系统与排风系统共用一个双速消防排烟风机，平时低转数运行进行排风，火灾时高转数运行进行排烟。并应保证280℃时，双速消防排烟风机能连续工作30min。
　　机房竖井多采用内表面光滑的混凝土为材料，风速不宜大于15m/s。室外的单层防雨百叶窗风口有效面积为50%，消防排烟时风速不宜大于10m/s，日常通风时风速不宜大于5m/s。同时应根据排风口所处位置适当降低风速，以减小气流对附近人员的影响。
　　竖井截面积计算公式： S=Q/（3600s×15m/s)
　　　　　　　　　式中： Q ——排烟风机风量，m?/h；
S ——竖井截面积，㎡。
　　单层防雨百叶窗面积计算公式： S=Q/（3600s×10m/s×50%）（消防排烟时）
S=Q/（3600s×5m/s×50%）（日常通风时）
　　　　　　式中： Q ——排烟（排风）风机风量，m?/h；
S ——单层防雨百叶窗面积，㎡；
　　风机房应采用防火隔墙和耐火极限不低于1.50 h的楼板与其他部位隔开。风机房内主要包括止回阀、消声器、风机、消声经验箱等。
　　消声器主要是在平时通风系统中对风机入口处进行降噪，在排烟系统中可不考虑降噪。消声器内空气流速不宜大于6m/s。
　　消声器截面积计算公式： S=Q/（3600s×6m/s)
　　　　　　　　　　式中： Q ——排风风机风量，m?/h；
S ——消声器截面积，㎡。
　　静压箱可以把部分动压转化为静压，使动压损失减少，降低噪音。如果在静压箱外部粘贴一定厚度的消音棉，那么降噪效果会显著提高。更重要的是静压箱还有万能接头的作用。由于机房空间有限，大型风管在机房内很难设置三通或弯头，借助静压箱是连接是最好的方法。风机与消声器、消声静压箱连接时要采用软连接，软连接长度不小于300mm。静压箱内空气流速不宜大于1.5m/s。
　　静压箱截面积计算公式： S=Q/（3600s×1.5m/s)
　　　　　　　　　　式中： Q ——排风风机风量，m?/h；
S ——静压箱截面积，㎡。
　　排烟风管在进入风机房前应设置当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀，并应与排烟风机保持联动，关闭排烟防火阀时，排烟风机同时关闭。排烟风管材料、厚度应满足消防排烟的要求。如果采用金属风管，排烟风速不宜大于20 m/s，具体的尺寸按传统的风管高宽比为1：4至1：6来确定风管尺寸，最大不能超过1：10。建议排烟风管高度不宜超过400mm，根据许多实际工程的经验，风管高度如果超过400mm，会导致在某几处管线汇集区域造成净空高度不够。
　　排烟风管截面积计算公式： S=Q/（3600s×20m/s)
　　　　　　　　　　　式中： Q ——排烟风机风量，m?/h；
S ——排烟风管截面积，㎡。
　　排风口在进入风机房前应设置当空气温度超过70℃时能自动关闭的防火阀，并应与排风风机保持联动，关闭防火阀时，风机同时由排风转换为排烟。排风口一般采用单层百叶排风口, 风速不宜大于5m/s，风口有效面积为70%。由于排风口面积很大,相应面积大小的防火阀采购比较困难,所以一个排风口可将四组防火阀并列设置,但四组防火阀应同时动作。
　　排风口面积计算公式： S=Q（3600s×5m/s×70%）
　　　　　　　　　式中： Q ——排风风机风量，m?/h；
S ——排风口面积，㎡。
　　排烟口的布置应满足防烟分区内任一点至最近排烟口的距离不应大于30m的要求，排烟口应与排烟风机联动，保证防烟分区内任一排烟口打开，排烟风机同时启动。排烟口应设在储烟仓内，应采用挡烟垂壁、隔墙或梁划分防烟分区，有人会以为超过顶棚500mm的梁就可以作挡烟垂壁，其实排烟风管安装在梁底，梁就无法作为挡烟垂壁，所以设置超过梁底500mm的不燃的分隔（10mm厚的双层玻璃)作为挡烟垂壁，这样才能保证排烟口设在储烟仓内。排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反，排烟口与安全出口的距离不应小于1.5m（尽量远离安全出口)。排烟口多采用远控多页排烟口，风速不宜大于10m/s。排烟口尺寸的确定还需要根据
风管尺寸来确定，也可根据排烟口尺寸更改风管尺寸。
　　排烟口面积计算公式： S=Q/（N×3600s×10m/s)
　　　　　　　　　式中： Q ——排烟风机风量，m?/h；
S ——排烟口面积，㎡；
N ——排烟口数量，个。
　　 3.补风、进风系统设计
　　当地下汽车库设置机械排烟、排风系统时，就应同时设置补风、进风系统。当防烟分区内有直接通向室外的汽车疏散出口，且出口不设置防火卷帘(前提是汽车库和汽车坡道上均设有自动灭火系统)时，可以将该出口作为补风口，否则就需设置机械补风系统，满足补风量不小于排烟量50％的要求及进风量不小于排风量80%的要求。
　　补风、进风系统的风机房、竖井、静压箱、消声器的要求及计算与排烟、排风系统相同。
　　室外取风口是地下汽车库内空气的来源，当风机运行时，在取风口处会形成一定的负压。如果取风口风速过大，会有可能吸入体积较大的杂物、灰尘等，所以取风口风速不宜大于4m/s。
　　单层防雨百叶窗面积计算公式： S=Q/（3600s×4m/s×50% ）
　　　　　　　　　　　　　式中： Q ——排烟风机风量，m?/h；
S ——单层防雨百叶窗面积，㎡。
　　补风口在出风机房后应设置当空气温度超过70℃时能自动关闭的防火阀，并应与补风（进风）风机保持联动。防火阀关闭时，风机同时关闭。因为当送风温度大于70℃时，此时风机已由输送空气变为输送烟气了。风口一般采用单层百叶送风口, 补风时风速不宜大于5m/s，进风时风速不宜大于3m/s，风口有效面积为70%。
　　风口面积计算公式： S=Q/（3600s×5m/s×70%）（补风时）
S=Q/（3600s×3m/s×70%）（进风时）
　　　　　　　　式中： Q ——补风（进风）风机风量，m?/h；
S ——风口面积，㎡。
　　诱导风机，是利用高速喷出的少量气体来诱导及搅拌周围的大量空气，可以把进风口附近的新鲜空气源源不断的输送至指定的目标区域，最终汇集到排风口附近，由排风口排出。
　　 4 结语
因为在民用建筑设计中，防排烟系统的设计是暖通专业人员的工作重点，同时因为与人身、财产的安全关系重大，所以设计过程中的每一个细节问题都有可能影响整个系统的正常运作。以上设计过程难免有不足之处，希望大家批评指正。


参考文献
[1] 《汽车库、修车库、 停车场设计防火规范》 GB 50067—97
[2] 《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006
[3] 《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调?动力》 2009年版
[4] 《实用供热空调设计手册》 第二版