基于地下停車場通風設計

王 盈

(黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學院，哈爾濱150001)

近年來，隨著城市現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展，城市交通中使用的中小型汽車數(shù)量飛速增長，因此，地下停車場、車庫的建設也將隨之而發(fā)展，以解決汽車存放與城市用地日益矛盾的問題。為此，本文主要總結(jié)國內(nèi)有關(guān)地下停車場通風設計中的一些問題。

1 地下停車場有害物的種類及其危害

地下停車場內(nèi)汽車排放的有害物主要是一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NOX)等有害物。它們來源于曲軸箱及排氣系統(tǒng)。燃油箱、化油器的污染物主要為碳氫化合物(HC)，即由燃油氣形成的。若控制不好，其污染物將達到總污染物的15%～20%;由曲軸箱泄漏的污染物同汽車尾氣的成分相似，主要有害物為CO、HC、(NOX)等。有的汽油內(nèi)加有四乙基鉛作抗爆劑，致使排出的尾氣中含有大量鉛成分，其毒性比有機鉛大100倍，對人體的健康和安全很危害很大，其表現(xiàn)有:

1)一氧化碳是最易中毒且中毒情況最多的一種氣體，它是碳不完全燃燒的產(chǎn)物。當人吸入一氧化碳，經(jīng)肺吸收進入血液。因一氧化碳與血紅蛋白的親和能力比氧氣大210倍，因而很快形成碳氧血色素，阻礙了血色素輸送氧氣的能力，導致人嚴重缺氧，發(fā)生中毒現(xiàn)象。

2)大量的氮氧化合物(NOX)排到空氣中也引起人們的中毒，對黏膜、吸收道、神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)引起損害。

3)汽油熱氣內(nèi)毒性最大的是芳香的碳氫化合物，各種牌號的汽油內(nèi)芳香的碳氫化合物的含量一般為2%～16%。當人們吸入汽油蒸氣后，會引起人的特殊的刺激(以如麻醉)。當中毒嚴重時，將會導致人們喪失知覺，并引起痙攣。

4)有易燃易爆危險。汽油發(fā)爆極限為下限2.5%，上限為4.8%。當空氣內(nèi)一氧化碳的含量為15%～75%時，一氧化碳也會發(fā)生爆炸。

汽車在地下停車場內(nèi)的啟動、加速過程均為怠速運轉(zhuǎn)。指出，在怠速狀態(tài)下，CO、HC、NOX三種有害物散發(fā)量的比例大約為7∶1.5∶0.2。由此可見，CO是主要的。根據(jù)TT36-79《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》，只要提供充足的新鮮的空氣，將空氣中的CO濃度稀釋到《標準》規(guī)定的范圍以下，HC、NOX均能滿足《標準》的要求。

2 排風量與送風量的計算方法排風量與送風量的計算方法

目前，國內(nèi)尚未制定出正式的地下停車場通風設計計算的統(tǒng)一規(guī)定。各種資料和文獻介紹的排風量的計算方法也各不相同。目前常用的是用規(guī)定的換氣次數(shù)方法確定地下停車場的排風量與送風量。

1)《民用建筑采暖通風設計技術(shù)措施》中第4.26條規(guī)定，如無計算資料，可參考換氣次數(shù)估算，一般排風≥6次/h，送風量≥5次/h。夜間或備用電源時，允許降低為3次/h。

2)1985年清華大學編制《地下車庫設計標準》第125條規(guī)定，一般情況下，停車間和坡道的換氣次數(shù)到6～10次/h，即可滿足稀釋有害氣體的需要。

3)地下停車場層高在3～4 m時，排風量為7～9次/h;層高在3 m以下時，排風量為9～11次/h。

4)機械排風量換氣次數(shù)按5～6次/h計算，送風量為換氣次數(shù)4～5次/h。

由此可見，推薦的換氣次數(shù)相差很大，因此，設計者選用時，應根據(jù)地下停車場的實際情況仔細、分析、比較、慎重選取。另外，還應該注意到，由于地下停車場平均每臺占面積不同。通常為20～40 m2。有的停車場竟達到每臺車占地50 m2(如日本大阪長掘地下車庫面積指標為55.8 m2/臺)。這樣，若用換氣次數(shù)確定地下的地下停車場的排風量，對于兩個停車位相同、有害氣體排量相近的停車場而言，其計算郵的排風量會出現(xiàn)相差一倍械中的現(xiàn)象。也就是說，不加分析地盲目用換氣次數(shù)計算地下停車場的排風量，就有可能出現(xiàn)風量過大的現(xiàn)象，造成通風設備實投資和運行費用的浪費;也可能出現(xiàn)風量過小，造成停車場內(nèi)有害物超過允許濃度的現(xiàn)象。

3 設計要點

1)地下停車場通常是一種半封閉或封閉的大空間建，無法利用建筑物門窗等開口進行自然通風和排煙。由此，要同時設置機械排風系統(tǒng)、機械排煙系統(tǒng)和送風系統(tǒng)(自然補風或機械送風)，或機械排風系統(tǒng)兼排煙系統(tǒng)和送風系統(tǒng)。

2)地下停車場的通風排煙系統(tǒng)應獨立設置，不應與上層通風或空調(diào)系統(tǒng)混為一個系統(tǒng)。

3)關(guān)于氣流組織，建議下部排出2/3風量，上部排出1/3風量，排風口布置要均勻，盡可能靠近車尾部，應使在任何地方的煙霧都不能聚集不散。排風系統(tǒng)的總排風口應位于建筑物的最高處或遠離主體的裙房頂部，以免形成二次污染。而送風系統(tǒng)的送風口宜設在主要通道上，送風速度不宜太大，防止送風與排風短路。

4)送風方式通常有兩種方式，即自然補風和機械送風。對于南方地區(qū)的地下1層停車場，從節(jié)能和降低初投資角度看，應盡量利用車道自然補風方式。車道補風要注意車道進口速度，一般應小于0.5 m/s，以保證汽車進出車道不受影響。對于高寒地區(qū)，一定要設置機械送風系統(tǒng)。在冬季要送熱風，其送風系統(tǒng)要采取有效的防凍措施，以免凍壞空氣加熱器，這是高寒地區(qū)地下停車場送風系統(tǒng)中很重要的問題，應引起設計者的充分注意。

5)于高寒地區(qū)的地下停車場通風設計，應充分考慮排風的熱回收問題。地下停車場的通風系統(tǒng)的排風量和送風量很大，加熱補風用能量十分可觀，在可能條件下，應盡可能用排風的廢熱來預熱新風，這是十分有意義的節(jié)能措施。另外，在條件許可時，可考慮利用地面上的商場、開敞式辦公室等公共建筑的空調(diào)排風作為地下停車場的補風系統(tǒng)。

6)高寒地區(qū)的地下停車場的進出口處應設置大門空氣幕，并應注意大門空氣幕的防凍問題。

7)地下停車場通風系統(tǒng)的送、排風機可選用軸流風機、離心風機或斜流風機。而電機宜選用防爆電機。為了防止停車場內(nèi)空氣外泄，運行中應保持停車場處于負壓狀態(tài)，因此，排風機與送風機宜聯(lián)動，以防止單獨開啟送風機，造成地下停車場內(nèi)處于正壓狀態(tài)。

8)排風、送風、排煙三者應同時考慮，盡理簡化系統(tǒng)。設計中盡量避免同時設置3種系統(tǒng)，否則管道和設備過于復雜。因此，目前地下停車場的通風設計中，常將排風系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)使用，使排風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)密切結(jié)合起來，變成一個復合系統(tǒng)。通過多年的研究和實踐證明，這種復合系統(tǒng)不僅在技術(shù)上是可行的，而且在經(jīng)濟上也是節(jié)省的。這種系統(tǒng)平時作為機械排風系統(tǒng)用，火災時，又用為機械排煙系統(tǒng)用。鑒于此，這是必須提出平進機械排風系統(tǒng)與火災時機械排煙系統(tǒng)二者如何處理的問題。

4 注意解決好排風量與排煙量不一致的問題

地下停車場排風系統(tǒng)的排風量是根據(jù)全面通風稀釋有害氣體(如CO)至允許濃度以下為原則來確定的。而排煙系統(tǒng)的排煙量為，當排煙系統(tǒng)擔負一個防煙分區(qū)時，應按該煙分區(qū)面積每平方米不小于60 m3/h來計算;擔負兩個或兩個以上防煙分區(qū)時，應按最大防煙分區(qū)面積每平方米≥120 m3/h來計算。排煙系統(tǒng)風機的最小排風量不應＜7 200 m3/h。這樣，二者風量很難統(tǒng)一。例如，上例中排風量為16 200 m3/h，若分為兩個防煙分區(qū)(400×2)時，其系統(tǒng)排煙量為48 000 m3/h。二者相差甚遠。這是用一個系統(tǒng)平時排風、火災時排煙的主要矛盾之一。在設計中應該很好地解決這個問題。其技術(shù)主要有:

1)設計中選用2臺或2臺以上風機并聯(lián)運行。平時僅1臺風機運行，火災時根據(jù)煙感報警，通過消控中心連鎖開啟另1臺風機投入運行，即2臺風機并聯(lián)運行。其中1臺風機及風壓適用于排風系統(tǒng)要求;2臺風機同時啟動并聯(lián)運行風量和風壓滿足排煙量及風壓要求。這種方式，排風機機房面積銷大些，日常維修工作量也多些。

2)選用雙效風機。平時排風時可低速運行，火災時可高速運行。目前，國內(nèi)已有廠家生產(chǎn)雙效速消防排煙風機和低噪聲變風量排煙風機箱。如某系列雙速排煙軸流風機機號NO5～NO12，高轉(zhuǎn)速時，風量由8 000～60 000 m3/h，風壓由568Pa到 720Pa;低速運轉(zhuǎn)時，風量由4 000m3/h到39 700 m3/h，風壓由142 Pa到320 Pa。

3)建議將防煙分區(qū)劃小，降低系統(tǒng)排煙量，使之與排風量一致或接近。如上述那個停車場(800 m2)分為6個防煙分區(qū)的話，每個防煙分區(qū)面積為140 m2，系統(tǒng)的排煙量為16 800m3/h，與其排煙量一致。這樣，用一個系統(tǒng)平時排風，火災時排煙就無風量相差的矛盾了。

5 注意解決好排風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)對氣流組織要求不一致的矛盾

地下停車場排風系統(tǒng)要求上部排出1/3，下部排出2/3的汽車廢氣;而對于排煙系統(tǒng)來說，根據(jù)煙氣上升流動的特點，排煙口總是設置在停車場的上部。發(fā)生火災時，為了防止火災發(fā)生區(qū)煙氣侵入非火災的防煙區(qū)內(nèi)的煙氣，而非著火的防煙分區(qū)內(nèi)排煙口應關(guān)閉。這與平時排風系統(tǒng)氣流組織截然不同。這就要求在復合系統(tǒng)設計中，應采取有效的技術(shù)措施，注意解決好排風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)對氣流組織要求不同的矛盾。其解決方法通常有:

1)復合系統(tǒng)風道布置時，應充分考慮防火分區(qū)和防煙分區(qū)問題。一般來說，一個防火分區(qū)布置一個或二個復合系統(tǒng)，系統(tǒng)的分支管按防煙分區(qū)設置。

2)排風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)合用一條風道。但是設計該系統(tǒng)時注意，一般排風道內(nèi)的風速為6～8 m/s，而排煙風道內(nèi)的風速可以達到排風風速的2倍以上，只要不超過20 m/s即可。因此，平時排風與火災時排煙完全可以共用一條風道，只是風道斷面應該分別按排風要求和排煙要求計算確定其斷面面積的大小，取其大者?；蛘?，在劃分防煙分區(qū)時，應注意其排煙量的大小，要與排風系統(tǒng)的風道斷面面積的大小相適應。

3)排風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)分別各用一條風道，一條風道按排風系統(tǒng)要求時，另一條按排煙系統(tǒng)要求設計，通過閥門的啟閉，來實現(xiàn)系統(tǒng)的運行。此系統(tǒng)具有獨立性強、平時排煙與火災時排煙互不影響、可靠性高、排風與排煙合用一套風機系統(tǒng)(亦可用雙速消防風機)、節(jié)省投資等優(yōu)點。其缺點是風道布置復雜些。

6 注意解決好復合系統(tǒng)應符合防排煙的特殊要求問題

復合系統(tǒng)除了保證平時排風功能外，火災時還要起到排煙作用。因此，系統(tǒng)布置、附件、風機的選擇都要符合防排煙的特殊要求。

1)系統(tǒng)的布置要與防火分區(qū)、防煙分區(qū)相適應。

2)排煙風口的布置要符合有關(guān)的防火規(guī)范的要求。火災發(fā)生時，嚴格按消防控制程序，控制復合系統(tǒng)的排風功能與排煙功能的轉(zhuǎn)換;控制防火閥、排煙閥、排煙防火閥等附件的開啟與關(guān)閉;任何一個排煙閥或排煙防火閥的動作，可自動使風機高速運轉(zhuǎn)或使其余排煙風機啟動。

3)設備與附件的選擇要符合有關(guān)防火規(guī)范的要求。例如，要求所選擇的風機在280℃下，可連續(xù)運轉(zhuǎn)30分鐘。

4)考慮到風機的耐熱程度和防止高于280℃的帶火焰的煙氣蔓延，在風機入口附近設置280℃關(guān)閉的排煙防火閥。

7 結(jié)語

文章對國內(nèi)地下停車通風設計中的一些問題和作法進行了系統(tǒng)的總結(jié)，歸納出地下停車場通風設計中一些切實可行的技術(shù)措施和具體的實施方案，以供今后設計中參考。

［1］ 中華人民共和國建設部.GB50019-2003采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］ 北京市煤氣熱力工程設計院.GJJ34-2002城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

［3］ 陸耀慶.供暖通風設計手冊［R］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.