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【摘 要】 本文针对地下车库防排烟设计的一些较难处理的问题进行了阐述,包括地下车库的防排烟和通风系统选择、诱导型通风系统等。
【关键词】 地下车库;防排烟;通风;诱导通风
通常地下车库除进口以外几乎没有与外界相通的孔洞,很难实现自然通风。为了解决汽车排放尾气的问题,必须设机械通风系统;而且如果地下车库发生火灾,烟气会因地下室密闭无处排放而迅速在车库中蔓延,故地下车库也必须设置火灾时的排烟系统。
一、防排烟和通风系统的选择
地下车库的防排烟和通风系统有很多设置方法,常见的几种为:
1.1通风系统和防排烟系统根据各自的设计要求和参数设置成两个完全独立的系统
每个系统用个各自独立的风机、风管、风阀和风口。平时开启送风和排风系统,排烟系统关闭,仅对车库进行平时通风,火灾时排风系统关闭,开启排烟系统进行排烟。
优点是:
①排风和排烟独立,相互影响小
②防火阀使用少,控制系统简单,合理。
缺点是:
①初投资高、设备多、占用面积大。
②车库中包括送风风管;排烟风管和平时排风的上下两道分管。布置较困难,而且也不便于施工。
③。排烟风机平时不运行,必须进行时常检修和试运行,以保证着火时能正常工作。
1.2排烟和排风风口、风管和风机完全合用的系统
这种系统排烟和排风合用风机需要采用双速风机,高速档满足着火时排烟量的设计要求,低速档满足平时排风风量要求。平时风机低速运行排风,着火时其他防烟分区排风系统关闭,着火防烟分区排烟风机高运行,进行排烟。
优点是:
①排风均匀排烟点到位,便于及时排烟。
②排烟、排风合用一套系统,布置简单,施工起来也更容易,初投资也低。
③排烟风机平时处于运行状态,出现问题能够及时发现解决,着火时排烟更可靠。
缺点是:
①工程中往往采用双速风机的高速档作为排烟,低速档排风,但是双速风机低速运行时的排风量一般大于设计排风量。
②平时排风的要求采用常开风口进行排风,各个支管的风量分配不同,僅仅依靠风管截面积的变化很难实现风量按设计要求分配,这时必须采用风口调节阀进行调节,这样会增加排烟系统阻力,影响着火时排烟效果。
1.3通风系统和防排烟系统部分分开设置
排风、排烟管道合用,单独设置风口和风机的系统。这种系统中每个防烟分区设排烟风口,然后在每个必要部位设置电动排风口。这种系统风量平衡可以通过安装带有调节阀的风口实现,火灾时关闭所有排风口,着火防烟分区排烟口根据消防控制室指令打开排烟。
优点是:
①排烟系统不会受排风系统风量平衡的调节阀的影响
②平时排风量比双速风机低,噪音小。
缺点是:
①排风与排烟转换需要关闭所有的排风口和打开着火防烟分区的排烟口,故自动风阀数量多,控制环节多,可靠性亦较差
②排风系统由于采用带调节阀门的风口,初投资也未必比1.2的节约。
③同1.1排烟风机平时不运行,必须时常检修试运行,以保证着火时能正常工作。
1.4排风、排烟干管合用,支管分开系统
这种系统干管上不装风口或只装排烟时一次性关闭的排风口,支管分为排风支管和排烟支管。日常排风和火灾时排烟靠切换相关阀门来实现。基本上是前两者的中和。
优点:
①电动风阀数量较前两种少,控制更简单。
②排风,排烟相对独立,相互影响较小。
缺点:
①设置了双重支管,风管造价高
②占用空间也较多。
二、防火分区和防烟分区的设置
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》8.2.2的规定,设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区建筑面积不宜超过2000㎡,且防烟分区不应跨越防火分区。
防烟分区可通过挡烟垂壁,隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道进行排烟。如果防烟分区的面积过小,会使排烟系统或垂直烟道数量增多,提高系统和建筑造价;如果防烟分区面积过大,使高温的烟气波及面积加大,受灾面积增加,不利于安全疏散和扑救。
三、诱导型通风系统
3.1诱导通风系统
诱导型通风系统:由送风机、多台诱导风机和通风机组成。应用于地下车库时,在送风机、诱导风机和通风机的共同作用下,车库内形成了有组织的空气气流,其中包括由于送风机正压送风和通风机负压通风而形成的气流流动,以及由于多台诱导风机接力作用,形成的有组织的气流流动。其通风换气效率理论上可以达到100%。送风机在送风口处导入新鲜空气,诱导风机机组沿着预设的气流方向布置,利用高速喷出的空气主流,诱导及搅拌周围大量的空气,一方面稀释车库内空间的有害气体;另一方面带动沉积于车库下部的有害气体随气流沿着预设的流程至设定通风口方向,从而达到在进风口处引入新风,在通风口处顺利排出废气的目的,保证了车库空间良好的换气效果。
采用这种设计方法,平时通风系统与排烟系统是相互独立的系统,共用送风机。在排风管上安装常开型70℃排烟防火阀,排烟管上安装常闭型280℃排烟防火阀。平时通风时,开启送风机、诱导通风机及排风机;一旦发生火灾,烟感联动关闭诱导通风机及排风机,开启送风机、排烟风机及排烟阀进行排烟。
3.2诱导通风系统的特点
①减少投资,节省空间。由于诱导通风系统无需接风管,送、通风风机所需风压低,使风机电机功率大幅下降。诱导风机机箱仅250mm高,可在梁间进行布置。同时诱导风管系统简单,通风的管道很短,排烟管尽量贴墙布置,管道风速按15m/s计算。 ②噪声污染少,减轻压迫感。由于诱导风机风量小,直接喷射空氣,故风机承担的压头低,且诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴,使地下停车场内噪声明显降低。
③气流组织好,通风效果理想。喷射射流出口风速很高,四周诱导的风量较大,车库中空气流动的速度增加,而且诱导风机机组一般布置在楼板下部,稀释空气从上部送人,射流中心线倾斜向下,迫使沉积在停车场下部的CO进入通风排气的气流中,被排到室外。且诱导通风系统能够有效扰动周围静止空气,使整个空间的空气能够充分混合,不易产生死角。喷嘴可灵活布置和调整,增加室内空气扰动,以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀,高速带人的清新空气与室内空气可以充分混合,废气难以停滞,更利于消除室内污染,达到通风的效果。
3.4诱导通风系统的不足
虽然用诱导通风系统来设计地下车库可以简化风管系统,解决很多工程实际中的矛盾,但还是有以下问题:
①诱导通风系统经常需要与火灾排烟系统协调。
②诱导通风系统的排烟风管应该尽量贴墙布置,但是有时迫不得已必须布置在行车道上方,因此对降低地下汽车库层高的作用不太明显。
四、风口设置与风量
4.1风口的设置
进风系统与排风系统的风口布置应组织气流有序流动,而排烟系统最好能使烟气方向与人员疏散方向相反,以利于疏散人员看清安全出口,脱离火灾区。排烟口与送风口对应设置,送风口百叶向下调成一定的角度,有利于空气有序流动,保证地下车库空气得到充分地置换。
4.2风量的确定
为了防止地下车库的废气向外泄露,应保持车库处于负压状态。因此排风风机宜与送风风机联动,防止送风风机单独开启,使车库处于正压状态。平时送风量宜取排风量的80%-85%,而着火时的补风量不宜小于排烟量的50%。在防排烟系统中设置补风是为了系统的组织气流,使烟气能快速流畅的排除,并能达到烟气流动方向避开人流疏散方向的目的。但是补充的新鲜的空气也对火灾有助燃作用,因此补风量不宜过大,也有学者研究,在排烟的前提下,为保证烟气层维持在较高的水平,补风量也应逐渐增大。因此补风量不应仅仅控制在不小于排烟量的50%,而且应结合诸多因素考虑得出。
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定,排烟量采用换气次数确定,不小于6次/h,但是过大的排烟量也会使烟气层下降,反而不宜于人群逃生,所以设计中宜根据实际情况满足6次/h的前提下适当减小排烟量。
五、结语
在实际工程中,地下车库的设计应在充分理解和遵守规范和手册的规定基础上,结合自己的经验积累,力求做到合情合理、经济实用。
参考文献:
[1] GB5006797汽车库、修车库、停车场设计防火规范(P7-12页)
作者简介:姓名:高杉;性别:男;籍贯:浙江杭州;单位:杭州市建筑工程监理有限公司;职称:高级工程师;研究方向:暖通设计安装。
【关键词】 地下车库;防排烟;通风;诱导通风
通常地下车库除进口以外几乎没有与外界相通的孔洞,很难实现自然通风。为了解决汽车排放尾气的问题,必须设机械通风系统;而且如果地下车库发生火灾,烟气会因地下室密闭无处排放而迅速在车库中蔓延,故地下车库也必须设置火灾时的排烟系统。
一、防排烟和通风系统的选择
地下车库的防排烟和通风系统有很多设置方法,常见的几种为:
1.1通风系统和防排烟系统根据各自的设计要求和参数设置成两个完全独立的系统
每个系统用个各自独立的风机、风管、风阀和风口。平时开启送风和排风系统,排烟系统关闭,仅对车库进行平时通风,火灾时排风系统关闭,开启排烟系统进行排烟。
优点是:
①排风和排烟独立,相互影响小
②防火阀使用少,控制系统简单,合理。
缺点是:
①初投资高、设备多、占用面积大。
②车库中包括送风风管;排烟风管和平时排风的上下两道分管。布置较困难,而且也不便于施工。
③。排烟风机平时不运行,必须进行时常检修和试运行,以保证着火时能正常工作。
1.2排烟和排风风口、风管和风机完全合用的系统
这种系统排烟和排风合用风机需要采用双速风机,高速档满足着火时排烟量的设计要求,低速档满足平时排风风量要求。平时风机低速运行排风,着火时其他防烟分区排风系统关闭,着火防烟分区排烟风机高运行,进行排烟。
优点是:
①排风均匀排烟点到位,便于及时排烟。
②排烟、排风合用一套系统,布置简单,施工起来也更容易,初投资也低。
③排烟风机平时处于运行状态,出现问题能够及时发现解决,着火时排烟更可靠。
缺点是:
①工程中往往采用双速风机的高速档作为排烟,低速档排风,但是双速风机低速运行时的排风量一般大于设计排风量。
②平时排风的要求采用常开风口进行排风,各个支管的风量分配不同,僅仅依靠风管截面积的变化很难实现风量按设计要求分配,这时必须采用风口调节阀进行调节,这样会增加排烟系统阻力,影响着火时排烟效果。
1.3通风系统和防排烟系统部分分开设置
排风、排烟管道合用,单独设置风口和风机的系统。这种系统中每个防烟分区设排烟风口,然后在每个必要部位设置电动排风口。这种系统风量平衡可以通过安装带有调节阀的风口实现,火灾时关闭所有排风口,着火防烟分区排烟口根据消防控制室指令打开排烟。
优点是:
①排烟系统不会受排风系统风量平衡的调节阀的影响
②平时排风量比双速风机低,噪音小。
缺点是:
①排风与排烟转换需要关闭所有的排风口和打开着火防烟分区的排烟口,故自动风阀数量多,控制环节多,可靠性亦较差
②排风系统由于采用带调节阀门的风口,初投资也未必比1.2的节约。
③同1.1排烟风机平时不运行,必须时常检修试运行,以保证着火时能正常工作。
1.4排风、排烟干管合用,支管分开系统
这种系统干管上不装风口或只装排烟时一次性关闭的排风口,支管分为排风支管和排烟支管。日常排风和火灾时排烟靠切换相关阀门来实现。基本上是前两者的中和。
优点:
①电动风阀数量较前两种少,控制更简单。
②排风,排烟相对独立,相互影响较小。
缺点:
①设置了双重支管,风管造价高
②占用空间也较多。
二、防火分区和防烟分区的设置
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》8.2.2的规定,设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区建筑面积不宜超过2000㎡,且防烟分区不应跨越防火分区。
防烟分区可通过挡烟垂壁,隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁来划分。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道进行排烟。如果防烟分区的面积过小,会使排烟系统或垂直烟道数量增多,提高系统和建筑造价;如果防烟分区面积过大,使高温的烟气波及面积加大,受灾面积增加,不利于安全疏散和扑救。
三、诱导型通风系统
3.1诱导通风系统
诱导型通风系统:由送风机、多台诱导风机和通风机组成。应用于地下车库时,在送风机、诱导风机和通风机的共同作用下,车库内形成了有组织的空气气流,其中包括由于送风机正压送风和通风机负压通风而形成的气流流动,以及由于多台诱导风机接力作用,形成的有组织的气流流动。其通风换气效率理论上可以达到100%。送风机在送风口处导入新鲜空气,诱导风机机组沿着预设的气流方向布置,利用高速喷出的空气主流,诱导及搅拌周围大量的空气,一方面稀释车库内空间的有害气体;另一方面带动沉积于车库下部的有害气体随气流沿着预设的流程至设定通风口方向,从而达到在进风口处引入新风,在通风口处顺利排出废气的目的,保证了车库空间良好的换气效果。
采用这种设计方法,平时通风系统与排烟系统是相互独立的系统,共用送风机。在排风管上安装常开型70℃排烟防火阀,排烟管上安装常闭型280℃排烟防火阀。平时通风时,开启送风机、诱导通风机及排风机;一旦发生火灾,烟感联动关闭诱导通风机及排风机,开启送风机、排烟风机及排烟阀进行排烟。
3.2诱导通风系统的特点
①减少投资,节省空间。由于诱导通风系统无需接风管,送、通风风机所需风压低,使风机电机功率大幅下降。诱导风机机箱仅250mm高,可在梁间进行布置。同时诱导风管系统简单,通风的管道很短,排烟管尽量贴墙布置,管道风速按15m/s计算。 ②噪声污染少,减轻压迫感。由于诱导风机风量小,直接喷射空氣,故风机承担的压头低,且诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴,使地下停车场内噪声明显降低。
③气流组织好,通风效果理想。喷射射流出口风速很高,四周诱导的风量较大,车库中空气流动的速度增加,而且诱导风机机组一般布置在楼板下部,稀释空气从上部送人,射流中心线倾斜向下,迫使沉积在停车场下部的CO进入通风排气的气流中,被排到室外。且诱导通风系统能够有效扰动周围静止空气,使整个空间的空气能够充分混合,不易产生死角。喷嘴可灵活布置和调整,增加室内空气扰动,以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀,高速带人的清新空气与室内空气可以充分混合,废气难以停滞,更利于消除室内污染,达到通风的效果。
3.4诱导通风系统的不足
虽然用诱导通风系统来设计地下车库可以简化风管系统,解决很多工程实际中的矛盾,但还是有以下问题:
①诱导通风系统经常需要与火灾排烟系统协调。
②诱导通风系统的排烟风管应该尽量贴墙布置,但是有时迫不得已必须布置在行车道上方,因此对降低地下汽车库层高的作用不太明显。
四、风口设置与风量
4.1风口的设置
进风系统与排风系统的风口布置应组织气流有序流动,而排烟系统最好能使烟气方向与人员疏散方向相反,以利于疏散人员看清安全出口,脱离火灾区。排烟口与送风口对应设置,送风口百叶向下调成一定的角度,有利于空气有序流动,保证地下车库空气得到充分地置换。
4.2风量的确定
为了防止地下车库的废气向外泄露,应保持车库处于负压状态。因此排风风机宜与送风风机联动,防止送风风机单独开启,使车库处于正压状态。平时送风量宜取排风量的80%-85%,而着火时的补风量不宜小于排烟量的50%。在防排烟系统中设置补风是为了系统的组织气流,使烟气能快速流畅的排除,并能达到烟气流动方向避开人流疏散方向的目的。但是补充的新鲜的空气也对火灾有助燃作用,因此补风量不宜过大,也有学者研究,在排烟的前提下,为保证烟气层维持在较高的水平,补风量也应逐渐增大。因此补风量不应仅仅控制在不小于排烟量的50%,而且应结合诸多因素考虑得出。
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定,排烟量采用换气次数确定,不小于6次/h,但是过大的排烟量也会使烟气层下降,反而不宜于人群逃生,所以设计中宜根据实际情况满足6次/h的前提下适当减小排烟量。
五、结语
在实际工程中,地下车库的设计应在充分理解和遵守规范和手册的规定基础上,结合自己的经验积累,力求做到合情合理、经济实用。
参考文献:
[1] GB5006797汽车库、修车库、停车场设计防火规范(P7-12页)
作者简介:姓名:高杉;性别:男;籍贯:浙江杭州;单位:杭州市建筑工程监理有限公司;职称:高级工程师;研究方向:暖通设计安装。