地下汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)優(yōu)化分析

關(guān)鍵詞：地下汽車(chē)庫(kù)，通風(fēng)排煙，機(jī)房，風(fēng)管，優(yōu)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.12.035

近些年來(lái)，汽車(chē)因其方便性、舒適性，已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂兄兄匾慕煌üぞ撸S之而來(lái)的便是日益突出的停車(chē)問(wèn)題，為了解決這一問(wèn)題，建筑物往往會(huì)建造地下汽車(chē)庫(kù)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，地下汽車(chē)庫(kù)的通風(fēng)排煙系統(tǒng)必不可少，風(fēng)管不同于水管、橋架，通常尺寸較大，為提升空間利用率、空間舒適度、經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要，很多地產(chǎn)公司還會(huì)把汽車(chē)庫(kù)優(yōu)化作為提升項(xiàng)目品質(zhì)的重要內(nèi)容。設(shè)計(jì)不斷，優(yōu)化不止，希望暖通設(shè)計(jì)師能通過(guò)本文獲得一些思路，設(shè)計(jì)出更多更優(yōu)的作品。

1 地下汽車(chē)庫(kù)機(jī)房?jī)?yōu)化

1.1 機(jī)房選址

地庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)的機(jī)房包括通風(fēng)排煙機(jī)房和補(bǔ)風(fēng)機(jī)房，機(jī)房選址首先要滿(mǎn)足規(guī)范[1-4]的基本要求，比如應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置，機(jī)房?jī)舾撸龅孛婧笈艧熆谂c補(bǔ)風(fēng)口、加壓送風(fēng)口、環(huán)境敏感目標(biāo)以及自然通風(fēng)的樓梯間或前室開(kāi)窗（口）的距離等。筆者認(rèn)為，機(jī)房位置的選擇，尚應(yīng)遵循以下原則：（1）盡量利用建筑無(wú)用空間布置機(jī)房，少占用車(chē)位，對(duì)于住宅項(xiàng)目，機(jī)房可利用住宅單體下面的空間；（2）放置兩臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的機(jī)房，應(yīng)盡量設(shè)置在兩個(gè)防煙分區(qū)相鄰處；（3）機(jī)房位置要能盡量減少無(wú)風(fēng)口風(fēng)管長(zhǎng)度。前兩點(diǎn)比較容易理解，第三點(diǎn)通過(guò)下面的實(shí)際案例來(lái)分析一下。圖1是某項(xiàng)目地庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)局部平面圖。

由圖1可見(jiàn)，左側(cè)防煙分區(qū)通風(fēng)排煙系統(tǒng)中，無(wú)風(fēng)口風(fēng)管很長(zhǎng)，約為66 m，并且穿越了兩道防火墻，其中有一道還是人防墻體。若方案階段考慮在圖中方框A處新增一個(gè)排煙機(jī)房，則可以縮短無(wú)風(fēng)口風(fēng)管長(zhǎng)度，但是，新增機(jī)房也會(huì)增加成本，而且新增機(jī)房位置雖然未占用車(chē)位，但由于其位于人防區(qū)內(nèi)，風(fēng)井便需要做防護(hù)密閉處理。表1給出了兩種方案的簡(jiǎn)單估算造價(jià)。

由上表易見(jiàn)，若采用新增機(jī)房方案，共計(jì)可節(jié)省約1.27萬(wàn)元，本項(xiàng)目新增機(jī)房方案可行。不過(guò)，值得注意的是，如果新增機(jī)房需占用車(chē)位，該風(fēng)管節(jié)省方案便沒(méi)有意義，因此，應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目情況具體分析。

由上表可知，人防區(qū)新增單臺(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)房的成本約為7.79萬(wàn)元，相當(dāng)于43 m風(fēng)管的造價(jià)，非人防區(qū)新增單臺(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)房的成本約為3.2萬(wàn)元，相當(dāng)于18 m風(fēng)管的造價(jià)。故筆者認(rèn)為，當(dāng)設(shè)計(jì)遇到無(wú)風(fēng)口風(fēng)管長(zhǎng)度超過(guò)18 m（非人防區(qū)）或43 m（人防區(qū)）以上時(shí)，可以考慮在非人防區(qū)或人防區(qū)增設(shè)通風(fēng)排煙機(jī)房，節(jié)約成本。

1.2 機(jī)房尺寸

排布機(jī)房時(shí)，可從以下幾方面對(duì)機(jī)房尺寸進(jìn)行優(yōu)化。

（1）放置兩臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的機(jī)房，可以利用高度空間進(jìn)行優(yōu)化，少占車(chē)位，圖2和圖3是兩種不同的布置，顯而易見(jiàn)，圖3的排布方式可節(jié)約兩個(gè)車(chē)位，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

（2）機(jī)房與車(chē)位相鄰時(shí)，盡量讓空間給車(chē)位。盡管建筑要求車(chē)位距離墻體300 mm即可，但是有條件時(shí)，能讓出多一點(diǎn)距離，可以有效提高停車(chē)舒適度。

（3）機(jī)房與土壤相鄰時(shí)，盡量讓空間給土壤，可以減少開(kāi)挖，節(jié)省開(kāi)挖成本。

（4）機(jī)房與電梯廳、前室相鄰時(shí)，電梯廳、前室建議按規(guī)范要求設(shè)置最小面積，多余空間給機(jī)房，可減少電梯廳、前室裝修面積，降低裝修成本。

（5）機(jī)房在人防區(qū)域時(shí)，宜按每個(gè)人防防護(hù)單元設(shè)置機(jī)房，盡量避免風(fēng)管穿越人防門(mén)。可以考慮跟戰(zhàn)時(shí)進(jìn)風(fēng)機(jī)房合用，相當(dāng)于減少機(jī)房尺寸，少占車(chē)位。

（6）相鄰防火分區(qū)的機(jī)房可以考慮貼鄰設(shè)置，共用一個(gè)豎向風(fēng)井，減少出地面風(fēng)井土建成本。

1.3 機(jī)房?jī)?nèi)布置

機(jī)房?jī)?nèi)的布置也有優(yōu)化空間，比如：當(dāng)機(jī)房面積較寬裕時(shí)，可以調(diào)整機(jī)房?jī)?nèi)豎井處的隔墻，盡量靠近風(fēng)機(jī)風(fēng)管，可減少機(jī)房?jī)?nèi)風(fēng)管長(zhǎng)度；布置風(fēng)機(jī)時(shí)，盡量讓風(fēng)機(jī)距離出風(fēng)管隔墻近一點(diǎn)，可減少出機(jī)房的大風(fēng)管長(zhǎng)度；結(jié)合機(jī)房外風(fēng)管走向及布置情況，滿(mǎn)足規(guī)范最小距離要求的前提下，適當(dāng)移動(dòng)機(jī)房?jī)?nèi)風(fēng)機(jī)位置，可減少機(jī)房外大風(fēng)管的長(zhǎng)度等。這些措施，都可以降低風(fēng)管成本，減少施工工時(shí)，節(jié)約原材料。盡管對(duì)于每個(gè)機(jī)房而言，節(jié)約的成本并不多，但是，當(dāng)防火分區(qū)足夠多時(shí)，當(dāng)項(xiàng)目足夠多時(shí)，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 通風(fēng)排煙系統(tǒng)風(fēng)管尺寸優(yōu)化

為了節(jié)約成本、減少管道占用車(chē)庫(kù)的有效空間，地下汽車(chē)庫(kù)機(jī)械排煙系統(tǒng)往往與通風(fēng)系統(tǒng)共用風(fēng)管。對(duì)于排煙系統(tǒng)，需要控制排煙口風(fēng)速、排煙口距防煙分區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)的距離、距補(bǔ)風(fēng)口的距離、相鄰排煙口的距離、排煙口最大允許排煙量[3-4]等；對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)，需要考慮噪聲、氣流組織、風(fēng)管、排風(fēng)口風(fēng)速[5]等。因此，二者合用一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，需要兼顧兩者各自的要求，往往導(dǎo)致出機(jī)房的風(fēng)管尺寸很大，管線也通常較長(zhǎng)。下面通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例探討一下優(yōu)化思路。

圖4為某地庫(kù)機(jī)房通風(fēng)排煙風(fēng)管常規(guī)布置圖，全程合用風(fēng)管。易見(jiàn)，出機(jī)房處的主干管和支管較大，根據(jù)給排水規(guī)范要求，當(dāng)風(fēng)管或障礙物寬度大于1.2 m時(shí)，在其底部需增加下噴。該地庫(kù)層高3.6 m，梁高0.8 m，因此設(shè)計(jì)風(fēng)管底部距地為2.35 m，下噴考慮0.15 m安裝空間，安裝后最低點(diǎn)處凈高2.2 m。

圖5為優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。出機(jī)房處設(shè)置一排風(fēng)風(fēng)口，分排出一部分風(fēng)量，剩余排風(fēng)量與排煙風(fēng)管合用排出。此時(shí)，可以將風(fēng)管風(fēng)速在滿(mǎn)足規(guī)范的要求下盡量做大，以節(jié)約成本。圖5機(jī)房出口處平時(shí)排風(fēng)風(fēng)口風(fēng)量為3400 m³/h，剩余排風(fēng)量15，000 m³/h，同排煙風(fēng)管合用，此時(shí)排煙兼排風(fēng)管內(nèi)的排風(fēng)風(fēng)速最大為9.46 m/s，排煙風(fēng)速最大為19.08 m/s，均能滿(mǎn)足規(guī)范要求。此時(shí)排煙兼排風(fēng)主風(fēng)管尺寸可以縮小為1100×400 mm（此處風(fēng)管設(shè)計(jì)為1100 mm寬，是考慮到防火包裹需要100 mm的安裝空間），風(fēng)管寬度小于1.2 m，無(wú)需考慮下噴。盡管風(fēng)管底部標(biāo)高同樣為2.35m，但施工完成后扣除支吊架高度，較之圖4，空間感提升0.1 m，而且風(fēng)管也有所減少，可節(jié)約2.4萬(wàn)元，這對(duì)于地產(chǎn)住宅項(xiàng)目而言，非常有利于提升地庫(kù)的品質(zhì)。若考慮經(jīng)濟(jì)成本，地庫(kù)層高可設(shè)計(jì)為3.5 m，則可減少0.1 m的土方開(kāi)挖成本，而一個(gè)4000平米防火分區(qū)的土方開(kāi)挖成本約為5.6萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

由上述可見(jiàn)，在滿(mǎn)足規(guī)范的前提條件下，盡量想辦法減少風(fēng)管占用車(chē)庫(kù)的有效空間，有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 通風(fēng)排煙系統(tǒng)風(fēng)管路由布置優(yōu)化

出機(jī)房后風(fēng)管路由布置的優(yōu)化建議如下：

（1）風(fēng)管應(yīng)盡量布置在汽車(chē)車(chē)位上方。一方面可使車(chē)道上減少寬大風(fēng)管，提升空間體驗(yàn)感，另一方面由于車(chē)位上方凈高要求低于車(chē)道，出機(jī)房處的風(fēng)管高度可適當(dāng)加大，縮小寬高比。

（2）當(dāng)?shù)貛?kù)結(jié)構(gòu)梁布置采用大小柱跨設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)管應(yīng)盡量布置在小柱跨內(nèi)。這是因?yàn)樾≈缰g的梁往往比較矮，下方的空間高度相對(duì)寬裕，可降低風(fēng)管高度對(duì)層高的影響。

（3）當(dāng)風(fēng)管經(jīng)過(guò)水泵房所在防煙分區(qū)時(shí)，應(yīng)盡量避免風(fēng)管路過(guò)泵房門(mén)口。這是因?yàn)槌霰梅刻帲芡容^密集，如跟風(fēng)管交叉，可能會(huì)影響該區(qū)域的凈高。同樣，配電房出口也會(huì)有較密集的橋架，也應(yīng)盡量避開(kāi)。

（4）當(dāng)有條件時(shí)，應(yīng)盡量避免風(fēng)管路過(guò)人員主要出入口，這樣可增加主要出入口的凈高，減少對(duì)門(mén)廳的影響，提升舒適度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，主要為地庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)提供了三個(gè)可優(yōu)化的方向：

（1）機(jī)房?jī)?yōu)化。包括機(jī)房選址、機(jī)房尺寸、機(jī)房?jī)?nèi)布置優(yōu)化。主要原則是盡量少占車(chē)位，盡量縮短風(fēng)管，適當(dāng)調(diào)整機(jī)房以降低其他專(zhuān)業(yè)相關(guān)費(fèi)用。

（2）風(fēng)管尺寸優(yōu)化。可以對(duì)出機(jī)房處的風(fēng)管尺寸、風(fēng)管布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可有效減少出機(jī)房后的風(fēng)管尺寸，而且可以減少下噴噴頭數(shù)量。無(wú)論是提升空間感，還是減少土方開(kāi)挖成本，都具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（3）風(fēng)管路由優(yōu)化。出機(jī)房后風(fēng)管路由的布置，也有很多優(yōu)化點(diǎn)，優(yōu)化的方向主要是想辦法提升空間舒適度，提升地庫(kù)品質(zhì)。

對(duì)地下汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)排煙系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，不僅要考慮成本、能耗，也要考慮品質(zhì)，尤其是對(duì)于一些精裝修的住宅項(xiàng)目，車(chē)位數(shù)、空間感、歸家動(dòng)線，都應(yīng)考慮到位。優(yōu)化也不僅僅是暖通專(zhuān)業(yè)的單方面優(yōu)化，要結(jié)合建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、造價(jià)專(zhuān)業(yè)多方面考慮，綜合分析后選取最優(yōu)方案。

作者簡(jiǎn)介

張晨，碩士，工程師，研究方向?yàn)榕照{(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能。

（責(zé)任編輯：劉憲銀）