居住區(qū)地下停車庫通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)分析

王雙存

（蘭州蘭石建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730050）

1 居住區(qū)地下停車庫通風(fēng)防排煙系統(tǒng)的形式概述

1.1 通風(fēng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)

正常情況下地下停車庫的通風(fēng)機(jī)處在運(yùn)行狀態(tài)，而排煙機(jī)則設(shè)置為關(guān)閉狀態(tài)。但是在發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害情況下排風(fēng)機(jī)就會(huì)自行關(guān)閉，同時(shí)排煙機(jī)的防火閥以及排煙系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。隨著地下停車庫的溫度上升（＞280℃）排煙閥會(huì)自動(dòng)觸發(fā)熔斷，并且會(huì)將排煙機(jī)進(jìn)行關(guān)閉。此種設(shè)置方式能夠提升每個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立性，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)造成影響，能夠充分發(fā)揮各個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性、合理性。

1.2 通風(fēng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)聯(lián)合設(shè)計(jì)

第一，上下兩側(cè)通風(fēng)管作用有所差異，其中上側(cè)通風(fēng)管屬于主體通風(fēng)管道，下側(cè)通風(fēng)管屬于輔助通風(fēng)支管，在實(shí)際設(shè)置時(shí)可將70℃普通型防火閥直接設(shè)置在各個(gè)下排風(fēng)支管上，同時(shí)要將所有通風(fēng)系統(tǒng)都設(shè)置成為70℃防火閥，并且要在排煙機(jī)入口位置設(shè)置常閉型280℃排煙防火閥。

第二，要將上、下通風(fēng)管分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，此種設(shè)計(jì)方式在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要在上通風(fēng)管和下通風(fēng)管之間增設(shè)普通型防火閥，同時(shí)所有通風(fēng)口需要長期采用普通的百葉風(fēng)口。另外，要在通風(fēng)機(jī)的入口位置設(shè)置常開型的防火閥，并且要在排煙機(jī)入口位置設(shè)置常閉型的排煙防火閥。

2 地下停車庫排風(fēng)量的計(jì)算方式

2.1 根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50736-2012）中的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，按照如下公式計(jì)算所稀釋的氣體濃度情況：

L=G/（y1-y0）

其中L 表示地下車庫需求排風(fēng)量，單位為m3/h；G 表示排放的一氧化碳量，單位為mg/h；y1表示車庫內(nèi)部一氧化碳需用濃度，該類型車庫標(biāo)準(zhǔn)為30mg/m3；y0表示室外一氧化碳的濃度，一般來說設(shè)定為2-30mg/m3。一氧化碳含量可以按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：

G=M×y M=T1/T0×m×t×k×n

其中M 表示車庫內(nèi)汽車排出氣體總量，單位為m3/h；y表示典型汽車排放一氧化碳平均濃度，單位為m3/h，按照目前我國汽車尾氣排放將其設(shè)定為5.5×104mg/m3；T1表示車庫內(nèi)部排氣溫度（773K），T0表示以20℃計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的溫度（293K）；t 表示汽車在車庫內(nèi)部的運(yùn)行時(shí)間，一般情況下設(shè)定在2-6min 范圍內(nèi)；k 表示車位利用系數(shù)，就是指1h 內(nèi)進(jìn)出車庫的車數(shù)與設(shè)計(jì)車位數(shù)量比值，一般情況下設(shè)定為0.5-1.2；n 表示車庫內(nèi)部設(shè)計(jì)車位數(shù)量。

2.2 若是地下停車庫采取的是單層停車位設(shè)計(jì)模式時(shí)，以換氣次數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，設(shè)定最大防煙分區(qū)面積為2000m2，那么對(duì)于居住區(qū)的地下停車庫來說，單個(gè)防煙分區(qū)排風(fēng)量則為24000m3/h。從相應(yīng)參考文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，對(duì)于單層地下停車庫來說，一般情況下極限單位停車位設(shè)定為35m2/輛，那么可以得到單個(gè)防煙分區(qū)車輛為57 輛（2000/35），那么以稀釋濃度法為基礎(chǔ)計(jì)算所得排風(fēng)量則為10716m3/h。

2.3 若是地下停車庫采取的是雙層停車位設(shè)計(jì)模式時(shí)，按照單車輛排風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算所得為300-500m3/h。相對(duì)于以上稀釋濃度法所計(jì)算內(nèi)容來說并沒有明顯差異，尤其是對(duì)于居住區(qū)的地下停車庫來說可以設(shè)定為300m3/h。

2.4 針對(duì)此工程來說，按照排氣量的計(jì)算公式，根據(jù)地下停車庫的車位數(shù)量進(jìn)行排氣量的計(jì)算，能夠得到表1 所示的排氣量。

表1 每個(gè)停車位排風(fēng)量（m3/h.臺(tái)）

對(duì)于案例工程來說，其停車庫每一層的停車位數(shù)量為149 個(gè)（共3 層），設(shè)定該停車庫每種類型車輛占比如下：國產(chǎn)小轎車60%，國產(chǎn)面包車10%，進(jìn)口小轎車20%，進(jìn)口面包車10%，車位利用系數(shù)0.75，那么每種類型車輛的具體排風(fēng)量為：

第一，國產(chǎn)小轎車排風(fēng)量L1=556.22×149×60%=49726m3/h；

第二，國產(chǎn)面包車排風(fēng)量L2=499.59×149×10%=7443m3/h；

第三，進(jìn)口小轎車排風(fēng)量L3=336.12×149×20%=10016m3/h；

第四，進(jìn)口面包車排風(fēng)量L4=400.88×149×10%=5976m3/h；

每一層總體排風(fēng)量則為：L=L1+L2+L3+L4=72161m3/h。

為了保障地下停車場(chǎng)的安全性、避免有害氣體的流出，需要確保停車場(chǎng)內(nèi)部保持相應(yīng)的負(fù)壓，也就是指地下停車場(chǎng)內(nèi)部送風(fēng)量＜排風(fēng)量。按照相應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，送風(fēng)量=（85%-95%）排風(fēng)量，其余百分比的風(fēng)量主要是從車道、門窗縫隙等位置進(jìn)入補(bǔ)充。

3 居住區(qū)地下停車庫通風(fēng)防排煙設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)分析

3.1 通風(fēng)機(jī)的設(shè)置

對(duì)于案例工程來說，按照每一層面積（約為5465.47m2）將其劃定為3 個(gè)防煙分區(qū)，以此為基準(zhǔn)確定每一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)排煙量為33000m3/h。另外，由于要符合排風(fēng)需求風(fēng)量（24000m3/h），所以可以采用雙速風(fēng)機(jī)，正常工作時(shí)運(yùn)行在低速狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害情況時(shí)可以采用高速進(jìn)行排煙。該地下停車庫的地下一層存在著和外部直接相連的通道，可以通過自然方式進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，而地下二、三層則可以利用機(jī)械方式進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。一旦發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害就可以將所有送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，通過機(jī)械方式進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，計(jì)算所得補(bǔ)風(fēng)量在50%以上。

3.2 通風(fēng)口的設(shè)置

所以為了確保有效的機(jī)械排風(fēng)，要避免出現(xiàn)局部滯留的問題，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要保證通風(fēng)口設(shè)置的均勻性，通風(fēng)口處于正常狀態(tài)時(shí)只要保證通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行就能夠確保通風(fēng)的順暢和完全。在實(shí)際設(shè)置時(shí)要滿足如下要求：在每一個(gè)防煙區(qū)內(nèi)部裝設(shè)排煙口，一般都將其設(shè)置在頂棚或者和頂棚較為接近的墻面位置，需要嚴(yán)格控制防煙范圍內(nèi)較遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離和通煙口之間距離≤30m，避免由于距離較長而影響到排煙的速度。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，如果通風(fēng)口沒有遵照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)置，那么需要將排煙口設(shè)置在地下停車庫上部，同時(shí)要保持其始終處于打開狀態(tài)。

3.3 對(duì)于排煙和通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合

要根據(jù)通風(fēng)管道的具體布設(shè)方式以及所用風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)來確定地下停車庫的通風(fēng)以及排煙系統(tǒng)的具體形式，主要包括如下幾種類型（如圖1-4 所示）：

圖1 排風(fēng)排煙系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置

3.3.1 對(duì)排煙系統(tǒng)進(jìn)行有效合理地設(shè)置，保證其和排風(fēng)系統(tǒng)的單獨(dú)運(yùn)行。

3.3.2 可以將排煙系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)共同設(shè)置一套風(fēng)管，但是針對(duì)兩套系統(tǒng)分別設(shè)置風(fēng)機(jī)。

3.3.3 排煙系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)采用公用的風(fēng)機(jī)和風(fēng)管，利用雙速風(fēng)機(jī)應(yīng)對(duì)不同的工況。

3.3.4 排煙系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)采用公用的風(fēng)機(jī)和風(fēng)管。

圖2 兩系統(tǒng)公用風(fēng)管，單獨(dú)設(shè)置風(fēng)機(jī)

圖3 兩系統(tǒng)公用風(fēng)管，采用雙速風(fēng)機(jī)

上述幾種不同的系統(tǒng)設(shè)置方式都具有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，具體情況如表2 所示。

表2 不同系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

從目前有關(guān)汽車庫的防火標(biāo)準(zhǔn)來說，地下停車庫的排煙量要按照單個(gè)防煙分區(qū)凈高進(jìn)行計(jì)算，并不用考量防煙分區(qū)的面積情況。但是在進(jìn)行排風(fēng)量計(jì)算時(shí)需要考量到防煙分區(qū)面積方面的因素，所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要針對(duì)不同的防煙分區(qū)來計(jì)算實(shí)際排風(fēng)量，同時(shí)要對(duì)排風(fēng)量和排煙量的差異情況進(jìn)行對(duì)比，以此為基礎(chǔ)來選定系統(tǒng)的具體類型。

圖4 兩系統(tǒng)公用風(fēng)管，采用單速風(fēng)機(jī)

3.4 排煙口和儲(chǔ)煙倉高度設(shè)計(jì)

對(duì)于上述兩方面規(guī)定來說，在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)需要參照工程的具體情況來設(shè)定儲(chǔ)煙倉的高度和單個(gè)排煙口的排煙量情況，一定要保證在排煙排風(fēng)系統(tǒng)足夠安全的基礎(chǔ)上，最大程度滿足地下停車庫設(shè)備管道設(shè)置的合理性、美觀性要求。從現(xiàn)階段來看，居住區(qū)地下停車庫建設(shè)過程中車庫層的高度保持在3.6-4m 范圍內(nèi)，以此為基礎(chǔ)將擋煙垂壁設(shè)定為距地面2.2m 距離，梁高度0.8m，風(fēng)管高度0.4m，排煙口可以設(shè)置在不同的位置，包括：風(fēng)管底部、風(fēng)管側(cè)邊、風(fēng)管頂部等等，具體形式如圖5 所示。

圖5 排風(fēng)口設(shè)置情況

對(duì)于單個(gè)排煙口來說，其最大排煙量可以根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算。該工程地下停車庫按照層高3.8m 進(jìn)行計(jì)算，那么能夠得到以上不同設(shè)置類型單個(gè)排煙口最大排煙量的情況如表3 所示。

表3 不同設(shè)置類型單個(gè)排煙口最大排煙量

通過以上計(jì)算比較分析可知，如果采取排風(fēng)口位于風(fēng)管底部的方式，那么需要設(shè)置多個(gè)風(fēng)口，并且只有在保證擋煙垂壁高度最低的情況下才可以保證排煙系統(tǒng)的安全性，而排煙口設(shè)置在風(fēng)管側(cè)邊或者風(fēng)管頂部位置能夠顯著增強(qiáng)排煙效果，同時(shí)也可以提升地下停車庫的凈高度。但是在設(shè)計(jì)過程中一定要注意：若是將排煙口設(shè)置在風(fēng)管頂部位置，一定要確保其不會(huì)受到其他設(shè)備管道或者橫梁等等遮擋，要確保排煙口具有足夠的通風(fēng)面積。

結(jié)束語

通過以上內(nèi)容的分析可知，目前在針對(duì)居住區(qū)地下停車庫通風(fēng)防排煙系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，一定要充分分析地下停車庫自身結(jié)構(gòu)特性以及實(shí)際使用情況，在進(jìn)行綜合性分析比較之后選定最為適宜的排風(fēng)排煙系統(tǒng)和布設(shè)方式，在具體設(shè)計(jì)時(shí)也要最大程度進(jìn)行流程的優(yōu)化完善，實(shí)現(xiàn)控制過程的最簡(jiǎn)化。另外，在確保功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上也要采取相應(yīng)措施來降低初期運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)地下停車庫通風(fēng)防排煙系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，確保內(nèi)部車輛、人員等各方面的安全性。