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建筑暖通工程期末论文给水排水工程081班尚中寿200811007140地下汽车库的排风与排烟系统设计尚中寿给水排水081班 200811007140摘要：介绍了地下汽车库的排风与排烟系统设计，包括防烟防火分区的划分、排烟排风系统的设计以及消防补风系统。关键词:汽车库 排风 排烟 防火分区 防烟分区 通风系统0 引言近年来，随着经济的发展以及人民生活水平的提高，私家车拥有量直线上升，而城市可用土地资源正日益减少，因此，越来越多的房地产开发商通过建造地下车库来解决停车问题。本文对地下汽车库的排风与排烟系统设计作一介绍。1 地下汽车库排烟系统的划分按照我国现行的高层民用建筑设计防火规范(GB5004595)(2005年版)(以下简称高规)第4.1.8条及人民防空工程设计防火规范)(GB5009898)(2001年版)(以下简称人规)第3.1.9条要求，高层建筑的防空地下室，平时用作地下汽车库，其防火设计应按汽车库、修车库、停车场设计防火规范)(GB5006797)(以下简称库规)的有关规定执行。而高层建筑下的防空地下室，其战时功能大部分为二等人员掩蔽所。而设置机械排烟系统的地下汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜大于2000m2,且防烟分区不得跨越防火分区。因此，平时通风排烟系统划分完全可以跟建筑防烟分区来结合考虑，这样既有利于通风系统兼作排烟系统，又可以保证通风排烟风管按防护单元设置成独立系统，不会出现通风排烟风管跨越防护单元现象。2 地下汽车库通风方式平时通风采用均匀排风，即地下汽车库均匀设置排风管及排风口，平时排风用，火灾时兼作排烟风管及排烟口，此通风方式比均匀，集中排风效果会好。但是排风口能否与排烟口并设置呢?由于烟气密度较小，排烟口应布置在车库上方，这一点没有异议。但平时的排风情况如何呢?过去通常的说法是：汽车排出的一些有害物比空气轻，另一些有害物比空气重，所以排风口在车库的上部和下部均应布置，且宜从E部排出风量的13，而从下部排出23，其根据是现行汽规第6.3.5条。但是只要认真考虑一下就会发现，此规范的规定对于地下汽车库的排风不一定合适。首先，汽车有害物的大部分，其中包括cO(一氧化碳)的98一99，CmHn(碳氢化合物)的55一65和NO，(氮氧化物)的98。99都是从尾气散发出来的，而尾气的排放温度高达500。5500C，这样高温的排放气流产生很大的浮力，很难设想尾气会滞留在车库下部。其次，尚有12的CO和NO，以及25的CmHn从曲轴箱排出，有1020的CmHn从燃油系统排出，这两部分排放物虽然温度不像尾气那么高，且NOl也比空气密度大些，但应该注意往常被忽视的一点常识，那就是这些有害物是在发动机工作时才排放的，而发动机工作时汽车处于行驶状态，车库的气流随着车子进进出出处于强烈扰动与混合状态，尾气也处于汽车后部的涡流之中，很难想象排放物会沉积于车库下方。而那些停稳放好的汽车，其发动机已经关闭，没有什么有害物排出了。再次，有实测数据可以证明，用通风换气的办法将汽车排出的CO稀释到容许浓度时，NO和CmHn远远低于它们相应的允许浓度。也就是说，只要保证CO浓度排放达标，其他有害物即使有一些分布不均匀，也有足够的安全倍数保证将其通过排风带走。最后，高层建筑的地下汽车库一般只为停放轿车，最多是面包车设计的。车库净高只有2.42.8m左右，这样的高度，上下都布置风口，既不便于施工，也无太大必要，况且有时根本没有空间允许车库下部布置风口。此外，如果进风系统采用诱导通风方式时，车库内的气流扰动及混合就更加充分，车库下部已不可能有稳定的有害物质出现。综上所述，鉴于排放有害物的汽车属于运动中的物体，而且包含大部分有害物的尾气又是高温射流，没有理由认为有害物会稳定地停留在库区下部。因此，建议车库的日常排风全部由上方排出，即所有风口均可置于车库上部，并在支管上装设温度超过28012时能自行关闭的排烟防火阀，火灾排烟风管系统与日常排风风管系统即可完全合一。3 防烟防火分区根据汽车库、修车库、停车库设计防火规范（GB50067-97）(以下简称防火规范)的规定，地下汽车库防火分区的最大允许建筑面积为2000平方米（不包括甲、乙类物品运输车），当汽车库内设有自动灭火系统时，可增加一倍，即为4000平方米【1】。防火规范规定，停车数超过10辆的地下车库应设置自动灭火系统也就是说!一般地下车库均需设置自动灭火系统。防火分区最大允许建筑面积可达4000平方米。防火规范在采暖通风和排烟一章里规定：面积超过2000平方米的地下汽车库应设置机械排烟系统，每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000平方米，且防烟分区不应跨越防火分区。那么以2000平方米为分界，低于2000平方米的车库可只设置通风系统，如果是半地下室或者可以开窗的地下车库，开窗面积满足自然通风的要求时（可开启面积不小于建筑面积的2%），就可以考虑仅采用自然通风系统，否则应设置机械通风系统；超过2000平方米的车库就必需设置机械排烟系统，而且一个防火分区划分成两个以上的防烟分区。4 排烟排风系统设计根据防火规范的规定，排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6h-1计算确定，根据全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调-动力的规定，停车库机械通风的排风量按换气次数（最大为6h-1 ）计算【2】，也就是说排烟系统和排风系统的总风量可以相等，排烟和排风可合用一个系统，风机选用高温排烟风机，风管材料、厚度应满足消防排烟的要求。如果采用金属风管，排烟风速不宜大于20米/秒，当采用内表面光滑的混凝土等非金属材料管道时，不宜大于15米/秒。而考虑排风噪声问题时，风管风速不宜超过10米/秒，所以在排烟排风合用系统中，风管风速应按照排风要求来确定，这样风管截面和高度都会偏大，会增加地下室的开挖深度。排烟风机应设置在专用的风机房内，应采用防火隔墙和耐火极限不低于1.5h的楼板与其他部位隔开。排烟风机可采用离心风机或轴流风机，并应在风管出机房处设置当烟气温度超过280时能自动关闭的排烟防火阀，排烟风机应保证280时能连续工作30min,而且排烟防火阀应能联锁关闭相应的排烟风机。如果工程地处上海，还应遵循上海市工程建设规范民用建筑防排烟技术规程（DG08-88-2000）的规定,汽车库的排烟量不应小于,30000立方/时【3】。排烟和排风系统合用的车库宜每个防烟分区设置一个排风机房，风管系统按排风风速和需要的排风口来确定，再按排烟要求的室内任一点至最近排烟口的距离不应大于30m的要求复核，考虑到排风的全面性要求时会将排风口布置得多一些，这样就自然能满足消防要求。按传统的风管高宽比为1：4至1：6来确定风管尺寸，建议风管高度不宜超过500mm，以车库中一个面积2000平方米、层高3m的防烟分区为例来计算,排烟量为36000立方/时，主管风速取8米/秒，风管尺寸选2500mm500mm较合适。排风口设置在顶棚，为常开风口，火灾情况下，不用动作，直接转为排烟，整个防烟分区内的排风口一起排烟，这也就是为何地下车库适宜将一个防烟分区作为一个排风系统的缘故。排风口的风速一般取34米/秒，一般情况下，车库不设吊顶，有吊顶时，当吊顶内有可燃物时，吊顶内的排烟管道应采用不燃烧材料进行隔热，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。排烟口应设在储烟仓内，应采用挡烟垂壁、隔墙或梁划分防烟分区，有人会以为超过顶棚500mm的梁就可以作挡烟垂壁，其实因为风管安装在梁底，所以梁就无法作为挡烟垂壁，而应设置超过梁底500mm的不燃的分隔（如10mm厚的双层玻璃）作为挡烟垂壁，这样才能保证排烟口设在储烟仓内。排烟口的设置宜使烟流方向与人员疏散方向相反排烟口与安全出口的距离不应小于1.5m（尽量远离安全出口）。5 消防补风系统车库设置机械排烟系统时，应同时设置进风系统。当防火分区内有直接通向室外的汽车疏散出口，且出口不设置防火卷帘（前提是汽车库和汽车坡道上均设有自动灭火系统）时，可以将该出口作为进风口，否则就需设置机械进风系统或设置足够面积的进风百叶，满足进风量不小于排风量50%的要求。自然进风百叶的风速宜选0.51.0米/秒，因与室外直接相通，一般需要选用防雨百叶，应注意防雨百叶的有效面积仅为50%左右。机械进风口底部离地面宜大于2.0m，设在绿化带内的进风口底部离地面宜大于1.0m【4】。6 诱导通风系统相对于传统风管系统，现在市场上推出新型的诱导通风系统，利用高速喷出的少量气体来诱导及搅拌周围的大量空气，并带至特定的目标方向。地下车库采用诱导通风系统能减小风管高度，因为风管只需考虑火灾时的排烟情况，风速可以增大一倍，风管截面可以减少一半，可以节省占用的空间。排烟风管可以缩短，只需满足消防排烟30m要求，从而排烟口减少。排风时设一台大风量、小风压的排风风机，大风口开在风机房的墙面上，让诱导通风系统将气流输送到风机口，再经排风机排出；或者，在排烟风机的接入口处设一个三通，一头接排烟管，另一头接墙面上的排风口，但是风机须采用双速高温排烟风机，以保证风量不变，风压降低既可以满足火灾时将烟气迅速带走，又可以降低平时排风时的噪声。前一种方法的缺点是需要两台风机，一台排烟，一台排风，初投资略高；后一种方法的缺点在于风机压头在平时还是偏高，不能降得很低，往往需要加设阀门来增加阻力。7 结语不管采用传统的风管通风系统还是采用诱导通风系统，都各有利弊，应结合工程实际，在满足消防排烟规范的要求的前提下，选择合适的方案。参考文献【1】中华人民共和国公安部.GB50067-97,汽车库、修车库、停车库设计防火规范【S】,北京:中国计划出版社,1998【2】建设部工程质量安全监督