现阶段地下汽车库通风及排烟系统设计要点探讨

吕宗虎

【摘要】分析介绍了现阶段地下车库常规通风及排烟系统的设计要点、设计步骤，其中包括设计计算、排烟兼排风机及补风机的选型过程、风机房的设计、风管及风口的布置原则、各省CO探测器的布置原则等，同时对设计过程中的难点和不同省份审图要求做了分析和探讨。

【关键词】地下车库;排烟;排风;送风;风管;风口;CO浓度探测器   【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.11.054

引言：

在暖通设计过程中，地下车库的通风系统是经常遇到的。如何更合理的设计出地下车库的通风及排烟系统，对暖通设计者来说是很重要的。地下车库通风系统一般有两种形式：常规风管形式、诱导通风形式。本文根据一个项目案例，探讨一下常规风管形式的通风系统设计的计算、选型、机房布置、风管及风口布置、CO浓度探测器布置、注意事项等。

1、工程概况

本工程为江苏省某住宅地下车库的一个防火分区。该防火分区位于地下一层，板下净高3.7，梁下净高3m。该防火分区分为两个防烟分区，防烟分区1面积1864m2，車位数76个;防烟分区2面积1630m2，车位数68个。

2、排风计算

（1）通风系统计算方法

汽车库的排风主要有两种计算方法：换气次数法、CO稀释浓度法，根据两种计算方法计算出来的结果，选取两种计算结果的大值作为设计排风量。

（2）换气次数法

《车库建筑设计规范》第7.3.4条表7.3.4-1列出了三种建筑类型机动车库的通风换气次数。本项目类型为住宅地下车库，换气次数取4次/h。计算的结果如下：

（3）CO稀释浓度法

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第6.3.8规定，送排风量宜采用稀释浓度法计算。稀释浓度法计算车库所需排风量L（m3/h），

L=G/（y1-y0）

其中：G--车库内排放CO的量（mg/h），G=M·y;

y1--车库CO允许浓度（mg/m3），为30mg/m3

y0--室外大气中CO浓度（mg/m3），一般取2mg/m3～3mg/m3，取2.5;

M--库内汽车排出气体总量（m3/h），M=（T1/T0）·m·t·k·n;

y--汽车排放CO的平均浓度（mg/m3），通常取55000mg/m3;

k--车位利用系数，一般取0.5～1.2，取0.7;

t--车库内汽车的运行时间（min），一般取2min～6min，取4;

m--单台车单位时间的排气量（m3/min），可取0.02m3/min～0.025m3/min，取0.02;

T1--库内汽车排气温度（K），773K;

T0--库内以20℃计的标准温度（K），293K;

根据上述公式计算出两个防烟分区的排风量。见下表：

（4）排风量取值

平时排风以二者计算的大值作为设计排风量。见下表：

3、排烟计算

根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第8.2.5条，汽车库、修车库内每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于表8.2.5的规定。

该防火分区板下净高3.7m，根据线性插值法计算，每个防烟分区的计算排烟量为31050m3/h。

4、风机选型

对汽车库通风系统设计，一般为了减少造价及减少管道相互交叉影响净高等因素，排烟及排风机通常会合用一套系统，根据计算结果选择双速风机或单速风机。

平时通风机富裕系数取10%，消防风机富裕系数取20%。

（1）排烟兼排风系统

根据计算结果，每个防烟分区分别选择一台双速离心式风机作为排烟兼排风机，高速排烟，低速排风。风机电机外置，且应能满足280℃时连续工作30min的要求。

防烟分区1排烟兼排风机：风量37500/25000m3/h，电机功率24/8.5kW，全压1000/500Pa，噪声78/66dB（A），风机效率80%，Ws值0.2;

防烟分区2排烟兼排风机：风量37500/22500m3/h，电机功率24/8.5kW，全压1000/500Pa，噪声78/66dB（A），风机效率80%，Ws值0.2。

（2）补风量设计

排风系统的补风量一般取排风的80～90%，消防补风量不低于排烟量的50%。根据计算，由于平时补风与消防补风相差不大，按照两种计算的大值，每个防烟分区均选择一台单速离心风机作为平时补风及消防补风。

防烟分区1平时兼消防补风机参数：风量22000m3/h，电机功率7.5kW，全压500Pa，噪声71dB（A），风机效率80%，Ws值0.2;

防烟分区2平时兼消防补风机参数：风量19000m3/h，电机功率5.5kW，全压500Pa，噪声69dB（A），风机效率80%，Ws值0.2。

（3）挡烟垂壁设计

在防烟分区1和防烟分区2之间设置固定挡烟垂壁，挡烟垂壁底的高度距车库地面2.3m，挡烟垂壁上方均为储烟仓。

5、排烟兼排风口数量计算

梁底距地面3m，梁底与风管之间预留50mm的安装空间，风口200mm高，风口顶沿风管上沿设置，考虑防火板的安装空间，风口底距挡烟垂壁底的高度为0.5m。查《建筑防排烟系统技术标准》表4.6.7，设置喷淋的地下车库热释放速率为1.5MW，单个风口临界排烟量根据规范上的计算公式，其计算结果为2269.27m3/h，每个防烟分区的排烟口数量至少为31050/2269.27=13.7个，可取14个风口以上。

6、CO浓度探测器的布置

根据江苏省《绿色建筑设计标准》第8.5.5条，设有机械通风的地下车库应对一氧化碳浓度进行实时检测，并与通风系统联动。每个防烟分区应至少设置一个一氧化碳监测点。本项目每个防烟分区均设置两个CO浓度探测器。

7、风管、风口设计原则

车库内一般机电管线较为密集，为了实现对车库净高的控制，风管的高度尽量控制在≤400mm;风口高度按160～200mm，风速按2.5～3.5m/s。风管的风速建议按图1来控制：

8、风机房设计

风机房内的风管（送风机进风段、排烟兼排风机排风段）尽量做窄高型，风机距墙应≮600mm，以便有充足的检修空间。

止回阀一般要求风速>8m/s，可设在风机出风口处。

为了控制噪声，风机出口和进口段均应设置消声装置。

9、图纸表达

根据上述计算、选型过程，该防火分区内两个防烟分区的通风系统布置如图2所示。

10、注意事项

（1）车库防烟分区的面积，不宜大于2000m2，防烟分区不应跨越防火分区;防烟分区的长边不宜大于60m;穿越不同防烟分区的排烟支管上设置烟气温度大于280℃时能自动关闭的排烟防火阀，排烟防火阀应联锁关闭相应的排烟风机;补风口距最近的排烟口水平间距不应小于5m。

（2）进、排风井地面上水平间距应大于20m或排风井高于进风井6m以上。排风口宜设于下风向，排风口不应朝向邻近建筑的可开启外窗;当排风口与人员活动场所的距离小于 lOm 时，朝向人员活动场所的排风口底部距人员活动地坪的高度不应小于 2.5m。

（3）汽车库排风换气次数除按《车库建筑设计规范》（JGJ100–2015）中规定外，还应依据各省份地方文件确定。例如，上海市《机动车停车场（库）环境保护设计规程》中规定机动停车库通风系统换气次数不应小于6次/h。

（4）电动汽车库的设计应根据各省份地方相关文件的规定设计，例如：

广东省《电动汽车充电基础设施建设技术规程》中规定，设置充电设施的区域，每个系统的排烟量和补风量不小于《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》表8.2.5的单个防烟分区的排烟量的1.2倍;排风量可按换气次数或单台机动车库排风量计算，且不应小于现行国家标准《车库建筑设计规范》表7.3.4-1或表7.3.4-2中数据的1.2倍。

江苏省《建设工程消防设计审查验收常见技术难点问题解答》中提到，电动汽车库的防火单元可以合用排烟风机，风量无需叠加，但应满足《建筑防烟排烟系统 技术标准》第 4.5.4 條;补风系统可以通过防火风口从相邻防火单元补入（相邻的防火单元采用机械补风或直接由室外自然补风），自然补风风速不大于 3m/s。

（5）CO浓度探测装置应尽量远离坡道入口或送风口，安装高度和数量应根据不同省份的绿建要求设置，每个省份的要求略有不同，例如：

江西省：汽车库CO传感器安装位置不应位于汽车尾气排风位置，也应避开送风口附近气流直吹位置。传感器设置高度宜为1.5～1.8m;每个防烟分区至少应布置一个CO传感器;车库内任一位置距最近的CO传感器距离不应超过30m。

广东省：CO浓度检测设备应设置于靠近检测区域中心的位置，安装高度宜0.3～0.6m。每个设备的检测面积按设备样本确定，一般300～400，每个防火分区内，不超过1000m2至少布置一个CO检测点并与通风机联动，且不应跨越防烟分区设置。

（6）排烟量的选择，汽车库每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》表8.2.5的规定。根据笔者最近几年所做项目各地审图遇到的情况，经常有审图专家按表格中的值作为设计排烟量来审查，所以建议在设计时，以表格的风量作为设计风量，选择风机时再乘以1.2的富裕系数，以免造成给其他专业提资上造成反复。

（7）由于本文采用的防火分区没有汽车坡道，采用机械送风。在设计时，一般地下一层存在通向室外地面的汽车坡道，可作为自然补风口。除此之外，下沉庭院、采光通风井也可以作为自然补风口。

参考文献：

[1]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）[S].

[2]《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）[S].

[3]《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）[S].

[4]《汽车库建筑设计规范》JGJ100-2015[S].

[5]《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）[S].

[6]《绿色建筑设计标准》（DB32/3962-2020）[S].