高层建筑地下汽车库排烟系统设计有关问题的探
发布时间：2015-07-08 09:21
摘要：本文主要针对高层建筑地下汽车库排烟系统实际运行过程中排烟口普遍存在抽力不足的情况，结合现场实际工作经验，从设计角度提出了个人的大胆的设计构思。
关键词：高层建筑；地下汽车库；排烟系统；排烟口
地下汽车库在高层建筑底部，处于半封闭状态，是一种特殊的地下室，库内流动或停泊的车辆排出废气多，且带有自燃性，极易发生火灾。一旦发生火灾，所带来的人身生命和财产损失将十分惨重。通过以往火灾事故现场调查中，绝大部分遇难者都是因为疏散不及时受热烟气窒息而死。因此，火灾初期，迅速及时排除火灾现场高温烟气，控制高温烟气的蔓延，提高疏散通道能见度，是保证人员及时疏散的关键所在。基于此，高层建筑地下汽车库作为火灾隐患较大的场所之一，设置 经济 合理的通风排烟系统尤为重要。
结合自身多年的现场消防工程质量监督、质量检测工作实践经验，地下汽车库排烟系统实际运行效果总体来说不容乐观，普遍存在排烟口抽力不足的情况。现从系统设计方面出发，针对高层建筑地下汽车库抽力不足现象，提出了几点粗浅见解，还望同行同事及专家多多支持和指教。
1设计参数依据
根据新颁布实施的gb50067-97《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》①以下简称《新车库规》第8.2.1条“面积超过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。”、第8.2.2条“设有机械排烟系统的汽车库，其每个防火分区的建筑面积不宜超过2000m2”、第8.2.4条“排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/h 计算 确定。”中规定，对照gb50045-95《高层民用建筑设计防火规范》②中相关规定，得出结论如下：地下汽车库应设排烟系统的条件从200m2放松至2000，防烟分区从500m2扩大到2000m2，排烟量从60m3/m2•h或120m3/m2•h减少到6h-1。
2排烟形式选用
显然，《新车库规》的颁布实施，为规范地下汽车库通风排烟系统采用共用系统奠定了基础。从节约投资出发，确定采用平时排风与火灾时排烟系统合用形式，补风采用由车道 自然 补风方式。 总结 几年来的现场实际检测经验，从保证排烟实际运行效果出发，建议采用如下排烟系统合用方式（详见图1）。
该系统排风口和排烟口分别设置，每个防烟分区布置一个排烟口。火灾发生时，报警主机接到火警信号后，发出控制信号，指令火灾发生区排烟支风管处排烟阀打开，进行排烟，同时电动关闭所有排风支管上70℃防火阀；当排烟支管处排烟阀温度达280℃时，熔断关闭；当排烟风机入口处排烟阀达280℃时，熔断关闭，同时联锁排烟风机关闭，停止排烟。该系统联动关系较为简单，排烟口布置合理，便于集中排烟，有效控制烟气的蔓延，排烟效果相对较好，系统初投资相对偏低，其不足之处就是风管系统相对较为复杂。
3防烟分区形象划分
根据《新车库规》规定，防烟分区面积扩大至2000m2（实际设计中以1000m2作为一个防烟分区较为合理），一般在建筑结构设计中已经考虑了防火分隔，一般一个防火分区面积在1000～2000m2之间，也就是说，事实上一个防火分区就相当于一个防烟分区。从挡烟角度（挡烟垂壁高度500～800mm）划分防烟分区，并没在任何实际意义，但从实现排烟效果要求方面，可以人为的把一个大的防烟分区内进行细分。因为火灾一般都是从局部火灾发生开始的，如何及时排除局部范围内产生的高温热烟气，控制烟气大范围蔓延，是排烟效果好坏的关键所在，所以进行合理的防烟分区形象划分显得尤为必要。所谓形象划分，就是人为的把一个防火分区合理的划分为若干小的排烟区域。根据《消防 科学 与技术》(2003年1月第1期)中模拟地下建筑物实体火灾现场测试数据分析结论，建议防烟分区形象划分以300～400m2为宜。
4排烟口排烟风量确定
本文所述排烟口排烟风量指的是防烟分区形象划分区域内的排烟量，即为该区域所有排烟口排烟量之和。排烟量越大，排烟效果越好，从 经济 实用性出发，排烟量以72m3/m2•h为适宜，但排烟量低于30m3/m2•h时，排烟效果较差。
5排烟口设置间距
根据 文献 [2]，烟气水平方向流动速度在0.3～0.6m/s,一般火灾发生后,排烟系统在1min内启动进行排烟,由此可见,火灾发生至排烟运行开始排烟这段时间,烟气蔓延水平距离在18～36m之间,考虑地下建筑物烟气水平蔓延速度相对较慢的特点,建议任意相邻排烟口间距以20m为宜。
6排烟风量确定
根据上述分析可知，排烟系统排烟风量实际就是防烟分区形象划分区域内排烟量，所以系统排烟量为21600～28800m3/h。根据文献[2]，排烟风量按6次/h 计算 确定，假设地下汽车库层高为3.0m，通过反算每个排烟系统负担的区域以1200～1600m2为适宜。实际设计中，系统排烟风量=防烟分区实际面积(m2)×车库层高(m)×换气次数（取6次/h）
7排烟风机选型
文献①颁布实施后，系统排风量和排烟量相近，对应管路阻力也相差无几。考虑到平时排风系统常年运行，从经济节能角度、长远利益出发，建议选用与普通风机工况相近、动力性能良好、压头适中(比普通风机压头略高)、高效、低噪、平时排风与火灾时排烟均适合的混流式风机。
另外，由于风机随着输送介质温度的提高，其风压呈下降趋势，通常样本上的参数是在标准大气压、20℃空气温度下测定，如介质条件发生变化，应按下列公式④修正风机风压:
分析式（1）可知，在排烟工况下风机压头要小于样本提供的压头。现取排烟工况为标准大气压条件下，排出烟气温度为100℃，则应配备标准大气条件下风机压头为ho=1.27h的排烟风机。
8结语
通过防烟分区形象进度划分，既满足了平时排风和火灾时排烟共用系统的经济可行性条件，同时也解决了以往共用系统中存在的排烟口抽力不足的情况，使整个系统更趋经济合理，美中不足的是联动关系及联动控制较为复杂。
参考 文献：
[1]gb50067-97,汽车库、修车库、停车库设计防火规范[s].
[2]gb50045-95,高层民用建筑设计防火规范[s].
[3]周谟仁.流体力学泵与风机[m].北京:
关键词：高层建筑；地下汽车库；排烟系统；排烟口
地下汽车库在高层建筑底部，处于半封闭状态，是一种特殊的地下室，库内流动或停泊的车辆排出废气多，且带有自燃性，极易发生火灾。一旦发生火灾，所带来的人身生命和财产损失将十分惨重。通过以往火灾事故现场调查中，绝大部分遇难者都是因为疏散不及时受热烟气窒息而死。因此，火灾初期，迅速及时排除火灾现场高温烟气，控制高温烟气的蔓延，提高疏散通道能见度，是保证人员及时疏散的关键所在。基于此，高层建筑地下汽车库作为火灾隐患较大的场所之一，设置 经济 合理的通风排烟系统尤为重要。
结合自身多年的现场消防工程质量监督、质量检测工作实践经验，地下汽车库排烟系统实际运行效果总体来说不容乐观，普遍存在排烟口抽力不足的情况。现从系统设计方面出发，针对高层建筑地下汽车库抽力不足现象，提出了几点粗浅见解，还望同行同事及专家多多支持和指教。
1设计参数依据
根据新颁布实施的gb50067-97《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》①以下简称《新车库规》第8.2.1条“面积超过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。”、第8.2.2条“设有机械排烟系统的汽车库，其每个防火分区的建筑面积不宜超过2000m2”、第8.2.4条“排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/h 计算 确定。”中规定，对照gb50045-95《高层民用建筑设计防火规范》②中相关规定，得出结论如下：地下汽车库应设排烟系统的条件从200m2放松至2000，防烟分区从500m2扩大到2000m2，排烟量从60m3/m2•h或120m3/m2•h减少到6h-1。
2排烟形式选用
显然，《新车库规》的颁布实施，为规范地下汽车库通风排烟系统采用共用系统奠定了基础。从节约投资出发，确定采用平时排风与火灾时排烟系统合用形式，补风采用由车道 自然 补风方式。 总结 几年来的现场实际检测经验，从保证排烟实际运行效果出发，建议采用如下排烟系统合用方式（详见图1）。
该系统排风口和排烟口分别设置，每个防烟分区布置一个排烟口。火灾发生时，报警主机接到火警信号后，发出控制信号，指令火灾发生区排烟支风管处排烟阀打开，进行排烟，同时电动关闭所有排风支管上70℃防火阀；当排烟支管处排烟阀温度达280℃时，熔断关闭；当排烟风机入口处排烟阀达280℃时，熔断关闭，同时联锁排烟风机关闭，停止排烟。该系统联动关系较为简单，排烟口布置合理，便于集中排烟，有效控制烟气的蔓延，排烟效果相对较好，系统初投资相对偏低，其不足之处就是风管系统相对较为复杂。
3防烟分区形象划分
根据《新车库规》规定，防烟分区面积扩大至2000m2（实际设计中以1000m2作为一个防烟分区较为合理），一般在建筑结构设计中已经考虑了防火分隔，一般一个防火分区面积在1000～2000m2之间，也就是说，事实上一个防火分区就相当于一个防烟分区。从挡烟角度（挡烟垂壁高度500～800mm）划分防烟分区，并没在任何实际意义，但从实现排烟效果要求方面，可以人为的把一个大的防烟分区内进行细分。因为火灾一般都是从局部火灾发生开始的，如何及时排除局部范围内产生的高温热烟气，控制烟气大范围蔓延，是排烟效果好坏的关键所在，所以进行合理的防烟分区形象划分显得尤为必要。所谓形象划分，就是人为的把一个防火分区合理的划分为若干小的排烟区域。根据《消防 科学 与技术》(2003年1月第1期)中模拟地下建筑物实体火灾现场测试数据分析结论，建议防烟分区形象划分以300～400m2为宜。
4排烟口排烟风量确定
本文所述排烟口排烟风量指的是防烟分区形象划分区域内的排烟量，即为该区域所有排烟口排烟量之和。排烟量越大，排烟效果越好，从 经济 实用性出发，排烟量以72m3/m2•h为适宜，但排烟量低于30m3/m2•h时，排烟效果较差。
5排烟口设置间距
根据 文献 [2]，烟气水平方向流动速度在0.3～0.6m/s,一般火灾发生后,排烟系统在1min内启动进行排烟,由此可见,火灾发生至排烟运行开始排烟这段时间,烟气蔓延水平距离在18～36m之间,考虑地下建筑物烟气水平蔓延速度相对较慢的特点,建议任意相邻排烟口间距以20m为宜。
6排烟风量确定
根据上述分析可知，排烟系统排烟风量实际就是防烟分区形象划分区域内排烟量，所以系统排烟量为21600～28800m3/h。根据文献[2]，排烟风量按6次/h 计算 确定，假设地下汽车库层高为3.0m，通过反算每个排烟系统负担的区域以1200～1600m2为适宜。实际设计中，系统排烟风量=防烟分区实际面积(m2)×车库层高(m)×换气次数（取6次/h）
7排烟风机选型
文献①颁布实施后，系统排风量和排烟量相近，对应管路阻力也相差无几。考虑到平时排风系统常年运行，从经济节能角度、长远利益出发，建议选用与普通风机工况相近、动力性能良好、压头适中(比普通风机压头略高)、高效、低噪、平时排风与火灾时排烟均适合的混流式风机。
另外，由于风机随着输送介质温度的提高，其风压呈下降趋势，通常样本上的参数是在标准大气压、20℃空气温度下测定，如介质条件发生变化，应按下列公式④修正风机风压:
分析式（1）可知，在排烟工况下风机压头要小于样本提供的压头。现取排烟工况为标准大气压条件下，排出烟气温度为100℃，则应配备标准大气条件下风机压头为ho=1.27h的排烟风机。
8结语
通过防烟分区形象进度划分，既满足了平时排风和火灾时排烟共用系统的经济可行性条件，同时也解决了以往共用系统中存在的排烟口抽力不足的情况，使整个系统更趋经济合理，美中不足的是联动关系及联动控制较为复杂。
参考 文献：
[1]gb50067-97,汽车库、修车库、停车库设计防火规范[s].
[2]gb50045-95,高层民用建筑设计防火规范[s].
[3]周谟仁.流体力学泵与风机[m].北京:
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