地下车库通风排烟课程设计范例讲解.docx
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地下车库通风排烟课程设计范例讲解
一建筑物概况
该工程为济南市某住宅楼地下车库通风排烟的设计，该地下车库层高3.5m,车库所用面积为5238.36m2，车库总停放车辆为132辆。
二系统方案的划分确定
根据文献[1]车库的防火分类表3.0.1，汽车库停车辆在50~150辆时，防火等级为三级。
3.0.3地下汽车库的耐火等级应为一级。
文献[1]汽车库防火分区最大允许建筑面积表5.1.1得，耐火等级为一级的地下车库的防火分区的最大允许建筑面积的2000m2，5.1.2汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大建筑面积可以按表5.1.1的规定增加一倍。
7.1.2停车数超过十辆的地下车库应设置自动灭火系统。
综上所述，此系统设置自动灭火系统，防火分区最大允许建筑面积为4000m2。
根据文献[1]8.2.1面积超过2000m2的地下车库应该设置机械排烟系统，排烟系统可与人防、排气、通风等合用。
8.2.2设有机械排烟系统的汽车库，其每个排烟分区的建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不得跨越分防火分区。
根据上述，对此地下车库进行分区，防火分区共分两区，面积分别为1293.8m2，3944.5m2。
在对防火分区进行防烟分区，防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不下于0.5m的梁划分，防烟分区的面积依次为1277.6m2，1277.6m2，1389.3m2，1293.8m2。
三送排风和排烟的计算
1.排风量的确定
地下车库散发的有害物数量不能确定时，全面通风量可按换气次数确定。
根据文献[2]表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中，出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h，计算换气体积时，当层高≤3m时，按实际高度计算，当层高>3m时，按3m计算。
该地下车库的层高为3.5m，计算换气面积时取3m。
根据文献[3]，
式中
—全面通风量，m3/h
—换气次数，1/h
—通风房间体积，m3
根据上述公式计算个防烟分区的排风量如下表：
防烟分区
1
2
3
4
总计
排风量m3/h
15331
15331
16672
15525
62859
2.送风量的确定
设置机械排风系统的车库，如用汽车坡道进行自然补风，车道断面的风速不应大于0.5m/s，以保证进出车辆不受影响[7]。
本车库采用自然补风时车道断面的风速：
=62859/（3600×8×3.5×2）=0.31m/s<0.5m/s，符合要求，所以排风时用汽车坡道自然补风。
3.排烟量的确定
文献[1]8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h确定。
根据文献[3]，
式中
—全面通风量，m3/h
—换气次数，1/h
—通风房间体积，m3
根据上述公式计算个防烟分区的排烟量如下表：
防烟分区
1
2
3
4
总计
排烟量m3/h
26830
26830
29175
27170
110005
3.补风量的确定
文献[2]13.5.3机械排烟设计要点中规定，设置机械排烟的地下室，应考虑不小于排烟量50％的机械补风。
防火分区一：
=（26830+26830+29175）×50％=41417.5m3/h
防火分区二：
=27170×50％=13585m3/h
四风口及风管布置与计算
1.风管及风口的布置
送排风口的布置应使室内气流分布均匀，避免通风死区,送风口设置位置宜远离排烟口，二者的水平距离不应小于5m的原则[4]。
每个防烟分区应设置排烟口，排烟口宜设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上，排烟口距防烟分区最远点的水平距离不超过30m[1]。
房间的机械排烟系统应该按防烟分区设置[2]。
根据文献[1]8.1.6风管应采用不燃材料制作，并不应穿过防火墙、防火隔墙，当必须穿过时，除应满足本规范第5.2.5条的要求外，还应在穿过处设置防火阀。
防火阀的动作温度宜为70℃，风管的保温材料应采用不燃材料或难燃材料；穿过防火墙的风管，其位于防火墙两侧各2m范围内的保温材料应为不燃烧材料。
此系统排风排烟口分开布置。
（1）确定排风口、排烟口数量以及具体尺寸
排风口风速取不超过7m/s，这里取6m/s
根据文献[6]中对百叶风口的规定，假定排风口面积选取400mm×300mm，根据
得：
=0.12×6=0.72m/s
防烟分区一：
排风量为15331m3/h=4.26m3/s,
=4.26/0.72=5.9个，取6个排风口，则每个排风口的实际流量为4.26/6=0.71m3/s，根据
=0.71/6=0.118m2，实际选取400mm×300mm的单层百叶风口。
防烟分区二：
排风量为15331m3/h=4.26m3/s,
=4.26/0.72=5.9个，取6个排风口，则每个排风口的实际流量为4.26/6=0.71m3/s，根据
=0.71/6=0.118m2，实际选取400mm×300mm的单层百叶风口。
防烟分区三：
排风量为16672m3/h=4.63m3/s,
=4.63/0.72=6.4个，取7个排风口，则每个排风口的实际流量为4.63/7=0.66m3/s，根据
=0.66/6=0.11m2，实际选取400mm×300mm的单层百叶风口。
防烟分区四：
排风量为15525m3/h=4.13m3/s,
=4.13/0.72=5.7个，取6个排风口，则每个排风口的实际流量为4.13/6=0.0.69m3/s，根据
=0.69/6=0.115m2，选取400mm×300mm的单层百叶风口，实际风速为5.75m/s，满足要求。
根据文献[1]8.2.6机械排烟管道风速，采用金属管道时不应大于20m/s；采用内表面光滑的非金属材料风道时，不应该大于15m/s。
排烟口的风速不宜超过10m/s。
排烟口风速取10m/s。
根据文献[6]百叶风口规格，假定排烟口面积为500mm×600mm,根据
得：
=0.6×0.5×10=3m3/s
防烟分区一：
排烟量为26830m3/h=7.5m3/s,
=7.5/3=2.5个，取2个排烟口，则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m3/s，根据
=3.75/10=0.375m2，选取400mm×900mm的单层百叶风口，实际风速为9.37m/s，满足要求。
防烟分区二：
排烟量为26830m3/h=7.5m3/s,
=7.5/3=2.5个，取2个排烟口，则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m3/s，根据
=3.75/10=0.375m2，选取400mm×900mm的单层百叶风口，实际风速为9.37m/s，满足要求。
防烟分区三：
排烟量为29175m3/h=8.1m3/s,
=8.1/3=2.7个，取3个排烟口，则每个排风口的实际流量为8.1/3=2.71m3/s，根据
=2.71/10=0.271m2，选取400mm×800mm的单层百叶风口，实际风速为9m/s，满足要求。
防烟分区四：
排烟量为27170m3/h=7.5m3/s,
=7.5/3=2.5个，取2个排烟口，则每个排风口的实际流量为7.5/2=3.75m3/s，根据
=3.75/10=0.375m2，选取400mm×1000mm的单层百叶风口，实际风速为9m/s，满足要求。
（2）确定补风系统风口数量与尺寸
由上可知：
防火分区一：
=41417.5m3/h
防火分区二：
=13585m3/h
防火分区分设补风系统，排风口风速取不超过7m/s，这里取6m/s，根据文献[6]百叶风口规格，假定排烟口面积为500mm×700mm,根据
得：
=0.7×0.5×6=2.1m3/s
防火分区一：
补风量为41417.5m3/h=11.5m3/s,
=11.5/2.1=5.47个，取5个补风口，则每个补风口的实际流量为11.5/5=2.3m3/s，根据
=2.3/6=0.38m2，选取700mm×500mm的单层百叶风口,实际风速为6.6m/s，满足要求。
防火分区二：
补风量为13585m3/h=3.77m3/s,
=3.77/2.1=1.80个，取2个补风口，则每个补风口的实际流量为3.77/2=1.885m3/s，根据
=1.885/6=0.31m2，选取600mm×500mm的单层百叶风口，实际风速为6.28m/s，满足要求。
（3）排烟口、排风口的布置形式如下：
防烟分区一：
防烟分区二：
防烟分区三：
防烟分区四：
2.排风系统风管计算
根据文献[3]民用及辅助建筑物机械排风时干管风速取5~8m/s，支管风速取2~5m/s。
取干管风速为7m/s，支管风速为4m/s。
根据文献[5]中对矩形风管的规定选择标准规格。
防烟分区一：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格
实际截面积m2
实际流速m/s
1
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
2
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
3、4
1.42
7
0.2
500×400
0.2
7.10
5
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
6
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
7、8
2.84
7
0.41
1000×400
0.4
7.10
9
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
10
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
11
4.26
7
0.61
1600×400
0.64
6.66
防烟分区二：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格
实际截面积m2
实际流速m/s
1
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
2
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
3、4
1.42
7
0.2
500×400
0.2
7.10
5
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
6
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
7、8
2.84
7
0.41
1000×400
0.4
7.10
9
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
10
0.71
4
0.18
500×400
0.2
3.55
11
4.26
7
0.61
1600×400
0.64
6.66
防烟分区三：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格选择
实际截面积m2
实际流速m/s
1
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
2
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
3、4
1.32
7
0.19
500×400
0.2
6.60
5
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
6
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
7、8
2.64
7
0.38
1000×400
0.4
6.60
9
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
10
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
11、12
3.96
7
0.57
1600×400
0.64
6.19
13
0.66
4
0.17
500×400
0.2
3.30
14
4.62
7
0.66
1600×400
0.64
7.22
防烟分区四：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格选择
实际截面积m2
实际流速m/s
1
0.69
4
0.17
500×400
0.2
3.45
2、3、4
1.38
7
0.20
500×400
0.2
6.90
5
0.69
4
0.17
500×400
0.2
3.45
6
1.38
7
0.20
500×400
0.2
6.90
7
2.76
7
0.39
1000×400
0.4
6.90
8
0.69
4
0.17
500×400
0.2
3.45
9、10
3.45
7
0.49
1250×400
0.5
6.90
11
0.69
4
0.17
500×400
0.2
3.45
12
4.14
7
0.59
1600×400
0.64
6.47
3.校核排烟系统
当发生火灾时，排风系统关闭，运行排烟系统。
防烟分区一：
管段号
流量m3/s
管段截面积/m2
风管风速m/s
4
3.75
0.2
18.75
7
3.75
0.4
9.38
8
7.5
0.4
18.75
11、12
7.5
0.64
11.72
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。
防烟分区二：
管段号
流量m3/s
管段截面积/m2
风管风速m/s
4
3.75
0.2
18.75
7
3.75
0.4
9.38
8
7.5
0.4
18.75
11、12
7.5
0.64
11.72
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。
防烟分区三：
管段号
流量m3/s
管段截面积/m2
风管风速m/s
4
2.71
0.2
13.55
7
2.71
0.4
6.78
8
5.42
0.4
13.55
11
5.42
0.64
8.47
12
8.13
0.64
12.70
14、15
8.13
0.64
12.70
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。
防烟分区四：
管段号
流量m3/s
管段截面积/m2
风管风速m/s
4
3.75
0.2
18.75
7
3.75
0.4
9.38
9
3.75
0.5
7.50
10
7.5
0.5
15.00
12
7.5
0.64
11.72
风管使用镀锌钢管，排烟速度不大于20m/s，满足要求。
4.补风系统风管的确定
补风时干管风速取5~8m/s，支管风速取2~5m/s。
取干管风速为7m/s，支管风速为4m/s。
防火分区一：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格选择
实际截面积m2
实际流速m/s
1
2.3
7
0.33
630×500
0.315
7.30
2
4.6
7
0.66
1250×500
0.625
7.36
3
2.3
4
0.58
1250×500
0.625
3.68
4
6.9
7
0.99
1000×1000
1
6.90
5
9.2
7
1.31
1250×1000
1.25
7.36
6
11.5
7
1.64
1600×1000
1.6
7.19
防火分区二：
管段号
流量m3/s
假定流速m/s
管段截面积m2
管段截面标准规格选择
实际截面积m2
实际流速m/s
1
2.37
7
0.34
1250×300
0.375
6.32
2
1.185
7
0.17
630×300
0.189
6.27
五水力计算与不平衡调整
1.排风系统
防烟分区一：
根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。
管段编号
长度l（m）
流速v（m/s）
宽（mm）
高（mm）
流速当量直径（mm）
动压1/2ρv2（Pa）
局部阻力系数∑ζ
局部压力损失Z（Pa）
单位长度摩擦压力损失Rm（Pa/m）
摩擦压力损失Rml（Pa）
管段压力损失Z+Rml（Pa）
1
8
3.55
500
400
444
7.56
3.41
25.78
0.29
2.32
28.10
2
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
3、4
10
7.1
500
400
444
30.25
0
0.00
0.98
9.80
9.80
5
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
6
8
3.55
500
400
444
7.56
4.54
34.33
0.29
2.32
36.65
7、8
10
7.1
1000
400
571
30.25
0
0.00
0.78
7.80
7.80
9
8
3.55
500
400
444
7.56
4.84
36.60
0.29
2.32
38.92
10
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
11
17.457
6.66
1600
400
640
26.61
3
79.84
0.59
10.30
90.14
最不利环路为1
（2）-3-4-7、8-11
最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa
环路5（6）-78-11总阻力为125.52Pa
环路9-11总阻力为129.06Pa
不存在阻力不平衡
防烟分区二:
管段编号
长度l（m）
流速v（m/s）
宽（mm）
高（mm）
流速当量直径（mm）
动压1/2ρv2（Pa）
局部阻力系数∑ζ
局部压力损失Z（Pa）
单位长度摩擦压力损失Rm（Pa/m）
摩擦压力损失Rml（Pa）
管段压力损失Z+Rml（Pa）
1
8
3.55
500
400
444
7.56
3.41
25.78
0.29
2.32
28.10
2
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
3、4
10
7.1
500
400
444
30.25
0
0.00
0.98
9.80
9.80
5
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
6
8
3.55
500
400
444
7.56
4.54
34.33
0.29
2.32
36.65
7、8
10
7.1
1000
400
571
30.25
0
0.00
0.78
7.80
7.80
9
8
3.55
500
400
444
7.56
4.84
36.60
0.29
2.32
38.92
10
8
3.55
500
400
444
7.56
3.34
25.26
0.29
2.32
27.58
11
17.457
6.66
1600
400
640
26.61
3
79.84
0.59
10.30
90.14
最不利环路为1
（2）-3-4-7、8-11
最不利环路的总阻力为28.10+9.8+7.8+90.14=135.84Pa
环路5（6）-78-11总阻力为125.52Pa
环路9-11总阻力为129.06Pa
不存在阻力不平衡
防烟分区三：
管段编号
长度l（m）
流速v（m/s）
宽（mm）
高（mm）
流速当量直径（mm）
动压1/2ρv2（Pa）
局部阻力系数∑ζ
局部压力损失Z（Pa）
单位长度摩擦压力损失Rm（Pa/m）
摩擦压力损失Rml（Pa）
管段压力损失Z+Rml（Pa）
1
8
3.3
500
400
444
6.53
3.41
22.28
0.27
2.16
24.44
2
8
3.3
500
400
444
6.53
3.34
21.82
0.27
2.16
23.98
3、4
12
6.6
500
400
444
26.14
0
0.00
0.92
11.04
11.04
5
8
3.3
500
400
444
6.53
4.54
29.66
0.27
2.16
31.82
6
8
3.3
500
400
444
6.53
3.34
21.82
0.27
2.16
23.98
7、8
12
6.6
1000
400
571
26.14
0
0.00
0.61
7.32
7.32
9
8
3.3
500
400
444
6.53
4.84
31.62
0.27
2.16
33.78
10
8
3.3
500
400
444
6.53
3.34
21.82
0.27
2.16
23.98
11、12
10
6.19
1600
400
640
22.99
0
0.00
0.57
5.7
5.70
13
8
3.3
500
400
444
6.53
3.54
23.13
0.27
2.16
25.29
14
9.8
7.22
1600
400
640
31.28
3
93.83
0.71
6.96
100.79
最不利环路为1-3-4-7-8-11-12-14总阻力为24.44+11.04+7.32+5.7+100.79=149.29Pa
环路5（6）-7-8-11-12-14总阻力为31.82+7.32+5.7+100.79=145.01Pa
环路9（10）-11-12-14总阻力为33.78+5.7+100.79=140.19Pa
环路13-14总阻力为25.29+100.7
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