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      地下車庫通風(fēng)與防排煙系統(tǒng)設(shè)計的探討

      2015-05-30 04:08:03王建
      信息周刊 2015年12期
      關(guān)鍵詞:排風(fēng)量汽車庫排風(fēng)

      王建

      【摘 要】隨著生活水平的不斷提升,汽車逐漸進入人們的日常生活,在多層、高層的居民小區(qū)內(nèi),建設(shè)配套的地下汽車庫,一方面緩解了汽車庫的停放問題; 另一方面緩解了土地資源的緊張的局面。地下停車庫的消防安全形式嚴(yán)峻,尤其是其具有封閉性的特點,人員疏散相對地上建筑物難度大。作為地下停車庫的通風(fēng)及排煙系統(tǒng)設(shè)計,應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行消防規(guī)范的要求。

      【關(guān)鍵詞】地下車庫;通風(fēng);防排煙;系統(tǒng);設(shè)計

      隨著汽車數(shù)量的日益增多, 越來越多的建筑開始配備地下車庫。由于地下車庫除出口以外沒有與外界相通的孔洞,很難實現(xiàn)自然通風(fēng)。為了解決車庫內(nèi)流動的汽車排放尾氣中含有大量的鉛、一氧化碳、氮氫化合物等有害物質(zhì)的問題,必須設(shè)機械通風(fēng)系統(tǒng);而且如果地下車庫如果發(fā)生火災(zāi),煙氣會因地下室密閉無處排放而迅速在車庫中蔓延,故地下車庫也必須設(shè)置火災(zāi)時的排煙系統(tǒng)。

      一、防排煙和通風(fēng)系統(tǒng)的選擇

      (一)通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)根據(jù)各自的設(shè)計要求和參數(shù)設(shè)置成兩個完全獨立的系統(tǒng)。

      每個系統(tǒng)用個各自獨立的風(fēng)機、風(fēng)管、風(fēng)閥和風(fēng)口,排風(fēng)系統(tǒng)按上部排出1/3廢氣,下部排出2/3廢氣分配。平時開啟送風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng),排煙系統(tǒng)關(guān)閉,僅對車庫進行平時通風(fēng),火災(zāi)時排風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉,開啟排煙系統(tǒng)進行排煙。優(yōu)點是:

      ①排風(fēng)和排煙獨立,相互影響小

      ②防火閥使用少,控制系統(tǒng)簡單,合理。

      缺點是:

      ①初投資高、設(shè)備多占用面積大

      ②車庫中包括送風(fēng)風(fēng)管,排煙風(fēng)管,平時排風(fēng)的上下兩道分管,布置較困難,而且也不便于施工。

      ③汽車尾氣大多是高溫氣體,浮力很大,而且由于平時車輛的來回流動的擾亂,尾氣基本上不會停留在車庫下部,實際工程中設(shè)計往往不設(shè)置下部排風(fēng)

      ④排煙風(fēng)機平時不運行,必須進行時常檢修和試運行,以保證著火時能正常工作。

      (二)排煙和排風(fēng)風(fēng)口、風(fēng)管和風(fēng)機完全合用的系統(tǒng)這種系統(tǒng)排煙和排風(fēng)合用風(fēng)機需要采用雙速風(fēng)機,高速檔滿足著火時排煙量的設(shè)計要求,低速檔滿足平時排風(fēng)風(fēng)量要求。平時風(fēng)機低速運行排風(fēng),著火時其他防煙分區(qū)排風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉,著火防煙分區(qū)排煙風(fēng)機高速運行,進行排煙。

      優(yōu)點是:

      ①排風(fēng)均勻,排煙點到位,便于及時排煙。

      ②排煙、排風(fēng)合用一套系統(tǒng),布置簡單,施工起來也更容易,初投資也低。

      ③排煙風(fēng)機平時處于運行狀態(tài),出現(xiàn)問題能夠及時發(fā)現(xiàn)解決,著火時排煙更可靠。

      缺點是:

      ①工程中往往采用雙速風(fēng)機的高速檔作為排煙,低速檔排風(fēng),但是雙速風(fēng)機低速運行時的排風(fēng)量一般大于設(shè)計排風(fēng)量,造成平時運行的浪費,而且噪音也會比單獨設(shè)置排風(fēng)風(fēng)機大。

      ②平時排風(fēng)的要求采用常開風(fēng)口進行排風(fēng),各個支管的風(fēng)量分配往往不同,僅僅依靠風(fēng)管截面積的變化很難實現(xiàn)風(fēng)量按設(shè)計要求分配,這時必須采用風(fēng)管或風(fēng)口調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié),這樣會減小排煙時管道的截面積,增加排演系統(tǒng)阻力,影響著火時排煙效果。

      (三)通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)部分分開設(shè)置

      排風(fēng)、排煙管道合用,單獨設(shè)置風(fēng)口和風(fēng)機的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中每個防煙分區(qū)設(shè)排煙風(fēng)口,然后在每個必要部位設(shè)置電動排風(fēng)口。這種系統(tǒng)風(fēng)量平衡可以通過安裝帶有調(diào)節(jié)閥的風(fēng)口實現(xiàn),火災(zāi)時關(guān)閉所有排風(fēng)口,著火防煙分區(qū)排煙口根據(jù)消防控制室指令打開排煙。

      優(yōu)點是:

      ①排煙系統(tǒng)不會受排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量平衡的調(diào)節(jié)閥的影響

      ②平時排風(fēng)風(fēng)量也比雙速風(fēng)機低,噪音小。

      缺點是:

      ①排風(fēng)與排煙轉(zhuǎn)換需要關(guān)閉所有的排風(fēng)口和打開著火防煙分區(qū)的排煙口,故自動風(fēng)閥數(shù)量多,控制機構(gòu)復(fù)雜。該系統(tǒng)由于控制環(huán)節(jié)多,可靠性亦較差。

      ②排風(fēng)系統(tǒng)由于采用帶調(diào)節(jié)閥門的風(fēng)口,初投資也未必比1.2的節(jié)約。

      ③同1.1排煙風(fēng)機平時不運行,必須進行時常檢修和試運行,以保證著火時能正常工作。

      (四)排風(fēng)、排煙干管合用,支管分開的系統(tǒng)

      這種系統(tǒng)干管上不裝風(fēng)口或只裝排煙時一次性關(guān)閉的排風(fēng)口,支管分為排風(fēng)支管和排煙支管。日常排風(fēng)和火災(zāi)時排煙靠切換相關(guān)閥門來實現(xiàn)。這種方法基本上是前兩者的中和。

      2地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)的模式及風(fēng)量計算方式地下汽車庫的通風(fēng)設(shè)計是十分必要的,如果通風(fēng)效果不好,汽車尾氣及油氣大量聚集,易造成較為嚴(yán)重的后果。

      因此,在對地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計計算,地下停車庫機械排風(fēng),多采取室內(nèi)補風(fēng)的方式。

      二、地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)的模式及風(fēng)量計算方式

      地下汽車庫的通風(fēng)設(shè)計是十分必要的,如果通風(fēng)效果不好,汽車尾氣及油氣大量聚集,易造成較為嚴(yán)重的后果。因此,在對地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計計算,地下停車庫機械排風(fēng),多采取室內(nèi)補風(fēng)的方式。

      (一)地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)模式

      1、常用的通風(fēng)換氣系統(tǒng)

      常見的送風(fēng)方式為分為兩種:

      ①送風(fēng)機—送風(fēng)管—送風(fēng)口;②排風(fēng)口—排風(fēng)管—排風(fēng)機。規(guī)范中雖然允許排煙系統(tǒng)可與排風(fēng)系統(tǒng)合用,但對其也做出了規(guī)定,應(yīng)選用排煙防火閥,以及排煙、排風(fēng)合用風(fēng)機。選用該方式應(yīng)注意一下幾點:

      (1)在梁下穿過的風(fēng)道要有一定的空間保障,因此,在土建施工中為了保持足夠的凈高需要增加層高,層高的增加也影響了建筑物的層數(shù)和工程的造價。

      (2)作為地下車庫風(fēng)口的設(shè)計,若風(fēng)口數(shù)量的布置較為稀疏,出風(fēng)的速度無法滿足規(guī)范要求,則會導(dǎo)致地下車庫有害氣體產(chǎn)生滯留現(xiàn)象。

      (3)地下車庫的面積大,通風(fēng)系統(tǒng)的路徑較長,形成的風(fēng)道斷面較大,而地下車庫的消防噴淋管道、電纜橋架、電線管等設(shè)施較多,不可避免的產(chǎn)生交叉,造成了設(shè)計上的難點,同時影響車庫的美觀。

      2、噴流誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)

      噴流誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)作為近年來涌現(xiàn)的新型的通風(fēng)系統(tǒng),其構(gòu)成部分包括三個部分:主送排風(fēng)機、數(shù)個噴流誘導(dǎo)通風(fēng)設(shè)備、控制系統(tǒng)。

      噴流誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)區(qū)別于其他系統(tǒng)的關(guān)鍵特點是不設(shè)置風(fēng)管系統(tǒng),其選擇多個噴流誘導(dǎo)設(shè)備進行替代的方式,其運行原理是將若干個噴流誘導(dǎo)設(shè)備在被通風(fēng)的空間內(nèi),利用多個設(shè)備進行送風(fēng)射流射程,實現(xiàn)室內(nèi)空氣流動的接力傳遞和卷吸誘導(dǎo)周圍空氣,使被通風(fēng)空間的空氣發(fā)生定向流動。

      其優(yōu)勢是均勻分布,可將風(fēng)送至空間內(nèi)的各個位置,形成從進氣口到排氣口的定向強迫氣流,達到通風(fēng)排污的目的。

      誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的排煙風(fēng)管可以縮短設(shè)計,但仍要滿足30m的排煙要求,可減少排煙口。

      一般的方式為:①排風(fēng)口設(shè)置一臺排煙風(fēng)機(大風(fēng)量、小風(fēng)壓)大風(fēng)口在風(fēng)機房的墻面上開啟,可將誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的氣流傳至風(fēng)機口處,然后再經(jīng)風(fēng)機排出;

      ②可將一個三通設(shè)置在排煙機的接入口處,分別接上排煙管、墻面的風(fēng)機口,使風(fēng)量保持不變,風(fēng)壓降低可以滿足火災(zāi)時將煙氣迅速帶走,同時可減少和降低噪音。兩種方式都存在著一定的局限性,前者需要兩臺風(fēng)機,分別為排煙和排風(fēng),增加了投資;后者則是風(fēng)機壓頭的設(shè)計高于平時,需要設(shè)閥門來增加阻力。

      (二)排風(fēng)量的計算

      我國現(xiàn)行的JGJ100-98《汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范》第6.3.4條對地下車庫排風(fēng)量的計算方式進行了明確規(guī)定,按照規(guī)范要求,在計算時,地下汽車庫設(shè)置送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量應(yīng)獨立設(shè)置,按允許的廢氣標(biāo)準(zhǔn)量計算,且換氣次數(shù)每小時≥6次。

      1、單層地下車庫

      單層地下車庫,應(yīng)以6次/h計算排風(fēng)量的次數(shù);此時,層高的限制應(yīng)考慮在內(nèi),若層高<3m時,按實際高度計算換氣體積;當(dāng)層高>3m時,按3m高度計算換氣體積。一般民用建筑的地下停車庫可取每輛300m3/h。

      2、雙層地下車庫

      地下車庫全部或部分為雙層功能時,排風(fēng)量的計算應(yīng)按每輛車所需排風(fēng)量計算。此外,還有一種情況是按照汽車的出入頻率因素計算(如商業(yè)用地下停車庫),由于來往的車輛頻繁規(guī)律,可取每輛400~500m3/h。

      (三)送風(fēng)量的設(shè)定

      送風(fēng)量的設(shè)定應(yīng)考慮地下車庫殘存大量的汽車尾氣和廢氣,要求車庫內(nèi)必須保持負(fù)壓,應(yīng)滿足送風(fēng)量應(yīng)小于排風(fēng)量的設(shè)計原則。送風(fēng)的空氣阻力小于50Pa時,采用自然送風(fēng)方式;空氣阻力大于50Pa時采用機械送風(fēng)方式。

      根據(jù)計算的機械送風(fēng)量5次/h,不小于機械排煙量的50%且一般不宜大于排煙量的80%。

      (四)地下汽車庫通風(fēng)方式

      地下車庫的通風(fēng)主要影響因素為汽車排放有害氣體的擴散,車庫內(nèi)高溫射流(尾氣),并非靜止不動的,不會只停留在車庫下部。根據(jù)這一特點,在設(shè)計中車庫可采取由上方排風(fēng)的方式,將所有風(fēng)口均設(shè)置在上部,在支管上裝設(shè)能自行關(guān)閉的排煙防火閥,當(dāng)溫度超過280℃時,防火閥自動啟動,實現(xiàn)排煙風(fēng)管系統(tǒng)與排風(fēng)風(fēng)管系統(tǒng)在日常情況下的合用。

      (五)排風(fēng)量與排煙量統(tǒng)一的探討

      根據(jù)火災(zāi)的特征來看,地下車庫的煙氣彌漫需要及時置換出去。在整個封閉空間,按照其容積的若干倍確定排煙量經(jīng)推敲是合理的,若干煙氣的排出,相同也有等量的空氣流入。地下車庫日常送風(fēng)量確定的依據(jù)存在差別,主要原因是稀釋有害物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)不同,在排風(fēng)量的確定過程中,應(yīng)將其與有害物質(zhì)散發(fā)量及散發(fā)濃度納入計算因素。例如:在兩個平面布置相同且容納有害氣體濃度相同的地下車庫內(nèi),兩車庫層高有所差別,計算過程中,按照有害稀釋的濃度排風(fēng)量是相同的,但按照換氣的次數(shù)計算,排風(fēng)量則不同。

      從例子中可以看出,換氣次數(shù)計算的方式存在著一定的局限,參考換氣次數(shù)估算,一般設(shè)計中的排風(fēng)量不小于6次/h,送風(fēng)量不小于5次/h。設(shè)計者多采取計算換氣次數(shù)的方式,按照不小于6次/h的數(shù)量確定車庫的日常排風(fēng)量,這一點和規(guī)范中:“排煙量應(yīng)按換氣次數(shù)不小于6次/h計算”的規(guī)定相符合,并且符合人員流動和火災(zāi)救援的需要。

      三、地下汽車庫風(fēng)機及防火閥設(shè)置

      按地下車庫風(fēng)量及風(fēng)壓來選擇風(fēng)機型號規(guī)范中進行了明確規(guī)定。在排風(fēng)量與排煙量相近或者相同的情況下,排風(fēng)和火災(zāi)排煙均使用同一臺高溫軸流風(fēng)機(壓頭按管路阻力),要求在風(fēng)機出口或者風(fēng)機房出口處設(shè)置280℃防火閥。

      280℃為界定值,風(fēng)機入口或者風(fēng)機房入口防火閥關(guān)閉的聯(lián)動能夠以此有效實現(xiàn)。排風(fēng)量與排煙量存在較大的差異時,應(yīng)選擇一臺雙速高溫軸流風(fēng)機,發(fā)生火災(zāi)時可高速運行,平時低速運行。在風(fēng)機出口或者風(fēng)機房出口處設(shè)置280℃防火閥,通過風(fēng)機出口或者風(fēng)機房出口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動風(fēng)機停止運行(煙溫達到280℃時)雙速風(fēng)機的風(fēng)量及風(fēng)壓均需要滿足排風(fēng)及排煙系統(tǒng)時的要求。

      四、排煙口與排風(fēng)口一致的探討

      地下車庫由于煙氣密度小,排煙口設(shè)置位置多在車庫上方,通常的做法是采取排風(fēng)口在車庫的上部和下部都設(shè)置的方式,宜從上部排出風(fēng)量的1/3,而下部排出2/3。但在實際中,很難實現(xiàn)。汽車有害氣體均從尾氣散發(fā),而尾氣的排放溫度最高可達500℃,高溫作用下造成氣流的浮力,無法按照預(yù)想滯留在車庫的下部;再者,適用于轎車的地下車庫,由于凈高多在2.8m左右的限制,上下均設(shè)置風(fēng)口,不利于實際施工的同時,也無法滿足在空間的下部設(shè)置風(fēng)口。根據(jù)實際的研究,全部的風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在上部,這樣也可以滿足排煙的要求,無需進行排風(fēng)和排煙的切換,使得結(jié)構(gòu)簡單,工作具有穩(wěn)定性。

      結(jié)語

      在實際工程中,地下車庫的設(shè)計應(yīng)在充分理解和遵守規(guī)范和手冊的規(guī)定基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的經(jīng)驗積累,工程實際情況,力求做到合情合理、經(jīng)濟實用。

      參考文獻:[1]陳英杰,朱勇軍,郭榮春,于煒龍.地下車庫通風(fēng)與防排煙系統(tǒng)設(shè)計的探討[J].建筑節(jié)能,2014,(11).

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      [3]鐘啟榮.關(guān)于高層建筑地下車庫通風(fēng)與防排煙設(shè)計的看法[J].福建建筑,2014,(04).

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