梁海嵘(华蓝设计(集团)有限公司,广西 南宁 530011)
地下汽车库诱导通风系统的设计初探
梁海嵘
(华蓝设计(集团)有限公司,广西 南宁 530011)
阐述平战结合防空地下车库通风、防排烟系统设计思路。通过案例分析传统风管机械通风方式和诱导通风结合防排烟的通风方式的技术特点、初投资和运行费用分析比较,肯定诱导通风方式在特殊底层高的地下车库的应用经济性。
诱导通风;防排烟;机械通风;经济性
对于地下车库, 解决通风和防排烟问题是设计的主要内容之一,所谓车库的通风,就是要排除汽车尾气和汽油蒸汽,送入新鲜空气。以便有害物(主要成分是一氧化碳)的含量稀释到国家规定的卫生标准要求。防排烟就是满足火灾时的排烟要求,以保证火灾发生时迅速排除滞留烟气,限制烟气的扩散,保证人员和车辆安全撤离现场,减少伤亡。在保证车库良好的通风效果前提下,降低整个地下车库通风系统的运行能耗显得尤为重要。以下笔者结合案例对地下汽车库诱导通风结合防排烟系统设计做分析。
诱导通风系统包括送风风机、多台诱导风机和排风风机,其中诱导风机由超薄箱体、低噪音前向多翼离心风机、可任意调节方向的喷嘴三部分组成。送风机提供新鲜空气,诱导风机将室内空气与之充分混合后,沿一定方向到达排风口,由排风机排出。
诱导通风系统的特点:
(1)节省空间,减少土建投资
一般诱导风机箱体仅250mm高,在梁间布置,直接吊挂于楼板下,可降低地下汽车库设计层高约400mm,减少地下工程开挖费用和混凝土浇筑费用,使室内空间开阔,布局简洁美观。
(2)施工简单,减少安装费用
诱导风机体积小,重量轻,无需接管;安装形式多样,纵吊、横吊、壁挂式均可;单相220V电源,配线简易。
(3)管理方便,节省运行费用
由于没有管路阻力损失,送、排风风机所需风压低,使风机电机功率大幅下降。诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴,噪音较低,所用的高品质无油式轴承电机无需定期添加润滑油,维修量很小。
(4)通风效果好
诱导通风系统能够有效扰动周围空气,不易产生死角。当出现有害物滞留时,可随时方便地调整喷嘴方向,以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀,混合效果好,有害物经充分稀释后平均浓度低。即使送、排风风机停止运行,诱导风机单独运行也能使空气流动。
某工程地下车库层高3.3m,结构梁下净高2.5m。分别采用常规排风管在车库梁下布置方案(方案1)和采用诱导通风器与主排风机联合运行系统方案(方案2)进行分析。
3.1 两种方案的室内风环境仿真模拟
图1和图2是分别采用常规排风管布置方案和采用诱导通风机布置方案的计算机模拟室内风环境云量图。
图1 地下车库常规排风管系统风环境模拟图(方案1)
图2 地下车库诱导通风风环境模拟图(方案2)
从两幅图的通风环境仿真模拟情况看,由于每个诱导通风器的三个风口气流方向可以360°调节,安装位置可以根据现场情况设置在结构梁底、设备管道底或结构顶板底,灵活布置,气流扰动效果良好,车库内部全面通风换气,较少出现气流停滞死角。而常规排风管布置会占据车库梁下空间400~500mm,导致净高不够影响车库正常使用,视觉有压抑感,同时未布置风管区域仍会出现气流停滞死角,通风效果不如诱导通风器与主排风机联动系统方案。
3.2 两种方案的经济分析
(1)两种方案使用条件
①方案1—常规机械送、排风兼防排烟系统
排风(烟)机选用四台低噪声风机箱,每台排风(烟)量为L=20390m3/h,N=7.5kW,排风主风管截面尺寸是1500 ×400mm(风速取10m/s),整个防火分区均匀布置排风口。送风机也选用四台低噪声风机箱,连接短风管,仅在进风机房隔墙处设置送风口。此防火分区平时开启送、排风系统机械通风,改善地下停车场空气品质,火灾时,继续运行送、排风系统,转为排烟。车库布置风管后净高仅为2m,刚刚达到停车位净高不低于2m的要求,车道净高要求不低于2.2m,因此排风管必须尽量布置在停车位上,部分区域由于净高的要求,排风管不能通达,排风效果不理想。
②方案2—无风管诱导型通风与防排烟相结合系统
送风机台数和型号参数与方案 1相同,排风(烟)机台数仍选用四台低噪音风机箱,风量相同,在排风机房隔墙处设置排风口,风机风压减少,电功率相应减少,为N=5.5kW。排烟管布置只考虑排烟口距离最远点不大于30即可,金属排烟管风速最大可取 20m/s,风管厚度仅为200mm,风管管材耗量减少。在根据气流路线设置了诱导通风器,每台120W,共21台,直接吊装于结构梁间楼板下,视觉整齐美观,不占用空间。
(2)初投资比较
初投资比较见表1。
表1 两种方案初投资比较
(3)运行费用比较
运行费用比较见表2。
表2 两种方案运行费用比较
(1)通过两个方案初投资和年运行费用比较可知,方案1虽然初投资低于方案 2 ,如果考虑由于层高的降低减少土建费用,则方案1的初投资是高于方案2的,而运行费用方案1高于方案2,因此采用诱导型通风结合防排烟系统的方案是经济可行,对于层高低的地下车库可以推广实施。
(2)平时的排风系统和消防时的防排烟系统合并设置时,通常防排烟系统风量比排风系统风量大,风机应选用排烟、排风双速风机,火灾专用的排烟口与平时排风口的联动转换需要阐述清楚。能利用自然补风条件时应优先采用自然补风方式,与建筑专业、水专业配合,在平时作为车库的防空地下室的汽车出入口处设置自动喷淋灭火系统,不必在坡道处设防火卷帘门,不需设置机械补风系统,可降低工程造价。
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)[M].北京∶中国建筑工业出版社,2008.
[2] 中国建筑科学研究院.GB50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京∶中国建筑工业出版社,2012.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50016-2014 建筑设计防火规范[S].北京∶中国计划出版社,2014.
[4] 中华人民共和国公安部.GB50067-2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].北京∶中国计划出版社,2014.
Analysis of inductive ventilation systems design in the underground garage
It is elaborated that the ventilating and smoke preventing system was designed in the combination of peacetime and wartime underground garage. It is analysed the technical characteristics, initial investment and operation cost between the traditional wind pipe mechanical ventilation’smode and the ventilation way of inducing ventilation by some cases. It is certain that the application of ventilation mode in the special low storey underground garage is economical.
inductive ventilation; smoke prevention; mechanical ventilation; economical efficiency
TU92
A
1008-1151(2016)10-0032-02
2016-09-10
梁海嵘(1971-),女(壮族),广西武宣人,华蓝设计(集团)有限公司教授级高级工程师,硕士,研究方向为绿色建筑。