地下汽車庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)優(yōu)化分析

關(guān)鍵詞：地下汽車庫，通風(fēng)排煙，機房，風(fēng)管，優(yōu)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.12.035

近些年來，汽車因其方便性、舒適性，已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂兄兄匾慕煌üぞ?，隨之而來的便是日益突出的停車問題，為了解決這一問題，建筑物往往會建造地下汽車庫。在設(shè)計環(huán)節(jié)中，地下汽車庫的通風(fēng)排煙系統(tǒng)必不可少，風(fēng)管不同于水管、橋架，通常尺寸較大，為提升空間利用率、空間舒適度、經(jīng)濟效益，優(yōu)化設(shè)計顯得尤為重要，很多地產(chǎn)公司還會把汽車庫優(yōu)化作為提升項目品質(zhì)的重要內(nèi)容。設(shè)計不斷，優(yōu)化不止，希望暖通設(shè)計師能通過本文獲得一些思路，設(shè)計出更多更優(yōu)的作品。

1 地下汽車庫機房優(yōu)化

1.1 機房選址

地庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)的機房包括通風(fēng)排煙機房和補風(fēng)機房，機房選址首先要滿足規(guī)范[1-4]的基本要求，比如應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置，機房凈高，出地面后排煙口與補風(fēng)口、加壓送風(fēng)口、環(huán)境敏感目標(biāo)以及自然通風(fēng)的樓梯間或前室開窗（口）的距離等。筆者認(rèn)為，機房位置的選擇，尚應(yīng)遵循以下原則：（1）盡量利用建筑無用空間布置機房，少占用車位，對于住宅項目，機房可利用住宅單體下面的空間；（2）放置兩臺排煙風(fēng)機的機房，應(yīng)盡量設(shè)置在兩個防煙分區(qū)相鄰處；（3）機房位置要能盡量減少無風(fēng)口風(fēng)管長度。前兩點比較容易理解，第三點通過下面的實際案例來分析一下。圖1是某項目地庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)局部平面圖。

由圖1可見，左側(cè)防煙分區(qū)通風(fēng)排煙系統(tǒng)中，無風(fēng)口風(fēng)管很長，約為66 m，并且穿越了兩道防火墻，其中有一道還是人防墻體。若方案階段考慮在圖中方框A處新增一個排煙機房，則可以縮短無風(fēng)口風(fēng)管長度，但是，新增機房也會增加成本，而且新增機房位置雖然未占用車位，但由于其位于人防區(qū)內(nèi)，風(fēng)井便需要做防護密閉處理。表1給出了兩種方案的簡單估算造價。

由上表易見，若采用新增機房方案，共計可節(jié)省約1.27萬元，本項目新增機房方案可行。不過，值得注意的是，如果新增機房需占用車位，該風(fēng)管節(jié)省方案便沒有意義，因此，應(yīng)結(jié)合具體項目情況具體分析。

由上表可知，人防區(qū)新增單臺風(fēng)機機房的成本約為7.79萬元，相當(dāng)于43 m風(fēng)管的造價，非人防區(qū)新增單臺風(fēng)機機房的成本約為3.2萬元，相當(dāng)于18 m風(fēng)管的造價。故筆者認(rèn)為，當(dāng)設(shè)計遇到無風(fēng)口風(fēng)管長度超過18 m（非人防區(qū)）或43 m（人防區(qū)）以上時，可以考慮在非人防區(qū)或人防區(qū)增設(shè)通風(fēng)排煙機房，節(jié)約成本。

1.2 機房尺寸

排布機房時，可從以下幾方面對機房尺寸進行優(yōu)化。

（1）放置兩臺排煙風(fēng)機的機房，可以利用高度空間進行優(yōu)化，少占車位，圖2和圖3是兩種不同的布置，顯而易見，圖3的排布方式可節(jié)約兩個車位，經(jīng)濟效益明顯。

（2）機房與車位相鄰時，盡量讓空間給車位。盡管建筑要求車位距離墻體300 mm即可，但是有條件時，能讓出多一點距離，可以有效提高停車舒適度。

（3）機房與土壤相鄰時，盡量讓空間給土壤，可以減少開挖，節(jié)省開挖成本。

（4）機房與電梯廳、前室相鄰時，電梯廳、前室建議按規(guī)范要求設(shè)置最小面積，多余空間給機房，可減少電梯廳、前室裝修面積，降低裝修成本。

（5）機房在人防區(qū)域時，宜按每個人防防護單元設(shè)置機房，盡量避免風(fēng)管穿越人防門?？梢钥紤]跟戰(zhàn)時進風(fēng)機房合用，相當(dāng)于減少機房尺寸，少占車位。

（6）相鄰防火分區(qū)的機房可以考慮貼鄰設(shè)置，共用一個豎向風(fēng)井，減少出地面風(fēng)井土建成本。

1.3 機房內(nèi)布置

機房內(nèi)的布置也有優(yōu)化空間，比如：當(dāng)機房面積較寬裕時，可以調(diào)整機房內(nèi)豎井處的隔墻，盡量靠近風(fēng)機風(fēng)管，可減少機房內(nèi)風(fēng)管長度；布置風(fēng)機時，盡量讓風(fēng)機距離出風(fēng)管隔墻近一點，可減少出機房的大風(fēng)管長度；結(jié)合機房外風(fēng)管走向及布置情況，滿足規(guī)范最小距離要求的前提下，適當(dāng)移動機房內(nèi)風(fēng)機位置，可減少機房外大風(fēng)管的長度等。這些措施，都可以降低風(fēng)管成本，減少施工工時，節(jié)約原材料。盡管對于每個機房而言，節(jié)約的成本并不多，但是，當(dāng)防火分區(qū)足夠多時，當(dāng)項目足夠多時，具有一定的經(jīng)濟效益。

2 通風(fēng)排煙系統(tǒng)風(fēng)管尺寸優(yōu)化

為了節(jié)約成本、減少管道占用車庫的有效空間，地下汽車庫機械排煙系統(tǒng)往往與通風(fēng)系統(tǒng)共用風(fēng)管。對于排煙系統(tǒng)，需要控制排煙口風(fēng)速、排煙口距防煙分區(qū)內(nèi)任一點的距離、距補風(fēng)口的距離、相鄰排煙口的距離、排煙口最大允許排煙量[3-4]等；對于通風(fēng)系統(tǒng)，需要考慮噪聲、氣流組織、風(fēng)管、排風(fēng)口風(fēng)速[5]等。因此，二者合用一個系統(tǒng)時，需要兼顧兩者各自的要求，往往導(dǎo)致出機房的風(fēng)管尺寸很大，管線也通常較長。下面通過一個工程實例探討一下優(yōu)化思路。

圖4為某地庫機房通風(fēng)排煙風(fēng)管常規(guī)布置圖，全程合用風(fēng)管。易見，出機房處的主干管和支管較大，根據(jù)給排水規(guī)范要求，當(dāng)風(fēng)管或障礙物寬度大于1.2 m時，在其底部需增加下噴。該地庫層高3.6 m，梁高0.8 m，因此設(shè)計風(fēng)管底部距地為2.35 m，下噴考慮0.15 m安裝空間，安裝后最低點處凈高2.2 m。

圖5為優(yōu)化設(shè)計方案。出機房處設(shè)置一排風(fēng)風(fēng)口，分排出一部分風(fēng)量，剩余排風(fēng)量與排煙風(fēng)管合用排出。此時，可以將風(fēng)管風(fēng)速在滿足規(guī)范的要求下盡量做大，以節(jié)約成本。圖5機房出口處平時排風(fēng)風(fēng)口風(fēng)量為3400 m³/h，剩余排風(fēng)量15，000 m³/h，同排煙風(fēng)管合用，此時排煙兼排風(fēng)管內(nèi)的排風(fēng)風(fēng)速最大為9.46 m/s，排煙風(fēng)速最大為19.08 m/s，均能滿足規(guī)范要求。此時排煙兼排風(fēng)主風(fēng)管尺寸可以縮小為1100×400 mm（此處風(fēng)管設(shè)計為1100 mm寬，是考慮到防火包裹需要100 mm的安裝空間），風(fēng)管寬度小于1.2 m，無需考慮下噴。盡管風(fēng)管底部標(biāo)高同樣為2.35m，但施工完成后扣除支吊架高度，較之圖4，空間感提升0.1 m，而且風(fēng)管也有所減少，可節(jié)約2.4萬元，這對于地產(chǎn)住宅項目而言，非常有利于提升地庫的品質(zhì)。若考慮經(jīng)濟成本，地庫層高可設(shè)計為3.5 m，則可減少0.1 m的土方開挖成本，而一個4000平米防火分區(qū)的土方開挖成本約為5.6萬元，經(jīng)濟效益可觀。

由上述可見，在滿足規(guī)范的前提條件下，盡量想辦法減少風(fēng)管占用車庫的有效空間，有不錯的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 通風(fēng)排煙系統(tǒng)風(fēng)管路由布置優(yōu)化

出機房后風(fēng)管路由布置的優(yōu)化建議如下：

（1）風(fēng)管應(yīng)盡量布置在汽車車位上方。一方面可使車道上減少寬大風(fēng)管，提升空間體驗感，另一方面由于車位上方凈高要求低于車道，出機房處的風(fēng)管高度可適當(dāng)加大，縮小寬高比。

（2）當(dāng)?shù)貛旖Y(jié)構(gòu)梁布置采用大小柱跨設(shè)計時，風(fēng)管應(yīng)盡量布置在小柱跨內(nèi)。這是因為小柱跨之間的梁往往比較矮，下方的空間高度相對寬裕，可降低風(fēng)管高度對層高的影響。

（3）當(dāng)風(fēng)管經(jīng)過水泵房所在防煙分區(qū)時，應(yīng)盡量避免風(fēng)管路過泵房門口。這是因為出泵房處，水管往往比較密集，如跟風(fēng)管交叉，可能會影響該區(qū)域的凈高。同樣，配電房出口也會有較密集的橋架，也應(yīng)盡量避開。

（4）當(dāng)有條件時，應(yīng)盡量避免風(fēng)管路過人員主要出入口，這樣可增加主要出入口的凈高，減少對門廳的影響，提升舒適度。

4 結(jié)語

綜上所述，主要為地庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)提供了三個可優(yōu)化的方向：

（1）機房優(yōu)化。包括機房選址、機房尺寸、機房內(nèi)布置優(yōu)化。主要原則是盡量少占車位，盡量縮短風(fēng)管，適當(dāng)調(diào)整機房以降低其他專業(yè)相關(guān)費用。

（2）風(fēng)管尺寸優(yōu)化。可以對出機房處的風(fēng)管尺寸、風(fēng)管布置進行優(yōu)化設(shè)計，不僅可有效減少出機房后的風(fēng)管尺寸，而且可以減少下噴噴頭數(shù)量。無論是提升空間感，還是減少土方開挖成本，都具有不錯的經(jīng)濟效益和社會效益。

（3）風(fēng)管路由優(yōu)化。出機房后風(fēng)管路由的布置，也有很多優(yōu)化點，優(yōu)化的方向主要是想辦法提升空間舒適度，提升地庫品質(zhì)。

對地下汽車庫通風(fēng)排煙系統(tǒng)進行優(yōu)化時，不僅要考慮成本、能耗，也要考慮品質(zhì)，尤其是對于一些精裝修的住宅項目，車位數(shù)、空間感、歸家動線，都應(yīng)考慮到位。優(yōu)化也不僅僅是暖通專業(yè)的單方面優(yōu)化，要結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、造價專業(yè)多方面考慮，綜合分析后選取最優(yōu)方案。

作者簡介

張晨，碩士，工程師，研究方向為暖通空調(diào)設(shè)計優(yōu)化節(jié)能。

（責(zé)任編輯：劉憲銀）