潘 雷

山東同圓設計集團有限公司

高層建筑地下自行車庫防排煙設計探討

潘 雷

山東同圓設計集團有限公司

本文結合一個工程實例，對高層建筑地下自行車庫防排煙設計進行了探討。通過分析，自行車庫宜在一個防煙分區(qū)內，將排風與排煙系統(tǒng)合用；自行車庫采用汽車庫的排煙量計算方法，既滿足消防設計要求，又經濟合理。

自行車庫 防排煙設計 高層建筑

為了充分利用高層建筑的地下空間，地下室通常設計為自行車庫，其主要特點是建筑面積較大，一旦發(fā)生火災，疏散撲救工作較地上建筑困難。同時地下室水電通風等管線多而且復雜，位于塔樓下的區(qū)域結構異形柱較多，影響管道走向，且要保證儲藏室、自行車庫等的層高要求等。因此需要設置經濟合理的通風及防排煙系統(tǒng)，以保證地下室各功能區(qū)平時使用要求及火災時人員疏散及消防撲救的要求。本文結合山東某地區(qū)一個工程實例，對高層建筑地下自行車庫防排煙設計進行探討。

1 是否設防排煙系統(tǒng)的分析

自行車庫消防設計中，防排煙系統(tǒng)的設計是其中比較重要的部分。自行車庫與汽車庫不同，目前沒有專門的規(guī)范或者條文明確自行車庫的通風排煙方式。

一方面有人認為[1，2]：自行車庫通常建筑面積超過50m2，但人員停留不頻繁，且基本無可燃物，不適用于《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（以下簡稱《高規(guī)》）8.4.1.4條的規(guī)定）。另一方面也有人提出[3]：現(xiàn)在的自行車庫停放的多為電動自行車或者摩托車，鑒于摩托車與汽車二者火災危險性同為丁類，使用性質也非常相似，因此屬于“可燃物較多”場所；同時，對于自行車庫在上下班高峰時段，存取自行車的人員較多且密集，而規(guī)范并沒有對人員滯留時間做出規(guī)定，為滿足消防狀態(tài)下的人員疏散，還是應該設置防排煙系統(tǒng)。同時，消防設計必須通過當?shù)毓蚕辣O(jiān)督機構審核，對于地下自行車庫是否設置防排煙系統(tǒng)，很多地方的消防部門的答復是應設置。

因此，通過上述分析，筆者認為高層建筑自行車庫宜設置防排煙系統(tǒng)。

2 本工程防排煙系統(tǒng)設置

本文以山東某地區(qū)一高層商務辦公樓地下自行車庫的設計實例，對自行車庫排煙系統(tǒng)的設置進行了分析。本工程地上部分為商務辦公，地下一層是建筑面積為800m2，層高為3.5m的自行車庫，地下其余部分為儲藏室、電氣用房等，自行車庫建筑平面圖如圖1所示。設計過程中，經征詢當?shù)叵缊D審部門意見，本地下自行車庫須設防排煙系統(tǒng)。

圖1 地下一層自行車庫平面圖

2.1 設計依據(jù)

對高層建筑的地下室防排煙設計，首先應明確根據(jù)其使用功能不同，遵循不同的設計規(guī)范。作為高層建筑地下自行車庫，設計時應該遵循《高規(guī)》。但《高規(guī)》第4.1.8條[4]已明確指出“對于高層建筑內的地下停車庫，其設計應符合現(xiàn)行國家標準《汽車庫規(guī)》的規(guī)定”?！镀噹煲?guī)》第1.0.2條的條文[5]說明中明確指出，該規(guī)范適用于“高層民用建筑所屬的汽車庫和人防的地下停車庫”。因此，高層建筑的地下自行車庫設計應以《汽車庫規(guī)》為依據(jù)。

2.2 排煙與排風系統(tǒng)合用

地下自行車庫排風的目的是稀釋有害物質滿足衛(wèi)生要求的允許濃度，即排風量的計算與有害物的散發(fā)量和散發(fā)時的濃度有關。根據(jù)《技術措施》，商業(yè)辦公樓的地下車庫“一般排風量不小于6次/h，送風量不小于5次/h”，這與《汽車庫規(guī)》[5]中規(guī)定的“排煙量不小于6次/h”的規(guī)定相吻合，因此符合排風、排煙系統(tǒng)合二為一的要求。

本工程設置一個排風機房，風管系統(tǒng)按排風風速和需要的排風口來確定，再按任一點至最近排煙口的距離不應大于30m的要求復核。排風口設置于頂棚，為常開風口。火災情況下，轉為排煙，整個防煙分區(qū)內的排風口一起排煙，因此地下自行車庫適宜在一個防煙分區(qū)內，將排風與排煙系統(tǒng)合用。本工程排風口的風速取3～4m/s，排煙口的設置使煙流方向與人員疏散方向相反，排煙口與安全出口的距離不應小于1.5m。

2.3 排煙口的布置

通常車庫通風防排煙設計，排風口在汽車庫的上部及下部分別布置，宜上部排出總風量的1/3，下部排出總風量的2/3。對于本自行車庫，上下都布置風口，不便于設計施工。假設采用上下均有風口的方案，一旦發(fā)生火災，按排煙要求，下部風口全部關閉，讓所有的煙氣從上部排出，這種做法存在很大隱患。原因在于平常的風管系統(tǒng)與風機的工作點是匹配的，即風機的靜壓和風量與風管的阻力損失、風量、風速相匹配，其工作點在最佳工作點，如圖2所示A狀態(tài)點為風機最佳工作點。一旦起火關閉了下部風口，則風管的管網性能曲線發(fā)生變化，風口減少，每個風口的風量增加，風道的阻力損失加大。此時，風機的工作點發(fā)生漂移，即風量減少，靜壓增加，如圖2所示B狀態(tài)點。這樣就不能保證基本的6次/小時的排煙量。而且，此方案控制復雜，所有的下部風口均需要電控、手動風口，投資大，維護管理困難。若平時排風的風量選大一些，在火災時風口減少、風壓增加、風量減少情況下，可以保證6次/h的排煙量，但風機的風量與風壓很難與風管匹配，達不到風機的最佳工作點。

圖2 排煙風機工作特性曲線

因此，本工程將排風口全部布置在上部排風管上，采用一臺排煙風機，并于風機前設置280℃的防火閥，系統(tǒng)完全滿足排風和排煙的要求，且不需作任何切換，風機工作點也不會發(fā)生任何變化。

3 排煙量的計算

3.1 排煙量的計算方法

對于高層建筑地下自行車庫的排煙量計算，一般采用兩種方法，即按負擔防煙分區(qū)個數(shù)及面積計算排煙量，或者參考汽車庫排煙量計算。

方法一：負擔防煙分區(qū)個數(shù)及面積計算。此方法排煙量的計算按照《高規(guī)》8.4.2.2條[4]的規(guī)定進行。即自行車庫設一個防煙分區(qū)時，按每平方分區(qū)面積60m3/h計算；兩個或以上防煙分區(qū)時，按最大分區(qū)面積每平方米120m3/h計算。

方法二：參考汽車庫排煙量計算。即按照6次/h計算。根據(jù)常識，汽車發(fā)生火災的可能性和危害性，顯然大于自行車庫，因此，可采用《汽車庫規(guī)》[5]來進行自行車庫通風、排煙系統(tǒng)的設計。

3.2 兩種計算方法比較

對于本文工程實例地下自行車庫（面積800m2），采用上述兩種計算方法，防排煙系統(tǒng)比較如表1所示。

表1 兩種計算方法比較

采用方法一，將一個防火分區(qū)劃分多個排煙分區(qū)，并在每個排煙分區(qū)設置排煙口及電氣控制模塊。此方法計算出的排煙量，往往遠大于平時通風量。所以通風系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)只能分開設置，無法合用，系統(tǒng)投資大大增加。如果要使平時通風量與排煙量相接近以便采用合用系統(tǒng)，則不得人為地劃小防煙分區(qū)，以降低排煙量的計算值，這又會造成系統(tǒng)在運行切換上的復雜性，同時，較低的排煙量能否滿足排煙效果也是一個問題。

采用方法二，自行車庫的排煙量可按換氣次數(shù)不小于6次/h計算，這就與平時通風量（6次/h）一致，既可合用系統(tǒng)，運行控制較第一種方法簡單，投資也相應降低。因此，本工程地下自行車庫排煙量按照汽車庫的排煙量計算方法。

4 結論

民用高層建筑地下自行車庫的防排煙設計，是確保排除著火的防煙分區(qū)產生的煙氣，并防止煙氣向其它防煙分區(qū)擴散。這樣，火災時候處于建筑物內的人員就可以成功疏散，最大限度地減少火災時候的人員傷亡。本文通過對一個工程實例地分析，可以得出：

1）高層建筑的地下自行車庫防排煙設計應以《汽車庫規(guī)》為依據(jù)。

2）地下自行車庫宜在一個防煙分區(qū)內，并將排風與排煙系統(tǒng)合用。

3）將汽車庫的排煙量計算方法運用在自行車庫，即按照6次/h計算，既滿足消防設計規(guī)范要求，又經濟合理，大大簡化了汽車庫排煙系統(tǒng)的設計，節(jié)省了投資。

[1] 張寧媛.地下自行車庫通風及防排煙系統(tǒng)設計探討[J].中小企業(yè)管理與科技,2010,(6-下旬刊):190-191

[2] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008

[3] 范榕.高層建筑防排煙設計需注意的若干問題探討[J].中外建筑,2011,(7):192-194

[4] 高層民用建筑設計防火規(guī)范(GB50045-95)(2001年版)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001

[5] 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范(GB50067-97)[S].北京:中國建筑工業(yè)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，碩士，工程師；山東省濟南市高新開發(fā)區(qū)舜華路2000號舜泰廣場11號設計六院（250101）；E-mail:panlei1979@yeah.net