地下車庫通風(fēng)、排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題探討

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 隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，私家車大量進(jìn)入家庭，給各大城市帶來了停車難問題。利用建筑或居住區(qū)綠化帶地下空間建造地下車庫, 成為解決城市地面停車空間不足的必由之路。由于地下車庫具有車庫層高較低、管線布置復(fù)雜、自然通風(fēng)差、空氣品質(zhì)惡劣、火災(zāi)危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)，要保證地下車庫安全使用，必須設(shè)置完備的通風(fēng)、排煙系統(tǒng)。理想的通風(fēng)、排煙系統(tǒng)既要保證平時(shí)通風(fēng)和火災(zāi)時(shí)防排煙的要求，又要節(jié)省初投資和運(yùn)行管理成本。

由于地下車庫通風(fēng)、排煙系統(tǒng)關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，有關(guān)部門對地下車庫通風(fēng)、排煙系統(tǒng)十分重視，設(shè)計(jì)文件由施工圖設(shè)計(jì)審查機(jī)構(gòu)和消防管理單位進(jìn)行審查。但仍有許多設(shè)計(jì)人員對實(shí)際工程中遇到的問題不夠明確，下面提出一些常見問題與各位同行進(jìn)行探討。 一、地下車庫防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)以哪部規(guī)范為準(zhǔn)？        通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)以《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ100-98）為準(zhǔn)，這已是一個(gè)共識。但對防火排煙系統(tǒng)來說，目前有《汽車庫，修車庫，停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50067-97）和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87）、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045-95）等，幾部規(guī)范各有側(cè)重點(diǎn)，要求也不盡相同。我們可以比較一下兩部防火規(guī)范關(guān)于地下車庫的相關(guān)條文：    可以看出，二規(guī)范主要差別在于：地下汽車庫應(yīng)設(shè)排煙系統(tǒng)的條件從200 m2放松到2000 m2，排煙分區(qū)從500 m2擴(kuò)大到2000 m2，排煙量從60m3/h•m2減少到6次/h。顯然《汽規(guī)》在防火排煙方面要求不如《高規(guī)》嚴(yán)格。這是因?yàn)榈叵萝噹炜扇嘉镙^少，基本無人停留，且與上部建筑采用較安全的防火分隔。因此地下車庫的設(shè)計(jì)應(yīng)以《汽規(guī)》為準(zhǔn)。     二、地下車庫必須設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)嗎？ 地下車庫如通風(fēng)不良，容易積聚油氣引起爆炸，而且使車輛發(fā)動時(shí)產(chǎn)生大量廢氣，危害人們生命財(cái)產(chǎn)安全，室內(nèi)的廢氣主要含一氧化碳、甲醛和鉛等，但以一氧化碳為主。按照《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：車間內(nèi)最高一氧化碳允許濃度為30mg/m3。一般地下車庫自然通風(fēng)不好，汽車尾氣無法自然排出，很難達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求，因此必須設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，才能有效改善車庫內(nèi)空氣品質(zhì)。 機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)有機(jī)械進(jìn)風(fēng)/機(jī)械排風(fēng)和自然進(jìn)風(fēng)/機(jī)械排風(fēng)兩種方式。一般地下車庫為單層停放，排風(fēng)量按體積換氣次數(shù)計(jì)算?！镀噹旖ㄖO(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.4條規(guī)定換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/時(shí)。車庫體積計(jì)算時(shí)，當(dāng)層高H>3m時(shí)，按3m計(jì)算體積，當(dāng)層高H<3m時(shí)，按實(shí)際高度計(jì)算車庫體積。按照空氣平衡理論，進(jìn)風(fēng)量應(yīng)與排風(fēng)量相等，但為了室內(nèi)保持負(fù)壓，送風(fēng)量不少于5次/時(shí)，為排風(fēng)量的80~85%。 地下停車庫進(jìn)行機(jī)械排風(fēng)時(shí)，按規(guī)定應(yīng)向室內(nèi)補(bǔ)風(fēng)，送風(fēng)方式通常有兩種方式，即自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械送風(fēng)。對于地下一層停車場，進(jìn)出口大部分是非密閉形成的門，從節(jié)能和降低初投資角度看，應(yīng)盡量利用車道自然補(bǔ)風(fēng)方式。車道補(bǔ)風(fēng)要注意車道進(jìn)口速度，一般應(yīng)小于0.5m/s，以保證汽車進(jìn)出車道不受影響，而對汽車庫內(nèi)無直接通向室外的汽車疏散出口的防火分區(qū)，一定要設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)。 三、地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)氣流組織必須設(shè)置上、下排風(fēng)口嗎？ 地下汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)重視送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)的氣流組織，合理的氣流組織可以迅速地排除汽車庫內(nèi)廢氣與煙氣。要使氣流組織合理，設(shè)計(jì)者應(yīng)認(rèn)真研究、確定送風(fēng)、排風(fēng)與排煙系統(tǒng)形式與布置，使疏散方向正好是煙氣與污染濃度降低方向，排風(fēng)口、排煙口要盡可能均勻，靠近汽車附近，送風(fēng)口應(yīng)布置在疏散口的方向。 《汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.5條規(guī)定地下車庫的排風(fēng)宜按室內(nèi)空間上、下兩部分設(shè)置，上部地帶按排風(fēng)量的1/2~1/3計(jì)算，下部地帶按排出風(fēng)量的1/2~2/3計(jì)算。按照規(guī)范的條文說明原因是因?yàn)槠囄矚饷芏却笥诳諝饷芏?，這種解釋有待商榷。  《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.11.1條規(guī)定當(dāng)放散氣體的密度比空氣小，或雖比室內(nèi)空氣重但建筑內(nèi)放散的顯熱全年均能行成穩(wěn)定的上升氣流時(shí)，宜從房間上部區(qū)域排出。汽車尾氣密度稍大于空氣密度，但一般溫度500~550°C，可以形成穩(wěn)定的上升氣流，加上行駛車輛的擾動，尾氣不會積聚在室內(nèi)下部，可以僅設(shè)置上部排風(fēng)口，這樣容易實(shí)現(xiàn)排風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)合二為一，便于管理。     四、地下車庫必須設(shè)置排煙系統(tǒng)嗎？ 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》未明確規(guī)定地下車庫排煙的設(shè)置，并不是說地下車庫不必設(shè)置排煙系統(tǒng)。地下車庫發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有毒的高溫?zé)煔鈺芸斐錆M地下室，疏散、撲救比地上建筑困難得多，如果煙氣不能迅速排出，會造成人員傷亡，影響消防員撲救。因此地下車庫設(shè)置排煙系統(tǒng)是完全必要的。 排煙系統(tǒng)的設(shè)置，一方面是為了人員疏散安全，一方面是便于消防員撲救火災(zāi)。《汽規(guī)》8.2.1 面積超過2000m2的地下汽車庫應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。對面積不超過2000m2的地下汽車庫未作要求，可不設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。一般火災(zāi)時(shí)排煙時(shí)間為30分鐘，所以要求排煙風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)口的耐火時(shí)間不小于30分鐘。排煙量按換氣次數(shù)不小于6次/h（18m3/h•m2）計(jì)算確定，這與高規(guī)60m3/h•m2相比減少了許多，同時(shí)也與排風(fēng)量相同，這為排風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)創(chuàng)造了條件。 汽車庫內(nèi)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，且送風(fēng)量不宜小于排風(fēng)量的50%，進(jìn)風(fēng)方式通常有自然補(bǔ)風(fēng)和機(jī)械送風(fēng)。利用車道自然補(bǔ)風(fēng)應(yīng)保證火災(zāi)時(shí)車道出入口保持敞開，有些車庫的出入口處設(shè)有防火卷簾，平時(shí)收起時(shí)不影響進(jìn)風(fēng)，但火災(zāi)時(shí)放下后是無法保證足夠進(jìn)風(fēng)的，這時(shí)必須設(shè)置機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)《汽規(guī)》5.3.3規(guī)定，當(dāng)汽車庫和汽車坡道上均設(shè)有自動滅火系統(tǒng)時(shí)，坡道的出入口可不設(shè)防火卷簾，這樣可以簡化排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，節(jié)省投資。 五、擋煙垂壁應(yīng)如何正確設(shè)置？ 《汽規(guī)》關(guān)于最大防火分區(qū)與最大防煙分區(qū)要求均為不大于2000 m2，這樣一個(gè)防火分區(qū)可作為一個(gè)防煙分區(qū)或幾個(gè)防煙分區(qū)，但防煙分區(qū)不能跨越防火分區(qū)。防煙分區(qū)的劃分可以采用擋煙垂壁以及從頂棚下突出不小于500的梁。這一點(diǎn)往往被人誤解梁底比樓板底突出50cm以上，因?yàn)轱L(fēng)管和排煙口也在梁下面，梁是沒有辦法起擋煙垂壁作用的。大部分情況梁高雖然有50cm以上，但還是應(yīng)該用擋煙垂壁來劃分防煙分區(qū)，設(shè)在大梁底下或者吊頂以下50cm。擋煙垂壁有為活動或固定兩種形式，由煙感器控制，也可現(xiàn)場手動控制。 六、平時(shí)排風(fēng)口可作為火災(zāi)時(shí)的排煙口嗎？ 《高規(guī)》第8.4.4規(guī)定：排煙口平時(shí)關(guān)閉，并應(yīng)設(shè)置手動和自動開啟裝置。第8.4.8規(guī)定：當(dāng)任一排煙口或排煙閥開啟時(shí)，排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能自行啟動。因此排風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)時(shí)，排煙口必須單獨(dú)設(shè)置，平時(shí)是關(guān)閉狀態(tài)，而且每個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)必須有一個(gè)，排煙口開啟要有煙感器自動控制，每一個(gè)防煙分區(qū)排煙口必須反映到消防控制中心，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警，排煙口與排風(fēng)口必須連鎖控制，即任何一個(gè)防煙分區(qū)的排煙口打開進(jìn)行排煙時(shí)，其排風(fēng)系統(tǒng)的所有排風(fēng)口必須全部關(guān)閉。因此一般排風(fēng)口不能作排煙口，除非是只有一個(gè)排風(fēng)口。但對于地下車庫來說，《汽規(guī)》并未作出次類規(guī)定，第8.2.5只要求排煙支管上設(shè)置280 ℃排煙防火閥，排煙防火閥應(yīng)聯(lián)鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)。這表明《車規(guī)》要求比《高規(guī)》要低，故在地下車庫排煙系統(tǒng)中平時(shí)排風(fēng)口可作為火災(zāi)時(shí)的排煙口。     七、排風(fēng)系統(tǒng)可兼作排煙系統(tǒng)嗎？ 《高規(guī)》第8.4.10規(guī)定：排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)合用時(shí)，必須采取可靠的防火安全措施，并應(yīng)符合排煙系統(tǒng)要求。《汽規(guī)》第8.2.1規(guī)定機(jī)械排煙系統(tǒng)可與通風(fēng)系統(tǒng)合用。地下車庫火災(zāi)的排煙量與正常運(yùn)營時(shí)排風(fēng)量一致，氣流組織相同，通風(fēng)系統(tǒng)可以兼作火災(zāi)時(shí)的排煙系統(tǒng)，將排風(fēng)、排煙系統(tǒng)合二為一，平時(shí)作排風(fēng)系統(tǒng)使用，火災(zāi)時(shí)轉(zhuǎn)換為排煙統(tǒng)使用。排風(fēng)系統(tǒng)只能負(fù)責(zé)一個(gè)防火分區(qū)的排風(fēng)時(shí)才能兼作排煙系統(tǒng)。即跨越防火分區(qū)的排風(fēng)系統(tǒng)不能兼作排煙系統(tǒng)。 八、排煙量應(yīng)如何正確計(jì)算？ 《汽范》第8.2.4 排煙風(fēng)機(jī)的排煙量按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算確定。當(dāng)擔(dān)負(fù)一個(gè)防煙分區(qū)排煙時(shí)，這時(shí)很好按6次/h計(jì)算；擔(dān)負(fù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)排煙時(shí)，每個(gè)防煙分區(qū)按6次/h計(jì)算，但此時(shí)排煙風(fēng)機(jī)的排煙量應(yīng)如何計(jì)算？是按各個(gè)防煙分區(qū)排煙量的總和還是最大防煙分區(qū)排煙量的二倍？因此排煙系統(tǒng)的設(shè)置也不應(yīng)跨越防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)設(shè)置一套排煙系統(tǒng)就可以按規(guī)范計(jì)算了。 九、排風(fēng)、排煙系統(tǒng)合用的設(shè)計(jì)方式 地下車庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要有以下幾種方式： 方案一  車庫排風(fēng)、排煙風(fēng)機(jī)合用,兩系統(tǒng)管路、風(fēng)口均分開設(shè)置。 方案二  車庫排風(fēng)、排煙風(fēng)機(jī)和管路合用,但風(fēng)口分開設(shè)置。 方案三  車庫的排風(fēng)、排煙風(fēng)機(jī)和管路合用,排風(fēng)口、排煙口部分合用。 方案四  排風(fēng)、排煙系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)均合用,排風(fēng)系統(tǒng)不做下部排風(fēng)。 按照現(xiàn)行國家有關(guān)規(guī)范，方案四通風(fēng)、排煙系統(tǒng)將所有排風(fēng)口做成固定百葉風(fēng)口,兼做火災(zāi)時(shí)排煙口使用,此方案系統(tǒng)簡單,僅需在排風(fēng)機(jī)入口設(shè)280 ℃熔斷防火閥,系統(tǒng)控制少。具體設(shè)計(jì)步驟如下:     (1)先根據(jù)6 次/ 小時(shí)換氣次數(shù)計(jì)算出排風(fēng)量。     (2)將風(fēng)口排風(fēng)量、風(fēng)口個(gè)數(shù)及風(fēng)口的限定風(fēng)速,確定出上下部各排風(fēng)口尺寸，并將上部排風(fēng)口做成固定百葉風(fēng)口。     (3)用全部排風(fēng)量(即排煙量) 除以上部排風(fēng)口個(gè)數(shù)及尺寸后,校核各上部固定百葉風(fēng)口的排煙風(fēng)速,以小于7m/ s為宜，否則應(yīng)適當(dāng)放大上部固定百葉風(fēng)口尺寸,以滿足排風(fēng)排煙的要求。     (4)采用相同的方法分段校驗(yàn)各段排風(fēng)管尺寸是否滿足排煙的要求。 假定某地下車庫一個(gè)防火分區(qū)面積4000m2（設(shè)有自動滅火系統(tǒng)），按照防煙分區(qū)面積不超過2000m2，劃分為二個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)設(shè)置一個(gè)排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，設(shè)機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械排風(fēng)排煙系統(tǒng)。機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量按50~80%排風(fēng)量，室外空氣經(jīng)送風(fēng)機(jī)由雙層百葉風(fēng)口送入車庫，送風(fēng)管出機(jī)房后設(shè)一個(gè)70 ℃防火閥。排風(fēng)排煙系統(tǒng)合用一套風(fēng)管系統(tǒng)，排風(fēng)量為36000 m3/h，排風(fēng)機(jī)采用專用高溫排煙風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)入口設(shè)280 ℃排煙防火閥，排風(fēng)口為固定百葉風(fēng)口，保證防煙分區(qū)內(nèi)的任意一點(diǎn)到排煙口的距離應(yīng)小于30m ，滿足排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本要求。 這樣平時(shí)排煙口關(guān)閉，排風(fēng)口打開，進(jìn)行平時(shí)通風(fēng)；一旦煙感器報(bào)警，自動進(jìn)行火災(zāi)時(shí)排煙，排煙溫度達(dá)到280 ℃時(shí)，排煙防火閥關(guān)閉，停止運(yùn)行。進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，防火閥關(guān)閉，停止運(yùn)行。此方案符合規(guī)范要求，系統(tǒng)布置簡單，控制部件少，具有設(shè)計(jì)合理、功能全面，同時(shí)又具有工程造價(jià)低，施工難度小等優(yōu)點(diǎn)。 十、設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：     1、每個(gè)通風(fēng)、排煙系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)的面積盡量不超過2000m2，否則，風(fēng)道尺寸過大，不便布置，且風(fēng)機(jī)風(fēng)量大，系統(tǒng)運(yùn)行靈活性差，能耗大、噪音大。 2、在選擇送風(fēng)、排風(fēng)機(jī)房位置時(shí)，盡量將其對稱、對角布置，這樣可以送風(fēng)、排風(fēng)均勻，且減少管路交叉，又易保證地面上排風(fēng)、排煙豎井的排風(fēng)口與送風(fēng)豎井的取風(fēng)口間的距離要求。另外，在設(shè)計(jì)中應(yīng)將取風(fēng)口設(shè)于上風(fēng)口位置。     3、排煙口應(yīng)盡量與排風(fēng)口合用，少用或不用板式排煙口，這樣可減少活動部件投資，電氣控制簡單，施工方便，系統(tǒng)可靠。 4、風(fēng)管必須采用不燃材料制作，厚度符合防火要求。 5、進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)配電必須采用最末一級雙電源切換。 綜上所述，地下車庫排風(fēng)，送風(fēng)及排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量簡化系統(tǒng)、節(jié)省造價(jià)、少占建筑空間，但必須滿足消防要求，自動控制系統(tǒng)必須安全可靠，平常要注意消防控制系統(tǒng)維修保養(yǎng)，如果一旦失火，能保證排煙系統(tǒng)正常工作。盡量減少災(zāi)損失。