地下车库通风种类及设计要点

摘要：本文介绍了地下车库通风设计要点，并结合工程实例探讨诱导通风在地下车库通风设计中的应用。该文从地下车库的基本概念出发，从地下室的分类、车库内有害物的种类及危害、车库通风换气量及种类等方面进行分析，着重探讨汽车库通风设计要点。

关键词：车库通风 有害物 通风换气量 通风设计要点

0、引言

近年来，我国民用车辆数量急剧增加，为了解决停车难的问题，汽车停车场的建筑正向地下及地面上两个空间发展，尤以高层建筑地下室作为停车库的方式越来越多。但由于地下车库空间封闭，自然通风条件先天不足，这样一来如何做好地下车库的通风设计，同时又考虑火灾时排烟的设计，营造一个健康卫生的空气环境，合理的通风设计便起到了关键的作用。笔者在本文中仅从车库的通风的基本概念出发，着重探讨汽车库通风的设计。

地下室的分类及车库层高

地下室一般分为全地下室及半地下室。半地下室是指房间地面低于室外设计地面的平均高度大于该房间平均净高1/3，且小于等于1/2。全地下室是指房间地面低于室外设计地面的平均高度大于该房间平均净高1/2。半地下室里的停车库可以利用高窗进行自然通风，自然通风不能有效排除有害物时，应采用机械通风。一般地下车库可以采用机械排风、自然进风的通风方式，即采用风机排除车库内的污染空气，利用车辆的进出车道或开放的空间自然进风。

地下车库层高由建筑设计确定，暖通专业人员应作相关的了解。一般单层车库层高为3.2～3.9m，如果考虑机房设备层高，有时会提高车库层高，但不是很经济。双层复式地下车库层高一般为4.5～5.1m。一般停车位、车道处要求净高在2.2m以上，也就是说风管底、各类管道底、电气桥架底等距地坪高度应大于2.2m。个别停车位处净高可小于2.2 m。

2、有害物的种类及危害

地下停车场内汽车排放的有害废气的成分主要为一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOX）等有害物。有的汽油内加有四乙基铅作抗爆剂，致使排出的尾气中含有大量铅成分，其毒性比有机铅大100倍，对人体的健康和安全危害很大，各种成分的危害表现如下：

（1）一氧化碳是常见最易中毒的一种气体，它是碳不完全燃烧的产物。当人吸入一氧化碳，经肺吸收进入血液。因一氧化碳与血红蛋白的亲和能力比氧气大210倍，因而很快形成碳氧血色素，阻碍了血色素输送氧气的能力，导致人严重缺氧，发生中毒现象。

（2）大量的氮氧化合物（NOX）被人们呼吸到肺里也容易引起中毒，对粘膜、吸收道、神经系统、造血系统引起损害。

（3）汽油热气内毒性最大的是芳香的碳氢化合物，各种牌号的汽油内芳香的碳氢化合物的含量一般为2%～16%。当人们吸入汽油蒸气后，会引起人的特殊的刺激（以如麻醉）。当中毒严重时，将会导致人们丧失知觉，并引起痉挛。

（4）有易燃易爆危险。汽油爆炸极限为下限2.5%，上限为4.8%。当空气内一氧化碳的含量为15%～75%时，一氧化碳也会发生爆炸。

怠速状态下，CO、HC、NOX三种有害物散发量的比例大约为7：1.5:0.2。因此只要控制住CO含量，就能满足GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》的要求，只要提供充足的新鲜的空气，将空气中的CO浓度稀释到规定的范围中，HC、NOX均能满足标准的要求。

3、车库通风换气量

车库通风换气量一般有两种算法：换气次数法和车辆数计算法。

（1）按换气次数计算：汽车库排风量与汽车库内汽车的起停频度有关，商业建筑、办公建筑和住宅建筑汽车库内汽车的起停频度均不等，允许设计不同的换气量。排风量一般按车库容积6次/h换气次数计算，机械进风量按排风量的80%～85%计算。设计时可以设计变风量系统，也可以变台数使换气次数既达到指令性标准，又可以做到合理节能运行。

（2）按车辆数计算：对于双层立体地下车库，由于层高一般较高，宜按车辆数计算通风量。如果汽车进出频繁时，可取每辆500m3/h；如果汽车进出一般时，可取每辆400 m3/h；住宅建筑等汽车进出较少时，可取每辆300m3/h。如兼排烟，应选用高温排烟风机，风管系统按排烟要求设计。大型车库为了减少排风管，经比较可采用诱导风机助推辅助系统。遇到局部层高低的地区，不易布置风管，为杜绝死角，也可以设置诱导风机吹向死区，比吸风效果好。

4、车库通风种类

车库通风尽可能与建筑专业协商采用自然通风，自然通风不能满足要求时必须采用机械通风。车库通风设计时一般采用以下几种形式：

（1）集中送、排风：车库内集中设置送、排风系统，并可与消防使用的机械排烟系统合并，但排风机采用高温排烟风机，风管系统应满足排烟要求。当能够利用车辆的进出车道或开放的空间自然进风时，也可以省去机械补风。

（2）诱导式机械送、排风系统：当地下室层高紧张，无法设置较大的风管（风管高度影响车库净高），可采用诱导通风系统。诱导通风系统分为两种，一种采用诱导风机接力排风，无通风管道，将车库内污染空气排至末端机房由排风机排出室外；这种方式也是暖通设计中常用的形式。另一种设置截面较小的圆形高速风管及高速喷口，将车库内污染空气按活塞推进方式排至末端机房由排风机排出室外。

（3）半地下车库设机械排风、自然补风；当开窗面积大于地面面积2%～5%，时，也可以采用自然排风、自然补风。

5、汽车库通风设计要点

（1）汽车库设有分布均匀且开启的外窗，或有条件通过车库入口处补风时，可采用机械排风、自然补风的通风方式，当不具备自然通风条件时，必须设置机械进、排风系统。

（2）机械排风系统其排风口应尽量避开人行通道，并保证一定的排放高度，排风尽量排向呼吸线以上。地下车库排风经竖井排向室外，在人员活动区域的排风口底部距室外地面不应小于2.5m，在非人员活动绿化带内时，排风口底部可低于2.5m。机械进风口底部距室外地面不宜小于2.0m，设在绿化带内时其底部宜大于1.0m。

（3）进风口应布置在排风口的常年主导风向的上风侧，一般进、排风口尽量设在不同方向侧，如果在同侧同高度进排风，其口部水平间距宜大于20m，当进风口顶部低于排风口底部时，水平间距可缩小，但不小于10m。

（4）利用车辆的进出车道自然进风，车道不能采用防火卷帘，只能采用格栅式普通卷帘，进出车道需增加消防喷淋系统；或者在车道与车库之间的隔墙上开进风百叶，同时设防火阀。

（5）平时机械排风系统其出口与机械排烟系统的风机排风竖井合用，排烟风机应设在机房内，排烟时也可以采用车道自然补风或机械补风。

（6）考虑到车库使用频率不一，进出车辆在不同时段频繁程度差别很大，车库的进排风机宜采用多台风机并联使用或采用变频控制，以适应通风负荷的变化。

（7）地下车库排风管道应注意气流分布均匀，减少通风死角。地下停车库的送、排风系统可根据CO的含量进行自动控制。如果车库内空气中CO的质量分数大于800x10-6时，送、排风机将加大风量运行，直到CO质量分数小于800x10-6以下并保持超过15min。

（8）地下停车库也可以采用双速风机。平时排风系统与火灾时排烟系统合用，高速用于排烟，车库排风可低速运行，设置一台一氧化碳含量监测器，如果空气中CO含量超标时，送、排风机将被切换到高速运行状态，直到CO含量在标准以下并保持运行一段时间。

（9）地下停车库的送、排风系统的形式应根据实际工程综合比较后选取。比如车库层高较低，就可以采用诱导式机械送排风系统；平时排风量与消防排烟量接近就可以合用系统；双层复式地下车库层高比较高就不宜采用诱导式通风系统，排风与排烟风管可合用，如果排风量与消防排烟量差别较大，其风机设置就要综合考虑。

（10）通风管截面尺寸可按照排风量大小及管道风速计算确定，然后校核排烟状态下管道风速是否满足规范要求。

6、车库通风设计实例

（1）工程概况

某住宅区为高标准示范居住区，主要功能为高层住宅、商业中心、沿街商铺、配套地下车库、配套公共服务设施等。地上部分为1～5栋住宅楼及商铺（28层，建筑面积为62281.76 m2）；地下一层为停车场（建筑面积为11502 m2）。总建筑面积为73783.76 m2。地下部分分八个防火分区，第一防火分区、第二防火分区为汽车库，，第五防火分区为开关站，第八防火分区为消防水泵房。

第一防火分区（建筑面积为3958 m2）、第二防火分区（建筑面积为3959 m2）坐落在小区绿地下方，覆土高度为1.5m，车库层高为3.45m，该地下室内的设备用房、车库等设置机械通风系统，以保证其室内污染空气合理排放。

第三防火分区、第四防火分区、第六防火分区、第八防火分区为面积500 m2～900 m2不等的自行车库，位于1～4栋住宅的下部。

（2）通风系统

汽车库：由于车库层高不高，柱间跨度很大，结构梁较高（750mm），虽车库上部有覆土，但考虑上部排水管道布置顺畅，未采用梁上翻，如果还用常规大风管满布作为平时通风方式，会影响车库净高，因此该车库平时换气采用诱导风机的通风系统，该车库面积小于4000m2，为一个防火分区，通风系统也设置一个，但防烟分区划分为2个。

前端诱导风机取新风从车库入口开始，后面诱导风机接力循环送风，使车库内空气向活塞运动一样，空气流动起来，最后污染空气由末端排风机排出室外。每台诱导风机需有常开电源，由诱导风机的电路控制器自行控制诱导风机的开起，所有诱导风机利用五类双绞线（弱点线）并联至该防火分区中集中控制器上，集中控制器可接出一组无源触电信号，来控制主排风机及补风机起停。

自行车库：采用机械排风，利用采光井自然进风。

（3）风机选型

排风量按车库容积6次/h换气次数计算，补风由车库入口自然进风。

排风量L=3000×3.4×6=61200 m3/h

选用两台离心风机箱EF-B-1，所需风量Lf=L×1.1=30600×1.1=33660 m3/h

最不利环路风管长25m，另加两个消声器，一个静压箱，两个风阀。

机外余压pf=(24×3+50×2+80+40×3) ×1.1≈400Pa

（4）排烟系统

该地下车库设置专用机械排烟系统，每个防火分区划分为两个防烟分区（每个分区面积应小于2000m2），排烟管流速可以提高，从而减少风管截面尺寸，满足车库净高要求。在火灾时由消防控制中心控制关闭平时排风系统，打开专用排烟风机及风阀排烟。每个防烟分区的排烟量按6次/h换气次数计算，直接通向室外的汽车疏散口作为自然补风。

（5）地下汽车库主要设备材料表

地下汽车库主要设备材料见下表。

编号 名称 功能 参数 数量 备注

PY-B1-1，2， 消防排烟风机 地下一层防火分区二汽车库排烟 风量：35000 m2/h，全压：520Pa，1450r/min，7.5kW 2台

PY-B1-3,4 消防排烟风机 地下一层防火分区二汽车库排烟 风量：39000 m2/h，全压：560Pa，1450r/min，7.5kW 2台

P-B1-1,2,3,4 混流排风机 地下一层汽车库排风 风量：33660 m2/h，全压：400Pa，1450r/min，7.5kW 4台

智能性诱导通风机 地下一层汽车库诱导排风 风量：680m2/h，全压：250Pa，0.12 kW，220V 38台

参考文献：

1.《工业通风》孙一坚主编中国建筑工业出版社

2.《简明通风设计手册》孙一坚主编中国建筑工业出版社

3.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97

4.《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98

5.《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调・动力》2009版