地下车库的通风与消防排烟
2014-04-29张慧
张慧
【摘 要】在我国城市建设发展力度不断强化的今天,人民生活水平的提高,家庭拥有私家车的比例迅速增长,相应地,车库建筑越来越多。对其设计施工中的各个要点的分析探讨就很有必要。基于此,本文就将对大型地下车库的通风与消防排烟要点做一个浅析。
【关键词】大型地下车库;通风;消防排烟
1、概述
1.1、地下车库的通风与排烟系统的统一
新的汽车库防火设计规范中规定汽车库超过2000㎡时需设排烟系统,且其排烟量按换气次数6次/h计算。同时在相关消防设计规范中规定排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的上方。
而在暖通空调设计规范中规定当有害气体或蒸汽密度比空气大,且不会形成稳定上升气流时,已从房间上部地带排出所需风量的三分之一,从下部地带排出所需风量的三分之二。因此有些设计人员为了同时满足消防设计规范和暖通空调设计规范要求,在工程设计中相应增加电动风阀以实现平时通风与火灾时的切换。通风与排烟系统共用,是当前设计的普遍做法。这样既能简化系统,降低工程造价,又能保证火灾时的排烟需要。
1.2、地下车库通风与排烟的工作原理
当风机处于排风状态,起火时,由地下车库的消防中心控制关闭未着火防火分区内所有排烟风机及排烟防火阀。当风机处于正常关停状态,起火时,由地下车库的消防中心控制开启发生火灾的防火分区内的排烟风机、排烟防火阀及排烟口。
若该防火分区内采用机械补风,需同时开启机械补风机。若仅是同一防火分区内的不同防烟分区着火:若防火分区为一台排烟风机,由消防控制中心开启该风机,并通过对着火和未着火防烟分区处的排烟防火阀及电动风口的启闭来实现不同防烟分区着火时的排烟;若此防火分区内的不同防烟分区各有独立的排煙风机,则由消防中心控制开启着火防烟分区内的排烟风机、排烟防火阀及排烟口,同时关闭未着火防烟分区内的排烟风机、排烟防火阀及排烟口。当火灾烟气温度超过280℃时,排烟防火阀熔断并联锁关闭风机。
2、排烟风道及排烟口的设置原则
每一个防烟分区内,排烟口距最远点的水平距离不应超过30m;排烟口一般设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上;排烟主风道既可附墙安装,也可在车库地面上埋设排烟管道,延墙或柱做竖直排烟支管,在支管上安装排烟口,排烟管道均应采用非燃材料制作,排烟管道与可燃物之间应有一定间距,一般不小于150mm;火灾时如需要可开启送风机补风,补风量不小于排烟量的50%。
由于地下车库都有直接通向室外的汽车出入口,所以车面积和进深较小的单层地下车库可不设置火灾时的补风系统,利用车库出入口自然进风即可满足要求;排烟口的位置布置,既要考虑规范规定的间距要求,又要进行合理的气流组织。排烟口应远离安全出口及走道布置,一般距离不应小于1.5米,以利于火灾时人员疏散和消防队员进入车库扑灭火灾。
3、地下车库通风排烟设计要点
3.1、排烟口与排风口能否一致
首先,汽车有害物的大部分,其中包括一氧化碳的98%~99%、碳氢化合物的55%~65%和氮氧化物的98%~99%都是从尾气散发出来,而尾气的排放温度高达500℃之多,这样高温的排放气流产生很大的浮力,很难设想尾气会滞留在车库下部。
其次,还有部分有害气体从曲轴箱和燃油系统排出,这两部分排放物虽然温度不象尾气那么高,但应该注意往常被忽视的一点常识,那就是这些有害物是在发动机工作时才排放的,而发动机工作时汽车处于行驶状态,车库的气流随着车子进进出出处于强烈扰动与混合状态,尾气也处于汽车后部的涡流之中,很难想象排放物会沉积于车库下方,而那些停放好的车辆,其发动机已经关闭,没有什么有害物排出了。
再次,有实测数据可以证明,用通风换气的办法将汽车排出的一氧化碳稀释到一定浓度时,氮氧化物和碳氢化合物远远低于它们相应的允许浓度,也就是说,只要保证一氧化碳浓度排放达标,其他有害物即使有一些分布不均匀,也有足够的安全倍数保证将其通过排风带走。最后,地下车库一般只为停放轿车,最多是面包车设计,车库的净高只有2.8m左右,这样的高度,上下都布置风口,既不便于施工,也无太大必要。
此外,如果进风系统采用诱导通风方式时,车库内的气流扰动及混合就更加充分,车库下部已不可能有稳定的有害物层出现。可见地下车库的排风系统和排烟系统的风口合二为一是可行的。
3.2、送风系统
从防火角度看,设置了机械排烟系统的地下车库,应同时设置进风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%。注意:这里说的是“不宜小于”,亦是送风量的下限,不是上限,当排烟量按换气次数不少于6次/h计算时,这50%相当于不小于3次/h换气次数的送风量。
另一方面,从稀释有害物的角度看,一般专业工具书都提出排风量不小于6次/h换气次数,送风量不小于5次/h换气次数,这虽然不是规范规定,但多年设计实践表明,这一送风量可以满足需要又不至于使车库内负压过大。当然,不小于5次/h换气的平时送风量也能满足3次/h换气次数的防火送风量的要求。所以笔者认为,对于合二而一的机械排风系统,在其排风量取为不小于6次/h换气次数的情况下,相应的机械进风系统的送风量按不小于每小时5次/h换风次数换气确定是适宜的。
3.3、自然通风
“新库规”第8.2.1条规定:面积超过2000㎡的地下汽车库应设置机械排烟系统。当面积小于2000㎡,应优先采用自然通风方式,采用自然通风方式的车库,应保证自然排烟口的净面积不小于车库面积的2%,自然排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。值得注意的是,在计算自然排烟口面积时,设计人员往往把车库入口的面积计算在内,但是实际工程中,车库入口往往设置了防火卷帘,着火后,防火卷帘动作,入口便起不了自然排烟的作用,致使自然排烟口面积达不到建筑面积的2%要求。
因此,在计算自然排烟口面积时一定要考虑到这一点。自然排烟方式的优点是构造简单、经济、运行维修费用低;排烟口可以兼做平时通风换气用。缺点是排烟效果受室外气温、风速、风向的影响,特别是排烟口设置在上风向时,不仅排烟效果大大降低,还可能出现烟气倒灌现象。
4、工程实例分析
4.1、工程概述
某大型商住小区建地下停车库,建筑占地28253.58㎡,总住户2240户。地下汽车库防火分类为I类,耐火等级为一级,按照规范规定设有自动喷淋灭火系统。设计分为A,B两个区,沿东西向右地下通道相连(双车道通行)。以小区自用车库为主,设计时对地下超过20m的内走道,面积超过100㎡的房问均采用机械排烟和机械送风的方式,排烟量均按防烟分区的面积的60m?/㎡计算,排烟时送风量(新风)按排烟量的50%计算,防烟分区的面积不大于5OO㎡。
4.2、根据规范要求,地下车库的机械排烟系统排烟量按6次/时计算,送风量按排烟量的50%计算。防烟分区内排烟口距最远点的水平距离小于30m设置,采取通风排烟共用的方式设置,排烟支管设280℃常开防火阀。排烟机新风道采用钢板材质,防火阀、风机处采用单独支吊架。排烟口距最远排烟点小于30m}排烟风机采用双速风机,低速风量兼顾平时排风及通风换气需要。
4.3、根据设计方案可以看出,通风排烟系统的共用,减少了资源的浪费,更是科学合理的设计方案,由于小区人员密集,地下车库以小型轿车为主,在计算通风排烟量时,均采取相互衡量的方式。在规定的防烟分区内,50%的排烟量计算,按1h的速度,完全能够达到通风和排烟的要求。
总言之,在实际工作中,相关人员要根据的具体形式及工程情况灵活选用设计方案,合理布置风口,以此保证车库在设计以及施工上更合理,使用上更便利。
参考文献:
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