通风课程设计

目录

工程概况及设计原始资料、设计依据

方案设计

防火分区与防烟分区的划分

车库通风系统、排烟系统风量计算

车库通风系统、排烟系统设计

风口与风道的布置

水力计算及管路水利平衡

主要设备的选型计算

总结

参考文献

1、工程概况及设计原始资料、设计依据

1.1工程概况

该工程系为某地下车库通风的设计，该地下车库层高3.50m，车库所用的面积为1694.77㎡。车库总停放车辆为65辆。

1.2原始资料

（1）气象资料

该建筑位于西安市，根据现行《采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2005》查出下列资料：

经度：东经108°56′；纬度：北纬34°18′；海拔:396.9m。

夏季气象参数：

夏季通风室外干球温度：31℃；夏季通风湿球温度：26.6℃；

夏季通风室外计算风速：2.2m/s；夏季主导风向：SSE；

夏季通风室外大气压：959.2hPa

冬季气象参数：

冬季通风室外计算温度：-1℃；冬季通风室外计算相对湿度：67%；

冬季通风室外计算风速：1.8m/s；冬季主导风向：NNW；

冬季通风室外大气压：978.7hPa

（2）车库设计参数

依据《汽车库建筑设计规范JGJ100-1998》，可查得：

停车间：5~10℃；汽车保修间:12~15℃；

管理办公室、值班室、卫生间:18~20℃；

1.3设计依据

1.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97

2.《汽车库建筑设计规范JGJ100-98》

3.《暖通空调制图标准GB/T50114-2001》

4.《采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003》

5.《高层民用建筑设计防火规范2005年版GB50045-95》

2、方案设计

本工程设自动喷水灭火系统，因此该地下车库分为一个防火分区，防火分区一的建筑面积为1694.77㎡，根据《高层民用建筑设计防火规范》规定，2类建筑防烟分区的建筑面积不超过1000㎡，当设有自动喷水灭火系统时防火分区面积增加一倍。

3、防火分区与防烟分区的划分

3.1防火分区的划分

根据《汽车库、停车库、停车场设计防火规范》GB50067-97规定车库防火分类分为四类，并符合表3.0.1的规定

车库防火分类表3.0.1

类别数量名称

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

汽车库

>300辆

151~300辆

51~150辆

≤50辆

修车库

>15车位

6~5车位

3~5车位

≤2车位

停车场

>400辆

251~400辆

101~250辆

≤100辆

汽车库应设防火墙划分防火分区。每个防火分区的最大允许建筑面积应符合5.1.1的规定。

汽车库防火分区最大允许建筑面积（㎡）表5.1.1

耐火等级

单层汽车库

多层汽车库

地下或高层汽车库

一、二级

3000

2500

2000

三级

1000

本设计为地下车库，面积为1694.77m2，共有车位65个，所以本车库为防火Ⅲ类，耐火等级为一级的车库，并设有自动喷淋灭火装置，故其防火分区的最大面积可以为2000m2，所以本车库设一个防火分区，面积为1694.77m2。

根据《汽车库、停车库、停车场设计防火规范》GB50067-97规定面积超过2000㎡的地下车库应设置机械排烟系统。设有机械排烟系统的汽车库，其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区应采用挡烟垂壁、隔墙、顶棚下突出不小于500mm的结构梁来划分。所以本车库应设两个防烟分区，面积分别为694.77m2和1000m2。

4、车库通风系统、排烟系统风量计算

4.1排风量的确定

地下车库散发的有害物数量不能确定时，全面通风量可按换气次数确定。根据文献[2]表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中，出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h，计算换气体积时，当层高≤3m时，按实际高度计算，当层高>3m时，按3m计算。该地下车库的层高为3.5m，计算换气面积时取3m。根据文献[3]，

式中—全面通风量，m3/h

—换气次数，1/h

—通风房间体积，m3

根据公式可以计算得到每个防烟分区的的排风量为：

防烟分区1：8337.24m3/h

防烟分区2：12000m3/h

4.2送风量的确定

设置机械排风系统的车库，如用汽车坡道进行自然补风，车道断面的风速不应大于0.5m/s，以保证进出车辆不受影响[7]。本车库采用自然补风时车道断面的风速：

=20337.24/(3600×8×3.5×2)=0.108m/s<0.5m/s，符合要求，所以排风时用汽车坡道自然补风。

4.3排烟量的确定

文献[1]8.2.4排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h确定。

根据文献[3]，

式中—全面通风量，m3/h

—换气次数，1/h

—通风房间体积，m3

根据公式可以计算得到每个防烟分区的的排烟量为：

防烟分区1：12505.86m3/h

防烟分区2：18000m3/h

4.4补风量的确定

汽车库无自然补风系统时，应设机械补风设施，且补风量不宜小于排烟量的50%[1]P1225。由于汽车库坡道上采用了防火门或防火卷帘门，不能进行自然补风，故需要进行机械补风。

防火分区一：=12505.86×50％=6252.93m3/h

防火分区二：=18000×50％=9000m3/h

5、车库通风系统、排烟系统设计

按照排烟口距该防烟分区内任一点烟气流动的水平距离不应大于30m,与疏散出口的水平距离不小于2m，且排烟系统在有条件时可与平时通风排气系统合用的原则。对于地下车的排烟应按防烟分区设置，每个防烟分区设置一个排烟系统[1]P1223。所以本汽车库的每个防烟分区分别设置一个机械排风排烟系统。

汽车库采用机械送风时，送风口宜设在下部或汽车通道上部[1]P1201。本汽车库采用机械送风，每个防烟分区应分设一个系统，送风口设在下部。

本汽车库的汽车坡道与停车区采用了防火墙和防火卷帘隔离，两边的空气被防火卷帘隔离，不能进行自然补风，必须设置机械补风。所以本车库每个防烟分区分设一个机械补风系统，补风口设在上部。

由于机械送风和机械补风分别为非火灾时和火灾时给汽车库送风，所以二者可以合用一个变速风机。故机械送风和机械补风合用一个风机房，且每个防烟分区分别设置一个系统。

6、风口与风道的布置

6.1风管材料的选择

镀锌钢板具有一定的防腐性能，因此本设计风管材料采用镀锌钢板，采用矩形断面尺寸。

6.2风口尺寸及数量的计算

（1）排风口的确定

本设计采用镀锌钢板，排烟干管的风速不大于10m/s，风口有效截面积的速度不大于10m/s，排风干管风速不大于7m/s，风口速度不大于7m/s，这里取6m/s。根据文献[6]中对百叶风口的规定，假定排风口面积选取320mm×250mm，根据得：=0.12×6=0.48m/s。

防烟分区一：排风量为8337.24m3/h=2.3159m3/s,=2.3159/0.48=4.82个，取5个排风口，则每个排风口的实际流量为2.3159/5=0.46318m3/s，根据=0.46318/5=0.092m2，实际选取320mm×320mm的单层百叶风口。防烟分区二：排风量为12000m3/h=3.333m3/s,=3.333/0.48=6.9个，取7个排风口，则每个排风口的实际流量为3.333/7=0.476m3/s，根据=0.476/7=0.068m2，实际选取320mm×250mm的单层百叶风口。（2）排烟口的确定

根据文献[1]8.2.6机械排烟管道风速，采用金属管道时不应大于20m/s；采用内表面光滑的非金属材料风道时，不应该大于15m/s。排烟口的风速不宜超过10m/s。排烟口风速取10m/s。

根据文献[6]百叶风口规格，假定排烟口面积为400mm×300mm,根据得：=0.4×0.3×10=1.2m3/s

防烟分区一：排烟量为12505.86m3/h=3.474m3/s,=3.474/1.2=2.89个，取3个排烟口，则每个排风口的实际流量为3.474/3=1.158m3/s，根据=1.158/10=0.1158m2，选取400mm×300mm的单层百叶风口，实际风速为9.65m/s，满足要求。

防烟分区二：排烟量为18000m3/h=5m3/s,=5/1.2=4.167个，取4个排烟口，则每个排风口的实际流量为5/4=1.25m3/s，根据=1.25/10=0.125m2，选取400mm×320mm的单层百叶风口，实际风速为9.766m/s，满足要求。（3）补风系统风口的确定

防火分区一：=6252.93m3/h防火分区二：=9000m3/h

防火分区分设补风系统，排风口风速取不超过7m/s，这里取6m/s，根据文献[6]百叶风口规格，假定排烟口面积为300mm×250mm,根据得：=0.3×0.25×6=0.45m3/s

防火分区一：补风量为6252.93m3/h=1.737m3/s,=1.737/0.45=3.86个，取4个补风口，则每个补风口的实际流量为1.737/4=0.434m3/s，根据=1.737/6=0.2895m2，选取300mm×250mm的单层百叶风口,实际风速为5.786m/s，满足要求。

防火分区二：补风量为9000m3/h=2.5m3/s,=2.5/0.45=5.556个，取6个补风口，则每个补风口的实际流量为2.5/6=0.4167m3/s，根据=2.5/6=0.4167m2，选取300mm×250mm的单层百叶风口，实际风速为5.556m/s，满足要求。

6.3排烟排风管道的计算

排风排烟的管道设计计算有三种计算方法，1.假定流速法，2.静压复得法，3.阻力平衡法。本设计采用假定流速法，其计算公式有a.管段压力损失等于沿程阻力损失与局部阻力损失之和，即Δp=ΔPm+ΔPj。b.沿程阻力损失ΔPm=ΔPm×L。c.局部阻力损失ΔPj=0.5ξρV²。

防烟分区1的排风布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为8337.24/5=1667.448m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

防烟分区2的排风布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为12000/7=1714.28m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

防烟分区1的排烟布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为12505.86/3=4168.62m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

防烟分区2的排烟布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为18000/4=4500m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

防烟分区1的送补风系统布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为6259.13/4=1563.24m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

—

防烟分区2的送补风系统布置图如下：

图中各支管上矩形为排风口，每个排风口的流量为9000/6=1500m3/s，计算表如下

管段

流量L（m3/h）

假定流速v（m/s）

截面积S(m2)

断面A×B

（mm×mm）

实际流速v（m/s）

排风时风速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

水力计算及管路水力平衡

7.1排风系统

防烟分区1：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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

防烟分区2：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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排烟系统

防烟分区1：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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

防烟分区2：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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送风系统

防烟分区1：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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

防烟分区2：

根据文献[8]确定通风管道单位长度摩擦阻力，确定局部阻力系数。

管段编号

长度l(m)

流速v(m/s)

宽（mm）

高（mm）

流速当量直径（mm）

动压1/2ρv2(Pa)

局部阻力系数∑ζ

局部压力损失Z(Pa)

单位长度摩擦压力损失Rm(Pa/m)

摩擦压力损失Rml(Pa)

管段压力损失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

主要设备的选型计算

8.1风机的选择

(1)排烟风机的选择

排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机，并应在排烟机房入口处设置当烟气温度超过280℃能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280℃时能连续工作30分钟[1]P1222。排烟风机的全压应按排烟系统最不利环路进行计算，选择排烟风机安全系数，压头宜附加10％，风量宜附加20％[1]P1225。

根据文献[2]选择风机：

排风和排烟分别选用，选择DZ-6型和DFBZ-I-3.6型消防高温排烟风机，送风机选择GLZ-4A和GLZ-3.5A送风机。具体参数见设备表。

8.2阀门的选择

根据文献[9]防火阀：70℃温度熔断器自动关闭（防火），可输出联动讯号，用于通风空调系统风管内，防止火势沿风管蔓延。

排烟阀：电讯号开启或手动开启，输出开启电讯号，联动排烟机开启，用于排烟系统风管上。

排烟防火阀，电讯号开启，或手动开启，280℃靠温度