梁海嶸(華藍設計(集團)有限公司,廣西 南寧 530011)
地下汽車庫誘導通風系統的設計初探
梁海嶸
(華藍設計(集團)有限公司,廣西 南寧 530011)
闡述平戰結合防空地下車庫通風、防排煙系統設計思路。通過案例分析傳統風管機械通風方式和誘導通風結合防排煙的通風方式的技術特點、初投資和運行費用分析比較,肯定誘導通風方式在特殊底層高的地下車庫的應用經濟性。
誘導通風;防排煙;機械通風;經濟性
對于地下車庫, 解決通風和防排煙問題是設計的主要內容之一,所謂車庫的通風,就是要排除汽車尾氣和汽油蒸汽,送入新鮮空氣。以便有害物(主要成分是一氧化碳)的含量稀釋到國家規定的衛生標準要求。防排煙就是滿足火災時的排煙要求,以保證火災發生時迅速排除滯留煙氣,限制煙氣的擴散,保證人員和車輛安全撤離現場,減少傷亡。在保證車庫良好的通風效果前提下,降低整個地下車庫通風系統的運行能耗顯得尤為重要。以下筆者結合案例對地下汽車庫誘導通風結合防排煙系統設計做分析。
誘導通風系統包括送風風機、多臺誘導風機和排風風機,其中誘導風機由超薄箱體、低噪音前向多翼離心風機、可任意調節方向的噴嘴三部分組成。送風機提供新鮮空氣,誘導風機將室內空氣與之充分混合后,沿一定方向到達排風口,由排風機排出。
誘導通風系統的特點:
(1)節省空間,減少土建投資
一般誘導風機箱體僅250mm高,在梁間布置,直接吊掛于樓板下,可降低地下汽車庫設計層高約400mm,減少地下工程開挖費用和混凝土澆筑費用,使室內空間開闊,布局簡潔美觀。
(2)施工簡單,減少安裝費用
誘導風機體積小,重量輕,無需接管;安裝形式多樣,縱吊、橫吊、壁掛式均可;單相220V電源,配線簡易。
(3)管理方便,節省運行費用
由于沒有管路阻力損失,送、排風風機所需風壓低,使風機電機功率大幅下降。誘導風機采用高效低噪音風機、消聲箱和符合空氣動力學特性曲線的高速噴嘴,噪音較低,所用的高品質無油式軸承電機無需定期添加潤滑油,維修量很小。
(4)通風效果好
誘導通風系統能夠有效擾動周圍空氣,不易產生死角。當出現有害物滯留時,可隨時方便地調整噴嘴方向,以適應不同的建筑形式。室內空氣分布均勻,混合效果好,有害物經充分稀釋后平均濃度低。即使送、排風風機停止運行,誘導風機單獨運行也能使空氣流動。
某工程地下車庫層高3.3m,結構梁下凈高2.5m。分別采用常規排風管在車庫梁下布置方案(方案1)和采用誘導通風器與主排風機聯合運行系統方案(方案2)進行分析。
3.1 兩種方案的室內風環境仿真模擬
圖1和圖2是分別采用常規排風管布置方案和采用誘導通風機布置方案的計算機模擬室內風環境云量圖。

圖1 地下車庫常規排風管系統風環境模擬圖(方案1)

圖2 地下車庫誘導通風風環境模擬圖(方案2)
從兩幅圖的通風環境仿真模擬情況看,由于每個誘導通風器的三個風口氣流方向可以360°調節,安裝位置可以根據現場情況設置在結構梁底、設備管道底或結構頂板底,靈活布置,氣流擾動效果良好,車庫內部全面通風換氣,較少出現氣流停滯死角。而常規排風管布置會占據車庫梁下空間400~500mm,導致凈高不夠影響車庫正常使用,視覺有壓抑感,同時未布置風管區域仍會出現氣流停滯死角,通風效果不如誘導通風器與主排風機聯動系統方案。
3.2 兩種方案的經濟分析
(1)兩種方案使用條件
①方案1—常規機械送、排風兼防排煙系統
排風(煙)機選用四臺低噪聲風機箱,每臺排風(煙)量為L=20390m3/h,N=7.5kW,排風主風管截面尺寸是1500 ×400mm(風速取10m/s),整個防火分區均勻布置排風口。送風機也選用四臺低噪聲風機箱,連接短風管,僅在進風機房隔墻處設置送風口。此防火分區平時開啟送、排風系統機械通風,改善地下停車場空氣品質,火災時,繼續運行送、排風系統,轉為排煙。車庫布置風管后凈高僅為2m,剛剛達到停車位凈高不低于2m的要求,車道凈高要求不低于2.2m,因此排風管必須盡量布置在停車位上,部分區域由于凈高的要求,排風管不能通達,排風效果不理想。
②方案2—無風管誘導型通風與防排煙相結合系統
送風機臺數和型號參數與方案 1相同,排風(煙)機臺數仍選用四臺低噪音風機箱,風量相同,在排風機房隔墻處設置排風口,風機風壓減少,電功率相應減少,為N=5.5kW。排煙管布置只考慮排煙口距離最遠點不大于30即可,金屬排煙管風速最大可取 20m/s,風管厚度僅為200mm,風管管材耗量減少。在根據氣流路線設置了誘導通風器,每臺120W,共21臺,直接吊裝于結構梁間樓板下,視覺整齊美觀,不占用空間。
(2)初投資比較
初投資比較見表1。

表1 兩種方案初投資比較
(3)運行費用比較
運行費用比較見表2。

表2 兩種方案運行費用比較
(1)通過兩個方案初投資和年運行費用比較可知,方案1雖然初投資低于方案 2 ,如果考慮由于層高的降低減少土建費用,則方案1的初投資是高于方案2的,而運行費用方案1高于方案2,因此采用誘導型通風結合防排煙系統的方案是經濟可行,對于層高低的地下車庫可以推廣實施。
(2)平時的排風系統和消防時的防排煙系統合并設置時,通常防排煙系統風量比排風系統風量大,風機應選用排煙、排風雙速風機,火災專用的排煙口與平時排風口的聯動轉換需要闡述清楚。能利用自然補風條件時應優先采用自然補風方式,與建筑專業、水專業配合,在平時作為車庫的防空地下室的汽車出入口處設置自動噴淋滅火系統,不必在坡道處設防火卷簾門,不需設置機械補風系統,可降低工程造價。
[1] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版)[M].北京∶中國建筑工業出版社,2008.
[2] 中國建筑科學研究院.GB50736-2012 民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].北京∶中國建筑工業出版社,2012.
[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50016-2014 建筑設計防火規范[S].北京∶中國計劃出版社,2014.
[4] 中華人民共和國公安部.GB50067-2014 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].北京∶中國計劃出版社,2014.
Analysis of inductive ventilation systems design in the underground garage
It is elaborated that the ventilating and smoke preventing system was designed in the combination of peacetime and wartime underground garage. It is analysed the technical characteristics, initial investment and operation cost between the traditional wind pipe mechanical ventilation’smode and the ventilation way of inducing ventilation by some cases. It is certain that the application of ventilation mode in the special low storey underground garage is economical.
inductive ventilation; smoke prevention; mechanical ventilation; economical efficiency
TU92
A
1008-1151(2016)10-0032-02
2016-09-10
梁海嶸(1971-),女(壯族),廣西武宣人,華藍設計(集團)有限公司教授級高級工程師,碩士,研究方向為綠色建筑。