043地下燃气锅炉房通风设计

地下燃气锅炉房通风设计
青岛东盛建筑设计事务所 季建莲
摘要：结合某办公楼地下燃气锅炉房通风量设计计算时，采用换气次数估算及热平衡计算得出结论，在锅炉房设计中，建议通风量通过热平衡计算确定，不要一味沿用换气次数法估算确定，以保证锅炉的正常运行。

关键词：地下燃气锅炉房、换气次数、通风量、热平衡
近年来在大型公建中，越来越多的采
用燃气锅炉作为空调热源。

燃气锅炉房的设计关系到人民生命和国家财产的安全，是
锅炉房正常运行的关键。

在锅炉房设计中，通风设计是设计的重要内容之一，结合之
前设计的某办公楼地下燃气锅炉房的通风
设计，笔者就燃气锅炉房通风量计算的有
关问题，谈一下自己的观点及体会。

1 工程概况
某大厦位于临沂市，地上27层（裙房
2层），地下2层，总建筑面积6.3万平米，建筑高度99.75m。

办公楼采用空调采暖供冷，根据甲方意见，热源采用燃气锅炉，燃气
调压站设在室外，冷源采用电制冷。

本工程设额定蒸发量4t/h的真空燃气锅炉（承压1.6Mpa）两台。

锅炉房位于地下一层车库的西北角，锅炉房面积94m2，层高5.65米。

2 燃气锅炉房通风设计的相关规定
2.1 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中有关规定，采用天然气（相对密度不大
于0.75）做为燃料的燃气锅炉房可设在地
下一层靠外墙部位。

2.2 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006中有关规定，燃气锅炉房应设置独立的通
风系统，通风量符合下列规定：正常通风
量按换气次数不少于6次/h确定；事故排
风量按换气次数不少于12次/h确定。

又根
据《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2009)中有关规定，设置在地下或地下室时，锅炉房的通风量应大于等于
12次/h换气次数。

因此，本设计考虑锅炉房正常通风量及事故通风量均按照大于等于
12次/h换气次数考虑。

此外锅炉房在锅炉运行时，其通风量还需满足下列要求：当燃
烧所需空气由室内吸取时，应满足燃烧所
需空气量；应满足排除房间热力设备散失的多余热量所需的空气量。

2.3 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006及《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2009)中有关规定，燃气锅炉房需设置相当于锅炉间占地面积10%的泄压
面积，本工程锅炉房顶板设10平米泄压口，该泄压口兼做采光通风用。

3 燃气锅炉房通风设计计算
在计算锅炉房通风量时，需从正常通
风量、事故通风量来计算，同时还需满足锅炉燃烧所需空气量及排除预热所需通风量。

锅炉房送风量计算如下：
3.1 按照换气次数计算：
正常通风量及事故通风量：
V1=94*5.65*12=6373.2（m3/h）
3.2 燃烧空气所需风量：
燃烧空气量Vrs按下式计算：
Vrs= Vg*V0*a *b （m3/h）
式中：Vg——进入机组的燃气量
（Nm3/h）；V0——理论空气量，一般取3.5 Nm3干空气/ Nm3干燃气；a——空气过剩系数，一般取1.15；b——温度湿度校正系数，一般取1.2。

Vrs=304.6*2*3.5*1.15*1.2=2942.4（m3/h）3.3 排除预热所需风量：
由于锅炉炉墙、金属结构及锅炉范围内的烟风道、汽水管道、联箱等外表面温度高于周围环境温度，致使向周围环境散失的
热量，叫做散热损失。

锅炉散热的大小主要取决于锅炉容量的大小、相对表面积的大小和外壁温度与周围空气温度差。

外壁相对面积越大，外壁温度与周围空气温度差越大，向周围环境的散热是也越大，需排除的预
热也就越多。

消除余热空气量Vyr按下式计算：
Vyr= Vg*H2*k/(Ca*ρ*(tn-tw)) （m3/h）
式中：H2——燃气低热值（KJ/Nm3），取35800KJ/Nm3；k——散热系数，一般为1%；Ca——空气平均定压质量比热
（KJ/Kg•℃），一般取1.01 KJ/Kg•℃；ρ——空气平均密度（Kg/m3），一般取1.2 Kg/m3；tn——锅炉房内温度，一般取40℃；tw——大气温度，临沂冬季室外通风温度为-0.7℃。

Vyr= 304.6*2*35800*0.01/（1.01*1.2*（40-（-0.7）））=4421.3（m3/h）
由于（Vrs+Vyr）＞V1，最终计算得送风量为Vrs+Vyr=7363.7（m3/h）。

锅炉房排风量在计算时，需从锅炉不运行和运行两种情况进行讨论：1.锅炉不运行时，排风量等于V1，即6373.2 m3/h。

2.锅炉运行时，排风量等于Vyr，即4421.3
m3/h。

通过计算结果比较，锅炉不运行和运行两种情况的通风量相差不大，采用变速风机或设置两台风机不经济，因此，在设计时，考虑排风量在锅炉不运行和运行时均取6373.2m3/h，送风量取值为排风量加锅炉燃烧所需空气量，计算为9315.6 m3/h。

对于本次设计，地下锅炉房可以通过泄爆口自然通风，因此其通风系统设计如下：在裙房屋面设置排风机一台，采用防爆风机，平时排风，事故时兼做事故排风。

进风利用泄爆口的百叶，采用自然进风，根据计算的风量计算所需自然进风口尺寸。

由于本次设计中锅炉房仅作为空调热源在冬季运行使用，锅炉房内温度与冬季室外通风温度温差大，计算出的消除锅炉房预热所需通风量较小，因此与一般设计人员在设计锅炉房时不通过计算，直接沿用《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2003)中所列换气次数即10~15次/h计算的数值相差不大。

但是对于全年使用的锅炉房，由于锅炉房内温度与夏季室外通风温度温差很小，计算出的消除锅炉房预热所需通风量非常大，很可能造成锅炉房内运行环境不达标，因此建议锅炉房的通风量通过热平衡计算确定，以保证锅炉的正常运行。

参考文献[1]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012．北京：中国建筑工业出版社，2012
[2] 《建筑设计防火规范》GB50016-2006．北京：中国计划出版社，2006
[3]《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2009) ．北京：中国计划出版社，2009
[4]《全国民用建筑工程设计技术措施—暖通空调·动力》(2003) ．北京：中国建筑标准设计研究所，2003
[5]实用供热空调设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1993
[6] 《锅炉房设计规范》GB50041-2008．北京中国计划出版社，2008。