地下汽车库通风、防排烟系统设计体会

分类：推荐论文时间：2011-04-20 09:18 关注：(1)

地下汽车库通风、防排烟系统设计体会
赖恒娟
摘要：本文对地下停车库通风设计中的一些问题进行了分析总结，强调暖通设计人员应当而且只应当遵照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB　50067-97)的有关规定，提出了笔者的一些看法和建议，以供今后设计中参考。
关键词：地下汽车库　　通风排烟　防火规范
1.前言
随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，城市中、小型汽车数量正在迅速增长，特别是近年来家用轿车逐步普及，使停车难这一问题显得尤为突出。作为缓解这一矛盾的手段之一，地下汽车库以其面积大、节约建筑用地、管理集中等优势而越来越受到业主的青睐。如何改善地下汽车库的空气品质，防止和减少火灾危害，并有效降低工程成本，是进行通风与排烟设计的基本出发点。
　　如何解决好地下停车场的通风和防排烟设计问题是地下停车场设计中的一个重要问题。要求设计既满足平时通风要求，排除汽车尾气和汽油蒸汽，送入新鲜空气，稀释有害气体，使有害物含量达到国家规定的卫生标准的要求；又要满足火灾时的排烟要求，限制烟气的扩散，排除已产生的烟气，以保证人员和车辆撤离现场，减少伤亡，保障消防人员安全有效地扑救。
2、设计体会
2.1系统设计应全面、合理
地下停车场通常是一种半封闭或封闭的大空间，无法利用建筑物门窗等开口进行自然通风和排烟。因此，要设置机械排风系统、机械排烟系统和送风系统（自然补风或机械送风）。而实际工程设计中存在如下误区：
误区一：根据有关规定，地下车库在负一层时可不设机械送风系统，送风系统是利用车道自然补风方式，但有部分设计人员断章取义，当地下车库处于负二层、负三层或负四层时，没有设计机械送风系统，这显然是不正确的，地下负二层、负三层或负四层车库仍然利用楼梯渗漏的风作为送风，送风量是不能满足要求的。
误区二：当设计机械送风系统时，认为有机械排风系统，靠负压就能排走空气，对送风口设置的方式和位置很随意。其实气流组织好坏的关键主要是送风系统，如果送风口位置和方式设置不好，会产生部分死角。这为以后的排烟留下隐患。
误区三：认为无风道诱导通风系统方式比传统的排风系统方式好。其实这二种方案各有各的好处，无风道诱导通风系统方式安装简单，节省空间，通风效果好，但要单独设立排烟系统。传统的排风系统方式比诱导通风系统方式节能，它无需较多的诱导风机，排风和排烟可合为一个系统。
2.2选择合理的风量
2.2.1排风量的计算
目前确定地下汽车库排风量的方法，大体上可分为二类，一类是按换气次数估算，另一类则是按全面通风换气量进行计算。
按换气次数估算，一般排风不小于6次/h，送风量不小于5次/h。
按全面通风稀释有害气体计算地下停车场的排风量为L=G/C-CO, m3/h
L---地下停车场排风量， m3/h
　　 G---地下停车场有害气体产生量，mg/h；
　　 C---地下停车场有害气体允许浓度，mg/ m3；
　　 CO---地下停车场地面上大气中有害气体浓度，mg/ m3。
地下停车场内同时散发数种有害气体浓度，排风量应根据公式，分别计算出稀释各在害气体所需的风量，然后取最大值。地下停车场停放的汽车尾部有害气体排放量与车型、停车车位数、车位利用系数、单位时间排量和汽车发动机在车库内工作时间有关。稀释浓度法中不同设计者对公式中各种参数的取值很不相同，由此导致计算结果大不一样。例如，影响车库内汽车尾气排放量的诸多因素中，有两个因素就不好确定。其中一个叫车位利用系数，即单位时间内的车流量与停车位数的比值，有人取为0.5(即每辆车平均在车库内停放2h)，有人取1.5(相当于停车40min)，相差3倍之多；另一个是发动机在地下车库内的平均工作时间，有人取3min，有人取6min，又是2倍之差，仅这两项一并考虑之后的变化范围就是1∶6的关系，这样计算下来所得的排风量已经没有什么可信度了。所以笔者认为，在基本计算数据尚无可靠依据的情况下，按换气次数估算，取不低于6h-1换气次数的排风量，也许更好些。
2.2.2排烟量的计算
按照《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》规定：排烟量按换气次数不小于6次/h计算
2.2.3送风量的计算
设置了机械排烟系统的地下车库，应按《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》第8.2.7条规定“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”，亦即这50%是送风量的下限，而不是送风量设为排风量的50%。笔者认为，机械进风系统的送风量按5h-1换气确定是适宜的。
2.3合理设计气流组织
　　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1/3，而从下部排出2/3，其根据是现行暖通空调规范规定。传统的排风系统分上、下设置排风口，与上部排烟的要求相矛盾，设计人员设计时只能在每根排风立管上设置电动调节阀，对立支管的下部的排风口进行控制，平时开启，火灾时关闭。但是只要认真考虑一下就会发现，将暖通规范的上述规定具体应用于汽车库的排风就不一定合适。首先，汽车有害物的大部分，其中包括CO(一氧化碳)的98%～99%，CmHn(碳氢化合物)的55%～65%和NOx(氮氧化物)的98%～99%都是从尾气散发出来的，而尾气的排放温度高达500～550℃，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；因此，温度为500～550℃且密度稍轻于空气的汽车尾气，不会积聚在车库的下部，从下部排风三分之二的规定是不合理的。暖通空调规范需从下部排风的规定不适用于汽车库。其次，尚有1%～2%的CO和NOx以及25%的CmHn从曲轴箱排出，有10%～20%的CmHn从燃油系统排出，这两部分排放物虽然温度不象尾气那么高，且NOx也比空气密度大些，但应该注意往往被忽视的一点常识，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。最后，高层建筑的地下车库一般只为停放轿车、最多是面包车设计的，车库净高只有2.2～2.8m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，况且车库下部的风口易被损坏。鉴于上述种种理由，笔者认为车库下部排风2/3的理由不充分，应该考虑全部排风量均由上部排出的方案。
3、结论与建议
3.1高层建筑地下车库的排烟设计应遵循新的车库防火规范，而不是高层建筑防火规范。
3.2鉴于排放有害物的汽车属于运动中的物体，而且包含大部分有害物的尾气又是高温射流，没有理由认为有害物会稳定地停留在车库下部。因此，建议车库的日常排风全部由上方排出，即所有风口均可置于车库上部，火灾排烟风管系统与日常排风风管系统即可完全合一。
3.3考虑到日常排风系统的补风效果，并同时满足火灾的送风要求，建议送风系统送风量按不小于车库5h-1换气次数计算确定。
3.4根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB　50067-97)8.2.5条规定，排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机，并应在排烟支管上设有烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证280℃时能连续工作30min。现在许多设计人员并没真正去理解这一点，排烟风机不是设在单独的机房内，而是吊装于车库内，这是非常不正确的。因为排烟风机在测试中，风机电机的冷却进风温度是常温，如果排烟风机不单独放在机房内，一旦发生火灾，排烟风机电机的冷却进风不是常温风，而是高温烟气，电机很快被烧坏，根本起不了排烟的作用，因此建议排烟风机最好放入单独的机房内。
3.5建议送风采用侧送，这样送风射程远，气流组织好，不易产生死角。