暖通工程師關(guān)于地下車庫(kù)排風(fēng)排煙合用系統(tǒng)的分析

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目前，我國(guó)很多高層建筑都設(shè)有地下汽車庫(kù)，地下汽車庫(kù)處于半封閉狀態(tài)，因此必須有日常的通風(fēng)換氣。另外，由于地下汽車庫(kù)的高密閉性，極易發(fā)生火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)，高溫?zé)煔鈺?huì)因無處排放而迅速在地下車庫(kù)中蔓延，因此必須設(shè)置火災(zāi)排煙系統(tǒng)，以迅速及時(shí)的排除火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的高溫?zé)煔猓瑥亩ＷC人員及時(shí)疏散，基于此，對(duì)于高層建筑地下汽車庫(kù)，設(shè)置經(jīng)濟(jì)合理的通風(fēng)排煙系統(tǒng)尤為重要。

1 設(shè)置方法：

地下車庫(kù)排風(fēng)排煙系統(tǒng)有兩種設(shè)置方法，第一種為通風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，這種設(shè)置方法占用空間大，管路復(fù)雜。第二種為合用系統(tǒng)，由于一個(gè)系統(tǒng)要適應(yīng)兩種場(chǎng)合因此工程中常采用以下幾種模式：

(1)設(shè)有排風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)，排風(fēng)口和排煙口分別設(shè)置，每個(gè)防煙分區(qū)設(shè)置一個(gè)排煙口，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，排煙支風(fēng)管處排煙閥打開，進(jìn)行排煙，同時(shí)電動(dòng)關(guān)閉所有排風(fēng)支管上70℃防火閥;當(dāng)排煙支管處排煙閥溫度達(dá)280℃時(shí)，熔斷關(guān)閉;當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)入口處排煙閥達(dá)280℃時(shí)，熔斷關(guān)閉，同時(shí)聯(lián)鎖排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉，停止排煙。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于控制簡(jiǎn)單可靠，但為節(jié)省造價(jià)，盡量減少電動(dòng)排風(fēng)口，造排風(fēng)效果差。

(2)排風(fēng)、排煙干管合用，支管功能分開的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)干管上不裝風(fēng)口或只裝排煙時(shí)一次性關(guān)閉的排風(fēng)口，支管分為設(shè)有電動(dòng)防煙防火閥的排風(fēng)支管和排煙支管。日常排風(fēng)和火災(zāi)時(shí)排煙靠切換相關(guān)閥門來實(shí)現(xiàn)。這種系統(tǒng)較模式(1)電動(dòng)風(fēng)閥數(shù)量少，但由于設(shè)置了雙重支管，造價(jià)高，占用空間也多。

(3)排風(fēng)、排煙干管合用，支管共用的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)干管上不裝排風(fēng)或排煙口，只在每個(gè)防煙分區(qū)設(shè)置支管， 支管上設(shè)置可自動(dòng)復(fù)位的防煙防火閥。這種系統(tǒng)也符合高規(guī)的規(guī)定。只設(shè)置數(shù)量有限的自動(dòng)復(fù)位防煙防火閥，且只用一套風(fēng)管系統(tǒng)，故造價(jià)最省，由于控制環(huán)節(jié)少，其可靠性高，但風(fēng)管截面必須同時(shí)滿足排風(fēng)與排煙之要求。

2 有效防煙分區(qū)的劃分：

劃分防煙分區(qū)的目的是為了防止火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙氣侵入肺部從而影響人員的安全撤離以造成更多的損失，并為排煙通風(fēng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。

《汽規(guī)》(50067-97)中規(guī)定地下汽車庫(kù)的耐火等級(jí)為一級(jí)，同時(shí)又規(guī)定了一級(jí)耐火等級(jí)的梁要用非燃燒體做成，且耐火極限為2h。由此可知高層民用建筑地下汽車庫(kù)的梁只要其高度大于0.5m，就可以用來劃分防煙分區(qū)。這些梁實(shí)際上也就是擋煙垂壁了?？偟膭澐衷瓌t是高度小的梁之間所構(gòu)成的防煙分區(qū)內(nèi)不應(yīng)包含高度較大的梁，否則這個(gè)防煙分區(qū)無效。

3 排煙量的計(jì)算：

《高規(guī)》中規(guī)定：擔(dān)負(fù)一個(gè)防煙分區(qū)排煙或凈空高度大于6m的不劃防煙分區(qū)的房間時(shí)，應(yīng)按每平方米面積不小于60m3/h計(jì)算(單臺(tái)風(fēng)機(jī)最小排煙量不應(yīng)小于7200m3/h)。擔(dān)負(fù)兩個(gè)或兩個(gè)以上防煙分區(qū)排煙時(shí)，應(yīng)按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3/h計(jì)算。由上述規(guī)定可看出高層民用建筑地下汽車庫(kù)機(jī)械排煙量的計(jì)算與防煙分區(qū)面積大小有直接關(guān)系。實(shí)際設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)排煙風(fēng)量=防煙分區(qū)實(shí)際面積(m2)×車庫(kù)層高(m)×換氣次數(shù)(取6次/h)。

4 排煙口的設(shè)置間距：

根據(jù)《高規(guī)》，煙氣水平方向流動(dòng)速度在0.3～0.6m/s，一般火災(zāi)發(fā)生后，排煙系統(tǒng)在1min內(nèi)啟動(dòng)進(jìn)行排煙，由此可見，火災(zāi)發(fā)生至排煙運(yùn)行開始排煙這段時(shí)間，煙氣蔓延水平距離在18～36m之間，考慮地下建筑物煙氣水平蔓延速度相對(duì)較慢的特點(diǎn)，建議任意相鄰排煙口間距以20m為宜。

《高規(guī)》中關(guān)于排煙口的布置的規(guī)定：排煙口應(yīng)設(shè)在頂棚上或靠近頂棚的墻面上。設(shè)在頂棚上的排煙口，距可燃物的距離不應(yīng)小1.0m。防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口距最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過30m。

5 排煙風(fēng)機(jī)的選擇，并聯(lián)風(fēng)機(jī)的選用：

并聯(lián)風(fēng)機(jī)的總特性曲線，由各種壓力下風(fēng)量疊加而得。然而在實(shí)際管網(wǎng)系統(tǒng)中，兩臺(tái)并聯(lián)工作風(fēng)機(jī)提供的總風(fēng)量，往往小于兩臺(tái)并聯(lián)風(fēng)機(jī)各自提供風(fēng)量的和。設(shè)定一個(gè)地下車庫(kù)，面積1500m2，層高3.6m，日常通風(fēng)量按換氣次數(shù) 6 h- 1計(jì)算為31000 m3/ h。排煙量按最大防火分區(qū)500m2，單位面積排煙量 120 m3/ ( h ・ m2) 計(jì)算為60000m3/ h。按圖 2 所示合用系統(tǒng)，選2臺(tái)風(fēng)量風(fēng)壓相等的排風(fēng)(煙)機(jī)。

從上述結(jié)果可以得出若要滿足排煙之要求，有兩種方法：第一種是增加單臺(tái)風(fēng)機(jī)流量30%以上。但隨著流量的增加，風(fēng)機(jī)功率和噪聲都有增加，把火災(zāi)時(shí)才用的排風(fēng)機(jī)用作日常排風(fēng)風(fēng)機(jī)，是不合算的。第二種是改變管網(wǎng)特性曲線，圖3中拋物線B為滿足風(fēng)量的管網(wǎng)特性曲線，這時(shí)要求加大截面，縮短長(zhǎng)度等。

為解決上述矛盾，可摒棄圖2的并聯(lián)合用系統(tǒng) ，而改用圖1所示的合用系統(tǒng)，1#風(fēng)機(jī)為排風(fēng)專用風(fēng)機(jī)，按滿足日常通風(fēng)需要來選擇。2#風(fēng)機(jī)為排煙專用風(fēng)機(jī)，按滿足排煙需要來選擇。日常排風(fēng)開啟1#風(fēng)機(jī)，火災(zāi)時(shí)關(guān)閉1#風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)2#風(fēng)機(jī)排煙。兩臺(tái)風(fēng)機(jī)出口處均設(shè)止回閥以防止倒流。

系統(tǒng)排風(fēng)量和排煙量相近，建議選用與普通風(fēng)機(jī)工況相近、動(dòng)力性能良好、壓頭適中(比普通風(fēng)機(jī)壓頭略高)、高效、低噪、平時(shí)排風(fēng)與火災(zāi)時(shí)排煙均適合的混流式風(fēng)機(jī)。

上述例子僅作為一種特例，實(shí)際工程設(shè)計(jì)中必須根據(jù)實(shí)際情況作具體分析，得出切合實(shí)際的組合。

6結(jié)束語

高層民用建筑地下汽車庫(kù)由于防煙分區(qū)的不同劃分和排煙風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)的防煙分區(qū)的數(shù)量不同，機(jī)械排風(fēng)和排煙結(jié)合使用時(shí)就有不同的布置方式。

通過防煙分區(qū)形象劃分，既滿足了平時(shí)排風(fēng)和火災(zāi)時(shí)排煙共用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性條件，同時(shí)也解決了以往共用系統(tǒng)中存在的排煙口抽力不足的情況，使整個(gè)系統(tǒng)更趨經(jīng)濟(jì)合理。

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