浅谈地下建筑物的暖通设计

【摘要】本文通过几个设计实例介绍地下建筑物的暖通设计，重点对战时作为人防物资库的汽车库做详细介绍。

【关键词】地下;人防;采暖;通风;排烟

【 abstract 】 this paper introduces the design of the underground building hvac design, focusing on the war supplies of air defense as library to the garage to do detailed introduction.

【 keywords 】 underground; Civil air defence; Heating; Ventilation; smoke

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

随着城市土地价格上涨，地产商开发楼盘时，除了必要的绿化和道路面积外，建筑面积占大多数。为解决停车问题，建筑师把目光转向地下，在楼盘的地下或者居住小区路面绿化带下的地下建筑内布置停车位。本文从如何优化系统、降低综合造价的角度，并加以设计实例浅谈地下汽车库的暖通设计。

一、计算风量

1、平时通风

a.排风量：一般车库换气次数 6 次/h，双层机械停车库按每辆车500m3/h 计算。

b.补风量：不低于排风量的80%。（非采暖季可利用汽车坡道自然补风）

2、人防战时通风

a.排风量：战时为物资库的按换气次数1～2 次/h 计算。

b.进风量：不低于排风量的120%（物资库战时为正压）。

3、火灾时排烟

a.排烟量：按6 次/h 计算。层高高于3米的建筑，按3米计算，层高不足3米的建筑，按实际层高计算。

b.补风量：不小于排烟量的50％。

二、设备选型

以诱导通风系统为例：由计算风量可知，平时排风量和火灾时排烟量较接近，可共用风机。建筑专业设置防火分区时，会尽量减少分区数量，面积接近规范的限值，即单层地下车库面积近4000 m2，若按照层高3m 计算，单层地下车库排风量为72000 m3/h，再考虑一定的漏风量，排烟兼排风机较大（14＃风机），即风机平时运行时噪音大且风量不易调节，可通过设置两台相同风量的风机解决以上问题。平时送风和火灾时排烟补风可共用风机，取其大致（排风量的80%），为和排风机匹配，也选用两台相同风量的风机。

关于平时和战时是否共用风井，则会牵扯到相关设备的选型，下面以实例说明：

某车库位于小区绿化带下方，车库与区内各楼地下二层相连，车库地面与楼内地下二层地面同高，即车库顶板覆土很深，风井伸出地面。排风机房布置见图1，9 号为排风兼排烟风机，共两台。14号为人防排风机，换气量按2次/h计算确定。由于平时、战时共用风井，密闭阀门和防爆波活门是按照最大风量即平时风量进行选型。由于总风量较大，而密闭阀门最大只能选到φ 1000，根据风量选用了两个，从扩散室垂直地面方向接出2个φ1000的密闭穿墙管，然后接密闭阀门。需注意的是，在垂直的空间上布置密闭阀时应按照其外轮廓尺寸，同时考虑操作距离来确定两个密闭阀之间的间距，在层高较为紧张的工程中这点尤为重要。防爆波活门建筑专业也选用两个HK1000 的，刚好排风竖井有两层高，防爆波活门就按垂直地面方向排列了两个。

也可与建筑专业协商，在进、排风口处设置集气室，通过集气室，暖通专业通风管道布置比较灵活。

三、室内系统

单层车库的层高一般为3.3m～3.6m，如果顶板覆土较深或战时为人防，楼板则会达到300～500mm 厚，这样除去楼板的厚度，室内净高在3m 左右。而此类车库一般采用无梁楼盖的结构形式，每个柱子顶端有一个大柱帽，当建筑轴间距在8m 左右时，柱帽直径在2m～3m 之间，该项目的剖面见图2。车库内各专业的管线有通风管道、采暖管道、消火栓管道、喷淋管道、电缆桥架，车库内净高要求为：车道上方2.4m，车位上方2.2m。由于通风管道的截面尺寸较大且不易弯曲，它布置的合理与否对提高各种管线综合后的净高起较为决定性的作用，下面以实例说明。

防火分区面积为3936 m2，排风兼排烟的风道尺寸为3200X700（h），出机房处设置一个常开280℃防火阀，出机房后风管分为两支，分别为排风支管路和排烟支管。

（ 1 ） 标高。排风支管尺寸为3200X700（h），布置在车位上方。车库净高3.4m，风管底标高为2.4m（相对标高），风管上方留300mm 敷设喷淋管道及电缆桥架。由于风管宽度大于1.2m时，给排水专业在风管下方加设了一排侧喷喷头，经管线综合后保证车位部分净高达到2.2m 的要求。风管上开6 个1900X500 的单层百叶风口。受建筑平面布局的限制风管一侧离柱子较近，从标高上看此处风管正好与柱帽打架，经与结构专业协商，此处取消柱帽，结构另作处理。再看排烟支管，虽说与排风风量相近，但风管风速可以提高，主风管尺寸为2500X500（h），风管底标高为2.6m，管线综合后也可保证车道部分净高达到2.4m 的要求。整个分区内共设4 个排烟口，每个支风管的高度不超过300mm，管线综合后净高可达到2.6m。

（2）车库通风系统。首先送风机房与排风机房按对角线布置，送风管道设置在车位上方。平时送风由风机从送风口送出，经布置在车道上的多个喷流诱导箱，将风接力送至排风口处，由排风机排至室外。送、排风口集中设置，喷流诱导箱取代了传统的风管，成为输送空气的媒介。采用这种通风形式，节省高度空间而且十分美观。

（3）平时排风、火灾排烟系统的转换及控制。通过防火阀切换实现。该工程在出机房处设置一个常开280℃防火阀，出机房后为两支，排风支管上接常开70℃防火阀，排烟支管上接常闭280℃防火阀。平时排烟支管上280℃防火阀关闭，排风支管上70℃防火阀打开进行车库通风。火灾时，排风管道上70℃防火阀电动关闭，排烟管道上280℃防火阀电动打开，进行车库排烟。排烟风机入口设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的排烟防火阀，并连动排烟风机停止运行，同时补风机停止运行。设置在送风机房的平时送风兼排烟补风机，出口设有温度超过70℃时能自动关闭的防火阀，并连动补风机关闭。

四、采暖设计

严寒地区和寒冷地区的汽车库内设集中采暖系统，其热负荷分为两部分，一部分是围护结构热负荷，另一部分是冬季通风换气时加热室外空气的热负荷。车库面积为3936 m2，室内设计温度为5℃，围护结构热负荷为82kW（采暖室外计算温度为-19℃），车库通风热负荷为459kW（通风室外计算温度为-13℃）。根据计算数值可知，如果所有热负荷全由散热器来负担，车库里摆放散热器的位置有限，即使摆满都无法达到要求。另外散热器在冬季一直在使用，而通风机不会每天24h 运转，当通风机停止运行的时候，室内温度就会高于设计值，室温过高没有必要而且十分浪费能源。鉴于以上情况，采用如下方案：围护结构热负荷由散热器来负担，在送风机的出口设置热水空气加热器负担通风热负荷。严寒地区的地下汽车库还应在坡道出入口处设热风幕。

五、结论

1、尽量共用风机，通风面积大时选用两台风机，以适应夜间及出入不频繁时风量变化要求。

2、车库有战时人防功能时，在建筑专业许可的条件下，可将战时与平时通风竖井分开，节约投资。

3、室内通风系统设计要简洁，控制尽量简单，风管布置应考虑到与其它专业的关系。

4、设集中采暖的车库其通风热负荷最好由设于送风机出口的热水空气加热器负担。

【参考文献】

1.《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力》.主编：住房和城乡建设部工程质量安全监管司、中国建筑标准设计研究所.中国计划出版社

2.《实用供热空调设计手册》（第二版）.主编：陆耀庆.中国建筑工业出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。