暖通空调HV&AC 2008年第38卷第11期 设计参考%119%
人防地下车库通风与排烟系统设计
大连大学 何陆华
摘要 结合工程实例, 阐述了人防地下车库通风与排烟合用系统的设计方法。关键词 人防地下车库 通风 排烟 合用系统
Design of ventilation and smoke extraction system for civil air defense underground garages
B y H e L uh ua
Abstract W ith a pro je ct ex ample, expo unds the design metho d o f the co mmo n sy stem o f ve ntilation and smoke extr action.
Keywords c iv il air defense underg ro und ga rag e, ventilat io n, smo ke ex tra ctio n, co mmo n system
D alian University, Dali an, L iaoning Province, China
本文对高层建筑人防地下室与地下车库通风与排烟问题进行探讨。高层建筑既包括高层公共建筑又包括高层居住建筑; 高层建筑人防地下室与地下车库不断增多、面积不断扩大, 高层建筑人防地下室和地下车库的通风与排烟设计显得更为重要。
1 地下车库通风系统与排烟系统设计
高层建筑地下车库通风与排烟设计应同时执行∀高层民用建筑设计防火规范#[1](以下简称∀高规#) 、∀汽车库、修车库、停车场设计防火规范#[2](以下简称∀汽防规#) 、∀汽车库建筑设计规范#[3](以下简称∀汽规#) 。∀汽防规#第4 1 1条规定, 地下汽车库每个防火分区的最大允许建筑面积为2000m 2, 当汽车库内设有自动灭火系统时, 其防火分区的最大允许建筑面积为4000m ; 第8. 2. 2条规定, 设有机械排烟系统的汽车库, 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m 2, 其防烟分区不应跨越防火分区; 排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6h 系统。换气次数不应小于6h -1。
地下车库通风与排烟系统设计原则:减少机房面积, 增加车位; 减少风管交叉, 降低建筑层高。宗旨为优化系统设计、降低造价。所以设计采用平时通风、火灾时机械排烟合用系统。通过消防控制进行系统转换。按照4000m 21个防火分区仅设1个排风(烟) 系统, 每个防火分区的2个防烟分区的控制靠全自动排烟防火阀的启闭来完成。
通风、排烟系统:机械排烟量等于机械排风量, 应按换气次数不小于6h -1计算确定。
!
-12
进风系统:汽车库内有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 利用疏散出口自然补风; 无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 采用机械补风, 补风量不小于排风量的50%。
2 人防地下车库通风系统与排烟系统设计
人防地下车库通风设计应执行∀人民防空工程设计防火规范#[4](以下简称∀人防规#) 及∀人民防空地下室设计规范#[5](以下简称∀人规#) 。∀人规#第3. 2. 6条规定, 人员掩蔽工程一个防护单元的建筑面积∃2000m 2; 第5 1 2条规定, 防空地下室的通风设计, 战时应按防护单元设置独立的系统, 平时应结合防火分区设置系统。所以设计时首先应考虑2000m 2防护分区尽量在4000m 2防火分区内, 使平时的防火分区能与战时的防护分区协调一致, 以减少平战转换工作量。其次, 满足防护单元独立设置通风系统的要求, 以免相邻单元破坏时影响其他单元的正常使用。第三, 应满足∀人规#要求:临战转换时应保证2个防护单元之间密闭隔墙上的平时通风管、孔在规定时间内实施封堵, 并符合战时要求。3 工程实例3 1 系统划分
何陆华, 女, 1957年10月生, 大学, 教授
116622大连经济技术开发区学府大街10号大连大学建工
学院
(0) [1**********]
E mail:heluhua2006@163. com 收稿日期:2008-07-03
计算确定。
∀汽规#第6. 3. 4条规定, 地下汽车库宜设置独立的送、排风
%120%设计参考 暖通空调HV&AC 2008年第38卷第11期
大连圣岛旅游度假区人防地下汽车库建筑面积32383m 2。地下1层建筑面积22200m 2, 设独立的消防地下车库, 6个防火分区, 除防火分区1外, 每个防火分区划分2个防烟分区, 共有11个防烟分区。防火分区1, 2没有直接通向室外的汽车疏散出口, 采用机械补风, 补风量等于排烟量的50%。其余有直接通向室外的汽车疏散出口, 自然补风。地下2层建筑面积为10183m 2, 3个防火分区, 防火分区1, 3均划分成2个防烟分区, 防火分区2作为1个防烟分区, 合计5个防烟分区。均没有直接通向室外的汽车疏散出口, 采用机械补风, 补风量等于排烟量的50%。同时地下2层设置3940m 2人防地下室2个防护单元, 均为六级二等人员掩蔽所, 防护面积分别为2054, 1886m 2。
该工程防火分区、防烟分区、防护单元区域示意图见图1, 2; 通风、排烟系统设计参数见表1。
防火分区
防烟分区
防火分区面积/
m 2
[***********]274120
表1 通风、排烟系统设计参数
防烟分区面积/
m 2
[***********][***********][***********]6220002035
排风量/(m 3/h ) [***********][***********][***********][***********]70000950
进风方式
排烟量/(m 3/h) [***********][***********][***********][***********]00054950
补风方式
补风量/(m 3/h ) [**************]
地下1层
防火分区1防烟分区1 防火分区2防烟分区2
防烟分区3
防火分区3防烟分区4
防烟分区5
防火分区4防烟分区6
防烟分区7
防火分区5防烟分区8
防烟分区9
防火分区6防烟分区10
防烟分区11
地下2层
防火分区1防烟分区1
防烟分区2
防火分区2防烟分区3 防火分区3防烟分区4
防烟分区5
自然进风自然进风自然进风自然进风自然进风自然进风
机械补风机械补风自然补风自然补风自然补风自然补风
[1**********]5
机械进风机械进风机械进风
机械补风机械补风机械补风
[***********]5000475
3. 2 排风系统及控制
平时排风系统与火灾时排烟系统合用。室内汽车尾气由设在风道上的排风(烟) 口、排烟防火阀排至室外。排风(烟) 口、排烟防火阀为常开。3. 3 排烟系统及控制
在平时排风系统与火灾时排烟系统合用系统中, 排风(烟) 口、排烟防火阀为常开。
当接到火灾信号时, 由消防控制中心关闭地下车库非着火的防火分区内排烟防火阀以及排烟风机; 对于没有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 应同时开启机械补风机。
当防火分区划分为2个防烟分区(本设计双层地下室9个防火分区, 除2个防火分区外, 每个防火分区分2个防烟分区, 共计16个防烟分区) , 并且每个防烟分区分别设置排烟风机, 则由消防控制中心关闭非着火的防烟分区内排烟防火阀以及排烟风机; 应同时开启本区域内的机械补风
机进行补风。当火灾蔓延到相邻的防烟分区时, 接到火灾信号后全自动排烟防火阀再次开启, 并联动开启排烟风机, 进行有效的排烟。
当烟气温度超过280&时, 设在机房入口处的排烟防火阀自动关闭, 并联动关闭排烟风机。4 设计探讨
4. 1 若1个防火分区划分2个防烟分区, 每个防烟分区分别设置排烟风机, 则由消防控制中心控制启闭排烟风机、排烟防火阀来控制防烟风区的排烟。若1个防火分区采用1台排烟风机, 则由消防控制中心控制启闭排烟风机, 并启闭排烟防火阀以及排烟口来控制防烟分区的排烟。
4. 2 ∀高规#第8. 4. 5条规定防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m 。设计时应注意及时调整排烟口位置。5 结语
(下转第6页)
%6%专题研讨 暖通空调H V&AC 2008年第38卷第11期
速了压力衰减。
4) 压力低于100Pa 时, 压差衰减曲线偏离压力大于100Pa 时的曲线, 这可能与前文所述的压力降低时流动指数增大有关。4. 2 恒压法测试
实验条件:空气压缩机充气压力为0. 2M Pa, 分别将洁净室绝对压差保持在150, 250, 360, 500和660Pa 进行恒压法气密性实验, 测试过程中温度基本保持不变, 忽略温度影响, 受测试仪器量程(浮子流量计最小量程为1. 6m /h) 限制, 检验压力(即洁净室初始绝对压差) 小于150Pa 时没有做泄漏率实验。实验结果如表2及图6所示, 其中泄漏量读值为流量计读数平均值, 泄漏量换算值为泄漏量读值经式(8) 修正后的数值。可以看出, 检验压力越大, 洁净室泄漏率增长越迅速, 与图5压力衰减法实验结果相吻合。
表2 检验压力与泄漏率对应关系实验数据
检验压力/
Pa [**************]
泄漏量读值/(m 3/h) 1. 611. 802. 003. 204. 95
泄漏量换算值/
(m 3/h) 2. 793. 123. 465. 548. 57
泄漏率/%4. 925. 506. 119. 7815. 12
3
洁净室气密性实验时, 必须对被检验洁净室内的温度进行监测, 测试过程要短, 测试过程中温度尽可能保持不变。
5. 3 对洁净室进行气密性验证时, 进行正压检验或负压检验都可以, 但条件允许时, 负压洁净室宜用正压检验, 正压洁净室宜用负压检验。
5. 4 测试洁净室气密性的方法主要有压力衰减法和恒压法两种。测试时通常将洁净室的测试正压(负压) 设置得比洁净室正常运行压力高, 并且在测试期间监测洁净室压力。
5. 5 进行恒压法测试时, 若使用空气压缩机(真空泵) 向室内充气(抽气) , 计算泄漏率时应注意对充气量进行热力状态修正。
5. 6 洁净室气密性实验结果表明该模型洁净室虽然密封很好, 但压力半衰期不足5min, 小时泄漏率不到10%。参考文献:
[1] M ani P , L angevin P, A braham G , et al. V eterinar y
containment f acilit ies:desig n and constructio n handboo k [M ].Br emgar ten, Sw itzerland:Inter national V et erinary Biosafety W or king G roup, 2006:19-31
[2] 李瑞新, 张欢, 李秋生, 等. 用CF D 方法研究空气通过缝隙的渗透[J]. 暖通空调, 2004, 34(4) :5-8
[3] Shapiro A H, Siegel R, K lein S L. F riction facto r in
the laminar ent ry reg ion of a small t ube [C]∋P roc
2nd U S N ational Co ngr ess o f A pplied M echanics, 1954:733-741
注:房间容积为56. 7m
3
图6 检验压力与泄漏率对应关系及多项式回归曲线
5 结论
5. 1 通风空调设备的机械故障不能被完全排除, 甚至冗余系统也不是100%可靠, 因此一定的气密性对于某些用途的洁净室来说是非常必要的。5. 2 由于温度可改变气密性测试结果, 故在进行
(上接第120页)
一个优秀的人防地下车库通风与排烟设计首先要满足现行的消防规范、人防规范; 其次, 要切实可行; 第三, 应减少初投资和运行费; 第四, 节省机房面积, 为建设方提供更多的车位。为此设计者在方案设计阶段应与建筑专业密切配合, 优化方案; 施工图后期应与电气专业配合, 将系统控制条件提给电气专业。参考文献:
[1]([4] H onma H. V entilation o f dwelling s and its
disturbances [M ]. T ekniska M eddelanden, 1975
[5] K reith F, Eisenst adt R. Pressure dr op and flo w
character istics of shor t capillar y t ubes at lo w Rey no lds number [G ]∋ASM E T rans, 1957:1070-1078
[6] 许钟麟. 空气洁净技术原理[M ]. 3版. 北京:科学出
版社, 2003:457-460
计防火规范(2005年版) [S]. 北京:中国计划出版社, 2005[2] 中华人民共和国公安部. GB 50067(97 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, 1997[3] 北京建筑工程学院. JGJ 100(98 汽车库建筑设计规范
[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 1998
[4] 国家人民防空办公室, 中华人民共和国公安部. GB 50098(
98 人民防空工程设计防火规范(2001年版) [S]. 北京:中国计划出版社, 2001
[5] 国家人民防空办公室. GB 50038(2005 人民防空地下室设
[S]. :,
暖通空调HV&AC 2008年第38卷第11期 设计参考%119%
人防地下车库通风与排烟系统设计
大连大学 何陆华
摘要 结合工程实例, 阐述了人防地下车库通风与排烟合用系统的设计方法。关键词 人防地下车库 通风 排烟 合用系统
Design of ventilation and smoke extraction system for civil air defense underground garages
B y H e L uh ua
Abstract W ith a pro je ct ex ample, expo unds the design metho d o f the co mmo n sy stem o f ve ntilation and smoke extr action.
Keywords c iv il air defense underg ro und ga rag e, ventilat io n, smo ke ex tra ctio n, co mmo n system
D alian University, Dali an, L iaoning Province, China
本文对高层建筑人防地下室与地下车库通风与排烟问题进行探讨。高层建筑既包括高层公共建筑又包括高层居住建筑; 高层建筑人防地下室与地下车库不断增多、面积不断扩大, 高层建筑人防地下室和地下车库的通风与排烟设计显得更为重要。
1 地下车库通风系统与排烟系统设计
高层建筑地下车库通风与排烟设计应同时执行∀高层民用建筑设计防火规范#[1](以下简称∀高规#) 、∀汽车库、修车库、停车场设计防火规范#[2](以下简称∀汽防规#) 、∀汽车库建筑设计规范#[3](以下简称∀汽规#) 。∀汽防规#第4 1 1条规定, 地下汽车库每个防火分区的最大允许建筑面积为2000m 2, 当汽车库内设有自动灭火系统时, 其防火分区的最大允许建筑面积为4000m ; 第8. 2. 2条规定, 设有机械排烟系统的汽车库, 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m 2, 其防烟分区不应跨越防火分区; 排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6h 系统。换气次数不应小于6h -1。
地下车库通风与排烟系统设计原则:减少机房面积, 增加车位; 减少风管交叉, 降低建筑层高。宗旨为优化系统设计、降低造价。所以设计采用平时通风、火灾时机械排烟合用系统。通过消防控制进行系统转换。按照4000m 21个防火分区仅设1个排风(烟) 系统, 每个防火分区的2个防烟分区的控制靠全自动排烟防火阀的启闭来完成。
通风、排烟系统:机械排烟量等于机械排风量, 应按换气次数不小于6h -1计算确定。
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进风系统:汽车库内有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 利用疏散出口自然补风; 无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 采用机械补风, 补风量不小于排风量的50%。
2 人防地下车库通风系统与排烟系统设计
人防地下车库通风设计应执行∀人民防空工程设计防火规范#[4](以下简称∀人防规#) 及∀人民防空地下室设计规范#[5](以下简称∀人规#) 。∀人规#第3. 2. 6条规定, 人员掩蔽工程一个防护单元的建筑面积∃2000m 2; 第5 1 2条规定, 防空地下室的通风设计, 战时应按防护单元设置独立的系统, 平时应结合防火分区设置系统。所以设计时首先应考虑2000m 2防护分区尽量在4000m 2防火分区内, 使平时的防火分区能与战时的防护分区协调一致, 以减少平战转换工作量。其次, 满足防护单元独立设置通风系统的要求, 以免相邻单元破坏时影响其他单元的正常使用。第三, 应满足∀人规#要求:临战转换时应保证2个防护单元之间密闭隔墙上的平时通风管、孔在规定时间内实施封堵, 并符合战时要求。3 工程实例3 1 系统划分
何陆华, 女, 1957年10月生, 大学, 教授
116622大连经济技术开发区学府大街10号大连大学建工
学院
(0) [1**********]
E mail:heluhua2006@163. com 收稿日期:2008-07-03
计算确定。
∀汽规#第6. 3. 4条规定, 地下汽车库宜设置独立的送、排风
%120%设计参考 暖通空调HV&AC 2008年第38卷第11期
大连圣岛旅游度假区人防地下汽车库建筑面积32383m 2。地下1层建筑面积22200m 2, 设独立的消防地下车库, 6个防火分区, 除防火分区1外, 每个防火分区划分2个防烟分区, 共有11个防烟分区。防火分区1, 2没有直接通向室外的汽车疏散出口, 采用机械补风, 补风量等于排烟量的50%。其余有直接通向室外的汽车疏散出口, 自然补风。地下2层建筑面积为10183m 2, 3个防火分区, 防火分区1, 3均划分成2个防烟分区, 防火分区2作为1个防烟分区, 合计5个防烟分区。均没有直接通向室外的汽车疏散出口, 采用机械补风, 补风量等于排烟量的50%。同时地下2层设置3940m 2人防地下室2个防护单元, 均为六级二等人员掩蔽所, 防护面积分别为2054, 1886m 2。
该工程防火分区、防烟分区、防护单元区域示意图见图1, 2; 通风、排烟系统设计参数见表1。
防火分区
防烟分区
防火分区面积/
m 2
[***********]274120
表1 通风、排烟系统设计参数
防烟分区面积/
m 2
[***********][***********][***********]6220002035
排风量/(m 3/h ) [***********][***********][***********][***********]70000950
进风方式
排烟量/(m 3/h) [***********][***********][***********][***********]00054950
补风方式
补风量/(m 3/h ) [**************]
地下1层
防火分区1防烟分区1 防火分区2防烟分区2
防烟分区3
防火分区3防烟分区4
防烟分区5
防火分区4防烟分区6
防烟分区7
防火分区5防烟分区8
防烟分区9
防火分区6防烟分区10
防烟分区11
地下2层
防火分区1防烟分区1
防烟分区2
防火分区2防烟分区3 防火分区3防烟分区4
防烟分区5
自然进风自然进风自然进风自然进风自然进风自然进风
机械补风机械补风自然补风自然补风自然补风自然补风
[1**********]5
机械进风机械进风机械进风
机械补风机械补风机械补风
[***********]5000475
3. 2 排风系统及控制
平时排风系统与火灾时排烟系统合用。室内汽车尾气由设在风道上的排风(烟) 口、排烟防火阀排至室外。排风(烟) 口、排烟防火阀为常开。3. 3 排烟系统及控制
在平时排风系统与火灾时排烟系统合用系统中, 排风(烟) 口、排烟防火阀为常开。
当接到火灾信号时, 由消防控制中心关闭地下车库非着火的防火分区内排烟防火阀以及排烟风机; 对于没有直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区, 应同时开启机械补风机。
当防火分区划分为2个防烟分区(本设计双层地下室9个防火分区, 除2个防火分区外, 每个防火分区分2个防烟分区, 共计16个防烟分区) , 并且每个防烟分区分别设置排烟风机, 则由消防控制中心关闭非着火的防烟分区内排烟防火阀以及排烟风机; 应同时开启本区域内的机械补风
机进行补风。当火灾蔓延到相邻的防烟分区时, 接到火灾信号后全自动排烟防火阀再次开启, 并联动开启排烟风机, 进行有效的排烟。
当烟气温度超过280&时, 设在机房入口处的排烟防火阀自动关闭, 并联动关闭排烟风机。4 设计探讨
4. 1 若1个防火分区划分2个防烟分区, 每个防烟分区分别设置排烟风机, 则由消防控制中心控制启闭排烟风机、排烟防火阀来控制防烟风区的排烟。若1个防火分区采用1台排烟风机, 则由消防控制中心控制启闭排烟风机, 并启闭排烟防火阀以及排烟口来控制防烟分区的排烟。
4. 2 ∀高规#第8. 4. 5条规定防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m 。设计时应注意及时调整排烟口位置。5 结语
(下转第6页)
%6%专题研讨 暖通空调H V&AC 2008年第38卷第11期
速了压力衰减。
4) 压力低于100Pa 时, 压差衰减曲线偏离压力大于100Pa 时的曲线, 这可能与前文所述的压力降低时流动指数增大有关。4. 2 恒压法测试
实验条件:空气压缩机充气压力为0. 2M Pa, 分别将洁净室绝对压差保持在150, 250, 360, 500和660Pa 进行恒压法气密性实验, 测试过程中温度基本保持不变, 忽略温度影响, 受测试仪器量程(浮子流量计最小量程为1. 6m /h) 限制, 检验压力(即洁净室初始绝对压差) 小于150Pa 时没有做泄漏率实验。实验结果如表2及图6所示, 其中泄漏量读值为流量计读数平均值, 泄漏量换算值为泄漏量读值经式(8) 修正后的数值。可以看出, 检验压力越大, 洁净室泄漏率增长越迅速, 与图5压力衰减法实验结果相吻合。
表2 检验压力与泄漏率对应关系实验数据
检验压力/
Pa [**************]
泄漏量读值/(m 3/h) 1. 611. 802. 003. 204. 95
泄漏量换算值/
(m 3/h) 2. 793. 123. 465. 548. 57
泄漏率/%4. 925. 506. 119. 7815. 12
3
洁净室气密性实验时, 必须对被检验洁净室内的温度进行监测, 测试过程要短, 测试过程中温度尽可能保持不变。
5. 3 对洁净室进行气密性验证时, 进行正压检验或负压检验都可以, 但条件允许时, 负压洁净室宜用正压检验, 正压洁净室宜用负压检验。
5. 4 测试洁净室气密性的方法主要有压力衰减法和恒压法两种。测试时通常将洁净室的测试正压(负压) 设置得比洁净室正常运行压力高, 并且在测试期间监测洁净室压力。
5. 5 进行恒压法测试时, 若使用空气压缩机(真空泵) 向室内充气(抽气) , 计算泄漏率时应注意对充气量进行热力状态修正。
5. 6 洁净室气密性实验结果表明该模型洁净室虽然密封很好, 但压力半衰期不足5min, 小时泄漏率不到10%。参考文献:
[1] M ani P , L angevin P, A braham G , et al. V eterinar y
containment f acilit ies:desig n and constructio n handboo k [M ].Br emgar ten, Sw itzerland:Inter national V et erinary Biosafety W or king G roup, 2006:19-31
[2] 李瑞新, 张欢, 李秋生, 等. 用CF D 方法研究空气通过缝隙的渗透[J]. 暖通空调, 2004, 34(4) :5-8
[3] Shapiro A H, Siegel R, K lein S L. F riction facto r in
the laminar ent ry reg ion of a small t ube [C]∋P roc
2nd U S N ational Co ngr ess o f A pplied M echanics, 1954:733-741
注:房间容积为56. 7m
3
图6 检验压力与泄漏率对应关系及多项式回归曲线
5 结论
5. 1 通风空调设备的机械故障不能被完全排除, 甚至冗余系统也不是100%可靠, 因此一定的气密性对于某些用途的洁净室来说是非常必要的。5. 2 由于温度可改变气密性测试结果, 故在进行
(上接第120页)
一个优秀的人防地下车库通风与排烟设计首先要满足现行的消防规范、人防规范; 其次, 要切实可行; 第三, 应减少初投资和运行费; 第四, 节省机房面积, 为建设方提供更多的车位。为此设计者在方案设计阶段应与建筑专业密切配合, 优化方案; 施工图后期应与电气专业配合, 将系统控制条件提给电气专业。参考文献:
[1]([4] H onma H. V entilation o f dwelling s and its
disturbances [M ]. T ekniska M eddelanden, 1975
[5] K reith F, Eisenst adt R. Pressure dr op and flo w
character istics of shor t capillar y t ubes at lo w Rey no lds number [G ]∋ASM E T rans, 1957:1070-1078
[6] 许钟麟. 空气洁净技术原理[M ]. 3版. 北京:科学出
版社, 2003:457-460
计防火规范(2005年版) [S]. 北京:中国计划出版社, 2005[2] 中华人民共和国公安部. GB 50067(97 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, 1997[3] 北京建筑工程学院. JGJ 100(98 汽车库建筑设计规范
[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 1998
[4] 国家人民防空办公室, 中华人民共和国公安部. GB 50098(
98 人民防空工程设计防火规范(2001年版) [S]. 北京:中国计划出版社, 2001
[5] 国家人民防空办公室. GB 50038(2005 人民防空地下室设
[S]. :,