浅谈民用物流仓库的通风系统及排烟量计算

      中图分类号：TD724文献标识码： A
　　引 言
　　近年来，随着国民经济的发展和网民的不断增长，网络购物成为一种消费主流，电子商务因此发展迅速。随之产生了很多物流公司，各地的物流仓库面积也在急速扩大。
　　作为暖通专业的任务就是，使用最低的成本来做好物流仓库的通风以及防排烟措施。本文根据作者近几年的设计工作经验，总结了一套较为完善的大型仓库通风系统，并浅谈一下仓库排烟系统排烟量的计算方法。
　　一、通风系统
　　大型的物流仓库，里面既有来回运作的各种车辆，又有很多负责装卸的工作人员，因为有人员的存在，导致物流仓库及要有普通仓库的功能，还需要兼具部分办公环境的功能，以保证装卸人员有一个尽可能舒适的工作环境来提高工作效率。而近些年的建设单位对物流仓库的设计要求也越来越高，即要保证结构简单，造价低廉，又要求仓库整洁舒适，空气新鲜。这就催生作者思考总结出下面一套较为完整且可以灵活变动的仓库通风系统。
　　图一：
　　
　　图一是作者构想的仓库通风系统的简化版本，新鲜的空气通过屋顶的自动排烟天窗（1）进入大型节能风扇（2）上部的负压区，然后通过大型节能风扇（2）送至仓库下部，触地之后扩散开来，当空气流通至侧墙附近时，经由仓库门、自垂百叶或者侧墙上安装的大风量低静压排风扇（3）排出，形成一个完整的空气流通过程。在这个流通过程中主要的空气流通动力来源是大型节能风扇（2），因此大型技能风扇下方的气流组织及流动速度是我们必须要了解的信息，通过多次模拟实验和实地检测，得出风扇下方的气流组织如下图：
　　图二：
　　
　　而在不同的吊装高度和半径范围内，空气流速有所不同，具体情况如图所示：
　　 图三：
　　
　　
　　
　　当大风扇吊装在6米以上的空间高度时，地面3米空间内的风速在3.5米以下，在20米的半径范围内风速在0.7米到3.5米之间，这个区间的风速恰好接近自然微分的速度，人体处在这个风速的气流范围里，感受是较为舒适的。当库内气流被风扇吹动，扩散开来，接近仓库墙壁的时候，再借助墙上安装的大风量低静压排风扇（3）的抽力，使得20米的微风范围扩大到跟长的距离上。最后气流穿过排风扇排风扇完成一次循环。.
　　二、排烟量计算
　　现在新建的物流仓库高度普遍大于6米，因而目前比较通用的计算方法是依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第9.4.5条规定，不在库内划分防烟分区，用整个防火分区面积乘以60m3/h得到物流仓库的排烟量。这种方法简单、实用，但是不够准确。但我们的设计要力求准确，因此作者找到了一种比较准确的计算方法，在上海市工程建设规范《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006上，对这种方法有详细介绍。
　　下面我们就以一个层高7米的仓库为模型举例，来比较一下这种计算方法和传统计算方法的区别。
　　上海规范要求仓库也要划分防烟分区，因此先假设仓库内单个防烟分区的面积为1015㎡。则计算情况如下：
　　1、采用《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006的计算方式：
　　综合考虑排烟系统启动时间及仓库内可能有的着火典型材料，计算热释放量取值为1.5MW。
　　最小清晰高度公式：
　　Hq=1.6+0.1H
　　计算得到最小清晰高度为2.3m。
　　热释放量的对流部分：
　　Qc=0.7Q=0.7x1.5x1000=1050kW
　　火焰极限高度：
　　Z1=0.166 Qc2/5=0.166x10500.4=2.683m
　　现控制燃料面到烟层底部的高度Z=5.3m时（大于Z1），则烟缕质量流量为：
　　Mρ=0.071Qc1/3Z5/3+0.0018 Qc
　　= 0.071x10501/3x5.35/3+0.0018x1050
　　=13.5165
　　烟气平均温度与环境温度差为：
　　ΔT= Qc/ MρCp
　　=1050÷（13.5165x1.02）
　　=76.1598℃
　　取环境绝对温度T0为273+20=293℃，则环境温度下的气体密度为：
　　ρ0=1.2kg/ m3
　　则排烟量为：
　　V=MρT/ρ0 T0（其中T= T0+ΔT）
　　得V=14.2388m3/s
　　则每小时为14.2388x3600=51259 m3/h
　　Z与最小清晰高度Hq的关系如图：
　　图四：
　　
　　2、采用《建筑设计防火规范》GB50016-2006的计算方式：
　　单个防烟风区面积为1015㎡，
　　则排烟量为：
　　 V=1015x60=60900 m3/h
　　设计为每台排烟风机排烟量为65370 m3/h，满足要求。
　　两种计算方法的区别显而易见，上海的排烟量计算方法跟建筑面积没有关系，但是要求划分防烟分区。传统的计算方法不要求划分防烟分区，但是是依据面积指标估算的。上海规范的计算方法优势在于，它考虑到了具体的燃烧材料，仓库高度，着火温度及烟气高度等具体问题，这样计算就不会导致计算量过大而致使设备选型过于浪费。我们在具体运用过程中，可以先依据《建筑防排烟技术规程》DGJ08-88-2006来计算出排烟量，然后再根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006反推防烟分区面积，进而划分防烟分区和选择排烟风机，这样做出的设计才比较经济合理。
　　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2009版
　　中国建筑标准设计研究院出版
　　
　　【2】上海市工程建设规范《建筑防排烟技术规程》 DGJ08-88-2006 J10035-2006
　　作者：何海波
　　出生日期：1985.12
　　目前职称：助理工程师
　　所在单位：中国中元国际工程有限公司
　　08年开始工作，5年半设计工作经验
　　毕业于中国矿业大学，本科。