某双层地下车库通风及防排烟设计

某双层地下车库通风及防排烟设计   录入者：  时间： 20064:52:05 | 作者：谢理  |   来源：   上一篇 下一篇 一、地下停车场有害物的种类及危害  地下停车场内汽车排放的有害物主要是一氧化碳（ 碳氢化合物（ 氮氧化物（ 有害物。它们来源于曲轴箱及排气系统。燃油箱、化油器的污染物主要为碳氢化合物（ 即由燃油气形成的。若控制不好，其污染物将达到总污染物的 15 20；由曲轴箱泄漏的污染物同汽车尾气的成分相似，主要有害物为  。有的汽油内加有四乙基铅作抗爆剂，致使排出的尾气中含有大量铅成分，其毒性比有机铅大 100 倍，对人体的健康和安全很危害很大，其表现有  （ 1）一氧化碳是最易中毒且中毒情况最多的一种气体，它是碳不完全燃烧的产物。当人吸入一氧化碳，经肺吸收进入 血液。因一氧化碳与血红蛋白的亲和能力比氧气大 210 倍，因而很快形成碳氧血色素，阻碍了血色素输送氧气的能力，导致人严重缺氧，发生中毒现象。  （ 2）大量的氮氧化合物（ 到空气中也引起人们的中毒，对粘膜、吸收道、神经系统、造血系统引起损害。  （ 3）汽油热气内毒性最大的是芳香的碳氢化合物，各种牌号的汽油内芳香的碳氢化合物的含量一般为 2 16。当人们吸入汽油蒸气后，会引起人的特殊的刺激（以如麻醉）。当中毒严重时，将会导致人们丧失知觉，并引起痉挛。  （ 4）有易燃易爆危险。汽油发爆极限为下限 上限为 当空气内一氧化碳的含量为 15 75时，一氧化碳也会发生爆炸。  怠速状态下， ： 此可见， 主要的。根据 79工业企业设计卫生标准，只要提供充足的新鲜的空气，将空气中的 度稀释到标准规定的范围以下， 准的要求。  二、车库面积的计算  负一层：左半   车库面积  (81800x(43200+4000)+3900 建筑面积  81800x(43200+4000)+ (8100+8100+6900)半  车库面积  （ 6600100+4800） x(79700(6000100)建筑面积  (43200+8100)x(8100800)+(8100x4)x(4800+66001000+8100+6000)+(1500+5100)x(6600100+4800) =一层总建筑面积  720.7 二层：左半   总建筑面积  81800100+4200+3900)900+8100)库面积（ 43200x(818008100 半   总建筑面积  同负一层  车库面积（ 6600+8100+6600+4800） 100x(8100+6800)+(6000100)x(8100(4000000= 二层总建筑面积与负一层同。  三、送风量和排风量的确定  地下车库按全面通风设计考虑，所需通风量可根据公式计算。全面通风所需通风量为：  M（ m3/h）  L=Q/m3/h）   式中： m3/h）； m3/h）；  O 排放量（ mg/hm 2）； C=100mg/O 含量，  单位在地面面积汽车 放量（ mg/hm 2）： Q= 式中： 小时出入台数与设计容量之比），可取 50100%； O 排放量， g/s。国产的桑塔汽车 放量为 s，进口福特汽车 C O 排放量 s； 放量占总排放量的百分比，取  1、地下停车场内汽车尾气排放量  表 1 列出了常见车辆在怠 速状态下，每台车单位时间排放量和浓度 C378。  表 1 各类汽车尾气排气量   车类  车牌  车型  产地  排气量  （ 1/ 平均排气量  （ 1/ 均浓度（ mg/ mg/ 国产小轿车  北京  国  550          上海  国  502 526 64028 口小轿车  皇冠  本  621             马自达  1800本  403          福特  国  360 419 45625 达  1300 原苏联  291          国产面包车  北京  国  550          沈阳  国  550 550 55000 口面包车  五十铃     日本  419       丰田     日本  492 456 50000 下停车场停放的汽车尾部总排放量不仅与车型、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，而且与排气温度有关。表1 中数据是 在排气温度为 550 （国产车）、 500 （进口车）条件下的数据，而检测汽车排放有害气体浓度时尾部气温为常温 20 左右。为此应进行温度修正。其计算公式为  21,m3/h Q=Q i,m3/h i=1 式中 m3/h i 类汽车的排气总量，通常按表 1 中的 4 类选取（国产小轿车和面包车，进口小轿车和面包车）， m3/h；  单位时间内停车辆数与停车车位数的比值，其值由建设单位与设计人员共同确定，一 般取  ；  汽车单位时间的排气量，每台 1/由表 1 查取；  占停车量总数的百分比；  般取平均值 t=6 K，  国产车 825K 进口车 773K；  般取 293K。  2、地下停车场内的 放量可用下式计算  G=Q m3/h i=1 式中  O 的产 生量， mg/h ；  汽车排放 均浓度， mg/表 1 查取。  3、地下停车场地面上大气中 度  计算地下停车场的排风量时，地下停车场在面上大气中的 度，实测值为 计中可取  4、送风量的计算  为了防止地下停车场有害气体的溢出，要求停车场内保持一定的负压。由此，地下停车场的送风量要小于排风量。根据经验，一般送风量取排风量的 85 95。另外的 5 15补风由门窗缝隙和车道等处渗入补充。  根据排气量计算公式，按地下停车场停 车位，计算出每个车位的排气量，列入表 2 中。由此只要知道地下停车场的停车车位数、车种类，再确定一个 S，就可根据表 2 方便而简单地计算出地下停车场的排风量。注：计算条件 C 100 3 97(mg/表 2 每个停车车位排风量（ m3/h 台）   车位利用系数 S 国产小轿车  国产面包车  进口小轿车  进口面包车  一层排风量和送风量计算：  假设国产小轿车为总车位的 40，国产面包车为 20，进口小轿车为 20，进口面包车为 20  取 S=产小轿车排风量 =56660 m3/h 国产面包车排风量 =m3/h 进口小轿排风量  =17119.7 m3/h 进口面包车排风量 20418.3 m3/h 则总的排风量 L=2+4=m3/h 送风量取排风量的 85 95  所以送风量 L=107679.4 m 3/h 负二层排风量和送风量计算：  国产小轿车排风量 =m3/h 国产面包车排风量 =m3/h 进口小轿排风量  =m3/h 进口面包车排风量 = m3/h 则总的排风量 L=2+4=m3/h 送风量 L=99222.9 m 3/h 四、地下车库的气流分布  在考虑地下汽车库的气流分布时，防止场内局部产生滞流是最重要的问题。因 空气轻，再加上发动机发热，该气流易滞流在汽车库上部，因此在顶棚处排风有利，而汽  车的排气位置是在汽车库下部，如能在其尚未扩散时就直接从下部排走则更好。另外，汽油蒸汽比空气重，亦希望从下部 排风，所以排风宜上下同排。一般技术手册要求上部排 1/3，下部排 2/3。排风口的布置应均匀，并尽量靠近车体。新风如能从汽车库下部送，对降低 度是十分有利的，但结构上很难做到，因此，送风口可集中布置在上部，采用中间送，两侧回，或者两侧送两侧回。  五、通风系统设计  地下车库通风系统设计不仅要考虑通风，还要考虑其防火排烟的问题。如果将车库的通风和防火防烟分开布置，由于其各自功能单一，系统设计很简单。如果结合布置，则系统设计变的复杂，但这种复杂系统在技术上是可行的，在经济上是合理的，因而采用普遍。  通风排烟系统形 式有两种：  （ 1）多支管系统  汽车库上部设系统总管，由总管均匀地接出向下的立管，总管上与立管的下部均设有排风口，总管上的排风口兼做排烟口，设置普通排风口，支管上的排风口仅作为排风口之用，设置防烟防火阀，布置如图。平时，上下排风口同时排风；火灾时，下部排风口的防烟防火阀自动关闭，上部排风口作为排烟口排除烟气。总管接出多个立管，则每个立管尺寸小，因而占有空间小。但每个立管上均设置防烟防火阀，不仅初投资大，且由于阀门多，易出现失控和误控情况，影响系统运行的有效性。  1 排烟风机  排烟口  （ 2）单支管系统  汽车库上部设系统总管，由总管接出一根支管，该支管在下部形成水平管，总管与立管都均匀设有普通排风口，在支管靠近总管处设置防火防烟阀。布置如下图。平时，上下排风口同时排风；火灾时，支管上的防烟防火阀自动关闭，上部 排风口作为排烟口。总管只接出一个立管，则只设一个防烟防火阀就可满足火灾时的排烟需要，控制上较上一个方案简单，且初投资省，但占用空间大。   1. 单速排风 /排烟风机  排烟口  通过比较，选择第二种方案更合理。因为车库面 积大，选该方案经济，方便。  六、排风风管水力计算  （ 1）负一层左半管段布置及管道编号、长度标注如图所示，确定最不利环路为：  因为 部分基本对称，可以采用相同的布置，所以计算时，仅计算 A 风机及其管路。  A 部分：最不利环路为 1 （ 2）据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路各管段的断面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下：  取管内流速 s，设计总排风量 P=m3/h 所以风口面积 S=P/V= 4=计风口数量为 n=49 个，每个风口风量9=2441.7 m3/h = m3/s （ 400+400） =400 际流速为 m/s 查民用建筑空调设计   7 a/m 2=部阻力计算：（查用实用通风空调风道计算法   活动百叶风口取平均风速为 3.0 m/s，则风口面积 f=360000所以实际流速为 m/s，查通风工程附录 5 得局部阻力系数 =  V=3.0 m/s，对应管内流速 V=m/s（假定有效面积 80%）   渐扩管  0=50000渐扩角 30 插值查通风工程附录 5 得 =应流速 V=m/s 多叶对开风量调节阀  按 0 时查得 = 矩形风道圆弯头： b/h=1 R/b =1 得 = 矩形风管合流四通（ =90 ）合流后管段流量 h 初选流 速 V=6 m/s S=道尺寸取 630际流速为 m/s 由 1= 40030表得 =应流速 V=m/s （ 3）其他管段计算方法同上  （ 4）计算结果如下  管段   风量 L 管长 m 初选风速   风管尺寸   当量直径   实际流速   比摩阻   摩擦阻力   动压   局部阻力系数   局部阻力   管段阻力   1 400x 400 400   630x 500  800x 630  800x 800 800  1000x 00  1000x 1000 1000  1000x 1000 1000  1000 x 1000 1000 0 1000x 1000 1000 0- 11 1 1000 x 1000 1000  0 0 管    40000 注： 1风百叶渐扩管  调节阀  弯头  合流四通阀  2 8流四通  9流三通  支管  风量调节阀  实际运行时，可以利用调节阀改善其不平衡性，使风口出流量更加均匀。  （ 5）系统总阻力计算及风机选型  系统总阻力为最不利环路 1力之和即 机风量： h 风机风压： 6=选 消防排烟风机型号 11 叶轮直径 11100荐工况风量 48500 m3/h 推荐工况全压 690 速 960r/机容量 15A 声级 <=92量 380层左侧部分布置两台，对称布置，共需四台。  （ 6）负一层右半管段布置及管道编号、长度标注如 图所示，确定最不利环路为：   C 部分：最不利环路为 1 （ 7）根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路各管段的断面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下：  取管内流速 s 管段 1末端风管选用  1=实际流速 V =m/s 当量直径 D=2 400+400） =400 际流速为 m/s 查民用建筑空调设计   7 a/m 2=部阻力计算：（查用实用通风空调风道计算法   活动百叶风口取平均风速为 3.0 m/s，则风口面积 f=360000所以实际流速为 m/s，查通风工程附录 5 得局部阻力系数 =  V=m/s，对应管内流速 V=m/s（假定有效面积 80%）   渐扩管  0=50000渐扩角 30 插值查通风工程附录 5 得 =应流速 V=m/s 多叶对开风量调节阀  按 0 时查得 = 矩形风道圆弯头： b/h=1 R/b =1 得 = 矩形风管合流四通（ =90 ）合流后管段流量 h 初选 流速 V=6 m/s S=道尺寸取 630际流速为 m/s 由 1= 40030表得 =应流速 V=m/s （ 8）他管段计算方法同上  （ 9）计算结果如下  管段   风量 L 管长 m 初选风速   风管尺寸   当量直径   实际流速   比摩阻   摩擦阻力   动压   局部阻力系数   局部阻力   管段阻力   1 400x 400 400  630x 500  800x 630  800x 800 800  1000x 800  1000 x 1000 1000  1000 x 1000 1000  1000 x 1000 1000 0 1000 x 1000 1000 10) 系统总阻力计算及风机选型  系统总阻力为最不利环路 1 力之和，即 a 风机风量： h 风机风压： 2=选 消防排烟风机型号 10 叶轮直径 10000荐工况风量 45679 m3/h 推荐工况全压 630 速 1450r/机容量 11A 声级 <=90量 300层左侧部分布置一台，共需两台。  七、车库送风及车库外其他房间送排风  1、车库诱导风机选型  射流诱导通风系统就是利用射流的诱导特 性，在送风口处导入新鲜空气，采用超薄型射流器以高速喷出的空气主流，诱导及搅拌周围大量空气，一方面稀释车库空间有害气体，另一方面带动空气沿着预设的流程至设定方向，从而得以在进风口处引入新风，在排风口处顺利排出废气的目的，保证了车库空间良好的换气效果。车库部分选用该形式，选型结果如下：  型  号：  风量（ m3/h）： 600 750 喷嘴形式：     射程 (m)： 15  12  10 边界层宽度 (m)： 6  8  12 诱导比：  1 ： 20 功率 (W)： 60 电压 (V)： 220 噪声 )：  45 重量（  30 射流诱导通风系统与传统通风系统比较，系统简单无风管，系统造价低，运行成本低。废气被大量新鲜空气稀释，废气平均浓度降低。能有效控制气流方向，空气流畅，无停滞死角，环境空气品质好。即使主送排风机停止运转，射流器运行，亦能使空气流动。利用楼板与梁之间的空间，易与其它管路配合，节省空间，施工简单，美观大方。可降低楼层高度及土建成本。射流器风量小，主送排风机静压低，噪音大降低。每层 15 台，均匀布置。  2、车库外的其他房间诱导风机选型：  列诱导风机  这种系列的风机 运用空气动力学原理，以少量高速喷流气体来扰动的特性，有效地诱导周围静止的空气，从而带动空气流动；达到高效节能、提高换气质量、节省空间、安装维护方便。  该系列风机分 管道式和 多叶式两种。用途：应用于电力、化工、电子、汽车、造纸、飞机场、宾馆、饭店、医院、办公楼、商场、影剧院、礼堂、超市、仓库、工业车间、体育馆、展览馆、会议室、办公楼、高级民用建筑等场合。  型号：   机号：  风量： 3600、 6000m3/h 全压： 1736、 1760声： 87) 电 源： 380V/50号：   机号：  3# 风量： 680/850 985/1350m3/h 射程： 12 18声： 58 60) 电源： 220V/50变配电室送风是 15 次 /H 排风是  /H，风量较大，所以配置 ，负一层一台。  水泵房送、排风 5 次 /H ；空调机房及风机房间送排风量 35 次 /H ；制冷机房送风 5 次 /H，排风 6 次 /H；无空调房间  46 次 /H 。以上均选用 。负一层共需 4 台。负 2 层 8 台。  八、防排烟系统设计方案  面积超过 2000械排烟系统可以与人防、卫生等排气、通风系统合用。因为该车库建筑面积达 7000 多平方米，所以应该设置机械排烟系统。  1、防火分区  建筑物一旦发生火灾，为了防止火势蔓延扩大，需要将火灾控制在一定的范围内进行扑灭，尽量减轻火灾造成的损失。在建筑设计中，利用各种防火分隔设施，将建筑物的平面和空间分成若干分区，即防火分区。高层民用建筑设计防火规范规定 1类建筑， 2 类建筑和地下室，每个防火分区允许的最大建筑面积分别为 15001000 00 设有自动灭火系统时， 其面积可增加一倍。  2、防烟分区  为了将烟气控制在一定的范围内，利用防烟隔断将一个防火分区划分成划分成多个小区，称为防烟分区。防烟分区是对防火分区的细分，防烟分区作用是有效的控制火灾产生的烟气流动，它无法防止火灾蔓延。  根据高层民用建筑设计防火规范的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过 6M 的房间，要求划分防烟分区。不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁，隔墙或从顶棚下突出不小于 梁来划分。挡烟垂壁是  用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于 500固定或活动挡 烟设施。活动挡烟垂壁在火灾时因感温，感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。  一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道进行排烟。如果防烟分区的面积过小，会使排烟系统或垂直烟道数量增多，提高系统和建筑造价；如果防烟分区面积过大，使高温的烟气波及面积加大，受灾面积增加，不利于安全疏散和扑救。因此每个防烟分区的建筑面积不宜大于 500 不应该跨越防火分区。根据该建筑面积划分，每层可分为 00=15 个防烟分区。其划分草图如下：   防火分区按平面图上防火墙划分。  防烟通风设计  设置楼梯间防烟加压系统的目的在于保持疏散通路安全无烟，特别是防烟楼梯间及前室。在设计中给楼梯间加压送风，使得楼梯间的压力大于或等于前室的压力，前室的压力又大于走道的压力，并且在着火层的人员打开通往前室及楼梯间的防火门时，在门洞断面  上保持足够大的气流速度，以便能有效地阻止烟气进入前室 或楼梯间，保证人员通往安全通路进行输送。  3、排烟通风设计  机械排烟就是使用风机进行强制排烟。它由挡烟壁，排烟口，防火排烟阀门，排烟风机或烟排出口组成。为了确保系统在火灾时能有效地工作，设计时应对系统的划分、分区的确定，排烟口的位置、风道设计等进行认真的考虑。下面将排烟系统的要点分述如下：  （ 1）排烟方式  机械排烟可分为局部排烟和集中排烟两种。局部排烟方式是在每个房间内设置风机直接进行排烟；集中排烟方式是将建筑物划分为若干个区，在每个区内设置排烟风机，通过风道排出各房间的烟气。  （ 2）机械排烟的排烟量  机械 排烟系统的排烟量按建筑防烟分区面积进行计算，而建筑这庭的机械排烟量则按中庭体积进行计算。  对于系统负担一个防烟分区排烟或净空高度大于 6M 时，不划分防烟分区的房间排烟时，机械排烟量应按每 0m3/h 计算，且单台风机最小排烟量不应小于 7200m3/h；当系统负担两个或两个以上防烟分区面积每 20 m3/h 计算（对每个防烟分区的排烟量仍然按防烟分区面积每平方米面积不小于 60m3/ 按汽车库、修车库、停车场设计防火规范的规定，车库的排烟量应按换气次数不小于 6次 /H 计算确定。  （ 3）机 械排烟系统的补风  机械排烟设计应考虑补风的途径。当补风通路阻力不大于 50自然补风；当补风通路空气阻力大于 50，应该设置火灾时可以转换成补风的机械送风系统或单独的机械补风系统，补风量不宜小于排烟量的 50%。  （ 4）械排烟系统的布置  走道的机械排烟系统宜竖向设置，房间的机械排烟系统宜按防烟分区设置。每个防烟分区必须设置排烟口，排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于 在顶棚上的排烟口，距可燃物件或可燃物的距离不应小于 1M。  在水 平方向上，排烟口宜设置于防烟分区的居中位置。排烟口与疏散出口的水平距离应在 2M 以上，排烟口至该防烟分区最远点的水平距离不应大于 30M。  当机械排烟与通风、空调系统共用时，可采用变速风机或并联风机；当排风量与排烟量相差较大时，应分别设置风机，火灾时能自动切换。  （ 5）机械排烟系统的风速  机械排烟系统的风速与加压送风系统的要求相同。机械排烟系统的排烟口风速不宜大于 10m/s。  九、防排烟系统设备选型及防火阀的设置  1、送风口（排烟口）   送风口种类很多，但其功能基本相同。采用最多的是活动百叶风口。活动百叶风口外 形示意图及电源图如下：  2、排烟防火阀与防烟防火阀  （ 1）排烟防火阀  由阀体和操作机构组成，用于排烟系统的管道上和排烟风机的吸入口，平时处于常闭状态，发生火灾时，自动或手动开启，进行排烟，当排烟温度达 280 时，温度熔断器动作，再将阀门关闭，隔断气流。防火调节阀 适用：防火调节阀通常安装在空调系统的风管上，平时常开，发生火灾时，熔断器动作使阀门关闭，阀门叶片可在 0 90 内五档调节。  性能：温度 70 时，熔断器动作，阀门关闭。手动关闭，手动复位。手动改变叶片开启角度。关闭后发出电讯号。   （ 2）防烟防火阀  防烟防火阀一般