【摘要】從高層建筑地下車庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)規(guī)范、通風(fēng)方式系統(tǒng)選擇方面,強(qiáng)調(diào)了風(fēng)機(jī)的選擇、布置及通風(fēng)量計(jì)算在設(shè)計(jì)中需注意的事項(xiàng),并重點(diǎn)介紹了通風(fēng)誘導(dǎo)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】通風(fēng)排煙;系統(tǒng)設(shè)計(jì);通風(fēng)誘導(dǎo)系統(tǒng)
1.規(guī)范的適應(yīng)
(1)目前我國許多城市大量興建高層建筑及住宅小區(qū),設(shè)計(jì)中都設(shè)有地下車庫。從平戰(zhàn)結(jié)合考慮,這些地下室平時(shí)一般用作高低壓配電室、泵房、水池、制冷機(jī)房等設(shè)備用房和地下汽車庫,而戰(zhàn)時(shí)兼作二等人員掩蔽所的五~六級(jí)人防工程使用。根據(jù)現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2005版)及《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50098-98(2001版)的相關(guān)規(guī)定,對住宅小區(qū)及高層民用建筑所屬的汽車庫及人防地下車庫,均應(yīng)按現(xiàn)行《汽車庫、停車庫、修車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067-97)的要求進(jìn)行平時(shí)的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)。
(2)隨著國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的全面和強(qiáng)制推行,地下車庫的通風(fēng)設(shè)計(jì)還必須滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)、《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇(暖通空調(diào)·動(dòng)力)》的有關(guān)規(guī)定。
2.車庫的通風(fēng)量計(jì)算
由于缺乏準(zhǔn)確的計(jì)算資料,工程實(shí)際中對車庫通風(fēng)量多采用估算的方法。根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施(暖通空調(diào)·動(dòng)力)》第4.4.2條規(guī)定:一般地下停車庫汽車為單層停放,采用機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)時(shí),機(jī)械排風(fēng)量可按換氣次數(shù)計(jì)算:
(1)當(dāng)層高小于3m時(shí),按實(shí)際高度計(jì)算換氣體積;當(dāng)層高大于或等于3m,按3m高度計(jì)算換氣體積。
(2)商業(yè)建筑停車庫汽車出入頻率較大時(shí),換氣次數(shù)按6次/h;汽車出入頻一般時(shí),換氣次數(shù)按5次/h;住宅建筑停車庫汽車出入頻率較小時(shí),換氣次數(shù)按4次/h。
3.車庫的通風(fēng)系統(tǒng)的布置
3.1車庫通風(fēng)機(jī)一般風(fēng)量較大,風(fēng)壓較小,故都采用離心風(fēng)機(jī)。由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間長,全年不停,從節(jié)能考慮應(yīng)選擇運(yùn)行效率高的風(fēng)機(jī),在工程中常采用雙速混流風(fēng)機(jī)代替離心風(fēng)機(jī)。
3.2車庫通風(fēng)要求。車庫通風(fēng)要有全面均勻的機(jī)械排風(fēng)裝置,并盡量利用車庫出入口車道及外窗自然進(jìn)風(fēng);為保證此進(jìn)風(fēng)方式氣流組織的合理性,在設(shè)計(jì)排風(fēng)、排煙系統(tǒng)時(shí),應(yīng)將排風(fēng)口、排煙口布置在遠(yuǎn)離車庫出入口處,以防止氣流短路。
(1)車庫自然補(bǔ)風(fēng)量可按車道出入口斷面風(fēng)速0.5~1.0m/s進(jìn)風(fēng)速度計(jì)算。車庫內(nèi)無直接通向室外的車道出入口的防火分區(qū),應(yīng)設(shè)置機(jī)械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)??傔M(jìn)風(fēng)量按不小于總排風(fēng)量的50%(宜80~85%)計(jì)算。車庫排風(fēng)量應(yīng)大于進(jìn)風(fēng)量,以便場內(nèi)有一定的負(fù)壓,防止場內(nèi)空氣流入與之相鄰的房間。
(2)由于車輛尾氣(主要是CO)比空氣輕,再加上汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)熱,廢氣易滯留在上部;而汽車引擎空轉(zhuǎn)時(shí)在下部排氣,同時(shí)汽油蒸汽比空氣重,因此,在廢氣未及擴(kuò)散就能從下部直接排除則為上策。所以原來的設(shè)計(jì)規(guī)范及技術(shù)措施均要求排氣口宜上、下分散布置,下部排除2/3,上部排除1/3。由于受車庫建筑結(jié)構(gòu)的限制,工程實(shí)際中,車庫排風(fēng)口均集中布置在停車位上部,下部排風(fēng)口已取消。
(3)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2006)第5.3.39條規(guī)定:“地下停車庫的通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng),宜與機(jī)械排煙系統(tǒng)相結(jié)合,自車庫外部至排風(fēng)的氣流流場應(yīng)設(shè)計(jì)合理。排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管宜在車庫上部布置,排風(fēng)風(fēng)管按干管方式布置,不宜設(shè)計(jì)大量排風(fēng)支管;采用雙速風(fēng)機(jī)時(shí),應(yīng)視風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行的噪聲值,決定是否配置消聲裝置。”本條規(guī)定,為簡化車庫通風(fēng)系統(tǒng)布置設(shè)計(jì),合理節(jié)省造價(jià),提供了依據(jù),可作為其它地區(qū)工程設(shè)計(jì)參考。
4.車庫通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1民用建筑及住宅小區(qū)人防地下室汽車庫通風(fēng)系統(tǒng)。
4.1.1主要包括:戰(zhàn)時(shí)人防通風(fēng)系統(tǒng),汽車庫平時(shí)送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng),消防排煙、排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。戰(zhàn)時(shí)人防通風(fēng)系統(tǒng)及消防排煙、排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)是專用系統(tǒng),只有在戰(zhàn)時(shí)或火災(zāi)發(fā)生的非常時(shí)期才投入運(yùn)行,平時(shí)僅需實(shí)行定期檢修、保養(yǎng)。為節(jié)約投資,節(jié)省建筑空間,便于維護(hù)、管理,提高系統(tǒng)的安全性和可靠性,在通常情況下,宜采用部分系統(tǒng)兼用的設(shè)計(jì)方案。
4.1.2根據(jù)《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》、《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等規(guī)范規(guī)定,各通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備、管道配件等技術(shù)要求不同,風(fēng)量計(jì)算依據(jù)各異。由于各系統(tǒng)所要求的風(fēng)量、風(fēng)壓不等,改變系統(tǒng)的風(fēng)量、風(fēng)壓可采用以下三種方式:
(1)單風(fēng)機(jī)雙速驅(qū)動(dòng)。
(2)增減風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
(3)轉(zhuǎn)換不同型號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
4.2地下車庫(兼人防地下室)平時(shí)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)合用設(shè)計(jì)。
(1)根據(jù)《汽車庫、停車庫、修車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067-97)第8.2.2條規(guī)定,設(shè)有機(jī)械排煙系統(tǒng)的汽車庫,其每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積最大可達(dá)到2000m2。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。因此,為了系統(tǒng)控制方便,一般送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)均不宜(也無需)負(fù)擔(dān)2個(gè)以上防煙分區(qū)的通風(fēng)。
(2)汽車庫平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)主要用于排除汽車廢氣,改善車庫環(huán)境。由于地下車庫最小排風(fēng)量與最小排煙量取得了統(tǒng)一,機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)可與排煙系統(tǒng)合用,工程實(shí)踐中使用較多的布置方式為:排風(fēng)、排煙干管合用,支管功能共用(排風(fēng)口與排煙口兼用)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)只在車庫上部設(shè)排風(fēng)口(兼作排煙口),排風(fēng)口采用普通百葉風(fēng)口。采用一臺(tái)雙速高溫排煙風(fēng)機(jī),排風(fēng)機(jī)入口設(shè)置常開型280℃排煙防火閥。雙速高溫排煙風(fēng)機(jī)在平時(shí)停車少時(shí)可手動(dòng)低速運(yùn)行;火災(zāi)時(shí)再自動(dòng)切換至高速排煙狀態(tài)。這種系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是排風(fēng)均勻,排煙到位、及時(shí),并且系統(tǒng)控制簡單,造價(jià)低廉。
(3)另外,人防地下室戰(zhàn)時(shí)無消防排煙系統(tǒng),戰(zhàn)時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)一般采取自動(dòng)排氣閥超壓排風(fēng)方式,因此無需與車庫機(jī)械排風(fēng)(煙)系統(tǒng)合用。
4.3戰(zhàn)時(shí)人防通風(fēng)系統(tǒng)、汽車庫平時(shí)送風(fēng)系統(tǒng)與消防排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的兼用設(shè)計(jì)。
(1)戰(zhàn)時(shí)人防通風(fēng)系統(tǒng)按防護(hù)單元設(shè)置,汽車庫平時(shí)送風(fēng)系統(tǒng)與消防排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)按防火分區(qū)設(shè)置,當(dāng)防護(hù)單元與防火分區(qū)一致時(shí),這些系統(tǒng)可共用一條風(fēng)道。人防清潔通風(fēng)與濾毒通風(fēng)風(fēng)量較小,要保證人防通風(fēng)要求,風(fēng)機(jī)必須可以采取手動(dòng)兼電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式,因此用增減風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)方式轉(zhuǎn)換更易滿足使用要求。車庫平時(shí)送風(fēng)量比排煙補(bǔ)風(fēng)量和人防通風(fēng)量較大,因此,若按平時(shí)送風(fēng)風(fēng)量和規(guī)定的管道和風(fēng)口風(fēng)速來確定系統(tǒng)管徑和風(fēng)口尺寸,就能保證人防通風(fēng)和消防排煙補(bǔ)風(fēng)的要求。同時(shí),平時(shí)送風(fēng)機(jī)外形尺寸較大,風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)多時(shí)占用的建筑空間亦較大,當(dāng)通風(fēng)機(jī)房面積較小時(shí),用單風(fēng)機(jī)雙速驅(qū)動(dòng)更合適:平時(shí)高速運(yùn)行,排煙補(bǔ)風(fēng)時(shí)低速運(yùn)行。
(2)圖1是戰(zhàn)時(shí)人防通風(fēng)系統(tǒng)、汽車庫平時(shí)送風(fēng)系統(tǒng)、消防排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)兼用的系統(tǒng)示意圖。戰(zhàn)時(shí),關(guān)閉密閉門13和密閉閥門8,打開插板閥11,平時(shí)送風(fēng)機(jī)9停止運(yùn)行。需要濾毒式通風(fēng)時(shí),關(guān)閉密閉閥門4,開啟密閉閥門5.7,啟動(dòng)人防通風(fēng)機(jī)6其中一臺(tái);需要清潔式通風(fēng)時(shí),關(guān)閉密閉閥門5.7,開啟密閉閥門4,人防通風(fēng)機(jī)6兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行。在平時(shí),關(guān)閉插板閥11,開啟密閉門12和密閉閥門8,平時(shí)通風(fēng)機(jī)9以高速運(yùn)行;當(dāng)接到火災(zāi)信號(hào),系統(tǒng)需作排煙補(bǔ)風(fēng)運(yùn)行時(shí),平時(shí)通風(fēng)機(jī)9自動(dòng)切換成低速檔運(yùn)行,減少送風(fēng)量。插板閥12只在隔絕通風(fēng)時(shí)開啟。面積較小的單層地下車庫,其平時(shí)送風(fēng)和消防排煙補(bǔ)風(fēng)可采用車道自然進(jìn)風(fēng)方式。此時(shí),兼用系統(tǒng)僅為人防通風(fēng),防護(hù)通風(fēng)設(shè)備和風(fēng)管均可暫不安裝。
5.1誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)概述誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)包括送風(fēng)風(fēng)機(jī)、誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)(多臺(tái))和排風(fēng)風(fēng)機(jī),其中誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)由超薄箱體、低噪音前向多翼離心風(fēng)機(jī)、可任意調(diào)節(jié)方向的噴嘴三部分組成。系統(tǒng)的流程是由主送風(fēng)機(jī)提供清潔空氣源,誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)將其與室內(nèi)污染空氣進(jìn)行混合,并沿預(yù)定的方向流向排風(fēng)口,由主排風(fēng)機(jī)排出車庫。
5.2誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。
(1)節(jié)省空間,減少工程投資,布局簡潔美觀。
(2)施工簡單,安裝靈活 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)體積小,重量輕,無需接管;安裝形式靈活多樣,縱吊、橫吊、壁掛均可;單相220V電源,配線簡單。
(3)管理方便,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用;誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行噪音低,維修量小。
(4)通風(fēng)效果好。誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效擾動(dòng)周圍空氣,解決了下部排風(fēng)口設(shè)置困難的問題。噴嘴方向可隨時(shí)調(diào)整,室內(nèi)空氣分布均勻,有害物經(jīng)稀釋后平均濃度降低。智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)自帶CO感測探頭,可自行采樣,由反饋信息自動(dòng)控制誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的啟停,能較好地滿足了《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第5.5.11條要求。
5.3誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)布置。
5.3.1合理設(shè)置主干線為設(shè)置出穩(wěn)定的活塞式空間,要因地制宜,根據(jù)工程實(shí)際形狀及進(jìn)、排風(fēng)口的部位,先設(shè)置主干線,再設(shè)置輔助噴嘴對空氣進(jìn)行攪拌,避免污染物在近地面處積聚、產(chǎn)生死角。綜合考慮車位的分布和車尾(污染物排放處)的方向來布置噴嘴,盡可能使清潔空氣主流場位于主車道上,而將輔流場布置在停車位上,與主流場風(fēng)機(jī)形成一定夾角,及時(shí)稀釋汽車入庫過程中尾氣排放的有害物。
5.3.2防止氣流短路由于地下車庫中送、回風(fēng)豎井的布置受地面建筑等許多因素制約,有時(shí)送、排風(fēng)口相距很近,這時(shí)就需要利用噴嘴來虛擬分隔,設(shè)置好流程,防止短路。
5.3.3選擇相應(yīng)的噴射角度在布置噴嘴時(shí)應(yīng)考慮因?qū)痈卟煌{(diào)整噴嘴的安裝傾角(與水平面夾角),如層高h(yuǎn)≤4m則取15°;4 5.3.4誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的間距設(shè)置“以允許的射流最小邊界速度來確定作用寬度,以允許的最小核心速度(即末端控制風(fēng)速不小于0.5m/s)來確定射流接力長度”來確定布置間距,這兩個(gè)控制參數(shù)即可確定單個(gè)射流的作用面積。不同的產(chǎn)品、不同的應(yīng)用場所有不同的布置參數(shù),要避免以往純粹按單個(gè)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的作用面積來布置的現(xiàn)象,應(yīng)結(jié)合具體情況分析確定。 5.3.5對電梯間保護(hù)電梯間及其前室、梯間入口等處為車庫中人員停留時(shí)間較長的區(qū)域,應(yīng)對電梯間或其它的入口進(jìn)行負(fù)壓保護(hù)。如將此處作為清潔空氣的起始端,布置誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)時(shí)不要讓氣流射向此區(qū)域。 5.3.6與機(jī)械排煙系統(tǒng)的合用可以在雙速排煙風(fēng)機(jī)入口集中設(shè)置電動(dòng)百葉排風(fēng)口,平時(shí)常開,火災(zāi)時(shí)關(guān)閉。電動(dòng)百葉排風(fēng)口后采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與排煙風(fēng)管連接。平時(shí),雙速排煙風(fēng)機(jī)作為誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的主排風(fēng)機(jī),低速運(yùn)行,由誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制啟閉狀態(tài)?;馂?zāi)時(shí),雙速排煙風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行,電動(dòng)百葉排風(fēng)口關(guān)閉,排風(fēng)口后面的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥打開,接通排煙管路,進(jìn)行排煙。 參考文獻(xiàn) [1]GB50067-97,汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范. [2]GB50098-98(2001年版),人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范. [3]陸耀慶編.實(shí)用空調(diào)設(shè)計(jì)手冊.中國建筑工業(yè)出版社,2007. [4]孫一堅(jiān).簡明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊.中國建筑工業(yè)出版社.2000. [5]中華人民共和國公安部消防局.GB50045-95-高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(2005年版).北京:中國計(jì)劃出版社,2005. [6]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司,中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——暖通空調(diào)·動(dòng)力(2009)[M].北京:中國計(jì)劃出版社,2009.