地下汽车库采暖、通风、排烟设计探讨

　　摘要：本文介绍了有关地下汽车库采暖、通风、排烟设计的常用设计方法和计算方法，提出在设计中，应根据汽车库的具体情况，通过计算采暖热负荷、平时通风风量、排烟风量，合理选择采暖方式、通风方式，组织好平时通风和火灾时排烟的相互转换，满足汽车库采暖、通风、排烟要求。

　　关键词：地下汽车库 采暖 通风 排烟 设计

　　Abstract: This paper introduces the underground garage heating, ventilation, smoke exhaust design, common design methodology and calculation methods proposed in the design should be based on the specific circumstances of the garage, by calculating the heating thermal load, usually ventilation air flow, the exhaust air volumea reasonable choice of heating, ventilation, organize the usual ventilation and fire smoke vice versa, to meet the garage heating, ventilation and exhaust requirements.

　　Keywords: underground garage, heating, ventilation and smoke control design

　　中图分类号：U468.5 文献标识码：A 文章编号：

　　1、引言:

　　随着国内经济的高速发展，汽车拥有数量越来越多，但由于城市空间紧张，土地价格昂贵，汽车库通常建在地下，尤其是建在高层或多层建筑的地下。汽车产生的尾气中含有大量CO、氮氧化物、硫化物、铅微粒等有害气体，这些有害气体在地下车库密闭的空间内，很难扩散，所以地下汽车库应设计通风系统，满足车库的卫生要求。同时，很多地下汽车库面积很大，环境密闭，发生火灾时必须设置机械排烟，便于人员疏散，保护人身和财产安全，减少火灾对汽车库、停车场的危害。

　　2、地下车库的采暖设计：

　　按照相关规范要求，地下车库应设置有5～10℃采暖，目前常用的采暖方式有散热器采暖、送热风采暖、热空气幕采暖等。

　　汽车库耗热量主要由围护结构耗热量和通风耗热量两部分组成。

　　围护结构耗热量计算：Q=∑KF(tn-to)

　　通风耗热量计算：Q=0.278cpL(tn-tw)ρ

　　式中：K——围护结构传热系数，W/(㎡·℃);

　　F——围护结构的传热面积，㎡;

　　tn——室内温度，℃;

　　to——土壤初始温度，℃;

　　tw——供暖室外计算温度，℃;

　　cp——空气的比热容，cp=1KJ/(kg·℃);

　　L——补风量m3/h;

　　ρ——供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3。

　　设计中应根据车库的具体情况，详细计算热负荷，进行技术经济比较，然后选择合适的采暖方式。

　　地下车库由于周围有土层，在地下车库顶板、侧墙、地面等外围护结构均设有保温的情况下，通过对汽车库的热平衡计算，在汽车库入口设置热风幕可以满足汽车库室内温度达到5℃的情况下，可以采用热风幕采暖，否则需要设暖气片采暖或送热风采暖或其它采暖方式。

　　3、地下车库的通风设计：

　　汽车库的通风方式可以采用自然通风和机械通风的方式，对于设有窗井和外窗，或者有部分外墙高出室外地坪，在外墙上开有外窗的地下车库，可以优先采用自然通风的方式，因为自然通风是一种简单、经济、易于操作的通风方式。

　　采用自然通风时，应满足如下要求：地上单排车辆≤30辆的汽车库，当可开启门窗的面积≥2㎡/辆且分布较均匀时，优先采用自然通风。当汽车库可开启门窗的面积≥0.3㎡/辆且分布较均匀时，可采用机械排风、自然补风的通风方式;当汽车库不具备自然进风的条件时，则应设置机械送、排风系统。

　　汽车库通风量的确定，主要根据我国的《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)对CO的最高容许质量浓度来确定，在《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)中，车间内CO的最高容许质量浓度为30mg/m3，同时规定作业时间在60min以内时的容许值为50mg/m3，30min以内时的容许值为100mg/m3，10～20min以内时的容许值为200mg/m3。

　　实际工程中，通风量的计算依据相关规范、标准中对换气次数的要求，根据汽车出入的频率、车库层高、单双层车库等采用不同的计算方法：

　　单层汽车库：

　　汽车出入较频繁的商业类等建筑，排风按换气次数6次/h计算，送风按换气次数5次/h计算;

　　汽车出入一般的普通建筑，排风按换气次数5次/h计算，送风按换气次数4次/h计算;

　　汽车出入频率较低的住宅类等建筑，排风按换气次数4次/h计算，送风按换气次数3次/h计算;

　　当建筑层高<3m时，按实际高度计算换气体积，当建筑层高≥3m时，按3m的高度计算换气体积。

　　双层机械停车库：

　　汽车出入较频繁的商业类等建筑，排风量按每辆500m3/h计算;

　　汽车出入一般的普通建筑，排风量按每辆400m3/h计算;

　　汽车出入频率较低的住宅类等建筑，排风量按每辆300m3/h计算;

　　送风量按排风量的80%～85%选取。

　　由于汽车排出的废气大部分比重比空气大，大都分布在建筑空间的下部，地下车库的排风系统为了充分发挥效益和安全，可分上、下两部分排放，下部按2/3排放，上部按1/3排放，送入新鲜空气的进风口宜设在主要通道上。

　　地下汽车库污染物散发不是固定和一成不变的，各个时间段污染物的散发量也不同，所以在设计中宜采用变风量的通风方式，以减少通风热损失与通风电动机能耗。设计中风机可以采用变速风机或采用变频调速技术，在车库内设置CO浓度传感器，根据CO浓度的变化控制和调节风机的转速，达到调节风量的目的。

　　4、地下车库的排烟设计：

　　汽车库建筑除了适用、经济以外，对油、气的防火、防灾还有较高安全要求，发生火灾时，为了便于疏散人群，保护人身和财产安全，地下汽车库必须设有防排烟措施。

　　根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》要求，面积超过2000㎡的地下汽车库应设置机械排烟系统。在实际工程设计中，对于面积较小的不超过2000㎡的地下车库，火灾时可以采用密闭防烟的方式。

　　对于超过2000㎡的地下汽车库，地下车库面积比较大，人员疏散比较困难，则应设计机械排烟系统，防火分区按照建筑专业划分，一般设置有自动喷水灭火系统的防火分区为4000㎡，防烟分区按照不超过2000㎡划分。

　　地下车库覆土厚度都比较厚，结构专业计算的车库的梁高也比较大，很多都在1m左右，所以在地下车库的防烟分区划分方式上，可以优先采用凸出板下不小于0.5m的梁作为防烟分区的分隔，操作简单，不需要电气专业控制，经济型和可操作性都是比较好的。结构梁高不能满足凸出板下高度时，可以用不燃材料制作挡烟垂壁，采用固定式挡烟垂壁还是电控可伸缩型挡烟垂壁，则可以根据实际工程车库净高来确定。

　　汽车库的排烟风量按照换气次数6次/h计算，以利于烟气很快的从车库排出。排烟应采用上部排烟，根据防烟分区的划分设置排烟口。排烟系统不宜过大，建议每个防烟分区单独设置排烟系统，这样排烟口可以采用普通的百叶风口(不燃材料制作)即可，不需要电气专业控制，操作简单，同时系统较小，风管比较小，对车库的净高影响比较小，各防烟分区在平时的开启也比较灵活，运行费用较低。车库排烟时应有不小于排烟量50%的补风量。

　　5、地下车库平时通风和火灾时排烟系统合用设计：

　　地下车库在平时需要设置机械通风，火灾时设置机械排烟，这两种系统如果分开设置，优点是控制简单，平时通风和火灾时排烟互不干扰，但是因为汽车库平时通风量和火灾时排烟量都比较大，计算出的风管大小也很大，系统分开设置，则需要的空间、设备初投资都比较大，所以一般汽车库平时通风和火灾时排烟系统都是合用的，采用一套风管，一套送、排风竖井，可以大大降低通风系统的初投资，同时通过对相关阀门、风机的控制，完全可以实现平时通风和火灾时排烟的结合。

　　因排烟风量比平时排风要大，系统合用时，如果风机采用单速风机，按照排烟风量选取，虽然可以满足平时排风和火灾时排烟要求，但是风机在平时运行时，风量大于车库计算的平时排风量，所以在平时使用时浪费很多，运行费用也很高，不符合节能要求，这时可以采用两种方式来解决，一种是选用两台风机并联安装，一台按照火灾时排烟选取，一台按照平时排风选取，平时和火灾时风机独立，控制灵活，可靠度高;另一种方式是风机采用双速风机，高速运行按照火灾时排烟选取，低速运行按照平时排风选取，平时和火灾时切换通过电气专业控制，可以很方便的实现两种通风方式的要求。

　　工程实例：

　　某地下车库面积约15168㎡，车库为汽车一般出入的普通建筑，建筑专业设有五个防火分区，每个防火分区设两个防烟分区，每个防烟分区面积均不超过2000㎡，每个防烟分区设一套送、排风系统，火灾时兼排烟和补风系统。现取其中一个防烟分区简单说明：

　　防烟分区面积：1834㎡，排风按换气次数5次/h计算，送风按换气次数4次/h计算，排风量：27510m3/h，送风量：23384 m3/h，火灾时排烟按换气次数6次/h计算，补风按排烟量的50%考虑，排烟量：42916m3/h，补风量：21458 m3/h，从各风量可以看出排风量和火灾时排烟量风量相差很大，送风量和火灾时补风量相差不是很大，所以设计中选用风机时，排风机按双速风机选取，送风机按单速风机选取，可以同时满足平时通风和火灾时排烟、补风的要求。

　　6、其它

　　对于大型地下汽车库，通风管道的布置也是非常重要的，从施工现场经常会遇到的一个问题就是地下各管道安装完后车库的净高比较低，所以对通风管道的设计，建议在满足高宽比和风管阻力的要求下，风管的高度尽量减小，同时，风管变径处在没有美观的要求下可以设计为顶平，这样可以最大限度的提高车库的净高。当然，对于地下车库净高的问题，最根本的解决方式还是合理安排各地下管线的走向，组织好施工工序，对于管线特别多的，可以通过三维协同设计，合理安排各专业管道的标高，减小管道安装厚度。

　　7、小结

　　本文讨论了地下汽车库采暖、通风、排烟的相关问题，在实际工程中，如何根据汽车库的实际情况，确定合理的采暖、通风、排烟方式是非常重要的，应该通过技术经济比较，选择节能、易操作、易控制、同时可以满足使用要求的采暖、通风、排烟方式。

　　参考文献：

　　《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》.中国建筑标准设计研究院.2009年版

　　张泠.尹应德.黄文胜.张盼月.《地下车库通风的变频控制研究》.《暖通空调》.2005年第7期

　　曹亮.《地下汽车库暖通设计中的几个问题》》.《暖通空调》.2005年第10期

　　葛风华.刘巽俊.刘晔.《地下车库通风能耗分析》.《暖通空调》.2006年第3期