淺談地庫通風、排煙設計

文/王增杰 華通設計顧問工程有限公司 北京 100043

1、改機械補風為自然補風

地下汽車庫由于位置原因，容易造成自然通風不暢，宜設置獨立的送風、排風系統。當自然進風能滿足所需進風條件時，可采用自然進風方式。但在現實的工程案例中，卻少有自然補風的項目出現。其實機械補風也有不少缺點，自然補風也有其不可多得的優點，現對兩種方式做簡單比較。

1.1 機械補風的缺點

若無特殊情況，建議大家設計時盡量采用自然補風以節能補風機能耗。大家都清楚，機械補風存在下列缺點：1.要設補風機房，占用建筑面積；2.要雙電源配電且與排煙風機連鎖，還要向消防控制室反饋信號；3.補風機房內水專業要做噴灑；4.增加結構荷載；5.控制復雜，可靠性較差；6.增加設備投資；7.浪費電能；8.有時要占用有限的車位惹建筑專業和甲方不高興等煩心事。9.因上部建筑外立面等其他條件的限制，造成補風機房位置選擇的自由度很小。

1.2 自然補風的優點

大家知道，自然補風豎井時時刻刻對地庫通風換氣，不需要消耗風機動力，火災時對煙氣造成的擾動也較小。除此之外，也有其他優點，下面做詳細分析。

氣規規定補風量宜≥排煙量的50%，這條規定在實際操作中存在一定問題，≥50%到底是多少？本身就帶有一定的不確定性，讓人無所適從。事實上對任何空間在任何時候，當排煙和補風達到穩定狀態時，他們的質量流量始終是相等的（質量守恒定律）。地庫某一防火分區發生火災時的補風量，除了補風機的補風量外，其余的補風量靠周圍維護結構的壓差滲透風量來補充。由于地庫維護結構比較密閉，通過壓差滲透的風量是很有限的。也正因為如此，規范規定地庫需要設置補風設施。由于地庫內防火分區之間的維護結構密封性存在差異，滲透風量大小一般不同，其值大小無法準確計算得出。如果排煙時補風機的補風量不足，靠壓差滲透補風就會造成地庫內很大的負壓，增加了排煙系統的阻力（同時也減小了補風系統的阻力）。為了滿足系統的阻力需要，排煙風機的工作點就會自動左移，壓頭增加，流量減小，自然系統的排煙量就減少了，達不到規范要求。與此同時，由于地庫內負壓值增大，補風機的補風量相應也增大，最后達到排煙量和補風量的平衡。如果補風機型號偏小，可能對補風氣流起到阻礙作用，影響補風。

自然補風時，雖然補風口的面積是固定的，但其補風量大小可通過地庫內的負壓值來調節。由于Q∝P^2，因此微小的壓差變化就會引起很大的流量變化。和機械補風相比，地庫內負壓值增加相對較小，對排煙量影響較小。對于單層地庫，補風量需要全部從室外進風百葉吸入，補風阻力會大量消耗在室外防雨百葉上，造成地庫內負壓值較大，會對排煙量造成一定的不利影響，設計時需要適當地把補風豎井尺寸和進風百葉面積加大，降低補風風速。但這種影響和機械補風相比要小得多。對于多層地庫，由于著火樓層和其他地下樓層通過進風豎井相連通，因此和室外大氣相通的其他未著火樓層（如和汽車坡道出入口相通）也就成為了著火地庫層的補風通道，和進風防雨百葉相比，這些補風通道的阻力很小，可以忽略不計，大大地減小了地庫內的負壓值，保證了排煙系統的排煙量。而在機械補風系統中，由于每層補風機出口設置有止回閥，阻擋了氣流的反向流動，只能通過防雨百葉補風，相對阻力較大。通過上述分析可見，機械補風那些煩心事改為自然補風也就全沒了。

2、清水泵房、換熱站、熱力小室等設備用房以及集中空調系統的排風問題

這些設備用房內只有設備散熱，不存在污染源以及火災時排煙和火災后事故排風問題，其室內排風可不通過排風豎井排至室外，可以直接排到地庫內，來進一步稀釋車庫內CO 等有害氣體濃度。減少和建筑專業的配合量，為改善室外景觀創造條件。但送風系統是必需設計的，保證送入到設備用房內是室外新鮮空氣。不應把車庫內的污染空氣送入這些設備用房后再排向室外，因為這種做法違背了逆流原理，對設備用房內的電控設備、水質都會帶來不利影響。同樣，集中空調排風,熱回收機組排風可以直接排到車庫內，對車庫有益無害。

3、設計中存在的問題

3.1 設計中存在的最大問題是，把不同防煙分區的排風、排煙管道用消聲靜壓箱聯在一起，把兩臺排風排煙風機均連接在靜壓箱上，形成了兩個防煙分區的排風排煙風管并聯和兩臺排風排煙風機并聯。設計者的愿望可能是在庫內CO 濃度不是很高的情況下，想用一臺風機對兩個防煙分區同時排風，達到變風量運行的目的，節能一臺風機的電量。這種愿望是很好的，但在實際運行中存在諸多問題，分析如下：a.排風機過載運行，熱保護切斷風機電源而停機。這個很容易理解，當一臺風機為兩個防煙分區排風時，并聯管道是管路阻抗（阻力系數）減小，風機工作在大風量小壓頭工況，效率下降，功率增加，最終風機過載停機，無法正常運行。b.排煙風機不能按照防煙分區排煙。排煙風機是由火災探測器控制啟動的，當一個防煙分區發生火災后，該防煙分區的排煙風機啟動。由于沒有隔斷閥，啟動的排煙風機同時對兩個防煙分區排煙，這就導致火災的防煙分區的排煙量減半，滿足不了規范要求，對地庫內人員疏散和消防人員滅火救援造成不利影響。由于未著火防煙分區的常溫空氣和煙氣混合降低了排煙風機入口的煙氣溫度，因此即使庫內煙氣溫度達到了280℃，排煙風機也不能停止運行。

3.2 在誘導通風系統設計中，在排煙風管首端設置帶電磁機構的常閉280℃排煙防火閥，實際上該閥沒有任何實用價值，不但不利于地庫內有效排風，而且降低了排煙系統的可靠性。在以后的設計中盡量取消。

3.3 把調節閥安裝在風機出口是不對的，這樣會使系統能耗最大。應該安裝在風機入口，使系統能耗最小。這個結論在90年代的暖通空調雜志里有位專家寫過文章，理論（數學）推導證明過，這也是人們經常稱作入口調節閥的原因。

3.4 除雙層車庫外，盡量不要把排風管道布置在車道上空，風管截面太寬，開車者有壓抑感。布置在車位上方，低點也沒有太大影響。

3.5 止回閥應設置在風管最小截面出，使流過止回閥的速度大于8m/s。

結語：

可見地庫的自然補風代替機械補風不僅能大幅減少工程設計人員的工作量，提高排風、排煙系統的可靠性，還能減少開發商的投資、增加經濟效益。以上僅為本人的一點淺見，地庫通風、排煙設計還有不少值得我們大家討論，并加以提高的地方。所以還需建筑行業的各位同仁共同努力，建設出性能更好、更可靠、更節能的建筑。