某住宅地下車庫暖通設計

梁村民 高再萍

(1.中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041； 2.保利(成都)實業有限公司，四川 成都 610041)

某住宅地下車庫暖通設計

梁村民1高再萍2

(1.中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041； 2.保利(成都)實業有限公司，四川 成都 610041)

介紹了某住宅小區地下室車庫通風與排煙的設計方法和特點，說明了地下車庫暖通設計中需注意的幾個問題，重點闡述了地下車庫通風的三種計算方法，提出了符合該住宅小區的最優暖通設計方案。

車庫，通風量，排煙系統，換氣次數法

0 引言

隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，越來越多的私家車進入了千家萬戶，據不完全統計，截止到2015年年底,我國平均每百戶有31輛私家車，如此龐大的私家車擁有量必然帶來停車的問題，為了解決這樣的問題，滿足人們停車的需求，現在越來越多的建筑都在修建地下停車庫，與此配套的通風、排煙等問題也越來越引起人們的重視。

本文針對某住宅小區，對地下室車庫的通風系統的幾種計算方法進行了介紹，比較出最適合本工程的計算方法，根據計算結果與車庫排煙量進行對比，選擇合適的通風兼排煙的運行方式。

1 工程概況

本工程位于四川某地，地上為高層住宅和商業街，地下1層為汽車庫和設備用房，地下室建筑面積51 000 m2，共13個防火分區，停車共計1 414輛，均為單層停放。由于防排煙系統均按照防火分區設置，因此本工程防排煙系統選擇一個典型的防火分區進行分析，選取的防火分區面積為3 917 m2，該防火分區停車數量為131輛。該車庫的設計特點如下：1)出地面的風井均靠著出地面的山墻設置，地下室防排煙機房均設在剪力墻不能設置車位的位置，同時兼顧地下室變配電房、水泵房等設備用房的通風；2)管線多，因為只有1層地下室，設備用房均設置在地下1層，車庫通風的管道不可避免的和給排水管道、噴淋管道、電氣橋架等打架，在設計過程中和其他專業進行配合設計，選擇最優的管道路線。由于在汽車的運行過程中會產生較多的一氧化碳及其他污染氣體等汽車尾氣,因此地下車庫必須要設置良好的通風措施,否則將會影響庫內人員的健康。地下室主要的有害氣體是一氧化碳,氮氧化合物,汽油蒸汽等有害氣體,而通風設計是為了稀釋車庫中的這些有害氣體，使這些有害氣體排出室外,室外清潔的風進入到車庫,保持庫內的氣體滿足國家和地方的規范、衛生防疫中限制的衛生標準要求；排煙設計主要是在發生火災的時候使車庫內的煙氣排出室外,方便汽車庫的人員和車輛的疏散,同時還能保證消防人員及時進入滅火、控制火勢蔓延。

2 車庫通風量的計算

對于車庫通風量的計算，設計中常用的有三種計算方法：換氣次數法、稀釋濃度法和單車排風量法。JGJ 100—2015車庫建筑設計規范中第7.3.4條：對于設有機械通風系統的機動車庫，機械通風量應按容許的廢氣量計算，且排風量不應小于按換氣次數法或單臺機動車排風量法計算的風量。

2.1 換氣次數法

換氣次數法即以汽車庫容積的若干倍作為通風量，當采用換氣次數法計算停放單層汽車的車庫排風量時相關參數按JGJ 100—2015車庫建筑設計規范中第7.3.4條規定選取：商業類建筑6次/h；住宅類建筑4次/h；其他類建筑5次/h。當層高小于3 m時，按照實際層高計算換氣次數；當層高大于或者等于3 m時，按照3 m層高計算換氣體積。

2.2 稀釋濃度法

稀釋濃度法即稀釋庫內汽車排放污染物中CO濃度不超過規范規定的允許值。規范規定對于停車庫為雙層的或者多層的(部分或者全部)，應按稀釋濃度法對汽車庫的通風量進行計算；而對于全部是單層的停車庫，宜按照稀釋濃度法計算。

當民用建筑的地下汽車庫中只停放小型車輛，采用稀釋濃度法計算排風量時，建議采用式(1)～式(3)：

(1)

其中，L為車庫通風量，m3/h；G為車庫內產生的CO量，mg/h；y1為規范規定車庫內CO的最大允許濃度，一般取值為30 mg/m3；y0為自然界大氣中CO的平均取值濃度，由于各地經濟發展,地理位置的不同,所以各地的取值也是不同的，典型城市的取值一般為2 mg/m3～3 mg/m3。

地下室汽車庫內排放的CO量的多少與很多因素都有關系。一般情況下公共建筑以及住宅建筑的地下汽車庫大多數按停放轎車進行的設計。但各轎車的品牌,大小,啟動時間等都是不一樣的,因此每輛車的排氣量也不一樣，為了簡化計算可采用一個平均值。

車庫內CO的總排風量計算公式如下：

G=My

(2)

其中，M為排出CO氣體的總量，m3/h；y為簡化計算中,典型汽車排放氣體的平均濃度，為了簡化計算通常情況下取定值:55 000 mg/m3。

M=(T1/T0)·m·t·k·n

(3)

其中，n為車庫內的設計總車位數；k為1 h內出入車數與設計車位數之比，也稱車位利用系數，此值與車庫所服務的建筑業態密切相關，一般取0.5～1.2；t為車庫內汽車從啟動到離開車庫的運行時間，一般取2 min～6 min；m為1臺汽車單位時間產生的排氣量，一般情況下取1.2 m3/(h·臺)～1.5 m3/(h·臺)；T1為車庫內汽車的排氣溫度，一般情況下排氣溫度取500 ℃,標準溫度為500+273=773 K；T0為車庫內的室內溫度，一般情況下市內溫度取20 ℃,標準溫度為20+273=293 K。

這些參數需根據工程情況具體選取，一般來說，取m=1.2 m3/(h·臺)，t=6 min 均可滿足設計要求。需要說明的是，k值選取時需要根據建筑類型選取，對于寫字樓、辦公樓、住宅等時間段相對固定,進出車輛不頻繁的地方取較低值，而對于商場,汽車站等人流量比較大,汽車出入頻繁的場所取較高值，本項目為純住宅小區,車位利用系數k=0.5。

2.3 單臺機動車排風量法

當采用單臺機動車排風量法計算停放單層汽車的車庫排風量時相關參數按JGJ 100—2015車庫建筑設計規范中第7.3.4條規定選取：商業類建筑500 m3/h；住宅類建筑300 m3/h；其他類建筑400 m3/h。

表1 一個防火分區內三種方法通風量計算結果表

通過表1的分析，三種不同的計算方法計算出來的風量顯示，換氣次數法計算出來的排風量大于稀釋濃度法和單臺機動車排風量法，因此對于本項目通風量的計算采用換氣次數法。

3 排煙量的計算

按GB 50067—2014汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范中的規定：汽車庫、修車庫內每個防煙分區的排煙量不應小于表8.2.5的規定。該車庫的凈高為4 m，因此根據表8.2.5的規定，取排煙量為31 500 m3/h，考慮排煙量10%的漏風系數，因此該防煙分區內的排煙量不小于34 650 m3/h。

4 通風、排煙系統的設置

規范規定地下車庫的排風機宜選用離心風機,宜為變速風機,以利于節能,又可兼作排煙風機。根據以上計算的排風量和排煙量的結果對比，可以通過調整風機的轉速來達到既滿足平時排風又滿足火災時排煙量的要求。因此本工程風機采用雙速低噪聲消防排煙風機。該系統的布置方式為:排風管道的支干管均與排煙系統合用,設于車庫上部的排風口兼作排煙口,平時根據庫內CO的濃度啟停低速運行,火災時自動切換到高速排煙狀態。火災時必須能在280 ℃的環境條件下連續工作不少于30 min。

筆者根據以往的工程經驗，并查閱相關的資料，地下車庫排風方式采用下排2/3上排1/3和全部上排相比較，是不經濟也不

合理的，因此本工程的排風方式全部采用上排。排風和排煙系統合用管道，風口布置考慮均勻布置，同時要滿足排煙口距該防煙分區內的最遠點的水平距離不應大于30 m的排煙要求。在排煙風機的入口處設置當煙氣溫度超過280 ℃時能自行關閉的排煙防火閥。

這種方案系統簡單,控制方式不易出錯,并且自控點比較少,自控系統投資低。排煙管和排風管合用,管道單一簡單，特別適用于層高有限的地下室，因此在工程設計過程中，此方法比較常用。

根據規范GB 50067—2014汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范中的規定：汽車庫內無直接通向室外的汽車疏散口的防火分區，當設置機械排煙系統時，應設置補風系統，且補風量不宜小于排煙量的50%。本工程只有一層，除了有汽車疏散口的防火分區外，其他的防火分區均配合建筑專業在地上景觀區域設置自然送風井，自然送風井滿足GB 50736—2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范中的表6.6.4-1的風速要求。根據以上的要求選擇每個防火分區內的自然進風井的面積不小于10 m2。設置自然進風的方式，不占用車庫的機房面積，節約風機，運行管理方便簡單，因此在滿足設計規范要求的前提下，有條件做自然進風的車庫，盡量做自然進風。地下車庫排風排煙系統見圖1。

5 結語

1)通過三種不同的計算方法計算出來的風量顯示，換氣次數法計算出來的排風量大于稀釋濃度法和單臺機動車排風量法，因此對于本項目通風量的計算采用換氣次數法。2)根據排風量和排煙量的結果對比,本工程風機采用雙速低噪聲消防排煙風機。平時低速運行排風,火災時自動切換到高速排煙狀態。3)在滿足規范的前提下，本項目全部采用自然進風的方式。

[1] JCJ 100—2015，車庫建筑設計規范[S].

[2] 趙勇泉，劉學民.地下車庫排風方式的技術經濟比較[J].建筑熱能通風空調，2001(1)：33-34．

[3] GB 50067—2014，汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].

[4] 楊春水，廖圣權.某地下車庫暖通設計[J].建筑熱能通風空調，2004(2)：67-69.

[5] 劉海燕，甄 誠.地下車庫排風、排煙合用系統的設計應用[J].消防技術與產品信息，2011(7)：2-3.

HVAC design of a residential underground garage

Liang Cunmin1Gao Zaiping2

(1.ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCo.,Ltd,Chengdu610041,China； 2.Poly(Chengdu)IndustrialLimitedCompany,Chengdu610041,China)

This paper introduces the design method and characteristics of ventilation and smoke exhaust in a residential district basement garage. This paper explains the main problems in the HVAC design of underground garage, introduces three calculation methods of underground garage ventilation, and puts forward the optimum design scheme of heating and ventilation system in accordance with the residential district.

garage, ventilation, smoke exhaust system, ventilation frequency method

1009-6825(2017)02-0123-02

2016-11-09

梁村民(1982- )，男，工程師； 高再萍(1983- )，女，工程師

TU832

A