深圳月亮湾综合车场通风与排烟设计探讨

刘慕云

上海城市交通设计院有限公司

随着国家新能源产业和节能减排政策的落实，推进环保节能产品势在必行。新能源汽车产业的发展，电动汽车取代传统燃油汽车是大势所趋。随着电动车技术的发展和数量的增加，不仅对电动汽车关键储能设备蓄电池的要求越来越高，同时也要求停车场、停车库设置更多的充电设施[1]，方便、快捷地为电动汽车充电。特别是新建公交车库，必须满足电动公交车停车、充电、保养、维修等要求。同时，新建停车库的通风和排烟系统[2]，也必须适应电动汽车库的要求。电动汽车库设置通风系统，是将充电桩、蓄电池、电缆等工作时产生的废热和废气[3]排出。电动汽车库充电桩在充电过程中一旦发生火灾，会产生大量的有毒烟气，为了人员逃生和消防救援，需要设置排烟系统。

1 工程概况

深圳月亮湾综合车场[4]工程位于深圳市南山区妈湾大道和月亮湾大道路口东南侧地块内。综合车场为一栋高层综合建筑，目前，是国内首个高层电动公交车停车库。也是全球第一个100%车位覆盖大功率充电的公交立体车库，是全国装机功率最大、智能化水平最高、智能交通融合最好、绿色能源应用最广的智慧充电枢纽。占地面积19465.25 m2，总建筑面积98497.40 m2，地上10 层，地下1 层，建筑总高度为49.75 m。其中地上建筑面积86497.95 m2，地下建筑面积11999.45 m2。设计停放电动公交车660 辆，公交低级保养能力660辆，保养工位14 个，充电设施550 个。

车库地下一层为电动公交车和电动小汽车混合停车层，一层是公交低保车间和39 个应急充电车位，二层-七层是电动公交停车库，每层均设有充电设施，八层-十层是场站配套管理用房，停车库可停660 辆电动公交车的高层车库。

车库一层-七层为敞开式[2]电动车库，采用复合通风，不需要设置排烟系统。地下一层为电动混合车库，按照防火分区设置机械通风系统和机械排烟系统[2]。

2 通风量和排烟量确定

2.1 地上敞开式车库通风

月亮湾综合车场一层-七层停放电动公交车，为敞开式汽车库[2]。每层建筑面积为11724 m2，分为2 个防火分区。每层均设有充电设施[1]。除了建筑四周设有部分遮阳板外，每层四周敞开净面积超过外墙总面积25%，敞开区域均匀布置在外墙上且长度超过车库周长50%，满足自然通风要求。

地上一层应急充电停车库采用自然通风。根据当地气候条件，夏季气温较高，湿度较大，为了改善低保车间工作环境，提高工作人员舒适度，公交低保车间设置机械排风。共选择6 台HTFC-B-Ⅰ-12 型风机，每台风量为7010 m3/h,风压为402 Pa。地上一层通风详见图1 地上一层通风平面图。

图1 地上一层通风平面图

为了使地上停车库靠近中间车道区域有直接对外排风口，以及每个防火分区内排烟口至最远点距离不超过30 m 的要求，在地上二层-七层车库靠近内部中间车道两侧，分别设置了2 个面积为36 m2的通风竖井，共4 个。为了防止发生火灾时火势沿着通风竖井向上蔓延至其他楼层，通风井与每层之间设置防火卷帘，平时常开，作为对外通风口。火灾时关闭通风井四周所有非着火层防火卷帘，仅开启着火层的防火卷帘，确保着火层排烟通畅。为了提高项目品质和保证排风效果，防止气流组织受到停车的影响，在每层内部区域车库顶部设置智能型诱导风机，形成复合通风方式，使远离外墙内区的污染空气被诱导至外墙排风口，排出室外。诱导风机风量为680 m3/h，风压为250 Pa。其CO 感测范围：1～200 ppm，温差感测范围：1 ℃-10 ℃，温差感测时间：1 s-60 s。诱导风机采用定时启停方式运行。地上二层-七层通风详见图2 地上二层-七层车库通风平面图。

图2 地上二层-七层车库通风平面图

2.2 地下一层停车库通风量计算

月亮湾综合车场地下一层是混合停车库，分为4个防火分区，每个防火分区建筑面积[2][3]不超过4000 m2。建筑层高为5.7 m，局部区域降板后层高为5.2 m。其中3 个防火分区为停车区，每个防火分区分为2 个防烟分区，每个防烟分区建筑面积[2][3]不超过2000 m2。按3 m 层高和6 次/h 换气次数计算排风量。送风量按排风量的85%计算。风管和设备的漏风附加系数[5]按1.2 取值，设计送、排风量[5]见表1 地下一层停车库通风量计算表。

表1 地下一层停车库通风量计算表

2.3 地下一层停车库排烟量确定

月亮湾综合车场地下一层混合停车区3 个防火分区建筑面积为10129 m2，根据划分的防烟分区，分别计算排烟量和设置机械排烟系统[5]。根据建筑层高，参照停车库防火规范[2]要求，每个防烟分区排烟风机最小排烟量[2]为34050 m3/h。按照当地有关电动汽车库技术规程规定[3]，排烟风机的排烟量应在此基础上考虑1.2 的系数，即设计排烟量[6]为40860 m3/h。设计补风量[2]不小于排烟量的50%，为20430 m3/h。

3 风机选型

月亮湾综合车场地下一层混合停车库，按照防烟分区分别设置通风系统和排烟系统。每个防烟分区的通风与排烟系统合用[8]，平时为通风运行，火灾时转为排烟运行。风机选用消防通风（两用）低噪声柜式离心风机，排风（烟）风机电机外置，送（补）风机电机内置。风机电源为普通和消防双电源，根据每个防烟分区所需设计排风量、设计送风量和排烟风机排烟量，选择风机。风机型号如表2 地下一层停车库风机选型表。

表2 地下一层停车库风机选型表

4 地下一层停车库通风和排烟系统

4.1 地下一层停车库通风系统

月亮湾综合车场地下一层停车库设置机械通风系统，其排风系统和送风系统分别独立设置[4]，每个防火分区设置一个排风机房和一个送风机房。每个排风机房内设置两台排风机，每个送风机房内设置两台送风机。一台排风机和一台送风机承担一个防烟分区的通风。第一至四防烟分区的排风机和送风机为单速风机；第五、第六防烟分区的排风机和送风机为双速风机，平时低速运行通风。

在每个防烟分区上部排风管道侧面设置排风口，采用风管接至排风机；送风直接送至每个防烟分区车道上方，在风管下部设置向下的送风口。排风系统采用定时启停控制方式，送风机与排风机联锁运行。

4.2 地下一层停车库排烟系统

月亮湾综合车场地下一层停车库排风系统和排烟系统合用。设在每个防火分区排风机房内的排风机火灾时转为排烟运行，同时设在送风机房的送风机成为补风机。第一至四防烟分区的排烟风机和补风机为单速风机。第五、第六防烟分区的排烟机和补风机为双速风机，高速运行排烟。排烟系统采用现场手动或自动联锁控制方式，送风机与排风机联锁运行。

在地下一层停车库每个防烟分区储烟仓[6]内排烟管道侧面设置排烟口，排烟管接至排烟风机，每个防烟分区内最远点至排烟口的距离不超过30 m。在排烟风机入口设置电磁驱动280 ℃排烟防火阀，当排烟温度超过280 ℃时，排烟防火阀关闭，联锁排烟风机停止运转。补风送至每个防火分区，在储烟仓下方设置补风口，且补风口与排烟口的水平距离不小于5 m。地下一层通风和排烟详见图3 地下一层通风和排烟平面图。

图3 地下一层通风和排烟平面图

5 技术探讨

5.1 电动公交车库不宜划分防火单元

对于电动公交车库，国家至今没有相关设计规范。2016 年11 月完成设计并开始建造的深圳月亮湾综合车场为高层电动公交车库，地下一层为混合停车区，参照有关停车库规范[2]划分的防火分区和防烟分区。2019 年3 月1 日开始实施的电动汽车库相关标准[1]，规定集中布置充电设施的高层汽车库和地下汽车库防火单元最大允许建筑面积[1]为1000 m2，或为防火分区的50%，如电动公交车库按此标准划分防火单元，存在下列问题：①由于防火单元面积变小，分隔增多，停放电动公交车数量减少。②火灾发生时，防火单元防火卷帘落下，阻碍人员逃生和车辆撤离。③一个防火单元就是一个独立的防烟分区，排烟系统和补风系统需要单独设置，系统增多、复杂，同时增加了机房面积。④机电设备投资增加。因此，不建议电动公交车库划分防火单元。

5.2 电动汽车库排风主要是排除废热和废气

以汽油为燃料的内燃机汽车库，通风系统主[要2]是排出CO、NOx、CmHn 以及甲醛和铅等有害气体，还有排出可燃、可爆的汽油蒸汽[2]。电动汽车库，通风系统主要是把充电设施、蓄电池、充电电缆等工作时产生的有害废热和废气[2]排出，保持车库内的环境和用电设施的安全。参照有关规范，电气设备工作环境温度要求一般不高于40 ℃，电动汽车库不小于6 次/h通风换气次数完全可以满足排除余热要求。

5.3 电动汽车库排烟主要是排除有毒烟气

内燃机汽车库火灾时，车辆自身燃烧将会产生大量有毒烟气，特别是油箱着火燃烧时，会产生爆炸危险，为保障人员疏散，并为扑救火灾创造条件，需要设置排烟系统，及时有效将可燃、有毒烟气[2]排出室外。停放电动汽车库，电动汽车在充电过程中一旦发生火灾，电气设备及电缆材料等燃烧会产生有毒烟气[3]，消防救援十分困难，只能采用干粉灭火器扑救充电设施；电动汽车的蓄电池发生火灾时，会产生大量的有毒气体[3]，干粉灭火器有效扑救的可能性很小。因此，为及时发现灾情，提供救援和疏散保障，应设置火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、消防应急照明和疏散指示标志，同时设置与消防联动的排烟系统。

5.4 电动汽车库排风和排烟系统控制方式

以汽油为燃料的内燃机汽车库，排风机的启停是采用现场手动，或根据室内CO 气体浓度自动控制风机运行[8]。电动汽车库主要是充电设施、蓄电池、充电电缆等工作时产生的废热和废气，没有CO、NOx、CmHn 等气体。因此，排风机的启停采用定时控制方式，送风机与排风机联锁启停。[6]

电动汽车库排烟风机的控制 采用现场手动启动，火灾自动报警系统自动启动，消防控制室手动启动。补风机与排烟风机联锁启动。

6 结论

建设高层电动公交车库，不仅少占公共建设用地，缓解城市用地紧张问题，也解决了在有限用地范围内停放更多电动公交车问题。高层电动公交停车库宜每层设置充电设施，不宜划分防火单元。电动汽车库应设通风系统，排除室内废热和废气，机械通风系统应采用定时启停控制方式。电动汽车库排烟主要是排除有毒烟气，机械排烟应采用手动或自动联动控制方式。