高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)防排煙設(shè)計(jì)探討

潘 雷

山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司

高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)防排煙設(shè)計(jì)探討

潘 雷

山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司

本文結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例，對(duì)高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。通過(guò)分析，自行車(chē)庫(kù)宜在一個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)，將排風(fēng)與排煙系統(tǒng)合用；自行車(chē)庫(kù)采用汽車(chē)庫(kù)的排煙量計(jì)算方法，既滿足消防設(shè)計(jì)要求，又經(jīng)濟(jì)合理。

自行車(chē)庫(kù) 防排煙設(shè)計(jì) 高層建筑

為了充分利用高層建筑的地下空間，地下室通常設(shè)計(jì)為自行車(chē)庫(kù)，其主要特點(diǎn)是建筑面積較大，一旦發(fā)生火災(zāi)，疏散撲救工作較地上建筑困難。同時(shí)地下室水電通風(fēng)等管線多而且復(fù)雜，位于塔樓下的區(qū)域結(jié)構(gòu)異形柱較多，影響管道走向，且要保證儲(chǔ)藏室、自行車(chē)庫(kù)等的層高要求等。因此需要設(shè)置經(jīng)濟(jì)合理的通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)，以保證地下室各功能區(qū)平時(shí)使用要求及火災(zāi)時(shí)人員疏散及消防撲救的要求。本文結(jié)合山東某地區(qū)一個(gè)工程實(shí)例，對(duì)高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)防排煙設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 是否設(shè)防排煙系統(tǒng)的分析

自行車(chē)庫(kù)消防設(shè)計(jì)中，防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是其中比較重要的部分。自行車(chē)庫(kù)與汽車(chē)庫(kù)不同，目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的規(guī)范或者條文明確自行車(chē)庫(kù)的通風(fēng)排煙方式。

一方面有人認(rèn)為[1，2]：自行車(chē)庫(kù)通常建筑面積超過(guò)50m2，但人員停留不頻繁，且基本無(wú)可燃物，不適用于《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》）8.4.1.4條的規(guī)定）。另一方面也有人提出[3]：現(xiàn)在的自行車(chē)庫(kù)停放的多為電動(dòng)自行車(chē)或者摩托車(chē)，鑒于摩托車(chē)與汽車(chē)二者火災(zāi)危險(xiǎn)性同為丁類(lèi)，使用性質(zhì)也非常相似，因此屬于“可燃物較多”場(chǎng)所；同時(shí)，對(duì)于自行車(chē)庫(kù)在上下班高峰時(shí)段，存取自行車(chē)的人員較多且密集，而規(guī)范并沒(méi)有對(duì)人員滯留時(shí)間做出規(guī)定，為滿足消防狀態(tài)下的人員疏散，還是應(yīng)該設(shè)置防排煙系統(tǒng)。同時(shí)，消防設(shè)計(jì)必須通過(guò)當(dāng)?shù)毓蚕辣O(jiān)督機(jī)構(gòu)審核，對(duì)于地下自行車(chē)庫(kù)是否設(shè)置防排煙系統(tǒng)，很多地方的消防部門(mén)的答復(fù)是應(yīng)設(shè)置。

因此，通過(guò)上述分析，筆者認(rèn)為高層建筑自行車(chē)庫(kù)宜設(shè)置防排煙系統(tǒng)。

2 本工程防排煙系統(tǒng)設(shè)置

本文以山東某地區(qū)一高層商務(wù)辦公樓地下自行車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)自行車(chē)庫(kù)排煙系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行了分析。本工程地上部分為商務(wù)辦公，地下一層是建筑面積為800m2，層高為3.5m的自行車(chē)庫(kù)，地下其余部分為儲(chǔ)藏室、電氣用房等，自行車(chē)庫(kù)建筑平面圖如圖1所示。設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)征詢(xún)當(dāng)?shù)叵缊D審部門(mén)意見(jiàn)，本地下自行車(chē)庫(kù)須設(shè)防排煙系統(tǒng)。

圖1 地下一層自行車(chē)庫(kù)平面圖

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

對(duì)高層建筑的地下室防排煙設(shè)計(jì)，首先應(yīng)明確根據(jù)其使用功能不同，遵循不同的設(shè)計(jì)規(guī)范。作為高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循《高規(guī)》。但《高規(guī)》第4.1.8條[4]已明確指出“對(duì)于高層建筑內(nèi)的地下停車(chē)庫(kù)，其設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)庫(kù)規(guī)》的規(guī)定”?！镀?chē)庫(kù)規(guī)》第1.0.2條的條文[5]說(shuō)明中明確指出，該規(guī)范適用于“高層民用建筑所屬的汽車(chē)庫(kù)和人防的地下停車(chē)庫(kù)”。因此，高層建筑的地下自行車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)以《汽車(chē)庫(kù)規(guī)》為依據(jù)。

2.2 排煙與排風(fēng)系統(tǒng)合用

地下自行車(chē)庫(kù)排風(fēng)的目的是稀釋有害物質(zhì)滿足衛(wèi)生要求的允許濃度，即排風(fēng)量的計(jì)算與有害物的散發(fā)量和散發(fā)時(shí)的濃度有關(guān)。根據(jù)《技術(shù)措施》，商業(yè)辦公樓的地下車(chē)庫(kù)“一般排風(fēng)量不小于6次/h，送風(fēng)量不小于5次/h”，這與《汽車(chē)庫(kù)規(guī)》[5]中規(guī)定的“排煙量不小于6次/h”的規(guī)定相吻合，因此符合排風(fēng)、排煙系統(tǒng)合二為一的要求。

本工程設(shè)置一個(gè)排風(fēng)機(jī)房，風(fēng)管系統(tǒng)按排風(fēng)風(fēng)速和需要的排風(fēng)口來(lái)確定，再按任一點(diǎn)至最近排煙口的距離不應(yīng)大于30m的要求復(fù)核。排風(fēng)口設(shè)置于頂棚，為常開(kāi)風(fēng)口?；馂?zāi)情況下，轉(zhuǎn)為排煙，整個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)的排風(fēng)口一起排煙，因此地下自行車(chē)庫(kù)適宜在一個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)，將排風(fēng)與排煙系統(tǒng)合用。本工程排風(fēng)口的風(fēng)速取3～4m/s，排煙口的設(shè)置使煙流方向與人員疏散方向相反，排煙口與安全出口的距離不應(yīng)小于1.5m。

2.3 排煙口的布置

通常車(chē)庫(kù)通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)，排風(fēng)口在汽車(chē)庫(kù)的上部及下部分別布置，宜上部排出總風(fēng)量的1/3，下部排出總風(fēng)量的2/3。對(duì)于本自行車(chē)庫(kù)，上下都布置風(fēng)口，不便于設(shè)計(jì)施工。假設(shè)采用上下均有風(fēng)口的方案，一旦發(fā)生火災(zāi)，按排煙要求，下部風(fēng)口全部關(guān)閉，讓所有的煙氣從上部排出，這種做法存在很大隱患。原因在于平常的風(fēng)管系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)是匹配的，即風(fēng)機(jī)的靜壓和風(fēng)量與風(fēng)管的阻力損失、風(fēng)量、風(fēng)速相匹配，其工作點(diǎn)在最佳工作點(diǎn)，如圖2所示A狀態(tài)點(diǎn)為風(fēng)機(jī)最佳工作點(diǎn)。一旦起火關(guān)閉了下部風(fēng)口，則風(fēng)管的管網(wǎng)性能曲線發(fā)生變化，風(fēng)口減少，每個(gè)風(fēng)口的風(fēng)量增加，風(fēng)道的阻力損失加大。此時(shí)，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)發(fā)生漂移，即風(fēng)量減少，靜壓增加，如圖2所示B狀態(tài)點(diǎn)。這樣就不能保證基本的6次/小時(shí)的排煙量。而且，此方案控制復(fù)雜，所有的下部風(fēng)口均需要電控、手動(dòng)風(fēng)口，投資大，維護(hù)管理困難。若平時(shí)排風(fēng)的風(fēng)量選大一些，在火災(zāi)時(shí)風(fēng)口減少、風(fēng)壓增加、風(fēng)量減少情況下，可以保證6次/h的排煙量，但風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓很難與風(fēng)管匹配，達(dá)不到風(fēng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)。

圖2 排煙風(fēng)機(jī)工作特性曲線

因此，本工程將排風(fēng)口全部布置在上部排風(fēng)管上，采用一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，并于風(fēng)機(jī)前設(shè)置280℃的防火閥，系統(tǒng)完全滿足排風(fēng)和排煙的要求，且不需作任何切換，風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)也不會(huì)發(fā)生任何變化。

3 排煙量的計(jì)算

3.1 排煙量的計(jì)算方法

對(duì)于高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)的排煙量計(jì)算，一般采用兩種方法，即按負(fù)擔(dān)防煙分區(qū)個(gè)數(shù)及面積計(jì)算排煙量，或者參考汽車(chē)庫(kù)排煙量計(jì)算。

方法一：負(fù)擔(dān)防煙分區(qū)個(gè)數(shù)及面積計(jì)算。此方法排煙量的計(jì)算按照《高規(guī)》8.4.2.2條[4]的規(guī)定進(jìn)行。即自行車(chē)庫(kù)設(shè)一個(gè)防煙分區(qū)時(shí)，按每平方分區(qū)面積60m3/h計(jì)算；兩個(gè)或以上防煙分區(qū)時(shí)，按最大分區(qū)面積每平方米120m3/h計(jì)算。

方法二：參考汽車(chē)庫(kù)排煙量計(jì)算。即按照6次/h計(jì)算。根據(jù)常識(shí)，汽車(chē)發(fā)生火災(zāi)的可能性和危害性，顯然大于自行車(chē)庫(kù)，因此，可采用《汽車(chē)庫(kù)規(guī)》[5]來(lái)進(jìn)行自行車(chē)庫(kù)通風(fēng)、排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.2 兩種計(jì)算方法比較

對(duì)于本文工程實(shí)例地下自行車(chē)庫(kù)（面積800m2），采用上述兩種計(jì)算方法，防排煙系統(tǒng)比較如表1所示。

表1 兩種計(jì)算方法比較

采用方法一，將一個(gè)防火分區(qū)劃分多個(gè)排煙分區(qū)，并在每個(gè)排煙分區(qū)設(shè)置排煙口及電氣控制模塊。此方法計(jì)算出的排煙量，往往遠(yuǎn)大于平時(shí)通風(fēng)量。所以通風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)只能分開(kāi)設(shè)置，無(wú)法合用，系統(tǒng)投資大大增加。如果要使平時(shí)通風(fēng)量與排煙量相接近以便采用合用系統(tǒng)，則不得人為地劃小防煙分區(qū)，以降低排煙量的計(jì)算值，這又會(huì)造成系統(tǒng)在運(yùn)行切換上的復(fù)雜性，同時(shí)，較低的排煙量能否滿足排煙效果也是一個(gè)問(wèn)題。

采用方法二，自行車(chē)庫(kù)的排煙量可按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算，這就與平時(shí)通風(fēng)量（6次/h）一致，既可合用系統(tǒng)，運(yùn)行控制較第一種方法簡(jiǎn)單，投資也相應(yīng)降低。因此，本工程地下自行車(chē)庫(kù)排煙量按照汽車(chē)庫(kù)的排煙量計(jì)算方法。

4 結(jié)論

民用高層建筑地下自行車(chē)庫(kù)的防排煙設(shè)計(jì)，是確保排除著火的防煙分區(qū)產(chǎn)生的煙氣，并防止煙氣向其它防煙分區(qū)擴(kuò)散。這樣，火災(zāi)時(shí)候處于建筑物內(nèi)的人員就可以成功疏散，最大限度地減少火災(zāi)時(shí)候的人員傷亡。本文通過(guò)對(duì)一個(gè)工程實(shí)例地分析，可以得出：

1）高層建筑的地下自行車(chē)庫(kù)防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)以《汽車(chē)庫(kù)規(guī)》為依據(jù)。

2）地下自行車(chē)庫(kù)宜在一個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)，并將排風(fēng)與排煙系統(tǒng)合用。

3）將汽車(chē)庫(kù)的排煙量計(jì)算方法運(yùn)用在自行車(chē)庫(kù)，即按照6次/h計(jì)算，既滿足消防設(shè)計(jì)規(guī)范要求，又經(jīng)濟(jì)合理，大大簡(jiǎn)化了汽車(chē)庫(kù)排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，節(jié)省了投資。

[1] 張寧媛.地下自行車(chē)庫(kù)通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].中小企業(yè)管理與科技,2010,(6-下旬刊):190-191

[2] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008

[3] 范榕.高層建筑防排煙設(shè)計(jì)需注意的若干問(wèn)題探討[J].中外建筑,2011,(7):192-194

[4] 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50045-95)(2001年版)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001

[5] 汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50067-97)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997

Discussion of the Design of Smoke Control in Bicycle Parking of High-rise Buildings

PAN Lei
Shandong Tong Yuan Design Group Co.,Ltd.

An application example has been realized in combination with a bicycle parking.Trough the comparative analysis,the air exhaust and smoke exhaust system is fit for use in a smoke control area.The calculation method of the exhaust smoke level used in bicycle parking is to meet the requirements of the fire design.

bicycle parking,smoke control system,high-rise buildings

1003-0344（2015）04-101-3

2014-3-6

潘雷（1979～），男，碩士，工程師；山東省濟(jì)南市高新開(kāi)發(fā)區(qū)舜華路2000號(hào)舜泰廣場(chǎng)11號(hào)設(shè)計(jì)六院（250101）；E-mail:panlei1979@yeah.net