地下室通风排烟

地下室通风排烟系统初步计算书一、 通风系统（一）方案1、 水泵房、机修机房、物业用房自然通风。2、 发电机房、变配电室排风采用防爆型排风机，自然补风。发电机房换气次数取15次/ h，变配电间换气次数取12次/ h。3、 汽车库采用机械排风，运用车道补入新风，换气次数取6次/h。（二）风量计算1、 发电机房：体积V288m3 换气次数n=15排风量L288*154320 m3 补风量取排风量的50，L2160 m32、 变配电室：体积V480m3 换气次数n=12排风量L480*125760 m3 补风量L2880 m33、 停车库：体积V12800m3 换气次数n=6排风量L12800*676800 m3 补风量L38400 m3（三）排风口、补风口计算1、排风口、补风口的布置方案排风口接近污染源，另一侧布置补风口，使室内气流组织最为合理。均采用自然补风方式。2、 排风口的选择a. 发电机房和变配电室 待发电机房平面图布置拟定后，结合发电机技术参数具体计算后再拟定b. 车库设立两套排风系统，各8个排风口，每个风口的风量：38400/8=4800m3/h选单层百叶风口500X500 16个排风口的风速： v=4800/3600/（0.5*0.5）=5.33m/s3、补风口的计算车道自然补风，补风口风速： v=38400/2/3600/18=0.3m/s，符合规范规定（四）阻力计算车库排风系统管段风量m3/h管道截面mm管长m风速m/s摩擦阻力降pa/m摩擦阻力pa384001600*4000.9616.673.153.02336001600*4006.9014.582.4717.04288001250*4006.2016.003.1219.34240001250*4006.8013.332.2315.16192001000*4006.6013.332.4015.8414400800*4006.5012.502.3014.959600630*4006.5010.581.8912.294800630*2505.508.471.8210.01 最不利环路阻力降： P= P1P8*(1+K)+ =107.65*(1+1.3) =248Pa 其中：P1-8各管段摩擦阻力K局部阻力与摩擦阻力的比值，取1.2 P最不利回路阻力降，Pa（五） 排风机选择计算漏风量取8，压力损失附加10L38400*1.0841472m3/hH248*1.1273Pa选择风量41472 m3/h，风压273 Pa排风机两台二、 排烟系统（一）方案1、 车库设机械排烟系统，排烟风机的排烟量按换气次数6次/h计算拟定。2、 进风系统采用自然补风方式，补风量为排烟量的50。（二）风量计算车库：体积V12800m3 换气次数n=6排烟量L12800*676800 m3 补风量L38400 m3有关计算同通风系记录算，选择两台排烟量41472 m3/h，风压273 Pa排烟风机。三、 重要技术措施1、 选用两台消防通风（两用）离心风机，平时排风，火灾排烟。2、 排烟管道上的排烟防火阀当管内烟气的温度达到2800C时，排烟防火阀自动关闭，并发出关闭电信号，同步与风机联锁。3、 按防烟分区划分通风排烟系统。当某一防烟分区发生火灾时，该分区正常运转，而其他防烟分区的排烟防火阀自动关闭。防排烟系统由消防控制中心集中控制。通风风机的选择1，离心风机占地面积大、风压范畴大，用于低压或高压送风系统，特别是低噪音和高风压的系统。2，轴流风机占地面积小、便于维修、风压较低、风量较大，多用于阻力较小的大风量系统。3，混流风机集中了离心风机的高压和轴流的大风量的特点。 4，屋顶风机直接安装在屋顶，合用于上部排风场合。5，高温消防排烟风机用于高温排烟系统，能保证在280高温下运营30min。通风系统设计问题1，当有害气体和蒸汽的密度比空气小，或在相反状况下但会形成稳定上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的2/3，从下部地带排出1/3。 当有害气体和蒸汽的密度比空气大，且不会形成稳定上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的1/3，从下部地带排出2/3。 实际中这样的状况用的仿佛比较少？2，进、排风口同侧时，排风口宜高于进风口6m，进、排风口在同侧同一高度时，水平距离不适宜不不小于10m；3，当排出有爆炸危险的气体或蒸汽时，其风口上缘距顶棚应不不小于0.4m。 4，在整个控制空间内，尽量使室内气流均匀，减少涡流的存在，从而避免污染物在局部地区积聚。高层建筑地下车库通风排烟问题刍议贵州省建筑设计研究院 孙延勋提 要 指出近年来高层建筑地下车库排烟设计套用高层民用建筑设计防火规范(GB50045一 95)某些条文的做法不当。强调暖通设计人员应当并且只应当遵循汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97)的 有关规定。着重阐明了设计数据方面的两项重要变化。探讨了地下车库排烟系统与排风系统完全合一的也许性。关 键 词 高层建筑地下车库通风排烟防火规范近些年来,由于国内都市汽车的拥有量迅猛增长,高层建筑地下停车库的设计项目也迅速增多。地下车库的通风排烟问题,特别是两者兼用等问题因而受到暖通设计人员的普遍注意。根据笔者可以看到的资料,仅从1997年10月至1999 年2月,在全国范畴发行的杂志、丛书以及全国暖通空调制冷学术年会上刊登的有关文章就有9篇之多,还不涉及地方性专业杂志和专业学术会议的文章在内。由此可见人们对这个问题的关怀限度。但令人遗憾的是,这些文章的作者没有一位提到已经发布实行的一本重要的新规范,而正是这本规范,也许使既有的某些讨论失去意义,使推荐的某些方案和作法失去技术和经济方面的合理性。 1 一本新规范 1997年10月5日,国家技术监督局与建设部联合发布了汽车库、修车库、停车场设计防火规范(如下简称新库规) 1,并宣布于1998年5月1日起实行。这本强制性国标的颁布对于地下车库排烟设计而言,是一项十分重要的进展。之因此这样说,是由于这本规范中有几条规定足以变化暖通人员对地下车库排烟设计的习惯思路和作法,可使设计大大简化,可使车库平常排风和火灾排烟简朴合一。概略地说,有两点重要变化:一是防火分区面积的扩大,由此带来防烟分区的扩大;二是排烟量的减小。具体内容,背面将作简要简介。2 以哪一本规范为准 人们会问,既然这里讨论的对象是位于高层建筑内的地下车库,设计理所固然应当遵循高层民用建筑设计防火规范(如下简称高规)2。问题是,车库究竟属于高规第8.4.1条所述的“常常有人停留”的地下室呢,还是属于“可燃物较多”的地下室?高规条文和条文阐明中均未提及。相反,从车库管理制度上看,从国内外火灾实验和火灾实例上看,倒是可以阐明地下车库既难属于常常有人停留的场合,也难属于可燃物较多的地下室3。看来,到目前为止觉得高层建筑地下车库应根据高规设立排烟系统的这种结识或许是我们设计人员对高规的一种主观理解。其实,高规第4.1.8条已明确指出:“设在高层建筑内的汽车停车库,其设计应符合现行国标汽车库设计防火规范的规定”。也就是说,高规本来就觉得,在设计地下车库时应以车库防火规范为根据,只但是1995年修订的高规发布实行时,当时的汽车库防火规范尚缺少排烟方面的内容而已。但目前状况不同了,新库规已经发布实行并且扩大了合用范畴,其总则第1.0.2条的条文阐明中明确指出该规范合用于“高层民用建筑所属的汽车库和人防地下车库。因此,笔者觉得,高层建筑地下车库设计,固然涉及通风排烟设计,只能以新库规为根据,而不能以高规为根据,这一点暖通专业设计人员从目前起就应十分明确。至于排烟设计的具体内容与此前的习惯作法有些什么不同,有些什么规定必须加以强调和注意,下面重要论述两点。 3 防烟分区的变化 地下车库防火分区最大容许建筑面积的增长是一项令人瞩目的变化。一般状况,对于一、二级耐火级别的建筑 ,该最大容许面积为Nm2(而高规地下室防火分区规定为500m2, 且如库内设有自动灭火系统时,面积还可增长一倍。由此带来的一种重要成果就是防烟分区面积的大幅度增长。 由于防烟分区不能跨越防火分区,因此防烟分区最大建筑面积亦可达到m2(见新库规第8.2.2 条),而现行高规只是500m2。防烟分区面积的增大自然减少了车库内排烟系统的数量。例如 ,面积不超过m2的车库,目前只设一种排烟系统就可以了,而按高规,要设4个系统。 相比之下,设计、施工、运营管理目前都简便多了。 4排烟量的变化 按新库规第8.2.4条“排烟风机的排烟量应按换气次数不不不小于6次/h计算”的规 定,排烟量的计算值较之此前也有大幅度变化。仍以一种m2的地下车库为例,此前按高规 至少要设4个独立的排烟系统。假定每个系统承当500m2的防烟分区,一种系统的排烟量为 50060=30000m3/h。如果车库设自动灭火系统,防火分区可以扩大为1000m2,此时至 少要设两个独立的排烟系统。假定每个系统承当两个500m2的防烟分区,则此一种系统的排烟量为 500120=60000m3/h。而按新库规,此例只要设计一种排烟系统即能满足规定。假定车库的 计算净高为2.8m,此时不管库内有无灭火系统,排烟量均为2.86=33600m3/h 。由此可见,两本规范的执行成果相差悬殊。固然按高规执行,防烟分区可以划多划小,以使计算排烟量下降, 但这样做的后果会使系统的构成和运营控制变得相称复杂。 新库规有关6h-1换气次数的规定,其另一种重要意义还在于有也许使设计人员有根据地将地 下车库的排风系统和排烟系统合二为一。 5几点见解 地下车库有火灾发生状况下的排烟问题,也有平常使用状况下的通风问题,工程设计追求的目的就是 既要同步满足这两方面的规定,又要使系统简朴、经济和便于管理。下面分别谈谈笔者对几种问题的个人结识, 与同行们切磋,并盼望得到指正。 5.1排风量与排烟量能否一致 着火产生的烟气弥漫整个空间,需要不久将其置换出去。因此,按房间整个容积的若干倍拟定排烟量(从而也有相 同数量的新鲜空气进入)是合理的。而平时排风量的拟定根据有所不同,由于此时排风目的是稀释有害物至满足卫生要 求的容许浓度。也就是说,排风量的计算与有害物的散发量及散发时的浓度有关,而与房间容积(亦即房间换气次数 )并无拟定的数量关系。举例来说,两个有害物散发状况相似且平面布置和大小也相似而只是层高不同的车库 ,按有害物稀释计算的排风量是相似的,但按换气次数计算,两者的排风量就不同了。这阐明换气次数法有其不尽抱负的地方。 正由于如此,某些书刊都要指出地下车库的“排风量应按稀释废气量计算。如无计算资料时,可参照换气次数估算,一般排风量不不不小于6次/h。送风量不不不小于5次/”4。但在实际工作中,设计人员一般都按换气次数估算而不按稀释浓度计算,其因素不单单是由于算法简朴,更重要的还是找不到精确可靠的计算数据加以采用。为理解决这个问题,从1992年开始,就陆续有专业人员探讨此事5,后来有人直接或间接地提出6 h-1换气的排风量6，7。 稀释浓度法所根据的计算公式实质上都是同样的,但不同作者对公式中多种参数的取值很不相似,由此导致计 算成果大不同样。例如,影响车库内汽车尾气排放量的诸多因素中,有两个因素就不好拟定。其中一种叫车位运用系数, 即单位时间内的车流量与停车位数的比值,有人取为0.5(即每辆车平均在车库内停放2),有人取1.5(相称于停车40min),相 差3倍之多;另一种是发动机在地下车库内的平均工作时间,有人取3,有人取6min,又是2倍之差,仅这两项一并考虑之后的 变化范畴就是1:6的关系,加上库内CO容许浓度差的取值尚有将近一倍的变化范畴,这样计算下来所得的排风量已经没 有什么可信度了。因此笔者觉得,在基本计算数据尚无可靠根据的状况下,按近年的作法,取不低于6h-1换气 次数估算排风量,至少目前来说,也许更实际某些,也许更易于被设计人员所接受。 至于按6h-1换气计算出的排风量与否嫌小的问题,笔者在此只想指出两点:第一,产生这种见解的因素是由 于,对某项具体工程而言,按6h-1换气拟定的风量有时比浓度计算法计算出的风量为小。但本文上文已阐明,由于基 本数据取值的不同,稀释浓度法计算成果的变化范畴很大。在与换气次数法进行比较时,取计算成果的上限值和下限值所得结论 也许正好相反,孰大孰小,难于断定;第二,据报道8,国家将在1月1日发布执行新的、比现行原则严格得多的汽车尾气排 放原则,北京从1999年1月1日起已率先执行,上海也于1999年10月1日起执行与北京相似的原则。届时,汽车尾气中有害物浓度将 更低,排放总量将更小。如果按6h-1换气计算排风量的近年作法至今尚未发现什么大问题,则将来这一排风量就将更偏于安全了。 有趣的是,按不不不小于6h-1换气次数拟定车库平时使用状况下的排风量正好与新库规第8.2.4条有关火灾 状况下的“排烟量应按换气次数不不不小于6/h计算”的规定相吻合,而这一规定是有实际根据的:第一,地下车库可燃物较少,一旦 发生火灾时,发烟量不大;第二,人员较少,基本无人停留;第三,从车库火灾的实际状况看,6h-1换气的排烟量基本满足人员疏散 和火灾扑救的需要;第四,这一数据与美国消防法6h-1换气排烟量的规定相似(见新库规第8.2.4条的条文阐明)。 因此,地下车库最小排风量与最小排烟量就获得了完全一致。这给简化系统、简化设计、以便运营控制等各方面带来的 好处是显而易见的。 5.2排烟口与排风口能否一致 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。但平时的排风状况如何呢?过去一般的说法是:汽车排 出的某些有害物比空气轻,另某些有害物比空气重,因此排风口在车库的上部和下部均应布置,且宜从上部排出风量的1/3,而从 下部排出2/3,其根据是现行暖通空调规范9第4.4.7条第2款。但是只要认真考虑一下就会发现,将暖通规范的上述规定具体应 用于汽车库的排风就不一定合造。一方面,汽车有害物的大部分,其中涉及CO(一氧化碳)的98%99%,CmHn(碳氢化合物)的55%65% 和NOx (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,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;另一方面,尚有1%2%的CO和NOx以及25%的CmHn从曲轴箱排出,有10%20%的CmHn从燃油系统排出,这两部分排放物虽 然温度不象尾气那么高,且NOx也比空气密度大些,但应当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在行驶状态,车库的气流随着车子进进出出处在强烈扰动与混合状态,尾气也处在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,用通风换气的措施将汽车排出的CO稀释到容许浓度时,NOx和CmHn,远远低于它们相应的容许浓度。也就是说,只要保证CO浓 度排放达标,其她有害物虽然有某些分布不均匀,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2.22.8m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 且有时主线没有空间容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10,11时,车库内的气流扰动及混合就更加 充足,车库下部已不也许有稳定的有害物层浮现。鉴于上述种种理由,笔者觉得车库下部排风2/的理由不充足,应当考虑所有排风量 均由上部排出的方案(事实上,取消下部排风口的意见早已有人提出12,13)。这种方案的重要价值是能使地下车库的排风系统与 排烟系统的风口合二为一。 这里尚有必要指出一种此前未曾引起注意的问题:目前采用的上下均有风口的设计方案中存在隐患。按目前流行的作法设 计地下车库排烟排风系统时,风管设计一套系统,但风口的布置则按平常排风规定考虑,上部常开风口排风1/3,下部常开风口 排风2/3。一旦火灾发生时,为满足排烟规定,需将下部风口所有关闭,让所有烟气均从上部风口排出。这种作法看来似乎合理,但是 稍加分析就会发现问题:假定按上述措施设计的风管系统是水力平衡的,则上部风口应当面积较小、阻力系数较大,以迫使2倍于 自身的风量从下部风口吸人。当火灾发生时,下部风口所有关闭,管网特性曲线发生变化,风机工作点产生漂移,上部风口吸人烟 气量会比本来的1/3有所增长,但决不也许增长到自身原有风量的3倍,这是由风机特性曲线的形状特点决定了的,不会以人们的主 观愿望为转移。其成果是,平时排风的规定倒是满足了,可是一旦发生火灾,由于排烟量达不到设计规定,就也许给人员疏散和火灾扑 救带来意想不到的后果。而如果不这样做,按新库规进行排烟设计,将常开风口(烟气温度超过280能自行关闭)所有布置 在车库上部,则系统既能满足火灾时的排烟规定,也能满足平常排风的规定(理由如前所述),系统不需要任何切换,工作点也不 会发生任何变化。这样的系统构造简朴、管理以便、工作稳定,而这正是我们所追求的目的。 5.3送风系统 从防火角度看,设立了机械排烟系统的地下车库,应按新库规第8.2.7条规定 “同步设立进风系统,且送风量不适宜不不小于排烟量的50%”。注意:这里说的是“不适宜不不小于”,亦即这50%是送风量的下限,而不 是上限。当排烟量按换气次数6h-1计算时,这50%相称于3h-1换气次数的送风量。 另一方面,从稀释有害物的角度看,一般专业工具书都提出,排风 量不不不小于6h-1换气次数时,送风量不不不小于5h-1换气次数。这虽然不是规范规定,但近年 设计实践表白,这一送风量可以满足需要又不至于使车库内负压过大。固然,5h-1换气的平时送风量 也能满足不不不小于3h-1的防火送风量的规定。因此笔者觉得,对于合二而一的机械排烟排风系统,在其排风 量取为6 h-1换气次数的状况下,相应的机械进风系统的送风量按5 h-1换气拟定是合适的。 6 结论与建议 6.1高层建筑地下车库的排烟设计应遵循新的车库防火规范1,而不是高层建筑防火规范2。 其不同点是:防烟分区扩大到不超过m2;排烟量按换气次数不不不小于6h-1拟定。 6.2鉴于排放有害物的汽车属于运动中的物体,并且涉及大部分有害物的尾气又是高温射流,没有理由觉得有害物会稳定地停 留在库区下部。因此,建议车库的平常排风所有由上方排出,即所有风口均可置于车库上部,并在支管上装设温度超过280时 能自行关闭的排烟防火阔,火灾排烟风管系统与平常排风风管系统即可完全合一。 6.3考虑到平常排风系统的补风效果,并同步满足火灾的送风规定,建议合一后的进风系统送风 量按不不不小于车库5h-1换气次数计算拟定。 7 道谢 湖南大学殷平专家予以笔者以及时的协助,广州华厦冷气公司谢军总经理为本文提供了重要信息,在此一并道谢。 1中华人民共和国国标GB50067一97.汽车库、修车库、停车场设计防火规范.北京:中国筹划出版社,1997. 2中华人民共和国国标GB50045.高层民用建筑设计防火规范.北京:中国筹划出版社,1995. 3崔跃.对高层建筑人防停车库通风设计问题的一点见解.暖通空调,1998,28(4). 4顾兴辈主编.民用建筑暖通空调设计技术措施(第二版).北京:中国建筑工业出版社,1996. 5侯鸿章,贺荣江.多层车库设计及通风量计算.全国暖通空调制冷1992年学术年会资料集,1992. 6龚德建,白希林.地下汽车库的通风设计.通风除尘,1994(2). 7王建平.谈地下汽车库全面通风.江苏暖通空调制冷,1998(4). 8张勇.环保原则考验北京车市.经济日报,1999一03-23(1). 9中华人民共和国国标GBJ19.采暖通风与空气调节设计规范.北京:中国筹划出版社,1989. 10王彩霞.高层建筑地下停车库的通风设计和诱导通风方式的应用.暖通空调,26(3). 11孙一坚,主编.简要通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1997. 12姜炳洲.高层民用建筑防火设计若干问题的探讨.暖通空调,1995,25(3). 13罗志森.高层民用建筑人防地下室汽车库通风系统设计演谈.暖通空调,1996,(6).难得的是有份清闲时光，难得的是有种知途迷返，知之为知之，不知为不知，知你冷暖，懂你悲欢，把你放在了心头上的人。难得的是面对片深山广林、教你为人，如何处事，面对人生;淡泊世事，践行伯乐，明镜心扉。心似无物化有物，道似无情渡有情，佛似无边胜有边，儒似学而不思厌也，山高不止于流水，流水不止于小桥，除非去哪里在看看，除非去哪里在历历，除非去哪里在观光!一路走马观花，沐浴星星的乐园，想哪，念那。白若溪在月牙泉唱着：每当太阳落下西边的阳，也有美丽的月牙泉，它是天的镜子，也是沙漠的眼。就在那片天的很远很远，从那年我月牙泉边走过，从此后来魂牵梦绕，也许是你们不懂得这种爱恋，除非也去那里看看。我们都是追梦的人，有人，有些事，该忘的那就都忘了吧。这世界即没平白无端的付出，也没有平白无端的缘分，那我们就因更当爱惜，当你的眼泪忍不住将近流出来的时候。睁大眼睛!千万别眨眼，或许会让你看到世界由清晰、变模糊的全过程，在你心泪落下的那一瞬间，至此变得清澈明晰。