地下车库通风排烟课程设计范例

一 建筑物概况
该工程为济南市某住宅楼地下车库通风排烟的设计，该地下车库层高 3.5m,车库所用面积为5238.36m 2
，车库总停放车辆为132辆。

二系统方案的划分确定
根据文献[1]
车库的防火分类表3.0.1，汽车库停车辆在50~150辆时，防火等级为三级。

3.0.3地下汽车库的耐火等级应为一级。

文献[1]汽车库防火分区最大允许建筑面积表5.1.1得，耐火等级为一级的地下车库的防火分区的最大允许建筑面积的2000m 2，5.1.2汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大建筑面积可以按表5.1.1的规定增加一倍。

7.1.2停车数超过十辆的地下车库应设置自动灭火系统。

综上所述，此系统设置自动灭火系统，防火分区最大允许建筑面积为4000m 2。

根据文献[1]8.2.1面积超过2000m 2的地下车库应该设置机械排烟系统，排烟系统可与人防、排气、通风等合用。

8.2.2设有机械排烟系统的汽车库，其每个排烟分区的建筑面积不宜超过2000m 2，且防烟分区不得跨越分防火分区。

根据上述，对此地下车库进行分区，防火分区共分两区，面积分别为1293.8m 2，3944.5m 2。

在对防火分区进行防烟分区，防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不下于0.5m 的梁划分，防烟分区的面积依次为1277.6m 2，1277.6m 2，1389.3m 2，1293.8m 2。

三送排风和排烟的计算
1.排风量的确定
地下车库散发的有害物数量不能确定时，全面通风量可按换气次数确定。

根据文献[2]
表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中，出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h ，计算换气体积时，当层高≤3m 时，按实际高度计算，当层高>3m 时，按3m 计算。

该地下车库的层高为3.5m ，计算换气面积时取3m 。

根据文献[3]
，f nV L
式中 L —全面通风量，m 3
/h
n —换气次数，1/h f V —通风房间体积，m 3
根据上述公式计算个防烟分区的排风量如下表：
2.送风量的确定
设置机械排风系统的车库，如用汽车坡道进行自然补风，车道断面的风速不应大于0.5m/s ，以保证进出车辆不受影响[7]。

本车库采用自然补风时车道断面的风速：
A Q v ==62859/(3600×8×3.5×2)=0.31m/s<0.5m/s ，符合要求，所以排风时用汽车坡道
自然补风。

3.排烟量的确定
文献[1]8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h 确定。

根据文献[3]
，f nV L =
式中 L —全面通风量，m 3
/h n —换气次数，1/h f V —通风房间体积，m 3
根据上述公式计算个防烟分区的排烟量如下表：
3.补风量的确定
文献[2]
13.5.3机械排烟设计要点中规定，设置机械排烟的地下室，应考虑不小于排烟量50％的机械补风。

防火分区一：b G =（26830+26830+29175）×50％=41417.5m 3
/h
防火分区二：b G =27170×50％=13585m 3
/h
四 风口及风管布置与计算
1.风管及风口的布置
送排风口的布置应使室内气流分布均匀，避免通风死区,送风口设置位置宜远离排烟口，二者的水平距离不应小于5m 的原则[4]。

每个防烟分区应设置排烟口，排烟口宜设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上，排烟口距防烟分区最远点的水平距离不超过30m [1]。

房间的机械排烟系统应该按防烟分区设置[2]。

根据文献[1]8.1.6风管应采用不燃材料制作，并不应穿过防火墙、防火隔墙，当必须穿过时，除应满足本规范第5.2.5条的要求外，还应在穿过处设置防火阀。

防火阀的动作温度
宜为70℃，风管的保温材料应采用不燃材料或难燃材料；穿过防火墙的风管，其位于防火墙两侧各2m 范围内的保温材料应为不燃烧材料。

此系统排风排烟口分开布置。

（1）确定排风口、排烟口数量以及具体尺寸 排风口风速取不超过7m/s ，这里取6m/s
根据文献[6]中对百叶风口的规定，假定排风口面积选取400mm ×300mm ，根据vA Q =得：
Q =0.12×6=0.72m/s
防烟分区一：排风量为15331m 3
/h=4.26m 3
/s,p n =4.26/0.72=5.9个，取6个排风口，则
每个排风口的实际流量为4.26/6=0.71m 3/s ，根据v Q A ==0.71/6=0.118m 2
，实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。

防烟分区二：排风量为15331m 3
/h=4.26m 3
/s,p n =4.26/0.72=5.9个，取6个排风口，则
每个排风口的实际流量为4.26/6=0.71m 3/s ，根据v Q A ==0.71/6=0.118m 2
，实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。

防烟分区三：排风量为16672m 3
/h=4.63m 3
/s,p n =4.63/0.72=6.4个，取7个排风口，则
每个排风口的实际流量为 4.63/7=0.66m 3/s ，根据v Q A ==0.66/6=0.11m 2
，实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。

防烟分区四：排风量为15525m 3
/h=4.13m 3
/s,p n =4.13/0.72=5.7个，取6个排风口，则
每个排风口的实际流量为 4.13/6=0.0.69m 3/s ，根据v Q A ==0.69/6=0.115m 2
，选取400mm ×300mm 的单层百叶风口，实际风速为5.75m/s ，满足要求。

根据文献[1]
8.2.6机械排烟管道风速，采用金属管道时不应大于20m/s ；采用内表面光滑的非金属材料风道时，不应该大于15m/s 。

排烟口的风速不宜超过10m/s 。

排烟口风速取10m/s 。

根据文献[6]百叶风口规格，假定排烟口面积为500mm ×600mm,根据vA Q =得：Q =0.6
×0.5×10=3m 3
/s
防烟分区一：排烟量为26830m 3
/h=7.5m 3
/s,p n =7.5/3=2.5个，取2个排烟口，则每个排
风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ，根据v Q A ==3.75/10=0.375m 2
，选取400mm ×900mm
的单层百叶风口，实际风速为9.37m/s ，满足要求。

防烟分区二：排烟量为26830m 3
/h=7.5m 3
/s,p n =7.5/3 =2.5个，取2个排烟口，则每个
排风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ，根据v Q A ==3.75/10=0.375m 2
，选取400mm ×
900mm 的单层百叶风口，实际风速为9.37m/s ，满足要求。

防烟分区三：排烟量为29175m 3
/h=8.1m 3
/s,p n =8.1/3=2.7个，取3个排烟口，则每个排
风口的实际流量为8.1/3=2.71m 3/s ，根据v Q A ==2.71/10=0.271m 2
，选取400mm ×800mm
的单层百叶风口，实际风速为9m/s ，满足要求。

防烟分区四：排烟量为27170m 3
/h=7.5m 3
/s,p n =7.5/3=2.5个，取2个排烟口，则每个排
风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ，根据v Q A ==3.75/10=0.375m 2
，选取400mm ×1000mm 的单层百叶风口，实际风速为9m/s ，满足要求。

（2）确定补风系统风口数量与尺寸 由上可知：
防火分区一：b G =41417.5m 3
/h
防火分区二：b G =13585m 3
/h
防火分区分设补风系统，排风口风速取不超过7m/s ，这里取6m/s ，根据文献[6]
百叶风口规格，假定排烟口面积为500mm ×700mm,根据vA Q =得：Q =0.7×0.5×6=2.1m 3
/s
防火分区一：补风量为41417.5m 3
/h=11.5m 3
/s,p n =11.5/2.1=5.47个，取5个补风口，
则每个补风口的实际流量为11.5/5=2.3m 3/s ，根据v Q A ==2.3/6=0.38m 2
，选取700mm
×500mm 的单层百叶风口,实际风速为6.6m/s ，满足要求。

防火分区二：补风量为13585m 3
/h=3.77m 3
/s,p n =3.77/2.1=1.80个，取2个补风口，则
每个补风口的实际流量为3.77/2=1.885m 3
/s ，根据v Q A ==1.885/6=0.31m 2
，选取600mm
×500mm 的单层百叶风口，实际风速为6.28m/s ，满足要求。

（3）排烟口、排风口的布置形式如下：
防烟分区一：
防烟分区二：
防烟分区三：
防烟分区四：
2.排风系统风管计算
根据文献[3]民用及辅助建筑物机械排风时干管风速取5~8m/s，支管风速取2~5m/s。

取干管风速为7m/s，支管风速为4m/s。

根据文献[5]中对矩形风管的规定选择标准规格。

防烟分区一：
防烟分区二：
防烟分区三：
防烟分区四：
3.校核排烟系统
当发生火灾时，排风系统关闭，运行排烟系统。

防烟分区一：
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。

防烟分区二：
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。

防烟分区三：
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。

防烟分区四：
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。

4.补风系统风管的确定
补风时干管风速取5~8m/s，支管风速取2~5m/s。

取干管风速为7m/s，支管风速为4m/s。

防火分区一：
防火分区二：
五水力计算与不平衡调整
1.排风系统
防烟分区一：
根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

最不利环路为1（2）-3-4-7、8-11
最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa 环路5（6）-78-11总阻力为125.52Pa
环路9-11总阻力为129.06Pa
不存在阻力不平衡
防烟分区二:
最不利环路为1（2）-3-4-7、8-11
最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa
环路5（6）-78-11总阻力为125.52Pa
环路9-11总阻力为129.06Pa
不存在阻力不平衡
防烟分区三：
最不利环路为1-3-4-7-8-11-12-14总阻力为24.44+11.04+7.32+5.7+100.79=149.29Pa 环路5（6）-7-8-11-12-14总阻力为31.82+7.32+5.7+100.79=145.01Pa
环路9（10）-11-12-14总阻力为33.78+5.7+100.79=140.19Pa
环路13-14总阻力为25.29+100.79=126.08Pa
不存在阻力不平衡
防烟分区四：
最不利环路1-2-3-4-7-9-10-12总阻力为26.65+118.19+8.12+8.31+41.22=202.5Pa
环路5-6-7-9-10的总阻力为11.66+106.02+8.12+8.31+41.22=190.32Pa
环路8-9-10-12的总阻力为24.31+8.31+41.22=73.84Pa，阻力不平衡率为（202.49-73.84）/202.49=63.5％>15％
环路11-12的总阻力为24.66+41.22=65.88Pa，阻力不平衡率为（202.49-65.88）/202.49=67％>15％
由于阻力不平衡率较大，调节风管尺寸已无法达到平衡，故使用阀门进行调节。

2.排烟系统
防烟分区一：
最不利环路为486.41+30.90+576.88+41.33=1108.52Pa 防烟分区二：
最不利环路为486.41+30.90+576.88+41.33=1108.52Pa 防烟分区三：
最不利环路为256.15+17.99+307.03+25.52+265.98+51.7=924.37Pa
防烟分区四：
最不利环路为496.91+39+21.76+308.45+109=866.12Pa
3.补风系统
防火分区一：
最不利环路为1-2-4-5-6：总阻力为90.01+85.34+3.12+89.24+84.61=352.32Pa 防火分区二：
补风系统的总阻力为68.27+80.12=148.39Pa
六风机、阀门设备选型
1.风机的选型
根据文献[2]选择风机：
排风和排烟使用同一风机，选择HTF-II型消防高温排烟风机，四个防烟分区使用同一型号风机，主要参数如下表：
补风系统选取HTFD-I型单速节能低噪风机箱
防火分区一的补风系统选择的风机如下：
防火分区一的补风系统选择的风机如下：
2.阀门的选择
根据文献[9]防火阀：70℃温度熔断器自动关闭（防火），可输出联动讯号，用于通风空调系统风管内，防止火势沿风管蔓延。

排烟阀：电讯号开启或手动开启，输出开启电讯号，联动排烟机开启，用于排烟系统风管上。

排烟防火阀，电讯号开启，或手动开启，280℃靠温度熔断器重新关闭，输出电讯号，用于排烟风机吸入口处管道。

根据上述用途合理使用阀门：
（1）在排风口处安装防火调节阀，起到280℃时关闭阀门和调节流量的作用，FH-2型防火调节阀，具体尺寸根据所安装位置的风管的尺寸决定。

（2）在排烟风机吸入口处安装常开型排烟防火阀，起到在280℃时关闭阀门，风机停止工作，保护风机，选择PFH-1型排烟防火阀，具体尺寸根据所安装位置的风管尺寸决定。

七．设计总结。