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高層建筑汽車庫(kù)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)問(wèn)題的探討
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來(lái)源：
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時(shí)間：
2010/9/8 15:33:00
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地下汽車庫(kù)在高層建筑底部，處于半封閉狀態(tài)，是一種特殊的地下室，庫(kù)內(nèi)流動(dòng)或停泊的車輛排出廢氣多，且?guī)в凶匀夹裕瑯O易發(fā)生火災(zāi)。一旦發(fā)生火災(zāi)，所帶來(lái)的人身生命和財(cái)產(chǎn)損失將十分慘重。通過(guò)以往火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中，絕大部分遇難者都是因?yàn)槭枭⒉患皶r(shí)受熱煙氣窒息而死。因此，火災(zāi)初期，迅速及時(shí)排除火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)高溫?zé)煔猓刂聘邷責(zé)煔獾穆樱岣呤枭⑼ǖ滥芤?jiàn)度，是保證人員及時(shí)疏散的關(guān)鍵所在。基于此，高層建筑地下汽車庫(kù)作為火災(zāi)隱患較大的場(chǎng)所之一，設(shè)置經(jīng)濟(jì)合理的通風(fēng)排煙系統(tǒng)尤為重要。
結(jié)合自身多年的現(xiàn)場(chǎng)消防工程質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量檢測(cè)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，地下汽車庫(kù)排煙系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果總體來(lái)說(shuō)不容樂(lè)觀，普遍存在排煙口抽力不足的情況。現(xiàn)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面出發(fā)，針對(duì)高層建筑地下汽車庫(kù)抽力不足現(xiàn)象，提出了幾點(diǎn)粗淺見(jiàn)解，還望同行同事及專家多多支持和指教。
1設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)
根據(jù)新頒布實(shí)施的GB 50067-97《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車庫(kù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》①以下簡(jiǎn)稱《新車庫(kù)規(guī)》第8.2.1條“面積超過(guò)2000 m2的地下汽車庫(kù)應(yīng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。機(jī)械排煙系統(tǒng)可與人防、衛(wèi)生等排氣通風(fēng)系統(tǒng)合用。”、第8.2.2條“設(shè)有機(jī)械排煙系統(tǒng)的汽車庫(kù)，其每個(gè)防火分區(qū)的建筑面積不宜超過(guò)2000 m2”、第8.2.4條“排煙風(fēng)機(jī)的排煙量按換氣次數(shù)不小于6次/h計(jì)算確定。”中規(guī)定，對(duì)照GB 50045-95《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》②中相關(guān)規(guī)定，得出結(jié)論如下：地下汽車庫(kù)應(yīng)設(shè)排煙系統(tǒng)的條件從200 m2放松至2000，防煙分區(qū)從500 m2擴(kuò)大到2000 m2，排煙量從60 m3/m2?h或120 m3/m2?h減少到6h-1。
2排煙形式選用
顯然，《新車庫(kù)規(guī)》的頒布實(shí)施，為規(guī)范地下汽車庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)采用共用系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。從節(jié)約投資出發(fā)，確定采用平時(shí)排風(fēng)與火災(zāi)時(shí)排煙系統(tǒng)合用形式，補(bǔ)風(fēng)采用由車道自然補(bǔ)風(fēng)方式。總結(jié)幾年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，從保證排煙實(shí)際運(yùn)行效果出發(fā)，建議采用如下排煙系統(tǒng)合用方式（詳見(jiàn)圖1）。
該系統(tǒng)排風(fēng)口和排煙口分別設(shè)置，每個(gè)防煙分區(qū)布置一個(gè)排煙口。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，報(bào)警主機(jī)接到火警信號(hào)后，發(fā)出控制信號(hào)，指令火災(zāi)發(fā)生區(qū)排煙支風(fēng)管處排煙閥打開(kāi)，進(jìn)行排煙，同時(shí)電動(dòng)關(guān)閉所有排風(fēng)支管上70℃防火閥；當(dāng)排煙支管處排煙閥溫度達(dá)280℃時(shí)，熔斷關(guān)閉；當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)入口處排煙閥達(dá)280℃時(shí)，熔斷關(guān)閉，同時(shí)聯(lián)鎖排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉，停止排煙。該系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)關(guān)系較為簡(jiǎn)單，排煙口布置合理，便于集中排煙，有效控制煙氣的蔓延，排煙效果相對(duì)較好，系統(tǒng)初投資相對(duì)偏低，其不足之處就是風(fēng)管系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜。
3防煙分區(qū)形象劃分
根據(jù)《新車庫(kù)規(guī)》規(guī)定，防煙分區(qū)面積擴(kuò)大至2000 m2（實(shí)際設(shè)計(jì)中以1000 m2作為一個(gè)防煙分區(qū)較為合理），一般在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮了防火分隔，一般一個(gè)防火分區(qū)面積在1000～2000 m2之間，也就是說(shuō)，事實(shí)上一個(gè)防火分區(qū)就相當(dāng)于一個(gè)防煙分區(qū)。從擋煙角度（擋煙垂壁高度500～800mm）劃分防煙分區(qū)，并沒(méi)在任何實(shí)際意義，但從實(shí)現(xiàn)排煙效果要求方面，可以人為的把一個(gè)大的防煙分區(qū)內(nèi)進(jìn)行細(xì)分。因?yàn)榛馂?zāi)一般都是從局部火災(zāi)發(fā)生開(kāi)始的，如何及時(shí)排除局部范圍內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)釤煔猓刂茻煔獯蠓秶樱桥艧熜Ч脡牡年P(guān)鍵所在，所以進(jìn)行合理的防煙分區(qū)形象劃分顯得尤為必要。所謂形象劃分，就是人為的把一個(gè)防火分區(qū)合理的劃分為若干小的排煙區(qū)域。根據(jù)《消防科學(xué)與技術(shù)》(2003年1月第1期)中模擬地下建筑物實(shí)體火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析結(jié)論，建議防煙分區(qū)形象劃分以300～400m2為宜。
4排煙口排煙風(fēng)量確定
本文所述排煙口排煙風(fēng)量指的是防煙分區(qū)形象劃分區(qū)域內(nèi)的排煙量，即為該區(qū)域所有排煙口排煙量之和。排煙量越大，排煙效果越好，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用性出發(fā)，排煙量以72m3/m2•h為適宜，但排煙量低于30m3/m2•h時(shí)，排煙效果較差。
5排煙口設(shè)置間距
根據(jù)文獻(xiàn)[2]，煙氣水平方向流動(dòng)速度在0.3～0.6m/s,一般火災(zāi)發(fā)生后,排煙系統(tǒng)在1min內(nèi)啟動(dòng)進(jìn)行排煙,由此可見(jiàn),火災(zāi)發(fā)生至排煙運(yùn)行開(kāi)始排煙這段時(shí)間,煙氣蔓延水平距離在18～36m之間,考慮地下建筑物煙氣水平蔓延速度相對(duì)較慢的特點(diǎn),建議任意相鄰排煙口間距以20m為宜。
6排煙風(fēng)量確定
根據(jù)上述分析可知，排煙系統(tǒng)排煙風(fēng)量實(shí)際就是防煙分區(qū)形象劃分區(qū)域內(nèi)排煙量，所以系統(tǒng)排煙量為21600～28800m3/h。根據(jù)文獻(xiàn)[2]，排煙風(fēng)量按6次/h計(jì)算確定，假設(shè)地下汽車庫(kù)層高為3.0m，通過(guò)反算每個(gè)排煙系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的區(qū)域以1200～1600m2為適宜。實(shí)際設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)排煙風(fēng)量=防煙分區(qū)實(shí)際面積(m2)×車庫(kù)層高(m)×換氣次數(shù)（取6次/h）
7排煙風(fēng)機(jī)選型
文獻(xiàn)①頒布實(shí)施后，系統(tǒng)排風(fēng)量和排煙量相近，對(duì)應(yīng)管路阻力也相差無(wú)幾。考慮到平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)常年運(yùn)行，從經(jīng)濟(jì)節(jié)能角度、長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，建議選用與普通風(fēng)機(jī)工況相近、動(dòng)力性能良好、壓頭適中(比普通風(fēng)機(jī)壓頭略高)、高效、低噪、平時(shí)排風(fēng)與火災(zāi)時(shí)排煙均適合的混流式風(fēng)機(jī)。
另外，由于風(fēng)機(jī)隨著輸送介質(zhì)溫度的提高，其風(fēng)壓呈下降趨勢(shì)，通常樣本上的參數(shù)是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、20℃空氣溫度下測(cè)定，如介質(zhì)條件發(fā)生變化，應(yīng)按下列公式④修正風(fēng)機(jī)風(fēng)壓:
分析式（1）可知，在排煙工況下風(fēng)機(jī)壓頭要小于樣本提供的壓頭。現(xiàn)取排煙工況為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，排出煙氣溫度為100℃，則應(yīng)配備標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下風(fēng)機(jī)壓頭為Ho=1.27H的排煙風(fēng)機(jī)。
8結(jié)語(yǔ)
通過(guò)防煙分區(qū)形象進(jìn)度劃分，既滿足了平時(shí)排風(fēng)和火災(zāi)時(shí)排煙共用系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性條件，同時(shí)也解決了以往共用系統(tǒng)中存在的排煙口抽力不足的情況，使整個(gè)系統(tǒng)更趨經(jīng)濟(jì)合理，美中不足的是聯(lián)動(dòng)關(guān)系及聯(lián)動(dòng)控制較為復(fù)雜。
參考文獻(xiàn)：
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[2]GB 50045-95,高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].
[3]周謨?nèi)?流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)[M].北京:中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社,1981.
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