某住宅地下车库暖通设计

梁村民 高再萍

(1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041； 2.保利(成都)实业有限公司，四川 成都 610041)

某住宅地下车库暖通设计

梁村民1高再萍2

(1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041； 2.保利(成都)实业有限公司，四川 成都 610041)

介绍了某住宅小区地下室车库通风与排烟的设计方法和特点，说明了地下车库暖通设计中需注意的几个问题，重点阐述了地下车库通风的三种计算方法，提出了符合该住宅小区的最优暖通设计方案。

车库，通风量，排烟系统，换气次数法

0 引言

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，越来越多的私家车进入了千家万户，据不完全统计，截止到2015年年底,我国平均每百户有31辆私家车，如此庞大的私家车拥有量必然带来停车的问题，为了解决这样的问题，满足人们停车的需求，现在越来越多的建筑都在修建地下停车库，与此配套的通风、排烟等问题也越来越引起人们的重视。

本文针对某住宅小区，对地下室车库的通风系统的几种计算方法进行了介绍，比较出最适合本工程的计算方法，根据计算结果与车库排烟量进行对比，选择合适的通风兼排烟的运行方式。

1 工程概况

本工程位于四川某地，地上为高层住宅和商业街，地下1层为汽车库和设备用房，地下室建筑面积51 000 m2，共13个防火分区，停车共计1 414辆，均为单层停放。由于防排烟系统均按照防火分区设置，因此本工程防排烟系统选择一个典型的防火分区进行分析，选取的防火分区面积为3 917 m2，该防火分区停车数量为131辆。该车库的设计特点如下：1)出地面的风井均靠着出地面的山墙设置，地下室防排烟机房均设在剪力墙不能设置车位的位置，同时兼顾地下室变配电房、水泵房等设备用房的通风；2)管线多，因为只有1层地下室，设备用房均设置在地下1层，车库通风的管道不可避免的和给排水管道、喷淋管道、电气桥架等打架，在设计过程中和其他专业进行配合设计，选择最优的管道路线。由于在汽车的运行过程中会产生较多的一氧化碳及其他污染气体等汽车尾气,因此地下车库必须要设置良好的通风措施,否则将会影响库内人员的健康。地下室主要的有害气体是一氧化碳,氮氧化合物,汽油蒸汽等有害气体,而通风设计是为了稀释车库中的这些有害气体，使这些有害气体排出室外,室外清洁的风进入到车库,保持库内的气体满足国家和地方的规范、卫生防疫中限制的卫生标准要求；排烟设计主要是在发生火灾的时候使车库内的烟气排出室外,方便汽车库的人员和车辆的疏散,同时还能保证消防人员及时进入灭火、控制火势蔓延。

2 车库通风量的计算

对于车库通风量的计算，设计中常用的有三种计算方法：换气次数法、稀释浓度法和单车排风量法。JGJ 100—2015车库建筑设计规范中第7.3.4条：对于设有机械通风系统的机动车库，机械通风量应按容许的废气量计算，且排风量不应小于按换气次数法或单台机动车排风量法计算的风量。

2.1 换气次数法

换气次数法即以汽车库容积的若干倍作为通风量，当采用换气次数法计算停放单层汽车的车库排风量时相关参数按JGJ 100—2015车库建筑设计规范中第7.3.4条规定选取：商业类建筑6次/h；住宅类建筑4次/h；其他类建筑5次/h。当层高小于3 m时，按照实际层高计算换气次数；当层高大于或者等于3 m时，按照3 m层高计算换气体积。

2.2 稀释浓度法

稀释浓度法即稀释库内汽车排放污染物中CO浓度不超过规范规定的允许值。规范规定对于停车库为双层的或者多层的(部分或者全部)，应按稀释浓度法对汽车库的通风量进行计算；而对于全部是单层的停车库，宜按照稀释浓度法计算。

当民用建筑的地下汽车库中只停放小型车辆，采用稀释浓度法计算排风量时，建议采用式(1)～式(3)：

(1)

其中，L为车库通风量，m3/h；G为车库内产生的CO量，mg/h；y1为规范规定车库内CO的最大允许浓度，一般取值为30 mg/m3；y0为自然界大气中CO的平均取值浓度，由于各地经济发展,地理位置的不同,所以各地的取值也是不同的，典型城市的取值一般为2 mg/m3～3 mg/m3。

地下室汽车库内排放的CO量的多少与很多因素都有关系。一般情况下公共建筑以及住宅建筑的地下汽车库大多数按停放轿车进行的设计。但各轿车的品牌,大小,启动时间等都是不一样的,因此每辆车的排气量也不一样，为了简化计算可采用一个平均值。

车库内CO的总排风量计算公式如下：

G=My

(2)

其中，M为排出CO气体的总量，m3/h；y为简化计算中,典型汽车排放气体的平均浓度，为了简化计算通常情况下取定值:55 000 mg/m3。

M=(T1/T0)·m·t·k·n

(3)

其中，n为车库内的设计总车位数；k为1 h内出入车数与设计车位数之比，也称车位利用系数，此值与车库所服务的建筑业态密切相关，一般取0.5～1.2；t为车库内汽车从启动到离开车库的运行时间，一般取2 min～6 min；m为1台汽车单位时间产生的排气量，一般情况下取1.2 m3/(h·台)～1.5 m3/(h·台)；T1为车库内汽车的排气温度，一般情况下排气温度取500 ℃,标准温度为500+273=773 K；T0为车库内的室内温度，一般情况下市内温度取20 ℃,标准温度为20+273=293 K。

这些参数需根据工程情况具体选取，一般来说，取m=1.2 m3/(h·台)，t=6 min 均可满足设计要求。需要说明的是，k值选取时需要根据建筑类型选取，对于写字楼、办公楼、住宅等时间段相对固定,进出车辆不频繁的地方取较低值，而对于商场,汽车站等人流量比较大,汽车出入频繁的场所取较高值，本项目为纯住宅小区,车位利用系数k=0.5。

2.3 单台机动车排风量法

当采用单台机动车排风量法计算停放单层汽车的车库排风量时相关参数按JGJ 100—2015车库建筑设计规范中第7.3.4条规定选取：商业类建筑500 m3/h；住宅类建筑300 m3/h；其他类建筑400 m3/h。

表1 一个防火分区内三种方法通风量计算结果表

通过表1的分析，三种不同的计算方法计算出来的风量显示，换气次数法计算出来的排风量大于稀释浓度法和单台机动车排风量法，因此对于本项目通风量的计算采用换气次数法。

3 排烟量的计算

按GB 50067—2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范中的规定：汽车库、修车库内每个防烟分区的排烟量不应小于表8.2.5的规定。该车库的净高为4 m，因此根据表8.2.5的规定，取排烟量为31 500 m3/h，考虑排烟量10%的漏风系数，因此该防烟分区内的排烟量不小于34 650 m3/h。

4 通风、排烟系统的设置

规范规定地下车库的排风机宜选用离心风机,宜为变速风机,以利于节能,又可兼作排烟风机。根据以上计算的排风量和排烟量的结果对比，可以通过调整风机的转速来达到既满足平时排风又满足火灾时排烟量的要求。因此本工程风机采用双速低噪声消防排烟风机。该系统的布置方式为:排风管道的支干管均与排烟系统合用,设于车库上部的排风口兼作排烟口,平时根据库内CO的浓度启停低速运行,火灾时自动切换到高速排烟状态。火灾时必须能在280 ℃的环境条件下连续工作不少于30 min。

笔者根据以往的工程经验，并查阅相关的资料，地下车库排风方式采用下排2/3上排1/3和全部上排相比较，是不经济也不

合理的，因此本工程的排风方式全部采用上排。排风和排烟系统合用管道，风口布置考虑均匀布置，同时要满足排烟口距该防烟分区内的最远点的水平距离不应大于30 m的排烟要求。在排烟风机的入口处设置当烟气温度超过280 ℃时能自行关闭的排烟防火阀。

这种方案系统简单,控制方式不易出错,并且自控点比较少,自控系统投资低。排烟管和排风管合用,管道单一简单，特别适用于层高有限的地下室，因此在工程设计过程中，此方法比较常用。

根据规范GB 50067—2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范中的规定：汽车库内无直接通向室外的汽车疏散口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应设置补风系统，且补风量不宜小于排烟量的50%。本工程只有一层，除了有汽车疏散口的防火分区外，其他的防火分区均配合建筑专业在地上景观区域设置自然送风井，自然送风井满足GB 50736—2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范中的表6.6.4-1的风速要求。根据以上的要求选择每个防火分区内的自然进风井的面积不小于10 m2。设置自然进风的方式，不占用车库的机房面积，节约风机，运行管理方便简单，因此在满足设计规范要求的前提下，有条件做自然进风的车库，尽量做自然进风。地下车库排风排烟系统见图1。

5 结语

1)通过三种不同的计算方法计算出来的风量显示，换气次数法计算出来的排风量大于稀释浓度法和单台机动车排风量法，因此对于本项目通风量的计算采用换气次数法。2)根据排风量和排烟量的结果对比,本工程风机采用双速低噪声消防排烟风机。平时低速运行排风,火灾时自动切换到高速排烟状态。3)在满足规范的前提下，本项目全部采用自然进风的方式。

[1] JCJ 100—2015，车库建筑设计规范[S].

[2] 赵勇泉，刘学民.地下车库排风方式的技术经济比较[J].建筑热能通风空调，2001(1)：33-34．

[3] GB 50067—2014，汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].

[4] 杨春水，廖圣权.某地下车库暖通设计[J].建筑热能通风空调，2004(2)：67-69.

[5] 刘海燕，甄 诚.地下车库排风、排烟合用系统的设计应用[J].消防技术与产品信息，2011(7)：2-3.

HVAC design of a residential underground garage

Liang Cunmin1Gao Zaiping2

(1.ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCo.,Ltd,Chengdu610041,China； 2.Poly(Chengdu)IndustrialLimitedCompany,Chengdu610041,China)

This paper introduces the design method and characteristics of ventilation and smoke exhaust in a residential district basement garage. This paper explains the main problems in the HVAC design of underground garage, introduces three calculation methods of underground garage ventilation, and puts forward the optimum design scheme of heating and ventilation system in accordance with the residential district.

garage, ventilation, smoke exhaust system, ventilation frequency method

1009-6825(2017)02-0123-02

2016-11-09

梁村民(1982- )，男，工程师； 高再萍(1983- )，女，工程师

TU832

A