浅谈高层建筑地下车库通风排烟系统设计

关键词：高层民用建筑  地下车库  排烟  通风

 

近年来，随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，城市的汽车拥有着、使用者的队伍在不断庞大起来，特别是近几年来家用轿车的逐步普及，使停车困难这一问题显得尤为突出，所以目前新建的高层和超高层建筑都设计了地下停车库。地下停车库以其面积大、节约建筑用地、管理集中等

包装；（或聚氨酯保温）同时加装电伴热带，预防冬季管道冻堵。

（2）自动控制系统

根据本工程系统功能的要求，要求实现自动化智能操作，确保佳经济运行，水温水位、进水出水、循环系统、辅助加热等工作状数码显示，直观可见，操作人员一目了然，管理使用十分方便。系统安装控制柜1台，电加热驱动柜1台，同时具备手动强制启停功能，维修更方便，功能更齐全。

五、系统工作原理及运行方式

1、 工作原理：

本系统采用定温进水、温差循环的运行方式，晴好天气充分利用太阳能，阴雨天气或光照不足时，使用辅助加热。

2、 运行方式

（1） 定温进水：

当集热器温度达到设定温度值 45℃时，上水电磁阀自动开启，将集热器中的热水顶进储热水箱，集热器温度低于设定温度时，电磁阀自动关闭，停止上水。系统吸收太阳热量储存于集热器内的水中，使温度继续升高，然后再开启，再关闭。

（2） 温差循环：

储水箱水满后，只要有阳光辐射，集热器的水温必然继续升高，当集热器优势越来越受到业主的青睐，同时也缓解了汽车存放与城市用地日益矛盾的问题。地下停车库的兴建，为暖通空调工程提出了新任务：地下汽车库的通风和排烟系统究竟如何设计。在此，笔者在这里谈一谈自己的几点观点，以供大家共同商榷。

一、地下库通风系统设计

的水温高于水箱底部温度8℃时，循环泵启动，系统开始循环，水箱继续增温，直到两个水箱的水温接近时，循环泵停止工作。这样即可保证太阳能得到充分的利用。

3、辅助加热：

（1） 自动监测水温：阴雨天气或光照不足水箱水温低于设定值45℃时，控制系统自动打开辅助热源，水温达到设定温度时，辅助热源自动关闭。

（2） 自动监测水位：当洗浴人数较多，用水量过大，水箱水位降到20% 时 ，进水电磁阀自动打开，向水箱注入自来水水，同时启动辅助热源，温度升到设定温度时自动关闭，从而保证及时供应热水。

六、系统功能及特点

1、 高效节能，成本低廉

大效率的利用太阳能量可节约能源75%以上，运行成本大大降低，智能化控制还可以节省人员开支，所以日常运行费用很低。

2、 安全可靠，没有危险

太阳能没有常规能源所存在的易燃易爆、中毒、断路、触电等危险，因

此是安全可靠的热水系统。

3、 绿色环保，没有污染采用了太阳能洁净绿色能源，避免 1、系统排烟方式的选择

地下停车排风系统单独布置。排风口的位置尽量合理，根据文献[1]的规定，在传统的地下汽车库的通风设计中，排风按室内空间上、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。但是从设计中使用方便角度看，风口布置

了矿物燃料对环境的污染。

4、 控制先进，智能运行

系统采用了先进的智能化控制技术，实行自动控制，佳经济运行，可设置全天候供应热水，使用非常方便。

5、 整个集热系统安全可靠，使用寿命长，在正常情况下，使用寿命可达到15年以上。七、结束语

今天，可持续发展已成为世界各国的共识，太阳能的推广应用也得到各国重视。联合国能源机构近发布调查报告，认为太阳能－－建筑一体化将成为 21世纪市场的一个热点，太阳能建筑业将是21世纪重要的新兴产业之一。我国对被动太阳能利用有一定的研究，并进行了积极的推广，但是在主动利用太阳能方面与国际水平差距仍然很大，这就需要我们不断努力，相信太阳能建筑将在21世纪的中国得到大发展。

参考文献：

[1] 王长贵、郑瑞澄：《新能源在建筑中的应用》.北京：中国电力出版社，2003

[2] 李道增：《21世纪生态建筑与可持续发展》.建筑新技术.北京：中国建筑工业出版社.2005.5

55

INTELLIGENCE 建 筑 工 程

在下部会影响汽车的使用空间，而且现在房地产商为了降低造价，往往把地下车库层高搞的很低。一般汽车库梁底高度大部份在3m以下，而在风管侧面或风管的底表面开孔设置即可。如果梁底表面在2.7m以下，再用下部排风口就会影响车辆通行，而且风口也容易被车碰坏。为了节省投资及减少管道占用车库的有效空间，目前地下汽车库机械排烟系统往往与通风系统组合设置。

2、 机械排风兼排烟系统

目前这种机械排风兼作排烟系统方案设计比较多，由于它是用同一台风机和同一管道系统，平时作排风用，火灾时作排烟用，往往排风量与排烟量相差很远。如一般车库净高只有3m，按 6次/叶换气量计算，每平方米风量只有18m3/h，而排烟量根据防火远端为 60m3/h.m2，（是指一个排烟系统只负责一个防烟分区或120m3/h.m2；是指一个防烟系统负责两个或两个以上的防烟分区时）。为节省投资，当排风系统兼作排烟系统时，只有采取缩小防烟分区面积的方法，来减小防烟分区的排烟量，使大的一个防烟分区的排烟量与排风系统的排风量相等或相近，才可能使排风系统兼作排烟系统。

3、 系统补风

地下停车库进行机械排风时，按规定应向室内补风，但目前一般都没设机械送风。因为机械送风系统的设置不仅增大了投资，而且送风机和送风管道要占用建筑空间。有时由于车库梁底标高较低，布置送风管很困难，所以当停车库设在地下一层时，可以利用车库进出车道进行补风，因为大部份车道内形成负压，而且车库的进出口大部分是非密闭形成的门，就是在火灾时，防火卷帘门关闭时也要在卷帘门的下部留有缝隙，用以补风。

二、地下库排风系统兼作排烟系统时设计中应注意的几个问题

1、排风、排烟组合系统中排风口与排烟口的设置

对于与机械通风系统合用的机械排烟系统(为方便讨论，假定二系统共用风机），因排烟口应设置在上部，就使得排风口与排烟口不能完全合用。此时一般有两种做法，一是单独设置常闭型排烟口，火灾时打开排烟口，同时关闭所有排风口或切断排风通路（一般做法是在排风支管上设电动阀，着火时关闭）；二是把上部排风口作为排烟口，火灾时关闭设在下排风支管上的电动阀。这两种做法都给系统的设置及控制方面带来了一些问题。主要是：

（1） 系统设计复杂，下部分布置风道往往占用停车空间，投资成本增加。

（2） 弱电控制点多，系统运行的可靠性降低。

此外，对于设有机械排烟设施但没有设置火灾自动报警系统的地下汽车库（根据文献[2]，二者的设置条件并不一致。）通过什么方式可靠地实现两种运行方式的自动切换，也是一个不容忽视的问题。

文献[3]通过气流显示实验，指出了地下汽车库以下排风为主的通风系统的不合理性，认为采用上排风的方法就可以有效地排除汽车尾气污染物，得出了宜采用上排风方式的结论。这为简化地下汽车库排风、排烟组合系统提供了很好的理论支持。对于只设上排风口的机械排风系统，当与排烟系统合用时，所有的排风口都可以作为排烟口，并处于常开状，此时只要在风机入口处设置烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀，风机选用保证280℃时能连续工作30min的排烟风机即可。这样既简化了系统，降低了投资，又不需要复杂的联动控制，系统运行的可靠性大大增强。

综上所述，笔者认为，在地下汽车库排风、排烟组合系统中，应优先采用只设置上排风口，管道、风机、排烟口与排风口完全合用的通风排烟方式。

2、排烟防火阀的设置

文 献 [2] 第 8.2.5 条 规 定， "......并应在排烟支管上设有烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀。......排烟防火阀应联锁关闭相应的排烟风机。"这里有两个问题：一是"排烟支管"含义不确切；二是排烟防火阀设置的位置不太妥当。如果把" 排烟支管"理解为与每一个排烟口对应的管道，对于接有两个及以上排烟口的排烟系统来说，如果在接每个排烟口的支管上都设排烟防火阀，并且都与排烟风机联锁（规范是这样要求的），当多个排烟口一起排烟时，如果一个排烟防火阀因烟气温度超过280℃而关闭，但排烟风机入口温度尚未达到280℃，试问此时排烟风机是否需要继续工作？回答是肯定的。不能因为某个排烟支管上的排烟防火阀关闭而联锁关闭排烟风机。因此，笔者认为此处"排烟支管" 应改为"风机入口总管"，即排烟防火阀设在风机入口处。因为从条文的表述来看，设排烟防火阀的目的是联锁关闭排烟风机，当然离风机越近越好。 3、防烟分区设置

（1） 防烟分区的划分可以采用活动挡烟垂壁，挡烟垂壁一般应该设在大梁底下比梁底低50cm以上，这一点往往被人误解梁底比楼板底突出50cm以上就要把挡烟垂壁设在梁底以下，也就是说排烟口也在梁下面，梁是没有办法起挡烟垂壁的作用。要知道风管和排风口均在梁底下，也就是说排烟口也在梁下面，梁是没有办法起挡烟垂壁的作用。所以大部分情况梁高虽然有50cm以下，但还是应该用挡烟垂壁来划分防烟分区。

（2） 每个防烟分区建筑面积不宜超过500m2，但大的一个防烟分区面积也不要小于60m2(因为防火规范规定排烟风机的排烟量不应小于7200m3/h）。

（3） 排风系统只能负责一个防火分区的排风时才能兼作排烟系统。即跨越防烟分区的排风系统不能兼作排烟系统。

（4） 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大流速进行校核其是否满足排烟的要求。

4、排风机设置

（1） 排风机的选择必须是钢板风机（离心风机）或排烟专用耐高温轴流风机。风机在280ºC时还能正常运行半小时以上。若两台风机并联必须是同样型号才可能。而且平时要注意维护。

（2） 排风系统兼作排烟系统时，风机应尽量放置远离失火区。风机吸风口附近管道上要设排烟防火阀。

综上所述，地下车库排风、送风及排烟系统设计应尽量简化系统、节省造价、少占建筑空间，但必须满足消防要求，自动控制系统必须安全可靠，平常要注意消防控制系统维修保养，如果一旦失火，能保证排烟系统正常工作。尽量减少灾损失。