地下车库通风排烟课程设计范例.docx

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地下车库通风排烟课程设计范例

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+100.79=126.08Pa

不存在阻力不平衡

防