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          地下停車場車庫的通風排煙設計要點

          一、防煙與排煙的變化
           
          1.防煙分區的變化
           
          地下車庫防火分區最大允許建筑面積的增加是一項令人矚目的變化。一般情況,對于一、二級耐火等級的建筑,該最大允許面積為2000m2,且如果車庫內設有自動滅火系統時,面積還可增加一倍,由此帶來的一個重要結果就是防煙分區面積的大幅度增加。
           
           
           
          由于防煙分區不能跨越防火分區,所以防煙分區最大建筑面積亦可達到2000m2,該面積的增大自然減少了車庫內排煙系統的數量。例如,面積不超過2000m2的車庫,現在只設一個排煙系統就可以了,在設計、施工、運行管理上都簡便多了。
           
          2.排煙量的變化
           
          按照最新的規范規定,排煙風機的排煙量應按換氣次數不小于1次/6小時計算,排煙量的計算值較之前有大幅度變化。仍以一個2000m2的地下車庫為例,以前至少要設4個獨立的排煙系統,假定每個系統負擔500m2的防煙分區,一個系統的排煙量為30000m3/h,如果車庫存設自動滅火系統,防火分區可以擴大為1000m2,此時至少要設兩個獨立的排煙系統。
           
          假定每個系統負擔兩個500m2的防煙分區,則此一個系統的排煙量為60000m3/h,而按《新庫規》,此例只要設計一個排煙系統即能滿足要求。假定車庫的計算凈高為2.8m,此時不管庫內有無滅火系統,排煙量均為33600m3/h,由此,更為深遠的意義在于,,可使設計人員有依據地將地下車庫的排風系統和排煙系統合二為一。
           
          二、傳統的地下車庫通風、防排煙系統的設計
           
          (通風兼排煙系統)
           
          傳統的設計方法:
           
          1.車庫送風系統兼做排煙時的補風
           
          2.排風與排煙系統共用設備及風道
           
          3.排煙口與上部排風口合用
           
          4.排風時上部排風口負擔1/3風量,下部排風口負擔2/3風量
           
          5.由于4條將導致排煙時上部排煙口風速過大,為了解決此問題,將在上部增設一定數量的排煙口(常閉),同時在下部排風口分支管設防煙防火閥調節閥,火災時電動關閉所有下部排風口分支管上的防煙防火閥調節閥打開上部排煙口(常閉)和排風口共同進行排煙。
           
          三、傳統的地下車庫通風、防排煙系統設計的弊端:
           
          選用了大量的電動控制的閥門,工程造價大幅提高,控制系統復雜,火災時防煙防火閥調節閥一旦失靈會自下部吸引煙氣,不但不能有效控制并排除煙氣,反而會因下部排風口的抽吸使煙氣向下部空間蔓延,直接對人員疏散產生威脅,所以這種通風兼排煙系統作為排煙系統時的可靠性較低。
           
          四、傳統地下車庫通風、防排煙系統設計的改進之處
           
          1.車庫送風系統兼做排煙時的補風
           
          2.排煙系統只與排風系統共用主機及主管段,然后個分支路,在排煙支路上設排煙防火閥(280°C,常閉),在排風支路上設防煙防火調節閥(70°C,常開)火災時消防控制中心只對這兩個閥門進行啟閉就可以實現排風系統向排煙系統的轉換。從而減少了電動控制閥門的數量,降低了工程造價,提高了系統的穩定性,與傳統的系統比較,就是排煙與排風各設支管。由于排煙口距最遠排煙點不超過30m即可滿足要求,所以排煙支管不會過長,而且排煙時可以采用較高的流速,排煙管道的斷面尺寸可以做得較小。

           
          在大型地下停車場的建設中,如何有效解決地下停車庫的通風和防排煙的問題是地下停車場設計中的一個重要問題,為此創安順地下停車場設計總結了大型地下停車庫(面積大于2000平方米)設計中的一些問題。
           
            一、地下汽車庫排風量的計算
           
            日前地下汽車庫排風量的計算方法大致可分為兩類,一類是按換氣次數估算,另一類則是按全面通風換氣量進行計算。第一類按換氣次數估算的各種文獻對換氣次數的取值也大不一樣。有的文獻指出“一般排風量不少于6次/時,送風量不少于5次/時,地下汽車庫排氣分上、下兩部分,下部排出三分之二,上部排出三分之一”。有的文獻指出:“汽車庫單層設計時,可按換氣次數計算,當層高H>3m時,按3m計算體積,當層高H<3m時,按實際高度計算車庫體積。汽車出入頻度較大時,排氣量按6次/時計算;出入頻度一般時,排氣量按5次/時計算;出入頻度較小時,排氣理按4次/時計算。”另一類是按將有害物稀釋到衛生標準所需的全面通風量來計算。汽車尾氣的主要有害物為CO、NOX及少量其它氣體。以CO及NOX為主。因CO及NOX對人體的作用不同,其全面通風換氣量(即排氣量)應分別計算稀釋CO及NOX所需的換氣量,然后取大值。表1列出了各種輕型汽車實測的CO及NOX平均濃度值。由此可以看出汽車實測的NOX排放濃度約為最高允許濃度(5mg/m3)的2倍,而CO的排放濃度約為最高允許濃度(按100mg/ m3)的500倍。顯然按稀釋CO計算出的全面通風換氣量完全可以將NOX稀釋到衛生標準規定的濃度。   
           
            關于CO最高允許濃度的取值。我國衛生標準[7]規定為30 mg/ m3,但作業時間短暫時可以放寬;作業時間在1小時之內為50 mg/ m3;半小時內為100 mg/ m3;20分鐘為200 mg/ m3。但在上述條件下反復作業時,兩次作業之間需間隔2小時以上。計算中取值差別很大,有的取C=100 mg/ m3;有的取C=100PPM(125 mg/ m3),有的取200 mg/ m3。進風中CO濃度取值。有的取值為C0=2.5~3.5 mg/ m3有的取值C0=3PPM(3.75 mg/ m3);也有的取值為C0=100PPM(125 mg/ m3)。   
           
            二、排煙量的計算
           
            根據《汽車庫、修車庫、停車場 設計防火規范》地下停車庫的排煙量應按換氣次數不小于6次/h計算,一般取6次/h。  
           
            三、通風氣流組織設計
           
            根據《采暖通風與空氣調節設計規范》第5.3.11條當放散氣體的密度比空氣重,建筑內放散的顯熱不足以形成穩定的上升氣流而沉積在下部區域時,宜從下部區域排出總排風量的2/3,上部區域排出總排風量的1/3。那么排風口的布置應滿足下部排風口面積是上部排風口面積的2倍,且排風口宜均勻位置,盡可能靠近汽車尾部。  
           
            四、排煙氣流組織設計
           
            根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》第8.2.3條每個排煙分區應設置排煙口,排煙口宜設在頂棚或靠近頂棚的墻面上,排煙口距防煙分區內最遠點的水平距離不應超過30m,這就要求排煙口全部應布置在上部。
           
            從上文可看到對地下停車場的通風和排煙系統資料上存在許多不一致的地方,如果將地下停車庫通風和排煙分別設置兩個獨立的系統,這會使風機、管道的投資大大增加,而且對停車場的層高有了更高的要求,也大幅增加了土建的建設投資,所以在設計中一般都將地下停車場的通風和排煙兩個系統合二為一。如何解決好這兩個系統的矛盾是設計中要考慮的重要問題。目前做法一般是:
           
            (1)按照排風量和排煙量兩者當中大者計算系統風管尺寸。
           
            (2)根據計算地下停車庫的通風量的換氣次數一般在5~7次/h,排煙量一般是以6次/h計算,筆者認為只要根據排風量和排煙量兩者當中大者選用單速風機即可,選用雙速風機的意義不大,有時甚至不能滿足通風要求。
           
            (3)根據通風量的1/3設置上部排風口,通風量2/3設置下部排風口,再根據排煙量校核上部排風口是否滿足排煙要求,否則適當調整上部排風口面積,所有排風口均帶調節閥,以控制上部和下部區域的排風量。且下部排風口設電動啟閉裝置,在發生火災時,可就地或遠程啟閉風口,滿足排煙要求。
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