解析高層民用建筑地下汽車庫通風(fēng)設(shè)計(jì)

張金良（中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司　湖北武漢　430014）

解析高層民用建筑地下汽車庫通風(fēng)設(shè)計(jì)

張金良
（中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司湖北武漢430014）

大中型高層建筑都建設(shè)有地下汽車庫，地下汽車庫集中了水電、通風(fēng)空調(diào)等設(shè)備專業(yè)大量管線，尤其是通風(fēng)排煙管道，系統(tǒng)繁雜、管道尺寸大，因此需要將通風(fēng)管道作為該區(qū)的排煙管以節(jié)約空間。本文科學(xué)計(jì)算了地下汽車庫通風(fēng)量，分析了地下汽車庫通風(fēng)方式以及風(fēng)機(jī)、防火閥的設(shè)置方案，提出高層民用建筑地下汽車庫的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況、盡量減化通風(fēng)系統(tǒng)。

地下汽車庫；高層建筑；通風(fēng)設(shè)計(jì)；防火防煙閥

引言

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平逐漸提高，汽車普及率大幅度上漲，汽車停放問題逐漸引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為了節(jié)約汽車停放問題，目前許多高層民用建筑都設(shè)有地下汽車庫，以此來實(shí)現(xiàn)汽車的集中管理，緩解存車用地緊張矛盾、節(jié)約建筑用地。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，就如何優(yōu)化地下汽車庫通風(fēng)設(shè)計(jì)展開深入探討，以此來改善地下汽車庫的空氣質(zhì)量，防止并減少火災(zāi)危害，降低建筑工程成本。

1　排風(fēng)量、排煙量及送風(fēng)量的計(jì)算

1.1排風(fēng)量

我國現(xiàn)行的《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ100-2015）對地下汽車庫風(fēng)量有著明確的規(guī)定：“住宅類地下汽車庫宜設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)量應(yīng)當(dāng)按照允許的廢氣標(biāo)準(zhǔn)量來計(jì)算，且排風(fēng)量不應(yīng)小于按換氣次數(shù)法或單臺(tái)機(jī)動(dòng)車排風(fēng)量法計(jì)算的風(fēng)量。機(jī)動(dòng)車庫換氣次數(shù)及單臺(tái)機(jī)動(dòng)車排風(fēng)量見表1～2。

1.2排煙量

我國現(xiàn)行的《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50067-2014）對地下汽車庫排煙量有著明確規(guī)定：每個(gè)防煙分區(qū)排煙風(fēng)機(jī)的排煙量不應(yīng)小于30000m3/h，并且不得小于表3中的數(shù)值。

表1　機(jī)動(dòng)車庫換氣次數(shù)

表2　單臺(tái)機(jī)動(dòng)車排風(fēng)量

表3　車庫的排煙量

1.3送風(fēng)量

為了避免地下汽車庫廢氣溢出，地下汽車庫內(nèi)必須要保持負(fù)壓，為了達(dá)到這一效果，排風(fēng)量必須要大于送風(fēng)量。汽車庫除有通向室外的汽車庫出入口這類自然送風(fēng)口的防火分區(qū)之外，其它防火分區(qū)還需要設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。機(jī)械送風(fēng)量按排風(fēng)量的80%且超過機(jī)械排煙量的50%來計(jì)算。

2　地下汽車庫排風(fēng)口設(shè)置位置

一般情況下，地下汽車庫通風(fēng)都使用均勻排風(fēng)，即在汽車庫內(nèi)均勻設(shè)置排風(fēng)管及排風(fēng)口，用于平時(shí)排風(fēng)、排煙口。這種通風(fēng)方式效果比較均勻，如果采用集中排風(fēng)，通風(fēng)效果將更佳，那么該如何設(shè)置排風(fēng)口與排煙口的位置呢？煙氣密度較小，所以應(yīng)該將排煙口設(shè)置在車庫上方，因?yàn)榈叵缕噹炀哂幸欢ǖ奶厥庑裕虼伺棚L(fēng)口的設(shè)置則相對復(fù)雜。

首先，汽車尾氣中含有大量有害物：CO（一氧化碳）、CmHn（碳?xì)浠衔铮?、NO（氮氧化物）等，而尾氣排放溫度高達(dá)500～550℃，這種高溫排放氣體具有較強(qiáng)的浮力，因此會(huì)滯留在車庫上部空間。另外，曲軸箱會(huì)排出少量的一氧化碳、氮氧化物及碳?xì)浠衔?，燃油系統(tǒng)也會(huì)排出少量的碳?xì)浠衔?，這兩個(gè)部位所排放出的氣體，溫度雖然不高，但是這些有害氣體都是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)才產(chǎn)生的，地下汽車庫的氣流會(huì)在汽車的進(jìn)出行駛過程中處于強(qiáng)烈擾動(dòng)及混合狀態(tài)，因此這部分氣體也會(huì)處于車庫上方，停放好的汽車則不會(huì)再排出此類有害氣體。據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)表示，只有在一氧化碳濃度排放達(dá)標(biāo)時(shí)，使用通風(fēng)換氣的方式才能給將其它有害氣體排放出去。如果進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)采用的是誘導(dǎo)通風(fēng)方式，那么地下汽車庫內(nèi)氣體流通效果較佳，車庫下方空間基本不會(huì)出現(xiàn)有害氣體。最后，由于高層民用建筑的地下汽車庫通常只停放轎車這類中小型車，因此車庫凈高通常介于2.4～2.8m之間，如果在上下部位都設(shè)置排風(fēng)口，那么不僅僅會(huì)增加工程量，還會(huì)浪費(fèi)空間資源。

根據(jù)上述分析可知，汽車排放的尾氣屬于高溫射流，因此有害氣體很難滯留在庫區(qū)下方，因此通常將地下汽車庫的排風(fēng)口設(shè)置在車庫上方，日常排風(fēng)從上方排出。排風(fēng)支管上需配置排煙防火閥，一旦溫度高于280℃，防火閥需自行關(guān)閉，這樣便可以將日常排風(fēng)風(fēng)管系統(tǒng)與火災(zāi)排煙風(fēng)管系統(tǒng)結(jié)合起來。

3　風(fēng)機(jī)及防火閥的設(shè)置方案

在高層民用建筑地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，必須要結(jié)合工程的實(shí)際情況，根據(jù)每個(gè)防煙分區(qū)計(jì)算出的風(fēng)量及風(fēng)壓來選擇相應(yīng)型號(hào)的風(fēng)機(jī)，下面分情況進(jìn)行討論：

（1）排風(fēng)量與排煙量計(jì)算結(jié)果較為接近時(shí)，可以使用同一臺(tái)低噪聲排煙排風(fēng)離心風(fēng)機(jī)箱來實(shí)現(xiàn)排煙與排氣，根據(jù)管路阻力來選擇壓頭，將280℃防火閥設(shè)置在風(fēng)機(jī)入口或風(fēng)機(jī)房隔墻處，一旦排煙溫度高于280℃，防火閥便能夠自動(dòng)關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

（2）排風(fēng)量與排煙量計(jì)算結(jié)果相差較大時(shí)，可以使用一臺(tái)雙速低噪聲排煙排風(fēng)離心風(fēng)機(jī)箱來進(jìn)行排煙排氣，平時(shí)低速運(yùn)行、發(fā)生火災(zāi)時(shí)則高速運(yùn)行。將280℃防火閥設(shè)置在風(fēng)機(jī)入口或風(fēng)機(jī)房隔墻處，一旦排煙溫度高于280℃，防火閥可自動(dòng)關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，消防控制室則聯(lián)動(dòng)控制雙速風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換，需要注意的是，雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓必須要能夠達(dá)到排煙系統(tǒng)及排風(fēng)系統(tǒng)的要求。

（3）如果排風(fēng)量與排煙量計(jì)算結(jié)果相差較大，且雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓無法滿足排風(fēng)及排煙的要求，那么可以設(shè)置兩臺(tái)排風(fēng)機(jī)，一臺(tái)低噪聲排煙排風(fēng)離心風(fēng)機(jī)箱及一臺(tái)高溫軸流排煙風(fēng)機(jī)，平時(shí)僅開啟低噪聲排煙排風(fēng)離心風(fēng)機(jī)箱用于排風(fēng)，排煙時(shí)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行進(jìn)行排煙。將280℃防火閥設(shè)置在每臺(tái)風(fēng)機(jī)入口或風(fēng)機(jī)房隔墻處，一旦排煙溫度高于280℃，防火閥可自動(dòng)關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，消防控制室則聯(lián)動(dòng)控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的啟停。

（4）地下汽車庫機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)可以選擇低噪軸流風(fēng)機(jī)或高溫軸流風(fēng)機(jī)，這種情況下，在選擇防火閥種類及設(shè)置方式時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際情況來考慮。如果設(shè)置了送風(fēng)機(jī)房，那么機(jī)房的隔墻耐火極限需大于2.00h，用耐火極限超過1.50h的樓板進(jìn)行隔離處理，將送風(fēng)機(jī)與著火區(qū)隔離開，再將70℃防火閥設(shè)置在送風(fēng)機(jī)房入口處，這樣不會(huì)影響到正常排煙排氣，只有在排煙風(fēng)機(jī)處280℃防火閥熔斷后，補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)才會(huì)出現(xiàn)聯(lián)鎖停機(jī)。如果沒有設(shè)置送風(fēng)機(jī)房，那么送風(fēng)機(jī)與著火區(qū)是相通的，那么送風(fēng)機(jī)將極易受到火災(zāi)的隱患，因此送風(fēng)溫度達(dá)到70℃時(shí)，防火閥及送風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，但由于排煙溫度低于280℃，那么此時(shí)無法實(shí)現(xiàn)補(bǔ)風(fēng)，設(shè)計(jì)人員可以將280℃防火閥設(shè)置在送風(fēng)機(jī)出口處。這樣便能夠有效減少排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉而補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況的出現(xiàn)。除此之外，還可以將補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)實(shí)行聯(lián)鎖控制，當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)處的280℃防火閥關(guān)閉后，補(bǔ)風(fēng)機(jī)處的280℃防火閥也會(huì)同時(shí)關(guān)閉，排煙風(fēng)機(jī)與補(bǔ)風(fēng)機(jī)同時(shí)聯(lián)鎖關(guān)閉并停止運(yùn)行。

為了降低風(fēng)機(jī)噪聲，設(shè)計(jì)人員需要在合適位置設(shè)置消聲器，消聲器的選擇也比較重要，一般選擇能夠在280℃溫度下連續(xù)工作半小時(shí)以上的、耐高溫材料制作的軟接頭、消聲器或消聲靜壓箱，通常將其設(shè)置在排煙風(fēng)機(jī)的前后位置。

4　結(jié)束語

綜上所述，高層民用建筑地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)極為重要，其關(guān)系到建筑物的安全，在通風(fēng)設(shè)計(jì)過程中，要能夠結(jié)合高層民用建筑的實(shí)際情況來合理設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)、消防排煙系統(tǒng)及人防通風(fēng)系統(tǒng)，而不能直接照搬其它工程設(shè)計(jì)方案，以免影響到地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)用性。總的來說，要能夠在滿足實(shí)際使用的情況下，簡化通風(fēng)系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)，減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音，降低建筑工程造價(jià)，最終提高整體設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性及實(shí)用性。

[1]黃雪，等.地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)和防排煙設(shè)計(jì)[J].暖通空調(diào)，2002（5）：39～41.

[2]羅志焱.高層民用建筑人防地下室汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)淺談[J].暖通空調(diào)，1996（6）：78～79.

[3]《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50067-97）.

[4]孫延勛.高層建筑地下車庫通風(fēng)排煙問題芻議[J].暖通空調(diào)，2000（1）：46～47.

TU962

A

1673-0038（2015）51-0077-02

2015-12-4

張金良（1983-），男，工程師，本科，主要從事工程設(shè)計(jì)工作。