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摘要:本文主要介绍了高层建筑地下室通风系统中调节阀和防火阀的选用
以及半地下室通风与节能问题。
关键词:通风调节阀防火阀设计
随着城市建设的不断发展,城市空间越来越显紧张,城市用地也就越来越宝贵,因此,越来越多的高层建筑拔地而起,所以不可避免的也随之带来了使高层建筑的地下室具有了多种使用功能,即战时地下人防与平时地下汽车库相结合,设备用房与地下车库相结合。虽然设计人员在设计过程中可以依据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)、《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)),《汽车库建筑设计规范》(JGJ100-98)和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)等的相关规定,对地下室通风系统进行设计,但是实际工程复杂多样化,并且设计人员对规范条文的不同理解而造成地下室通风设计过程中产生一些不同的看法。本文通过总结,希望能够增加共识,减少分歧,使实际工程中地下室通风系统设计更加合理。
地下车库平时通风与排烟系统
1.1、系统调节阀的选用
地下建筑较之地上建筑来说密闭程度高,污染物不易扩散,地下车库中汽车在运动过程中排出的尾气含有大量的有害气体,如CO、氮氧化物、硫化物、铅微粒等,尤其以CO对人的影响最大,所以设计人员通常对地下车库采用机械通风。在《采暖通风与空气调节设计规范》中规定,当放散气体的密度比空气重时,宜从下部区域排出总排风量的三分之二,上部排出总风量的三分之一。对于汽车排出尾气而言密度大于空气密度,所以在排风系统中采用此方法进行气体排除。为了便于调节和控制通风系统,我们在下排气体的通风支管上加设调节阀,在实际工程设计中常见有对开多叶调节阀和70℃防烟防火阀两种调节阀。我通过近年来实际工程设计情况做一简单分析,以供参考。
通常对于建筑面积超过2000m2的地下车库依据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)8.2.1条 “面积超过2000m2的地下汽车库应设置排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用”的规定设置机械排烟,并为了减少建设方的投资与通风系统合用。那么,在下排气体的通风支管上就可以安装70℃的防烟防火阀。因为烟气因受热而膨胀,其容重较轻,向上运动并帖附在顶棚上再向水平方向流动。此时,如果打开下部排风口将不利烟气的排放,就需要关闭下部排风口。因此,在此种情况下,在下部排风支管上安装70℃的防烟防火阀是较为合适的,可以在火灾发生时,通过消防控制信号关闭防火阀,打开排烟口以利于上部烟气的排放。而对于建筑面积不超过2000m2的地下车库,根据规范要求我们只设计有机械通风,在下部排风管上设置阀门仅仅是为了调节风量的平衡,以利于整个系统的平衡。那么,在下排气体的通风支管上就
可以安装对开多叶调节阀调节风量进行系统平衡。
1.2、排烟系统防火阀的选用
对设置机械排烟的地下车库,其风机房前的防火阀的设置也引起了我的疑惑,在此也一并提出。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)中8.2.7条规定“汽车库无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,当设置机械排烟系统时,应同时设置进风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%”,此条规定是根据空气流动原理,为了排除某一区域的烟气而进行一部分空气的补充。在设计中,消防部门要求在紧靠进风机房的送风风管上安装70℃防烟防火阀,在紧靠排风机房的排风风管上安装280℃排烟防火阀。对于此要求,在规范中没有明确规定,我本人认为宜在紧靠进风机房的送风风管上安装280℃排烟防火阀。因为,对于无无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,排烟时依据根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)8.2.7条,要求有不小于排烟量的50%的机械补风,否则将不利于烟气的排除。但是,机械补风与机械排烟系统同处一室,如果在送风管上设置70℃的防烟防火阀,着火排烟时,一旦70℃的防烟防火阀熔断关闭,该系统将无法补风,而此时排烟系统运转,需要一部分空气补充则无法满足要求,致使烟气无法排除。因此,本人认为在紧靠进风机房的送风风管上安装280℃排烟防火阀。
1.3、半地下室的通风
由于一些工程地势比较复杂,就存在地下室有一部分外露在室外而形成半地下室,这样地下室外墙上就会设置高窗。既然有高窗,那么一些设计人员会采用开窗进行自然通风的方法而不采用机械通风。这种自然通风的方法确实节省了建设方对机械通风系统设备的投资,并且还可以减少设备运行和维护的费用,但是他们却忽略了节能的问题。为什么这样讲,众所周知,对于严寒和寒冷地区来讲,通风系统的能耗损失是比较大的。严寒和寒冷地区如果在地下车库设置机械通风,那么冬季就要在新风机组中设置加热器弥补热损失,或在地下车库内设置采暖系统。它们补偿的这部分热损失主要是针对车库的机械通风换气量所消耗的能量,而通风换气量是根据我国现行的《全国民用建筑工程设计技术措施》中规定,对于商业地下汽车库,机械排风量为换气次数5~6h-1,机械进风量一般为排气量的80%~85%进行计算。对于这部分的能耗构成和能耗分析可参见2006年3月《暖通空调》.地下车库通风能耗分析。那么如果我们在冬季采用开高窗进行自然通风,这部分的冷风量就会远远大于我们根据技术措施计算的机械通风的风量,它所带来的热损失也就相应的增加,无形中增大了能源的损耗。长期下去将会增加建设方采暖费用的投入以及能源的极大浪费。所以鉴于此,我认为还是应该在设有高窗的半地下室设置机械通风系统,在非采暖期可以采用自然通风,在采暖期采用机械通风,这样,虽然在短期来看会增加投资方的设备投资,但是从长远来看,可以节省运行使用费用,节约能源,造福于人类。
地下设备用房通风与排烟系统
由于地上部分用地紧张,有很多工程中都将一些设备用房搬入地下室,如高低压配电室、生活水箱间、水泵房和消防水池。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)8.4.1.4中规定“除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室”应设置机械排烟设施,对地下高低压配电室、热交换间正好属于此條规范规定内,所以我们在设计中也设置机械排烟,并且变配电室、热交换间常为密闭空间。因此,在设置机械通风设施同时还要设置机械补风。而这些设备用房的机械补风与机械排烟系统和汽车库相比而言更是处于一个相对小的空间。因此也就存在与上面在风机前安装70℃还是280℃防火阀相同的问题,在此不在重复叙述。
地下人防通风与排烟
高层建筑地下室除了作为地下汽车库和设备用房之外,还会作为战时的人防使用,作为人防掩蔽体设计人员就会考虑通风、排烟问题。在这里我仅仅想对地下二层人防部分的通风防火阀温度问题谈谈自己的一点看法。
对于一些高层建筑用地比较紧张,往往在地下一层布置设备用房和汽车库,同时为了满足人防面积的要求,在地下二层设置人防掩蔽体(平时为戊类库房),并且常与地下一层汽车库通风竖井。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第8.5.3.3条规定:通风垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上设置70℃防火阀,在图纸审查时会提出人防部分只有一根水平风管与同一垂直风道连接的情况也要求在水平风管上设置防火阀,我认为欠妥。对于不在同一防火分区的水平风管,为了防止不同防火分区互相火势蔓延,应该在水平风管与垂直风道交接处设置70℃防火阀。那么对于只有一个防火分区且也只有一根水平风管来说,就不易设置放火阀。为什么这样讲,因为在此种情况下,设计中已经在靠近送、排风机房地方设置了70℃防火阀,火灾时以阻断室内火势的蔓延,,所以在与垂直风道交接处再设置防火阀有重复设置之嫌,故我本人认为此种情况下不宜在水平风管予垂直风道交接处设置70℃防火阀。
以上观点是我在工程设计过程中遇到的一些情况,通过此文把它们整理出来,以供大家参考。
参考文献
1、张遵宇.高层民用建筑防排烟设计常见问题分析.暖通空调,200333(3):38-41
2、葛风华.地下车库通风能耗分析。暖通空调,200636(3):98-101
以及半地下室通风与节能问题。
关键词:通风调节阀防火阀设计
随着城市建设的不断发展,城市空间越来越显紧张,城市用地也就越来越宝贵,因此,越来越多的高层建筑拔地而起,所以不可避免的也随之带来了使高层建筑的地下室具有了多种使用功能,即战时地下人防与平时地下汽车库相结合,设备用房与地下车库相结合。虽然设计人员在设计过程中可以依据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2005年版)、《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)),《汽车库建筑设计规范》(JGJ100-98)和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)等的相关规定,对地下室通风系统进行设计,但是实际工程复杂多样化,并且设计人员对规范条文的不同理解而造成地下室通风设计过程中产生一些不同的看法。本文通过总结,希望能够增加共识,减少分歧,使实际工程中地下室通风系统设计更加合理。
地下车库平时通风与排烟系统
1.1、系统调节阀的选用
地下建筑较之地上建筑来说密闭程度高,污染物不易扩散,地下车库中汽车在运动过程中排出的尾气含有大量的有害气体,如CO、氮氧化物、硫化物、铅微粒等,尤其以CO对人的影响最大,所以设计人员通常对地下车库采用机械通风。在《采暖通风与空气调节设计规范》中规定,当放散气体的密度比空气重时,宜从下部区域排出总排风量的三分之二,上部排出总风量的三分之一。对于汽车排出尾气而言密度大于空气密度,所以在排风系统中采用此方法进行气体排除。为了便于调节和控制通风系统,我们在下排气体的通风支管上加设调节阀,在实际工程设计中常见有对开多叶调节阀和70℃防烟防火阀两种调节阀。我通过近年来实际工程设计情况做一简单分析,以供参考。
通常对于建筑面积超过2000m2的地下车库依据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)8.2.1条 “面积超过2000m2的地下汽车库应设置排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用”的规定设置机械排烟,并为了减少建设方的投资与通风系统合用。那么,在下排气体的通风支管上就可以安装70℃的防烟防火阀。因为烟气因受热而膨胀,其容重较轻,向上运动并帖附在顶棚上再向水平方向流动。此时,如果打开下部排风口将不利烟气的排放,就需要关闭下部排风口。因此,在此种情况下,在下部排风支管上安装70℃的防烟防火阀是较为合适的,可以在火灾发生时,通过消防控制信号关闭防火阀,打开排烟口以利于上部烟气的排放。而对于建筑面积不超过2000m2的地下车库,根据规范要求我们只设计有机械通风,在下部排风管上设置阀门仅仅是为了调节风量的平衡,以利于整个系统的平衡。那么,在下排气体的通风支管上就
可以安装对开多叶调节阀调节风量进行系统平衡。
1.2、排烟系统防火阀的选用
对设置机械排烟的地下车库,其风机房前的防火阀的设置也引起了我的疑惑,在此也一并提出。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)中8.2.7条规定“汽车库无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,当设置机械排烟系统时,应同时设置进风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%”,此条规定是根据空气流动原理,为了排除某一区域的烟气而进行一部分空气的补充。在设计中,消防部门要求在紧靠进风机房的送风风管上安装70℃防烟防火阀,在紧靠排风机房的排风风管上安装280℃排烟防火阀。对于此要求,在规范中没有明确规定,我本人认为宜在紧靠进风机房的送风风管上安装280℃排烟防火阀。因为,对于无无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,排烟时依据根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)8.2.7条,要求有不小于排烟量的50%的机械补风,否则将不利于烟气的排除。但是,机械补风与机械排烟系统同处一室,如果在送风管上设置70℃的防烟防火阀,着火排烟时,一旦70℃的防烟防火阀熔断关闭,该系统将无法补风,而此时排烟系统运转,需要一部分空气补充则无法满足要求,致使烟气无法排除。因此,本人认为在紧靠进风机房的送风风管上安装280℃排烟防火阀。
1.3、半地下室的通风
由于一些工程地势比较复杂,就存在地下室有一部分外露在室外而形成半地下室,这样地下室外墙上就会设置高窗。既然有高窗,那么一些设计人员会采用开窗进行自然通风的方法而不采用机械通风。这种自然通风的方法确实节省了建设方对机械通风系统设备的投资,并且还可以减少设备运行和维护的费用,但是他们却忽略了节能的问题。为什么这样讲,众所周知,对于严寒和寒冷地区来讲,通风系统的能耗损失是比较大的。严寒和寒冷地区如果在地下车库设置机械通风,那么冬季就要在新风机组中设置加热器弥补热损失,或在地下车库内设置采暖系统。它们补偿的这部分热损失主要是针对车库的机械通风换气量所消耗的能量,而通风换气量是根据我国现行的《全国民用建筑工程设计技术措施》中规定,对于商业地下汽车库,机械排风量为换气次数5~6h-1,机械进风量一般为排气量的80%~85%进行计算。对于这部分的能耗构成和能耗分析可参见2006年3月《暖通空调》.地下车库通风能耗分析。那么如果我们在冬季采用开高窗进行自然通风,这部分的冷风量就会远远大于我们根据技术措施计算的机械通风的风量,它所带来的热损失也就相应的增加,无形中增大了能源的损耗。长期下去将会增加建设方采暖费用的投入以及能源的极大浪费。所以鉴于此,我认为还是应该在设有高窗的半地下室设置机械通风系统,在非采暖期可以采用自然通风,在采暖期采用机械通风,这样,虽然在短期来看会增加投资方的设备投资,但是从长远来看,可以节省运行使用费用,节约能源,造福于人类。
地下设备用房通风与排烟系统
由于地上部分用地紧张,有很多工程中都将一些设备用房搬入地下室,如高低压配电室、生活水箱间、水泵房和消防水池。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)8.4.1.4中规定“除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外,各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2,且经常有人停留或可燃物较多的地下室”应设置机械排烟设施,对地下高低压配电室、热交换间正好属于此條规范规定内,所以我们在设计中也设置机械排烟,并且变配电室、热交换间常为密闭空间。因此,在设置机械通风设施同时还要设置机械补风。而这些设备用房的机械补风与机械排烟系统和汽车库相比而言更是处于一个相对小的空间。因此也就存在与上面在风机前安装70℃还是280℃防火阀相同的问题,在此不在重复叙述。
地下人防通风与排烟
高层建筑地下室除了作为地下汽车库和设备用房之外,还会作为战时的人防使用,作为人防掩蔽体设计人员就会考虑通风、排烟问题。在这里我仅仅想对地下二层人防部分的通风防火阀温度问题谈谈自己的一点看法。
对于一些高层建筑用地比较紧张,往往在地下一层布置设备用房和汽车库,同时为了满足人防面积的要求,在地下二层设置人防掩蔽体(平时为戊类库房),并且常与地下一层汽车库通风竖井。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第8.5.3.3条规定:通风垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上设置70℃防火阀,在图纸审查时会提出人防部分只有一根水平风管与同一垂直风道连接的情况也要求在水平风管上设置防火阀,我认为欠妥。对于不在同一防火分区的水平风管,为了防止不同防火分区互相火势蔓延,应该在水平风管与垂直风道交接处设置70℃防火阀。那么对于只有一个防火分区且也只有一根水平风管来说,就不易设置放火阀。为什么这样讲,因为在此种情况下,设计中已经在靠近送、排风机房地方设置了70℃防火阀,火灾时以阻断室内火势的蔓延,,所以在与垂直风道交接处再设置防火阀有重复设置之嫌,故我本人认为此种情况下不宜在水平风管予垂直风道交接处设置70℃防火阀。
以上观点是我在工程设计过程中遇到的一些情况,通过此文把它们整理出来,以供大家参考。
参考文献
1、张遵宇.高层民用建筑防排烟设计常见问题分析.暖通空调,200333(3):38-41
2、葛风华.地下车库通风能耗分析。暖通空调,200636(3):98-101