一 建筑物概况该工程为济南市某住宅楼地下车库通风排烟的设计,该地下车库层高3.5m,车库所用面积为5238.36m 2,车库总停放车辆为132辆。
二系统方案的划分确定根据文献[1]车库的防火分类表3.0.1,汽车库停车辆在50~150辆时,防火等级为三级。
3.0.3地下汽车库的耐火等级应为一级。
文献[1]汽车库防火分区最大允许建筑面积表5.1.1得,耐火等级为一级的地下车库的防火分区的最大允许建筑面积的2000m 2,5.1.2汽车库内设有自动灭火系统时,其防火分区的最大建筑面积可以按表5.1.1的规定增加一倍。
7.1.2停车数超过十辆的地下车库应设置自动灭火系统。
综上所述,此系统设置自动灭火系统,防火分区最大允许建筑面积为4000m 2。
根据文献[1]8.2.1面积超过2000m 2的地下车库应该设置机械排烟系统,排烟系统可与人防、排气、通风等合用。
8.2.2设有机械排烟系统的汽车库,其每个排烟分区的建筑面积不宜超过2000m 2,且防烟分区不得跨越分防火分区。
根据上述,对此地下车库进行分区,防火分区共分两区,面积分别为1293.8m 2,3944.5m 2。
在对防火分区进行防烟分区,防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不下于0.5m 的梁划分,防烟分区的面积依次为1277.6m 2,1277.6m 2,1389.3m 2,1293.8m 2。
三送排风和排烟的计算1.排风量的确定地下车库散发的有害物数量不能确定时,全面通风量可按换气次数确定。
根据文献[2]表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中,出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h ,计算换气体积时,当层高≤3m 时,按实际高度计算,当层高>3m 时,按3m 计算。
该地下车库的层高为3.5m ,计算换气面积时取3m 。
根据文献[3],f nV L式中 L —全面通风量,m 3/hn —换气次数,1/h f V —通风房间体积,m 3根据上述公式计算个防烟分区的排风量如下表:2.送风量的确定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[7]。
本车库采用自然补风时车道断面的风速:A Q v ==62859/(3600×8×3.5×2)=0.31m/s<0.5m/s ,符合要求,所以排风时用汽车坡道自然补风。
3.排烟量的确定文献[1]8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h 确定。
根据文献[3],f nV L =式中 L —全面通风量,m 3/h n —换气次数,1/h f V —通风房间体积,m 3根据上述公式计算个防烟分区的排烟量如下表:3.补风量的确定文献[2]13.5.3机械排烟设计要点中规定,设置机械排烟的地下室,应考虑不小于排烟量50%的机械补风。
防火分区一:b G =(26830+26830+29175)×50%=41417.5m 3/h防火分区二:b G =27170×50%=13585m 3/h四 风口及风管布置与计算1.风管及风口的布置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[4]。
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 [1]。
房间的机械排烟系统应该按防烟分区设置[2]。
根据文献[1]8.1.6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,除应满足本规范第5.2.5条的要求外,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。
此系统排风排烟口分开布置。
(1)确定排风口、排烟口数量以及具体尺寸 排风口风速取不超过7m/s ,这里取6m/s根据文献[6]中对百叶风口的规定,假定排风口面积选取400mm ×300mm ,根据vA Q =得:Q =0.12×6=0.72m/s防烟分区一:排风量为15331m 3/h=4.26m 3/s,p n =4.26/0.72=5.9个,取6个排风口,则每个排风口的实际流量为 4.26/6=0.71m 3/s ,根据v Q A ==0.71/6=0.118m 2,实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。
防烟分区二:排风量为15331m 3/h=4.26m 3/s,p n =4.26/0.72=5.9个,取6个排风口,则每个排风口的实际流量为 4.26/6=0.71m 3/s ,根据v Q A ==0.71/6=0.118m 2,实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。
防烟分区三:排风量为16672m 3/h=4.63m 3/s,p n =4.63/0.72=6.4个,取7个排风口,则每个排风口的实际流量为 4.63/7=0.66m 3/s ,根据v Q A ==0.66/6=0.11m 2,实际选取400mm ×300mm 的单层百叶风口。
防烟分区四:排风量为15525m 3/h=4.13m 3/s,p n =4.13/0.72=5.7个,取6个排风口,则每个排风口的实际流量为 4.13/6=0.0.69m 3/s ,根据Q A ==0.69/6=0.115m 2,选取400mm ×300mm 的单层百叶风口,实际风速为5.75m/s ,满足要求。
根据文献[1]8.2.6机械排烟管道风速,采用金属管道时不应大于20m/s ;采用内表面光滑的非金属材料风道时,不应该大于15m/s 。
排烟口的风速不宜超过10m/s 。
排烟口风速取10m/s 。
根据文献[6]百叶风口规格,假定排烟口面积为500mm ×600mm,根据vA Q =得:Q =0.6×0.5×10=3m 3/s防烟分区一:排烟量为26830m 3/h=7.5m 3/s,p n =7.5/3=2.5个,取2个排烟口,则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ,根据Q A ==3.75/10=0.375m 2,选取400mm ×900mm的单层百叶风口,实际风速为9.37m/s ,满足要求。
防烟分区二:排烟量为26830m 3/h=7.5m 3/s,p n =7.5/3 =2.5个,取2个排烟口,则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ,根据v Q A ==3.75/10=0.375m 2,选取400mm ×900mm 的单层百叶风口,实际风速为9.37m/s ,满足要求。
防烟分区三:排烟量为29175m 3/h=8.1m 3/s,p n =8.1/3=2.7个,取3个排烟口,则每个排风口的实际流量为8.1/3=2.71m 3/s ,根据Q A ==2.71/10=0.271m 2,选取400mm ×800mm的单层百叶风口,实际风速为9m/s ,满足要求。
防烟分区四:排烟量为27170m 3/h=7.5m 3/s,p n =7.5/3=2.5个,取2个排烟口,则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m 3/s ,根据v Q A ==3.75/10=0.375m 2,选取400mm ×1000mm 的单层百叶风口,实际风速为9m/s ,满足要求。
(2)确定补风系统风口数量与尺寸 由上可知:防火分区一:b G =41417.5m 3/h防火分区二:b G =13585m 3/h防火分区分设补风系统,排风口风速取不超过7m/s ,这里取6m/s ,根据文献[6]百叶风口规格,假定排烟口面积为500mm ×700mm,根据vA Q =得:Q =0.7×0.5×6=2.1m 3/s 防火分区一:补风量为41417.5m 3/h=11.5m 3/s,p n =11.5/2.1=5.47个,取5个补风口,则每个补风口的实际流量为11.5/5=2.3m 3/s ,根据v Q A ==2.3/6=0.38m 2,选取700mm×500mm 的单层百叶风口,实际风速为6.6m/s ,满足要求。
防火分区二:补风量为13585m 3/h=3.77m 3/s,p n =3.77/2.1=1.80个,取2个补风口,则每个补风口的实际流量为3.77/2=1.885m 3/s ,根据Q A ==1.885/6=0.31m 2,选取600mm ×500mm 的单层百叶风口,实际风速为6.28m/s ,满足要求。
(3)排烟口、排风口的布置形式如下:防烟分区一:防烟分区二:防烟分区三:防烟分区四:2.排风系统风管计算根据文献[3]民用及辅助建筑物机械排风时干管风速取5~8m/s,支管风速取2~5m/s。
取干管风速为7m/s,支管风速为4m/s。
根据文献[5]中对矩形风管的规定选择标准规格。
防烟分区一:防烟分区二:防烟分区三:防烟分区四:3.校核排烟系统当发生火灾时,排风系统关闭,运行排烟系统。
防烟分区一:风管使用镀锌钢管,排烟速度不大于20m/s,满足要求。
防烟分区二:风管使用镀锌钢管,排烟速度不大于20m/s,满足要求。
防烟分区三:风管使用镀锌钢管,排烟速度不大于20m/s,满足要求。
防烟分区四:风管使用镀锌钢管,排烟速度不大于20m/s,满足要求。
4.补风系统风管的确定补风时干管风速取5~8m/s,支管风速取2~5m/s。
取干管风速为7m/s,支管风速为4m/s。
防火分区一:防火分区二:五水力计算与不平衡调整1.排风系统防烟分区一:根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力,确定局部阻力系数。
最不利环路为1(2)-3-4-7、8-11最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa 环路5(6)-78-11总阻力为125.52Pa环路9-11总阻力为129.06Pa不存在阻力不平衡防烟分区二:最不利环路为1(2)-3-4-7、8-11最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa环路5(6)-78-11总阻力为125.52Pa环路9-11总阻力为129.06Pa不存在阻力不平衡防烟分区三:最不利环路为1-3-4-7-8-11-12-14总阻力为24.44+11.04+7.32+5.7+100.79=149.29Pa 环路5(6)-7-8-11-12-14总阻力为31.82+7.32+5.7+100.79=145.01Pa环路9(10)-11-12-14总阻力为33.78+5.7+100.79=140.19Pa环路13-14总阻力为25.29+100.79=126.08Pa不存在阻力不平衡防烟分区四:最不利环路1-2-3-4-7-9-10-12总阻力为26.65+118.19+8.12+8.31+41.22=202.5Pa环路5-6-7-9-10的总阻力为11.66+106.02+8.12+8.31+41.22=190.32Pa环路8-9-10-12的总阻力为24.31+8.31+41.22=73.84Pa,阻力不平衡率为(202.49-73.84)/202.49=63.5%>15%环路11-12的总阻力为24.66+41.22=65.88Pa,阻力不平衡率为(202.49-65.88)/202.49=67%>15%由于阻力不平衡率较大,调节风管尺寸已无法达到平衡,故使用阀门进行调节。