王 涌
(山西國辰建設工程勘察設計有限公司,山西陽泉 045000)
目前,隨著我國經濟近年來的飛速發展,城市汽車的擁有量成倍增長,尤其是私家車的數量更是突飛猛進的增長,地下汽車庫的設計項目也越來越多,幾乎每建設一個住宅小區,都會建設一個地下汽車庫。另外地下汽車庫作為高層建筑的一部分,大多處于-1層、-2層。一旦發生火災,就會有大量煙氣產生,煙氣在汽車庫內流動傳播,不僅導致火災蔓延,引起人員恐慌,同時影響疏散和消防人員撲救。地下汽車庫通風與防排煙設計既要滿足平時稀釋車庫內廢氣濃度,送入新鮮空氣的要求;又要滿足火災時的就地排煙通風、降低煙氣濃度、防止煙氣擴散、保證人員安全疏散的要求。本文主要總結地下汽車庫通風與防排煙設計中的一些問題。
地下汽車庫的設計主要以GB 50067-97汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范(以下簡稱《汽規》)為依據。對于高層建筑內的汽車停車庫,GB 50045-95高層民用建筑設計防火規范(2005年版)第4.1.8條指出:“設在高層建筑內的汽車停車庫,其設計應符合現行國家標準《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》的規定”。同時《汽規》第1.0.2條條文說明中明確指出該規范適用于“高層民用建筑所屬的汽車庫和人防地下車庫及農村鄉、村的車庫”。因此高層建筑內地下汽車庫的通風與防排煙設計時應執行《汽規》。
防煙分區是為有利于建筑物內人員安全疏散和有組織排煙而采取的措施。依靠防煙分區,使煙氣封閉于設定空間,通過排煙設施將煙氣排出室外。
地下汽車庫通常都是分隔比較少的大空間,而如何確定防煙分區則是地下汽車庫通風排煙系統設計的一個關鍵問題。《汽規》第8.2.2條規定:“設有機械排煙系統的汽車庫,其每個防煙分區的建筑面積不宜超過2 000 m2,且防煙分區不應跨越防火分區。防煙分區可采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于0.5 m的梁劃分”。所以在設計中可在適當面積利用頂棚底下突出0.5 m的梁作為擋煙的分區設置。設置防煙分區時面積劃分必須合適,如果面積過大,會使煙氣波及面積擴大,增加受災面,不利于安全疏散和撲救;如果面積過小,不僅影響使用,還會提高工程造價。
1)排煙量的計算。按照《汽規》的規定以不小于6次/h的換氣次數來確定排煙量。
2)排風量的計算。地下汽車庫內同時散發數種有害氣體,排風量的計算應按照稀釋廢氣量計算,要分別計算出稀釋各有害氣體所需的風量,然后取最大值來確定排風量。但是由于廢氣量的多少與車位數量、所停車的類型、產地、排氣溫度及停車發動時間有關,不容易確定,為了簡化計算通常參考換氣次數來估算。《全國民用建筑工程設計技術措施——暖通空調·動力》(2009年版)第4.4.2條規定:如果地下汽車庫為單層停放,其排風量可按換氣次數6次/h計算,當層高小于3 m時,按實際高度計算換氣體積;當層高不小于3 m時,按3 m高度計算換氣體積。如果地下汽車庫汽車全部或部分為雙層停放時,則按每輛車所需排風量計算。如商業建筑等汽車出入頻率較大時,可取每輛500 m3/h;汽車出入頻率一般時,可取每輛400 m3/h;住宅建筑等汽車出入頻率較小時,可取每輛300 m3/h。
3)送風量的計算。為防止地下汽車庫有害氣體的溢出,要求汽車庫內保持一定的負壓。地下一層汽車庫內有直接通向室外的汽車出入口的防火分區,可直接利用車道出入口進行自然補風。無直接通向室外的汽車車道口的防火分區,平時可利用車道自然補風,但是要核對出入口的風速,火災時采用機械送風系統,機械送風系統的進風量一般為排風量的80%~85%,但同時考慮機械排煙系統所需的新風量,機械排煙系統的新風量為排煙量的50%,所以設計時應按二者中新風量大的進行風機以及風管的設計。
地下汽車庫通風、排煙系統一般由風機、管道、風口、閥門及消防控制系統組成。當某一防煙分區發生火災時,消防控制中心向該分區的風口及其余分區的風口發送電信號,根據不同的系統形式,各防煙分區的風口以不同的方式動作,最終達到排除火災部位煙氣的目的。目前從經濟和使用的角度考慮,大多采用機械排風兼排煙系統。該系統使用同一臺風機和同一套風管,平時用作排風,火災時用作排煙。但是兩套系統的作用卻不同,排風系統是為了控制汽車庫內的廢氣濃度,確保人員健康,排煙系統是為了迅速排出煙氣,保證人員車輛安全疏散和控制火災。兩套系統合用具有系統簡單、節約投資及方便運行控制等優點。由于平時排風與火災排煙時風機均運行,排煙風機應具有耐熱性,能夠在煙氣溫度低于80℃時長時間運行,在煙氣溫度280℃的環境條件下連續工作不小于30 min。排煙風機可采用普通鋼制離心式通風機、雙速排煙離心式通風機及消防專用軸流風機。排煙風機的全壓應滿足排煙系統最不利環路的要求,其排煙量應考慮10%~20%的漏風量。排煙口的設置應符合《汽規》第8.2.3條的規定:“防煙分區內的排煙口距最遠點的水平距離不應超過30 m”,而且每個排煙系統設有排煙口的數量不宜超過30個。
地下汽車庫機械送風系統的風機可選低噪軸流風機或者高溫軸流風機。送風機宜設置在風機房內,風機入口通常設70℃防火閥。
北方寒冷地區的地下汽車庫計算通風量時還應進行熱負荷計算,由于排風量較大,散熱量較多,建議采取節能措施,在條件允許的情況下安裝熱回收裝置,盡可能用排風的廢熱來預熱新風。
總之,地下汽車庫的通風排煙系統在設計過程中應加強與建筑、電氣專業設計人員的協調和配合,盡可能優化系統設計,降低造價,方便運行控制,同時必須滿足消防要求,確保通風排煙系統正常運行,減少火災造成的損失。
[1] 陸亞俊.暖通空調[M].北京:中國建筑工業出版社,2010.
[2] 住房和城鄉建設部工程質量安全監管司.全國民用建筑工程設計技術措施[J].暖通空調·動力,2009(4):101-102.
[3] GB 50067-97,汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].
[4] GB 50045-95,高層民用建筑設計防火規范(2005年版)[S].