文/王增杰 華通設(shè)計(jì)顧問工程有限公司 北京 100043
地下汽車庫(kù)由于位置原因,容易造成自然通風(fēng)不暢,宜設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)自然進(jìn)風(fēng)能滿足所需進(jìn)風(fēng)條件時(shí),可采用自然進(jìn)風(fēng)方式。但在現(xiàn)實(shí)的工程案例中,卻少有自然補(bǔ)風(fēng)的項(xiàng)目出現(xiàn)。其實(shí)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)也有不少缺點(diǎn),自然補(bǔ)風(fēng)也有其不可多得的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)對(duì)兩種方式做簡(jiǎn)單比較。
1.1 機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的缺點(diǎn)
若無(wú)特殊情況,建議大家設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用自然補(bǔ)風(fēng)以節(jié)能補(bǔ)風(fēng)機(jī)能耗。大家都清楚,機(jī)械補(bǔ)風(fēng)存在下列缺點(diǎn):1.要設(shè)補(bǔ)風(fēng)機(jī)房,占用建筑面積;2.要雙電源配電且與排煙風(fēng)機(jī)連鎖,還要向消防控制室反饋信號(hào);3.補(bǔ)風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)水專業(yè)要做噴灑;4.增加結(jié)構(gòu)荷載;5.控制復(fù)雜,可靠性較差;6.增加設(shè)備投資;7.浪費(fèi)電能;8.有時(shí)要占用有限的車位惹建筑專業(yè)和甲方不高興等煩心事。9.因上部建筑外立面等其他條件的限制,造成補(bǔ)風(fēng)機(jī)房位置選擇的自由度很小。
1.2 自然補(bǔ)風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)
大家知道,自然補(bǔ)風(fēng)豎井時(shí)時(shí)刻刻對(duì)地庫(kù)通風(fēng)換氣,不需要消耗風(fēng)機(jī)動(dòng)力,火災(zāi)時(shí)對(duì)煙氣造成的擾動(dòng)也較小。除此之外,也有其他優(yōu)點(diǎn),下面做詳細(xì)分析。
氣規(guī)規(guī)定補(bǔ)風(fēng)量宜≥排煙量的50%,這條規(guī)定在實(shí)際操作中存在一定問題,≥50%到底是多少?本身就帶有一定的不確定性,讓人無(wú)所適從。事實(shí)上對(duì)任何空間在任何時(shí)候,當(dāng)排煙和補(bǔ)風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),他們的質(zhì)量流量始終是相等的(質(zhì)量守恒定律)。地庫(kù)某一防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的補(bǔ)風(fēng)量,除了補(bǔ)風(fēng)機(jī)的補(bǔ)風(fēng)量外,其余的補(bǔ)風(fēng)量靠周圍維護(hù)結(jié)構(gòu)的壓差滲透風(fēng)量來補(bǔ)充。由于地庫(kù)維護(hù)結(jié)構(gòu)比較密閉,通過壓差滲透的風(fēng)量是很有限的。也正因?yàn)槿绱?,?guī)范規(guī)定地庫(kù)需要設(shè)置補(bǔ)風(fēng)設(shè)施。由于地庫(kù)內(nèi)防火分區(qū)之間的維護(hù)結(jié)構(gòu)密封性存在差異,滲透風(fēng)量大小一般不同,其值大小無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算得出。如果排煙時(shí)補(bǔ)風(fēng)機(jī)的補(bǔ)風(fēng)量不足,靠壓差滲透補(bǔ)風(fēng)就會(huì)造成地庫(kù)內(nèi)很大的負(fù)壓,增加了排煙系統(tǒng)的阻力(同時(shí)也減小了補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的阻力)。為了滿足系統(tǒng)的阻力需要,排煙風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)左移,壓頭增加,流量減小,自然系統(tǒng)的排煙量就減少了,達(dá)不到規(guī)范要求。與此同時(shí),由于地庫(kù)內(nèi)負(fù)壓值增大,補(bǔ)風(fēng)機(jī)的補(bǔ)風(fēng)量相應(yīng)也增大,最后達(dá)到排煙量和補(bǔ)風(fēng)量的平衡。如果補(bǔ)風(fēng)機(jī)型號(hào)偏小,可能對(duì)補(bǔ)風(fēng)氣流起到阻礙作用,影響補(bǔ)風(fēng)。
自然補(bǔ)風(fēng)時(shí),雖然補(bǔ)風(fēng)口的面積是固定的,但其補(bǔ)風(fēng)量大小可通過地庫(kù)內(nèi)的負(fù)壓值來調(diào)節(jié)。由于Q∝P^2,因此微小的壓差變化就會(huì)引起很大的流量變化。和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)相比,地庫(kù)內(nèi)負(fù)壓值增加相對(duì)較小,對(duì)排煙量影響較小。對(duì)于單層地庫(kù),補(bǔ)風(fēng)量需要全部從室外進(jìn)風(fēng)百葉吸入,補(bǔ)風(fēng)阻力會(huì)大量消耗在室外防雨百葉上,造成地庫(kù)內(nèi)負(fù)壓值較大,會(huì)對(duì)排煙量造成一定的不利影響,設(shè)計(jì)時(shí)需要適當(dāng)?shù)匕蜒a(bǔ)風(fēng)豎井尺寸和進(jìn)風(fēng)百葉面積加大,降低補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速。但這種影響和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)相比要小得多。對(duì)于多層地庫(kù),由于著火樓層和其他地下樓層通過進(jìn)風(fēng)豎井相連通,因此和室外大氣相通的其他未著火樓層(如和汽車坡道出入口相通)也就成為了著火地庫(kù)層的補(bǔ)風(fēng)通道,和進(jìn)風(fēng)防雨百葉相比,這些補(bǔ)風(fēng)通道的阻力很小,可以忽略不計(jì),大大地減小了地庫(kù)內(nèi)的負(fù)壓值,保證了排煙系統(tǒng)的排煙量。而在機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)中,由于每層補(bǔ)風(fēng)機(jī)出口設(shè)置有止回閥,阻擋了氣流的反向流動(dòng),只能通過防雨百葉補(bǔ)風(fēng),相對(duì)阻力較大。通過上述分析可見,機(jī)械補(bǔ)風(fēng)那些煩心事改為自然補(bǔ)風(fēng)也就全沒了。
這些設(shè)備用房?jī)?nèi)只有設(shè)備散熱,不存在污染源以及火災(zāi)時(shí)排煙和火災(zāi)后事故排風(fēng)問題,其室內(nèi)排風(fēng)可不通過排風(fēng)豎井排至室外,可以直接排到地庫(kù)內(nèi),來進(jìn)一步稀釋車庫(kù)內(nèi)CO 等有害氣體濃度。減少和建筑專業(yè)的配合量,為改善室外景觀創(chuàng)造條件。但送風(fēng)系統(tǒng)是必需設(shè)計(jì)的,保證送入到設(shè)備用房?jī)?nèi)是室外新鮮空氣。不應(yīng)把車庫(kù)內(nèi)的污染空氣送入這些設(shè)備用房后再排向室外,因?yàn)檫@種做法違背了逆流原理,對(duì)設(shè)備用房?jī)?nèi)的電控設(shè)備、水質(zhì)都會(huì)帶來不利影響。同樣,集中空調(diào)排風(fēng),熱回收機(jī)組排風(fēng)可以直接排到車庫(kù)內(nèi),對(duì)車庫(kù)有益無(wú)害。
3.1 設(shè)計(jì)中存在的最大問題是,把不同防煙分區(qū)的排風(fēng)、排煙管道用消聲靜壓箱聯(lián)在一起,把兩臺(tái)排風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)均連接在靜壓箱上,形成了兩個(gè)防煙分區(qū)的排風(fēng)排煙風(fēng)管并聯(lián)和兩臺(tái)排風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)并聯(lián)。設(shè)計(jì)者的愿望可能是在庫(kù)內(nèi)CO 濃度不是很高的情況下,想用一臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)兩個(gè)防煙分區(qū)同時(shí)排風(fēng),達(dá)到變風(fēng)量運(yùn)行的目的,節(jié)能一臺(tái)風(fēng)機(jī)的電量。這種愿望是很好的,但在實(shí)際運(yùn)行中存在諸多問題,分析如下:a.排風(fēng)機(jī)過載運(yùn)行,熱保護(hù)切斷風(fēng)機(jī)電源而停機(jī)。這個(gè)很容易理解,當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)為兩個(gè)防煙分區(qū)排風(fēng)時(shí),并聯(lián)管道是管路阻抗(阻力系數(shù))減小,風(fēng)機(jī)工作在大風(fēng)量小壓頭工況,效率下降,功率增加,最終風(fēng)機(jī)過載停機(jī),無(wú)法正常運(yùn)行。b.排煙風(fēng)機(jī)不能按照防煙分區(qū)排煙。排煙風(fēng)機(jī)是由火災(zāi)探測(cè)器控制啟動(dòng)的,當(dāng)一個(gè)防煙分區(qū)發(fā)生火災(zāi)后,該防煙分區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。由于沒有隔斷閥,啟動(dòng)的排煙風(fēng)機(jī)同時(shí)對(duì)兩個(gè)防煙分區(qū)排煙,這就導(dǎo)致火災(zāi)的防煙分區(qū)的排煙量減半,滿足不了規(guī)范要求,對(duì)地庫(kù)內(nèi)人員疏散和消防人員滅火救援造成不利影響。由于未著火防煙分區(qū)的常溫空氣和煙氣混合降低了排煙風(fēng)機(jī)入口的煙氣溫度,因此即使庫(kù)內(nèi)煙氣溫度達(dá)到了280℃,排煙風(fēng)機(jī)也不能停止運(yùn)行。
3.2 在誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,在排煙風(fēng)管首端設(shè)置帶電磁機(jī)構(gòu)的常閉280℃排煙防火閥,實(shí)際上該閥沒有任何實(shí)用價(jià)值,不但不利于地庫(kù)內(nèi)有效排風(fēng),而且降低了排煙系統(tǒng)的可靠性。在以后的設(shè)計(jì)中盡量取消。
3.3 把調(diào)節(jié)閥安裝在風(fēng)機(jī)出口是不對(duì)的,這樣會(huì)使系統(tǒng)能耗最大。應(yīng)該安裝在風(fēng)機(jī)入口,使系統(tǒng)能耗最小。這個(gè)結(jié)論在90年代的暖通空調(diào)雜志里有位專家寫過文章,理論(數(shù)學(xué))推導(dǎo)證明過,這也是人們經(jīng)常稱作入口調(diào)節(jié)閥的原因。
3.4 除雙層車庫(kù)外,盡量不要把排風(fēng)管道布置在車道上空,風(fēng)管截面太寬,開車者有壓抑感。布置在車位上方,低點(diǎn)也沒有太大影響。
3.5 止回閥應(yīng)設(shè)置在風(fēng)管最小截面出,使流過止回閥的速度大于8m/s。
可見地庫(kù)的自然補(bǔ)風(fēng)代替機(jī)械補(bǔ)風(fēng)不僅能大幅減少工程設(shè)計(jì)人員的工作量,提高排風(fēng)、排煙系統(tǒng)的可靠性,還能減少開發(fā)商的投資、增加經(jīng)濟(jì)效益。以上僅為本人的一點(diǎn)淺見,地庫(kù)通風(fēng)、排煙設(shè)計(jì)還有不少值得我們大家討論,并加以提高的地方。所以還需建筑行業(yè)的各位同仁共同努力,建設(shè)出性能更好、更可靠、更節(jié)能的建筑。