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通风设计参考实例
《通风工程》
设计指导书
设计题目:
某综合楼地下层通风系统设计
发题日期:
2016 年 5 月 9 日
完成日期:
2016 年 5 月 20 日
建筑类别
2
每个防火分区建筑面积(m )
一类建筑
1000
二类建筑
1500
地下室
500
每个防火分区的允许最大建筑面积 表 1
注:
①设有自动灭火系统的防火分区,其允许最大建筑面积可按本表增加 1.00 倍;
一、通风系统方案确定
1.构思通风系统方案,收集、查阅资料
烟气是火灾发生以后对建筑内人员生命安全与健康威胁最大的因素。
机械排烟系
统的设计,是建筑物消防系统设计中的重要环节。
一个设计良好的机械排烟系统,在
火灾发生以后不仅可以排除 80%的热量,而且可以排除大量的有害烟气,对人员疏散
以及消防队员的救援都起着非常重要的作用。
根据现行《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005 版)及《人民防空工程
设计防火规范》GB50098-98(2001 版)的相关规定,对住宅小区及高层民用建筑所属的
汽车库及人防地下车库,均应按现行《汽车库、停车库、修车场设计防火规范》
(GB50067-97)的要求进行平时的通风排烟设计。
随着国家建筑节能标准的全面和强制推行,地下车库的通风设计还必须满足《公
共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)、《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇
(暖通空调·动力)》的有关规定。
2.确定各防火、排烟分区
(1)防火分区和防烟分区
防火分区:
把建筑平面和空间划分为若干防火单元,把火势控制在起火的单元内。
每个防火分区之间用防火墙、耐火楼板、防火卷帘、防火门做隔断。
水平防火分区用防火墙、防火卷帘、防火门将各楼层在水平方向分成若干防火分
区;垂直防火分区宜每层划分。
防烟分区:
在设置排烟设施的走道、净高不超过 6m 的房间,采用挡烟垂壁、隔
墙或顶棚下突出不小于 0.5 米的梁划分防烟分区。
目的:
将烟气控制在一定的范围内。
(2)根据规范对建筑物进行防火防烟分区
《高层民用建筑设计防火规范》中防火分区划分部分原则:
高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区,每个防火分区允许最大建筑面积,不
应超过表 1 的规定。
当局部设置自动灭火系统时,增加面积可按该局部面积的 1.00 倍计算。
②一类建筑的电信楼,其防火分区允许最大建筑面积可按本表增加 50%。
5.1.2 高层建筑内的商业营业厅、展览厅等,当设有火灾自动报警系统和自动灭火
系统,且采用不燃烧或难燃烧材料装修时,地上部分防火分区的允许最大建筑面积为
4000m2;地下部分防火分区的允许最大建筑面积为 2000m2。
5.1.3 当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时,其裙房的防火分区
允许最大建筑面积不应大于 2500m2,当设有自动喷水灭火系统时,防火分区允许最大
建筑面积可增加 1.00 倍。
《汽车库、停车库、修车场设计防火规范》中规定汽车库防火分区不应超过
2000m2,内设自动灭火系统时,其防火分区的最大允许建筑面积可增加一倍。
防烟分区划分部分原则:
防烟分区不应跨越防火分区;
每个防烟分区的建筑面积不宜超过规范要求。
在《高层民用建筑设计防火规范》和《人民防空工程设计防火规范》中规定每个
防烟分区的建筑面积一般不超过 500m2;
若净空高度 h>6m ,一般不划分防烟分区;
若设有机械排烟系统的汽车库,每个防烟分区的建筑面积不宜超过 2000m2;
歌舞娱乐放映游艺厅场所一个厅、室的建筑面积不应大于 200m2;
通常情况下宜按楼层划分防烟分区;
特殊用途的场所应单独划分。
疏散楼梯间及其前室,消防电梯间及其前室,避难层,避难间等应单独设置防烟
分区。
《汽车库、停车库、修车场设计防火规范》中规定每个防烟分区的建筑面积不宜
超过 2000 m2 ,且防烟分区不应跨越防火分区。
综上所述,对此地下车库进行分区,防火和防烟分区。
3.确定各通风、排烟部位
车库通风系统一般要求将新鲜空气直接送入呼吸区,将汽车产生的尾气稀释,使有害
物浓度降低到允许浓度之下。
对于通风系统的污染物排出一般要求下部能够排 2/3,上
部排 1/3,但现在设计中基本全部上排。
平时排风可以利用车道补风,但火灾时利用车道补风要求车库门没有设防火卷帘,
其与地上部门的隔断要求做自动喷水系统。
排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上,且与附近安全出口沿走道方向相邻边
缘之间的最小水平距离不应小于 1.50m。
距地面高于 2 米。
设在顶棚上的排烟口,距可燃构件或可燃物的距离不应小于 1.00m。
防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过 30m。
排烟口平时应关闭,并应设有手动和自动开启装置。
4.计算通风系统风量
车库通风要求有全面均匀送风和全面均匀排风的机械通风装置。
排气量应大于进
气量,以便场内有一定的负压,防止场内空气流入与之相邻的房间。
通风系统的排风、
排烟管道可以分设,也可合设。
(1)排风量的确定
通风量的确定和车库内许多因素有关. 例如,停车库规定的停车数量(即每个车位
的面积指标)、单位时间出入车库的车数与额定停车数之比(称出入频率)、车库内车
辆行驶的平均时间及每辆车的 CO 排量、车库内容许 CO 浓度以及室外 CO 浓度。
地下车库的通风量原则上应按将有害物浓度稀释到允许浓度之下,但地下车库散发
的有害物数量不能确定时,工程实际中全面通风量多按换气次数进行估算确定。
根据《全国民用建筑工程设计技术措施(暖通空调·动力)》第 4.4.2 条规定:
一般
地下停车库汽车为单层停放,采用机械通风系统时,机械排风量可按换气次数计算:
1)当层高小于 3m 时,按实际高度计算换气体积;当层高大于或等于 3m,按 3m 高
度计算换气体积。
2)商业建筑停车库汽车出入频率较大时,换气次数按 6 次/h;汽车出入频一般时,
换气次数按 5 次/h;住宅建筑停车库汽车出入频率较小时,换气次数按 4 次/h。
全面通风量计算公式:
L = nV f
(1)
V f
式中 L —全面通风量,m3/h
n —换气次数,1/h
—通风房间体积,m3
根据相关文献的规定,机械排烟风机的排烟量应按换气次数不小于 6 次/h 确定。
由
公式
(1)可确定各个防烟分区的排烟量。
(2)送风量的确定
为保证地下车库内微负压,一般机械送风量按机械排风量的 80%~95%计算,本设
计取 80%计算,另外的 20%~5%的补风由车道等处渗入补充。
(3)补风量的确定
对于机械排烟,当只排烟而不进行补风的时候,随着室内负压增大,排烟机所需
要克服的阻力越来越大。
当室内负压达到一定值的时候,加上系统的阻力将会使得风
机的扬程不能克服整个系统的总的阻力,风机将不能有效地将烟气排至室外。
因此,
需要对机械排烟区域进行补风。
通常补风需要考虑补风的途径:
自然补风、机械补风。
对于该防烟分区可以进行自然补风的时候,尽量使用自然补风。
当该防烟分区不
能进行自然补风的时候,就需要考虑机械补风(即用送风机将室外空气送至该防烟分
区)
补风量的确定:
根据排烟量,取其计算数值的一半作为补风量的数值。
设置机械排风系统的车库,如用汽车坡道进行自然补风,车道断面的风速不应大
于 0.5m/s,以保证进出车辆不受影响。
机械排烟设计要点中规定,汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区,
当设置机械排烟系统时,应同时设置进风系统,考虑不小于排烟量 50%的机械补风。
分别计算出各个防火分区的补风量.
二、通风系统布局
地下车库通风系统设计不仅要考虑通风,还要考虑其防火排烟的问题。
如果将车
库的通风和防火防烟分开布置,由于其各自功能单一,系统设计很简单。
如果结合布
置,则系统设计变的复杂,但这种复杂系统在技术上是可行的,在经济上是合理的,
因而采用普遍。
通风排烟系统形式有两种:
(1)多支管系统汽车库上部设系统总管,由总管均匀地接出向下的立管,总管
上与立管的下部均设有排风口,总管上的排风口兼做排烟口,设置普通排风口,支管
上的排风口仅作为排风口之用,设置防烟防火阀,布置如图。
平时,上下排风口同时
排风;火灾时,下部排风口的防烟防火阀自动关闭,上部排风口作为排烟口排除烟气。
总管接出多个立管,则每个立管尺寸小,因而占有空间小。
但每个立管上均设置防烟
防火阀,不仅初投资大,且由于阀门多,易出现失控和误控情况,影响系统运行的有
效性。
1 .单速排风/排烟风机 2.排烟防火阀 3.防烟防火阀 4.排风/排烟口 5.排风口
(2)单支管系统
汽车库上部设系统总管,由总管接出一根支管,该支管在下部形成水平管,总管
与立管都均匀设有普通排风口,在支管靠近总管处设置防火防烟阀。
布置如下图。
平
时,上下排风口同时排风;火灾时,支管上的防烟防火阀自动关闭,上部排风口作为
排烟口。
总管只接出一个立管,则只设一个防烟防火阀就可满足火灾时的排烟需要,
控制上较上一个方案简单,且初投资省,但占用空间大。
1. 单速排风/排烟风机 2.排烟防火阀 3.防烟防火阀 4.排风/排烟口 5.排风口
通过比较,选择第二种方案更合理。
因为车库面积大,选该方案经济,方便。
1.确定通风管道走向
在布置送风和排风口时, 应防止产生场内局部的气流滞留。
送、排风口的布置应使室内气流分布均匀,避免通风死区,送风口设置位置宜远离
排烟口,二者的水平距离不应小于 5m 的原则。
每个防烟分区应设置排烟口,排烟口
宜设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上,排烟口距防烟分区最远点的水平距离不超过
30m。
房间的机械排烟系统应该按防烟分区设置。
2. 确定管路送、排风口位置
根据所给建筑物的情况,此系统送排风、排烟口分开布置。
拟定地下车库的平时
通风、机械排烟的送排风口、排烟口的位置,以及风口的数量。
(1)排烟口的布置
垂直布置:
对于顶棚高度不超过 3m 的建筑物,排烟口应设在防烟分区的顶棚上或靠近顶棚
的墙面上,即可设在距顶棚 800mm 以内的高度上;
对于顶棚高度在 3m~4m 的建筑物,排烟口可设在距地面 2.1m 的高度以上;
对于顶棚高度超过 4m 的建筑物,排烟口可设在地面与顶棚之间 1/2 以上高度的
墙面上。
水平布置:
排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位,并应距疏散出口的水平距离在 2m 以
上,且距该防烟分区最远点的水平距离不应超过 30m。
(2)数量及形式
根据排烟口的布置位置,计算出排烟口的数量,计算风口风量,同时选出排烟口
的形式。
(3)尺寸
根据计算所得的风量和排烟口的数量,利用推荐流速法计算风口的规格,确定风
口类型。
3. 初绘通风系统网络示意图
根据所给建筑物平面图,绘制出通风系统草图,并标示出各送风、排烟系统管道的走
向及分支管,送排风口排烟口位置。
4. 设置管道标高
根据建筑物的构造形式及实际情况,初步设定送风、排烟管道的安装高度。
5.选择风管材料
根据相关文献规定,防排烟系统的风管应采用不燃材料制作,并不应穿过防火墙、
防火隔墙,当必须穿过时,除应满足本规范相应条款的要求外,还应在穿过处设置防
火阀。
防火阀的动作温度宜为 70℃,风管的保温材料应采用不燃材料或难燃材料;穿
过防火墙的风管,其位于防火墙两侧各 2m 范围内的保温材料应为不燃烧材料。
三、通风系统的水力计算
通风系统的管道设计计算有三种计算方法:
假定流速法,静压复得法,压损平均
法。
下面以假定流速法为例介绍风管水力计算的步骤。
(1)绘制通风或空调系统轴测图
(2)
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