通風課程設計

目錄

工程概況及設計原始資料、設計依據(jù)

方案設計

防火分區(qū)與防煙分區(qū)的劃分

車庫通風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)風量計算

車庫通風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)設計

風口與風道的布置

水力計算及管路水利平衡

主要設備的選型計算

總結

參考文獻

1、工程概況及設計原始資料、設計依據(jù)

1.1工程概況

該工程系為某地下車庫通風的設計，該地下車庫層高3.50m，車庫所用的面積為1694.77㎡。車庫總停放車輛為65輛。

1.2原始資料

（1）氣象資料

該建筑位于西安市，根據(jù)現(xiàn)行《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB50019-2005》查出下列資料：

經(jīng)度：東經(jīng)108°56′；緯度：北緯34°18′；海拔:396.9m。

夏季氣象參數(shù)：

夏季通風室外干球溫度：31℃；夏季通風濕球溫度：26.6℃；

夏季通風室外計算風速：2.2m/s；夏季主導風向：SSE；

夏季通風室外大氣壓：959.2hPa

冬季氣象參數(shù)：

冬季通風室外計算溫度：-1℃；冬季通風室外計算相對濕度：67%；

冬季通風室外計算風速：1.8m/s；冬季主導風向：NNW；

冬季通風室外大氣壓：978.7hPa

（2）車庫設計參數(shù)

依據(jù)《汽車庫建筑設計規(guī)范JGJ100-1998》，可查得：

停車間：5~10℃；汽車保修間:12~15℃；

管理辦公室、值班室、衛(wèi)生間:18~20℃；

1.3設計依據(jù)

1.《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB50067-97

2.《汽車庫建筑設計規(guī)范JGJ100-98》

3.《暖通空調制圖標準GB/T50114-2001》

4.《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB50019-2003》

5.《高層民用建筑設計防火規(guī)范2005年版GB50045-95》

2、方案設計

本工程設自動噴水滅火系統(tǒng)，因此該地下車庫分為一個防火分區(qū)，防火分區(qū)一的建筑面積為1694.77㎡，根據(jù)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定，2類建筑防煙分區(qū)的建筑面積不超過1000㎡，當設有自動噴水滅火系統(tǒng)時防火分區(qū)面積增加一倍。

3、防火分區(qū)與防煙分區(qū)的劃分

3.1防火分區(qū)的劃分

根據(jù)《汽車庫、停車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB50067-97規(guī)定車庫防火分類分為四類，并符合表3.0.1的規(guī)定

車庫防火分類表3.0.1

類別數(shù)量名稱

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

汽車庫

>300輛

151~300輛

51~150輛

≤50輛

修車庫

>15車位

6~5車位

3~5車位

≤2車位

停車場

>400輛

251~400輛

101~250輛

≤100輛

汽車庫應設防火墻劃分防火分區(qū)。每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積應符合5.1.1的規(guī)定。

汽車庫防火分區(qū)最大允許建筑面積（㎡）表5.1.1

耐火等級

單層汽車庫

多層汽車庫

地下或高層汽車庫

一、二級

3000

2500

2000

三級

1000

本設計為地下車庫，面積為1694.77m2，共有車位65個，所以本車庫為防火Ⅲ類，耐火等級為一級的車庫，并設有自動噴淋滅火裝置，故其防火分區(qū)的最大面積可以為2000m2，所以本車庫設一個防火分區(qū)，面積為1694.77m2。

根據(jù)《汽車庫、停車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB50067-97規(guī)定面積超過2000㎡的地下車庫應設置機械排煙系統(tǒng)。設有機械排煙系統(tǒng)的汽車庫，其每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過2000m2，且防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)。防煙分區(qū)應采用擋煙垂壁、隔墻、頂棚下突出不小于500mm的結構梁來劃分。所以本車庫應設兩個防煙分區(qū)，面積分別為694.77m2和1000m2。

4、車庫通風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)風量計算

4.1排風量的確定

地下車庫散發(fā)的有害物數(shù)量不能確定時，全面通風量可按換氣次數(shù)確定。根據(jù)文獻[2]表13.2-2地下汽車庫平時排風量的確定中，出入頻率較小的住宅建筑單層車庫換氣次數(shù)取4次/h，計算換氣體積時，當層高≤3m時，按實際高度計算，當層高>3m時，按3m計算。該地下車庫的層高為3.5m，計算換氣面積時取3m。根據(jù)文獻[3]，

式中—全面通風量，m3/h

—換氣次數(shù)，1/h

—通風房間體積，m3

根據(jù)公式可以計算得到每個防煙分區(qū)的的排風量為：

防煙分區(qū)1：8337.24m3/h

防煙分區(qū)2：12000m3/h

4.2送風量的確定

設置機械排風系統(tǒng)的車庫，如用汽車坡道進行自然補風，車道斷面的風速不應大于0.5m/s，以保證進出車輛不受影響[7]。本車庫采用自然補風時車道斷面的風速：

=20337.24/(3600×8×3.5×2)=0.108m/s<0.5m/s，符合要求，所以排風時用汽車坡道自然補風。

4.3排煙量的確定

文獻[1]8.2.4排煙風機的排煙量應按換氣次數(shù)不小于6次/h確定。

根據(jù)文獻[3]，

式中—全面通風量，m3/h

—換氣次數(shù)，1/h

—通風房間體積，m3

根據(jù)公式可以計算得到每個防煙分區(qū)的的排煙量為：

防煙分區(qū)1：12505.86m3/h

防煙分區(qū)2：18000m3/h

4.4補風量的確定

汽車庫無自然補風系統(tǒng)時，應設機械補風設施，且補風量不宜小于排煙量的50%[1]P1225。由于汽車庫坡道上采用了防火門或防火卷簾門，不能進行自然補風，故需要進行機械補風。

防火分區(qū)一：=12505.86×50％=6252.93m3/h

防火分區(qū)二：=18000×50％=9000m3/h

5、車庫通風系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)設計

按照排煙口距該防煙分區(qū)內任一點煙氣流動的水平距離不應大于30m,與疏散出口的水平距離不小于2m，且排煙系統(tǒng)在有條件時可與平時通風排氣系統(tǒng)合用的原則。對于地下車的排煙應按防煙分區(qū)設置，每個防煙分區(qū)設置一個排煙系統(tǒng)[1]P1223。所以本汽車庫的每個防煙分區(qū)分別設置一個機械排風排煙系統(tǒng)。

汽車庫采用機械送風時，送風口宜設在下部或汽車通道上部[1]P1201。本汽車庫采用機械送風，每個防煙分區(qū)應分設一個系統(tǒng)，送風口設在下部。

本汽車庫的汽車坡道與停車區(qū)采用了防火墻和防火卷簾隔離，兩邊的空氣被防火卷簾隔離，不能進行自然補風，必須設置機械補風。所以本車庫每個防煙分區(qū)分設一個機械補風系統(tǒng)，補風口設在上部。

由于機械送風和機械補風分別為非火災時和火災時給汽車庫送風，所以二者可以合用一個變速風機。故機械送風和機械補風合用一個風機房，且每個防煙分區(qū)分別設置一個系統(tǒng)。

6、風口與風道的布置

6.1風管材料的選擇

鍍鋅鋼板具有一定的防腐性能，因此本設計風管材料采用鍍鋅鋼板，采用矩形斷面尺寸。

6.2風口尺寸及數(shù)量的計算

（1）排風口的確定

本設計采用鍍鋅鋼板，排煙干管的風速不大于10m/s，風口有效截面積的速度不大于10m/s，排風干管風速不大于7m/s，風口速度不大于7m/s，這里取6m/s。根據(jù)文獻[6]中對百葉風口的規(guī)定，假定排風口面積選取320mm×250mm，根據(jù)得：=0.12×6=0.48m/s。

防煙分區(qū)一：排風量為8337.24m3/h=2.3159m3/s,=2.3159/0.48=4.82個，取5個排風口，則每個排風口的實際流量為2.3159/5=0.46318m3/s，根據(jù)=0.46318/5=0.092m2，實際選取320mm×320mm的單層百葉風口。防煙分區(qū)二：排風量為12000m3/h=3.333m3/s,=3.333/0.48=6.9個，取7個排風口，則每個排風口的實際流量為3.333/7=0.476m3/s，根據(jù)=0.476/7=0.068m2，實際選取320mm×250mm的單層百葉風口。（2）排煙口的確定

根據(jù)文獻[1]8.2.6機械排煙管道風速，采用金屬管道時不應大于20m/s；采用內表面光滑的非金屬材料風道時，不應該大于15m/s。排煙口的風速不宜超過10m/s。排煙口風速取10m/s。

根據(jù)文獻[6]百葉風口規(guī)格，假定排煙口面積為400mm×300mm,根據(jù)得：=0.4×0.3×10=1.2m3/s

防煙分區(qū)一：排煙量為12505.86m3/h=3.474m3/s,=3.474/1.2=2.89個，取3個排煙口，則每個排風口的實際流量為3.474/3=1.158m3/s，根據(jù)=1.158/10=0.1158m2，選取400mm×300mm的單層百葉風口，實際風速為9.65m/s，滿足要求。

防煙分區(qū)二：排煙量為18000m3/h=5m3/s,=5/1.2=4.167個，取4個排煙口，則每個排風口的實際流量為5/4=1.25m3/s，根據(jù)=1.25/10=0.125m2，選取400mm×320mm的單層百葉風口，實際風速為9.766m/s，滿足要求。（3）補風系統(tǒng)風口的確定

防火分區(qū)一：=6252.93m3/h防火分區(qū)二：=9000m3/h

防火分區(qū)分設補風系統(tǒng)，排風口風速取不超過7m/s，這里取6m/s，根據(jù)文獻[6]百葉風口規(guī)格，假定排煙口面積為300mm×250mm,根據(jù)得：=0.3×0.25×6=0.45m3/s

防火分區(qū)一：補風量為6252.93m3/h=1.737m3/s,=1.737/0.45=3.86個，取4個補風口，則每個補風口的實際流量為1.737/4=0.434m3/s，根據(jù)=1.737/6=0.2895m2，選取300mm×250mm的單層百葉風口,實際風速為5.786m/s，滿足要求。

防火分區(qū)二：補風量為9000m3/h=2.5m3/s,=2.5/0.45=5.556個，取6個補風口，則每個補風口的實際流量為2.5/6=0.4167m3/s，根據(jù)=2.5/6=0.4167m2，選取300mm×250mm的單層百葉風口，實際風速為5.556m/s，滿足要求。

6.3排煙排風管道的計算

排風排煙的管道設計計算有三種計算方法，1.假定流速法，2.靜壓復得法，3.阻力平衡法。本設計采用假定流速法，其計算公式有a.管段壓力損失等于沿程阻力損失與局部阻力損失之和，即Δp=ΔPm+ΔPj。b.沿程阻力損失ΔPm=ΔPm×L。c.局部阻力損失ΔPj=0.5ξρV2。

防煙分區(qū)1的排風布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為8337.24/5=1667.448m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

1667.448

5

0.1024

320×320

4.52

4.52

2

1667.448

5

0.1024

320×320

4.52

4.52

3

1667.448

5

0.1024

320×320

4.52

4.52

4

3334.896

6

0.160

400×400

5.89

—

5

8337.24

10

0.250

500×500

9.26

9.26

防煙分區(qū)2的排風布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為12000/7=1714.28m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

1714.258

6

0.08

320×250

5.95

5.95

2

1714.258

6

0.08

320×250

5.95

5.95

3

5142.774

8

0.20

500×400

7.14

—

4

1714.258

6

0.08

320×250

5.95

5.95

5

3428.156

6

0.16

400×400

5.95

—

6

5142.774

8

0.20

500×400

7.14

—

7

12000

10

0.315

630×500

10.58

10.58

防煙分區(qū)1的排煙布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為12505.86/3=4168.62m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

4168.62

10

0.12

400×300

9.65

9.65

2

4168.62

10

0.12

400×300

9.65

9.65

3

12505.86

10

0.3969

630×630

8.75

8.75

防煙分區(qū)2的排煙布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為18000/4=4500m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

4168.62

10

0.12

400×300

9.65

9.65

2

8336.4

10

0.12

500×500

9.26

9.26

3

12505.86

10

0.3969

630×630

8.75

8.75

4

18000

10

0.441

700×630

11.34

11.34

防煙分區(qū)1的送補風系統(tǒng)布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為6259.13/4=1563.24m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

1563.24

6

0.075

300×250

5.79

5.79

2

3126.48

6

0.128

400×320

6.78

—

3

1563.24

6

0.075

300×250

5.79

5.79

4

3126.48

6

0.128

400×320

6.78

—

防煙分區(qū)2的送補風系統(tǒng)布置圖如下：

圖中各支管上矩形為排風口，每個排風口的流量為9000/6=1500m3/s，計算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面積S(m2)

斷面A×B

（mm×mm）

實際流速v（m/s）

排風時風速v’(m/s)

1

1500

6

0.075

300×250

5.21

5.21

2

3000

8

0.1024

320×320

8.14

—

3

4500

10

0.128

400×320

9.77

9.77

4

1500

6

0.075

300×250

5.21

5.21

5

3000

8

0.1024

320×320

8.14

—

6

9000

10

0.315

630×500

7.94

7.94

水力計算及管路水力平衡

7.1排風系統(tǒng)

防煙分區(qū)1：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

7.8

4.52

320

320

320

13.17

3.41

25.78

0.29

2.262

28.042

2

7.8

4.52

320

320

320

13.17

3.41

25.78

0.29

2.262

28.042

3

2.6

4.52

320

320

320

13.17

3.41

0.00

0.98

2.548

2.548

4

8.2

4.58

400

400

400

13.61

3.34

25.26

0.29

2.378

27.638

5

6.6

9.26

500

500

500

55.44

4.54

34.33

0.29

1.914

57.354

防煙分區(qū)2：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

9.1

5.95

320

250

280

22.83

3.41

77.86

0.29

2.639

80.50

2

3

5.95

320

250

280

22.83

3.41

77.86

0.29

0.87

78.73

3

9

7.14

500

400

444

32.95

3.41

0.00

0.98

8.82

41.77

4

11

5.95

320

250

280

22.83

3.41

77.86

0.29

0.87

78.73

5

8.6

5.95

400

400

400

22.83

4.54

34.33

0.29

2.494

36.824

6

9

7.14

500

400

444

32.95

3.41

0.00

0.98

8.82

41.77

7

6

10.5

630

500

557

72.19

4.54

34.33

0.29

1.74

36.07

7.2排煙系統(tǒng)

防煙分區(qū)1：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

8.5

9.65

400

300

343

60.06

3.41

77.86

0.29

2.465

80.325

2

3

9.65

400

300

343

60.06

3.41

77.86

0.29

0.87

78.73

3

13

8.75

500

400

444

32.95

3.41

34.33

0.98

12.74

47.07

防煙分區(qū)2：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

3

5.79

300

25

343

60.06

3.41

77.86

0.29

2.349

80.205

2

8.1

9.26

500

500

500

55.30

3.41

70.25

0.29

2.349

72.599

3

8.1

8.75

630

630

630

49.38

3.41

34.33

0.29

2.349

36.679

4

8.1

11.3

700

630

663

82.94

3.41

34.33

0.29

2.349

36.679

7.3送風系統(tǒng)

防煙分區(qū)1：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

3

5.79

300

250

280

14.42

3.41

37.86

0.29

0.87

38.73

2

9.1

6.78

400

320

343

29.65

3.41

40.86

0.29

2.639

43.499

3

3

5.7

300

250

280

14.42

3.41

37.86

0.29

0.87

38.73

4

9.1

6.7

400

320

343

29.65

3.41

40.86

0.29

2.639

43.499

防煙分區(qū)2：

根據(jù)文獻[8]確定通風管道單位長度摩擦阻力，確定局部阻力系數(shù)。

管段編號

長度l(m)

流速v(m/s)

寬（mm）

高（mm）

流速當量直徑（mm）

動壓1/2ρv2(Pa)

局部阻力系數(shù)∑ζ

局部壓力損失Z(Pa)

單位長度摩擦壓力損失Rm(Pa/m)

摩擦壓力損失Rml(Pa)

管段壓力損失Z+Rml(Pa)

1

8.0

5.2

300

250

280

17.51

3.41

77.86

0.29

2.32

80.18

2

8.0

8.1

320

320

320

42.74

3.41

70.25

0.29

2.32

72.57

3

8.0

9.7

400

320

343

61.57

3.41

34.33

0.29

2.32

36.65

4

8.0

5.2

300

250

280

17.51

3.41

34.33

0.29

2.32

36.65

5

8.0

8.1

320

320

320

42.74

3.41

23.45

0.29

2.32

25.77

6

8.0

7.9

630

500

557

40.66

3.41

26.98

0.29

2.32

29.3

主要設備的選型計算

8.1風機的選擇

(1)排煙風機的選擇

排煙風機可采用離心風機或排煙軸流風機，并應在排煙機房入口處設置當煙氣溫度超過280℃能自動關閉的排煙防火閥。排煙風機應保證在280℃時能連續(xù)工作30分鐘[1]P1222。排煙風機的全壓應按排煙系統(tǒng)最不利環(huán)路進行計算，選擇排煙風機安全系數(shù)，壓頭宜附加10％，風量宜附加20％[1]P1225。

根據(jù)文獻[2]選擇風機：

排風和排煙分別選用，選擇DZ-6型和DFBZ-I-3.6型消防高溫排煙風機，送風機選擇GLZ-4A和GLZ-3.5A送風機。具體參數(shù)見設備表。

8.2閥門的選擇

根據(jù)文獻[9]防火閥：70℃溫度熔斷器自動關閉（防火），可輸出聯(lián)動訊號，用于通風空調系統(tǒng)風管內，防止火勢沿風管蔓延。

排煙閥：電訊號開啟或手動開啟，輸出開啟電訊號，聯(lián)動排煙機開啟，用于排煙系統(tǒng)風管上。

排煙防火閥，電訊號開啟，或手動開啟，280℃靠溫度