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高層建筑地下車(chē)庫(kù)防火排煙設(shè)計(jì)
來(lái)源: | 作者:chian119 | 發(fā)布時(shí)間: 2019-04-19 | 978 次瀏覽 | 分享到:
一、地下汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)方式

平時(shí)通風(fēng)采用均勻排風(fēng),即地下汽車(chē)庫(kù)均勻設(shè)置排風(fēng)管及排風(fēng)口,平時(shí)排風(fēng)用,火災(zāi)時(shí)兼作排煙風(fēng)管及排煙口,此通風(fēng)方式比均勻,集中排風(fēng)效果會(huì)好。但是排風(fēng)口能否與排煙口一并設(shè)置呢?

由于煙氣密度較小,排煙口應(yīng)布置在車(chē)庫(kù)上方,這一點(diǎn)沒(méi)有異議。但平時(shí)的排風(fēng)情況如何呢?過(guò)去通常的說(shuō)法是:汽車(chē)排出的一些有害物比空氣輕,另一些有害物比空氣重,所以排風(fēng)口在車(chē)庫(kù)的上部和下部均應(yīng)布置,且宜從上部排出風(fēng)量的1/3,而從下部排出2/3,其根據(jù)是現(xiàn)行《汽規(guī)》第6.3.5條。但是只要認(rèn)真考慮一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),此規(guī)范的規(guī)定對(duì)于地下汽車(chē)庫(kù)的排風(fēng)不一定合適。

一、地下汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)方式

平時(shí)通風(fēng)采用均勻排風(fēng),即地下汽車(chē)庫(kù)均勻設(shè)置排風(fēng)管及排風(fēng)口,平時(shí)排風(fēng)用,火災(zāi)時(shí)兼作排煙風(fēng)管及排煙口,此通風(fēng)方式比均勻,集中排風(fēng)效果會(huì)好。但是排風(fēng)口能否與排煙口一并設(shè)置呢?

由于煙氣密度較小,排煙口應(yīng)布置在車(chē)庫(kù)上方,這一點(diǎn)沒(méi)有異議。但平時(shí)的排風(fēng)情況如何呢?過(guò)去通常的說(shuō)法是:汽車(chē)排出的一些有害物比空氣輕,另一些有害物比空氣重,所以排風(fēng)口在車(chē)庫(kù)的上部和下部均應(yīng)布置,且宜從上部排出風(fēng)量的1/3,而從下部排出2/3,其根據(jù)是現(xiàn)行《汽規(guī)》第6.3.5條。但是只要認(rèn)真考慮一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),此規(guī)范的規(guī)定對(duì)于地下汽車(chē)庫(kù)的排風(fēng)不一定合適。

首先,汽車(chē)有害物的大部分,其中包括CO(一氧化碳)的98%~99%,CmHn(碳?xì)浠衔铮┑?5%~65%和NOx(氮氧化物)的98%~99%都是從尾氣散發(fā)出來(lái)的,而尾氣的排放溫度高達(dá)500℃~550℃,這樣高溫的排放氣流產(chǎn)生很大的浮力,很難設(shè)想尾氣會(huì)滯留在車(chē)庫(kù)下部。

其次,尚有1%~2%的CO和NOx以及25%的CmHn從曲軸箱排出,有10%~20%的CmHn從燃油系統(tǒng)排出,這兩部分排放物雖然溫度不像尾氣那么高,且NOx也比空氣密度大些,但應(yīng)該注意往常被忽視的一點(diǎn)常識(shí),那就是這些有害物是在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)才排放的,而發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)汽車(chē)處于行駛狀態(tài),車(chē)庫(kù)的氣流隨著車(chē)子進(jìn)進(jìn)出出處于強(qiáng)烈擾動(dòng)與混合狀態(tài),尾氣也處于汽車(chē)后部的渦流之中,很難想象排放物會(huì)沉積于車(chē)庫(kù)下方。而那些停穩(wěn)放好的汽車(chē),其發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)閉,沒(méi)有什么有害物排出了。

再次,有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以證明,用通風(fēng)換氣的辦法將汽車(chē)排出的CO稀釋到容許濃度時(shí),NOx和CmHn遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們相應(yīng)的允許濃度。也就是說(shuō),只要保證CO濃度排放達(dá)標(biāo),其他有害物即使有一些分布不均勻,也有足夠的安全倍數(shù)保證將其通過(guò)排風(fēng)帶走。

后,高層建筑的地下汽車(chē)庫(kù)一般只為停放轎車(chē),多是面包車(chē)設(shè)計(jì)的。車(chē)庫(kù)凈高只有2.4~2.8m左右,這樣的高度,上下都布置風(fēng)口,既不便于施工,也無(wú)太大必要,況且有時(shí)根本沒(méi)有空間允許車(chē)庫(kù)下部布置風(fēng)口。

此外,如果進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)采用誘導(dǎo)通風(fēng)方式時(shí),車(chē)庫(kù)內(nèi)的氣流擾動(dòng)及混合就更加充分,車(chē)庫(kù)下部已不可能有穩(wěn)定的有害物質(zhì)出現(xiàn)。

綜上所述,鑒于排放有害物的汽車(chē)屬于運(yùn)動(dòng)中的物體,而且包含大部分有害物的尾氣又是高溫射流,沒(méi)有理由認(rèn)為有害物會(huì)穩(wěn)定地停留在庫(kù)區(qū)下部。因此,建議車(chē)庫(kù)的日常排風(fēng)全部由上方排出,即所有風(fēng)口均可置于車(chē)庫(kù)上部,并在支管上裝設(shè)溫度超過(guò)280℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥,火災(zāi)排煙風(fēng)管系統(tǒng)與日常排風(fēng)風(fēng)管系統(tǒng)即可完全合一。

二、地下汽車(chē)庫(kù)風(fēng)量的計(jì)算

(一)排風(fēng)量

按照我國(guó)現(xiàn)行的《汽車(chē)庫(kù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ100-98)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《汽規(guī)》)第6.3.4條“地下汽車(chē)庫(kù)宜設(shè)置獨(dú)立的送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)。其風(fēng)量應(yīng)按允許的廢氣標(biāo)準(zhǔn)量計(jì)算,且換氣次數(shù)每小時(shí)不應(yīng)小于6次,……”及《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——暖通空調(diào)?動(dòng)力》(2003年版)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《措施》)第4.4.2條之規(guī)定,如果地下汽車(chē)庫(kù)為單層停放,其排風(fēng)量可按氣次數(shù)6次/h計(jì)算,當(dāng)層高小于3m時(shí),按實(shí)際高度計(jì)算換氣體積;當(dāng)層高≥3m時(shí),按3m高度計(jì)算換氣體積。如果地下汽車(chē)庫(kù)汽車(chē)全部或部分為雙層停放時(shí),則按每輛車(chē)所需排風(fēng)量計(jì)算。如商業(yè)建筑等汽車(chē)出入頻率較大時(shí),可取每輛500m3/h;汽車(chē)出入頻率一般時(shí),可取每輛400m3/h;住宅建筑等汽車(chē)出入頻率較小時(shí),可取每輛300m3/h。

(二)排風(fēng)量

按照《庫(kù)規(guī)》第8.2.4條之規(guī)定“排煙風(fēng)機(jī)的排煙量應(yīng)按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算確定?!倍藭r(shí)地下汽車(chē)庫(kù)計(jì)算換氣體積時(shí)無(wú)論層高多少均應(yīng)以實(shí)際層高計(jì)算換氣體積。

(三)送風(fēng)量

為防止地下汽車(chē)庫(kù)廢氣溢出,車(chē)庫(kù)內(nèi)必須保持負(fù)壓。因此,送風(fēng)量應(yīng)小于排風(fēng)量。除地下一層汽車(chē)庫(kù)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)(煙)系統(tǒng)的防火分區(qū)有直接通向室外的汽車(chē)疏散出口,可采用汽車(chē)坡道口作為自然送(補(bǔ))風(fēng)口外,其余均應(yīng)設(shè)置送(補(bǔ))風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)送(補(bǔ))風(fēng)通路的空氣阻力不大于50Pa時(shí),可采用自然送(補(bǔ))風(fēng)方式,否則應(yīng)采用機(jī)械送(補(bǔ))風(fēng)方式。機(jī)械送風(fēng)量一般按5次/h計(jì)算,并不應(yīng)小于機(jī)械排煙量的50%,且一般不宜大于排煙量的80%。

三、地下汽車(chē)庫(kù)風(fēng)機(jī)及防火閥設(shè)置

實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,往往根據(jù)計(jì)算出的風(fēng)量及風(fēng)壓來(lái)選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)。

1.如計(jì)算出排風(fēng)量與排煙量相差不大或者相同時(shí),平時(shí)排風(fēng)和火災(zāi)排煙時(shí)均使用同一臺(tái)高溫軸流風(fēng)機(jī),壓頭按管路阻力定,在風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口處設(shè)置280℃防火閥,當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí),通過(guò)風(fēng)機(jī)入口或者風(fēng)機(jī)房入口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

2.如計(jì)算出排風(fēng)量與排煙量有較大差異時(shí),排風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)可選擇一臺(tái)雙速高溫軸流風(fēng)機(jī),平時(shí)為低速運(yùn)行、火災(zāi)時(shí)高速運(yùn)行。在風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口處設(shè)置280℃防火閥,當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí),通過(guò)風(fēng)機(jī)出口或者風(fēng)機(jī)房出口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。此時(shí)消防控制室應(yīng)能聯(lián)動(dòng)控制雙速風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換。雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓均需要滿足排風(fēng)及排煙系統(tǒng)時(shí)的要求。

3.如計(jì)算出排風(fēng)量與排煙量有較大差異時(shí),且雙速風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓不能滿足排風(fēng)及排煙系統(tǒng)時(shí)的要求,此時(shí)可采用兩臺(tái)風(fēng)機(jī),平時(shí)排風(fēng)時(shí)開(kāi)啟一臺(tái)低噪混流風(fēng)機(jī),火災(zāi)時(shí)排煙則開(kāi)啟另外一臺(tái)高溫軸流風(fēng)機(jī)。在排風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置70℃防火閥,在排煙機(jī)出口處設(shè)置280℃防火閥;火災(zāi)時(shí)關(guān)閉排風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置的70℃防火閥及排風(fēng)機(jī),聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟排煙風(fēng)機(jī)及排煙機(jī)出口處設(shè)置的280℃防火閥,當(dāng)煙溫達(dá)280℃時(shí),通過(guò)排煙風(fēng)機(jī)出口280℃防火閥關(guān)閉聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。由于平時(shí)僅開(kāi)啟一臺(tái)排風(fēng)機(jī),另一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行,應(yīng)在每臺(tái)風(fēng)機(jī)前管路上設(shè)止回閥,以免短路。此時(shí)消防控制室應(yīng)能聯(lián)動(dòng)控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換。

4.地下汽車(chē)庫(kù)機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)可選低噪軸流風(fēng)機(jī)或者高溫軸流風(fēng)機(jī),此時(shí)送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)入口設(shè)置70℃防火閥還是280℃防火閥呢?規(guī)范中并無(wú)明確規(guī)定。筆者認(rèn)為具體設(shè)置哪種防火閥,要看是否當(dāng)時(shí)設(shè)置了送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)房。

如果當(dāng)時(shí)設(shè)置了送風(fēng)機(jī)房,該機(jī)房應(yīng)采用耐火極限不小于2.00h的隔墻和耐火極限不小于1.50h的樓板與其他部位隔開(kāi)。此時(shí)送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)與著火區(qū)是隔開(kāi)的,此時(shí)送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)房入口處設(shè)置70℃防火閥即可,由于補(bǔ)風(fēng)管內(nèi)送入低溫的新風(fēng),防火閥不會(huì)很快熔斷,不影響排煙使用,只有在排煙風(fēng)機(jī)前的280℃防火閥熔斷后,補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)才能聯(lián)鎖停機(jī)。

如果當(dāng)時(shí)未設(shè)置送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)房,此時(shí)送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)與著火區(qū)是連通的,送(補(bǔ))風(fēng)機(jī)本身受到煙火威脅,送風(fēng)溫度極易達(dá)到70℃,此時(shí)關(guān)閉防火閥及送風(fēng)機(jī),而此時(shí)排煙溫度尚未達(dá)到280℃,這樣會(huì)造成還在排煙時(shí)卻已經(jīng)沒(méi)有補(bǔ)風(fēng)了,因此此時(shí)送風(fēng)機(jī)出口處應(yīng)設(shè)置280℃防火閥。為了避免造成排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉而補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行的情況出現(xiàn),應(yīng)對(duì)補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制,即排煙風(fēng)機(jī)后的280℃防火閥關(guān)閉后,補(bǔ)風(fēng)機(jī)后的280℃防火閥跟著一起關(guān)閉,排煙風(fēng)機(jī)與補(bǔ)風(fēng)機(jī)一起聯(lián)鎖關(guān)閉停止運(yùn)行。

為了減少風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)車(chē)庫(kù)及其它房間的影響,應(yīng)在排煙風(fēng)機(jī)前后接能在280℃溫度下連續(xù)工作0.5h以上耐高溫材料制作的軟接頭及消聲器或者消聲靜壓箱。為了盡量少占上部空間應(yīng)充分利用梁上部吊裝風(fēng)機(jī)。


四、地下汽車(chē)庫(kù)排煙系統(tǒng)的劃分

按照我國(guó)現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)(2005年版)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》)第4.1.8條及《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50098-98)(2001年版)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《人規(guī)》)第3.1.9條要求,高層建筑的防空地下室,平時(shí)用作地下汽車(chē)庫(kù),其防火設(shè)計(jì)應(yīng)按《汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067-97)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《庫(kù)規(guī)》)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。而高層建筑下的防空地下室,其戰(zhàn)時(shí)功能大部分為二等人員掩蔽所。而設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)的地下汽車(chē)庫(kù),其每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜大于2000m2,且防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。因此,平時(shí)通風(fēng)排煙系統(tǒng)劃分完全可以跟建筑防煙分區(qū)來(lái)結(jié)合考慮,這樣既有利于通風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng),又可以保證通風(fēng)排煙風(fēng)管按防護(hù)單元設(shè)置成獨(dú)立系統(tǒng),不會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)排煙風(fēng)管跨越防護(hù)單元現(xiàn)象。

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