淺談地下室通風(fēng)與排煙設(shè)計

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簡介：從通風(fēng)排煙系統(tǒng)劃分、通風(fēng)方式及通風(fēng)排煙風(fēng)機選擇方面,介紹了高層建筑地下室通風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)相結(jié)合,以充分利用地下室上部空間的設(shè)計方法,包括解決從平時運行到火災(zāi)運行的可靠轉(zhuǎn)換的做法。強調(diào)了風(fēng)機的選擇、布置及設(shè)計中需注意的問題。
關(guān)鍵字：地下室通風(fēng),排煙設(shè)計

　　高層建筑地下室面積大,層數(shù)多為1～3層,除大部分作地下車庫外,常設(shè)置部分設(shè)備用房,如高低配電室、水池、泵房、通風(fēng)排煙機房及空調(diào)冷凍機房。若設(shè)有六級人防地下工事,則地下層還應(yīng)設(shè)有人防進(jìn)出風(fēng)口部分(濾毒室、進(jìn)風(fēng)機房、密閉通道、消毒通道、擴散室、活門室等)。因此,地下室集中了水電、通風(fēng)空調(diào)大部分管線,特別是通風(fēng)排煙管道,尺寸大,系統(tǒng)多。在工程設(shè)計中,有必要把平時通風(fēng)管道兼作火災(zāi)時該區(qū)的排煙管,以減少地下室上部空間占用及風(fēng)管用量,而排風(fēng)排煙機合理組合及控制,對于火災(zāi)時排風(fēng)排煙系統(tǒng)可靠地轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)就顯得很重要。

1系統(tǒng)劃分

　　通風(fēng)排煙系統(tǒng)劃分應(yīng)結(jié)合建筑防火分區(qū)來考慮,做到既有利于通風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng),又不會出現(xiàn)排煙風(fēng)管跨越防火分區(qū)的現(xiàn)象。根據(jù)文獻(xiàn)[1],地下室在設(shè)有自動噴淋滅火設(shè)施時,防火分區(qū)面積為1000m2,可分成2個防煙分區(qū),排煙量按60m3/(h·m2)計算,該防火分區(qū)排煙量為60000m3/h,而平時通風(fēng)量按換氣次數(shù)8h-1計算,層高(凈高)按3.9m計,通風(fēng)量為1000×3.9×8=31200m3/h。可見,平時通風(fēng)量與火災(zāi)時排煙量相差約一半,而平時通風(fēng)管主干管風(fēng)速一般設(shè)計在8～10m/s,火災(zāi)時排煙風(fēng)管風(fēng)速允許最大達(dá)20m/s,所以使用一套風(fēng)系統(tǒng)可以滿足通風(fēng)與排煙要求,但應(yīng)注意,共用一套風(fēng)管時風(fēng)管應(yīng)滿足排煙風(fēng)管所要求的壁厚(最小厚度不應(yīng)小于1mm)。所以每個防火區(qū)應(yīng)設(shè)一套通風(fēng)、排煙系統(tǒng),按文獻(xiàn)[1]還應(yīng)設(shè)一套機械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),進(jìn)風(fēng)量為火災(zāi)時排煙量的一半。此進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)除保證火災(zāi)時啟動補風(fēng)外,最好平時也能開啟補風(fēng),特別是對于地下二層及更深層的地下室,靠車道補新風(fēng)已不可能。

2通風(fēng)方式

　　平時通風(fēng)采用均勻排風(fēng),即地下室均勻設(shè)置排風(fēng)管及排風(fēng)口,平時通風(fēng)用,火災(zāi)時兼作排煙風(fēng)管及排煙口;地下一層考慮由車道自然進(jìn)風(fēng),其它層由火災(zāi)時進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)兼作平時進(jìn)風(fēng)。機械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)可不接送風(fēng)管或接一小段風(fēng)管相對集中送風(fēng),此通風(fēng)方式比均勻送風(fēng)、集中排風(fēng)效果會好。另外,每個防火分區(qū)即對應(yīng)一個排風(fēng)、排煙系統(tǒng)及進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置進(jìn)風(fēng)豎井、排風(fēng)豎井,進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在地面潔凈處,若能與地面主樓有一定距離更好,其受火災(zāi)煙氣影響會小;排風(fēng)口位置應(yīng)高于附樓屋面,以減少排風(fēng)對地面環(huán)境影響。

3排風(fēng)排煙機及進(jìn)風(fēng)機設(shè)置

　　風(fēng)機選型:排風(fēng)排煙風(fēng)機可選離心風(fēng)機或者高溫軸流風(fēng)機。普通離心風(fēng)機即可滿足排風(fēng)排煙要求,但大風(fēng)量離心風(fēng)機只能安裝在地面,占地較大,需要較大機房。高溫軸流風(fēng)機為消防專用風(fēng)機,也能滿足在280℃煙溫下運行30min的要求,而高溫軸流風(fēng)機體積小,一般可吊裝,若設(shè)機房面積也小,實際工程設(shè)計中,往往采用高溫軸流風(fēng)機排煙。下面就高溫軸流風(fēng)機與普通軸流風(fēng)機在排煙通風(fēng)系統(tǒng)的組合應(yīng)用方面分別討論。

圖1

1 高溫軸流風(fēng)機　HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火災(zāi)時開啟,平時關(guān)閉

2 高溫軸流風(fēng)機　HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火災(zāi)時開啟,平時開啟

3 消聲箱　2 300 ×1 000 ×900 ( H)

4 止回閥　ª850

5 防火閥　280 ℃

6 石棉布軟接　L = 200

　　3.1平時和火災(zāi)時均使用高溫軸流風(fēng)機,如圖1。

　　可選2臺型號相同、風(fēng)量均為30000m3/h的高溫軸流風(fēng)機。壓頭按管路阻力定,平時開啟一臺作機械排風(fēng)用,火災(zāi)時另一臺同時啟動進(jìn)行排煙,當(dāng)煙溫280℃時,通過風(fēng)機入口的280℃防火閥關(guān)閉2臺聯(lián)動風(fēng)機停止工作。由于平時僅開啟一臺,另一臺風(fēng)機停止,應(yīng)在每臺風(fēng)機管路上設(shè)止回閥,以免短路,同時,也可防止上、下層氣流(煙氣)進(jìn)入。2臺風(fēng)機應(yīng)設(shè)計為平時可手動控制,互為備用,不致造成某臺風(fēng)機總不開啟,損壞也不知道。為了減少風(fēng)機噪聲對車庫及其它房間的影響,應(yīng)在風(fēng)機前后接內(nèi)襯不銹鋼絲網(wǎng)的不燃石棉布軟接頭及消聲靜壓箱。為了盡量少占上部空間應(yīng)充分利用梁上部吊裝風(fēng)機及消聲靜壓箱(如圖2),但這種方式平時運行時噪聲大。

　　3.2平時開啟低噪混流風(fēng)機,火災(zāi)時僅開啟高溫軸流風(fēng)機,這種方式高溫軸流風(fēng)機風(fēng)量為60000m3/h。

　　混流風(fēng)機僅為平時排風(fēng)用,火災(zāi)時停止。由于平時開啟低噪混流風(fēng)機,故該方式平時運行噪聲較小,但排煙用的高溫風(fēng)機功率容量較大,外形體積也大,必要時,可選用2臺高溫軸流風(fēng)機供火災(zāi)排煙用。圖3為其安裝示意圖。此方式可用于平時要求噪聲小的場合。

以上兩種方式中的止回閥也可使用排煙閥及防煙閥等來達(dá)到要求,但這些閥門均要由火災(zāi)信號控制并與風(fēng)機聯(lián)動,其動作可靠性直接影響到排煙系統(tǒng)的可靠性,并且防、排煙閥價格均較高,因此,使用止回閥會更合理、可靠。

　　3.3排風(fēng)排煙風(fēng)機選擇雙速高溫軸流風(fēng)機,平時為低速運行,火災(zāi)時高速運行。

　　如:HTF-Ⅱ,12#,風(fēng)量60000m3/h或43000m3/h,風(fēng)壓680Pa或420Pa,功率17kW或8kW,轉(zhuǎn)速分別為960r/min和720r/min。風(fēng)機體積進(jìn)一步縮小,但低速時功率及風(fēng)速偏大,電氣應(yīng)做相應(yīng)轉(zhuǎn)換控制,噪聲也較大。

圖2

1低噪混流風(fēng)機SWF-9#,30000m3/h,300Pa,5.5kW平時開啟,火災(zāi)時關(guān)閉

2高溫軸流風(fēng)機HIF-12#,60000m3/h,680Pa,18.5kW火災(zāi)時開啟,平時關(guān)閉

3消聲箱2300×1000×900(H)

4止回閥ª700

5防火閥280℃

6石棉布軟接L=200

　　3.4地下室機械進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)機可選一般低噪軸流風(fēng)機。

　　在軸流風(fēng)機與豎井連接處應(yīng)設(shè)置70℃防火閥,以防止層與層之間火、煙串通,進(jìn)風(fēng)機風(fēng)量為排煙風(fēng)量的一半。

圖3 　安裝剖面示意圖

　　在設(shè)計中還應(yīng)注意:當(dāng)一個排煙系統(tǒng)負(fù)擔(dān)3個以上防煙分區(qū)時,排煙量按最大防煙分區(qū)面積乘以120m3/(h·m2)計算,表示該排煙系統(tǒng)只能同時對2個防煙分區(qū)進(jìn)行排煙,其它未著火防煙分區(qū)必須關(guān)閉排煙口,否則,就影響著火區(qū)的排煙效果。因此,在系統(tǒng)管道中要相應(yīng)設(shè)置防煙閥、排煙閥或電動閥來達(dá)到該要求,電氣控制比較復(fù)雜,控制點多,對防排煙閥或電動閥的可靠性要求就高,就目前國產(chǎn)閥門及系統(tǒng)維護(hù)管理水平來看,驗收時閥門還合格,過幾年有的就銹壞了,或控制機構(gòu)損壞。所以應(yīng)盡量使一個排煙系統(tǒng)負(fù)擔(dān)1個或2個防煙分區(qū),只要其中1個分區(qū)著火就開啟全部排煙風(fēng)機及排煙口,對2個分區(qū)同時排煙?？紤]平時排風(fēng)口(即火災(zāi)時兼作排煙口)均設(shè)在地下室上部,下部排風(fēng)口可不設(shè)置,因為,地下室層高一般多為4.2m左右,而風(fēng)管又布置在梁下,并在

　　平面內(nèi)均勻布置,加上車庫內(nèi)行車的氣流擾動,通風(fēng)效果一般還是比較好的。另外,通風(fēng)排煙機房有條件應(yīng)盡量設(shè)置,沒條件時,也可不設(shè)。但排煙機應(yīng)用不燃玻璃棉(50mm厚)保護(hù)起來,留出風(fēng)機散熱通風(fēng)孔,保證排煙機火災(zāi)時可靠地啟動排煙。