目 录
前 言............................................................... 1 1绪论 .............................................................. 2
1.1课题背景..................................................... 2 1.2国内外研究现状............................................... 2 1.3预期目标..................................................... 3 1.4技术路线..................................................... 3 2香邑暖山地下车库情况分析 .......................................... 5
2.1地下车库有害物的种类及危害................................... 5 2.2车库面积的计算............................................... 5 2.3送风量和排风量的确定......................................... 7
2.3.1地下停车场内汽车尾气排放量 ............................. 7 2.3.2送风量和排风量的计算 ................................... 9 2.3.3地下车库的气流分布 .................................... 11
3通风排烟系统设计 ................................................. 12
3.1防火及防烟分区划分.......................................... 12 3.2通风排烟系统选择............................................ 13
3.2.1多支管系统 ............................................ 13 3.2.2单支管系统 ............................................ 14 3.3通风排烟风管水力计算........................................ 15
3.3.1确定不利环路 .......................................... 15 3.3.2管段断面尺寸及阻力计算 ................................ 16 3.4系统总阻力计算及风机选型.................................... 19 3.5通风排烟系统设备及防火阀的设置.............................. 19
3.5.1送风口(排烟口) ...................................... 19 3.5.2排烟防火阀与防烟防火阀 ................................ 20
4地下车库疏散系统设计 ............................................. 22
4.1地下车库发生突发事件的原因及现象............................ 22 4.2车库人员疏散时间计算........................................ 22
4.2.1疏散速度的确定 ........................................ 23 4.2.2移动方向的确定 ........................................ 24 4.2.3疏散时间的确定 ........................................ 24 4.3疏散标识灯设计.............................................. 25
4.3.1标识灯的亮度 .......................................... 25 4.3.2周围亮度的影响 ........................................ 26 4.3.3标识灯的背景和颜色 .................................... 26 4.3.4标识灯的位置: 高与底 .................................. 27 4.3.5标识灯的可靠性 ........................................ 27 4.3.6标识灯的确定 .......................................... 28 4.4应急照明的设计.............................................. 28 4.5防火卷帘的设计.............................................. 30
4.5.1防火卷帘位置及类型选择 ................................ 30 4.5.2防火卷帘联动设计 ...................................... 31 4.6安全区域设计................................................ 31 4.7应急广播的设置.............................................. 32 5 总结............................................................. 33 致 谢.............................................................. 34 参考文献........................................................... 35
前 言
地下车库供排风系统即为保证人员在地下车库作业时的安全与健康,为提供足量合乎卫生标准的空气,为把环境温度维持在许可的范围内,为排出CO等有害气体所采取的通风工程与技术。疏散系统在地下车库发生突发事件时引导人们向安全区域撤离。例如发生火灾时,引导人们向不受火灾威胁的地方撤离。
改革开放以来,随着经济的发展,我国汽车数量增长迅猛,尤其是近年来轿车进入寻常百姓家庭,成为人民生活水平日益提高的一个显著标志,但随之也带来了诸如停车难等一系列问题。由于停车场总量供不应求,占道停车、违章停车现象屡见不鲜,不仅加剧了交通拥挤,也恶化了我们的生活环境。作为缓解这一矛盾的手段之一,地下汽车库具有面积大、节约用地、管理集中等优势,因此如雨后春笋般发展起来,成为许多新建高层建筑必不可少的配套设施之一。改善地下汽车库的空气质量,防止和减少火灾危害,是进行通风与排烟设计的基本出发点。涉及高层建筑地下汽车库通风与排烟设计的国家标准包括:高层民用建筑设计防火规范(2001年版)(GB50045-95);汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97);汽车库建筑设计规范(JGJ100-98)。汽车库、修车库、停车场设计防火(GB50067-97)规范规定地下车库通风系统排风量不小于6次/h,送风量不小于5次/h,同时规定超过2000m2的地下车库应当设置机械排烟系统,且排烟量按6次/h,补风量不应小于排烟量的50%,这一规定使得地下汽车库的送排风系统与排烟系统的风量基本吻合起来,这使得进行通风与排烟系统的设计时可以很好地将二者结合起来。
在我国,人员安全疏散系统的研究尚属起步阶段,迄今为止仅有一、二家研究机构在国内消防刊物上发表过有关人员安全疏散的论文。如青岛海洋大学的蒋济同、李华军、焦桂英在《火灾科学》上发表过《火灾时人员安全疏散可靠性评估》一文,文中给出了一个以逃生概率为评价指标的疏散可靠性计算方法。“九五”期间,国内有关科研机构开发了地下建筑的疏散模型,标志着我国在人员疏散这一领域的研究进入到计算机数值模化阶段。
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1绪论
1.1课题背景
地下车库供排风系统即为保证人员在地下车库作业时的安全与健康,为提供足量合乎卫生标准的空气,为把环境温度维持在许可的范围内,为排出CO等有害气体所采取的通风工程与技术。疏散系统在地下车库发生突发事件时引导人们向安全区域撤离。例如发生火灾时,引导人们向不受火灾威胁的地方撤离。
通过整理分析香邑暖山地下车库的数据,经过计算设计地下车库供排风系统和疏散系统。车库供排风系统可以降低工程造价,提高地下车库的空气品质、增强在地下车库人员的舒适感,提高车库内部空间的整洁美观程度。疏散系统可以在地下车库发生突发事件时使人员快速离开危险区域,安全转移到安全区,对保护人员不受伤害有很大帮助。
1.2国内外研究现状
改革开放以来,随着经济的发展,我国汽车数量增长迅猛,尤其是近年来轿车进入寻常百姓家庭,成为人民生活水平日益提高的一个显著标志,但随之也带来了诸如停车难等一系列问题。由于停车场总量供不应求,占道停车、违章停车现象屡见不鲜,不仅加剧了交通拥挤,也恶化了我们的生活环境。作为缓解这一矛盾的手段之一,地下汽车库具有面积大、节约用地、管理集中等优势,因此如雨后春笋般发展起来,成为许多新建高层建筑必不可少的配套设施之一。改善地下汽车库的空气质量,防止和减少火灾危害,是进行通风与排烟设计的基本出发点。涉及高层建筑地下汽车库通风与排烟设计的国家标准包括:高层民用建筑设计防火规范 (GB50045-95);汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97);汽车库建筑设计规范(JGJ100-98)。汽车库、修车库、停车场设计防火(GB50067-97)规范规定地下车库通风系统排风量不小于6次/h,送风量不小于5次/h,同时规定超过2000m2的地下车库应当设置机械排烟系统,且排烟量按6次/h,补风量不应小于排烟量的50%,这一规定使得地下汽车库的送排风系统与排烟系统的风
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量基本吻合起来,这使得进行通风与排烟系统的设计时可以很好地将二者结合起来。
在我国,人员安全疏散系统的研究尚属起步阶段,迄今为止仅有一、二家研究机构在国内消防刊物上发表过有关人员安全疏散的论文。如青岛海洋大学的蒋济同、李华军、焦桂英在《火灾科学》上发表过《火灾时人员安全疏散可靠性评估》一文,文中给出了一个以逃生概率为评价指标的疏散可靠性计算方法。“九五”期间,国内有关科研机构开发了地下建筑的疏散模型,标志着我国在人员疏散这一领域的研究进入到计算机数值模化阶段。
1.3预期目标
优化设计地下车库通风系统使空气中汽油蒸汽浓度不致达到其最低爆炸浓度,对汽油蒸汽和空气混合物按体积计为1%或把CO浓度控制在国家有关标准之内。一般情况下满足后者,则达到爆炸混合物的危险性就大大降低了。设计良好的疏散系统,引导人们向安全区域撤离,使人员在遇到突发事件时可以及时安全转移。
1.4技术路线
通过整理资料,分析香邑暖山地下车库项目实际图纸,结合国内外地下车库通风设计及疏散系统设计,确定设计步骤,技术路线图如下:
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专题题目 明确专题目的和意义 搜集资料 系统国内外概况 按照专题设计计划开始设计 地下车库有害物的种类及危害分析 地下车库突发事件原因及现象 送风量和排风量的确定 疏散系统设计 通风系统的选择 排风风管水力计算及风机选型 设计完成
图1-1香邑暖山地下车库通风及疏散系统设计技术路线
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青岛理工大学毕业设计(论文) 2香邑暖山地下车库情况分析
2香邑暖山地下车库情况分析
2.1地下车库有害物的种类及危害
地下停车场内汽车排放的有害物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HCx)、氮氧化物(NOx)等有害物[1]。它们来源于曲轴箱及排气系统。燃油箱、化油器的污染物主要为碳氢化合物(HCx),即由燃油气形成的。若控制不好,其污染物将达到总污染物的 15%~20%;由曲轴箱泄漏的污染物同汽车尾气的成分相似,主要有害物为CO、HCx、(NOX)等。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很危害很大,其表现有:
(1)一氧化碳是最易中毒且中毒情况最多的一种气体,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)排到空气中也引起人们的中毒,对粘膜、吸收道、神经系统、造血系统引起损害。
(3)有易燃易爆危险。汽油发爆极限为下限 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、HCx、NOX三种有害物散发量的比例大约为 7:1.5:0.2。由此可见,CO是主要的。根据TT36-79《工业企业设计卫生标准》,只要提供充足的新鲜的空气,将空气中的CO浓度稀释到《标准》规定的范围以下,HCx、NOX均能满足《标准》的要求。
2.2车库面积的计算
香邑暖山地下车库的总设计图如下图:
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图2-1香邑暖山地下车库负一层
图2-2香邑暖山地下车库负二层
负一层:长为55.8m,宽为40m; 车库面积:55.8x40-5.6x9.1-13.9x3.9 =2126.8m2
总建筑面积:113.9x32.4+16.7x27.5-0.5x0.5x16.7
=4145.4m2
负二层:长为104.8m,宽为41.4m;
车库面积:41.4 x 104.8-0.5x41.4x1.0-3.6x1.9-2.3x4.3-6.6x6.8-3.6x1.8-4.3 x2.8-13.6x0.6-13.4x0.6-9.5x1.0-0.5x9.5x0.5-0.5x1.1x21.6-0.5x10.6x0.3-10.6x4.6-13.8x73.5
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=3133.5m2
负二层总建筑面积与负一层相同。
2.3送风量和排风量的确定
地下车库按全面通风设计考虑,所需通风量可根据公式计算。全面通风所需通风量为:
L0=LM(m3/h)(式2-1) L=Q/C-CO(m3/h)(式2-2)
式中:L0-车库排风量(m3/h); L-车库单位地面面积排风量(m3/h); M-车库存面积(m2);
Q-单位地面面积汽车CO排放量(mg/h·m2); C-在下停车场内CO允许浓度,C=100mg/m3; CO-室外大气中CO含量,CO=3.0mg/m3。 单位在地面面积汽车CO排放量(mg/h·m2):
Q=ABCD/E(式2-3)
式中:A-车库单位在面面积停车数;
B-汽车出入频度(每小时出入台数与设计容量之比),可取 50~100%; C-每辆汽车在车库内发动机运行时间取 3min;
D-汽车单位时间 CO 排放量,g/s。国产的桑塔汽车 CO 排放量为 0.577g/s,进口福特汽车 CO 排放量 0.319g/s;
E-CO 排放量占总排放量的百分比,取 0.89。 2.3.1地下停车场内汽车尾气排放量
表 2-1 列出了常见车辆在怠速状态下,每台车单位时间排放量和浓度C
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NOX平均浓平均排气CO平均浓度 排气量 度 产地 量 3(1/min) (mg/m ) 3(1/min) (mg/m) 中国 550 车类 国产小 轿车 车牌 车型 北京 BJ-212 上海 SH760A 中国 502 526 64028 2.56 皇冠 进口小轿车 马自达 福特 拉达 国产面包车 进口面包车 北京 RT2800 1800SG-8 EXPTnr60 1300 BJ632A 日本 日本 美国 原苏联 中国 621 403 360 291 550 419 45625 9.01 沈阳 SY622B 中国 550 550 55000 5.67 五十铃 日本 419 丰田 日本 492 456 50000 9.92 地下停车场停放的汽车尾部总排放量不仅与车型、停车车位数、车位利用系数、单位时间排量和汽车发动机在车库内工作时间有关,而且与排气温度有关[2]。表2-1中数据是在排气温度为 550℃(国产车)、500℃(进口车)条件下的数据,而检测汽车排放有害气体浓度时尾部气温为常温 20℃左右。为此应进行温度修正。其计算公式为:
Qi=T2WSBiDit103/T1,m/h(式2-4)
Q=ΣQi,m3/h,i=1(式2-5)
式中:Q---地下停车场内汽车排气总量,m3/h;
Qi---停车场内i类汽车的排气总量,通常按表2-1中的4类选取(国产小
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轿车和面包车,进口小轿车和面包车),m3/h;
S---车库的停车车位利用系数,即单位时间内停车辆数与停车车位数的比值,其值由建设单位与设计人员共同确定,一般取 0.5~1.5;
W---地一停车场的停车总车位数,台;Bi---i类汽车单位时间的排气量,每台 1/min,可由表2-1查取;
Di---i类占停车量总数的百分比;
t---每辆车在地下停车场内发动工作时间,一般取平均值 t=6min;
T1---汽车的排气温度,K;
国产车T1=825K; 进口车T1=773K;
T2---地下停车场内空气温度,一般取T2=293K。
地下停车场内的 CO 排放量可用下式计算:
G=ΣQiCi,m3/h,i=1(式2-6)
式中:G---地下停车场CO的产生量,mg/h;
Gi---i类汽车排放CO平均浓度,mg/m3,由表2-1查取。
计算地下停车场的排风量时,地下停车场在面上大气中的CO浓度,实测值为 2.71~3.23mg/m3,设计中可取 2.5~3.5mg/m3。 2.3.2送风量和排风量的计算
为了防止地下停车场有害气体的溢出,要求停车场内保持一定的负压。由此,地下停车场的送风量要小于排风量。根据经验,一般送风量取排风量的 85%~95%。另外的 5%~15%补风由门窗缝隙和车道等处渗入补充。
根据公式(式2-5),按地下停车场停车位,计算出每个车位的排气量,列入表 2-2 中。由此只要知道地下停车场的停车车位数、车型,再确定一个车位利用系数S,就可根据表 2-2 方便而简单地计算出地下停车场的排风量。计算公式为:
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L=nQ(式2-7)
式中:L-排风量; n-各类型车辆所占车位数; Q-每个车位排风量
表2-2 每个停车车位排风量(m/h·台)
车位利用系数S 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 国产小轿车 370.81 556.22 741.62 927.03 1112.43 国产面包车 333.06 499.59 666.12 832.65 999.18 进口小轿车 224.08 336.12 448.16 560.20 672.24 进口面包车 267.25 400.88 534.51 568.14 801.77 3负一层排风量和送风量计算:由图2-1得到共有39个车位,假设国产小轿车为总车位的40%,国产面包车为 20%,进口小轿车为 20%,进口面包车为 20% 取S=1.00。代入公式(式2-7),
3m则国产小轿车排风量L1=741.62x39x40%=11569.3/h;国产面包车排风
量L2=666.12x39x20%=5195.7m3/h;进口小轿车排风量 L3=448.16x39x20%=3495.6m3/h;进口面包车排风量L4=534.51x39x20%=4169.2m3/h。总的排风量L=L1+L2+L3+L4=24429.8m3/h;送风量取排风量的 85%~95%,所以送风量L’=82059.18x90%=21986.82m3/h。
负二层排风量和送风量计算:由图2-2得到共有131个车位,假设国产小轿车为总车位的40%,国产面包车为 20%,进口小轿车为 20%,进口面包车为 20% 取S=1.00。代入公式(式2-7),
则国产小轿车排风量L1=741.62x131x40%=38860.89m/h;国产面包车排风量L2=666.12x131x20%=17452m3/h;进口小轿车排风量 L3=448.16x131x20%=11741.79m3/h;进口面包车排风量L4=534.51x131x20%=14004.16m3/h。总的
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3青岛理工大学毕业设计(论文) 2香邑暖山地下车库情况分析
排风量L=L1+L2+L3+L4=82059.18m3/h;送风量取排风量的 85%~95%,所以送风量L’=82059.18x90%=73853.3m3/h。 2.3.3地下车库的气流分布
在考虑地下汽车库的气流分布时,防止场内局部产生滞流是最重要的问题。因 CO 较空气轻,再加上发动机发热,该气流易滞流在汽车库上部,因此在顶棚处排风有利,而汽车的排气位置是在汽车库下部,如能在其尚未扩散时就直接从下部排走则更好。另外,汽油蒸汽比空气重,亦希望从下部排风,所以排风宜上下同排。一般技术手册要求上部排 1/3,下部排 2/3。排风口的布置应均匀,并尽量靠近车体。新风如能从汽车库下部送,对降低CO浓度是十分有利的,但结构上很难做到,因此,送风口可集中布置在上部,采用中间送,两侧回,或者两侧送两侧回。
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青岛理工大学毕业设计(论文) 3通风排烟系统设计
3通风排烟系统设计
地下车库通风系统设计不仅要考虑通风,还要考虑其防火排烟的问题。如果将车库的通风和防火防烟分开布置,由于其各自功能单一,系统设计很简单。如果结合布置,则系统设计变的复杂,但这种复杂系统在技术上是可行的,在经济上是合理的,因而采用普遍[3]。
3.1防火及防烟分区划分
建筑物一旦发生火灾,为了防止火势蔓延扩大,需要将火灾控制在一定的范围内进行扑灭,尽量减轻火灾造成的损失[4]。在建筑设计中,利用各种防火分隔设施,将建筑物的平面和空间分成若干分区,即防火分区。《高层民用建筑设计防火规范》规定 1 类建筑,2 类建筑和地下室,每个防火分区允许的最大建筑面积分别为 1500m2 ,1000m2 和 500 m2 ;当设有自动灭火系统时,其面积可增加一倍。
为了将烟气控制在一定的范围内,利用防烟隔断将一个防火分区划分成划分成多个小区,称为防烟分区[5]。防烟分区是对防火分区的细分,防烟分区作用是有效的控制火灾产生的烟气流动,它无法防止火灾蔓延。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 6M 的房间,要求划分防烟分区。不设排烟设施的房间(包括地下室)和走道,不划分防烟分区。防烟分区可通过挡烟垂壁,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。一般每个防烟分区采用独立的排烟系统或垂直排烟道进行排烟。如果防烟分区的面积过小,会使排烟系统或垂直烟道数量增多,提高系统和建筑造价;如果防烟分区面积过大,使高温的烟气波及面积加大,受灾面积增加,不利于安全疏散和扑救。因此每个防烟分区的建筑面积不宜大于 500m2,且不应该跨越防火分区。根据香邑暖山地下车库面积划分,负一层可分为2126.8/500=5个防火防烟分区,负二层可分为3133.5/500=7个防火防烟分区。其划分草图如下:
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青岛理工大学毕业设计(论文) 3通风排烟系统设计
图3-1负一层防火防烟划分区域
图3-2负二层防火防烟划分区域
3.2通风排烟系统选择
通风排烟系统形式有两种,通过比较他们的优缺点决定选用哪种系统。 3.2.1多支管系统
汽车库上部设系统总管,由总管均匀地接出向下的立管,总管上与立管的下部均设有排风口,总管上的排风口兼做排烟口,设置普通排风口,支管上的排风
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口仅作为排风口之用,设置防烟防火阀,布置如图3-3。平时,上下排风口同时排风;火灾时,下部排风口的防烟防火阀自动关闭,上部排风口作为排烟口排除烟气。总管接出多个立管,则每个立管尺寸小,因而占有空间小。但每个立管上均设置防烟防火阀,不仅初投资大,且由于阀门多,易出现失控和误控情况,影响系统运行的有效性。
图3-3多支管系统
注:1 .单速排风/排烟风机 2.排烟防火阀 3.防烟防火阀 4.排风/排烟口 5.排风口
3.2.2单支管系统
汽车库上部设系统总管,由总管接出一根支管,该支管在下部形成水平管,总管与立管都均匀设有普通排风口,在支管靠近总管处设置防火防烟阀。布置如图3-4。平时,上下排风口同时排风;火灾时,支管上的防烟防火阀自动关闭,上部排风口作为排烟口。总管只接出一个立管,则只设一个防烟防火阀就可满足火灾时的排烟需要,控制上较上一个方案简单,且初投资省,但占用空间大。
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图3-4单支管系统
注:1. 单速排风/排烟风机 2.排烟防火阀 3.防烟防火阀 4.排风/排烟口 5.排风口
通过比较,选择第二种方案更合理。因为车库面积大,选该方案经济,方便。
3.3通风排烟风管水力计算
3.3.1确定不利环路
负一层管段布置及管道编号、长度标注如图所示,确定最不利环路为:
图3-5负一层管段不利环路
负一层地下车库最不利环路为:1-2-3-4-5。
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负二层管段布置及管道编号、长度标注如图所示,确定最不利环路为:
图3-6负二层管段不利环路
负二层地下车库最不利环路为 1-2-3-4-5-6-7。 3.3.2管段断面尺寸及阻力计算
根据最不利环路(图3-5)负一层地下车库最不利环路为:1-2-3-4-5。根据各管段的风量及选定的流速,确定最不利环路各管段的断面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下:
取管内流速V4-5=4.0m/s,设计总排风量P=24429.8m3/h,所以风口面积S=P/V=24429.8/(4X3600)=1.70m2设计风口数量为n=10个,每个风口风量P1=24429.8/10=2442.98m3/h = 0.68m3/s,S1=S/n=1.70/10=0.17m2。矩形风口尺寸取400X400 mm2,管段4-5:末端风管选用 400X400mm2。实际面积S1=0.16 m2,故实际流速 V =4.25m/s。当量直径 D=2x400x400/(400+400)=400mm 实际流速为4.24m/s。得Rm1-2=0.5Pa/m,ΔPm1-2=0.5x8.1=4.05Pa。局部阻力计算:
(1)活动百叶风口取平均风速为
3.0m/s,则风口面积
f=2442.98/(3600x3)=0.226m2而实际风道尺寸500X450 mm,所以实际流速为3.01 m/s,得局部阻力系数ξ=2时V=3.0 m/s,对应管内流速V=3.01/0.8=3.768 m/s(假定有效面积 80%)。
(2)渐扩管 F1/F0=500X450/400X400=1.41取渐扩角 30°得 ξ=0.108,对应流速 V=3.014 m/s。
(3)多叶对开风量调节阀 按 0°时得 ξ=0.52。
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(4)矩形风道圆弯头:b/h=1 R/b =1 得 ξ=0.29。 其他管段计算方法同上 则计算结果如下:
表3-1负一层管段计算结果
管 段 风 量 L 管长 m 初 选 风 速 风 管 尺 寸 当 量 直 径 实 际 流 速 比 摩 阻 摩 擦 阻 力 动压 局部局阻力部系数 阻力 管 段 阻 力 5-4 2442.98 8.1 4 400x 400 400 4.24 0.5 4.05 5.4 2.0 3.0 5.45 0.103.014 5.45 8 3.014 5.45 0.52 3.014 25.0 0.29 6.46 0.76.73 5 6.075 27.2 0.4 11 24.85 0.6 2.8 1.58 10.87 16.95 4-3 7325.1 16 6 630x 557.500 5 3-2 12208.5 2-1 17091.9 20 7 800x 704.630 9 800x 800 800 6.73 0.77.42 8 6.32 33.03 0.4 13.21 13.97 19.54 10 8 7.42 0.5 4.05 34.97.63 3 0.4 18.02 注:5-4:送风百叶渐扩管,调节阀,弯头;4-3 3-2合流四通;2-1 合流三通,支管,风量调节阀
根据最不利环路(图3-6)负二层地下车库最不利环路为 1-2-3-4-5-6-7。根据各管段的风量及选定的流速,确定最不利环路各管段的断面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下:
取管内流速V1-2=4.0m/s,设计总排风量P=82059.18m3/h 所以风口面积S=P/V=82059.18/(4X3600)=5.70m2设计风口数量为n=34个,每个风口风量=82059.18/34=2413.5m3/h =0.67m3/s,S1=S/n=5.70/34=0.17m2。矩形风口尺寸取 400X400 mm2,管段1-2:末端风管选用 400X400mm2。实际面积S1=0.16
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青岛理工大学毕业设计(论文) 3通风排烟系统设计
m2,故实际流速 V =3m/s。当量直径 D=2x400x400/(400+400)=400mm 实际
流速为3m/s。得Rm1-2=0.5Pa/m,ΔPm1-2=0.5x8.1=4.05Pa。
(1)活动百叶风口取平均风速为
3.0m/s,则风口面积
f=2413.5/(3600x3)=0.223m2而实际风道尺寸500X450 mm,所以实际流速为 2.97m/s,得局部阻力系数ξ=2时V=3.0 m/s,对应管内流速V=3.014/0.8=3.768 m/s(假定有效面积 80%)。
(2)渐扩管F1/F0=500X450/400X400=1.41取渐扩角 30°得ξ=0.108,对应流速 V=3.014 m/s。
(3)多叶对开风量调节阀 按 0°时查得 ξ=0.52。 (4)矩形风道圆弯头:b/h=1 R/b =1 得 ξ=0.29。 其他管段计算方法同上。 则计算结果如下:
表3-2负二层管段计算结果
管 段 风 量 L 管长 m 初 选 风 速 风 管 尺 寸 当 量 直 径 实 际 流 速 比 摩 阻 摩 擦 阻 力 动压 局部阻力系数 局部阻力 管 段 阻 力 1-2 2413.5 8.1 4 400x 400 400 4.24 0.5 4.05 5.4 2.0 11 24.2.97 5.45 0.100.6 85 3.014 5.45 8 2.8 3.014 5.45 0.52 1.53.014 25.0 0.29 8 6.46 6.73 0.75 6.075 27.2 0.4 10.87 16.95 2-3 7325.1 8.1 6 630x 557.500 5 3-4 12208.5 4-5 17091.9 8.1 7 800x 704.630 9 800x 800 800 6.73 7.42 7.42 7.63 0.78 6.32 33.03 0.4 13.21 13.97 19.54 18.02 8.1 8 0.5 4.05 34.93 0.4 18
青岛理工大学毕业设计(论文) 3通风排烟系统设计 5-6 21975.3 8.1 8 1000888.x 9 1000 10001000 x 1000 7.63 7.46 0.52 4.212 33.4 0.4 13.36 17.572 6-7 26858.7 8.1 8 7.46 7.46 0.46 3.726 33.4 0.4 13.36 17.085 注:1-2:渐扩管,调节阀,弯头;2-3 3-4到 5-6 合流四通;6-7 合流三通,支管,风量调节阀
实际运行时,可以利用调节阀改善其不平衡性,使风口出流量更加均匀。
3.4系统总阻力计算及风机选型
负一层系统总阻力为最不利环路为:1-2-3-4-5。 由表3-1得:
阻力之和为:24.85+16.95+19.54+18.02=79.36 Pa; 风机风压为:Pf=1.15xP=1.15x79.36=91.26Pa; Lf=1.15L=1.15x24429.8x5=140471.35m3/h。 负二层系统总阻力为最不利环路为:1-2-3-4-5-6-7。 由表3-2得:
阻力之和为:24.85+16.95+19.54+18.02+17.572+17.085=114.02Pa; 风机风压:Pf=1.15xP=1.15x114.02=131.12Pa。 风机风量:Lf=1.15L=1.15x2413.5x7=19428.68m3/h。 则风机选型为:
负一层:型号:Y132Mz-6;全压:676Pa;转速:960r/min;功率:5.5kw 负二层:型号:Y160L-8;全压:637Pa;转速:730r/min;功率:7.5kw
3.5通风排烟系统设备及防火阀的设置
3.5.1送风口(排烟口)
送风口种类很多,但其功能基本相同。采用最多的是活动百叶风口。活动百叶风口外形示意图及电源图如下:
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图3-7活动百叶风口外形示意图及电源图
3.5.2排烟防火阀与防烟防火阀
(1)排烟防火阀由阀体和操作机构组成,用于排烟系统的管道上和排烟风机的吸入口,平时处于常闭状态,发生火灾时,自动或手动开启,进行排烟,当排烟温度达 280℃时,温度熔断器动作,再将阀门关闭,隔断气流。防火调节阀 FFH-2(FVD)FFH-7(FVD) 适用:防火调节阀通常安装在空调系统的风管上,平时常开,发生火灾时,熔断器动作使阀门关闭,阀门叶片可在 0°~90°内五档调节。 性能:温度 70℃时,熔断器动作,阀门关闭。手动关闭,手动复位。手动改变叶片开启角度。关闭后发出电讯号。
(2)防烟防火阀一般有两类:一种为矩形,一种为圆形,其内部由阀体和操作装置组成。用于有防烟防火要求的通风、空调系统的风管上,平时处于开启状态,当火灾时,通过探测器向消防中心发出信号,接通阀门上 DC24V 电源或温度熔断阀门关闭,或人工将阀门关闭,切断火焰和烟气沿管道蔓延的通道。防烟防火调节阀 FFH-3(SFVD)FFH-8(SFVD) 适用:安装在空调系统的送回风管道上,平时呈开启状态,火灾发生时,当管道内气体温度达到 70℃时关闭,起隔烟阻火作用,阀门叶片可在 0°~90°内五档调节。 性能:手动复位方式。手动改变叶片开启角度,电讯号 DC24V(通过烟感、温感反馈到控制中心)使阀门关闭。关闭后发出电讯号。温度熔断器更换方便。阀门各部件均进行了防腐处理。
(3)防烟垂壁由铅丝玻璃、铝合金、薄不锈钢板等配以电控装置组合而成,
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其外形如下图。挡烟垂壁下垂不小于 50CM。用于高层建筑防火分区的走道(包括地下建筑)和净高不超过 6M 的公共活动用房,起隔烟作用,如下图:
图3-8防烟垂壁示意图
(4)防火门由防火门锁、手动及自动控制装置组成[6]。
(5)活动安全门平时关闭,发生火灾后可以通过自动或手动控制将门打开。 (6)排烟窗由电磁线圈、弹簧锁等组成,平时关闭,并用排烟窗锁锁住。当火灾发生时可自动或手动将窗打开[7]。
(7)帘门设置在建筑物中防火分区通道口处,可形成门帘或防火分隔。当发生火灾时,可根据消防控制室、探测器的指令或就地手动操作使卷帘门下降至一定位置,以达到人员紧急疏散、灾区隔烟、隔火的目的。
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青岛理工大学毕业设计(论文) 4地下车库疏散系统设计
4地下车库疏散系统设计
由于城市的发展和人口的增长,世界各地都在研究扩展人类生存空间的间题,一方面向高层空间发展,建起了许多高层或超高层建筑;另一方面又向地下发展建设了各种用途的地下建筑[8]。特别是近儿十年来,世界大城市里的地下建 筑越来越多。但是由于地下建筑构筑上的特点与地面建筑有很大的差异,其火灾危险性非常大,安全疏散系统的设计是较为突出的问题。
4.1地下车库发生突发事件的原因及现象
地下车库内的突发事件大多是火灾。香邑暖山地下车库的构造形式是与地面建筑物相接的车库,车库为2层。
由于地下车库存在因泄露的燃料而产生可燃气体混合在空气中,车辆走动时的火花或人们不慎吸烟往往会导致火灾的发生,并在瞬间蔓延扩大。当泄露的汽油或丙烷等燃料大面积扩散时,将会发生爆炸或猛烈燃烧,浓烟、火焰及有毒气体将充满整个车库,并以通道进口处猛烈喷出。高温气袭击的结果,会造成壁体及天花板纷纷破裂掉落,钢骨支梁变曲,火焰通过进出口楼梯和通风道等,形成立体型火势迅速蔓延扩大。
地下车库发生火灾,多数是汽车上滴漏出来的汽油首先起火,把轮胎烧着,再烧到油箱。这时大量的汽油起火,火势窜到顶部,很快烧着顶部的可燃材料,并向四周扩散,引燃靠近的其他车辆。屋顶的可燃材料起火后,边烧边落,当起火的可燃物落到其他汽车的篷布或车厢上时,车库里的汽车又相继起火。后起火的汽车,火势一般都是从上往下蔓延。当这些汽车的轮胎和油箱起火后,整个车库就全部陷入烈火之中。这种火势从下至上,又又从上到下的恶性循环,是地下车库火灾蔓延独具的特点。
4.2车库人员疏散时间计算
紧急情况下的人员疏散是十分复杂的,与个人状态如心理素质、文化程度、身体状态、生活习惯等密切相关[9]。同时,建筑环境也影响着人们的逃生行为,
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青岛理工大学毕业设计(论文) 4地下车库疏散系统设计
如人员密度,烟气浓度、温度、照明等。因此火灾时人员疏散的速度决不是一个恒定的速度。
为此,引入自然科学研究的“实验法”,对人的行为活动进行定量化分析。 随着计算机技术的进步,80年代起开始借助计算机模拟技术来对人员疏散行动进行模拟预测。通过计算机直接模拟人员在建筑物内的移动过程并记录不同时刻不同人员的几何位置,从而得到建筑物内的人员疏散时间。将计算结果和计算机图形软件结合起来,还可以在计算机上动态显示人员在火灾环境下疏散移动的全过程。
到目前为止,国外学者开发了20多种疏散模型及相应的计算软件。比较著名的有英国格林威治大学的IiuildiogExodus,英国爱丁堡大学的 sinmlex,美国的 EXIT丁,澳大利亚国家研究局(CSIRO)的FIRECAI等。根据划分建筑环境的方法,这些模型可分为网络模型和网格模型两大类其中以网络(Network)模型居多。网络模型根据实际建筑物理格局的划分来分割建筑空间,在疏散过程中,人员从一个节点通过弧移动到另一个节点。网络模型多以群体作为严究的对象 不能够考虑不同人员对火灾的心理反映、个体之间的互相关系以及建筑物环境对疏散行为的影响。而网格模型不考虑建筑实体的具体物理分隔,把整个建筑平面分割成同样形状和面积的网格。可以很准确地描述建筑几何空间的具体位置,建筑内部的具体物理分隔,及疏散过程中人员的具体位置。但是在大型建筑物中划分过多的网格,会将计算复杂化,并大大降低计算速度。
将网格和网络结合起来建立厂建筑平面疏散模型。将建筑物的平面布置分为疏散网络,人从危险等级较高的节点流向等级较低的节点,最终走向安全出口,离开危险建筑物一个节点被划分成可以表示人员位置的多个网格,人员在节点中按网格移动。每一个体的疏散速度、方向均受到环境的制约,根据每一时刻的每一人员的疏散速度即可以按照拉格朗日方法描述每个个体人员的运动轨迹。 4.2.1疏散速度的确定
虽然人员疏散的速度受到众多因素的影响,如性别、身体状态等等,但是在拥挤情况下影响速度的最主要因素是人员密度。根据拥挤情况,人向前移动受到前后拥挤和左右拥挤的力学分析。
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青岛理工大学毕业设计(论文) 4地下车库疏散系统设计
U1=U2(AH+BG/C);(式5-1)
H=1.32-0.82㏑(p);(式5-2)
G=3.0-0.76p。(式5-3)
式中:U1-疏散速度;
U2-自由移动时的速度;
p-计算时人员所在环境下的人员密度;
A,B,C分别是前后、左右及其他因素的中和效应对人员移动速度的贡献系数。
4.2.2移动方向的确定
在人员密度不是很大的情况下,人员以自由移动速度朝出口移动。当密度增大,往前移动受到阻挡的时候,疏散人员会寻找往出口最近的点,如往侧向移动等等。在模型中将每个节点划分为只能容纳一人的多个小网格(如0.2mx0.2m),规定在每个小网格只能容纳一人。如果人在前进是前面的网格被占据,这个人会向两侧的没有被占据的网格移动,若周围的网格全部被占据,则这个人停止前进,在原地等待。
确定了速度大小和方向后,可以算出速度矢量。当疏散人员距离门中心点的距离为0时,即认为这个人进人下一节点,将参与下一节点的计算,其速度矢量将按下一节点的密度计算。所有人全部撤离建筑物的时间T就是该建筑物的最小疏散时间。出于地下车库的安全出口在发生火灾时既是安全出口,又是排烟口,同时又是消防扑救口,很容易造成人员伤亡。因此安全疏散应比地面建筑更加严格,应按最困难的情况来考虑。在用上述模型进行仿真计算时,假设人进入安全出口后即认为安全,并且当出口没有堵塞和过分拥挤时,每个人均由最近的出口疏散,不得返回。 4.2.3疏散时间的确定
香邑暖山地下车库共2层,负一层停车场设有39个车位,每层设有4个安全出口。每个出口宽度均为0.8m。按一般情况即每个车位1个人,加上20个工
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青岛理工大学毕业设计(论文) 4地下车库疏散系统设计
作人员,共59个人计算,在4个安全出口均正常的情况下,所有人员同时开始疏散,最后疏散时间为10s。
负二层停车场设有131个车位,每层设有4个安全出口。每个出口宽度均为0.8m。按一般情况即每个车位1个人,加上20个工作人员,共151个人计算,在4个安全出口均正常的情况下,所有人员同时开始疏散,最后疏散时间为16s。
4.3疏散标识灯设计
安全出口的标识是保证人的生命安全的重要组成部分。根据Bryan 的报道 ,53%的火灾幸存者是在穿过了烟雾后逃生的,这与英国P.G.WooD的报告相一致。一些人在烟雾中仅跑了很短的距离,更多的人是在他们还可以看见标识时逃生的。安全出口的标识是安全疏散系统最基本的组成部分。研究证实,在烟雾中可用比较简单的办法来产生更加容易识别的疏散信号。 4.3.1标识灯的亮度
在烟雾中,疏散标识应该越亮越好。在试验中发现,在明亮的标识灯下,人们更容易逃生。这些标识灯在1300cd/m2, 远远超出了现行标准的建议。在下面的试验中,我们观测到了烟雾中,人们对标识灯亮度的偏爱。在中等烟雾情况下,不管房间的灯是开或关,以及应急照明的情况怎样,超过80%的人喜欢高亮度(1200cd/m2)。在亮度11~1200cd/m2范围内都做了相同实验,结果表明73%以上的人认为标识灯的亮度越高越好,几乎没有上限。在无烟情况中,同样的试验可能会有不同的结果。过亮的安全标识灯可能会产生眩光。超过92%的人认为: 最佳的亮度应在 70~700cd/m2左右。
因此在一般情况下,标识灯不宜很亮,以免产生视觉上的不适或与建筑设计相冲突。但是在烟雾中,它们应该具有足够的亮度使人们能够看到。现在两用标识灯已经问世 , 它们明亮而且受报警系统或建筑内的烟雾探测系统的控制,并据此选择闪光。
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4.3.2周围亮度的影响
无论如何,紧急照明不能放在安全出口标识灯的同一视线上。我们发现,在有烟雾的情况下周围的亮度会严重消弱标识灯的可见度。在比较高的梁上安装的自动头顶灯在有烟雾的情况下也会产生同样的问题。其他的靠近标识灯或在标识灯与观察者之间的光源发射的光会使标识灯的光线变得模糊。一些独立的与标识灯在一起的泛光灯。甚至包括射灯,它们就安装在标识灯的下部,试图照亮走廊低处。所有这些光源在烟雾中都消弱了标识灯的可见度。配套光源发出的眩光在没有烟雾的情况下也会降低标识灯的可见度, 正如在天光和日光下发生的情况一样。所以在方案的早期设计阶段,要确保疏散线路的标识灯与窗户、前庭、天光和照明的结合就显得特别重要。 4.3.3标识灯的背景和颜色
带有不透明背景的标识灯要比带有半透明背景的标识灯在烟雾中更容易被发现。在北美,我们可以见到各种各样的标识灯。发光的雕刻字体配有不透明的背景是最显眼的,乳白色或带有其他颜色的半透明的背景,黑色或其他颜色的雕刻字体次之。研究发现,用雕刻字体的标识灯在烟雾中较易发现,而其他形式标识灯的字体(在大面积的照明中)在烟雾中容易变得模糊,正如周围都有照明的情况一样。
人类的眼睛对黄绿光谱最为敏感,所以在同样亮度的情况下,选择绿光比选择红光更加节省能源,但仅就这一点还不足以判定应选绿色的标识灯。我们看东西并不仅是眼睛对光谱的有效性,还在于光源光谱的能量,光源与眼睛之间的所有介质对光谱的适宜性。白炽灯是最为常见的安全标识灯,照明中它产生的红色光谱的能量要多于绿色光谱的能量,这样就可以弥补眼睛对于红色光谱不是非常敏感的不足。
试验是在清洁的空气和有浓烟的环境中分别进行的。在12个正常视觉的试验中,分别采用红色和绿色的标识灯,在标识灯亮度相同的情况下,我们发现颜色并没有什么重大的影响。7个试验显示红色标识灯略微亮一些,而其余5个显示绿色标识灯较亮一些。因此我们得出结论,颜色对标识灯的影响要小于照度、周围环境的亮度和烟雾的浓度。然而颜色在帮助确保标识灯在一个比较显见的位
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置扮演着非常重要的角色。它应该与安装它的背景色有一个反差,正如字体与它的背景色应有一个反差一样,而且它的亮度要比正对它的背景要亮一些。 4.3.4标识灯的位置: 高与底
安装标识灯的位置,有些人主张应安装在墙的低处,因为火灾初期靠近地平面的烟雾较少,并且在有烟雾的时候低处的标识灯受头顶照明的影响较小,头顶照明有时会使标识灯变得模糊。然而F.R.S.Clark曾在一篇文章中警告说,接近楼板平面的烟雾并不经常是稀薄的,随着烟气变冷烟雾将要下沉,烟雾可能要充满整个空间。在排烟系统的作用下,烟雾也可能穿过房间。在水喷淋的作用下,烟雾也可能被压在下面,在这些情况下,低处的标识灯并不占多少优势。另外,在低处的标识灯可能更容易受到损坏,或被人群及其他移动物体所包围而不易看到。但作为辅助标识灯,常常被推荐放在低处而不是放在高处。有些地区,如加利福尼亚司法机关要求在低处放置辅助标识灯。 4.3.5标识灯的可靠性
安全出口的标识灯应该是可靠的。最近一个有1165份调查问卷分析的资料。问题包括:“多长时间你对安全标识灯进行一次常规的维护检查 ?”、“在检查中, 大约有百分之多少的标识灯需要维修 ?”结果表明, 检查越频繁, 标识灯通过检查的可能性就越大。例如,没有常规检查的标识灯,超过90%的灯的工作状态良好的机会只有45%。然而,如果这种检查每月至少进行一次,良好机会就可能 超过75%。还有迹象表明,寿命长的光源可以提高可靠性。例如,白炽灯作为标识灯,90%可以通过检查的可能性大概在62%, 而寿命较长的L.E.D光源作为标识灯,这种机会可以提高到77%, 而荧光灯在两者之间。而当多种类型的灯同时使用时,这种机会(90%的通过率)就会降低,大约在56%。不兼容产品提高了系统的复杂性,随着安装数量的增加,可靠性也会相应地降低。
这就意味着在一个工程中不论何处应尽可能使用同一种安全标识灯,尤其在大量安装的情况下。这不仅仅是保养的问题,它增加了标识灯运行良好的机会 , 而且它为人们提供了一个持续的疏散线路。
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4.3.6标识灯的确定
综上所诉,地下车库的标识灯的设计应是:亮度1200cd/m2;不透明背景;颜色:绿色;位置离地1m;所有标识灯选用统一规格。
4.4应急照明的设计
多年来,运行经验表明:电网供电时采用两路独立的电源。若主供电线路停电,则由备用电路供电,采用这种方式虽然简单、可靠,但供电线路复杂[10]。当发生大面积停电事故时,两路电源均可能发生停电事故。因此,应急电源作为独立于电网之外的备用电源,被广泛应用于各种建筑工程之中。近年来,含蓄电池的EPS应急电源被广泛应用,尤其是被用做消防应急电源。
EPS应急电源采用单体逆变技术, 集充电器、蓄电池、逆变器及控制器于一体。系统内部设计了电池检测、分路检测回路。
(1)当市电正常时,由市电经过互投装置给重要负载供电,同时进行市电检测及蓄电池充电管理,然后再由电池组向逆变器提供直流能源。在这里,充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(Ah)的充电电流的小功率直流电源,它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。此时,市电经EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS的逻辑控制板的调控下,逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,因此,EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态,可以有效的达到节能的效果。
(2)当市电供电中断或市电电压超限(±15%或±20%额定输入电压)时,互投装置将立即投切至逆变器供电,在电池组所提供的直流能源的支持下,此时,用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源,而不是来自市电。
(3)当市电电压恢复正常工作时,EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后,EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。
香邑暖山地下车库选用WY系列EPS(0.6~10KW)。WY系列EPS由单路、双路
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供电输入二类产品组成(输入电压220Vac 或380Vac,输出电压220Vac),适应于应急照明和事故照明的照明负载。技术参数见表5-1。
表5-1 WY系列EPS(0.5~10KW)技术参数
型 号 输入电压 相 数 频 率 输出容量 电 压 波 形 频 率 过载能力 转换时间 电 池 备用时间 保护电池 状态显示 综合效率 运行环境 适应负载 噪 音 冷却方式 开门方式 进线方式 出线方式 WY系列0.6~10KW 单相220VAC±25% 单相 50HZ±5% 2.2~160KW 220V±3% 正弦波 50HZ±0.5% 负载120%能正常工作;150%时≥60秒 ≤0.1S 密闭式免维护铅酸电池 90min(特殊要求可按用户需求配置) 过载、欠压、过流、短路保护、过温保护 大屏幕LCD、LED运行状态显示 ≥95% 海拔:≤2000m 湿度:0-90% 温度:-20℃-45℃ 适应感性负载和混合负载 正常状态: ≤45db 应急状态:≤50db 风冷 前门单开 后门双开 按用户要求 按用户要求 29
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4.5防火卷帘的设计
4.5.1防火卷帘位置及类型选择
防火分隔有3种形式:防火墙、防火卷帘和防火水幕。如果采用防火墙作为防火分隔,影响车库的平面效果,也不便于交通通行;而如果使用水幕,喷水强度2L/s,持续喷水时间按3小时计算,则用水量太大。因此车库大多采用的是防火卷帘的方式做为防火分隔[11]。
防火分区通至避难走道的前室前后入口处大幅度的采用防火卷帘进行分隔,为满足疏散宽度的要求,防火卷帘中加装每个防火门,即帘中门,并与总控制装置联动。这样在防火卷帘下落到底以前,可利用防火门通向避难走道。当防火卷帘下落到底后,利用防火卷帘和防火门的双重隔热作用达到防火墙的效果。防火卷帘的耐火极限为3小时,甲级防火门的耐火极限为1.2小时,用其来代替耐火极限为3小时的防火墙,尚无依据可寻,其可行性有待实验进一步证明。
根据测试方法防火卷帘分为两类,即:普通防火卷帘和特级防火卷帘。普通防火卷帘不以背火面温升为判定条件,耐火极限不低于3h。普通防火卷帘达不到防火分区分隔的要求,若采用这种防火卷帘,应在卷帘两侧设独立的闭式自动喷水系统或水幕保护,喷水强度0.5L/s。关于持续喷水时间的确定,《自动喷水灭火系统设计规范》的要求为1小时。但是考虑到地下车库可燃物较多,燃烧时间较长,对防火卷帘自动喷水冷却保护系统的要求,将持续喷水时间设置为3小时更加合理。
由此可见,普通防火卷帘加喷水冷却保护的方式用水量巨大,而且火灾中有可能多个防火分区同时着火,那么用水量将更大。这么多的水不是用来主动灭火,而是被动的阻止火势蔓延,这显然是不经济、不科学的,也是难以实现的。
而特级防火卷帘以背火面温升为判定条件,耐火极限不低于3h,其具有隔热功能,能达到防火分区分隔的要求。特级防火卷帘如双轨双帘无机复合防火卷帘、蒸发式汽雾式防火卷帘,其卷帘结构进行了特殊处理,按包括以背火面温升为判定条件进行测试且耐火极限能达到3h以上,可达到防火墙耐火极限要求。因此,对采用特级防火卷帘就不必要再采用自动喷水系统保护。综上所述,香邑暖山地下车库采用新型复合卷帘不加水幕保护还是比较合理的,但其产品质量和
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青岛理工大学毕业设计(论文) 4地下车库疏散系统设计
协同动作的同步程度应严格检验。 4.5.2防火卷帘联动设计
在防火卷帘的联动控制方面,地下车库采取的是区域控制方式,当防火分区内某个感烟探头动作时,该防火分区内的所有防火卷帘同时下落。疏散通道上的防火卷帘采取两次控制下落方式,即在卷帘两侧设专用的感烟及感温两种探测器,第一次由感烟探测器控制下落距地1.8米处停止,用以防止烟雾扩散至另一防火分区,也做为人员疏散的一个安全出口;第二次由感温探测器控制下落到底,以防止火灾蔓延。其他用作防火分隔的防火卷帘,只设置感烟探头,火灾探测器动作后,卷帘门一次下降到底,起到分隔作用。
车库的做法是基本符合《火灾自动报警系统设计规范》第6.3.8条规定的,但火灾发生后,人员需通过疏散通道进行疏散,由于在火灾紧急情况下,人们往往会惊慌失措,若由于卷帘关闭使疏散路线被堵,会增加人们的惊慌程度,导致意想不到的伤亡,极不利于安全疏散。所以,应尽量避免在疏散通道上设置卷帘。如遇此类情况,最好使用防火门替代防火卷帘。必须设置防火卷帘时,采用防火卷帘一次降到底,在防火卷帘上开设安全门的方式,即帘中门,更加利于及时分隔和人员疏散。
另外不应该以一个探测器的报警信号来启动防火卷帘(组),这主要是考虑到探测器的误报。若探测器误报引起防火卷帘组的误动作,会在营业厅内造成不必要的惊慌和混乱。所以应该以一个防火分区内任意两个感烟探测器同时动作作为一步到底的卷帘门和疏散通道卷帘门第一步动作的控制信号。
4.6安全区域设计
由于地下车库跨度太大,处于车库中部的防火分区无法保证每个防火分区都有一个单独直通室外的疏散楼梯。如果在每个分区上增设直通地面的疏散楼梯和安全出口,则会影响车库的平面效果和使用功能[12]。最好的做法是:在相邻的两个或三个防火分区中心设置一个安全区域。该安全区域采用耐火极限不低于3.00h的防火墙与地下商场其它部位隔开,且区域内无可燃物,在该安全区域内设置一部直通室外地面的共用疏散楼梯,并将该安全区域在在两个或三个方向上
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开门,使得位于这两个或三个防火分区的人员都能通过本分区的一扇门进入该安全区域,进而直通室外疏散。该做法基本满足了《建规》第5.3.12条第1款的要求,即:每个防火分区的安全出口数量应经计算确定,且不应少于2个。当平面上有2个或2个以上防火分区相邻布置时,每个防火分区可利用防火墙上1个通向相邻分区的防火门作为第二安全出口,但必须有1个直通室外的安全出口。
火灾发生时,由于两至三个防火分区的人员都进入同一个安全区域疏散,该安全区域所承担的疏散任务较重,对疏散楼梯宽度的要求也较严格。
4.7应急广播的设置
在车库应急广播扬声器的数量应能保持从本防火分区任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过25m,每个扬声器的额定功率不小于3W[13]。在紧急情况下播音员可用沉稳的声音向内部人员通报火灾情况,并反复告诉大家沉着,听从管理人员的指挥,迅速撤离到安全区域。
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青岛理工大学毕业设计(论文) 5总结
5 总结
地下车库供排风系统即为保证人员在地下车库作业时的安全与健康,为提供足量合乎卫生标准的空气,为把环境温度维持在许可的范围内,为排出CO等有害气体所采取的通风工程与技术。疏散系统在地下车库发生突发事件时引导人们向安全区域撤离。例如发生火灾时,引导人们向不受火灾威胁的地方撤离。
通过整理分析香邑暖山地下车库的数据,进行了以下几个方面的设计: (1)香邑暖山地下车库送风量和排风量的确定; (2)防火分区及防烟分区的划分; (3)排风风管水力计算及风机选型; (4)防排烟系统设计; (5)车库人员疏散时间的计算; (6)疏散标识灯的设计; (7)防火卷帘的设计;
(8)安全区域及应急广播的设置。
经过设计出来的香邑暖山地下车库供排风系统可以降低工程造价,提高地下车库的空气品质、增强在地下车库人员的舒适感,提高车库内部空间的整洁美观程度。疏散系统可以在地下车库发生突发事件时使人员快速离开危险区域,安全转移到安全区,对保护人员不受伤害有很大帮助。
为了做出具体的设计,去地下车库现场实地参观考察,了解车库的基本情况以及突发危险性是必不可少的。同时结合书本知识及专家著作,是论文编写的一个重要环节。虽然本论文依据编制导则认真进行了分析,但由于作者的水平有限,仍然存在这很多问题。许多设计的细节还有待于提高。
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青岛理工大学毕业设计(论文) 致谢
致 谢
在即将结束论文撰写工作的时候,谨向所有关心、支持和帮助我的老师、亲友和同学表示衷心的感谢!
我的本科毕业论文得以顺利完成,首先感谢我尊敬的导师王春源老师。论文从最初的选题到确定研究方法以及最后论文的完成,无不凝聚着导师的心血。导师渊博深邃的专业知识,严谨勤奋的治学态度,对学科前沿的高瞻远瞩和对问题的敏锐洞察将使我受益终身。四年来,我所取得的每一点成绩,都凝聚着恩师的辛劳和汗水。此论文完成之际,谨向恩师表示最诚挚的敬意和最衷心的感谢。
感谢安全教研室各位老师给予我的关心和支持,在这里我经历了四年大学生活,正是老师们在学术上给予了耐心的指导与热情的帮助,促进我学业不断进步,这才有了今天论文的完成。
感谢与我同组的同学们,大家一起讨论得出的结论更加合理。对我论文的编写也提出来很多建议和意见。感谢你们!
最后,我要感谢我的父母与亲人们给予我大力地支持,正是在她们地关怀与鼓励下,我才能顺利完成学业!
谨以此文献给所有支持和关心我的老师!
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青岛理工大学毕业设计(论文) 参考文献
参考文献
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