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第1页，共页在这个城市现代化建设的高速发展的时代，城市交通中使用的各种型号的汽车数量同样在飞速增长,地下停车场已经成为多数新高层建筑不可或缺的配套设施之一，并与人们的生活息息相关。地下停车场具有面积大、节约用地、管理集中等优点。而改善地下停车场内的空气质量，保证处于地下停车场人员的安全与健康，是进行通排风系统设计的出发点。随着地下停车场的兴建，如何解决好地下停车场的通排风设计问题和最大限度的利用能源是地下停车场设计中的一个重要问题。要求设计既能满足平时通排风要求，排除汽车在停车场内产生的有害气体，送入新鲜空气，使各有害物含量符合国家相关规定的卫生标准的要求；又要满足火灾初期能够顺利排烟，以保证火灾发生初期快速扑灭火灾火源，阻止蔓延，同时控制烟雾的扩散，强制排掉产生的烟雾，以保证停车场内的人员能够尽快撤离现场，减少损失，保障火灾的扑救。由于停车场的空间相对较大，其状态又较封闭。因此，停车场必须同时考虑排风系统以及排烟系统的设计，而且处理好这两者之间的关系，对停车场的设计有着较大的意义。本设计通过整理分析怡馨花地住宅小区项目（32-36栋）地下停车场的数据，经过计算得出了地下停车场的汽车尾气排放量、送风量以及排风量，然后选择风机类型，从而设计出基于PLC控制的地下停车场排风系统。地下停车场供排风系统可以降低工程造价，提高地下停车场的空气质量、增强在地下停车场人员的舒适感。本设计基于PLC和变频技术的地下停车场通排风系统集变频技术、电气技术和现代控制技术于一体。采用该系统进行排风可以提高通排风系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高效率以及降低能耗等方面具有重要的现实意义。第2页，共页1相关资料分析1.1地下停车场有害物质的种类地下停车场内汽车排放的主要有害物是一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、二氧化碳（CO₂）、氮氧化物（NOX）、铅（Pb）和二氧化硫（SO2）等。它们基本都产生于汽车的排气系统。燃油箱、化油器的主要污染物为碳氢化合物（HC），即是由燃油气形成的。假如控制不好，其污染物将达到总污染物的15％～20％。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构成很大的危害。汽车在地下停车场内的启动和加速过程均为怠速运转。在怠速的状态下，一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOX）三种主要有害物散发量的比例大约为7：1.5:0.2。由此可见，一氧化碳（CO）是地下停车场内最主要的污染气体。根据TT36－79《工业企业设计卫生标准》规定可知，以稀释汽车排气中CO含量（0.01-0.1%）到容许浓度的新鲜空气倍率（100~1000）为最高，故通风量能够满足CO的卫生标准时，其它有害物成份均在卫生标准可容许范围内。停车库中CO容许浓度规定为0.1以下。1.2地下停车场设计相关准则目前，国内并没有制定出正式的关于地下停车场通排风系统设计计算的统一规定，各种资料和文献中介绍的排风量的计算方法也各不相同。比如说在日本，对于停车场面积大于500m2时，如果开口面积不到地板面积的1/10，就要应用机械通风，而且需要提供25m3/h以上的新风量。美国对于地下停车场的通风换气次数建议为4～6次/h或按每平方米面积4L/s确定通风量。芬兰建筑相关法规规定地下车库的最小新风量为2.7L/s.m2。目前我国常用的有，用规定的停车场换气的次数来确定系统送风量和排风量。《民用建筑采暖通风设计技术措施》中第4.26条规定，如果没有计算资料，可依据换气的次数来估算，一般排风量不得小于6次/h，送风量不小于5次/h。如果夜间或使用备用电源，可以降低到3次/h。由清华大学编制《地下车库设计标准》第125条规定，通常情况下，停车场与坡道换气的次数到6～10次/h，即可满足稀释有害气体的需要。第3页，共页涉及高层建筑地下停车场排风设计的国家标准有，（GB50067-97）规范规定超过2000m2的地下停车场应当设置排烟系统。无自然排烟条件时，应该设机械排烟设施。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第8.2.4条规定，地下停车场排烟时风机排烟量可按照换气次数大于或等于6次/h来计算确定；停车场内无自然补风条件时，应该设机械补风系统，且补风风量满足《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中不小于排烟量的50%的规定。停车场设置机械通风系统时，送风量宜为排风量的80%~85%，送风口宜设在下部或汽车通道的上部。2怡馨花地住宅小区项目地下停车场的设计方案分析原始资料：怡馨花地住宅小区项目（32-36栋）地下停车场总面积4000m2，车库平均高度为3m，则车库空间总体积为12000m3。由以上的地下停车场相关准则来看，各种规范推荐的换气次数相差很大，因此，我们在选用时，应该根据地下停车场的实际情况去仔细、分析、比较并慎重选取。另外，由于各地下停车场平均每台车占面积不同，通常为20~40m2。据网上查询相关资料得知，有的停车场达到每台车甚至占地50m2。如此一来，假如只用换气的次数来确定地下停车场的排风量，对于有着不同面积有害气体排量接近的两个停车场而言，其计算的排风量可能会出现较大的差别。也就说，如果盲目用换气的次数来计算地下停车场的排风量，就有可能出现风量过大的现象，造成通排风设备运行费用的浪费；也有可能出现风量太小，造成停车场内有害物的浓度超过相关标准的现象。所以，根据以上分析。本设计采用变频技术的变风量系统，排（烟）风机采用消防高温防排烟风机，正常情况下作排风机使用，一旦火灾时，便作排烟风机来排除烟雾，风机入口处设置一个280℃常开的排烟防火阀，当火灾温度到达280℃时排烟防火阀熔断连锁关闭排（烟）风机。而伴随着各类汽车在停车场进出频率的不断变化，停车场内气流中一氧化碳气体浓度随之变化着，通过检测停车场内气流中的CO气体浓度，当该浓度大于设置的调节值，则把该信号传送到控制器。控制器便发送信号给变频器，进而调节送风机和排（烟）风机的转速，从而达到调节风量，保证地下停车场空气正常流通的目的。本设计保持使排风量第4页，共页大于送风量，以保持车库内有一定的负压。2.1防烟分区地下停车场面积超过2000m2应设置机械排烟系统。机械排烟系统可以与人防、卫生等排气、通风系统合用。因为怡馨花地住宅小区项目（32-36栋）地下停车场建筑面积达4000平方米，所以应该设置机械排烟系统。2.1.1防火分区采取防火分隔的措施而划分出来的、能够在一定的时间内阻止火灾蔓延到同一建筑物的其余部分的局部区域（或者空间单元）就是防火分区。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可在建筑物如果火灾发生之时，将火势控制到一定范围之内，从而降低火灾的带来的损失，也可以为疏散人员保证安全、扑救火灾等提供最有利条件。以防火的情况来看，将防火分区分的越小，越利于停车场的防火安全。但是如果分区划分过于小，则肯定会影响相关功能的使用。所以防火分区划定的面积要考虑建筑物火灾的危险性、消防扑救能力、重要性、建筑物高度、和火灾的蔓延速度等因素。《高层民用建筑设计防火规范》规定地下停车场，一个防火分区划分的最大建筑面积不得超过4000m2。2.1.2防烟分区所谓防烟分区是为了把火灾烟气控制到允许范围之内，利用防烟隔断将一个防火分区划分为多个小区域。防烟分区就是对防火分区进行细分，防烟分区的作用是控制火灾时产生烟气的流动，但是它不能防止火灾火势的蔓延。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，设置排烟设施的走道及净高不超过6米的房间，要求划分防烟分区。它可以通过挡烟垂壁，隔墙或从顶棚下突出不小于0.5M的梁来划分。挡烟垂壁是用不燃材料制成，从顶棚下垂不小于500MM的固定或活动挡烟设施。活动挡烟垂壁在火灾时因感温，感烟或其他控制设备的作用，能自动下垂。每个防烟分区一般情况下用单独的排烟系统来进行排烟。假如防烟分区的面积太小，排烟系统或者垂直烟道的数量就必然增加，建筑的造价也随之增加；假第5页，共页如面积过大，则烟雾波及的范围必然增大而火灾的面积增大，疏散与扑救会变得很不利。一个防烟分区建筑面积按照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》的规定，不宜大于2000m2，且防烟分区不得划分在防火分区之外。根据该建筑面积划分，怡馨花地住宅小区项目（32-36栋）地下停车场最少可分为2个防烟分区。2.2地下停车场的通风装置设计停车场的通风要求有全面均匀送风和全面均匀排风的机械通风装置，且应防止停车场内局部的气流滞留。考虑到气流在地下停车场内可能出现的涡流，而导致部分污染气体长久无法排出，本设计安装引导射流器诱导风机用于引导污染气体，顺利排气。在排烟设计方面，对于2000m2以上的停车库，应考虑有效的机械排烟措施。2.2.1诱导通风系统的基本原理诱导通风系统即依据射流诱导的特性，用送风机在风口处输送新风，利用射流器高速度喷出来的空气射流，搅拌停车场内的空气，不光能稀释停车场内的有害气体，而且能够诱导被搅拌的空气沿着预先设置的方向流动，进而达到用送风机在风口处输入新风，而将停车场内的废气顺利从排风口排除的目的。这样，就能保障停车场内较好的换气效果。随着射流程距喷嘴距离的增加，射流的速度以及诱导作用将随射流程距喷嘴距离的增加而慢慢减小。所以达至一定射程后，必须有另一台射流器来衔接，从而形成“气流推拉作用”，使整个空间产生流动的速度场。诱导通风系统包括送风风机、多台诱导风机和排风风机，其中诱导风机由超薄箱体、低噪音前向多翼离心风机、可任意调节方向的喷嘴三部分组成。送风机提供新鲜空气，诱导风机将室内空气与之充分混合后，沿一定方向到达排风口，由排风机排出。采用诱导通风系统，应该在每个防烟分区内设置火灾报警系统，火警时，诱导系统停止运行，同时送风机及排烟风机、排烟口运作进行排烟。第6页，共页图2.1诱导通风系统布置示意图2.2.2诱导通风系统的特点（1）节省空间，减少土建投资：诱导风机机箱体一般只有250mm高，布置在梁间，直接吊挂在楼板下，能够降低停车场设计的层高大约400mm，减少开挖费用以及混凝土浇筑费用。（2）施工简单，降低安装的费用：诱导风机的体积相对较小，重量轻，无需接管；安装形式繁多；采用单相220V的电源，配线便洁。（3）管理方便，节约运行费：诱导风机采取高效率而低噪音的风机以及符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴，噪音较低，所用的高品质无油式轴承电机不需要定期添加润滑油。（4）通风效果好：诱导系统可以有效地搅拌周围的空气，不容易产生死角。如果有有害气体滞留时，能够随时调整风机喷嘴的方向，以适应各种建筑形式。使空气均匀分布，有害气体经过充分的稀释以后平均浓度也随着将低。就算送风风机与排风风机不运行的情况下，诱导风机也能够单独运行使空气正常流动。2.2.3采用排风兼机械排烟系统根据怡馨花地住宅小区项目（32-36栋）地下停车场的资料得知该停车场可只设置一个防火分区，若排风与排烟风机通用（即采用机械排风兼作机械排烟系统，平时作排风用，火灾时作排烟用），这种设计可节约设备的初投资。排风系第7页，共页统和排烟系统可以通用一部分的风管，能降低管材用量与安装的费用，也可以留出空间给其他的专业管线布置。诱导风机通过高速度喷出的气流来带动一定范围的空气，使新风与室内空气充分混合稀释以后，沿者预先设置的方向流动至排风口，由排风机将气体排出。当某一防烟分区有火灾发生时，诱导风机关闭，风机开始排烟。2.2.4排风与排烟系统对气流组织要求不同的矛盾停车场的排风系统采用上部排出1/3，下部排出2/3的废气；但是对排烟系统来说，由于烟气是上升流动的，所以排烟口一般设在上部。如果火灾发生，为阻止火灾区域的烟雾侵入非火灾的防烟分区内，此时非火灾发生的防烟区的排烟口必须关闭。所以在排风兼作排烟的系统中，应当采取适当的措施，来解决排风与排烟系统对气流组织要求不一致的矛盾。在排风兼排烟系统的风道布置时，要考虑防火分区和防烟分区问题。就是说，可以布置一两个复合系统在一个防火分区内，按防烟分区来设置系统分支管。排风和排烟系统可以用不