地下室停车场防排烟系统设计浅析

　　摘要：归纳总结了地下室停车场防排烟系统设计的几种常见形式，并分析了各种系统的优缺点。以及排风、排烟系统在工程中合用系统，应该注意的相关要点。
　　
　　关键字：地下室;排烟系统;排风系统;合用
　　
　　
　　随着我国经济社会的快速发展，城市化进程不断加快，汽车作为现代化主要交通和运输工具，已大量进入城市和家庭。因此地下停车场、车库应运而生，以此解决汽车存放与城市用地日益紧张的矛盾。可是如何才能解决地下停车场的通风和防排烟系统设计问题，其中要求设计既能满足平时通风要求，排除汽车尾气和汽油蒸气，送入新鲜空气，以使有害物含量达到国家规定的卫生标准的要求；又要满足火灾时的排烟要求，以保证火灾发生时迅速扑灭火源，防止火灾蔓延，限制烟气的扩散，排除已产生的烟气，以保证人员和车辆撤离现场，减少伤亡，保障消防人员安全有效地扑救。
　　地下室的暖通空调系统设计通常包括防排烟系统设计和平时的通风系统设计两方面。而防排烟系统又包括排烟系统和补风系统（补风系统为排烟时候补给新风的系统）。通风系统包括送风系统和排风系统。虽然防排烟系统和通风系统的使用功能和使用时间各不同，但考虑到排风系统和排烟系统都是从室内将空气烟气排出室外，送风系统和补风系统都是将空气由室外送至室内。相同的气流走向使得它们有共用的可能。
　　现行地下室停车库的通风系统和防排烟系统设计须执行《汽车库建筑设计规范》和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》。因此，地下室停车场机械送排风系统的设计原则：排风量应按允许的废气标准量计算，通常排风量按换气次数不小于6次/h计算，送风量按换气次数不小于5次/h计算；地下汽车库的排风宜按室内空间上、下两部分设置，上部地带按排出风量的1/2~1/3计算,下部地带按排出风量的1/2~2/3计算。送入新鲜空气的进风口宜设在主要通道上。防排烟系统的设计原则：地下室停车场每个防烟分区的最大建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区，机械排烟系统的排烟量按换气次数不小于6次/h计算，同时应设置补风系统，补风量不宜小于排烟量的50%。通常情况下将送风系统兼作排烟时的补风系统，而排风排烟系统则有不同的处理方式，下面列出几种常见的系统形式以及几点设计要点。
　　一、排风排烟系统分开设置
　　平时运行机械排风系统，该系统火灾时关闭，另外启动机械排烟系统排烟。这种系统的优点是：两系统按各自的功能要求进行设计，互不影响，独立性强，维护管理简单；设计简单，没有复杂的技术问题。但也存在以下缺点：占用地下停车场空间多，管路复杂，不宜布置；两套系统，一次性投资高；由于排烟系统很少使用，为保证其可靠性，需要定期进行设备维护试运行。
　　二、排风与排烟合用管道，分开设置排烟风机与排风风机
　　排风排烟合用风管，排风机前设常开型70℃防火阀，排烟风机前设常闭型280℃排烟防火阀，下排风口一般采用支管，且支管上设常开型70℃防火阀，所有风口均可采用普通百叶风口。平时排风机常开，分上、下两部分排风；火灾时，排风机处防火阀动作，连锁关闭排风机；同时烟感器动作，电控关断所有下排支管上的70℃防火阀，电控开启排烟防火阀及排烟风机，烟气由上部风口排出，至280℃排烟防火阀熔断，连锁关闭排烟风机。这种系统的优点是：风管数量少，布置简单；初投资较低。但也存在以下缺点：防火阀联动控制点较多，控制较复杂；由于排风排烟共用风管喝风口，系统经调试平时排风量满足要求时，火灾时的排烟量很可能达不到设计要求。
　　三、排风排烟系统合用，排烟风机与排风风机合用
　　由于机械排风喝机械排烟存在共同点，可以将机械排风与机械排烟两个系统叠加起来，变成一个复合系统，使其具备两种功能。排风、排烟共用一台风机，风机可选用双速消防高温排烟风机，排烟风机前设常闭型280℃排烟防火阀。平时低速运行风机进行机械排风，火灾时，启动该系统机械排烟部件，实现消防的高速排烟功能。对于排风、排烟合用系统，其机械进风系统的送风量可按5次/h左右换气计算，此时既可满足排风时的送风要求，又同时满足排烟时的补风要求。
　　（1）排风、排烟风道合用，排风、排烟风口合用（如图5-1）
　　该系统合用排风排烟的风道，风口也是合用，这样排风均匀，排烟点到位，便于及时排烟。但是由于排风时所有风口全部打开，而排烟时则要求只要防烟分区内排烟，其风口保持开启状态，而其余风口均应关闭，否则影响排烟效果。因此该系统排风、排烟的转换完全依靠风口来完成，全部风口均应为电控风口，消防控制复杂，可靠性差，系统造价较高。
　　
　　（2）排风、排烟风道合用，单独设置排风、排烟风口（如图5-2）
　　该系统排风排烟的风道合用，每个防烟分区内设有普通排烟风口，平时常闭，发生火灾时消防控制中心根据报警信号将着火部位防烟分区内的排烟口打开；在必要的部位设置电控排风口，平时常开，火灾发生时，关闭所有排风口。这样的系统控制比较简单，电气控制接近于独立的排烟系统控制方式，但是一般为节省造价，尽量减少电控排风口，容易导致排风不均匀。
　　（3）排风、排烟干管合用风道，支管功能分开（如图5-3）
　　该系统风道的干管为排风排烟合用，干管上不装风口或只装排烟时一次性关闭的电控排风口，支管分为排风支管和排烟风管，排风支管上设有防烟防火调节阀，排烟支管上设有防烟防火阀。平时使用排风支管上的普通百叶排风口和干管上的电控排风口进行排风，当发生火灾时，消防控制中心发出信号可关闭排风支管上的防烟防火调节阀和干管上的排风口，使用排烟支管上的普通排烟口进行排烟。这样系统的电控风口数量少，可靠性高，但是由于设置双重支管，风管造价提高，占用地下车库的空间较多。
　　
　　（4）排风、排烟风道干管合用，支管功能共用（如图5-4）
　　该系统风道的干管为排风排烟合用，但干管上不装排风或排烟口，每个防烟分区设一支管，支管上设有排风排烟防火阀，风口则全部采用普通百叶风口。平时排风时各支管上的排风排烟防火阀均开启进行排风；火灾时，将需要排烟的防烟分区支管上的排风排烟防火阀开启进行排烟，其它支管上的排风排烟防火阀关闭。这样的系统风口全部为普通百叶风口，只在支管上设有数量有限的电控阀门。系统造价低，控制环节少，可靠性高，但是风管截面必须同时满足排风和排烟的要求。
　　四、工程实例（如图5-5）
　　现在绝大多数的工程中，地下停车场多数采用的是排风、排烟合用系统。如苏州某银行办公楼设有二层地下停车场，面积约为20000m2，采用的就是排风、排烟系统合用，排烟风机与排风风机合用，风口与风管也是合用的。按照建筑专业将地下室划分成若干防火分区，同时在每个防火分区内采用顶棚下突出不小于500mm的梁划分成若干防烟分区，每个防烟分区的最大面积为2000m2，防烟分区不得跨越防火分区，地下室主要通道上设补风系统。根据GB50067-97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中规定，设机械送风排烟系统，排烟量按换气次数6次/h计算，补风量按换气次数5次/h计算。当其中一个防烟分区着火时，该防烟分区的排烟口则自动打开同时连动排烟风机启动工作，当烟气温度超过280℃时，则排烟机的入口侧的排烟防火阀关闭，同时连动排烟风机停止工作。
　　地下停车库的平时使用时，设机械送风排风系统，排风量按换气次数6次/h计算，送风量按换气次数5次/h计算，每个防火分区内分别选用二台高效低噪声排烟混流风机及二台高效低噪声混流送风机，平时根据空气质量情况，控制送、排风机的台数。
　　
　　五、排风排烟合用系统时应注意以下几点
　　（1）排风系统只能负责一个防火分区的排风时才能与排烟系统合用。即跨越防烟分区的排风系统不能兼作排烟系统。
　　（2）排风系统的风管断面尺寸必须按每个防烟分区的排烟量及防火规定的最大流速进行校核其是否满足排烟的要求。且排风、排烟合用风道制作安装时，需按照排烟系统的风道要求施工。
　　（3）排风、排烟合用系统风机应满足排烟系统对风机的要求：排风机的选择必须是离心风机或排烟专用耐高温轴流风机，风机在280℃时还能正常运行半小时以上。
　　（4）排风、排烟合用系统时，风机应尽量放置远离失火区。风机吸风口附件官道上要设排烟防火阀。
　　（5）地下汽车库通风与排烟系统还应该重视送风、排风与排烟系统的气流组织。合理的气流组织可以迅速地排除汽车库内废气与烟气。要使气流组织合理设计者应该认真研究、确定送风、排风与排烟系统风管的布置，使疏散方向正好是烟气与污染浓度降低方向，排风口、排烟口要尽可能均匀，靠近汽车附近，送风口应布置在疏散口的方向。
　　（6）设于室外的进风口和烟气排出口，应考虑防止雨水、虫鸟等异物侵入、堵塞的措施。
　　（7）新库规的颁布实施使得地下停车场排烟量和排风量接近相等，简化风机选择（其他类型建筑的排风、排烟合用系统，有时遇到排风量、排烟量不等的情况，此时风机的选择、风道的水力计算相对复杂，考虑的因素较多）。
　　
　　参考文献
　　[1]JGJ100-98汽车库建筑设计规范
　　[2]GB50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范
　　[3]马最良姚杨主编，民用建筑空调设计，北京：化学工业出版社，2003