某地下车库通风防排烟系统设计

李兰

中国轻工业武汉设计工程有限责任公司

随着城市化进程加快，人们生活水平的提高，建筑设计中地下车库的设计越来越重要，地下车库具有高密闭性特点，库内汽车尾气中含有铅、氮氧化合物、一氧化碳等有害物质，影响车库内空气的品质，损害人们的身体健康[1]，因此地下车库的通风排烟问题受到设计人员的普遍关注。

1 工程概况

本工程为湖北省武汉市某小区地下室，地下一层，总建筑面积为16039.11 m2，建筑高度3.6 m，功能为汽车停车库及设备用房，汽车库划分为五个防火分区，包含两个人防防护单元，两个新能源车库防火单元，1 个防火分区为非机动车库。第1、2、5 防火分区设有直通室外的车道，第4 防火分区内设有直通室外的采光天井，均可自然补风，第3 防火分区采用机械补风，如图1 所示。

图1 地下一层防火分区示意图

2 系统设计

2.1 机动车库通风排烟系统

本项目4 个机动车库的防火分区划分为10 个防烟分区，空间净高3.3 m，如图2 所示。每个防烟分区的建筑面积不超过2000 m2，分别设置与平时排风相结合的排烟系统。每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于30000 m3/h，且不应小于表1 中的数值[2]，汽车库平时排风量按不小于4 次/h 设计。排烟兼平时排风风机选用双速风机，风机平时为车库进行通风换气，火灾时为车库进行机械排烟，地下室防烟分区排烟（风）量如表2。每个防烟分区内设置一台双速风机（31500/24500 m3/h），平时根据车流量按需开启或由一氧化碳浓度报警开启进行通风换气，火灾时风机开启进行排烟。

图2 地下一层防烟火分区示意图

表1 车库的排烟量

2.2 非机动车库通风排烟系统

第五防火分区净高3.9 m，划分为两个防烟分区，每个分区面积不超过200 m2，长边长度不超过36 m。地下非机动车库设与排风系统相结合的排烟系统，平时通风换次次数按3 次/h。各防烟分区排烟量按不小于60 m3/(h·m2)且不小于15000 m3/h 计算，排烟系统计算风量按同一防火分区中任意两个相邻防烟分区的排烟量之和的最大值计算。非机动车库由直通室外的车道自然补风，补风量不小于排烟量的50%。

2.3 电动汽车防火单元通风排烟系统

按照《电动汽车分散充电设施工程技术标准》[4]GBT51313 的要求，电动汽车防火单元允许建筑面积为1000 m2，每个防火单元独立设置相应的排烟兼排风系统，利用侧墙防火百叶负压补风，防火百叶高度位于储烟仓以下，补风量不小于排烟量的50%，补风口的风速按不大于3 m/s 计算。

2.4 挡烟垂壁设置

本项目防烟分区间用固定挡烟垂壁进行分割，机动车库：挡烟垂壁采用从顶板向下突出不小于0.7 m的土建梁，若土建梁不满足从顶板向下突出0.7 m 的要求时，需设置由不燃材料（耐火极限不低于1.5 h）制作的挡烟垂壁补足不足部分高度，非机动车库的挡烟垂壁高度取1.0 m。

2.5 排烟（风）口、补（送）风口设置

建筑防烟排烟系统技术标准GB51251-2017 指出，如果单个排烟口排烟量过大，则会在烟层底部撕开一个“洞”，使新鲜的冷空气卷进去，从而降低实际排烟量。因而单个排烟口排烟量不应大于计算出的最大允许排烟量，单个排烟口的最大允许排烟量按下式计算：

式中：T0为环境的绝对温度，K；T为烟层的平均绝对温度，K；γ为排烟位置系数；Vmax为排烟口最大允许排烟量，m3/s；db则为排烟系统吸入口最低点之下烟层厚，m。

每个防烟分区设置的排烟口的风速不大于10 m/s，车库的排烟口敷设剖面图如图3、图4 所示，地下车库机械排烟计算表如表2 所示。

表2 地下车库机械排烟计算表

图3 机动车库排烟口敷设剖面图

图4 非机动车库排烟口敷设剖面图

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》[3]，补风口与排烟口设置在同一防烟分区时，补风口应设置在储烟仓下沿以下，且补风口与排烟口水平距离不应小于5 m。第3 防火分区利用采光天井自然补风，在采光天井处设置固定挡烟垂壁分隔，确保自然补风口设置在储烟仓以下，采光井出地面设置防雨百叶，面积不小于5.0 m2。

2.6 设备用房通风设计

本项目地下车库还设有公变、专变、开闭所、水泵房、电信间等设备用房，需设计机械通风系统，设计参数如表3 所示。公变、专变和开闭所的机械通风系统需兼顾事故后通风，发生火灾时，手动或烟感发出火警信号到消防控制中心，消防控制中心发出信号关闭送、排风机，并联动关闭相关系统电控防火阀，气体灭火系统启动。火灾扑灭后，公变外手动或消防中心发出信号开启排风机、送风机及联锁的电控防火阀，实施通风换气。送、排风机应有室、内外就地启动的电源开关。

表3 设备用房机械通风设计参数

柴油发电机房平时排风系统由柴油发电机设备自带排风系统处理，本专业按排风量加柴油发电机燃烧空气量配置送风系统。柴发机房及储油间设置事故排风系统，通风量按照不小于12 次/h 设计。事故风机柴发机房内的可燃气体浓度探头联动，当浓度达到爆炸下限的25%时，开启风机进行事故排风。在室、内外便于操作的地方设置手动控制装置，风机采用防爆风机。柴油发电机房及储油间的防爆风机设置导出静电的接地装置（详电施）。储油间的油箱应设置通向室外的通气管，通气管应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施。

消防水泵房、生活水泵房设置平时通风系统排除室内的余热余湿。电信间、设备间、配电小间外墙设置70 ℃的防火风口自然补风。

2.7 地下车库防烟系统

本地下室仅消防电梯前室需设置加压送风系统，其机械加压送风的计算风量规范计算为9978 m3/h，风机设计风量取为14000 m3/h。前室采用常闭电动百叶送风口，设手动开启装置。前室余压按25～30 Pa 控制，前室内设置余压传感器，当前室余压超过设计值时，压力传感器将电信号反馈至加压送风旁通管上的电动多叶调节阀，由电动对开多叶调节阀改变开度以控制余压。

地下仅为一层，且不与地上楼梯间共用的封闭楼梯间采用自然通风，在首层设置有效面积不小于1.2 m2可开启外窗或直通室外的疏散门，设置在高处不便于直接开启的可开启外窗需在距地1.3～1.5 m 处设置手动开启装置。

2.8 地下车库CO 浓度报警系统

地下车库空气流通不好，容易导致有害气体浓度过大，对人体造成伤害。根据《绿色建筑评价标准》GBT50378-2019，地下车库应设置与排风设备联动的一氧化碳浓度监测装置[5]。

汽车库内每500～800 m2左右设置一个CO 探头[6]，探头离天花0.3～0.5 m 安装在最不利排风点位置，通风系统根据车库内的CO 浓度对通风机进行自动运行控制，当CO 浓度超过24ppm 时，自动开启相应区域内送排风机，CO 浓度降至3ppm 时，送排风机关闭。平时排风设置空气质量测控点，根据室内空气品质的变化对通风量进行实时调节。火灾时根据电信号切换到工频并进行风机排风和排烟状态的转换，当280℃排烟防火阀熔断关闭后连锁切断排烟风机。CO检测与控制范围如表4，探测系统结构如图5。

表4 CO 检测与控制范围

图5 CO 探测系统结构

3 总结

本文以某地下车库的通风防排烟系统为例，对地下汽车库非机动车库、非机动车库、电动汽车防火单元分析的通风排烟系统进行设计，对排烟口、补风口设置方式、单个排烟口最大排烟量等参数进行探讨，为同类型项目的设计提供参考。