高层建筑地下车库通风与消防排烟设计

 　    摘要：目前我国许多城市大量兴建高层建筑，并且随着经济的发展，我国城市汽车的拥有量迅猛增加，所以高层建筑地下停车库的设计项目也迅速增多，地下车库的通风排烟问题，尤其是二者兼用等问题越来越受到暖通设计人员的普遍关注。本文首先说明了设计依据的选取，然后详细阐述了高层建筑地下车库通风与消防排烟设计的相关要点。 

　　关键词：高层建筑；地下车库；通风；防排烟；送风 

　　一、设计依据的选取 

　　地下车库的设计依据应该以《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（以下简称《库规》）为主，此规范于 1997 年 10 月 5 日由国家技术监督局与建设部联合发布，并于 1998年5月1日起实施。这本强制性国家标准的颁布对于地下车库排烟设计而言，有着十分重要的意义。因为它解决了地下停车库通风、排烟设计的难题，即扩大了防火分区面积及防烟分区面积；改变了暖通人员对地下车库排烟设计的习惯和思路和作法，使设计大大简化，可使车库日常排风和火灾排烟简单合一，减小排烟量。 

　　位于高层建筑内的地下车库，也应当遵循《库规》，因为虽然高层建筑内的地下车库属于《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）的范畴，但《高规》第 4.1.8 条已明确指出：“设在高层建筑内的汽车停车库，其设计应符合现行国家标准《汽车库设计防火规范》的规定”。《库规》已经发布实施并且扩大了适用范围，其总则第 1.0.2 条的条文说明是明确指出该规范适用于“高层民用建筑所属的汽车库和人防地下车库”。因此，暖通设计人员在进行地下车库的通风、排烟设计时应执行《库规》。 

　　二、高层建筑地下车库通风与消防排烟设计相关要点 

　　（一）地下车库排烟与排风系统合二为一 

　　地下停车库排风的目的是稀释有害物质满足卫生要求的允许浓度，即排风量的计算与有害物的散发量和散发时的浓度有关，与房间的容积并无确定的关系。举例来说，两个散发情况相同且平面布置和大小也相同，只是层高不同的车库，按有害物稀释计算的排风量是相同的，但按换气次数计算出的排风量是不同的。正因为如此，理论上应按稀释浓度计算，但实际上因为稀释浓度计算理论的不成熟，设计人员很难找到准确可靠的数据加以采用，所以一般都采用换气次数来计算排风量。“一般排风量不小于6次/h，送风量不小于5次/h”。这与“新库规”中规定的排烟量不小于6次/h的规定相吻合，这符合“新库规”中排风、排烟系统的合二为一的要求。 

　　（二）自然通风 

　　“新库规” 第 8.2.1 条规定：面积超过 2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。当面积小于2000m2，应优先采用自然通风方式，采用自然通风方式的车库，应保证自然排烟口的净面积不小于车库面积的2%，自然排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。值得注意的是，在计算自然排烟口面积时，设计人员往往把车库入口的面积计算在内，但是实际工程中，车库入口往往设置了防火卷帘，着火后，防火卷帘动作，入口便起不了自然排烟的作用，致使自然排烟口面积达不到建筑面积的 2%要求，因此，在计算自然排烟口面积时一定要考虑到这一点。自然排烟方式的优点是构造简单、经济、运行维修费用低；排烟口可以兼做平时通风换气用。缺点是排烟效果受室外气温、风速、风向的影响，特别是排烟口设置在上风向时，不仅排烟效果大大降低，还可能出现烟气倒灌现象。 

　　（三）机械排烟 

　　当车库建筑面积大于2000m2时，就必须采用机械排烟方式。设有机械排烟系统的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。一般把平时通风系统和排烟系统做成一套系统。 

　　1、排风量与排烟量的确定 

　　火灾发生后所产生的烟气会弥漫整个地下车库，需要很快将其排放出去。《新库规》规定按房间整个容积的6倍确定排烟量。而平时排风量的确定依据有所不同，因为排风目的是稀释有害物以满足人员身体健康要求的允许浓度。也就是说，排风量的计算与有害物的散发量及散发时的浓度有关，而与房间容积无确定的数量关系。《新库规》对于排烟量的规定是按照换气次数进行的，换气次数的规定主要是在保证在地下车库的相关人员和车辆安全的前提之下，迅速地排出烟气，控制火势的蔓延。 

　　2、排风口和排烟口的设置 

　　众所周知烟气密度较小，火灾发生后烟气一般分布在车库的上方，因此，排烟口应布置在车库上方。而过去通常采用的平时排风口的设置做法是：排风口在车库的上部和下部均应布置，且宜使从上部排出风量的 1/3，而从下部排风量的 2/3。 

　　通过对我国高层建筑地下车库调查结果的分析可知，通风排烟设计往往达不到应有的效果，在实际的运行过程达不到设计要求中车库从上部排出风量的 1/3，而从下部排风量的 2/3 的规定。为了更加迅速高效地排除车库内的废气和烟气，就应该分析地下车库的气流组织。 

　　首先，汽车尾气中排放出大量的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物、碳烟等有害气体。而尾气的排放温度可高达 500 摄氏度，这样高温会使排放气流产生很大的浮力，有害气体很难滞留在车库底部。 

　　其次，有害气体的排放都是在发动机在工作时中产生的，而发动机工作时汽车处于行驶状态，车库的气流随着车子运动处于强烈扰动状态，尾气处于涡流之中，则排放物一般不会沉积于车库底部。 

　　此外，高层建筑的地下车库一般只停放小型轿车，车库净高只要不低于 2.2m，假如这样的高度上下都布置风口，不便于施工，有时根本没有空间。 

　　由此可见，地下车库应该采用全部排风量均从上部排出的方案，将排风口全部布置在车库的上部，则既满足火灾时的排烟要求，也能满足日常的排风的要求，不需要任何切换。 

　　3、排烟风机的选择 

　　在车库防排烟设计中，由于车库管线较多，往往把平时排风系统和排烟系统做成一个系统。排风排烟风机应选用高温防爆轴流风机，它既能满足平时通风，又能满足在 280℃烟气下运行 30min 的要求。排风排烟风机可以设置一台双速 

　　高温防爆轴流风机，平时为低速运转，火灾时高速运行。 

　　（四）送风系统 

　　按《库规》第 8.2.7 条规定“同时设置进风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%”。当排烟量按换气次数6次/h 计算时，送风量相当于3次/h 换气次数。很多资料表明，排风量不小于6次/h 换气次数时，送风量不小于5次/h 换气次数，这一送风量可以满足需要又不至于使车库内负压过大。当然，5次/h 换气的平时送风量也能满足不小于于3次/h的防火送风量的要求。所以对于合用的机械排烟、排风系统，在其排风量取为6次/h 换气次数的情况下，相应的机械进风系统的送风量按 5次/h换气次数确定是适宜的。 

　　严寒地区的地下停车场通风设计，应充分考虑排风的热回收问题。地下停车场的通风系统的排风量和送风量很大，加热补风用能量十分可观，在可能条件下，应尽可能用排风的废热来预热新风，这是十分有意义的节能措施。另外，在条件许可时，可考虑利用地面上的商场、开敞式办公室等公共建筑的空调排风作为地下停车场的补风系统。严寒地区的地下停车场的进出口处应设置大门空气幕，并应注意大门空气幕的防冻问题。 

　　结语 

　　综上，高层建筑地下车库的设计应严格遵守新的车库防火规范，设计时还应该从各方面综合考虑，这样设计出的系统才能既安全、经济又便于管理。不管采用传统的风管通风系统还是采用诱导通风系统，都各有利弊，应结合工程实际，在满足消防排烟规范的要求的前提下，选择合适的方案。 

　　参考文献： 

　　[1]汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067-97[S].中国建筑工业出版社，1998. 

　　[2]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2005年版）[S].中国计划出版社，2005. 

　　[3]高国泉.浅谈高层建筑地下车库通风排烟系统设计[J].中小企业与科技，2011.4.