某地下車庫通風防排煙系統設計

李蘭

中國輕工業武漢設計工程有限責任公司

隨著城市化進程加快，人們生活水平的提高，建筑設計中地下車庫的設計越來越重要，地下車庫具有高密閉性特點，庫內汽車尾氣中含有鉛、氮氧化合物、一氧化碳等有害物質，影響車庫內空氣的品質，損害人們的身體健康[1]，因此地下車庫的通風排煙問題受到設計人員的普遍關注。

1 工程概況

本工程為湖北省武漢市某小區地下室，地下一層，總建筑面積為16039.11 m2，建筑高度3.6 m，功能為汽車停車庫及設備用房，汽車庫劃分為五個防火分區，包含兩個人防防護單元，兩個新能源車庫防火單元，1 個防火分區為非機動車庫。第1、2、5 防火分區設有直通室外的車道，第4 防火分區內設有直通室外的采光天井，均可自然補風，第3 防火分區采用機械補風，如圖1 所示。

圖1 地下一層防火分區示意圖

2 系統設計

2.1 機動車庫通風排煙系統

本項目4 個機動車庫的防火分區劃分為10 個防煙分區，空間凈高3.3 m，如圖2 所示。每個防煙分區的建筑面積不超過2000 m2，分別設置與平時排風相結合的排煙系統。每個防煙分區排煙風機的排煙量不應小于30000 m3/h，且不應小于表1 中的數值[2]，汽車庫平時排風量按不小于4 次/h 設計。排煙兼平時排風風機選用雙速風機，風機平時為車庫進行通風換氣，火災時為車庫進行機械排煙，地下室防煙分區排煙（風）量如表2。每個防煙分區內設置一臺雙速風機（31500/24500 m3/h），平時根據車流量按需開啟或由一氧化碳濃度報警開啟進行通風換氣，火災時風機開啟進行排煙。

圖2 地下一層防煙火分區示意圖

表1 車庫的排煙量

2.2 非機動車庫通風排煙系統

第五防火分區凈高3.9 m，劃分為兩個防煙分區，每個分區面積不超過200 m2，長邊長度不超過36 m。地下非機動車庫設與排風系統相結合的排煙系統，平時通風換次次數按3 次/h。各防煙分區排煙量按不小于60 m3/(h·m2)且不小于15000 m3/h 計算，排煙系統計算風量按同一防火分區中任意兩個相鄰防煙分區的排煙量之和的最大值計算。非機動車庫由直通室外的車道自然補風，補風量不小于排煙量的50%。

2.3 電動汽車防火單元通風排煙系統

按照《電動汽車分散充電設施工程技術標準》[4]GBT51313 的要求，電動汽車防火單元允許建筑面積為1000 m2，每個防火單元獨立設置相應的排煙兼排風系統，利用側墻防火百葉負壓補風，防火百葉高度位于儲煙倉以下，補風量不小于排煙量的50%，補風口的風速按不大于3 m/s 計算。

2.4 擋煙垂壁設置

本項目防煙分區間用固定擋煙垂壁進行分割，機動車庫：擋煙垂壁采用從頂板向下突出不小于0.7 m的土建梁，若土建梁不滿足從頂板向下突出0.7 m 的要求時，需設置由不燃材料（耐火極限不低于1.5 h）制作的擋煙垂壁補足不足部分高度，非機動車庫的擋煙垂壁高度取1.0 m。

2.5 排煙（風）口、補（送）風口設置

建筑防煙排煙系統技術標準GB51251-2017 指出，如果單個排煙口排煙量過大，則會在煙層底部撕開一個“洞”，使新鮮的冷空氣卷進去，從而降低實際排煙量。因而單個排煙口排煙量不應大于計算出的最大允許排煙量，單個排煙口的最大允許排煙量按下式計算：

式中：T0為環境的絕對溫度，K；T為煙層的平均絕對溫度，K；γ為排煙位置系數；Vmax為排煙口最大允許排煙量，m3/s；db則為排煙系統吸入口最低點之下煙層厚，m。

每個防煙分區設置的排煙口的風速不大于10 m/s，車庫的排煙口敷設剖面圖如圖3、圖4 所示，地下車庫機械排煙計算表如表2 所示。

表2 地下車庫機械排煙計算表

圖3 機動車庫排煙口敷設剖面圖

圖4 非機動車庫排煙口敷設剖面圖

根據《建筑防煙排煙系統技術標準》[3]，補風口與排煙口設置在同一防煙分區時，補風口應設置在儲煙倉下沿以下，且補風口與排煙口水平距離不應小于5 m。第3 防火分區利用采光天井自然補風，在采光天井處設置固定擋煙垂壁分隔，確保自然補風口設置在儲煙倉以下，采光井出地面設置防雨百葉，面積不小于5.0 m2。

2.6 設備用房通風設計

本項目地下車庫還設有公變、專變、開閉所、水泵房、電信間等設備用房，需設計機械通風系統，設計參數如表3 所示。公變、專變和開閉所的機械通風系統需兼顧事故后通風，發生火災時，手動或煙感發出火警信號到消防控制中心，消防控制中心發出信號關閉送、排風機，并聯動關閉相關系統電控防火閥，氣體滅火系統啟動。火災撲滅后，公變外手動或消防中心發出信號開啟排風機、送風機及聯鎖的電控防火閥，實施通風換氣。送、排風機應有室、內外就地啟動的電源開關。

表3 設備用房機械通風設計參數

柴油發電機房平時排風系統由柴油發電機設備自帶排風系統處理，本專業按排風量加柴油發電機燃燒空氣量配置送風系統。柴發機房及儲油間設置事故排風系統，通風量按照不小于12 次/h 設計。事故風機柴發機房內的可燃氣體濃度探頭聯動，當濃度達到爆炸下限的25%時，開啟風機進行事故排風。在室、內外便于操作的地方設置手動控制裝置，風機采用防爆風機。柴油發電機房及儲油間的防爆風機設置導出靜電的接地裝置（詳電施）。儲油間的油箱應設置通向室外的通氣管，通氣管應設置帶阻火器的呼吸閥，油箱的下部應設置防止油品流散的設施。

消防水泵房、生活水泵房設置平時通風系統排除室內的余熱余濕。電信間、設備間、配電小間外墻設置70 ℃的防火風口自然補風。

2.7 地下車庫防煙系統

本地下室僅消防電梯前室需設置加壓送風系統，其機械加壓送風的計算風量規范計算為9978 m3/h，風機設計風量取為14000 m3/h。前室采用常閉電動百葉送風口，設手動開啟裝置。前室余壓按25～30 Pa 控制，前室內設置余壓傳感器，當前室余壓超過設計值時，壓力傳感器將電信號反饋至加壓送風旁通管上的電動多葉調節閥，由電動對開多葉調節閥改變開度以控制余壓。

地下僅為一層，且不與地上樓梯間共用的封閉樓梯間采用自然通風，在首層設置有效面積不小于1.2 m2可開啟外窗或直通室外的疏散門，設置在高處不便于直接開啟的可開啟外窗需在距地1.3～1.5 m 處設置手動開啟裝置。

2.8 地下車庫CO 濃度報警系統

地下車庫空氣流通不好，容易導致有害氣體濃度過大，對人體造成傷害。根據《綠色建筑評價標準》GBT50378-2019，地下車庫應設置與排風設備聯動的一氧化碳濃度監測裝置[5]。

汽車庫內每500～800 m2左右設置一個CO 探頭[6]，探頭離天花0.3～0.5 m 安裝在最不利排風點位置，通風系統根據車庫內的CO 濃度對通風機進行自動運行控制，當CO 濃度超過24ppm 時，自動開啟相應區域內送排風機，CO 濃度降至3ppm 時，送排風機關閉。平時排風設置空氣質量測控點，根據室內空氣品質的變化對通風量進行實時調節。火災時根據電信號切換到工頻并進行風機排風和排煙狀態的轉換，當280℃排煙防火閥熔斷關閉后連鎖切斷排煙風機。CO檢測與控制范圍如表4，探測系統結構如圖5。

表4 CO 檢測與控制范圍

圖5 CO 探測系統結構

3 總結

本文以某地下車庫的通風防排煙系統為例，對地下汽車庫非機動車庫、非機動車庫、電動汽車防火單元分析的通風排煙系統進行設計，對排煙口、補風口設置方式、單個排煙口最大排煙量等參數進行探討，為同類型項目的設計提供參考。