高層建筑地下車庫通風與消防排煙設計

 　    摘要：目前我國許多城市大量興建高層建筑，并且隨著經濟的發展，我國城市汽車的擁有量迅猛增加，所以高層建筑地下停車庫的設計項目也迅速增多，地下車庫的通風排煙問題，尤其是二者兼用等問題越來越受到暖通設計人員的普遍關注。本文首先說明了設計依據的選取，然后詳細闡述了高層建筑地下車庫通風與消防排煙設計的相關要點。 

　　關鍵詞：高層建筑；地下車庫；通風；防排煙；送風 

　　一、設計依據的選取 

　　地下車庫的設計依據應該以《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（以下簡稱《庫規》）為主，此規范于 1997 年 10 月 5 日由國家技術監督局與建設部聯合發布，并于 1998年5月1日起實施。這本強制性國家標準的頒布對于地下車庫排煙設計而言，有著十分重要的意義。因為它解決了地下停車庫通風、排煙設計的難題，即擴大了防火分區面積及防煙分區面積；改變了暖通人員對地下車庫排煙設計的習慣和思路和作法，使設計大大簡化，可使車庫日常排風和火災排煙簡單合一，減小排煙量。 

　　位于高層建筑內的地下車庫，也應當遵循《庫規》，因為雖然高層建筑內的地下車庫屬于《高層民用建筑設計防火規范》（以下簡稱《高規》）的范疇，但《高規》第 4.1.8 條已明確指出：“設在高層建筑內的汽車停車庫，其設計應符合現行國家標準《汽車庫設計防火規范》的規定”?！稁煲帯芬呀洶l布實施并且擴大了適用范圍，其總則第 1.0.2 條的條文說明是明確指出該規范適用于“高層民用建筑所屬的汽車庫和人防地下車庫”。因此，暖通設計人員在進行地下車庫的通風、排煙設計時應執行《庫規》。 

　　二、高層建筑地下車庫通風與消防排煙設計相關要點 

　?。ㄒ唬┑叵萝噹炫艧熍c排風系統合二為一 

　　地下停車庫排風的目的是稀釋有害物質滿足衛生要求的允許濃度，即排風量的計算與有害物的散發量和散發時的濃度有關，與房間的容積并無確定的關系。舉例來說，兩個散發情況相同且平面布置和大小也相同，只是層高不同的車庫，按有害物稀釋計算的排風量是相同的，但按換氣次數計算出的排風量是不同的。正因為如此，理論上應按稀釋濃度計算，但實際上因為稀釋濃度計算理論的不成熟，設計人員很難找到準確可靠的數據加以采用，所以一般都采用換氣次數來計算排風量。“一般排風量不小于6次/h，送風量不小于5次/h”。這與“新庫規”中規定的排煙量不小于6次/h的規定相吻合，這符合“新庫規”中排風、排煙系統的合二為一的要求。 

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　　“新庫規” 第 8.2.1 條規定：面積超過 2000m2的地下汽車庫應設置機械排煙系統。當面積小于2000m2，應優先采用自然通風方式，采用自然通風方式的車庫，應保證自然排煙口的凈面積不小于車庫面積的2%，自然排煙口距該防煙分區最遠點的水平距離不應超過30m。值得注意的是，在計算自然排煙口面積時，設計人員往往把車庫入口的面積計算在內，但是實際工程中，車庫入口往往設置了防火卷簾，著火后，防火卷簾動作，入口便起不了自然排煙的作用，致使自然排煙口面積達不到建筑面積的 2%要求，因此，在計算自然排煙口面積時一定要考慮到這一點。自然排煙方式的優點是構造簡單、經濟、運行維修費用低；排煙口可以兼做平時通風換氣用。缺點是排煙效果受室外氣溫、風速、風向的影響，特別是排煙口設置在上風向時，不僅排煙效果大大降低，還可能出現煙氣倒灌現象。 

　?。ㄈC械排煙 

　　當車庫建筑面積大于2000m2時，就必須采用機械排煙方式。設有機械排煙系統的汽車庫，其每個防煙分區的建筑面積不宜超過2000m2，且防煙分區不應跨越防火分區。一般把平時通風系統和排煙系統做成一套系統。 

　　1、排風量與排煙量的確定 

　　火災發生后所產生的煙氣會彌漫整個地下車庫，需要很快將其排放出去?！缎聨煲帯芬幎ò捶块g整個容積的6倍確定排煙量。而平時排風量的確定依據有所不同，因為排風目的是稀釋有害物以滿足人員身體健康要求的允許濃度。也就是說，排風量的計算與有害物的散發量及散發時的濃度有關，而與房間容積無確定的數量關系?！缎聨煲帯穼τ谂艧熈康囊幎ㄊ前凑論Q氣次數進行的，換氣次數的規定主要是在保證在地下車庫的相關人員和車輛安全的前提之下，迅速地排出煙氣，控制火勢的蔓延。 

　　2、排風口和排煙口的設置 

　　眾所周知煙氣密度較小，火災發生后煙氣一般分布在車庫的上方，因此，排煙口應布置在車庫上方。而過去通常采用的平時排風口的設置做法是：排風口在車庫的上部和下部均應布置，且宜使從上部排出風量的 1/3，而從下部排風量的 2/3。 

　　通過對我國高層建筑地下車庫調查結果的分析可知，通風排煙設計往往達不到應有的效果，在實際的運行過程達不到設計要求中車庫從上部排出風量的 1/3，而從下部排風量的 2/3 的規定。為了更加迅速高效地排除車庫內的廢氣和煙氣，就應該分析地下車庫的氣流組織。 

　　首先，汽車尾氣中排放出大量的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物、碳煙等有害氣體。而尾氣的排放溫度可高達 500 攝氏度，這樣高溫會使排放氣流產生很大的浮力，有害氣體很難滯留在車庫底部。 

　　其次，有害氣體的排放都是在發動機在工作時中產生的，而發動機工作時汽車處于行駛狀態，車庫的氣流隨著車子運動處于強烈擾動狀態，尾氣處于渦流之中，則排放物一般不會沉積于車庫底部。 

　　此外，高層建筑的地下車庫一般只停放小型轎車，車庫凈高只要不低于 2.2m，假如這樣的高度上下都布置風口，不便于施工，有時根本沒有空間。 

　　由此可見，地下車庫應該采用全部排風量均從上部排出的方案，將排風口全部布置在車庫的上部，則既滿足火災時的排煙要求，也能滿足日常的排風的要求，不需要任何切換。 

　　3、排煙風機的選擇 

　　在車庫防排煙設計中，由于車庫管線較多，往往把平時排風系統和排煙系統做成一個系統。排風排煙風機應選用高溫防爆軸流風機，它既能滿足平時通風，又能滿足在 280℃煙氣下運行 30min 的要求。排風排煙風機可以設置一臺雙速 

　　高溫防爆軸流風機，平時為低速運轉，火災時高速運行。 

　?。ㄋ模┧惋L系統 

　　按《庫規》第 8.2.7 條規定“同時設置進風系統，且送風量不宜小于排煙量的50%”。當排煙量按換氣次數6次/h 計算時，送風量相當于3次/h 換氣次數。很多資料表明，排風量不小于6次/h 換氣次數時，送風量不小于5次/h 換氣次數，這一送風量可以滿足需要又不至于使車庫內負壓過大。當然，5次/h 換氣的平時送風量也能滿足不小于于3次/h的防火送風量的要求。所以對于合用的機械排煙、排風系統，在其排風量取為6次/h 換氣次數的情況下，相應的機械進風系統的送風量按 5次/h換氣次數確定是適宜的。 

　　嚴寒地區的地下停車場通風設計，應充分考慮排風的熱回收問題。地下停車場的通風系統的排風量和送風量很大，加熱補風用能量十分可觀，在可能條件下，應盡可能用排風的廢熱來預熱新風，這是十分有意義的節能措施。另外，在條件許可時，可考慮利用地面上的商場、開敞式辦公室等公共建筑的空調排風作為地下停車場的補風系統。嚴寒地區的地下停車場的進出口處應設置大門空氣幕，并應注意大門空氣幕的防凍問題。 

　　結語 

　　綜上，高層建筑地下車庫的設計應嚴格遵守新的車庫防火規范，設計時還應該從各方面綜合考慮，這樣設計出的系統才能既安全、經濟又便于管理。不管采用傳統的風管通風系統還是采用誘導通風系統，都各有利弊，應結合工程實際，在滿足消防排煙規范的要求的前提下，選擇合適的方案。 

　　參考文獻： 

　　[1]汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范GB50067-97[S].中國建筑工業出版社，1998. 

　　[2]高層民用建筑設計防火規范GB50045-95（2005年版）[S].中國計劃出版社，2005. 

　　[3]高國泉.淺談高層建筑地下車庫通風排煙系統設計[J].中小企業與科技，2011.4.