地下车库通风设计探讨_secret.docVIP

地下车库通风设计探讨 本文介绍了地下车库通风量的计算方法和气流的组织形式。通过对混合气体密度的计算和汇流的分析，指出了常规通风设计的不足，建议全部采用上部排风。为了节约能源，走可持续发展的道路。应尽可能利用变频调速控制技术。 关键字：气流组织 自动控制 汇流 诱导通风 　　0 引言 　　汽车是社会的主要交通和运输工具之一，是社会现代化程度的一个标志。随着人们生活水平的不断提高，汽车的使用已经打破单位公车的限制，逐渐步入了私人领域。随之而来，地下车库的修建已成必然。在车库中，如何去营造一个健康卫生的空调环境，合理的通风设计便起到了关键的作用。 　　1 通风量的确定 　　地下车库通风量的确定方法有很多种，但目前使用最多的有如下三种[1]： 　　1.1 换气次数法 　　由车库容积的倍数来估算通风量，在我国《民用建筑采暖通风设计技术措施》第4.26条规定[2]：如无计算资料，可参考换气次数估算，一般排风量不小于6次/h，送风量不小于5次/h ;夜间或备用电源时，允许减低为3次/h。 　　1.2 单位面积换气量指标法： 　　由车库建筑面积乘以指标来估算通风量，且各国指标不同[3]，如见表1所示。 　　1.3 稀释浓度法 　　是按将有害物浓度稀释到国家室内卫生标准所需的全面通风换气量来确定[4]。汽车尾气的有害物主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CH)、氮氧化合物(NO)，由哪一种有害物来确定通风量?通过实验[5](表2)分析得出将汽车排出的CO稀释到容许浓度时，NOx和CmHn远远低于它们相应的允许浓度。也就是说，只要保证CO浓度排放达标，其他有害物即使有一些分布不均匀，也有足够的安全倍数保证将其通过排风带走;所以如表2都是以CO为标准来进行考虑的。由全面通风换气量计算公式： 　　式中 L——全面通风换气量，m3/h; 　　G——车库内CO排放量， mg/h; 　　Cn——车库内空气中CO允许浓度，一般取 200mg/m3 ; 　　Co——送风空气中CO浓度，可测定，居住区取1mg/ m3。 　　车库内CO排放量Ga计算比较复杂，参照有关资料可按单位面积汽车排放的CO量计算。 　　式中 Ga——单位面积汽车排放的CO量，mg/h.m2; 　　A——单位面积车位数，A=1/70; 　　B——汽车出入频率，m， 　　C——汽车在车库内的平均运行时间，h， 　　D——汽车单位时间内CO排放量，mg/h。 　　2 车库气流组织形式 　　车库的气流组织在整个设计中起到了十分重要的作用，如果设计不合理就容易产生短路，造成死角，有害物浓度得不到有效稀释。目前在这方面存在较大的争议，焦点集中在排风方式上。 　　2.1 《采暖通风与空气调节设计规范》 　　由第5.3.11条第2款可知，他们认为：汽车排出的一些有害物比空气轻，另一些有害物比空气重，所以排风口在车库的上部和下部均应布置，且宜从上部排出风量的1/3，而从下部排出2/3，它是一个传统的设计方法。 　　2.2 《美国工业通风手册》 　　对上面的形式持不同的看法,认为：有害气体实际上是混合在空气之中并随着空气流动，并不存在由于自身密度的作用而明显地向下或向上的运动。这种观点考虑到了有害物气体的允许浓度，并通过模拟计算得出混合气体的有效相对空气密度为1.05。很明显两者密度基本相当，而单由密度带来的影响将会很小。 　　我们也可用流体力学去分析，把排风口的气流流动看作汇流，如图1所示。汇流的规律性是距汇点不同距离的各等速球面上流量相等，所以随着离开汇点距离的增大，流速呈二次方衰减。通过公式可以算出在距回风口1m处，回风速度在0.1m/s[6]左右。基本起不到抽吸作用，真正的作用是它的扰动。 　　2.3 诱导通风新技术 　　在以上两者的基础上，又结合理论的计算推出了诱导通风技术[7] [8] 。20世纪90年代后在美国、日本、欧洲、东南亚等国家得到普遍应用，并成为车库通风方式的首选。近几年才传入国内并得到广泛发展和应用。 　　2.3.1 射流诱导原理 　　直径为do的喷口，送风速度为Vo，在不受周围界面限制的空间内扩散，即形成自由射流。气流为等温自由射流。由于射流边界与周围介质间的紊流动量交换，周围空气被不断被卷入，射流不断扩大，因而射流断面的速度场从射流中心开始逐渐向边界层衰减，并沿射程不断变化。结果流量沿程增加，射流直径加大。但是，在各断面上的总动量保持不变。 2.3.2 诱导风量 　　导流风机机组射流轴心速度[9]可以用下式计算： 　　式中 x——射程，m; 　　Ux——x处轴心速度,m/s; 　　do——风口直径，m; 　　诱导风量由动量守恒定律： 　　式中 MO——空气在O处的动量，kg·m/s2; 　　MX——空气在x处的动量，kg·m/s2; 　　QO