高層建筑地下室面積大,層數多為1～3層,除大部分作地下車庫外,常設置部分設備用房,如高低配電室、水池、泵房、通風排煙機房及空調冷凍機房。若設有六級人防地下工事,則地下層還應設有人防進出風口部分(濾毒室、進風機房、密閉通道、消毒通道、擴散室、活門室等)。因此,地下室集中了水電、通風空調大部分管線,特別是通風排煙管道,尺寸大,系統多。在工程設計中,有必要把平時通風管道兼作火災時該區的排煙管,以減少地下室上部空間占用及風管用量,而排風排煙機合理組合及控制,對于火災時排風排煙系統可靠地轉換為排煙系統就顯得很重要。

 1系統劃分

 通風排煙系統劃分應結合建筑防火分區來考慮,做到既有利于通風系統兼作排煙系統,又不會出現排煙風管跨越防火分區的現象。根據文獻[1],地下室在設有自動噴淋滅火設施時,防火分區面積為1000m2,可分成2個防煙分區,排煙量按60m3/(h·m2)計算,該防火分區排煙量為60000m3/h,而平時通風量按換氣次數8h-1計算,層高(凈高)按3.9m計,通風量為1000×3.9×8=31200m3/h。可見,平時通風量與火災時排煙量相差約一半,而平時通風管主干管風速一般設計在8～10m/s,火災時排煙風管風速允許最大達20m/s,所以使用一套風系統可以滿足通風與排煙要求,但應注意,共用一套風管時風管應滿足排煙風管所要求的壁厚(最小厚度不應小于1mm)。所以每個防火區應設一套通風、排煙系統,按文獻[1]還應設一套機械進風系統,進風量為火災時排煙量的一半。此進風系統除保證火災時啟動補風外,最好平時也能開啟補風,特別是對于地下二層及更深層的地下室,靠車道補新風已不可能。

2通風方式

平時通風采用均勻排風,即地下室均勻設置排風管及排風口,平時通風用,火災時兼作排煙風管及排煙口;地下一層考慮由車道自然進風,其它層由火災時進風系統兼作平時進風。機械進風系統可不接送風管或接一小段風管相對集中送風,此通風方式比均勻送風、集中排風效果會好。另外,每個防火分區即對應一個排風、排煙系統及進風系統,應設置進風豎井、排風豎井,進風口應設在地面潔凈處,若能與地面主樓有一定距離更好,其受火災煙氣影響會小;排風口位置應高于附樓屋面,以減少排風對地面環境影響。

  3排風排煙機及進風機設置

 風機選型:排風排煙風機可選離心風機或者高溫軸流風機。普通離心風機即可滿足排風排煙要求,但大風量離心風機只能安裝在地面,占地較大,需要較大機房。高溫軸流風機為消防專用風機,也能滿足在280℃煙溫下運行30min的要求,而高溫軸流風機體積小,一般可吊裝,若設機房面積也小,實際工程設計中,往往采用高溫軸流風機排煙。下面就高溫軸流風機與普通軸流風機在排煙通風系統的組合應用方面分別討論。

1 高溫軸流風機　HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火災時開啟,平時關閉

2 高溫軸流風機　HIF - 8 # , 30 000m3/ h ,661Pa ,7. 5 kW 火災時開啟,平時開啟

3 消聲箱　2 300 ×1 000 ×900 ( H)

4 止回閥　a850

5 防火閥　280 ℃

6 石棉布軟接　L = 200

  3.1平時和火災時均使用高溫軸流風機。

 可選2臺型號相同、風量均為30000m3/h的高溫軸流風機。壓頭按管路阻力定,平時開啟一臺作機械排風用,火災時另一臺同時啟動進行排煙,當煙溫280℃時,通過風機入口的280℃防火閥關閉2臺聯動風機停止工作。由于平時僅開啟一臺,另一臺風機停止,應在每臺風機管路上設止回閥,以免短路,同時,也可防止上、下層氣流(煙氣)進入。2臺風機應設計為平時可手動控制,互為備用,不致造成某臺風機總不開啟,損壞也不知道。為了減少風機噪聲對車庫及其它房間的影響,應在風機前后接內襯不銹鋼絲網的不燃石棉布軟接頭及消聲靜壓箱。為了盡量少占上部空間應充分利用梁上部吊裝風機及消聲靜壓箱(如圖2),但這種方式平時運行時噪聲大。

 3.2平時開啟低噪混流風機,火災時僅開啟高溫軸流風機,這種方式高溫軸流風機風量為60000m3/h。

混流風機僅為平時排風用,火災時停止。由于平時開啟低噪混流風機,故該方式平時運行噪聲較小,但排煙用的高溫風機功率容量較大,外形體積也大,必要時,可選用2臺高溫軸流風機供火災排煙用。圖3為其安裝示意圖。此方式可用于平時要求噪聲小的場合。

 以上兩種方式中的止回閥也可使用排煙閥及防煙閥等來達到要求,但這些閥門均要由火災信號控制并與風機聯動,其動作可靠性直接影響到排煙系統的可靠性,并且防、排煙閥價格均較高,因此,使用止回閥會更合理、可靠。

 3.3排風排煙風機選擇雙速高溫軸流風機,平時為低速運行,火災時高速運行。

如:HTF-Ⅱ,12#,風量60000m3/h或43000m3/h,風壓680Pa或420Pa,功率17kW或8kW,轉速分別為960r/min和720r/min。風機體積進一步縮小,但低速時功率及風速偏大,電氣應做相應轉換控制,噪聲也較大。

1低噪混流風機SWF-9#,30000m3/h,300Pa,5.5kW平時開啟,火災時關閉

2高溫軸流風機HIF-12#,60000m3/h,680Pa,18.5kW火災時開啟,平時關閉

3消聲箱2300×1000×900(H)

4止回閥a700

5防火閥280℃

6石棉布軟接L=200

3.4地下室機械進風系統的送風機可選一般低噪軸流風機。

在軸流風機與豎井連接處應設置70℃防火閥,以防止層與層之間火、煙串通,進風機風量為排煙風量的一半。

在設計中還應注意:當一個排煙系統負擔3個以上防煙分區時,排煙量按最大防煙分區面積乘以120m3/(h·m2)計算,表示該排煙系統只能同時對2個防煙分區進行排煙,其它未著火防煙分區必須關閉排煙口,否則,就影響著火區的排煙效果。因此,在系統管道中要相應設置防煙閥、排煙閥或電動閥來達到該要求,電氣控制比較復雜,控制點多,對防排煙閥或電動閥的可靠性要求就高,就目前國產閥門及系統維護管理水平來看,驗收時閥門還合格,過幾年有的就銹壞了,或控制機構損壞。所以應盡量使一個排煙系統負擔1個或2個防煙分區,只要其中1個分區著火就開啟全部排煙風機及排煙口,對2個分區同時排煙。考慮平時排風口(即火災時兼作排煙口)均設在地下室上部,下部排風口可不設置,因為,地下室層高一般多為4.2m左右,而風管又布置在梁下,并在平面內均勻布置,加上車庫內行車的氣流擾動,通風效果一般還是比較好的。另外,通風排煙機房有條件應盡量設置,沒條件時,也可不設。但排煙機應用不燃玻璃棉(50mm厚)保護起來,留出風機散熱通風孔,保證排煙機火災時可靠地啟動排煙。