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地下汽车库在高层建筑底部,处于半封闭状态,是一种特殊的地下室,库内流动或停泊的车辆排出废气多,且带有自燃性,极易发生火灾。一旦发生火灾,所带来的人身生命和财产损失将十分惨重。通过以往火灾事故现场调查中,绝大部分遇难者都是因为疏散不及时受热烟气窒息而死。因此,火灾初期,迅速及时排除火灾现场高温烟气,控制高温烟气的蔓延,提高疏散通道能见度,是保证人员及时疏散的关键所在。基于此,高层建筑地下汽车库作为火灾隐患较大的场所之一,设置经济合理的通风排烟系统尤为重要。
结合自身多年的现场消防工程质量监督、质量检测工作实践经验,地下汽车库排烟系统实际运行效果总体来说不容乐观,普遍存在排烟口抽力不足的情况。现从系统设计方面出发,针对高层建筑地下汽车库抽力不足现象,提出了几点粗浅见解,还望同行同事及专家多多支持和指教。1设计参数依据根据新颁布实施的GB50067-97《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》①以下简称《新车库规》第8.2.1条“面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气通风系统合用。”、第8.2.2条“设有机械排烟系统的汽车库,其每个防火分区的建筑面积不宜超过2000m2”、第8.2.4条“排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/h计算确定。”中规定,对照GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》②中相关规定,得出结论如下:地下汽车库应设排烟系统的条件从200m2放松至2000,防烟分区从500m2扩大到2000m2,排烟量从60m3/m2•h或120m3/m2•h减少到6h-1。2排烟形式选用显然,《新车库规》的颁布实施,为规范地下汽车库通风排烟系统采用共用系统奠定了基础。从节约投资出发,确定采用平时排风与火灾时排烟系统合用形式,补风采用由车道自然补风方式。总结几年来的现场实际检测经验,从保证排烟实际运行效果出发,建议采用如下排烟系统合用方式(详见图1)。该系统排风口和排烟口分别设置,每个防烟分区布置一个排烟口。火灾发生时,报警主机接到火警信号后,发出控制信号,指令火灾发生区排烟支风管处排烟阀打开,进行排烟,同时电动关闭所有排风支管上70℃防火阀;当排烟支管处排烟阀温度达280℃时,熔断关闭;当排烟风机入口处排烟阀达280℃时,熔断关闭,同时联锁排烟风机关闭,停止排烟。该系统联动关系较为简单,排烟口布置合理,便于集中排烟,有效控制烟气的蔓延,排烟效果相对较好,系统初投资相对偏低,其不足之处就是风管系统相对较为复杂。3防烟分区形象划分根据《新车库规》规定,防烟分区面积扩大至2000m2(实际设计中以1000m2作为一个防烟分区较为合理),一般在建筑结构设计中已经考虑了防火分隔,一般一个防火分区面积在1000~2000m2之间,也就是说,事实上一个防火分区就相当于一个防烟分区。从挡烟角度(挡烟垂壁高度500~800mm)划分防烟分区,并没在任何实际意义,但从实现排烟效果要求方面,可以人为的把一个大的防烟分区内进行细分。因为火灾一般都是从局部火灾发生开始的,如何及时排除局部范围内产生的高温热烟气,控制烟气大范围蔓延,是排烟效果好坏的关键所在,所以进行合理的防烟分区形象划分显得尤为必要。所谓形象划分,就是人为的把一个防火分区合理的划分为若干小的排烟区域。根据《消防科学与技术》(2003年1月第1期)中模拟地下建筑物实体火灾现场测试数据分析结论,建议防烟分区形象划分以300~400m2为宜。4排烟口排烟风量确定
本文所述排烟口排烟风量指的是防烟分区形象划分区域内的排烟量,即为该区域所有排烟口排烟量之和。排烟量越大,排烟效果越好,从经济实用性出发,排烟量以72m3/m2•h为适宜,但排烟量低于30m3/m2•h时,排烟效果较差。5排烟口设置间距根据文献[2],烟气水平方向流动速度在0.3~0.6m/s,一般火灾发生后,排烟系统在1min内启动进行排烟,由此可见,火灾发生至排烟运行开始排烟这段时间,烟气蔓延水平距离在18~36m之间,考虑地下建筑物烟气水平蔓延速度相对较慢的特点,建议任意相邻排烟口间距以20m为宜。6排烟风量确定根据上述分析可知,排烟系统排烟风量实际就是防烟分区形象划分区域内排烟量,所以系统排烟量为21600~28800m3/h。根据文献[2],排烟风量按6次/h计算确定,假设地下汽车库层高为3.0m,通过反算每个排烟系统负担的区域以1200~1600m2为适宜。实际设计中,系统排烟风量=防烟分区实际面积(m2)×车库层高(m)×换气次数(取6次/h)7排烟风机选型文献①颁布实施后,系统排风量和排烟量相近,对应管路阻力也相差无几。考虑到平时排风系统常年运行,从经济节能角度、长远利益出发,建议选用与普通风机工况相近、动力性能良好、压头适中(比普通风机压头略高)、高效、低噪、平时排风与火灾时排烟均适合的混流式风机。另外,由于风机随着输送介质温度的提高,其风压呈下降趋势,通常样本上的参数是在标准大气压、20℃空气温度下测定,如介质条件发生变化,应按下列公式④修正风机风压:分析式(1)可知,在排烟工况下风机压头要小于样本提供的压头。现取排烟工况为标准大气压条件下,排出烟气温度为100℃,则应配备标准大气条件下风机压头为Ho=1.27H的排烟风机。8结语通过防烟分区形象进度划分,既满足了平时排风和火灾时排烟共用系统的经济可行性条件,同时也解决了以往共用系统中存在的排烟口抽力不足的情况,使整个系统更趋经济合理,美中不足的是联动关系及联动控制较为复杂。汽车库排烟系统责任编辑:刘老师