劉慕云

上海城市交通設(shè)計(jì)院有限公司

隨著國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)和節(jié)能減排政策的落實(shí)，推進(jìn)環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品勢(shì)在必行。新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)取代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)是大勢(shì)所趨。隨著電動(dòng)車(chē)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)量的增加，不僅對(duì)電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵儲(chǔ)能設(shè)備蓄電池的要求越來(lái)越高，同時(shí)也要求停車(chē)場(chǎng)、停車(chē)庫(kù)設(shè)置更多的充電設(shè)施[1]，方便、快捷地為電動(dòng)汽車(chē)充電。特別是新建公交車(chē)庫(kù)，必須滿(mǎn)足電動(dòng)公交車(chē)停車(chē)、充電、保養(yǎng)、維修等要求。同時(shí)，新建停車(chē)庫(kù)的通風(fēng)和排煙系統(tǒng)[2]，也必須適應(yīng)電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)的要求。電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，是將充電樁、蓄電池、電纜等工作時(shí)產(chǎn)生的廢熱和廢氣[3]排出。電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)充電樁在充電過(guò)程中一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)產(chǎn)生大量的有毒煙氣，為了人員逃生和消防救援，需要設(shè)置排煙系統(tǒng)。

1 工程概況

深圳月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)[4]工程位于深圳市南山區(qū)媽灣大道和月亮灣大道路口東南側(cè)地塊內(nèi)。綜合車(chē)場(chǎng)為一棟高層綜合建筑，目前，是國(guó)內(nèi)首個(gè)高層電動(dòng)公交車(chē)停車(chē)庫(kù)。也是全球第一個(gè)100%車(chē)位覆蓋大功率充電的公交立體車(chē)庫(kù)，是全國(guó)裝機(jī)功率最大、智能化水平最高、智能交通融合最好、綠色能源應(yīng)用最廣的智慧充電樞紐。占地面積19465.25 m2，總建筑面積98497.40 m2，地上10 層，地下1 層，建筑總高度為49.75 m。其中地上建筑面積86497.95 m2，地下建筑面積11999.45 m2。設(shè)計(jì)停放電動(dòng)公交車(chē)660 輛，公交低級(jí)保養(yǎng)能力660輛，保養(yǎng)工位14 個(gè)，充電設(shè)施550 個(gè)。

車(chē)庫(kù)地下一層為電動(dòng)公交車(chē)和電動(dòng)小汽車(chē)混合停車(chē)層，一層是公交低保車(chē)間和39 個(gè)應(yīng)急充電車(chē)位，二層-七層是電動(dòng)公交停車(chē)庫(kù)，每層均設(shè)有充電設(shè)施，八層-十層是場(chǎng)站配套管理用房，停車(chē)庫(kù)可停660 輛電動(dòng)公交車(chē)的高層車(chē)庫(kù)。

車(chē)庫(kù)一層-七層為敞開(kāi)式[2]電動(dòng)車(chē)庫(kù)，采用復(fù)合通風(fēng)，不需要設(shè)置排煙系統(tǒng)。地下一層為電動(dòng)混合車(chē)庫(kù)，按照防火分區(qū)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)[2]。

2 通風(fēng)量和排煙量確定

2.1 地上敞開(kāi)式車(chē)庫(kù)通風(fēng)

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)一層-七層停放電動(dòng)公交車(chē)，為敞開(kāi)式汽車(chē)庫(kù)[2]。每層建筑面積為11724 m2，分為2 個(gè)防火分區(qū)。每層均設(shè)有充電設(shè)施[1]。除了建筑四周設(shè)有部分遮陽(yáng)板外，每層四周敞開(kāi)凈面積超過(guò)外墻總面積25%，敞開(kāi)區(qū)域均勻布置在外墻上且長(zhǎng)度超過(guò)車(chē)庫(kù)周長(zhǎng)50%，滿(mǎn)足自然通風(fēng)要求。

地上一層應(yīng)急充電停車(chē)庫(kù)采用自然通風(fēng)。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，夏季氣溫較高，濕度較大，為了改善低保車(chē)間工作環(huán)境，提高工作人員舒適度，公交低保車(chē)間設(shè)置機(jī)械排風(fēng)。共選擇6 臺(tái)HTFC-B-Ⅰ-12 型風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)量為7010 m3/h,風(fēng)壓為402 Pa。地上一層通風(fēng)詳見(jiàn)圖1 地上一層通風(fēng)平面圖。

圖1 地上一層通風(fēng)平面圖

為了使地上停車(chē)庫(kù)靠近中間車(chē)道區(qū)域有直接對(duì)外排風(fēng)口，以及每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)排煙口至最遠(yuǎn)點(diǎn)距離不超過(guò)30 m 的要求，在地上二層-七層車(chē)庫(kù)靠近內(nèi)部中間車(chē)道兩側(cè)，分別設(shè)置了2 個(gè)面積為36 m2的通風(fēng)豎井，共4 個(gè)。為了防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)火勢(shì)沿著通風(fēng)豎井向上蔓延至其他樓層，通風(fēng)井與每層之間設(shè)置防火卷簾，平時(shí)常開(kāi)，作為對(duì)外通風(fēng)口?；馂?zāi)時(shí)關(guān)閉通風(fēng)井四周所有非著火層防火卷簾，僅開(kāi)啟著火層的防火卷簾，確保著火層排煙通暢。為了提高項(xiàng)目品質(zhì)和保證排風(fēng)效果，防止氣流組織受到停車(chē)的影響，在每層內(nèi)部區(qū)域車(chē)庫(kù)頂部設(shè)置智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，形成復(fù)合通風(fēng)方式，使遠(yuǎn)離外墻內(nèi)區(qū)的污染空氣被誘導(dǎo)至外墻排風(fēng)口，排出室外。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為680 m3/h，風(fēng)壓為250 Pa。其CO 感測(cè)范圍：1～200 ppm，溫差感測(cè)范圍：1 ℃-10 ℃，溫差感測(cè)時(shí)間：1 s-60 s。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)采用定時(shí)啟停方式運(yùn)行。地上二層-七層通風(fēng)詳見(jiàn)圖2 地上二層-七層車(chē)庫(kù)通風(fēng)平面圖。

圖2 地上二層-七層車(chē)庫(kù)通風(fēng)平面圖

2.2 地下一層停車(chē)庫(kù)通風(fēng)量計(jì)算

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)地下一層是混合停車(chē)庫(kù)，分為4個(gè)防火分區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)建筑面積[2][3]不超過(guò)4000 m2。建筑層高為5.7 m，局部區(qū)域降板后層高為5.2 m。其中3 個(gè)防火分區(qū)為停車(chē)區(qū)，每個(gè)防火分區(qū)分為2 個(gè)防煙分區(qū)，每個(gè)防煙分區(qū)建筑面積[2][3]不超過(guò)2000 m2。按3 m 層高和6 次/h 換氣次數(shù)計(jì)算排風(fēng)量。送風(fēng)量按排風(fēng)量的85%計(jì)算。風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)附加系數(shù)[5]按1.2 取值，設(shè)計(jì)送、排風(fēng)量[5]見(jiàn)表1 地下一層停車(chē)庫(kù)通風(fēng)量計(jì)算表。

表1 地下一層停車(chē)庫(kù)通風(fēng)量計(jì)算表

2.3 地下一層停車(chē)庫(kù)排煙量確定

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)地下一層混合停車(chē)區(qū)3 個(gè)防火分區(qū)建筑面積為10129 m2，根據(jù)劃分的防煙分區(qū)，分別計(jì)算排煙量和設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)[5]。根據(jù)建筑層高，參照停車(chē)庫(kù)防火規(guī)范[2]要求，每個(gè)防煙分區(qū)排煙風(fēng)機(jī)最小排煙量[2]為34050 m3/h。按照當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)技術(shù)規(guī)程規(guī)定[3]，排煙風(fēng)機(jī)的排煙量應(yīng)在此基礎(chǔ)上考慮1.2 的系數(shù)，即設(shè)計(jì)排煙量[6]為40860 m3/h。設(shè)計(jì)補(bǔ)風(fēng)量[2]不小于排煙量的50%，為20430 m3/h。

3 風(fēng)機(jī)選型

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)地下一層混合停車(chē)庫(kù)，按照防煙分區(qū)分別設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。每個(gè)防煙分區(qū)的通風(fēng)與排煙系統(tǒng)合用[8]，平時(shí)為通風(fēng)運(yùn)行，火災(zāi)時(shí)轉(zhuǎn)為排煙運(yùn)行。風(fēng)機(jī)選用消防通風(fēng)（兩用）低噪聲柜式離心風(fēng)機(jī)，排風(fēng)（煙）風(fēng)機(jī)電機(jī)外置，送（補(bǔ)）風(fēng)機(jī)電機(jī)內(nèi)置。風(fēng)機(jī)電源為普通和消防雙電源，根據(jù)每個(gè)防煙分區(qū)所需設(shè)計(jì)排風(fēng)量、設(shè)計(jì)送風(fēng)量和排煙風(fēng)機(jī)排煙量，選擇風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)型號(hào)如表2 地下一層停車(chē)庫(kù)風(fēng)機(jī)選型表。

表2 地下一層停車(chē)庫(kù)風(fēng)機(jī)選型表

4 地下一層停車(chē)庫(kù)通風(fēng)和排煙系統(tǒng)

4.1 地下一層停車(chē)庫(kù)通風(fēng)系統(tǒng)

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)地下一層停車(chē)庫(kù)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)分別獨(dú)立設(shè)置[4]，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一個(gè)排風(fēng)機(jī)房和一個(gè)送風(fēng)機(jī)房。每個(gè)排風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置兩臺(tái)排風(fēng)機(jī)，每個(gè)送風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)。一臺(tái)排風(fēng)機(jī)和一臺(tái)送風(fēng)機(jī)承擔(dān)一個(gè)防煙分區(qū)的通風(fēng)。第一至四防煙分區(qū)的排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)為單速風(fēng)機(jī)；第五、第六防煙分區(qū)的排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)為雙速風(fēng)機(jī)，平時(shí)低速運(yùn)行通風(fēng)。

在每個(gè)防煙分區(qū)上部排風(fēng)管道側(cè)面設(shè)置排風(fēng)口，采用風(fēng)管接至排風(fēng)機(jī)；送風(fēng)直接送至每個(gè)防煙分區(qū)車(chē)道上方，在風(fēng)管下部設(shè)置向下的送風(fēng)口。排風(fēng)系統(tǒng)采用定時(shí)啟?？刂品绞?，送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行。

4.2 地下一層停車(chē)庫(kù)排煙系統(tǒng)

月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)地下一層停車(chē)庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)合用。設(shè)在每個(gè)防火分區(qū)排風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)的排風(fēng)機(jī)火災(zāi)時(shí)轉(zhuǎn)為排煙運(yùn)行，同時(shí)設(shè)在送風(fēng)機(jī)房的送風(fēng)機(jī)成為補(bǔ)風(fēng)機(jī)。第一至四防煙分區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)為單速風(fēng)機(jī)。第五、第六防煙分區(qū)的排煙機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)為雙速風(fēng)機(jī)，高速運(yùn)行排煙。排煙系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)或自動(dòng)聯(lián)鎖控制方式，送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行。

在地下一層停車(chē)庫(kù)每個(gè)防煙分區(qū)儲(chǔ)煙倉(cāng)[6]內(nèi)排煙管道側(cè)面設(shè)置排煙口，排煙管接至排煙風(fēng)機(jī)，每個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)至排煙口的距離不超過(guò)30 m。在排煙風(fēng)機(jī)入口設(shè)置電磁驅(qū)動(dòng)280 ℃排煙防火閥，當(dāng)排煙溫度超過(guò)280 ℃時(shí)，排煙防火閥關(guān)閉，聯(lián)鎖排煙風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。補(bǔ)風(fēng)送至每個(gè)防火分區(qū)，在儲(chǔ)煙倉(cāng)下方設(shè)置補(bǔ)風(fēng)口，且補(bǔ)風(fēng)口與排煙口的水平距離不小于5 m。地下一層通風(fēng)和排煙詳見(jiàn)圖3 地下一層通風(fēng)和排煙平面圖。

圖3 地下一層通風(fēng)和排煙平面圖

5 技術(shù)探討

5.1 電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)不宜劃分防火單元

對(duì)于電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)，國(guó)家至今沒(méi)有相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。2016 年11 月完成設(shè)計(jì)并開(kāi)始建造的深圳月亮灣綜合車(chē)場(chǎng)為高層電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)，地下一層為混合停車(chē)區(qū)，參照有關(guān)停車(chē)庫(kù)規(guī)范[2]劃分的防火分區(qū)和防煙分區(qū)。2019 年3 月1 日開(kāi)始實(shí)施的電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1]，規(guī)定集中布置充電設(shè)施的高層汽車(chē)庫(kù)和地下汽車(chē)庫(kù)防火單元最大允許建筑面積[1]為1000 m2，或?yàn)榉阑鸱謪^(qū)的50%，如電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)按此標(biāo)準(zhǔn)劃分防火單元，存在下列問(wèn)題：①由于防火單元面積變小，分隔增多，停放電動(dòng)公交車(chē)數(shù)量減少。②火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火單元防火卷簾落下，阻礙人員逃生和車(chē)輛撤離。③一個(gè)防火單元就是一個(gè)獨(dú)立的防煙分區(qū)，排煙系統(tǒng)和補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)需要單獨(dú)設(shè)置，系統(tǒng)增多、復(fù)雜，同時(shí)增加了機(jī)房面積。④機(jī)電設(shè)備投資增加。因此，不建議電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)劃分防火單元。

5.2 電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)排風(fēng)主要是排除廢熱和廢氣

以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)庫(kù)，通風(fēng)系統(tǒng)主[要2]是排出CO、NOx、CmHn 以及甲醛和鉛等有害氣體，還有排出可燃、可爆的汽油蒸汽[2]。電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)，通風(fēng)系統(tǒng)主要是把充電設(shè)施、蓄電池、充電電纜等工作時(shí)產(chǎn)生的有害廢熱和廢氣[2]排出，保持車(chē)庫(kù)內(nèi)的環(huán)境和用電設(shè)施的安全。參照有關(guān)規(guī)范，電氣設(shè)備工作環(huán)境溫度要求一般不高于40 ℃，電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)不小于6 次/h通風(fēng)換氣次數(shù)完全可以滿(mǎn)足排除余熱要求。

5.3 電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)排煙主要是排除有毒煙氣

內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)庫(kù)火災(zāi)時(shí)，車(chē)輛自身燃燒將會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙氣，特別是油箱著火燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)，為保障人員疏散，并為撲救火災(zāi)創(chuàng)造條件，需要設(shè)置排煙系統(tǒng)，及時(shí)有效將可燃、有毒煙氣[2]排出室外。停放電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)，電動(dòng)汽車(chē)在充電過(guò)程中一旦發(fā)生火災(zāi)，電氣設(shè)備及電纜材料等燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒煙氣[3]，消防救援十分困難，只能采用干粉滅火器撲救充電設(shè)施；電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體[3]，干粉滅火器有效撲救的可能性很小。因此，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，提供救援和疏散保障，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志，同時(shí)設(shè)置與消防聯(lián)動(dòng)的排煙系統(tǒng)。

5.4 電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)排風(fēng)和排煙系統(tǒng)控制方式

以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)庫(kù)，排風(fēng)機(jī)的啟停是采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)，或根據(jù)室內(nèi)CO 氣體濃度自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行[8]。電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)主要是充電設(shè)施、蓄電池、充電電纜等工作時(shí)產(chǎn)生的廢熱和廢氣，沒(méi)有CO、NOx、CmHn 等氣體。因此，排風(fēng)機(jī)的啟停采用定時(shí)控制方式，送風(fēng)機(jī)與排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖啟停。[6]

電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)排煙風(fēng)機(jī)的控制 采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，消防控制室手動(dòng)啟動(dòng)。補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖啟動(dòng)。

6 結(jié)論

建設(shè)高層電動(dòng)公交車(chē)庫(kù)，不僅少占公共建設(shè)用地，緩解城市用地緊張問(wèn)題，也解決了在有限用地范圍內(nèi)停放更多電動(dòng)公交車(chē)問(wèn)題。高層電動(dòng)公交停車(chē)庫(kù)宜每層設(shè)置充電設(shè)施，不宜劃分防火單元。電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)應(yīng)設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)，排除室內(nèi)廢熱和廢氣，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)采用定時(shí)啟?？刂品绞健ｋ妱?dòng)汽車(chē)庫(kù)排煙主要是排除有毒煙氣，機(jī)械排煙應(yīng)采用手動(dòng)或自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制方式。