高层建筑地下自行车库防排烟设计探讨

潘 雷

山东同圆设计集团有限公司

高层建筑地下自行车库防排烟设计探讨

潘 雷

山东同圆设计集团有限公司

本文结合一个工程实例，对高层建筑地下自行车库防排烟设计进行了探讨。通过分析，自行车库宜在一个防烟分区内，将排风与排烟系统合用；自行车库采用汽车库的排烟量计算方法，既满足消防设计要求，又经济合理。

自行车库 防排烟设计 高层建筑

为了充分利用高层建筑的地下空间，地下室通常设计为自行车库，其主要特点是建筑面积较大，一旦发生火灾，疏散扑救工作较地上建筑困难。同时地下室水电通风等管线多而且复杂，位于塔楼下的区域结构异形柱较多，影响管道走向，且要保证储藏室、自行车库等的层高要求等。因此需要设置经济合理的通风及防排烟系统，以保证地下室各功能区平时使用要求及火灾时人员疏散及消防扑救的要求。本文结合山东某地区一个工程实例，对高层建筑地下自行车库防排烟设计进行探讨。

1 是否设防排烟系统的分析

自行车库消防设计中，防排烟系统的设计是其中比较重要的部分。自行车库与汽车库不同，目前没有专门的规范或者条文明确自行车库的通风排烟方式。

一方面有人认为[1，2]：自行车库通常建筑面积超过50m2，但人员停留不频繁，且基本无可燃物，不适用于《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）8.4.1.4条的规定）。另一方面也有人提出[3]：现在的自行车库停放的多为电动自行车或者摩托车，鉴于摩托车与汽车二者火灾危险性同为丁类，使用性质也非常相似，因此属于“可燃物较多”场所；同时，对于自行车库在上下班高峰时段，存取自行车的人员较多且密集，而规范并没有对人员滞留时间做出规定，为满足消防状态下的人员疏散，还是应该设置防排烟系统。同时，消防设计必须通过当地公安消防监督机构审核，对于地下自行车库是否设置防排烟系统，很多地方的消防部门的答复是应设置。

因此，通过上述分析，笔者认为高层建筑自行车库宜设置防排烟系统。

2 本工程防排烟系统设置

本文以山东某地区一高层商务办公楼地下自行车库的设计实例，对自行车库排烟系统的设置进行了分析。本工程地上部分为商务办公，地下一层是建筑面积为800m2，层高为3.5m的自行车库，地下其余部分为储藏室、电气用房等，自行车库建筑平面图如图1所示。设计过程中，经征询当地消防图审部门意见，本地下自行车库须设防排烟系统。

图1 地下一层自行车库平面图

2.1 设计依据

对高层建筑的地下室防排烟设计，首先应明确根据其使用功能不同，遵循不同的设计规范。作为高层建筑地下自行车库，设计时应该遵循《高规》。但《高规》第4.1.8条[4]已明确指出“对于高层建筑内的地下停车库，其设计应符合现行国家标准《汽车库规》的规定”。《汽车库规》第1.0.2条的条文[5]说明中明确指出，该规范适用于“高层民用建筑所属的汽车库和人防的地下停车库”。因此，高层建筑的地下自行车库设计应以《汽车库规》为依据。

2.2 排烟与排风系统合用

地下自行车库排风的目的是稀释有害物质满足卫生要求的允许浓度，即排风量的计算与有害物的散发量和散发时的浓度有关。根据《技术措施》，商业办公楼的地下车库“一般排风量不小于6次/h，送风量不小于5次/h”，这与《汽车库规》[5]中规定的“排烟量不小于6次/h”的规定相吻合，因此符合排风、排烟系统合二为一的要求。

本工程设置一个排风机房，风管系统按排风风速和需要的排风口来确定，再按任一点至最近排烟口的距离不应大于30m的要求复核。排风口设置于顶棚，为常开风口。火灾情况下，转为排烟，整个防烟分区内的排风口一起排烟，因此地下自行车库适宜在一个防烟分区内，将排风与排烟系统合用。本工程排风口的风速取3～4m/s，排烟口的设置使烟流方向与人员疏散方向相反，排烟口与安全出口的距离不应小于1.5m。

2.3 排烟口的布置

通常车库通风防排烟设计，排风口在汽车库的上部及下部分别布置，宜上部排出总风量的1/3，下部排出总风量的2/3。对于本自行车库，上下都布置风口，不便于设计施工。假设采用上下均有风口的方案，一旦发生火灾，按排烟要求，下部风口全部关闭，让所有的烟气从上部排出，这种做法存在很大隐患。原因在于平常的风管系统与风机的工作点是匹配的，即风机的静压和风量与风管的阻力损失、风量、风速相匹配，其工作点在最佳工作点，如图2所示A状态点为风机最佳工作点。一旦起火关闭了下部风口，则风管的管网性能曲线发生变化，风口减少，每个风口的风量增加，风道的阻力损失加大。此时，风机的工作点发生漂移，即风量减少，静压增加，如图2所示B状态点。这样就不能保证基本的6次/小时的排烟量。而且，此方案控制复杂，所有的下部风口均需要电控、手动风口，投资大，维护管理困难。若平时排风的风量选大一些，在火灾时风口减少、风压增加、风量减少情况下，可以保证6次/h的排烟量，但风机的风量与风压很难与风管匹配，达不到风机的最佳工作点。

图2 排烟风机工作特性曲线

因此，本工程将排风口全部布置在上部排风管上，采用一台排烟风机，并于风机前设置280℃的防火阀，系统完全满足排风和排烟的要求，且不需作任何切换，风机工作点也不会发生任何变化。

3 排烟量的计算

3.1 排烟量的计算方法

对于高层建筑地下自行车库的排烟量计算，一般采用两种方法，即按负担防烟分区个数及面积计算排烟量，或者参考汽车库排烟量计算。

方法一：负担防烟分区个数及面积计算。此方法排烟量的计算按照《高规》8.4.2.2条[4]的规定进行。即自行车库设一个防烟分区时，按每平方分区面积60m3/h计算；两个或以上防烟分区时，按最大分区面积每平方米120m3/h计算。

方法二：参考汽车库排烟量计算。即按照6次/h计算。根据常识，汽车发生火灾的可能性和危害性，显然大于自行车库，因此，可采用《汽车库规》[5]来进行自行车库通风、排烟系统的设计。

3.2 两种计算方法比较

对于本文工程实例地下自行车库（面积800m2），采用上述两种计算方法，防排烟系统比较如表1所示。

表1 两种计算方法比较

采用方法一，将一个防火分区划分多个排烟分区，并在每个排烟分区设置排烟口及电气控制模块。此方法计算出的排烟量，往往远大于平时通风量。所以通风系统与排烟系统只能分开设置，无法合用，系统投资大大增加。如果要使平时通风量与排烟量相接近以便采用合用系统，则不得人为地划小防烟分区，以降低排烟量的计算值，这又会造成系统在运行切换上的复杂性，同时，较低的排烟量能否满足排烟效果也是一个问题。

采用方法二，自行车库的排烟量可按换气次数不小于6次/h计算，这就与平时通风量（6次/h）一致，既可合用系统，运行控制较第一种方法简单，投资也相应降低。因此，本工程地下自行车库排烟量按照汽车库的排烟量计算方法。

4 结论

民用高层建筑地下自行车库的防排烟设计，是确保排除着火的防烟分区产生的烟气，并防止烟气向其它防烟分区扩散。这样，火灾时候处于建筑物内的人员就可以成功疏散，最大限度地减少火灾时候的人员伤亡。本文通过对一个工程实例地分析，可以得出：

1）高层建筑的地下自行车库防排烟设计应以《汽车库规》为依据。

2）地下自行车库宜在一个防烟分区内，并将排风与排烟系统合用。

3）将汽车库的排烟量计算方法运用在自行车库，即按照6次/h计算，既满足消防设计规范要求，又经济合理，大大简化了汽车库排烟系统的设计，节省了投资。

[1] 张宁媛.地下自行车库通风及防排烟系统设计探讨[J].中小企业管理与科技,2010,(6-下旬刊):190-191

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008

[3] 范榕.高层建筑防排烟设计需注意的若干问题探讨[J].中外建筑,2011,(7):192-194

[4] 高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)(2001年版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001

[5] 汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97)[S].北京:中国建筑工业出版社,1997

Discussion of the Design of Smoke Control in Bicycle Parking of High-rise Buildings

PAN Lei
Shandong Tong Yuan Design Group Co.,Ltd.

An application example has been realized in combination with a bicycle parking.Trough the comparative analysis,the air exhaust and smoke exhaust system is fit for use in a smoke control area.The calculation method of the exhaust smoke level used in bicycle parking is to meet the requirements of the fire design.

bicycle parking,smoke control system,high-rise buildings

1003-0344（2015）04-101-3

2014-3-6

潘雷（1979～），男，硕士，工程师；山东省济南市高新开发区舜华路2000号舜泰广场11号设计六院（250101）；E-mail:panlei1979@yeah.net