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机械设备设计运用3篇

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机械设备设计运用3篇

机械设备设计运用1

对于机械设备的系统设计以及制造实施过程而言,自动化手段应当被视为机械设计制造中的重要辅助工艺。近年来,机械设计与制造的工程规模正在趋向于全面实现扩大。但是不应当忽视,机械设备的传统设计制造工艺本身存在设备精确度以及设备尺寸参数的误差,那么将会阻碍机械设备系统的最大化使用效能发挥。为了促进机械设计与机械制造的工艺质量改进,技术人员目前要全面关注自动化技术的普及推广,充分展现出机械设计制造中的自动化工艺实践运用价值。

1自动化技术运用于机械设备设计与制造的必要性

1.1提升机械设备的设计制造质量

机械设备的设计制造整体质量目前需要得到明显的提升,机械系统设备的质量安全性能将会在根本上关系到机械制造的企业市场信誉,同时也决定了机械系统设备在操作使用中的安全性。自动化技术对于保证各项机械设计的参数准确性具有显著的意义,尤其是针对大规模的机械设备制造生产过程能够切实防止产生人工操作的误差。通过实施以上的分析,可见机械设备系统的质量提高优化要建立在引进自动化技术的支撑前提下。机械制造的企业人员对于全方位的机械自动化生产控制手段应当进行正确的操作实施,严格保障机械设备的质量性能达标。

1.2节约机械设备的设计制造成本

对于现阶段的机械制造生产企业来讲,机械制造企业能否体现出最佳的企业生产效益,直接取决于机械系统的设计制造过程成本。机械设备的设计制造工艺只有达到了更高层次的自动化程度,机械制造企业才能充分运用自动化的工艺技术方法来促进现有的机械系统制造成本降低,优化配置机械制造企业的现有资源。由此可见,自动化技术能够全面支持机械制造企业达到更加优良的综合效益指标,促进了企业机械制造的成本资源节约,提升了机械制造的企业整体竞争实力。

1.3优化机械设备的设计制造效率

现阶段的机械系统设备普遍具有体积庞大以及组成结构复杂的特征,决定了机械设备的设计制造全面实施过程应当达到更加良好的准确程度。大型机械设备的制造工艺流程较为复杂,机械制造的企业技术人员只有充分依靠企业自动化技术平台,才能明显促进机械设备系统的制造生产综合效率获得优化提高。机械制造的企业技术实施人员对于自动化的技术方法要准确进行掌握,全面提升机械系统的设计与制造生产效率。

2自动化技术在机械设备设计与制造中的运用实践要点

2.1机械设备的虚拟模型设计

近年来,虚拟仿真的机械设计模型技术手段已经被全面普及运用于机械制造领域。机械设计制造的工程技术人员在构建虚拟的立体化机械模型的基础上,应当能够准确观察到机械系统各个结构部位的组成特征,从而达到了精确设计机械系统各个部位结构参数的效果。虚拟化的机械设计仿真模型能够明显节约人工机械设计的成本,促进了机械设计全过程中的各个不同业务领域人员相互配合。由此可见,虚拟仿真的立体化模型应当被广泛运用于机械设计领域。例如,对于智能化的BIM机械设计模型而言,BIM的机械设备立体化模型能够准确反映出机械系统各个组成结构的基本特征,确保呈现更加直观与完整的机械设备内部组成结构。在此前提下,机械设计人员通过全面观察BIM的立体化机械设计方案,应当能够切实防止产生机械各个部位的设计缺陷误差。机械设计的技术人员对于BIM的立体化机械系统模型在进行构建过程中,关键就是要正确操作使用系统辅助软件,全面增进机械设计以及机械制造的工程技术人员衔接配合。图1为机械设计的立体化模型图。

2.2机械制造的数据信息共享

机械制造的具体实施步骤比较复杂烦琐,机械制造的生产技术人员如果缺少了有序的衔接互动,则不利于机械制造的产品质量得到保障。在自动化的企业管理平台支撑下,机械制造的企业技术人员能够实时共享机械制造的各项数据信息,及时纠正了存在误差的机械设计参数。由此可见,全面促进机械制造中的信息数据资源共享对于保障机械制造质量具有明显的必要性,上述的技术实践措施要得到机械设计制造的企业人员重视。机械制造企业对于企业数据库的网络信息化平台应当尽快促进建成,企业数据库的信息化机械制造管理平台能够达到全面采集与汇总机械制造数据的效果,有效促进了机械制造生产全面实施中的数据资源共享。机械制造的各个步骤工序应当达到更加紧密的融合程度,合理节约机械制造的系统运行成本,提升了机械制造的综合实践效率。企业技术人员对于机械制造的生产过程应当给予实时性的监测控制,确保将机械制造质量置于核心的考虑地位。

2.3集成化的机械制造生产

目前,由于受到机械设备的集成化生产发展趋势影响,导致了某些集成制造生产的大型机械设备存在质量缺陷,那么就会给机械系统的良好使用效能带来显著的负面影响。为了促进实现优化与改进,机械制造的企业技术人员应当着眼于全面控制集成化的机械设备系统生产过程。具有集成化特征的自动控制平台能够完整包含机械制造的各个关键工序,切实节约了机械系统的集成化制造生产资源。因此,机械制造企业目前对于集成化的系统制造工序应当进行必要的创新。具体在集成化的机械制造自动控制模式下,企业技术人员不必逐项完成机械制造的各个流程步骤。企业技术人员只要在自动控制的网络系统中输入了正确的机械设计参数,即可达到自动化的机械生产工艺控制效果。用于取代人工机械制造劳动过程的自动化工艺平台目前正在得到机械制造企业的普遍投产运用。机械制造中的集成化以及自动化控制平台将会达到更加显著的资源优化配置效益,有力地支撑了机械制造产业的发展规模扩大。机械制造的企业质量管理工作应当集中于全面展开机械制造的产品性能测试,从而做到了及时辨别与查找机械产品的现有质量缺陷。质量管理工作要全面贯穿于机械制造的整个生产过程,机械制造企业应当切实保障机械产品满足最基本的使用性能要求,促进机械制造的综合产能效益优化提高。

2.4机械产品的质量检测

机械制造产品不能缺少机械质量检测的工艺技术支撑,机械制造与机械设计的产品应当通过专业化的严格产品检测,才能保证机械设计与制造产品符合最基本的质量安全达标要求。在此前提下,企业技术人员应当按照专业化的机械产品检测技术指标,确保做到全面检测机械制造系统现有的质量缺陷因素。自动化的机械设备质量检测手段应当得到更大范围的普及推广,有效确保经过全面检测后的机械制造产品达到优良的质量效益标准,防止机械系统在运行使用中发生重大性的质量事故。机械设计与机械制造中的自动化检测方法不仅适用于机械制造产品,同时也要全面适用于测试机械制造的生产线功能,结合自动化手段来延长机械生产线的使用寿命。在某些情况下,机械制造的生产线经过反复的长期磨损使用,就会比较容易形成机械设备的生产线质量安全隐患。因此,机械制造的企业负责人员应当全面着眼于定期检测企业的自动化生产线,严格确保机械设备系统的良好使用效能,降低机械设备的使用故障产生概率。现阶段的机械制造企业人员需要具备更加优良的实践业务能力,充分运用自动化的信息技术手段来开展管理实践工作。机械制造的全面开展运行需要建立在基础设施作为保障的前提下,那么机械制造企业务必确保企业现有的基础设施体系达到更加健全的程度。机械制造企业的管理人员目前针对企业基础设施应当给予必要的定期更新,确保机械制造企业能投入相应的经费资源用于巩固企业基础设施设备。机械制造企业对于自动化的企业生产设施应当积极进行普及运用,督促机械制造的技术人员不断提升专业能力,巩固机械制造企业的优良竞争实力。企业质量管理的重要实践工作应当融入贯穿于机械制造生产过程,旨在促进机械制造的企业资源得到最优化的配置使用,严格防范机械制造中的质量漏洞与缺陷后果。机械制造的企业质量管理应当重点涉及产品制造环节、产品检测环节以及产品使用环节,运用全方位的机械制造质量控制监督措施来保障产品的良好质量。

3自动化技术运用于机械设备设计与制造的未来发展趋势

在自动化的工艺技术未来发展中,对于机械设备系统全面展开合理设计完善的重要实践思路就是调整各项机械设计的参数,结合智能化的机械设计工艺控制平台准确把握机械各个系统部位的参数误差。智能化的自动监控平台应当得到更大限度的投入运行使用,旨在全面促进机械设备的传统制造工艺得到提高优化,保证了机械制造生产企业能节约更多的成本资源。同时,机械设计制造的企业技术人员在未来发展中应当具备更加优良的实践业务素养,运用立体化与智能化的机械设计模型来辅助完成机械制造生产过程。企业技术人员针对机械零部件应当给予规范化的制造生产,遵守机械制造企业现有的管理规范制度。机械制造领域的现有技术方法手段整体上表现为滞后性,决定了机械制造企业亟待促进实现综合性的技术手段更新。信息化的机械制造技术手段客观上可以促进机械生产企业达到更优的综合实践效益指标,并且还能实现针对机械制造总体成本的节约效果。机械制造的企业人员针对现有的专业技术手段应当给予尽快的创新优化。机械制造的企业技术人员需要接受专门性的信息化业务培训,旨在锻炼机械制造的企业人员形成更好的信息化与自动化业务素质。机械制造的企业人员为了追求优良的企业经济利润,则会导致产生忽视机械产品安全质量的倾向。机械制造的企业人员要具备优良的职业道德以及专业技术能力,严格确保机械生产与制造的整个实施流程满足标准化的基本要求。例如,棒材轧钢的机械设备现有设计工艺应当得到合理的改进优化。对于车床表面部位的齿条形状应当进行对齐处理,确保限定于0.5mm的齿轮外观尺寸误差以及2mm的轧钢全线精度误差范围。对于齿条在进行自动化的插装过程中,关键应当在于准确对接各个结构部位的钢管与齿条,齿条插装的焊接总数应当保证控制在18个左右,最多不要超出20个。冷床齿条的棒材轧钢机械系统应当得到优化设计,确保自动化的工艺方法能够全面融入机械设备的设计制造全过程。

4结语

经过分析可见,机械设备的设计制造开展实施过程要建立在自动化的技术平台支撑前提下。在目前的现状下,各种类型的机械设备设计制造传统实施方法正在产生显著的转变。机械设计中的传统工艺方法只有得到了合理的创新,机械设计与制造中的数据信息才能得到更大范围的共享。具体在机械设计与机械制造的实践转型过程中,关键性的工艺完善思路应当集中体现在机械设计的系统参数优化,以及严格控制机械设备系统的设计制造误差。

作者:唐德佳 赵晓明 单位:中海油能源发展股份有限公司采办共享中心 中海油天津化工研究设计院有限公司

机械设备设计运用2

农业机械是农业生产和加工过程中的设备,提升农机设计制造水平是实现农业现代化的必由路径,其对提升农业生产效率和加快农业经济发展有着较大的促进作用。目前,自动化技术的不断发展为农机设计制造水平的提升提供了坚实的支撑,相关研究人员应加强对自动化技术的研究,并将其合理应用在农机设计和制造中,提升农机的功能性和实用性,不断推动农业机械化发展。
1农机设计制造中自动化技术的优势

农业机械设计制造过程中,使用自动化技术能够提升设备的实际使用效果,具体操作应用较为简单,智能化农机设备解放了人力,降低了生产成本,提高了作业效果,整体优势较为明显。1)农业机械自动化使用时,不再需要以人力的方式作业,降低了农民的劳动强度,有效提高了农业生产效率。2)农业机械自动化技术的应用能够有效推动农业发展,在自动化技术的帮助下,农机设计水平不断提升,并向着智能化、集约化、高效化方向发展,促进了我国农业经济的发展。3)农业机械自动化技术能够实现农民增产增收[1]。农机自动作业效率更高,同时能够保持均匀的作业状态,使种植、管理以及收获过程保持较高质量,有效提高了种植业的产量和质量,减少了劳动成本,进而实现增产增收。

2农业机械自动化发展现状

受农机自动化技术优势的积极影响,我国对农机自动化设计制造的重视程度不断加强。目前,在收割机、插秧机、农药播撒机等方面的研究和应用较为广泛,农民逐渐认识到农业机械自动化设备的应用优势,并主动去了解和购买相关设备。同时,国家为促进“三农”发展,出台了相应的农机购置补贴政策,极大地助推了农业机械化发展。但在实际发展过程中,仍存在一定的不足之处,不同区域自动化农机设备的研究与应用存在明显差异,部分经济水平较低的区域,相关农机设备的使用仍然较少,并且缺乏相关的研究和推广。此外,我国农机自动化技术的发展水平与国际水平相比,仍有着较大的提升空间。

3农业机械设计制造中自动化技术的应用现状

3.1自动化技术水平较低

当前,我国自动化技术正处于快速发展阶段,随着国家对高科技技术研发的重视,我国自动化技术水平与发达国家的差距正逐渐缩小[2]。但在实际应用过程中,相比其他行业,自动化技术在农业机械设计制造中的投入较少。在农业机械设计制造过程中,过度模仿国外农业机械设备的功能特点,忽视设备在国内的适用性和生产成本,导致农机研发和制造成本较高,农民无法负担,农业生产自动化水平也难以提升,产品质量问题频发,阻碍了农业机械化发展。

3.2缺乏创新研发能力

农业机械设计制造在融合自动化技术时,应结合农业生产加工需求创新研发农机设备。目前,农业机械设计中存在创新力度不足的情况,大部分研究人员选择模仿复制国外先进设备,国内原创自动化农机设备尤其是高端农机设备相对较少,且质量水平不足,无法满足实际农业生产需求。正因如此,自动化技术中的智能系统及虚拟技术无法与农业机械实现有机融合,使得农机设备的实际应用效果不甚理想,并且缺乏竞争力。

3.3柔性自动化应用不足

柔性自动化技术是一种新型的机电一体化技术,可以通过可变编程提高系统控制能力,使设备的灵活性更高。在农业机械设计制造过程中,对柔性自动化技术的需求较高,但在实际应用过程中,农业机械设备对柔性自动化技术的应用相对较少,并且使用较为单一。一般在设备制造时会使用数控机床等设备进行加工,但在农机上的应用并不明显,这对农业机械技术的发展产生了一定的制约。

3.4信息集成设计不理想

信息集成系统是一种对分散信息整合协调的系统,在实际应用过程中,能够更好地分析当前农机的状态,并采取恰当的应对方式。该理念在农业机械设计中具有较强的适用性,但在具体实施过程中,硬件系统集成效果不理想,使软件无法顺利渗透,影响系统的控制效果和功能特点,需要进一步加大研发应用力度。

4农机设计制造中自动化技术应用的路径

4.1加强自动化技术与农机设计制造的融合

在农业机械生产设计制造过程中,相关人员应根据实际需求结合不同自动化技术,形成核心技术,并加强技术的安全保障。在自动化控制系统设计中,应积极采取核心技术构建以农田为基础的物联网体系,使用卫星定位系统加强对农田环境作业过程和实际效果的监督和管理[3]。在物联网技术实施过程中,需要在农田区域范围内构建局域网,并将其与自动化系统进行结合,利用物联网技术识别农田应用现状和农田内设备的运行路线,从而提高设备的使用效率。在农业机械设备设计制造过程中,应根据设备类型和具体作业内容,模拟农机的运行轨迹,并根据实际的操作方式实现自动化控制设备。以农田犁具的自动化设计为例,在犁具上安装自动化控制系统,能够感知农田环境,同时通过下发指令,能够控制犁具的实际操作,如升臂、拉杆、下沉等,控制犁具的提升、下放以及转弯等操作。在设备自动化控制系统编程时,需要设置明确的信息识别和处理系统,有效处理采集到的农田信息,识别农机的角度控制情况以及设备与地面的距离,使农机自动化控制系统能够有效完成耕地作业。如在深松耕地时,需要识别当前环境情况,系统可以自动计算深松铲尖与地面的距离以及拉杆与地面的角度变化情况,根据相应的计算方式,得到控制点与地面的距离,以便控制点以自身为原点调整深松铲,确保深松的深度符合实际作业要求。在不同农田环境中,由于可能存在地面障碍物或地面坡度等情况,需要在计算控制点与地面距离的基础上,计算较低变化情况,以便更好地控制农机,使其按照标准方式运行,提高实际的耕地质量。

4.2借助虚拟技术及智能技术

借助虚拟技术及智能技术模拟复杂地形地势结构的农田,有效控制农机运行情况,避免出现运行故障。在农机运行过程中,合理规划路径不仅能够提高设备生产效率,同时能够降低运行成本。因此,在农业机械设备中结合虚拟技术和智能技术,可以优化和调整自动化控制系统。智能农机在设计时,要求农机在无人干预情况下能够在野外完成农田作业,其主要系统结构包括控制系统、感知系统以及硬件系统。其中,感知系统能够智能识别环境情况,并在控制系统中进行环境建模,模拟外界环境,构建地图信息,指引设备顺利移动[4]。以农田作业路径规划为例进行分析,农机自动化系统控制传感器可以收集农田作业区域的环境数据,并构建农田地图信息,通过全覆盖式信息收集,构建虚拟农田环境,智能农机能够结合整个农田环境明确作业区域和障碍物,同时根据实际的作业类型,如种植、采收等操作,调整运行路径,避免出现遗漏或重复率过大等情况。自动化系统设计过程中,应根据农田环境的具体情况合理构建虚拟仿真地图,在简单农田环境中,由于此类环境较为理想,田地面积较大且无障碍物,整体路径规划可直接根据设备作业效率进行计算。但在对复杂农田环境进行分析时,由于该类型农田面积较小,并且存在一定障碍物,如农田边界或中间区域等[5],系统应模拟分析设备是否能够通过,智能控制不同操作指令下的应对方式,如在规划路径前判断障碍物数量,并根据实际作业要求合理规划整体运行路径,以充分提升农机作业效率[6]。

4.3提升农机柔性自动化设计

在农业机械设计制造过程中,应注重柔性自动化技术的渗透作用,通过柔性设计,提高系统灵活性,提升其在农业生产过程中的实际应用效果。如果柔性化应用不足,将会直接影响设备的控制效果,容易对农作物造成损害,严重影响农民的生产效益。以玉米摘穗机为例,目前鲜食玉米逐渐受到消费者的喜爱,越来越多的农民选择种植鲜食玉米。但在玉米收获时,由于该阶段玉米较为幼嫩,容易受到损伤而影响玉米品质。因此,为降低该阶段玉米采摘难度,应在传统机械设备的基础上增加柔性自动化技术,使农业机械在运行中能够保持柔性低损的状态[7]。在具体设计过程中,一方面应减少玉米与机械设备之间的碰撞;另一方面应避免直接切断玉米植株而导致含杂率增加。同时,在采摘完成后的传输过程中应保持无损运输。基于此,玉米摘穗农机的设计可以融合柔性自动化设计理念,在设备中安装动态扭矩传感器和过载保护装置,设置控制器识别传感器和电动机运行情况,结合实际的玉米收割过程,自动识别玉米果穗,并设置摘穗板,玉米进入该范围后,控制板面滑切装置拉动玉米茎秆并切割,使玉米果穗顺利与茎秆分离,随后使其随着运输通道进入到储存空间,实现无损运输。在该过程中,为提高玉米茎秆拉动效果,避免出现抓取失败的情况,应加强对滑切式拉茎辊的设计和调整。在完善采摘结构后,应构建柔性运输装置,避免玉米在运输过程中出现碰撞损坏,从而影响玉米采摘质量。因此,可以在玉米摘穗农机上构建环形柔性拨穗带,实现对玉米的柔性夹喂,有效避免对玉米的二次损伤[8],提高玉米采摘收割效果。

4.4基于农业机械构建信息集成化系统

在农业生产过程中,基于农业自动化生产构建信息集成系统,能够增强农业机械的作业效果,可以利用信息化集成系统构建图像采集技术,并将其与传感器和自动控制系统结合,在图像采集后自动识别,根据农作物的实际情况,智能判断下一步作业内容[9]。以玉米收割为例,将图像采集软件搭载到摄像机相关设备上,将其安装在农业机械设备前方,以便有效获取设备运行时前方的具体信息。在摄像机采集到玉米植株的图像后,将图像上传到控制系统中,通过自动化系统控制设备移动切割和采集工具,判断距离变化情况控制设备开关,在设备接触到玉米时顺利启动,完成玉米的收割工作。在该系统中,需要对自动化控制系统进行PLC编程和设计,具体应在玉米收割前设置并检查程序运行情况,确保系统正常运行,同时使设备的运行较为稳定;在玉米收割过程中实施环境监测,了解设备在农田范围内的实际运行路线,控制玉米与设备之间的距离保持在45cm左右,根据距离变化,系统自动控制设备的运行速度和作业状态,以便提高整体的收割效果[10]。农业机械设备中,自动化技术在液压传动系统中的应用同样较为广泛,在农业机械设计制造过程中,可借助信息集成系统,判断当前的作业情况,自动调整液压传动系统的运行情况,根据不同的液压作业情况调整设备转速,确保符合不同地理条件的作业需求,同时降低并缓解液压泵使用压力。

5结语

综上所述,在现代化发展背景下,为进一步加快农村农业的发展,提升农民经济收入水平,应加强对农业机械自动化技术的研究,在农业机械设备中结合不同的高新科技,积极融合智能化系统,提升农机的功能性和实用性。同时,不断创新与中国农业实际发展情况更为契合的农业机械设备,提高农业生产效率,降低农业生产成本,加快农业农村现代化,进一步促进农业农村的快速发展。

作者:任栋 单位:太原工业学院

机械设备设计运用3

0引言

据公安部统计,截至2022年3月底,全国机动车保有量达4.02亿辆,其中汽车3.07亿辆。随之而来的就是停车需求大、停车泊位缺口严重。特别是对于地处城市核心区域,周边建筑开发密度高、可利用土地资源稀缺,规划控制性指标要求高,向上拓展空间的可能较小。因此,为高效集约利用城市地下空间,汽车库的发展也在传统的地下室汽车库单层停车、双层立体停车基础上,演变出一种智能机械停车库,其演变对比关系如图1所示。传统的单层停车、双层立体停车是由车主把汽车驾驶至车位附近自行停泊,本文所述的智能机械停车库主要指地下或地上的全自动机动车库,车库内无车道,通过全自动机械设备存取车辆,常用的停车设备有井筒式竖直升降类、巷道堆垛类、平面移动类等3种类型。因此,其建筑空间特征也与传统的汽车库不同,同时目前全国标准针对此类智能机械停车库的消防排烟及平时通风系统的内容不够全面、完善且针对性不足,因此本文结合其现实场景及相关规范进行分析探讨。

1现有标准规范的相关要求

由于智能机械停车库在广义范畴仍属于汽车库,因此在无相关地方文件规定时仍可执行GB50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中的相关要求,在有地方文件规定时,比如《浙江省地下独立式智能机械停车库建设技术指南》(试行)(下文简称《指南》),详见下文分析。下面将分析对比GB50067—2014与《指南》的不同。

1.1国家标准

目前在工程设计时,暖通专业的防烟排烟设计的现行规范主要为GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018版)和GB51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》,其中GB51251—2017第4.2.4条规定,汽车库防烟分区的划分及其排烟量应符合GB50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》的相关规定。根据GB50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第2.0.1条给出汽车库的定义为用于停放由内燃机驱动且无轨道的客车、货车、工程车等汽车的建筑物[1],根据此条表述,智能机械停车库仍可属于该汽车库范畴,因此当无地方规定且无其他细化的专业规范规定时,可按照GB50067—2014执行。根据GB50067—2014第8.2.5条规定,设置机械排烟时,防烟分区的建筑面积不宜大于2000m2且防烟分区不应跨越防火分区。汽车库、修车库内每个防烟分区排烟风机排烟量不小于表1规定。对于排风计算,GB50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第6.3.8条规定,送排风量宜采用稀释浓度法计算,对于单层停放的汽车库可采用换气次数法计算,并应取两者较大值[2],送风量宜为排风量的80%~90%。此处值得注意的是,根据GB50736—2012正文及条文解释对排风量计算的相关表述,对于单层停放的汽车库可采用换气次数法,其他的宜采用稀释浓度法,稀释浓度法的本质是考虑汽车在进入车库后启停阶段的CO排放量,但是此类智能机械停车库一般是在首层的停车室内完成存车及取车阶段启停,该过程与传统汽车库在车库内完成启停不同,从该角度可发现稀释浓度法对于本文所述的智能机械停车库并不适用。目前规范标准缺少对此类智能机械停车库的排风量计算方法的规定。

1.2地方指南

目前,国内各省份专门出台针对智能机械停车库的地方不多,此处以《指南》为例进行分析对比。《指南》第3.7节规定:停车库应设置独立的送排风系统,通风换气次数宜按不少于6h-1计算;停车库设置事故通风系统时,事故通风量应按换气次数不小于12h-1计算,同时还应设置机械送风系统,其送风量不宜小于排风量的80%。送风系统的送风口和排风系统的回风口位置应根据灭火气体的密度合理设计。停车库设置机械排烟系统时,排烟量应满足GB50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计规范》的相关要求,且不少于6h-1;对于深度大于9m的车库应适当加大排烟量;排烟口应设于车库顶部,距防烟分区内最远点的水平距离不应大于30m;同时还应设置机械补风系统,补风量不宜小于排烟量的50%。补风口应设于车库的下部,以避免气流短路。停车库内应设置CO2、CO的监测装置。库内空气中的有害气体含量应符合GBZ2.1—2019《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》的规定。其中,第3.8.7条规定停车库内应设置CO2、CO浓度监测和报警装置,并应设置与通风设施联动的装置。

2案例及分析

2.1排烟计算分析

浙江某办公建筑地下室配建的智能机械停车库平面如图2所示,面积约1000m2,共4层,高度约10.87m,剖面如图3所示,设置喷淋灭火系统。根据GB50067—2014中层高插值计算排烟量为40500m3/h;根据技术指南换气次数6h-1计算排烟量为65220m3/h,取最大值为65220m3/h。对于浙江省内项目,需同时执行GB50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)和《指南》,并取两者中的最大值。对于其他无地方规定的省份,原则上按照GB50067—2014计算即可。实际工程中此类智能机械停车库常为多层布置,空间高度大都大于9m,根据GB50067—2014规定,9m以上的车库排烟量均可取值40500m3/h。而此类车库多建于地下,由于埋深较深,因此对平时通风也有较高要求,因此可取GB50016—2014及《指南》计算的最大值,保证在满足规范规定的同时,可兼顾安全性及可靠性。

2.2补风方式分析及探讨

《指南》第3.7节规定:停车库设置机械排烟系统时,排烟量应满足GB50067—2014的相关要求,且换气次数不少于6h-1;对于深度大于9m的车库应适当加大排烟量;排烟口应设于车库顶部,距防烟分区内最远点的水平距离不应大于30m;同时还应设置机械补风系统,补风量不宜小于排烟量的50%。根据此规定,当智能机械停车库设置机械排烟时,应设置机械补风系统。根据GB51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》中第4.5.3条补风系统可采用疏散外门、手动或自动可开启外窗等自然进风方式及机械送风方式[3];自然补风口风速不宜大于3m/s;补风口应设在储烟仓下沿以下;补风口与排烟口水平距离不应小于5m。《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南》(2020版)第7.1.12条规定,补风系统的室外进风口不应高于机械排烟风机的出风口,两者水平距离不应小于10m,或竖直距离不应小于3m。根据上述规定可知,消防排烟系统采用机械排烟时,补风系统采用机械补风及自然补风均可。而《指南》第3.7节规定,停车库设置机械排烟系统时同时还应设置机械补风系统,否定了自然补风的可行性。笔者猜测此规定应该是考虑到地下室埋深较深时通风状况不良,设置自然补风井道不够稳定可靠,因此要求设置机械补风系统,该规定对于大部分设置在地下的埋深较深的车库具有重要指导意义。但是,工程实际中有很多种可能性,笔者曾遇到过一个智能机械停车库,其大部分位于地上,且地上地下为不同防火分区,如图4所示。该车库的地上部分因考虑到与周边建筑物的防火间距控制无法做到敞开汽车库的设置要求,因此需设置机械排烟设施。该车库可在满足上述所有条件下直接在外墙设置补风百叶,采用自然补风既降低了成本,同时也是一种可靠的系统形式。但是根据《指南》的要求,因为设置了机械排烟设施仍必须设置机械补风设施,因此该条规定的表述合理性有待相关专家进一步探讨。

3结论

1)GB50736—2012中对汽车库排风计算规定,对于单层停放的汽车库可采用换气次数法,其他的宜采用稀释浓度法。稀释浓度法的本质是考虑汽车在进入车库后的启停阶段的CO排放量,但是此类智能机械停车库一般是在首层的停车室内完成存车及取车阶段的启停,该过程有别于传统汽车库在车库内完成。因此从该角度出发,稀释浓度法对于本文所述的智能机械停车库并不适用,目前缺少此类智能机械停车库的排风系统计算方法的相关规范标准。2)对于没有关于智能机械停车库地方规定的省份,可结合国家标准GB50067—2014中表8.2.5的规定,同时考虑换气次数6h-1,可保证在满足规范规定的同时,兼顾安全性及可靠性。3)智能机械停车库的地方性规定制定时,不仅要考虑车库全部设置在地下室区域的场景,还要能够考虑到设置在地上的情形,以进一步探讨设置在地上时自然补风方式选择的可行性及合理性。

参考文献:

[1]上海市公安消防总队.汽车库、修车库、停车场设计防火规范:GB50076—2014[S].北京:中国计划出版社,2014.

[2]中国建筑科学研究院.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范:GB50736—2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3]公安部四川消防研究所.建筑防烟排烟系统技术标准:GB51251—2017[S].北京:中国计划出版社,2017.

作者:刘可以 单位:浙江通和建筑设计有限公司