高層建筑地下自行車庫防排煙設計探討

潘 雷

山東同圓設計集團有限公司

高層建筑地下自行車庫防排煙設計探討

潘 雷

山東同圓設計集團有限公司

本文結合一個工程實例，對高層建筑地下自行車庫防排煙設計進行了探討。通過分析，自行車庫宜在一個防煙分區內，將排風與排煙系統合用；自行車庫采用汽車庫的排煙量計算方法，既滿足消防設計要求，又經濟合理。

自行車庫 防排煙設計 高層建筑

為了充分利用高層建筑的地下空間，地下室通常設計為自行車庫，其主要特點是建筑面積較大，一旦發生火災，疏散撲救工作較地上建筑困難。同時地下室水電通風等管線多而且復雜，位于塔樓下的區域結構異形柱較多，影響管道走向，且要保證儲藏室、自行車庫等的層高要求等。因此需要設置經濟合理的通風及防排煙系統，以保證地下室各功能區平時使用要求及火災時人員疏散及消防撲救的要求。本文結合山東某地區一個工程實例，對高層建筑地下自行車庫防排煙設計進行探討。

1 是否設防排煙系統的分析

自行車庫消防設計中，防排煙系統的設計是其中比較重要的部分。自行車庫與汽車庫不同，目前沒有專門的規范或者條文明確自行車庫的通風排煙方式。

一方面有人認為[1，2]：自行車庫通常建筑面積超過50m2，但人員停留不頻繁，且基本無可燃物，不適用于《高層民用建筑設計防火規范》（以下簡稱《高規》）8.4.1.4條的規定）。另一方面也有人提出[3]：現在的自行車庫停放的多為電動自行車或者摩托車，鑒于摩托車與汽車二者火災危險性同為丁類，使用性質也非常相似，因此屬于“可燃物較多”場所；同時，對于自行車庫在上下班高峰時段，存取自行車的人員較多且密集，而規范并沒有對人員滯留時間做出規定，為滿足消防狀態下的人員疏散，還是應該設置防排煙系統。同時，消防設計必須通過當地公安消防監督機構審核，對于地下自行車庫是否設置防排煙系統，很多地方的消防部門的答復是應設置。

因此，通過上述分析，筆者認為高層建筑自行車庫宜設置防排煙系統。

2 本工程防排煙系統設置

本文以山東某地區一高層商務辦公樓地下自行車庫的設計實例，對自行車庫排煙系統的設置進行了分析。本工程地上部分為商務辦公，地下一層是建筑面積為800m2，層高為3.5m的自行車庫，地下其余部分為儲藏室、電氣用房等，自行車庫建筑平面圖如圖1所示。設計過程中，經征詢當地消防圖審部門意見，本地下自行車庫須設防排煙系統。

圖1 地下一層自行車庫平面圖

2.1 設計依據

對高層建筑的地下室防排煙設計，首先應明確根據其使用功能不同，遵循不同的設計規范。作為高層建筑地下自行車庫，設計時應該遵循《高規》。但《高規》第4.1.8條[4]已明確指出“對于高層建筑內的地下停車庫，其設計應符合現行國家標準《汽車庫規》的規定”。《汽車庫規》第1.0.2條的條文[5]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的地下停車庫”。因此，高層建筑的地下自行車庫設計應以《汽車庫規》為依據。

2.2 排煙與排風系統合用

地下自行車庫排風的目的是稀釋有害物質滿足衛生要求的允許濃度，即排風量的計算與有害物的散發量和散發時的濃度有關。根據《技術措施》，商業辦公樓的地下車庫“一般排風量不小于6次/h，送風量不小于5次/h”，這與《汽車庫規》[5]中規定的“排煙量不小于6次/h”的規定相吻合，因此符合排風、排煙系統合二為一的要求。

本工程設置一個排風機房，風管系統按排風風速和需要的排風口來確定，再按任一點至最近排煙口的距離不應大于30m的要求復核。排風口設置于頂棚，為常開風口。火災情況下，轉為排煙，整個防煙分區內的排風口一起排煙，因此地下自行車庫適宜在一個防煙分區內，將排風與排煙系統合用。本工程排風口的風速取3～4m/s，排煙口的設置使煙流方向與人員疏散方向相反，排煙口與安全出口的距離不應小于1.5m。

2.3 排煙口的布置

通常車庫通風防排煙設計，排風口在汽車庫的上部及下部分別布置，宜上部排出總風量的1/3，下部排出總風量的2/3。對于本自行車庫，上下都布置風口，不便于設計施工。假設采用上下均有風口的方案，一旦發生火災，按排煙要求，下部風口全部關閉，讓所有的煙氣從上部排出，這種做法存在很大隱患。原因在于平常的風管系統與風機的工作點是匹配的，即風機的靜壓和風量與風管的阻力損失、風量、風速相匹配，其工作點在最佳工作點，如圖2所示A狀態點為風機最佳工作點。一旦起火關閉了下部風口，則風管的管網性能曲線發生變化，風口減少，每個風口的風量增加，風道的阻力損失加大。此時，風機的工作點發生漂移，即風量減少，靜壓增加，如圖2所示B狀態點。這樣就不能保證基本的6次/小時的排煙量。而且，此方案控制復雜，所有的下部風口均需要電控、手動風口，投資大，維護管理困難。若平時排風的風量選大一些，在火災時風口減少、風壓增加、風量減少情況下，可以保證6次/h的排煙量，但風機的風量與風壓很難與風管匹配，達不到風機的最佳工作點。

圖2 排煙風機工作特性曲線

因此，本工程將排風口全部布置在上部排風管上，采用一臺排煙風機，并于風機前設置280℃的防火閥，系統完全滿足排風和排煙的要求，且不需作任何切換，風機工作點也不會發生任何變化。

3 排煙量的計算

3.1 排煙量的計算方法

對于高層建筑地下自行車庫的排煙量計算，一般采用兩種方法，即按負擔防煙分區個數及面積計算排煙量，或者參考汽車庫排煙量計算。

方法一：負擔防煙分區個數及面積計算。此方法排煙量的計算按照《高規》8.4.2.2條[4]的規定進行。即自行車庫設一個防煙分區時，按每平方分區面積60m3/h計算；兩個或以上防煙分區時，按最大分區面積每平方米120m3/h計算。

方法二：參考汽車庫排煙量計算。即按照6次/h計算。根據常識，汽車發生火災的可能性和危害性，顯然大于自行車庫，因此，可采用《汽車庫規》[5]來進行自行車庫通風、排煙系統的設計。

3.2 兩種計算方法比較

對于本文工程實例地下自行車庫（面積800m2），采用上述兩種計算方法，防排煙系統比較如表1所示。

表1 兩種計算方法比較

采用方法一，將一個防火分區劃分多個排煙分區，并在每個排煙分區設置排煙口及電氣控制模塊。此方法計算出的排煙量，往往遠大于平時通風量。所以通風系統與排煙系統只能分開設置，無法合用，系統投資大大增加。如果要使平時通風量與排煙量相接近以便采用合用系統，則不得人為地劃小防煙分區，以降低排煙量的計算值，這又會造成系統在運行切換上的復雜性，同時，較低的排煙量能否滿足排煙效果也是一個問題。

采用方法二，自行車庫的排煙量可按換氣次數不小于6次/h計算，這就與平時通風量（6次/h）一致，既可合用系統，運行控制較第一種方法簡單，投資也相應降低。因此，本工程地下自行車庫排煙量按照汽車庫的排煙量計算方法。

4 結論

民用高層建筑地下自行車庫的防排煙設計，是確保排除著火的防煙分區產生的煙氣，并防止煙氣向其它防煙分區擴散。這樣，火災時候處于建筑物內的人員就可以成功疏散，最大限度地減少火災時候的人員傷亡。本文通過對一個工程實例地分析，可以得出：

1）高層建筑的地下自行車庫防排煙設計應以《汽車庫規》為依據。

2）地下自行車庫宜在一個防煙分區內，并將排風與排煙系統合用。

3）將汽車庫的排煙量計算方法運用在自行車庫，即按照6次/h計算，既滿足消防設計規范要求，又經濟合理，大大簡化了汽車庫排煙系統的設計，節省了投資。

[1] 張寧媛.地下自行車庫通風及防排煙系統設計探討[J].中小企業管理與科技,2010,(6-下旬刊):190-191

[2] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業出版社,2008

[3] 范榕.高層建筑防排煙設計需注意的若干問題探討[J].中外建筑,2011,(7):192-194

[4] 高層民用建筑設計防火規范(GB50045-95)(2001年版)[S].北京:中國建筑工業出版社,2001

[5] 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范(GB50067-97)[S].北京:中國建筑工業出版社,1997

Discussion of the Design of Smoke Control in Bicycle Parking of High-rise Buildings

PAN Lei
Shandong Tong Yuan Design Group Co.,Ltd.

An application example has been realized in combination with a bicycle parking.Trough the comparative analysis,the air exhaust and smoke exhaust system is fit for use in a smoke control area.The calculation method of the exhaust smoke level used in bicycle parking is to meet the requirements of the fire design.

bicycle parking,smoke control system,high-rise buildings

1003-0344（2015）04-101-3

2014-3-6

潘雷（1979～），男，碩士，工程師；山東省濟南市高新開發區舜華路2000號舜泰廣場11號設計六院（250101）；E-mail:panlei1979@yeah.net