住宅建筑地下室通风及防排烟系统的设计与分析

摘要：介绍了住宅建筑地下室主要功能区域，分析了各功能区域的通风、防排烟设计方法及相应规范依据。

关键词住宅建筑 地下室 楼梯间 通风防排烟 设计 

1 住宅建筑地下室特点

    随着我国建设水平的不断提高，越来越多的大型社区、高层住宅出现的人们的生活中，与之相对应的是大型地下室的出现。当前住宅建筑地下室主要功能区域有：汽车库、自行车库、电气设备用房、水泵房、柴油发电机房等。其主要特点是建筑面积较大，一旦发生火灾，疏散扑救工作较地上建筑困难。同时地下室水电通风等管线多而且复杂，位于塔楼下的区域结构异形柱较多，影响管道走向，且要保证汽车库等的层高要求等。因此需要设置经济合理的通风及防排烟系统，以保证地下室各功能区平时使用要求及火灾时人员疏散及消防扑救的要求。

2 各功能区通风及防排烟设计

2.1 汽车库

    《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[2]8.2.1条规定：面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。住宅建筑地下室一般根据使用功能和建筑面积划分为不同的防火分区，汽车库被划分为多个单独的防火分区，每个防火分区面积大约为4000m2。因此，在设置有直通室外的汽车道和采光天井且面积达到自然通风要求的面积超过2000m2的住宅地下室汽车库，仍然应该设置机械排烟系统。此时，汽车道和采光天井可用于平时通风及火灾时的补风。

    汽车库排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/小时计算[2]，平时机械通风系统风量按不小于4次/小时计算[1]，二者风量相差不大，又上部空间管线错综复杂，同时从经济方面考虑通常将平时通风系统与消防排烟系统结合设置，共用风机、风管及风口。风管风速按满足平时排风要求设置。对于建筑面积4000 m2、层高3.6m的汽车库，通常划分为三个防烟分区，每台风机的风量约为32000m3/小时，风机及主风管规格尺寸合理。布置风管时应保证车道上净高不小于2.4m，车位上净高不小于2.2m。有直通室外的汽车道或采光天井的防火分区可由汽车道或采光天井直接补风，无直通室外的补风口时，应设置相应的机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%。

    平时通风与火灾防排烟转换由消防控制中心完成控制。

2.2 自行车库

《高层民用建筑设计防火规范》8.4.1.4条规定：除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200 m2或一个房间面积超过50 m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室应设置机械排烟设施。自行车库通常建筑面积超过50 m2，但人员停留不频繁，且基本无可燃物，因此不适用于此条，排烟量不应按每平方米不小于60m3/小时计算。自行车库与汽车库不同，没有专门的规范或条文来明确自行车库的通风防排烟方式。现在自行车库内有部分电动自行车和摩托车，鉴于摩托车与汽车二者火灾风险性同为丁类，运用性质也十分相似，为保证火灾时人员生命安全，本文参照汽车库进行设计。平时通风系统与防排烟系统合用，风机风量按换气次数不小于6次/小时计算。补风量不小于排烟量的50%。

2.3 变配电室

    变配电室无人员频繁停留，可不设置防排烟系统，但是由于变配电设备发热量大，且变配电室的排风温度宜≤40℃，因此宜设置机械通风系统。通风量根据热平衡公式计算：

式中L为通风换气量，m3/h；Q为变压器发热量，W；tp为室内排风设计温度，取为40℃；ts为送风温度，℃，按夏季室外通风设计温度选取。

    当资料不全时，可按换气次数选取，通常为不小于20次/小时，补风不小于排风量的80%。通风系统宜设置。

    由《高层民用建筑设计防火规范》[3]7.6.7条，变配电房应设置气体灭火系统。由于气体灭火后房间有毒废气需及时排出室外，因此对应需设置气体灭火后排废气系统，一般与机械通风系统合用。气体灭火时需要房间完全封闭，所以在进出各气体灭火房间的风管上应设置能电动关闭的防火阀。

2.4 水泵房

水泵房无人员频繁停留，且无大的发热量，因此仅设置平时机械通风系统，排风量按换气次数6次/小时计算，补风不小于排风量的80%。通风系统宜设置。

2.5 柴油发电机房及储油间

    柴油发电机房可采用自然或者机械通风，通风系统宜设置。其通风量根据柴发机房的冷却方式对应计算：当采用空气冷却方式时，通风量按热平衡公式计算，散热量由生产厂家提供；当采用水冷却方式时，通风量可按≥20m³/（Kw.h）的机组额定功率进行计算。柴发机房的进风量应为排风量与机组燃烧空气量之和，燃烧空气量按7m³/（Kw.h）的机组额定功率进行计算。当柴发机组不启动时，平时机房仍内应保持良好的通风，通常将柴发机房的平时通风及事故排风系统合用，风量应按换气次数不小于12次/小时[5]选取。柴油发电机房内的储油间应设机械通风，风量应按换气次数不小于5次/小时[6]选取。

    柴油发电机房及储油间进、排风机均为防爆风机。

3 小结

本文介绍了汽车库、自行车库、变配电室、水泵房、柴发机房等的通风及防排烟设计依据及方法，为大型住宅建筑地下室各功能区域的通风防排烟设计提供参考。

参考文献

    [1] 陆耀庆主编.实用供热空调设计手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008

[2] 中华人民共和国国家标准.汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）

[3] 中华人民共和国国家标准.高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）

[4] 中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GB50016-2006）

[5] 中华人民共和国国家标准.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）

[6] 全国民用建筑工程设计技术措施.暖通空调•动力（2009）