通风设计说明书.docx

1设计概况本建筑为广州某一高层写字楼的地下室，主要功能为水泵房、配电房及车库。平面面积为4257 m2，停车数量为84辆。由于学时有限，本次课程设计只做地下室的通风、排烟设计。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），本建筑为建筑高度不超过50米的办公楼，为二类建筑。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位应设排烟设施：高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），通风、空气调节系统应采取防火、防烟措施。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位，应设置机械排烟设施：除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），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1.50m。设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m。排烟口平时关闭，并应设置有手动和自动开启装置。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280时能自行关闭的排烟防火阀。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），下列情况之一的通风、空气调节系统的风管道应设防火阀：管道穿越防火分区处。根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），管道和设备的保温材料、消声材料和粘结剂应为不燃烧材料或难燃烧材料。穿过防火墙和变形缝的风管两侧各2.00m范围内应采用不燃烧材料及其粘结剂。根据汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97，该停车场为第IV类防火，耐火等级为一级。通过本次的课程设计，我们可以巩固并且掌握工业通风及流体输配管网上的知识及实际应用方法，可以让我们把课堂上学到的知识运用到实际设计中，了解本专业相关设计过程。本次设计，主要要通过设计通风系统来让次楼层保持在合适的环境中。在本次设计中，我们主要解决的问题有排风排烟任务，风管铺设，风管水力计算，设备选择以及设计图的绘制。2方案的选取 根据任务书中提供的地下车库土建图，经过多方面的考虑，暂设计出三个方案。经过从完成任务情况、经济角度、安装角度来对三个候选方案进行对比，从而定下了此设计中应用到的方案。因这个方案可以较好的完成此地下车库的排风及排烟任务，而且可以尽可能的节省风管用料，安装也较为简便。所以，本设计决定采用此方案。3设计计算说明3.1风量计算3.1.1防火分区A排风量的确定在实际计算时，散发的有害物质数量不可确定，所以排风量可以按换气次数确定。用公式（3-1）进行计算。Q=NVf （3-1）式中Q-排风量，m3/h；N-换气次数，1/h；根据设计手册，地下设备房排气换气次数取4次/h；Vf-通风房间体积，m3。Vf=Sh，本次设计h取3m，S分别测得54.7m2，82.5m2，70.3m2。因该地下车库没有设置排风机房，在本设计中将整个防火分区A分为三个个排风区域，如下图所示：水泵房低压配电室高压配电室图3-1 排风区域划分示意图使用Auto Cad对排风分区进行面积测量，得出S1=54.7m2。由公式（3-1）可得出Q1=656.4m3/h。使用Auto Cad对排风分区进行面积测量，得出S2=82.5m2。由公式（3-1）可得出Q2=990m3/h。使用Auto Cad对排风分区进行面积测量，得出S3=70.3m2。由公式（3-1）可得出Q3=843.6m3/h。3.1.2防火分区B排风量的确定在实际计算时，散发的有害物质数量不可确定，所以排风量可以按换气次数确定。用公式（3-1）进行计算。Q=NVf （3-1）式中Q-排风量，m3/h；N-换气次数，1/h；根据设计手册，地下停车库排气换气次数取6次/h；Vf-通风房间体积，m3。Vf=Sh，本次设计h取3m，S测得3256m2。因该地下车库没有设置排风机房，在本设计中将整个防火分区B只分为一个排风区域，如下图所示：地下停车场图3-1 排风区域划分示意图使用Auto Cad对排风分区进行面积测量，得出S=3256m2。由公式（3-1）可得出Q=58608m3/h。3.1.3防火分区A排烟量的确定根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。Q=542120m3/h=65040m3/h3.1.4防火分区B排烟量的确定根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。Q=82.5120m3/h=9900m3/h防烟分区示意图3.1.5防火分区A送风量的确定根据高层民用建筑设计防火规范 （GB 50045-95 2005年版），设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。Q1=1641m3/h，Q2=2475m3/h，Q3=2109m3/h3.2风口的确定对初步定下的方案进行风口布置。防火分区A的排风风口个数为3个，各个风口的排风量为q1=Q1=656.41m3/h=656.4m3/h，q2=Q1=9901m3/h=990m3/h，q3=Q1=843.61m3/h=843.6m3/h。因排风口风速为3-5 m/s，查阅风口类型规格表，确定选取FK-DB单层百叶风口，规格分别为400300mm2，800600mm2，400400mm2。通过计算，v13.05m/s，v23.44m/s，v32.875m/s。防火分区B的排风风口个数为34个，每个风口的排风量为q=Q34=5860834m3/h=1724m3/h。因排风口风速为3-5 m/s，查阅风口类型规格表，确定选取FK-DB单层百叶风口，规格为640500mm2。通过计算，v2.99m/s。防火分区A的送风风口个数为3个，各个风口的送风量为q1=Q1=16411m3/h=1641m3/h，q2=Q1=24751m3/h=2475m3/h，q3=Q1=21091m3/h=2109m3/h。因排风口风速为3-5 m/s，查阅风口类型规格表，确定选取FK-DB单层百叶风口，规格分别为500500mm2，600600mm2，600500mm2。通过计算，v13.68m/s，v23.83m/s，v33.93m/s。3.3水力计算3.3.1停车场排风水力计算1绘制系统轴测图，对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。排风系统的轴测图如下：系统轴测图2选定最不利环路，本系统选择1-2-3-4-5-6-7-8-18-36-37-38为最不利环路。根据一般通风系统风管内风速要求，干管流速5.0-6.5 m/s，支管3.0-4.5 m/s。考虑到风管漏风，取5%的漏风系数，管段37，38的计算风量为586081.05=61538 m3/h。3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。管段编号流量（m3/h）(m3/s)宽a(m)高b(m)面积A(m2)流速v（m/s）单位长度摩擦阻力R11724（0.48）0.50.320.162.990.2323448（0.96）0.630.40.2523.80.2835171（1.44）0.80.40.323.620.2346895(1.92)1.250.40.53.830.2258619(2.39)1.60.40.643.740.19610343(2.87)20.40.83.590.17712066(3.35)20.40.84.190.23813790(3.83)20.40.84.790.31829304(8.14)20.631.266.460.353658608(16.28)21.252.56.510.23761538(17.09)21.252.56.840.223861538(17.09)21.252.56.840.22管段1初定流速为3m/s，根据L1=1724m3/h（0.48m3/s），v1=3m/s所选管径按通风管道同一规格调整为：宽a高b=0.5m0.32m，流速当量直径Dv=0.39，实际流速v1=2.99m/s，Rm1=0.23Pa/m。同理可查得管段2，3，4，5，6，7，8，18，36，37，38的管径及比摩阻，具体结果见上表。4.确定最不利环路并联支路2-17，19-35的管道断面尺寸及单位长度摩擦阻力，见下表。管段编号流量（m3/h）(m3/s)宽a高b面积A流速v（m/s）单位长度摩擦阻力R91724（0.48）0.50.320.162.990.23103448（0.96）0.630.40.2523.80.28115171（1.44）0.80.40.323.620.23126895（1.92）1.250.40.53.830.22138619（2.39）1.60.40.643.740.191410343（2.87）20.40.83.590.171512066（3.35）20.40.84.190.231613790（3.83）20.40.84.790.31715514（4.31）20.514.310.2191724（0.48）0.50.320.162.990.23203448（0.96）0.630.40.2523.80.28215171（1.44）0.80.40.323.620.23226895(1.92)1.250.40.53.830.22238619(2.39)1.60.40.643.740.192410343(2.87)20.40.83.590.172512066(3.35)20.40.84.190.23261724(0.48)0.50.320.162.990.23273448(0.96)0.630.40.2523.80.28285171(1.44)0.80.40.323.620.23296895(1.92)1.250.40.53.830.22308619(2.39)1.60.40.643.740.193110343(2.87)20.40.83.590.173224133(6.70)20.81.64.190.123325856(7.18)20.81.64.490.143427580(7.66)2123.830.083529304(8.14)2124.070.095.从附录或阻力手册，暖通设计手册等资料查各管件的局部阻力系数。（1）管段1固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（12）=150查得12=0.1=0.5+0.1=0.6（2）管段2固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（23）=150查得23=0.06=0.5+0.06+0=0.56（3）管段3固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（34）=150查得34=0.1=0.5+0.1=0.6（4）管段4固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（45）=150查得45=0.06=0.5+0.06=0.56（5）管段5固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（56）=150;查得45=0.06=0.5+0.06=0.56（6）管段6固定45o斜叶片百叶窗 =0.5=0.5（7）管段7固定45o斜叶片百叶窗 =0.5=0.5（8）管段8固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形弯管 =0.165矩形吸入三通（818）0查得8 18=0.2=0.5+0.165+0.2=0.865（9）管段18矩形吸入三通（1836）查得8 18=0.5=0.5（10）管段36=0（11）管段37=0（12）管段38排风井 =1=16.计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果见上表。7.对并联管路进行阻力平衡（1）汇合点A为使管段8，17达到阻力平衡，改变管段8的管径， 减小其阻力。取2m0.5m规格，Dv1=0.8m。其对应的阻力：此时仍处于不平衡状态。在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。（2）汇合点B为使管段18，35达到阻力平衡，改变管段18的管径， 减小其阻力。如取2m0.8m规格，Dv6=1.14m。管径过大。所以此时仍处于不平衡状态。在运行时再辅以阀门调节，消除不平衡。8.计算系统的总阻力，获得管网特性曲线管网特性曲线为：3.3.2设备房排风送风水力计算1绘制系统轴测图，对各管进行编号，标出管段长度和各排风点的排风量。排风系统的轴测图如下：排风系统轴测图送风系统轴测图2选定最不利环路，排风系统选择1-3-5-6-7为最不利环路，送风系统选择1-3-5-6为最不利环路。 根据一般通风系统风管内风速要求，选取干管流速5.0-6.5 m/s，支管3.0-4.5 m/s。考虑到风管漏风，取5%的漏风系数，管段6和管段6，7的计算风量分别为24901.05=2614.5 m3/h，62251.05=6536.25 m3/h。3.根据各管段的风量及选定的流速，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。排风：管段编号流量(m3/h)（m3/s）宽a高b面积A流速v（m/s）单位长度摩擦阻力R1656.4（0.18）0.250.20.053.650.672990（0.275）0.40.20.083.440.4731646.4（0.455）0.50.250.1253.660.414843.6（0.24）0.320.20.0643.660.5952490（0.695）0.40.320.1285.40.8262614.5（0.73）0.40.320.1285.670.972614.5（0.74）0.40.320.1285.670.9送风：管段编号流量(m3/h) (m3/s)宽a高b面积A流速v（m/s）单位长度摩擦阻力R11641（0.46）0.50.250.1253.650.4122475（0.69）0.630.250.15754.370.5334116（1.14）0.80.40.323.570.2242109（0.59）0.630.250.15753.720.3956225（1.73）0.80.40.325.40.566536.25（1.82）0.80.40.325.670.5576536.25（1.82）0.80.40.325.670.55排风管段1初定流速为3.6m/s，根据L1=656.4m3/h（0.18m3/s），v1=3.6m/s所选管径按通风管道同一规格调整为：宽a高b=0.25m0.2m，流速当量直径Dv=0.22，实际流速v1=3.66m/s，Rm1=0.67Pa/m。同理可查得管段2，3，4，5，6，7的管径及比摩阻，具体结果见上表。送风管段1初定流速为3.6m/s，根据L1=1641m3/h（1.04m3/s），v1=3.6m/s所选管径按通风管道同一规格调整为：宽a高b=0.5m0.25m，流速当量直径Dv=0.33，实际流速v1=3.65m/s，Rm1=0.41Pa/m。同理可查得管段2，3，4，5，6，7的管径及比摩阻，具体结果见上表。4.确定最不利环路并联支路2，4的管道断面尺寸及单位长度摩擦阻力，见上表。5.从附录或阻力手册，暖通设计手册等资料查各管件的局部阻力系数。排风：（1）管段1固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形变径管（13）=150查得12=0.13=0.5+0.13=0.63（2）管段3矩形弯管 =0.165矩形变径管（23）=150查得23=0.09=0.165+0.09=0.255（3）管段5矩形弯管 =0.66=0.66送风：（1）管段1固定45o斜叶片百叶窗 =0.5矩形弯管 =0.165矩形变径管（13）=150查得23=0.09=0.5+0.165+0.09=0.755（2）管段3矩形弯管 =0.165矩形变径管（56）=150查得56=0.13=0.165+0.13=0.295（3）管段5矩形弯管 =0.66=0.66（4）管段6排风井 =1=16.计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力。计算结果见上表。7.计算系统的总阻力，获得管网特性曲线排风：管网特性曲线为：送风：管网特性曲线为：3.4风机选择3.4.1防火分区A风机选择根据管网特性曲线，所要求输送的总流量以及所输送流体的种类，性质等诸因素，综合考虑为管网匹配动力风机，确定动力设备所需要的参数。排风排烟：流量： Q1=1.05Qmax，1=1.052490m3/h2614.5m3/hQ2=542120m3/h9900m3/h全压： P1=1.15P1=1.1579.62Pa92Pa 送风：流量： Q=50%Qmax=50%9900m3/h4950m3/h全压： P1=1.15P1=1.1565.86Pa75.7Pa根据以上数据，查离心风机技术性能参数表，排风排烟选择HTF-II 5型离心风机。其参数为：转速2900 r/min、风量9824 m3/h、全压510Pa、噪声80dB（A）、功率5.5KW、重量115KG，送风选择HTF- II 5型离心风机。其参数为：转速1450 r/mi