高层民用建筑人防地下室汽车库通风与排烟系统

高层民用建筑人防地下室汽车库通风与排烟系统

黄雄盛

（珠海市嘉顺建筑工程有限公司广东珠海519100）

摘要：近年来，高层建筑地下室迅速增多，其通风排烟问题因占用较大的空间而备受关注，所采用防排烟系统的形式对地下室的使用功能、日常通风和火灾发生时排烟系统的运转是否能达到设计要求非常重要。对于高层建筑的地下室防排烟设计，首先应明确根据其使用功能不同，应遵循不同的设计规范。作为高层建筑地下停车库，设计时应该遵循《高层民用建筑设计防火规范》，但高规第４．１．８条已明确指出：“设于高层建筑内的地下停车库，其设计应符合现行国家标准《汽车库设计防火规范》的规定。

关键词：高层民用建筑；人防地下室；汽车库通风；排烟系统；

随着我国经济社会的快速发展，城市私家车的拥有量快速增长，城市新建住宅小区均会配套建设汽车库或停车场。为节约宝贵的地上面积，开发商大多选择建设地下汽车库；同时，由于多数城市要求新建民用建筑工程必须同步修建防空地下室；所以，目前较普遍的做法是结合新建住宅修建人防地下室，平时作为地下汽车库使用。

一、设计原则

1.平时通风系统设计原则。一是必须采用机械通风方式，通风系统应独立设置，不应和其他建筑的通风系统混设。二是风量的确定《人民防空地下室设计规范》规定：防空地下室汽车库平时的最小换气次数须≥6次/h。《汽车库建筑设计规范》规定：风量应按允许的废气标准量计算，且换气次数每小时不应小于6次。汽车出入不频繁时，实际换气量可以减少，故宜选用变速排风机。所以，设计排风量应按允许的废气标准量计算确定，在无计算资料时，排风量可按6次/h估算。送风量一般为排风量的80~90%。三是在满足排风量的基础上，排风宜按室内空间上、下两部分设置，上部地带按排出风量的1/2~1/3计算，下部地带按排出风量的1/2~2/3计算。送入新鲜空气的进风口宜设在主要通道上。机械通风的进风口、排风口，宜采用竖井分别设置在室外的不同方向。进风口与排风口的水平距离不宜小于5m。进风口应设在空气流畅、清洁处，其风口的下沿高出室外地面高度不应小于0.5m。

2.防排烟系统设计原则。一是面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。二是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2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.5m的梁划分。三是地下汽车库内没有自动灭火系统时，其防火分区的最大允许建筑面积是2000m2；地下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是4000m2。每个防烟分区应设置排烟口，排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙壁上；排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。四是消防补风系统的室外进风口宜布置在室外排烟口的下方，且高差不宜小于3.0m；当水平布置时，水平距离不宜小于10.0m。

二、高层民用建筑人防地下室汽车库通风与排烟系统

1.地下车库排烟与排风系统合二为一。地下停车库排风的目的是稀释有害物质满足卫生要求的允许浓度，即排风量的计算与有害物的散发量和散发时的浓关，与房间的容积并无确定的关系。举例来说，两个散发情况相同且平面布置和大小也相同，只是层高不同的车库，按有害物稀释计算的排风量是相同的，但按换气次数计算出的排风量是不同的。正因为如此，理论上应按稀释浓度计算，但实际上因为稀释浓度计算理论的不成熟，设计人员很难找到准确可靠的数据加以采用，所以一般都采用换气次数来计算排风量。“一般排风量不小于６次／ｈ，送风量不小于５次／ｈ”。这与“新库规”中规定的排烟量不小于６次／ｈ的规定相吻合，这符合“新库规”中排风、排烟系统的合二为一的要求。

2.排风口与排烟口的布置。按《采暖通风技术措施》的规定，汽车排出的有害物一些比空气轻，而另一些有害物比空气重，所以排风口应在汽车库的上部及下部分别布置，宜上部排出总风量的１／３，下部排出总风量的２／３。但是汽车有害物的排放温度高，且随汽车的行驶处于强烈的扰动与混合状态，排放物沉积于汽车库下部的理论不足；而地下停车库的净高仅2.8ｍ～3.3ｍ左右，这样的高度上下都布置风口，不便于设计施工，所以考虑全部排风均由上部排出，这样排风与排烟系统的风口可以合二为一。此外如果采用上下均有风口的方案，一旦发生火灾时，按排烟要求，则下部风口要全部关闭，让所有的烟气从上部排出。这种做法似乎正确，但实际上有很大隐患。原因在平常的风管系统与风机的工作点是匹配的，即风机的静压和风量与风管的阻力损失、风量、风速相匹配，其工作点处于最佳工作点。但一旦起火关闭了下部风口，则风管的管网性能曲线发生变化，风口减少，每个风口的风量增加，管道的阻力损失加大。此时，风机的工作点发生偏移，即风量减少，静压增加，这样就不能保证基本的６次／ｈ换气排烟量。而且，此方案控制复杂，所有的下部风口均需要电控、手动风口，投资巨大，维护管理困难。若平时排风的风量选大一点，如８次／ｈ换气，在起火时风口减少、风压增加、风量减少情况下，似乎可以保证６次／ｈ的排烟量。但按风机的性能曲线变化的风量与风压是很难与风管匹配的，肯定达不到风机的最佳工作点，造成投资及运行费用的浪费。若将排风口全部布置于上部，于风机前设置280℃的防火阀，则系统完全满足排风和排烟要求，且不需作任何切换，工作点也不会发生任何变化。

3.补风措施。按“高规”规定，设置机械排烟的地下室应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的５０％，这样的规定太过简单。因补风量太大，会风助火势，而太小则难以排烟。在单层地下车库中，有直接通向外界的出入口，一般不设置机械送风，由自然补风，这样补风量接近100％。二层、三层地下车库设置机械送风系统，根据《采暖通风技术措施》送风换气次数为５次／ｈ，所以排烟的补风量为５次／ｈ换气次数为宜。此种补风量的确定仅供参考。

4.防烟楼梯间、消防电梯间前室及合用前室的防排烟设计。“新库规”中没有提及高层建筑地下车库的防烟楼梯间、消防电梯间及合用前室的防排烟设计。在高层建筑塔楼的上述部位没有自然通风的情况下，按“高规”需设置机械加压送风系统，这时在地下车库的上述部位也可一并设置。但在高层建筑的塔楼的上述部位不须设置加压通风系统时，而裙楼没有自然排烟，按“高规”第８．４．３条：当裙房以上的部分利用可开启的外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室宜设置局部机械排烟设施，其排烟量按前室不小于６０ｍ３／ｈ计算。高层建筑地下室的前室或合用前室一般无自然排烟，在地下室起火时它的扑救与疏散比裙楼更难。当高层建筑的塔楼、裙楼均有自然排烟时，这时是否应该单独对地下车库的前室或合用前室设置局部机械排烟系统？如不设置，不符合实际情况；若设置，占用楼梯间面积，增加投资。笔者希望“新库规”对类似情况应做明确规定。

本文对人防地下室兼汽车库通风与防排烟系统的设计原则和系统形式进行了系统总结和分析，以供有关人员今后设计中参考。

参考文献：

[1]国家人民防空办公室.《人民防空地下室设计规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[2]北京建筑工程学院.《汽车库建筑设计规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3]中华人民共和国公安部.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.