文/王增杰 華通設(shè)計顧問工程有限公司 北京 100043
地下汽車庫由于位置原因,容易造成自然通風不暢,宜設(shè)置獨立的送風、排風系統(tǒng)。當自然進風能滿足所需進風條件時,可采用自然進風方式。但在現(xiàn)實的工程案例中,卻少有自然補風的項目出現(xiàn)。其實機械補風也有不少缺點,自然補風也有其不可多得的優(yōu)點,現(xiàn)對兩種方式做簡單比較。
1.1 機械補風的缺點
若無特殊情況,建議大家設(shè)計時盡量采用自然補風以節(jié)能補風機能耗。大家都清楚,機械補風存在下列缺點:1.要設(shè)補風機房,占用建筑面積;2.要雙電源配電且與排煙風機連鎖,還要向消防控制室反饋信號;3.補風機房內(nèi)水專業(yè)要做噴灑;4.增加結(jié)構(gòu)荷載;5.控制復雜,可靠性較差;6.增加設(shè)備投資;7.浪費電能;8.有時要占用有限的車位惹建筑專業(yè)和甲方不高興等煩心事。9.因上部建筑外立面等其他條件的限制,造成補風機房位置選擇的自由度很小。
1.2 自然補風的優(yōu)點
大家知道,自然補風豎井時時刻刻對地庫通風換氣,不需要消耗風機動力,火災(zāi)時對煙氣造成的擾動也較小。除此之外,也有其他優(yōu)點,下面做詳細分析。
氣規(guī)規(guī)定補風量宜≥排煙量的50%,這條規(guī)定在實際操作中存在一定問題,≥50%到底是多少?本身就帶有一定的不確定性,讓人無所適從。事實上對任何空間在任何時候,當排煙和補風達到穩(wěn)定狀態(tài)時,他們的質(zhì)量流量始終是相等的(質(zhì)量守恒定律)。地庫某一防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時的補風量,除了補風機的補風量外,其余的補風量靠周圍維護結(jié)構(gòu)的壓差滲透風量來補充。由于地庫維護結(jié)構(gòu)比較密閉,通過壓差滲透的風量是很有限的。也正因為如此,規(guī)范規(guī)定地庫需要設(shè)置補風設(shè)施。由于地庫內(nèi)防火分區(qū)之間的維護結(jié)構(gòu)密封性存在差異,滲透風量大小一般不同,其值大小無法準確計算得出。如果排煙時補風機的補風量不足,靠壓差滲透補風就會造成地庫內(nèi)很大的負壓,增加了排煙系統(tǒng)的阻力(同時也減小了補風系統(tǒng)的阻力)。為了滿足系統(tǒng)的阻力需要,排煙風機的工作點就會自動左移,壓頭增加,流量減小,自然系統(tǒng)的排煙量就減少了,達不到規(guī)范要求。與此同時,由于地庫內(nèi)負壓值增大,補風機的補風量相應(yīng)也增大,最后達到排煙量和補風量的平衡。如果補風機型號偏小,可能對補風氣流起到阻礙作用,影響補風。
自然補風時,雖然補風口的面積是固定的,但其補風量大小可通過地庫內(nèi)的負壓值來調(diào)節(jié)。由于Q∝P^2,因此微小的壓差變化就會引起很大的流量變化。和機械補風相比,地庫內(nèi)負壓值增加相對較小,對排煙量影響較小。對于單層地庫,補風量需要全部從室外進風百葉吸入,補風阻力會大量消耗在室外防雨百葉上,造成地庫內(nèi)負壓值較大,會對排煙量造成一定的不利影響,設(shè)計時需要適當?shù)匕蜒a風豎井尺寸和進風百葉面積加大,降低補風風速。但這種影響和機械補風相比要小得多。對于多層地庫,由于著火樓層和其他地下樓層通過進風豎井相連通,因此和室外大氣相通的其他未著火樓層(如和汽車坡道出入口相通)也就成為了著火地庫層的補風通道,和進風防雨百葉相比,這些補風通道的阻力很小,可以忽略不計,大大地減小了地庫內(nèi)的負壓值,保證了排煙系統(tǒng)的排煙量。而在機械補風系統(tǒng)中,由于每層補風機出口設(shè)置有止回閥,阻擋了氣流的反向流動,只能通過防雨百葉補風,相對阻力較大。通過上述分析可見,機械補風那些煩心事改為自然補風也就全沒了。
這些設(shè)備用房內(nèi)只有設(shè)備散熱,不存在污染源以及火災(zāi)時排煙和火災(zāi)后事故排風問題,其室內(nèi)排風可不通過排風豎井排至室外,可以直接排到地庫內(nèi),來進一步稀釋車庫內(nèi)CO 等有害氣體濃度。減少和建筑專業(yè)的配合量,為改善室外景觀創(chuàng)造條件。但送風系統(tǒng)是必需設(shè)計的,保證送入到設(shè)備用房內(nèi)是室外新鮮空氣。不應(yīng)把車庫內(nèi)的污染空氣送入這些設(shè)備用房后再排向室外,因為這種做法違背了逆流原理,對設(shè)備用房內(nèi)的電控設(shè)備、水質(zhì)都會帶來不利影響。同樣,集中空調(diào)排風,熱回收機組排風可以直接排到車庫內(nèi),對車庫有益無害。
3.1 設(shè)計中存在的最大問題是,把不同防煙分區(qū)的排風、排煙管道用消聲靜壓箱聯(lián)在一起,把兩臺排風排煙風機均連接在靜壓箱上,形成了兩個防煙分區(qū)的排風排煙風管并聯(lián)和兩臺排風排煙風機并聯(lián)。設(shè)計者的愿望可能是在庫內(nèi)CO 濃度不是很高的情況下,想用一臺風機對兩個防煙分區(qū)同時排風,達到變風量運行的目的,節(jié)能一臺風機的電量。這種愿望是很好的,但在實際運行中存在諸多問題,分析如下:a.排風機過載運行,熱保護切斷風機電源而停機。這個很容易理解,當一臺風機為兩個防煙分區(qū)排風時,并聯(lián)管道是管路阻抗(阻力系數(shù))減小,風機工作在大風量小壓頭工況,效率下降,功率增加,最終風機過載停機,無法正常運行。b.排煙風機不能按照防煙分區(qū)排煙。排煙風機是由火災(zāi)探測器控制啟動的,當一個防煙分區(qū)發(fā)生火災(zāi)后,該防煙分區(qū)的排煙風機啟動。由于沒有隔斷閥,啟動的排煙風機同時對兩個防煙分區(qū)排煙,這就導致火災(zāi)的防煙分區(qū)的排煙量減半,滿足不了規(guī)范要求,對地庫內(nèi)人員疏散和消防人員滅火救援造成不利影響。由于未著火防煙分區(qū)的常溫空氣和煙氣混合降低了排煙風機入口的煙氣溫度,因此即使庫內(nèi)煙氣溫度達到了280℃,排煙風機也不能停止運行。
3.2 在誘導通風系統(tǒng)設(shè)計中,在排煙風管首端設(shè)置帶電磁機構(gòu)的常閉280℃排煙防火閥,實際上該閥沒有任何實用價值,不但不利于地庫內(nèi)有效排風,而且降低了排煙系統(tǒng)的可靠性。在以后的設(shè)計中盡量取消。
3.3 把調(diào)節(jié)閥安裝在風機出口是不對的,這樣會使系統(tǒng)能耗最大。應(yīng)該安裝在風機入口,使系統(tǒng)能耗最小。這個結(jié)論在90年代的暖通空調(diào)雜志里有位專家寫過文章,理論(數(shù)學)推導證明過,這也是人們經(jīng)常稱作入口調(diào)節(jié)閥的原因。
3.4 除雙層車庫外,盡量不要把排風管道布置在車道上空,風管截面太寬,開車者有壓抑感。布置在車位上方,低點也沒有太大影響。
3.5 止回閥應(yīng)設(shè)置在風管最小截面出,使流過止回閥的速度大于8m/s。
可見地庫的自然補風代替機械補風不僅能大幅減少工程設(shè)計人員的工作量,提高排風、排煙系統(tǒng)的可靠性,還能減少開發(fā)商的投資、增加經(jīng)濟效益。以上僅為本人的一點淺見,地庫通風、排煙設(shè)計還有不少值得我們大家討論,并加以提高的地方。所以還需建筑行業(yè)的各位同仁共同努力,建設(shè)出性能更好、更可靠、更節(jié)能的建筑。