王宇
北京普而特国际管理咨询有限公司 100026
摘 要
随着经济建设及人民生活质量的提升，家用汽车数量逐渐增加，为提升逐渐削减的城市土地资源使用率，许多高层民建工程均配置有地下车库。高层民建工程地下车库存在高密闭性特征，车库中流动或停放的车辆排放尾气中，带有铅、CO、氮氧化合物等成分，不仅影响车库中的空气质量，并且会危害人体健康。所以，其通风和排烟问题非常关键，特别是二者兼用等引起了设计师的广泛关注。
地下车库内通风和防排烟十分重要，在设计时，设计者要按照实际情况规划出科学的设计方案，以提升地下车库防排烟规划质量，为人们创造一个安全稳定的生活空间。针对地下车库而言，需要按照其总体布局、平面分布、结构防火等要求。本文以北京某综合体项目车库通风和消防排烟及补风系统设计为例，从系统是否合理性、是否满足现行规范、造价、施工等方面指出了该车库设计存在的问题，并阐述了作为一个设计管理者对图纸的审核要点，针对存在的问题和审核要点进行了详细介绍并给出了优化建议方案，希冀能对车库通风和消防排烟及补风系统设计有所借鉴。
关键词：综合体建筑；车库通风设计；车库消防排烟及补风系统设计
绪 论
该项目位于北京市通州区运河核心区，总建筑面积约78.3万m2，地上约51.7万m2，地下（不含地块间）约27.4万m2。是由办公、公寓、商业及其附属设施构成的城市综合体。此综合体项目共含有6个地块及其间4个中间地带（政府产权），根据市区关于“一体化”设计要求，共同开发，共同设计。
本文研究的项目是以其中一个地块内汽车库为例进行论述。此地块总建筑面积17.8万m2，分为地上地下两部分，建筑高度109.9m，地上26层，地下3层。其中1层至3层（局部）为商业，3层（局部）及以上为办公，地上建筑面积约12.2万m2。地下1层为商业，汽车库，自行车库和配套设备用房，地下2层和地下3层为汽车库和配套设备用房，地下建筑面积约5.6万m2。
本项目位于通州新城的核心位置，建成后将成为新城核心区的地标性建筑。
1地下停车库通风系统分析
通风防烟系统是建筑地下停车库设计的一项重要内容，主要是保证建筑地下停车库空间的安全性，为住户提供了相对便利的条件。但是，在设计之前，需要对通风防烟系统的相关内容进行明确和分析。
1.1概述
为了降低对土地资源的使用，逐渐将停车库转变成地下停车库，加大了地下空间的使用力度。但是，建筑地下停车库一般都是半封闭和全封闭的状态，导致汽车尾气不易排出，并且汽车尾气是以大量的一氧化碳成分为主。然而，通风防烟系统的设计和利用，可以将外界的新鲜空气引入其中，将其汽车尾气中的一氧化碳排出，保证建筑地下停车库中所含有的有害物质含量达到相关标准，以此保证建筑地下停车库的安全性和稳定性。
1.2设计原则
为了保证建筑地下停车库的安全性，加强通风设计是非常必要的。但是，在设计的时候，一定不能处于盲目的状态，需要根据相应的原则展开，具体的内容如下：
（1）需要根据建筑地下停车库的空间面积，对通风系统进行合理的设计，将新鲜空气有效引起其中，以此降低民用建筑地下停车库汽车尾气的有害体含量，降低安全事故的产生。
（2）在设计的时候，可将排烟系统和通风系统相互结合，形成一个整体。这样可以降低空间的使用，提升建筑地下停车库的使用效率。同时降低成本，也避免了消防设备在平时不使用期间的资产闲置。
（3）由于建筑地下停车库面积有限，需要对排风、进风竖井出地面的位置等方面，进行综合性的考虑，这样才能保证建筑地下停车库通风及消防排烟系统设计的合理性，保证建筑地下停车库的安全性，降低安全事故的产生。
2.项目车库通风和消防排烟及补风系统设计
通风系统：地下车库均独立设置机械通风系统，排风为6次/h，送风为5次/h。根据车库内CO浓度进行风机的启停控制。
排烟和补风系统：地下车库设置机械排烟及补风系统。排烟面积>2000m2的车库，划分防烟分区，单个防烟分区面积≯2000m2。排烟量≮《汽车库建筑设计规范》规定数值，补风量>排烟量的50%。
3.存在的问题及改进设计
以地下2层防火分区2（分为2个防烟分区）为例进行详述，其它区域此文不再一一阐述。
地下2层建筑完成面-10.7m，地下1层结构完成面-6.2m，上部最大梁高普遍800mm，局部不同大梁高此文不详述；地下2层防火分区2建筑面积2285m2，扣除机房后车库面积1850m2。
主要从以下几方面进行阐述：
3.1通风系统
审核要点：系统设计，送排风风量，风机选型，风管风口风速，气流组织，防火阀设置，消声设施，止回阀设置，风管材质等；机房后面单独介绍。
（1）系统设计：
均独立设置机械送排风系统，排风系统设置有诱导风机；本设计排风和排烟分别独立设置，送风和消防排烟补风共用。
（2）排风量复核：
依据JGJ100-2015《车库建筑设计规范》第7.3.4条对于设有机械通风系统的机动车库，机械通风量应按容许的废气量计算，且排风量不应小于按换气次数法或单台机动车排风量法计算的风量。机动车库换气次数应符合表7.3.4-1规定，单台机动车排风量应符合表7.3.4-2规定。
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换气次数法：按换气次数6次/h换气选取，当层高≥3m时，可按3m高度计算换气体积。
排风量=2285×3×6=41130m3/h。
单台机动车排风量法:单台机动车排风量按500m3/h，车位总数85台。
排风量=500×85=42500m3/h。按单台机动车排风量法确定系统排风量为42500m3/h。
存在问题及修改建议：现有图纸设计按防烟分区分设2套排风系统，并按排风量法确定系统排风量为20450×2=40900m3/h，判断数值不合理，需要调整，建议调整后的排风风机选型：
排风量=42500/2=21250m3/h（考虑到未扣除机房面积或车位的同时使用系数风机选型不再乘以富余系数）。
平时送风量=42500×0.8=34000m3/h。
平时送风和排烟风机合用系统，取其大者，故送风机选型：35310m3/h，原设计维持不变；
风机风压由设计院根据调整后的风量参数自行核对并确定最终参数。
（3）风管风速复核
排风主干管尺寸：1600mm×500mm，v=21250/3600/1.6/0.5=7.38m/s＜8m/s，原设计风管尺寸可行。
同理复核其它风管，发现送风系统其从新风管井到风机进口段的圆形管道风速太高，高达15.43m/s，远大于通风机入口风速＜5m/s的要求，需要调整风管尺寸，其它没问题。
（4）风口复核
送风口选用双层百叶风口，排风口选用单层百叶，风速均满足规范推荐风速要求。
（5）气流组织
车库的送风、排风系统应使室内气流分布均匀，送风口宜设在主要通道上，原设计基本满足要求，且诱导风机诱导气体完全流通，不会有死角产生，降低废气浓度，避免污染积累，提高空气品质。
（6）风量调节措施
原设计没设置，风管支管或风管开多个风口的，建议在支管或风口支管处设置手动多叶调节阀，以保证风量分配均匀并为后期调试打好基础。
（7）消声设施
排风和送风系统在出机房处均设置有消声器，但个别消声器离机房隔墙较远失去了设置的意义，建议对此进行调整尽量靠近机房隔墙安装。
（8）防火阀
通风、空气调节系统的风管在下列部位应设置公称动作温度为70℃的防火阀：穿越防火分区处。
穿越通风、空气调节机房的房间隔墙和楼板处。
穿越重要或火灾危险性大的场所的房间隔墙和楼板处。
穿越防火分隔处的变形缝两侧。
竖向风管与每层水平风管交接处的水平管段上。
原设计均按上述要求在穿越机房隔墙和与竖向管井连接隔墙位置设置了70℃的防火阀，但有个别防火阀距墙面距离明显>200mm，建议防火阀尽量靠墙安装。
（9）止回阀
多个系统共用排风管井或进风管井应在各自的管路上设置止回阀或自动关断装置，原设计按此均在各自系统上设置了止回阀，提醒注意止回阀的安装方向。
（10）风管材质：镀锌钢板。
（11）诱导风机的选型
图纸设计诱导风机风量10000m3/h，数量：18台；诱导风机选型明显不合理，根据《实用供热空调设计手册第二版》9.8.2节诱导通风机一般每台的风量为600m3/h~700m3/h，修改诱导风机选型：风量650m3/h，数量18台。
（12）排风管布置优化
本设计采用主风机加诱导风机通风系统，现有图纸排风管深入车库区域，建议缩短排风干管的路由在出机房处尽量小的范围内完成排风口的设置，以便节省成本和提升车库净空利用率。
3.2消防排烟及排烟补风系统
审核要点：系统设计，排烟量，排烟补风量，风机选型，风管风口风速，风口形式，排烟口设置位置，气流组织，防火阀设置，风管材质等；机房后面单独介绍。
（1）系统设计和排烟量及补风量复核
本区域排烟按防烟分区设置2套排烟系统，每个系统排烟量35310m3/h，补风按防火分区设置1套补风系统量35310m3/h，排烟量和补风量分别满足《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）中第8.2.5汽车库、修车库内每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于表8.2.5的规定和第8.2.10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，应同时设置补风系统，且补风量不宜小于排烟量的50%。
表8.2.5汽车库、修车库内每个防烟分区排烟风机的排烟量
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注：建筑空间净高位于表中两个高度之间的，按线性插值法取值。
（2）风机选型：
选用排烟轴流风机，并应保证280℃时能连续工作30min。
（3）风管风速复核
排烟主干管尺寸：1250mm×500mm，v=35310/3600/1.25/0.5=15.69m/s,原设计风管尺寸可行；同理复核其它风管风速均满足规范要求。
（4）风口风速复核
经复核均满足规范要求，这里不再详述。
（5）排烟风口及补风口形式（重点介绍排烟风口的优化设计）
补风口采用双层百叶风口，符合要求。
排烟风口图纸设计为常闭电动排烟口，本人认为完全没必要。
车库是按防烟分区设置排烟系统的，防烟分区内可能设置数个排烟口，一旦车库某个位置发生火灾，需要开启此位置所在防烟分区的所有排烟口，而不仅是此防烟分区内的某个排烟口单独开启进行排烟，故不需要在该防烟分区的排烟系统的所有风口设置为常闭排烟口。建议修改为排烟系统上的风口采用普通百叶风口，联动建议通过以下两种方式：
1）在其机房入口处设有280℃的常闭电动排烟防火阀，由电动排烟防火阀开启的动作信号作为排烟风机启动的联动触发信号，并应由消防联动控制器联动控制排烟风机的启动。需要消防补风的同时启动消防补风系统。
2）应由同一防烟分区内的两只独立的火灾探测器的报警信号直接作为排烟风机启动的联动触发信号，并应由消防联动控制器联动控制排烟风机的启动。需要消防补风的同时启动消防补风系统。
近些年来有些项目将车库排烟系统上的所有风口均设置为常闭电动排烟口，不仅增加成本（常闭电动排烟口价格远大于普通风口价格，且会增加消防电气成本），还会造成控制系统复杂和后期维护从功能使用上确实也没必要，故个人认为完全可通过上述两种方式即可达到火灾时排烟系统的运行效果。经与设计院沟通同意将常闭电动排烟口改为普通单层百叶风口。
（6）排烟风口位置复核：
（7）排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离应>30m。
（8）排烟防火阀
排烟管道下列部位应设置排烟防火阀：垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上；一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上；排烟风机入口处；穿越防火分区处。
原设计均按上述要求在穿越机房隔墙和与竖向管井连接隔墙位置设置了280℃的排烟防火阀，但有个别排烟防火阀距墙面距离明显大于200mm，建议防火阀尽量靠墙安装。
（9）止回阀
多个系统共用排风排烟管井或进风管井应在各自的管路上设置止回阀或自动关断装置，原设计按此均在各自系统上设置了止回阀，提醒注意止回阀的安装方向。
（10）风管材质：镀锌钢板。
3.3排风、排烟机房和进风机房
审核要点：机房设备布置合理性，机房面积等。以本防火分区其中一排风排烟机房为例，排风系统和排烟系统通过静压箱与各自系统连接，系统不合理，火灾初期难以保证排烟全部从排烟口按设计风量排出，如图1，系统示意图，如图2。
图1机房平面图
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图2系统示意图
据此设计院初步修改方案见图3。
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图3机房平面图
修改后设计通过电动阀门在火灾时控制各自系统，使系统变得复杂且成本增加，不仅造成暖通专业阀门造价的增加，还会导致电气专业控制系统造价的增加，建议在机房内不设静压箱。各自系统分别独立，使系统变得简单合理并降低造价。还方便后期安装，节省机房空间；系统图修改示意如图4。
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图4系统修改示意图
机房面积偏大。
本项目地处北京城市副中心商务核心区，寸土寸金，机房面积达72m2，从平面图可看出有很大一部分面积处于闲置状态，再加上本项目车位本身很紧张，建议设计院优化机房，退还富裕部分，退还的面积可作为库房或停车位。
管井的大小、上下是否一致性。
详图与系统图、平面图之间是否对应一致。
3.4机械停车位增加了风管布置的难度
本项目为了满足车位需求地下2层、地下3层设计为机械停车位，而地下2层、地下3层层高4.6m，普遍结构梁高800mm，梁下净高仅有3.8m，考虑到地面做法、喷淋支管及机械停车位对净空高度至少为3.8m的要求，这样有机械停车需求的位置上方是不能设置风管的，而现有图纸设计尽管排风采用加诱导风机系统（其好处之一减少排风干管的布置）但排烟和补风仍有部分风管设置在机械停车位上方。
针对此问题的解决方案：能调整风管路由的尽量调整风管路由；协调建筑专业调整机械停车位的布置，重新优化车位布置。
结 论
根据上述意见梳理修改后的设计图纸降低了成本，系统简单合理并满足现行规范要求，避免后期大量的设计变更造成的图纸混乱同时也为施工单位的施工赢得时间。
伴随人们对地下车库安全性需求的不断提升，地下车库内的通风与防排烟系统的设计直接影响着人民的人身财产安全，相关工作者要深刻掌握消防技术标准，根据标准条文，贯彻执行标准。在开展相关系统设计时，采取科学可行的观念，从实际情况着手，提升地下车库通风及防排烟规划质量，并提升人们对地下车库应用的适应性及安全性。
参考文献
[1]GB50016-2014建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2014
[2]GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012
[3]JGJ100-2015车库建筑设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2015
[4]GB50067-2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2015
[5]GB50116-2013火灾自动报警设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013
附 录