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高层建筑地下车库通风排烟系统设计探讨

发布日期:2020-03-13 12:56:50来源:土木工程网推荐:土木龙


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导读:
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近年来高层建筑的崛起加速了土地紧张的压力。高层建筑地下建设汽车库缓解了城市化进程中,小型汽车数量持续增长造成的停车难问题,同时满足停车场对面积需求大的要求,节约建筑用地,便于集中管理。地下车库的发展在不
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 摘要:近年来高层建筑的崛起加速了土地紧张的压力。高层建筑地下建设汽车库缓解了城市化进程中,小型汽车数量持续增长造成的停车难问题,同时满足停车场对面积需求大的要求,节约建筑用地,便于集中管理。地下车库的发展在不断推进,而预防和减少地下车库火灾事故的发生,成为了研究的重点,文中就高层建筑地下汽车库通风排烟系统设计进行了研究探讨。 

  关键词:高层建筑; 地下汽车库; 通风; 排烟; 送风; 

  中图分类号: TU97 文献标识码: A   

  1 高层建筑地下汽车库通风排烟系统相关规定 

  高层建筑地下汽车库的通风排烟系统设计依据我国现行的GB50045 - 95《高层民用建筑设计防火规范》( 2005 年版) ( 以下简称“高规”) 和GB50067 - 97《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》( 以下简称“库规”) 的有关规定,规范内容要求: 面积超过限度2000m2 的地下汽车库应设置机械排烟系统,机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。设置机械排烟系统的地下汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜大于2000m2,且防烟分区不得跨越防火分区。因此,平时通风排烟系统划分完全可以跟建筑防烟分区设计相结合,这种设计方式一方面有利于通风系统兼作排烟系统,另一方面保证通风排烟风管按防护单元设置成独立系统,不会出现通风排烟风管跨越防护单元现象。 

  2 高层建筑地下汽车库通风排烟系统设计 

  2. 1 通风系统 

  ( 1) “送风机- 送风管- 送风口”的送风方式和“排风口- 排风管- 排风机”的排风方式是通风系统常见的方式。这种常见方式保障了通风系统的正常运行,通风系统与排烟系统相互之间的关系密不可分,两者并非对立存在,在通风与排烟系统的设置中,两者互为考虑因素,可分别设置,两者也可以合二为一。 

  ( 2) 喷流诱导通风系统具有传统通风系统的优势,又兼具了近些年来的新技术和新工艺,在实践运用中被广泛使用。作为一种新型通风系统,它的结构主要由送排风机、数个喷流诱导通风设备和控制系统三部分组成,传统系统中的风管被多个喷流诱导设备所代替。喷流诱导通风系统的工作原理是将若干个喷流诱导设备按照一定排列规律布置,布置的空间要求为通风的环境内。按照要求设置后,利用多个喷流诱导设备的送风射流射程,将室内空气流动的接力传递和卷吸诱导作用发挥出来,诱导周围空气,如此一来,被通风空间的空气便发生定向流动,进风口风机的送风量均匀分布于房间的每个角落,使送风角度和效果达到最大化,形成从进气口到排气口的定向强迫气流。目前,在地下汽车库排烟送风补风系统中也有使用喷流导引系统这种形式,此时的排烟系统应独立设置。 

  ( 3) 通风排烟系统设置注意事项。地下汽车库是一种半封闭或封闭的结构,封闭空间较大,在实际工程设计中应注意以下事项: ①地下车库在负一层时可根据相关规定,利用车道自然补风可不设置机械送风系统。当地下车库处于负二层及以下时,则应设置机械送风系统,否则送风量不能达到要求; ②采取机械送风系统时,不能只靠负压排走空气,在对送风口设置的方式和位置的设计中应明确设置位置,不可随意设计。以免产生死角,为排烟留下隐患; ③无风道诱导通风系统方式作为目前被广泛采用的较为新型的通风设计。并不表示此方式可完全取代传统的排烟方式,无风道诱导系统需要单独设立排烟系统; 传统的方式也有许多优势,它无需较多的诱导风机,排风和排烟可合用。 

  2. 2 排烟系统 

  2. 2. 1 “高规”与新“库规”排烟设计区别分析 

  高层建筑地下车库排烟量的确定,有助于了解地下车库烟气疏散的的程度。地下车库的排烟特点是:车库内可燃物较少,非人员密集型场所,基本上无人停留。而设置排烟系统的作用是方便人员疏散和扑救火灾。 

  2. 2. 2 排烟风机设置 

  排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机两种方式。这两种方式都有温度的要求,并分为两种情况:①在烟气温度超过280℃的限度时,两种方式需满足能自动关闭排烟支管上的排烟防火阀的要求; ②烟气温度等同于280℃时,排烟风机的工作效率应保证正常运转或工作30min,处于正常工作状态的排烟风机,排烟防火阀应联锁关闭相应的排烟风机。 

  排烟支管的定义是指对于接有两个及以上排烟口的排烟系统而言,与每一个排烟口对应的管道,为说明此情况,假设在接每个排烟口的支管上,均设置排烟防火阀,并保证管道与排烟风机联锁。根据假设的条件,推断当多个排烟口同时进行排烟,若其中一个排烟防火阀受到烟气温度的影响,即烟气温度超过280℃而关闭,此时若排烟风机入口温度尚未达到280℃ 的情况发生,无法满足假设依据的条件,但其运转将维持正常工作状态,不会为某个排烟支管上的排烟防火阀的干扰而产生反应,而将联锁关闭排烟风机。由此推断,多个排烟口对应一个风机,排烟支管处的排烟防火阀不应与风机联锁,达到280℃时能够保障自动关闭的状态即可,但对在风机入口处的排烟防火阀要求则也应联锁关闭相应的排烟风机。 

  2. 3 地下汽车库排烟口的设置分析 

  《采暖通风与空气调节设计规范》第4. 4. 7 条第2款的规定: “上、下部均设排风口,且宜从上部排除风量的1 /3,从下部排出2 /3,而排烟只能使用上部排风口”。地下车库的排烟口的设置位置有相应的要求,其位置应为顶棚或靠近顶棚的墙面上,使得烟气疏散更为快捷,在每个防烟分区内,排烟口设置距离的最远点的水平距离不应超过30m。排烟口在火灾发生时,是保障烟气疏散的关键,可开启送风机送风,补充50%的风量,由于地下一层汽车库都有直接通向室外的汽车出入口,故面积和进深较小的单层地下汽车库不用单独设置火灾时的补风系统。高层建筑的地下汽车库停放的车辆种类多为轿车,极少数会存在面包车,大型车辆的停放因有专门规定,地下车库很难满足停放条件。这就决定了高层建筑地下车库净高范围是2. 2 ~ 3m 之间,根据这样的高度,车库内上下都布置风口,为施工造成了困难,资源的浪费,更缺乏实际的需求,在实际的施工和使用过程中,有时根本没有空间允许车库下部布置风口,即便设置又缺少实践的操作性。系统在采用诱导通风方式时,要进行全方位的考虑,应采取全部风量均由上部排出的方式,并在车库上部布置全部敞开风口,这样一 

  来,排烟口的整体系统在火灾发生时,一方面满足排烟要求,另一方面也会满足通风的要求。设计人员在进行设计时,既要满足间距要求,又要进行合理的气流组织,排烟口应远离安全出口及走道布置,一般距离不应小于1. 5m,以利于火灾时人员疏散,也利于消防队员进入车库扑灭火灾。 

  3 排烟与排风系统合用的设计要点 

   排烟和排风合用系统,在目前的实际设计和施工中较为普遍,这种方式对于节省资金起到了重要的作用,有效的减少了资金的重复使用,将系统运行的可靠性提高,避免了日常的试运行检查,为节约人力、物力和时间提供了方便,在提高空间利用率上也起到了推 

  动作用。排烟与排风系统合用基本上应遵循排烟系统的设计原则: 

  ( 1) 选择风机时,应优先采用离心式风机。离心式风机的优点是耐热性能、抗变形等方面优于轴流风机,并在使用时及时检修,由于使用的功率较大,耗损量也较大,及时有效的检修和更换可确保安全运行。 

  ( 2 ) 风机入口设置防火阀,其温度要求为280℃。 

  ( 3) 针对每个防烟分区的设置,单台风机排烟量应不少于7200m3 /h。 

  ( 4) 风管的制作材质采用非燃材料,风管壁厚应满足排烟风管厚度要求。 

  ( 5) 针对排烟风速的规定,金属风管不大于20m/s; 混凝土风道不大于15m/s; 排烟口处风速不大于10m/s。 

  6) 排烟口应采用常开型,排烟口沿走道方面附近空全出口边缘的最小水平距离不应小于1. 5m。 

  ( 7) 排烟系统为两个以上防烟分区共用排烟时,只打开着火区排烟口,其它防烟分区排烟口关闭。排烟口与排风口必须联锁控制,即任何一个防烟分区的排烟口打开进行排烟时,其排风系统的所有排风口必须全部关闭。 

  4 结语 

  高层建筑地下车库工程的消防设计,面临着实地情况复杂、设计难点突出、工程防灾涉及面广等诸多问题。车库的防火设计,必须着眼于从大局出发,兼顾安全适用、提高技术的先进性、同时符合经济发展规律。地下汽车库防火设计中有关通风排烟设计的问题涉及的技术难点多,技术要求高,在消防设计审核中也是一大难点,是消防设计审核的难点,如何科学、合理、准确的对排烟设计进行计算,从而达到满足地下车库消防设计的要求,必须将理论与实践相结合,不断探讨研究。 

  参考文献: 

   [1] 徐振伟.浅谈高层建筑地下车库通风排烟系统设计[J]. 才智. 2009 

   [2] 左振海,颜鹏程.地下汽车库通风与排烟设计探讨[J]. 制冷与空调. 2010 

   [3] 陈奇,万耀强. 地下车库的通风及防排烟系统设计研究[J]. 河南科技. 2010 

   [4] 曹玮.浅谈地下车库排烟与通风的设计[J]. 科技创新导报. 2010 

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