浅析高层建筑地下车库通风排烟设计

　建筑防火设计　

浅析高层建筑地下车库通风排烟设计

周　玲

(中山大学建筑设计研究所,广东中山233000)

摘　要:对《高层民用建筑设计防火规范》和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》在高层建筑地下停车库的规定进行比较,分析了高层建筑地下停车库最佳通风排烟方式。

关键词:高层建筑;地下停车库;通风排烟

中图分类号:TU926,TU96 文献标识码:B

文章编号:1009-0029(2004)S0-0018-02

近年来,高层建筑地下室迅速增多,其通风排烟问题因占用较大的空间而备受关注,所采用防排烟系统的形式对地下室的使用功能、日常通风和火灾发生时排烟系统的运转是否能达到设计目的非常重要。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,应遵循不同的设计规范。作为高层建筑地下停车库,设计时应该遵循《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)。但“高规”第4.1.8条已明确指出:“设于高层建筑内的地下停车库,其设计应符合现行国家标准《汽车库设计防火规范》的规定”。1997年10月5日国家技术监督局与建设部联合发布的《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(以下简称“新库规”)的总则第1.0.2条的条文说明中明确指出,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”。所以高层建筑的地下车库设计当然包括通风排烟设计,只能以“新库规”为依据。而不能以“高规”为依据。而高层建筑的地下室不用于做地下停车库的,譬如超市、仓库,则一定要以“高规”为依据。

1　“高规”与“新库规”在防烟分区及排烟量的变化地下停车库对一、二级耐火等级的建筑,其防火分区最大允许面积为2000m2,而“高规”的地下室防火分区规定为500m2。由于防烟分区不能跨越防火分区,所以地下停车库的防烟分区最大建筑面积也可达2000m2,而“高规”只是500m2。按“新库规”第8.2.4条“排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次 h计算”的规定,一个2000m2的地下停车库,层高假定2. 8m～3.3m,排烟量为2000×(2.8～3.3)×6= 33600m3 h～39600m3 h;而按“高规”2000m2要划为4个防火分区,假设设置一个排烟系统,至少负担两个防烟分区风量,则其排烟量为500×120=60000 m3 h。由此可见,其防烟分区划分的不同导致排烟系统的设置及排烟量有非常大的区别。如何正确合理地划分地下车库的防烟分区是防排烟设计的关键。

2　地下车库排烟与排风系统合二为一

地下停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,与房间的容积并无确定的关系。举例来说,两个散发情况相同且平面布置和大小也相同,只是层高不同的车库,按有害物稀释计算的排风量是相同的,但按换气次数计算出的排风量是不同的。

正

因为如此,理论上应按稀释浓度计算,但实际上因为稀释浓度计算理论的不成熟,设计人员很难找到准确可靠的数据加以采用,所以一般都采用换气次数来计算排风量。“一般排风量不小于6次 h,送风量不小于5次 h”。这与“新库规”中规定的排烟量不小于6次 h 的规定相吻合,这符合“新库规”中排风、排烟系统的合二为一的要求。

3　排烟口与排风口的布置

按《采暖通风技术措施》的规定,汽车排出的有害物一些比空气轻,而另一些有害物比空气重,所以排风口应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。但是汽车有害物的排放温度高,且随汽车的行驶处于强烈的扰动与混合状态,排放物沉积于汽车库下部的理论不足;而地下停车库的净高仅2.8m～3.3m左右,这样的高度上下都布置风口,不便于设计施工,所以考虑全部排风均由上部排出,这样排风与排烟系统的风口可以合二为一。假设采用上下均有风口的方案,一旦发生火灾时,按排烟要求,则下部风口要全部关闭,让所有的烟气从上部排出。这种做法似乎正确,但实际上有很大隐患。原因在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。但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,管道的阻力损失加大。此时,风机的工作点发生漂移,即风量减少,静压增加,这样就不能保证基本的6次 h换气排烟量。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,投资巨大,维护管理困难。若平时排风的风量选大一点,如8次 h换气,在起火时风口减少、风压增加、风量减少情况下,似乎可以保证6次 h的排烟量。但按风机的性能曲线变化的风量与风压是很难与风管匹配的,肯定达不到风机的最佳工作点,这是投资及运行费用的浪费。若将排风口全部布置于上部,于风机前设置280℃的防火阀,则系统完全满足排风和排烟要求,且不需作任何切换,工作点也不会发生任何变化。

4　补　风

按“高规”规定,设置机械排烟的地下室应同时设置送风系统,且送风量不宜小于排烟量的50%,这样的规定太过简单。因补风量太大,会风助火势,而太小则难以排烟。在单层地下车库中,有直接通向外界的出入口,一般不设置机械送风,由自然补风,这样补风量接近100%。二层、三层地下车库设置机械送风系统,根据《采暖通风技术措施》排风的送风换气次数为5次

h,所以排烟的补风量为5次 h换气次数为宜。此种补风量的确定仅供参考。

5　防烟楼梯间、消防电梯间前室及合用前室的防排烟设计

“新库规”中没有提及高层建筑地下车库的防烟楼梯间、消防电梯间及合用前室的防排烟设计。在高层建筑塔楼的上述部位没有自然通风的情况下,按“高规”需设置机械加压送风系统,这时在地下车库的上述部位也可一并设置。但在高层建筑的塔楼的上述部位不须设置加压通风系统时,而裙楼没有自然排烟,按“高规”第8.4.3条:当裙房以上的部分利用可开启的外窗进行自然排烟,裙房部分不具备自然排烟条件时,其前室或合用前室宜设置局部机械排烟设施,其排烟量按前室不小于60m3 h计算。高层建筑地下室的前室或合用前室一般无自然排烟,在地下室起火时它的扑救与疏散比裙楼更难。因此,笔者认为地下车库的前室或合用前室应按“高规”第8.4.3条规定。但似乎违反了“高规”“应遵循‘新库规’的规定”。而且,当高层建筑的塔楼、裙楼均有自然排烟时,这时是否应该单独对地下车库的前室或合用前室设置局部机械排烟系统?如不设置,不符合实际情况;若设置,占用楼梯间面积,增加投资。笔者希望“新库规”能有一个明确的规定。

Preli m i nary analysis on design for s m oke exhaust of underground garage i n tall build i ng

ZHOU L ing

(Zhongshan U n iversity Bu ilding D esign In stitu te,Zhong2 shan233000,Ch ina)

Abstra t:A rgues the differen t code abou t the s moke exhau st of underground garage in tall bu ildings betw een“Code fo r fire p ro tecti on design of tall bu ildings”and“Code fo r fire p ro tecti on design of garage,mo to r2repair2shop and park ing2area”,A naly2 sis the best design of the s moke exhau st.

Key words:tall bu idings;underground garage;s moke exhau st

作者简介:周　玲(1970—),女,重庆人,中山大学建筑设计研究所工程师,广东省中山大学蒲园区634栋之二205#房,510275。

电子信箱:linglingdeyu3022@

收稿日期:2003-11-20

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消防科学与技术2004年5月第23卷增刊