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通风开窗机大型地下停车场通风排烟设计


随着城市现代化建设的不断发展,城市用地日益紧张,私人拥有汽车数量不断增加,因应停车的需要,大型地下停车库不断涌现,在大型地下停车场的建设中,如何有效解决地下停车库的通风和防排烟的问题是地下停车场设计中的一个重要问题,为此本文总结了大型地下停车库(面积大于2000平方米)设计中的一些问题。
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  一、排烟开窗机,通风开窗机地下汽车库排风量的计算
  日前地下汽车库排风量(定义:单位时间内空气的流通量)的计算方法大致可分为两类,一类是按换气次数估算,另一类则是按全面通风换气量进行计算。第一类按换气次数估算的各种文献对换气次数的取值也大不一样。有的文献指出“一般排风量不少于6次/时,送风量不少于5次/时,地下汽车库排气分上、下两部分,下部排出三分之二,上部排出三分之一”。有的文献指出:“汽车库单层设计时,可按换气次数计算,当层高H>3m时,按3m计算体积,当层高H<3m时,按实际高度计算车库体积。汽车出入频度较大时,排气量按6次/时计算;出入频度一般时,排气量按5次/时计算;出入频度较小时,排气理按4次/时计算。”另一类是按将有害物稀释(dilute)到卫生标准所需的全面通风量来计算。汽车尾气的主要有害物为C
  O、NOX及少量其它气体。以CO及NOX为主。因CO及NOX对人体的作用不同,其全面通风换气量(即排气量)应分别计算稀释CO及NOX所需的换气量,然后取大值。表1列出了各种轻型汽车实测的CO及NOX平均浓度值。由此可以看出汽车实测的NOX排放浓度约为最高允许浓度(5mg/m3)的2倍,而CO的排放浓度约为最高允许浓度(按100mg/ m3)的500倍。显然按稀释CO计算出的全面通风换气量完全可以将NOX稀释到卫生标准规定的浓度。 
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  关于CO最高允许浓度的取值。开窗器用于打开和关闭窗户的机器称作为“开窗机”或“开窗器”,国外一般称作“开窗器”,而在国内大都叫作“开窗机”。我国卫生标准[7]规定(guī dìng)为30 mg/ m3,但作业时间短暂时可以放宽;作业时间在1小时之内为50 mg/ m3;半小时内为100 mg/ m3;20分钟为200 mg/ m3。但在上述条件下反复作业时,两次作业之间需间隔2小时以上。计算中取值差别很大,有的取C=100 mg/ m3;有的取C=100PPM(125 mg/ m3),有的取200 mg/ m3。进风中CO浓度取值。有的取值为C0=2.5~3.5 mg/ m3有的取值C0=3PPM(3.75 mg/ m3);也有的取值为C0=100PPM(125 mg/ m3)。 
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  二、排烟开窗机,通风开窗机排烟量的计算
  根据《汽车库、修车库、停车场(Parking Lot) 设计防火规范》地下停车库的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算,一般取6次/h。开窗器用于打开和关闭窗户的机器称作为“开窗机”或“开窗器”,国外一般称作“开窗器”,而在国内大都叫作“开窗机”。  
  三、排烟开窗(windowing )机,通风开窗机通风气流组织设计
  根据《采暖通风与空气调节设计规范》第5.3.11条当放散气体的密度比空气重,建筑内放散的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时,宜从下部区域排出总排风量的2/3,上部区域排出总排风量的1/3。自动开窗器根据不同型号可分别用于外开窗户(可安装于顶部、底部、侧边、中旋位置),外开倾斜屋顶和大型墙面的重型窗户、幕墙和玻璃屋顶(可安装于顶部、底部、侧边位置),以及高位置的屋顶窗。 内螺杆式(外装)开窗器 采用内螺杆式传动方式, 冲程一般为150~750mm,推拉力750~1500N。 适用于高位侧窗及顶窗。一般为垂直窗面的安装,但也有平行窗面的特殊安装方式。 齿式开窗器 行程:100~1000mm。最大推力:1100N。 用于高位置的屋顶窗。那么排风口的布置应满足下部排风口面积是上部排风口面积的2倍,且排风口宜均匀位置(position ),尽可能(maybe)靠近汽车尾部。  
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  四、排烟开窗机,通风开窗机排烟气流组织设计
  根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第8.2.3条每个排烟分区应设置排烟口,排烟口宜设在顶棚或靠近顶棚的墙面上,排烟口距防烟分区内最远点的水平距离不应超过30m,这就要求排烟口全部应布置在上部。
  从上文可看到对地下停车场的通风和排烟系统资料上存在许多不一致的地方,如果将地下停车库通风和排烟分别设置两个独立的系统,这会使风机、管道的投资大大增加,而且对停车场的层高有了更高的要求,也大幅增加了土建的建设投资,所以在设计中一般都将地下停车场的通风和排烟两个系统合二为一。如何解决好这两个系统的矛盾是设计中要考虑的重要问题。目前做法一般是:
  (1)按照排风量和排烟量两者当中大者计算系统风管尺寸。
  (2)根据计算地下停车库的通风量(定义:单位时间内空气的流通量)的换气次数一般在5~7次/h,排烟量一般是以6次/h计算,笔者认为只要根据排风量和排烟量两者当中大者选用单速风机即可,选用双速风机的意义不大,有时甚至不能满足通风要求。
  (3)根据通风量的1/3设置上部排风口,通风量2/3设置下部排风口,再根据排烟量校核上部排风口是否满足排烟要求,否则适当调整上部排风口面积,所有排风口均带调节阀,以控制上部和下部区域的排风量。且下部排风口设电动启闭装置,在发生火灾时,可就地或远程启闭风口,满足排烟要求。

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