目录1.工程概况及设计原始资料、设计依据2.方案设计3.防火分区与防烟分区的划分4.车库通风系统、排烟系统风量计算5.车库通风系统、排烟系统设计6.风口与风道的布置7.水力计算及管路水利平衡8.主要设备的选型计算9.总结10.参考文献1、工程概况及设计原始资料、设计依据1.1工程概况该工程系为某地下车库通风的设计,该地下车库层高3.50m,车库所用的面积为1694.77㎡。
车库总停放车辆为65辆。
1.2原始资料(1)气象资料该建筑位于西安市,根据现行《采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2005》查出下列资料:经度:东经108°56′;纬度:北纬34°18′;海拔: 396.9m 。
夏季气象参数:夏季通风室外干球温度:31 ℃;夏季通风湿球温度:26.6 ℃;夏季通风室外计算风速: 2.2 m/s;夏季主导风向:SSE ;夏季通风室外大气压:959.2 hPa冬季气象参数:冬季通风室外计算温度:-1 ℃;冬季通风室外计算相对湿度:67%;冬季通风室外计算风速:1.8m/s;冬季主导风向:NNW ;冬季通风室外大气压:978.7 hPa(2)车库设计参数依据《汽车库建筑设计规范JGJ100-1998》,可查得:停车间:5~10 ℃;汽车保修间: 12~15 ℃;管理办公室、值班室、卫生间 :18~20 ℃;1.3设计依据1.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 GB50067-972.《汽车库建筑设计规范JGJ100-98》3.《暖通空调制图标准 GB/T50114-2001》4.《采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003》5.《高层民用建筑设计防火规范2005年版 GB50045-95》2、方案设计本工程设自动喷水灭火系统,因此该地下车库分为一个防火分区,防火分区一的建筑面积为1694.77㎡,根据《高层民用建筑设计防火规范》规定,2类建筑防烟分区的建筑面积不超过1000㎡,当设有自动喷水灭火系统时防火分区面积增加一倍。
3、防火分区与防烟分区的划分3.1防火分区的划分根据《汽车库、停车库、停车场设计防火规范》 GB50067-97规定车库防火分类分为四类,并符合表3.0.1的规定汽车库应设防火墙划分防火分区。
每个防火分区的最大允许建筑面积应符合5.1.1的规定。
本设计为地下车库,面积为1694.77m2,共有车位65个,所以本车库为防火Ⅲ类,耐火等级为一级的车库,并设有自动喷淋灭火装置,故其防火分区的最大面积可以为2000 m2,所以本车库设一个防火分区,面积为1694.77m2。
根据《汽车库、停车库、停车场设计防火规范》 GB50067-97规定面积超过2000㎡的地下车库应设置机械排烟系统。
设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000 m 2,且防烟分区不应跨越防火分区。
防烟分区应采用挡烟垂壁、隔墙、顶棚下突出不小于500mm 的结构梁来划分。
所以本车库应设两个防烟分区,面积分别为694.77 m 2和1000 m 2。
4、车库通风系统、排烟系统风量计算4.1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/h n —换气次数,1/h f V —通风房间体积,m 3根据公式可以计算得到每个防烟分区的的排风量为:防烟分区1:8337.24m 3/h 防烟分区2:12000m 3/h4.2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 ==20337.24/(3600×8×3.5×2)=0.108m/s<0.5m/s ,符合要求,所以排风时用汽车坡道自然补风。
4.3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根据公式可以计算得到每个防烟分区的的排烟量为:防烟分区1:12505.86m 3/h 防烟分区2:18000m 3/h4.4补风量的确定汽车库无自然补风系统时,应设机械补风设施,且补风量不宜小于排烟量的50%[1]P1225。
由于汽车库坡道上采用了防火门或防火卷帘门,不能进行自然补风,故需要进行机械补风。
防火分区一:b G =12505.86×50%=6252.93m 3/h 防火分区二:b G =18000×50%=9000m 3/h5、车库通风系统、排烟系统设计按照排烟口距该防烟分区内任一点烟气流动的水平距离不应大于30m,与疏散出口的水平距离不小于2m ,且排烟系统在有条件时可与平时通风排气系统合用的原则。
对于地下车的排烟应按防烟分区设置,每个防烟分区设置一个排烟系统[1]P1223。
所以本汽车库的每个防烟分区分别设置一个机械排风排烟系统。
汽车库采用机械送风时,送风口宜设在下部或汽车通道上部[1]P1201。
本汽车库采用机械送风,每个防烟分区应分设一个系统,送风口设在下部。
本汽车库的汽车坡道与停车区采用了防火墙和防火卷帘隔离,两边的空气被防火卷帘隔离,不能进行自然补风,必须设置机械补风。
所以本车库每个防烟分区分设一个机械补风系统,补风口设在上部。
由于机械送风和机械补风分别为非火灾时和火灾时给汽车库送风,所以二者可以合用一个变速风机。
故机械送风和机械补风合用一个风机房,且每个防烟分区分别设置一个系统。
6、风口与风道的布置6.1风管材料的选择镀锌钢板具有一定的防腐性能,因此本设计风管材料采用镀锌钢板,采用矩形断面尺寸。
6.2风口尺寸及数量的计算(1)排风口的确定本设计采用镀锌钢板,排烟干管的风速不大于10m/s,风口有效截面积的速度不大于10m/s,排风干管风速不大于7m/s,风口速度不大于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320mm×250mm,根据Q=得:Q=0.12×6=0.48m/s。
vA防烟分区一:排风量为8337.24m3/h=2.3159m3/s,n=2.3159/0.48=4.82个,p取5个排风口,则每个排风口的实际流量为 2.3159/5=0.46318m3/s,根据A==0.46318/5=0.092m2,实际选取320mm×320mm的单层百叶风口。
vQ防烟分区二:排风量为12000m3/h=3.333m3/s,n=3.333/0.48=6.9个,取7p个排风口,则每个排风口的实际流量为 3.333/7=0.476m3/s,根据QA==0.476/7=0.068m2,实际选取320mm×250mm的单层百叶风口。
v(2)排烟口的确定根据文献[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400mm×300mm,根据vAQ=得:Q=0.4×0.3×10=1.2m3/sn=3.474/1.2=2.89个,防烟分区一:排烟量为12505.86m3/h=3.474m3/s,p取3个排烟口,则每个排风口的实际流量为 3.474/3=1.158m3/s,根据A==1.158/10=0.1158m2,选取400mm×300mm的单层百叶风口,实际风速为Qv9.65m/s ,满足要求。
防烟分区二:排烟量为18000m 3/h=5m 3/s,p n =5/1.2 =4.167个,取4个排烟口,则每个排风口的实际流量为5/4=1.25m 3/s ,根据v Q A ==1.25/10=0.125m 2,选取400mm ×320mm 的单层百叶风口,实际风速为9.766m/s ,满足要求。
(3)补风系统风口的确定防火分区一:b G =6252.93m 3/h 防火分区二:b G =9000m 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300mm ×250mm,根据vA Q =得:Q =0.3×0.25×6=0.45m 3/s防火分区一:补风量为6252.93m 3/h=1.737m 3/s,p n =1.737/0.45=3.86个,取4个补风口,则每个补风口的实际流量为 1.737/4=0.434m 3/s ,根据v Q A ==1.737/6=0.2895m 2,选取300mm ×250mm 的单层百叶风口,实际风速为5.786m/s ,满足要求。
防火分区二:补风量为9000m 3/h=2.5m 3/s,p n =2.5/0.45=5.556个,取6个补风口,则每个补风口的实际流量为 2.5/6=0.4167m 3/s ,根据v Q A ==2.5/6=0.4167m 2,选取300mm ×250mm 的单层百叶风口,实际风速为5.556m/s ,满足要求。
6.3排烟排风管道的计算排风排烟的管道设计计算有三种计算方法,1.假定流速法,2.静压复得法,3.阻力平衡法。
本设计采用假定流速法,其计算公式有 a.管段压力损失等于沿程阻力损失与局部阻力损失之和,即Δp=ΔPm+ΔPj 。
b.沿程阻力损失ΔPm=ΔPm ×L 。
c.局部阻力损失ΔPj=0.5ξρV ²。
防烟分区1的排风布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为8337.24/5=1667.448m 3/s ,计算表如下管段流量L(m3/h)假定流速v(m/s)截面积S(m2)断面A×B(mm×mm)实际流速v(m/s)排风时风速v’(m/s)1 1667.448 5 0.1024 320×320 4.52 4.522 1667.448 5 0.1024 320×320 4.52 4.523 1667.448 5 0.1024 320×320 4.52 4.524 3334.896 6 0.160 400×400 5.89 —5 8337.24 10 0.250 500×500 9.26 9.26防烟分区2的排风布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为12000/7=1714.28m3/s,计算表如下管段流量L(m3/h)假定流速v(m/s)截面积S(m2)断面A×B(mm×mm)实际流速v(m/s)排风时风速v’(m/s)1 1714.258 6 0.08 320×250 5.95 5.952 1714.258 6 0.08 320×250 5.95 5.953 5142.774 8 0.20 500×400 7.14 —4 1714.258 6 0.08 320×250 5.95 5.955 3428.156 6 0.16 400×400 5.95 —6 5142.774 8 0.20 500×400 7.14 —7 12000 10 0.315 630×500 10.58 10.58 防烟分区1的排烟布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为12505.86/3=4168.62m3/s,计算表如下管段流量L(m3/h)假定流速v(m/s)截面积S(m2)断面A×B(mm×mm)实际流速v(m/s)排风时风速v’(m/s)1 4168.62 10 0.12 400×300 9.65 9.652 4168.62 10 0.12 400×300 9.65 9.653 12505.86 10 0.3969 630×630 8.75 8.75防烟分区2的排烟布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为18000/4=4500m3/s,计算表如下管段流量L(m3/h)假定流速v(m/s)截面积S(m2)断面A×B(mm×mm)实际流速v(m/s)排风时风速v’(m/s)1 4168.62 10 0.12 400×300 9.65 9.652 8336.4 10 0.12 500×500 9.26 9.263 12505.86 10 0.3969 630×630 8.75 8.754 18000 10 0.441 700×630 11.34 11.34防烟分区1的送补风系统布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为6259.13/4=1563.24m3/s,计算表如下管段流量L(m3/h)假定流速v(m/s)截面积S(m2)断面A×B(mm×mm)实际流速v(m/s)排风时风速v’(m/s)1 1563.24 6 0.075 300×250 5.79 5.792 3126.48 6 0.128 400×320 6.78 —3 1563.24 6 0.075 300×250 5.79 5.794 3126.48 6 0.128 400×320 6.78 —防烟分区2的送补风系统布置图如下:图中各支管上矩形为排风口,每个排风口的流量为9000/6=1500m3/s,计算表如下7、水力计算及管路水力平衡7.1排风系统防烟分区1: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。