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【摘 要】 阐述了地下汽车库防排烟设计过程中经常遇到的几个问题,包括防火分区、防烟分区的划分,风量的确定,系统形式,风机形式,防火阀的设置,以及防排烟控制系统。
【关键词】 防排烟;防火分区;排烟(排风)量;系统形式;风机形式;防火阀
引言:
近年来,随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,城市汽车拥有量不断增长,城市地下车库的数量也随之不断增加。地下车库具有空间大、密闭性高、空气流动性差以及空气中含有有害物质多等特点。因此,为防止和减少火灾危害,保护人民人身和财产安全,加强地下车库通风、防排烟设计就显得尤为重要。本文就地下车库防排烟设计的一些常见问题进行探讨。
1 防火分区、防烟分区的划分
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[1]GB50067-97(以下简称《汽规》)的规定,地下车库或高层汽车库防火分区最大允许建筑面积为2000㎡。车库内设有自动灭火系统时,其防火分区最大建筑面积可增加一倍,其防火分区最大允许建筑面积为4000㎡。同时,《汽规》规定:设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000㎡,防烟分区可采用顶棚下突出不小于0.5m的梁划分。
2 排烟、排风量及送风量的确定
根据《汽规》及其条文解释的规定,排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。高度宜按3m计算。笔者认为,此条欠妥。由于《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》(2009版)[2](以下简称《技术措施》)中规定,汽车库机械通风量宜按6次/h换气次数确定,当层高<3m时,应按实际高度计算换气体积;当层高≥3m时,可按3m高度计算换气体积。若排烟量计算高度按3m计算,则排烟量与平时通风量相同。而根据《建筑设计防火规范》[3]GB50016-2006(以下简称《建规》)条文解释中介绍:烟气的水平扩散速度约为0.3~0.8m/s,垂直向上扩散速度约为3~4m/s。火灾中烟气量与平时汽车尾气排放量相比,具有瞬间排放量大,扩散速度快等特点。若排烟量与平时通风量相同,则火灾时就达不到为人员创造良好逃生环境,减少人民财产损失的目的。因此,在实际工作中,设计人员多采用地下室实际层高作为计算排烟量的依据,以满足设计要求。通风量的计算则遵照《技术措施》进行设计。
由于大多数地下车库入口均设置防火卷帘,火灾中,地下车库将形成一个封闭的空间,因此,无论防火分区中是否包含直接通向室外的汽车疏散口,各防火分区均应设置火灾补风系统。按《汽规》规定,送风量不宜小于排烟量的50%。而平时通风的送风量,根据《技术措施》规定,一般为排风量的80%~85%。
3 系统形式的选择
3.1完全分开
通风系统与排烟系统分别按照各自参数设计管路、风口及风机,使通风及排烟形成两个完全独立的系统。
平时送风风机出口及排风风机入口的管道上设防火阀(常开,火灾时电信号关闭,70℃关闭)。
火灾补风机出口风管上设防火阀(常开,70℃关闭,联动风机),排烟风机入口风管上设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。
平时通风系统正常运行,对车库进行通风换气,排烟系统关闭。火灾时,通风系统关闭,排烟系统运行,对车库进行排烟。此种系统优点在于系统独立性强,通风和排烟系统互不影响。缺点在于初投资较高,占地面积大,风管较多,布置困难,电控系统复杂,失灵隐患较多。
3.2部分分開Ⅰ
排风与排烟合用管道,排风风口和排烟风口均单独设置。系统中每个防烟分区管道上分别设置电动排烟风口及电动排风风口。平时排风时,排烟风口关闭,排风风口打开,火灾时关闭所有排风口,着火防烟分区内排烟口根据消防控制室指令打开,进行排烟。这种系统优点在于管路较少,方便布置,减少投资。缺点在于电控系统复杂,失灵隐患较多。且一般为节省造价,会减少电动排风口的数量,可能造成排风效果差、形成通风死角等后果。
3.3部分分开Ⅱ
排风与排烟干管合用,支管功能分开。
系统干管上不装风口或只装排烟时关闭的排风口,支管分为设有电动防烟防火调节阀的排风支管和排烟支管。平时排风和火灾时排烟靠切换相关阀门及风口来实现。这种系统优点在于减少了对风口的电动控制,使排风和排烟支管分别控制。缺点在于增加了电动风阀的数量,由于设置了双重支管,使初投资较高,占用空间较多。
3.4完全合用
排风与排烟管道合用,管道上设置单层百叶风口,风机入口处设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。平时通风量及排烟风量由风机转速控制。其优点在于管路系统简单,占用空间小,控制系统简单,电控部件少,失灵隐患少,系统运行经济、合理。缺点在于如果管路较长,一旦风机静压选择不当,容易出现通风死角,不能形成有效的气流组织。
3.5完全合用与诱导风机相结合
诱导风机的原理是通过诱导器或诱导风机箱吸入周围空气,再从喷嘴喷射出高速气流,诱导及扰动周围的大量空气。既能稀释地下车库内的有害气体,又能带动空气向预设的方向流动,保证了从新风口引入新风,在排风口排除废气,从而达到对地下汽车库进行通风换气的目的。
平时排风时,排风系统及诱导风机运行,对地下车库进行通风换气。火灾时,排风系统及诱导风机关闭,排烟系统运行。
在系统完全合用的基础上增加诱导风机辅助,既可以让新风均匀、有效的送达地下车库内,又可以让地下车库内的空气形成合理的气流组织,避免通风死角,提高排风效率及效果。不足之处在于诱导风机的控制需与排烟系统相协调,且诱导风机安装需保证风机前后不宜有较大障碍物的遮挡。
4 风机形式及防火阀
4.1并联风机方式
每个排风(烟)系统设置两台规格不同的风机,风机风量分别按照平时通风及排烟风量进行计算。平时通风风机入口总管上设防火阀(常开,火灾时电信号关闭,70℃关闭,联动风机),排烟风机入口总管上设排烟防火阀(常闭,火灾时电信号开启,280℃关闭,联动风机)。平时通风时,通风风机及防火阀开启,进行通风换气,排烟风机及排烟防火阀关闭;火灾时,平时通风风机及防火阀关闭,排烟风机及排烟防火阀开启,进行排烟。但设计中应注意:风机并联后,各风机出口处均应设止回阀防止倒流。
这种风机形式使风机完全独立,排烟与通风互不影响,但于占用空间较大,初投资较大,控制比较复杂。
4.2采用双速风机方式
根据系统平时通风风量及排烟风量选择一台双速风机。平时通风时风机低速运行,进行通风换气;火灾时,风机高速运行,进行排烟。风机入口总管上设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。需要注意的是,无论风机低速运行还是高速运行时,风机所提供的静压均应满足系统中最不利管路的压力损失。
【关键词】 防排烟;防火分区;排烟(排风)量;系统形式;风机形式;防火阀
引言:
近年来,随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,城市汽车拥有量不断增长,城市地下车库的数量也随之不断增加。地下车库具有空间大、密闭性高、空气流动性差以及空气中含有有害物质多等特点。因此,为防止和减少火灾危害,保护人民人身和财产安全,加强地下车库通风、防排烟设计就显得尤为重要。本文就地下车库防排烟设计的一些常见问题进行探讨。
1 防火分区、防烟分区的划分
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[1]GB50067-97(以下简称《汽规》)的规定,地下车库或高层汽车库防火分区最大允许建筑面积为2000㎡。车库内设有自动灭火系统时,其防火分区最大建筑面积可增加一倍,其防火分区最大允许建筑面积为4000㎡。同时,《汽规》规定:设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000㎡,防烟分区可采用顶棚下突出不小于0.5m的梁划分。
2 排烟、排风量及送风量的确定
根据《汽规》及其条文解释的规定,排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。高度宜按3m计算。笔者认为,此条欠妥。由于《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》(2009版)[2](以下简称《技术措施》)中规定,汽车库机械通风量宜按6次/h换气次数确定,当层高<3m时,应按实际高度计算换气体积;当层高≥3m时,可按3m高度计算换气体积。若排烟量计算高度按3m计算,则排烟量与平时通风量相同。而根据《建筑设计防火规范》[3]GB50016-2006(以下简称《建规》)条文解释中介绍:烟气的水平扩散速度约为0.3~0.8m/s,垂直向上扩散速度约为3~4m/s。火灾中烟气量与平时汽车尾气排放量相比,具有瞬间排放量大,扩散速度快等特点。若排烟量与平时通风量相同,则火灾时就达不到为人员创造良好逃生环境,减少人民财产损失的目的。因此,在实际工作中,设计人员多采用地下室实际层高作为计算排烟量的依据,以满足设计要求。通风量的计算则遵照《技术措施》进行设计。
由于大多数地下车库入口均设置防火卷帘,火灾中,地下车库将形成一个封闭的空间,因此,无论防火分区中是否包含直接通向室外的汽车疏散口,各防火分区均应设置火灾补风系统。按《汽规》规定,送风量不宜小于排烟量的50%。而平时通风的送风量,根据《技术措施》规定,一般为排风量的80%~85%。
3 系统形式的选择
3.1完全分开
通风系统与排烟系统分别按照各自参数设计管路、风口及风机,使通风及排烟形成两个完全独立的系统。
平时送风风机出口及排风风机入口的管道上设防火阀(常开,火灾时电信号关闭,70℃关闭)。
火灾补风机出口风管上设防火阀(常开,70℃关闭,联动风机),排烟风机入口风管上设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。
平时通风系统正常运行,对车库进行通风换气,排烟系统关闭。火灾时,通风系统关闭,排烟系统运行,对车库进行排烟。此种系统优点在于系统独立性强,通风和排烟系统互不影响。缺点在于初投资较高,占地面积大,风管较多,布置困难,电控系统复杂,失灵隐患较多。
3.2部分分開Ⅰ
排风与排烟合用管道,排风风口和排烟风口均单独设置。系统中每个防烟分区管道上分别设置电动排烟风口及电动排风风口。平时排风时,排烟风口关闭,排风风口打开,火灾时关闭所有排风口,着火防烟分区内排烟口根据消防控制室指令打开,进行排烟。这种系统优点在于管路较少,方便布置,减少投资。缺点在于电控系统复杂,失灵隐患较多。且一般为节省造价,会减少电动排风口的数量,可能造成排风效果差、形成通风死角等后果。
3.3部分分开Ⅱ
排风与排烟干管合用,支管功能分开。
系统干管上不装风口或只装排烟时关闭的排风口,支管分为设有电动防烟防火调节阀的排风支管和排烟支管。平时排风和火灾时排烟靠切换相关阀门及风口来实现。这种系统优点在于减少了对风口的电动控制,使排风和排烟支管分别控制。缺点在于增加了电动风阀的数量,由于设置了双重支管,使初投资较高,占用空间较多。
3.4完全合用
排风与排烟管道合用,管道上设置单层百叶风口,风机入口处设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。平时通风量及排烟风量由风机转速控制。其优点在于管路系统简单,占用空间小,控制系统简单,电控部件少,失灵隐患少,系统运行经济、合理。缺点在于如果管路较长,一旦风机静压选择不当,容易出现通风死角,不能形成有效的气流组织。
3.5完全合用与诱导风机相结合
诱导风机的原理是通过诱导器或诱导风机箱吸入周围空气,再从喷嘴喷射出高速气流,诱导及扰动周围的大量空气。既能稀释地下车库内的有害气体,又能带动空气向预设的方向流动,保证了从新风口引入新风,在排风口排除废气,从而达到对地下汽车库进行通风换气的目的。
平时排风时,排风系统及诱导风机运行,对地下车库进行通风换气。火灾时,排风系统及诱导风机关闭,排烟系统运行。
在系统完全合用的基础上增加诱导风机辅助,既可以让新风均匀、有效的送达地下车库内,又可以让地下车库内的空气形成合理的气流组织,避免通风死角,提高排风效率及效果。不足之处在于诱导风机的控制需与排烟系统相协调,且诱导风机安装需保证风机前后不宜有较大障碍物的遮挡。
4 风机形式及防火阀
4.1并联风机方式
每个排风(烟)系统设置两台规格不同的风机,风机风量分别按照平时通风及排烟风量进行计算。平时通风风机入口总管上设防火阀(常开,火灾时电信号关闭,70℃关闭,联动风机),排烟风机入口总管上设排烟防火阀(常闭,火灾时电信号开启,280℃关闭,联动风机)。平时通风时,通风风机及防火阀开启,进行通风换气,排烟风机及排烟防火阀关闭;火灾时,平时通风风机及防火阀关闭,排烟风机及排烟防火阀开启,进行排烟。但设计中应注意:风机并联后,各风机出口处均应设止回阀防止倒流。
这种风机形式使风机完全独立,排烟与通风互不影响,但于占用空间较大,初投资较大,控制比较复杂。
4.2采用双速风机方式
根据系统平时通风风量及排烟风量选择一台双速风机。平时通风时风机低速运行,进行通风换气;火灾时,风机高速运行,进行排烟。风机入口总管上设排烟防火阀(常开,280℃关闭,联动风机)。需要注意的是,无论风机低速运行还是高速运行时,风机所提供的静压均应满足系统中最不利管路的压力损失。