地下车库的通风、排烟设计体会

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[摘要]本文通过对地下车库通风、排烟设计中一些问题的分析，提出了作者的看法以及应采取的具体措施。

[关键词]地下车库通风、排烟风机、排烟阀、排风口   目前，特别是我国加入WTO以来，城市汽车的数量迅猛增加，地下车库的设计项目也愈来愈多。几乎每建设一个住宅小区，就会建设一个地下车库。另外地下汽车库作为高层建筑的一部分，其面积少则一层，多则数层，由于地下汽车库在高层建筑中处于半封闭状态，流动或停泊的汽车排出废气且带有可燃物，因此如何解决其通风与排烟，尤其是二者兼用等问题应引起暖通设计人员的高度重视。 遵循的设计规范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》(以下简称《汽规》)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《汽规》，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41118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”。《汽规》已经发布实施并且扩大了适用范围，其总则第11012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《汽规》。 地下车库排风量、排烟量的确定地下车库通风系统的设计中，一个基本参数就是平时排风量的确定。多年来，按不低于6h-1换气次数估算排风量，已被设计人员接受。而其它的计算方法(如以单位车库的地面面积的新鲜空气补充量来确定通风量和以每一辆开动的汽车每分钟应有的通风量来确定通风量)均因为找不到准确可靠的计算数据加以采用而无法实行。在进行通风量的计算过程中，有关车库的高度宜取其净高。按照《汽规》规定以不小于每次小时6次的换气次数来确定排烟量，这是毫无疑问的。这样地下车库最小排烟量与最小排风量就取得了完全一致，但它们目的却不一样，前者是为迅速排出烟气，保证人员车辆安全疏散和控制火灾蔓延；而后者是为了控制库内废气浓度，确保人员健康。这样两个系统就可以合二为一了，这给简化系统、简化设计、方便运行控制等各方面带来的好处是显而易见的。具体来说在防烟分区内(通常在2000m2以内)设风机一台，平时排风与火灾排烟均运行，系统风量按火灾时排烟量确定，风机前设一常开、280℃自动关闭的排烟防火阀。 防烟分区划分地下车库防火分区最大允许建筑面积一般情况，对于一、二级耐火等级的建筑，该最大允许面积为2000m2(而《高规》地下室防火分区规定为500m2)，且如库内设有自动灭火系统时，面积还可增加一倍。由于防烟分区不能跨越防火分区，所以防烟分区最大建筑面积亦可达到2000m2(见《汽规》第81212条)，而现行《高规》只是500m2。防烟分区面积的增大自然减少了车库内排烟系统的数量。例如，面积不超过2000m2的车库，现在只设一个排烟系统就可以了，而按《高规》，要设4个系统。相比之下，设计、施工、运行管理都简便多了。 地下车库通风、排烟系统的系统设计地下车库通风、排烟系统一般由风口、风道、风阀、风机及消防自控系统组成。当某一防烟分区发生火灾时，消防控制中心向该分区的风口及其余分区的风口发送电信号，根据不同的系统形式，各防烟分区的风口以不同的方式动作，最终达到排除火灾地区烟气的目的。地下车库排风、排烟系统在工程中经常采用以下几种模式。   当水中存在一定量Cl-，碳钢不可能钝化，提高水流速度会加快氧到金属表面的速度，同时又能及时带走金属表面的腐蚀产物，增加了碳钢的腐蚀速度。另外，过大的流速会造成金属破坏，产生冲击腐蚀。比如:碳钢在相同成分的静止水中的腐蚀速度011mm/a；而在流速为3m/s时，腐蚀速度将达到0175mm/a；但是当水流速度低于013m/s时，腐蚀产物和污垢的沉淀加剧，造成垢下腐蚀。对于停热期间的供热管网，水处于静止状态，除表面腐蚀外，垢下腐蚀的危险增加。因此，停热后管网的防腐工作更为重要。215盐的浓度水中含盐量增加，导电能力也随之增加，故腐蚀速度提高，这种趋向要一直延续到盐的浓度高到使水中溶解氧降低时才会改变。供热系统用的水是软化水，而不是脱盐水，随着供热水的不断浓缩，盐浓度的影响仍不可忽视。供热管网的防腐措施供热管网的腐蚀按其腐蚀部位来划分可分为管道外腐蚀和管道内腐蚀。其中，管道的外腐蚀主要由管道的保温层、防水层结构性质及管道所处的环境决定；管道的内腐蚀由管内介质的状态参数和运行参数制约。下面按管道的外腐蚀、内腐蚀分别论述其防腐措施。供热管网的外防腐措施选择吸水性小的保温材料。管道处于含湿量大的环境时，保温材料因吸水导热系数增大，热损失增高；另外，保温材料因水的作用产生电解质对管道进行外腐蚀，因此在选 择保温材料时，要注意其吸水性。管道保温层外应加设安全可靠的防水层，防止环境中的水汽渗入保温层，引起金属腐蚀。管网采暖地沟敷设时，必须保持地沟干燥，地沟要设置必要的排水设施，并且定期通风，以减少地沟中的含湿量。提高供热介质的温度。当管道被介质加热到100℃以上时，保温层中的水分就会排至空气中，以降低热损失或减少管道腐蚀。但是介质温度提高后，在一定范围内会增大管网的内腐蚀，所以在提高温度前，应先进行经济分析再确定最佳介质温度。供热管网的内防腐措施降低水中溶解氧的浓度，达到水质标准。从前面分析可以看出，氧腐蚀是管网腐蚀的最主要原因，因此，必须将除氧系统有效投入。确保管网中水的pH值在规定范围内。控制水的温度，使之避开腐蚀的最大值区域。降低系统的失水率，以减少系统的补水量，降低因补水的水质原因而引起的腐蚀。供热管网停热期间采用湿式保养。停热后，将系统中充满杂质、浑浊的循环水放掉，重新充入经过化学处理、除氧的软化水，然后关闭系统进行保养。如果有条件的，可在水中加缓蚀剂，如HL-911、HL-912等，防腐效果更佳。 排风、排烟管道合用，排风、排烟风口合用的系统。这种系统优点是排风均匀，排烟点到位，便于及时排烟，缺点是排风与排烟转换全部靠风口完成，故自动控制的风口数量多，控制系统复杂，因而造价较高，该系统由于控制环节多，可靠性亦差。排风、排烟管道合用，单独设置排风风口和排烟风口的系统。这种系统中每个防烟分区设排烟风口，只有必要部分设置电动排风口。火灾时关闭所有排风口，排烟口根据消防控制室指令打开排烟。这种系统优点在于控制较模式①简单可靠，一般为节省造价尽量减少电动排风口，但这样有可能造成排风效果较差，造成通风死角。排风、排烟干管合用，支管功能分开的系统。这种系统干管上不装风口或只装排烟时一次性关闭的排风口，支管上设带有电动防烟调节阀的排风支管或排烟支管，日常排风和火灾的排烟靠切换相关阀门来实现。这种系统较模式①、②电动风阀数量少很多，但由于设置了双重支管，风管造价高，占用空间也多。排风、排烟干管合用，支管功能共用的系统。这种系统干管上不装排风或排烟口，只在每个防烟分区设一支管，支管上设置可自动复位的防烟防火阀及排风口和排烟口。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。排烟口的设置应符合《高规》第81415条“防烟分区内的排烟口最远点水平距离不应超过30m”的规定。这种系统较模式③造价较省，由于控制环节少，其可靠性也很高，但必须注意的是风管截面同时满足排烟与排风的要求。送风系统按《汽规》第81217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6h-1计算时，送风量相当于3h-1换气次数。很多资料表明，排风量不小于6h-1换气次数时，送风量不小于5h-1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，5h-1换气的平时送风量也能满足不小于3h-1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6h-1换气次数的情况下，相应的机械进风系统的送风量按5h-1换气次数确定是适宜的。北方寒冷地区有保温要求时，在计算通风量同时应进行热负荷计算。由于排风量大，热量散失多，宜采用节能措施:如热回收装置(转轮、套装风道)、电动车库大门、热风幕等。 结论：总之，汽车库通风系统采用排风、排烟合用系统方式，在技术上具有先进性，若系统布置合理，不仅可以减少管道数量，节约空间，也可减少施工工程量，节约投资。另外排风、排烟合用系统自动控制技术要求较高，排烟与排风工况之间的转换情况多样，使用时，应根据不同的情况，选择合理的系统方式，尽可能降低自动控制系统的复杂程度，提高通风、排烟系统的可靠性。