甘肃土木工程科学研究院
摘要：随着我国经济的发展，城市小轿车的数量剧增，而且相对大城市而言，由此而带来的停车压力明显增加。为解决这个日益突出的问题，建设部和各地城市规划管理部门对新建、改建楼宇提出了相应的停车量要求和指标，不同的使用功能有不同的停车位要求。而高层建筑宝贵和高价的基地地面面积是不能满足大规模停车要求的。因此在高层建筑功能布局中，大多将车库置于地下层。车库在设计阶段，为了达到使用要求，作为暖通设计人员必须高度重视出库通风及排烟问题，以确保车库的安全使用。
关键词：地下停车库、通风系统、排烟系统
0 引言
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，汽车保有量飞速增长，大多数城市中出现了停车困难的现象，因此无论是商业建筑还是居住建筑，将建筑地下室面积逐渐增大，地下室除设置部分设备用房外其余大部分均作为地下停车库使用。因此在工程设计过程中应尽量将汽车库平时的通风系统与火灾时的排烟系统相结合，以合理优化通风、排烟系统及减少风管对地下车库上部空间占用率。
1地下车库的通风
建筑地下汽车库的通风设计应遵守现行《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012（下称民规）的规定。
1.1 设计原则
根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014（下称汽车库规）的要求，组合式地下车库应设置独立的送排风系统。根据《民规》规定，送排风量宜采用稀释浓度法计算，对于单层停放的汽车库可采用换气次数法计算，并应取两者较大值，送风量宜为排风量的80%-90%。也就是说，车库保持负压运行状态。对于大型车库及地下二、三层车库应考虑机械通风系统。
1.2 排风系统及排风量的确定
地下停车库一般处于半封闭或封闭状态，行驶或停泊的车辆排除的废气不易扩散排出，由于机动车排放的污染物中含有一氧化碳（CO）、氮氢氧化物（NOX）、碳氢化合物（HC）和细微的颗粒物等，这种污染物密度比空气重，主要集中在离地面1米左右的层面，正处在人的呼吸带附近，大量的污染气体存在对人体健康构成较大的威胁。
1.2.1 换气次数法确定排风量
我国《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002中对短时间内接触的一氧化碳浓度作出了规定，为了将机动车停车区域废气稀释到安全浓度，《车库建筑设计规范》JGJ100-2015中规定机动车库换气次数应符合表1规定。
表1 机动车库换气次数
此表中提供的换气次数主要从机动车车位数量，出入频率等因素综合考虑，且计算时，当地下车库层高＜3m时，应按照实际高度计算换气体积；当地下车库层高≥3m时，可按3m高度计算换气体积。
1.2.2 稀释浓度法确定排风量
对于全部或部分为双层或多层停车库，规范要求其通风量应按稀释浓度法计算。当地下车库只停放小型车辆时，其排风量应按下式计算：
L=G/(Y1-Y0) (m3/h)
L——车库所需排风量，m3/h
G——车库内排放CO的量，mg/h
Y1——车库内CO的允许浓度，为30mg/m3
Y0——室外大气中CO的浓度，一般城市按2.0-3.0mg/m3采用。
地下停车库内CO的排放量与所停车的类型、产地、型号、排气温度及停车发动时间有关，一般的下车库大多数按停放轿车设计，为简化计算其值可采用一个平均值。车库内CO的总排放量按下式计算：
G=M*y （mg/h）
M——车库内汽车排除气体的总量，m3/h
Y——典型汽车排放CO的平均浓度，mg/m3，通常取值为55000mg/m3
M=（T1/T0）*m*t*k*n （m3/h）
n——车库中的设计车位数
k——一小时出入车数与设计车位的比值，一般取0.5-1.2
t——车库内汽车的运行时间，一般取2-6min
m——单台车辆单位时间的排放量，一般取0.02-0.025m3/min.台
T1——车库内车的排气温度，取773K
T0——车库内以20℃计算的标准温度，293K
1.3 送风系统及送风量的确定
为了达到节能的目的，进风应首先考虑自然进风，但是在实际工程中要考虑到以下因素，来考虑自然进风是否满足要求。
首先，在严寒地区不能采用自然进风，严寒地区冬季室外通风计算温度较低，直接采用自然进风，会造成车库内其它设备故障，如消防给水管道可能会冻结，无法正常运行。
其次，《汽车库规》规定：“人员的安全出口和汽车的疏散出口应分开设置”，“汽车库坡道的出入口，应采用水幕、防火卷帘或设甲级防火门等措施与停车场隔开，当汽车库和汽车坡道上均设有自动灭火系统时，可不受此限制”。第三，大型车库及地下多层车库不能采用自然送风，应设置送风系统。
2地下车库的排烟
2.1 排烟要求
地下汽车库一旦发生火灾就会产生大量的烟气，而且有些烟气中含有一定的毒性，若不及时排出至室外，极易造成人员伤亡事故且不利于消防人员进入地下室扑救火灾。故
《汽车库规》中规定，除建筑面积小于1000m2的地下一层汽车库外（汽车库内最远点至汽车坡道口不应大于30米），其他地下车库应设置排烟系统，并应划分防烟分区，防烟分区不应跨越防火分区，且每个防烟分区建筑面积不宜大于2000m2。每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于表2规定。
表2 汽车库内每个防烟分区排烟风机的排烟量
对下沉式的地下室或上部有条件开启天窗、侧窗，进行自然排烟的地下一层汽车库，可采用自然排烟。自然排烟口的面积必须大于室内地面面积的2%，自然排烟口的下沿不应低于室内净高的1/2，自然排烟口应设方便开启的装置。一般车库层高为4.2m，那么要满足排烟口下沿不低于室内净高的1/2，则排烟口下沿需设置在2.1m处，那么，火灾时靠人工开启排烟口是不现实的，这时就需要设置电动开启装置。
从表看出只需要按照汽车库层高计算每个防烟分区的排烟量与防烟分区的建筑面积大小无关。根据《汽车库规》规定地下汽车库一个防火分区的最大允许建筑面积为2000 m2，但设有自动灭火系统的汽车库每个防火分区的建筑面积可以最大扩大到规定值的2.0倍。规范中同时规定停车数量大于10辆的地下汽车库应设置自动灭火系统，所以一般大型地下车库一个防火分区建筑面积可以扩大到4000 m2。但是《汽车库规》规定：“防烟分区的建筑面积不宜大于2000m2”这时，不能套用《建筑设计防火规范》GB50016-2014按一个排烟系统担负两个防烟分区的设计。
2.2 通风系统与排烟系统相结合
在实际工程中，为了降低造价，节省成本，很多地下车库的排风系统和排烟系统是合用一个系统的。
排风系统和排烟系统合用时将会出现三种情况，第一，排风量远大于排烟量；第二，排风量和排烟量接近或相等；第三排风量远小于排烟量。
2.2.1 排风量远大于排烟量
在排风量远大于排烟量的情况下，要合用系统，通常的做法是合用管道系统，风机分别设置。在计算通风管道截面的时候，以排风量为计算依据，此时选择的管道截面肯定满足排烟量的要求。
2.2.2 排风量与排烟量接近
当排风量与排烟量接近时，要合用系统，为了达到节能的目的，也需要将风机分设。管道系统的计算与2.2.1要求一致。此时的补风系统为平时的送风系统，补风量也会满足排烟量50%的要求。
2.2.3 排风量远小于排烟量
在这种情况下，通常的做法是选择双速高温排烟风机，高速排烟，低速排风。此时的管道系统计算应按排风量和排烟量分别计算，选择计算后风管截面较大值。此时还会出现平时送风系统的风量不满足排烟量50%的要求，在这种情况下，则需单独设置补风系统。送风系统的风机也可选用双速风机，低速为平时送风，高速为排烟补风。
3风口的选择与系统控制
3.1 风口选择
汽车库排风口的布置应根据汽车停放位置尽量均匀布置，而排烟口由于服务半径较大（最大30米），一般排烟口烟气风速限制较排风口小，因此排烟口设置较少，排风系统与排烟系统合用时可将风管合用而风口分开设置，排烟应选用专用的排烟口，排风应选择防火排风口或在普通排风口处增设防火阀（70℃）。送风口一般设置在主车道上方且布置均匀可与补风口可合用。
3.2 控制系统
3.2.1排风系统控制，排风系统可根据车库的使用时间及汽车库的使用频率调节控制总的排风量，风口为常开，当火灾时由消防系统联动关闭。
3.2.2排烟系统，排烟风口为常闭风口，火灾时由同一防烟分区内的两只独立的火灾探测器报警信号或一只火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号联动开启该防烟分区内的排烟口，同时启动排烟风机。
3.2.3平时送风系统与消防补风系统均与消防控制系统联动，平时正常送风，火灾时调节至补风量，作为消防补风系统。
结语
地下车库的布局多种多样，在设计通风与防排烟时应尽量做到遵守现有的规范的规定，保证设计合理的前提条件下做到合理优化系统，尽量减少空间的浪费和施工的繁琐。
参考文献
[1] 中华人民共和国公安部.GB 50067-2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].中国计划出版社，2015.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 100-2015 汽车库建筑设计规范[S].中国计划出版社，2015.
论文作者:许立宪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/18
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