地下車庫建筑的通風排煙消防設計

一、地下車庫火災特征分析

（一）地下車庫的定義與分類

地下汽車庫具體指室內地平面高度低于室外地平面，且超過此層車庫凈高一半的汽車庫。地下車庫種類很多，根據實際汽車庫規模、《汽車庫、修車庫、停車庫設計防火規范》（下文統一簡稱為汽規），將其分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類；此外，還可以按照地下車庫與地面建筑物之間的關系進行劃分，即單車式和附加式兩種，其中附加式車庫是當前普遍采用的類型。根據車輛具體進入車庫方式，又將其細分為半機械、機械式以及混合式半機械式。

（二）地下車庫的主要火災隱患

汽車庫火災不僅具有液體火災特點，而且還具有固體火災特點，結合具體地下車庫風險評價研究發現，汽車存放單元中留存的汽車、風機房的電器線路和弱電機房線路以及控制室的控制柜和線路都是地下停車庫的主要危險源，其中停放在庫內的車輛是最大的危險源。

（三）地下車庫火災特性分析

地下車庫不僅出入口少、自然通風差，而且相對封閉、泄壓面積小，一旦不幸發生火災，難以快速消散煙氣和熱量，而此時的地下車庫不但升溫速度快、煙氣濃度高，而且能見度相對較低，給人員疏散和消防救援帶來了極大挑戰。這時，車內的燃油和合成裝飾材料也會產生大量的火災荷載，燃油箱在強輻射熱的作用下，極易被誘發燃燒，引發爆炸，禍及附近車輛，從而更進一步增加了燃燒范圍。同時，車庫內車輛不易疏散，必然會造成不可估量的經濟損失。附加式地下車庫與地上建筑物通常是相連通的，火災、煙霧一旦通過垂直通道向上部空間蔓延，必然會對地上建筑物和廣大業主的人身財產安全構成極大威脅。

二、地下車庫通風與排煙設計

（一）確定排風量

通風量的確定已成為地下車庫通風系統設計中必不可少組成部分。目前最常用的兩種確定方法如下：一是根據換氣頻率開展估算工作，同時結合民用建筑暖通空調設計技術相關措施來進一步確定通風量相關標準；二是稀釋有害物質使其達到衛生標準規定的總通風量，并以此為標準計算汽車尾氣中的NO2、氮氧化物以及少量汽油，在此過程中，還會釋放一定的熱量，主要以NO2和氮氧化物為主，此時需要按照NO2進行相關計算，地下車庫總通風量完全能滿足將氮氧化物稀釋至衛生標準規定濃度的要求。一旦發生火災，地下車庫的通風口能在緊急情況下迅速運轉，從而快速降低煙氣濃度。

（二）必須遵循排煙排風系統共用的設計方法

在設計地下車庫建筑時，排煙排風共用系統也是當前地下車庫消防設計過程中應用較為廣泛的系統。在此設計過程中，既可以節約大量資金，又可以避免資金的重復使用。另外，應同時使用排風、排煙系統，可以最大限度提升系統運行可靠性，防止過多的試運行檢查，從而爭取更多寶貴使用空間機會。具體來說，在選擇風機時，一定要首選離心式風機，因為這種風機有其獨特的優勢，在抗變形和耐熱性方面明顯優于軸流風機，且使用此風機，還可以方便跟蹤檢查，對后續養護和維修大有裨益。因其功率較大，損耗自然較多，因此，必須認真落實檢修和更換工作，只有這樣，才能不斷提升自身安全性能。另外，風機入口處，有必要安裝與之相匹配的防火閥，因其正常工作下，溫度能夠達到280℃。在設置每個防煙分區時，單臺風機排煙量必須大于或等于7200m3。另外，值得注意的是，施工單位應選用不燃材料作為風管制作的原材料，且風管壁厚度只需要達到排煙管壁厚標準要求即可。但對于排煙風速而言，必須達到國家相關標準，金屬風管應小于或等于20m/s，排煙口風速必須控制在10m/s 以下。

在設計排煙口時，需要盡量選擇敞開式設計方式。同時，排煙口還可順著走廊的方向向周邊緊急出口設計。一般來說，水平方向之間的最小距離應大于1.5 米。當排煙系統中，同時使用兩個以上的防煙分區時，只需打開火災區域的排煙口，其他防煙分區可以繼續保持關閉狀態。另外，外排煙口和排風口有必要采取連鎖管控，也就是說，任何一個排煙分區的排煙口全都處于開啟模式，然后關閉其他所有的排煙系統。

三、合理設計排煙口

（一）精準計算排煙量

地下車庫不同于一般意義上的地上建筑，其最突出特點是人員稀少，不存在大量的易燃材料。地下車庫定義了標準化停車場，且地下車庫內再無其他障礙物。針對這種情況，排煙系統的設計應始終堅持直觀的理念。地下車庫是不建議使用明火取暖的，當車庫面積較大時，機械排煙系統應與環衛、人防等通風排氣系統相結合。地下車庫安裝機械排煙系統時，各防煙分區建筑面積一般不大于2000 平方米，且防煙分區絕不允許跨越防火分區進行設置。同時排煙風機換氣次數應控制在每小時6 次以下，因為只有確定排煙量后，才能獲得最佳地下車庫排煙量設計方案。

（二）科學設計排煙口

排煙口的設置應遵循現行采暖通風設計規范。毫無疑問，雖然汽車會向空氣釋放大量廢氣，但廢氣中有毒化學氣體的含量仍然低于空氣，也可能有少量比空氣重的有毒化學氣體被排出。因此，地下車庫的排煙口與排風口應盡量整體推進，同步完成。一般情況下，會在車庫的上下兩位置出設計排風口，其覆蓋范圍都能確保良好通風，上部能夠排出1/3 的風量，其余部分由下部排出。眾所周知，伴隨著車輛的不斷進出，車庫排放尾氣時，必然會留存一定溫度，對占地面積較大、往來車輛頻繁的地下車庫，車輛排放的物質自然留存在車庫下部，與內部空氣混合在一起。而一旦發生火災，煙氣會在車庫內積聚，并與地下車庫內空氣中的有毒有害化學氣體充分融合，無形中增加了人員疏散和滅火難度。所以，一般地下車庫的高度應控制在2.8—3.3m 之間，需要考慮排風是從上部排出的，這樣，才利于排煙系統各自風口融合。

四、結語

綜上所述，地下車庫通風排煙設計是一門非常重要的技術性研究課題，同時也關系到消防安全，需要切實解決一些設計困難、實際情況較為復雜的問題，具體設計過程中，一定要嚴格遵循車庫各項消防設計技術規范，全面深化技術改造和應用內容，結合地下車庫建筑實際情況，認真開展計算和施工，盡可能提高防排煙系統設計的科學性、可操作性和有效性，從而最大限度避免火災事故的發生。