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【摘 要】地下车库空气质量的品质是和车库通风系统的运行效率息息相关的,通风系统的选择对车库的空间和建设成本也是有直接影响的,本文通过对传统车库通风方式和诱导通风方式进行比较,并对地下车库诱导通风系统的布置原则和运行方式加以总结,希望可以更好的帮助设计人员对车库通风方式进行选择。
【关键词】地下车库;诱导通风;诱导风机
Induced ventilation systems in underground garage
Qin Hao-jie
(Xinjiang Triumph Building Materials Design Institute (Limited) Urumqi Xinjiang 830000)
【Abstract】Quality underground garage air quality and operational efficiency is closely related to the garage ventilation system, the choice of the ventilation system is also a direct impact on the garage space and construction costs, the paper and the traditional garage ventilation induced by comparing ventilation, and underground garage inducing layout principles and operation mode of the ventilation system to summarize, I hope you can better help designers select garage ventilation.
【Key words】Underground garage;Induced ventilation;Induced fan
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,城市汽车数量呈爆炸式增长,使停车难这一问题在城市中显的尤为突出。地下车库以其面积大、节约建筑用地、管理集中等优势而越来越受到业主的青睐。由于地下车库内部结构复杂,普遍存在通风不良的现象,高密度的车位和频繁的车辆进出,易积聚油蒸汽而引发火灾或爆炸,还会使车辆发动机启动、运转时产生的一氧化碳等有毒废气超标,影响车库内人员的健康。因此,从某种意义上讲,地下车库有无良好的机械通风,是预防火灾和人员中毒的重要条件。传统的地下车库通风系统是采用送风机通过送风管道将室外新风送入汽车库,汽车库废气通过排风管道由排风机送出室外。面积较大的地下车库风管会比较长,而且由于一般是排风、排烟系统合用风管,风道尺寸必须按排烟系统计算,风管厚度一般在400mm左右,还要考虑与给排水管道,消防、喷淋管道、供热管道、电缆桥架的交叉,直接影响了汽车库的高度和施工难度,造成建设成本的增加,并且传统通风方式受风口风速和风口布置的限制,造成了风口附近气流流速较快,而两个风口中间的部位和部分角落,空气流动较慢甚至不动,致使局部位置汽车废气不可避免的滞留在车库内。而诱导通风系统的出现则有效解决了上述这些问题。
1. 诱导通风系统的组成及原理
诱导通风系统由送风机(亦可采用自然进风)、诱导风机机组、排风机、控制设备四部分组成。通过在室内合理布置多台诱导风机,其喷嘴产生的定向高速气流,带动周围静止的空气形成满足一定风速要求的具有一定有效射程和覆盖宽度的“气墙”,从而诱导送风机从室外引进的新鲜空气在无传统风管的条件下按照一定的气流方向组织流场并将废气送达排风机处,通过排风机排出室外。
2. 诱导通风系统的特点
2.1 节省空间,减少土建投资。
一般诱导风机箱体仅250mm高,在梁间布置,直接吊挂于楼板下,可降低地下汽车库设计层高约0.5~0.6m,减少地下工程开挖费用和混凝土浇筑费用,使室内空间开阔,布局简洁美观。
2.2 施工简单。
诱导风机体积小,重量轻,无需接管;安装形式多样,纵吊、横吊、壁挂式均可;单相220V电源,配线简易。
2.3 管理方便,节省运行费用。
由于无管路阻力损失,送、排风风机所需风压低,使风机电机功率大幅下降。诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴,噪音较低,维修容易。
2.4 通风效果好。
诱导通风系统能够有效扰动周围空气,不易产生死角。当出现有害物滞留时,可随时方便地调整喷嘴方向,以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀,混合效果好,有害物经充分稀释后平均浓度低。即使送、排风风机停止运行,诱导风机单独运行也能使空气流动。
3. 地下车库诱导通风系统布置主要原则
3.1 以每个防火分区为一个诱导通风系统进行设计考量,在排风口与进风口之间利用诱导风机形成活塞式“气墙”进行排风。
3.2 设置主流场:一般将车库中的车道作为布置诱导风机的主流场,因为车道相对空旷,有利于气流的组织和形成稳定的活塞式“气墙”(如图1)。
3.3 设置辅流场:在车位上布置诱导通风风机与主流场风机形成一定夹角以形成辅助流场,这样可以将车位上产生的少量尾气聚拢到主流场上向前携带。(如图1)。
图1
3.4 防止气流短路:由于地下车库中送回风竖井的布置需综合考虑,所以有时送,排风口相距很近,这时就需要利用风机来虚拟分隔,设置流程,防止短路(如图2)。
图2
3.5 诱导风机纵向间距的确定:诱导风机纵向间距可按接力处风速(即一台风机末端风速)不小于0.5m/s考虑,因为低于此风速的风是没有能力保持运动方向和带走污染物质的,根据该原则,文献[3]实验确定,喷嘴风速为13.2m时,纵向间距为10m,喷嘴风速为15m时,纵向间距为11m,因此诱导风机的纵向间距应根据诱导风机出口风速的不同区别对应,不能一概而论。
3.6 诱导风机与前后障碍物的距离:根据文献[3]实验表明,诱导风机回风口距墙等障碍物的距离不应小于0.9m,诱导风机喷嘴与前方障碍物应大于2.0m。
图3
3.7 诱导风机喷嘴下倾角度的确定:诱导风机喷嘴的下倾角度对诱导通风效果有一定的影响,下倾角度太小,不足以对室内气流和污染物起到足够的扰动和推动作用,下倾角度太大,近地面处的风速过大会使人产生吹风感,而且易使地面尘埃飞扬,影响车库内环境,因此应根据喷嘴距地高度不同选择合理的下倾角度。诱导风机喷嘴下倾角度可按下列规则选取(见表1)。
3.8 死角的处理:对于车库死角部位,可以采用反向搅动,消除死角(如图3)。
4. 诱导通风系统的工作模式
(1)地下车库诱导通风系统可以在车库一个防火分区内按区域设置气体检测装置,并设定气体浓度值,当该防火分区内某个区域的气体浓度超过设定值时,则该超标区域的诱导风机将自动开机工作,以吹散废气,稀释整体浓度,直至该处废气浓度低于设定值后并工作一定时间后自动关机。此时其它区域的诱导风机及该防火分区的送、排风机不工作。但当设定时间内该区域废气浓度无法降至设定值以下,则该防火分区排风机处的智能控制器会自动启动排风机,并连锁带动该防火分区送风机及防火分区内的所有诱导风机共同工作,直至整体废气浓度低于设定值一定时间后自动关闭通风系统。但需要注意的是诱导通风系统的控制系统必须和车库的消防控制系统相关联,火灾发生时,必须关闭诱导通风系统,防止诱导通风系统成为火灾的帮凶,使火灾加大。
(2)综上所述,诱导通风系统是完全能够满足地下汽车库通风要求的,是一种比传统通风方式更加经济可行的系统。
参考文献
[1] 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)1998.
[2] 陆耀庆主编《使用供热空调设计手册》,中国建筑工业出版社 2008.
[3] 林国真,《地下车库无风管诱导通风系统的优化研究》,[硕士学位论文],天津:天津大学,2008.
【关键词】地下车库;诱导通风;诱导风机
Induced ventilation systems in underground garage
Qin Hao-jie
(Xinjiang Triumph Building Materials Design Institute (Limited) Urumqi Xinjiang 830000)
【Abstract】Quality underground garage air quality and operational efficiency is closely related to the garage ventilation system, the choice of the ventilation system is also a direct impact on the garage space and construction costs, the paper and the traditional garage ventilation induced by comparing ventilation, and underground garage inducing layout principles and operation mode of the ventilation system to summarize, I hope you can better help designers select garage ventilation.
【Key words】Underground garage;Induced ventilation;Induced fan
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,城市汽车数量呈爆炸式增长,使停车难这一问题在城市中显的尤为突出。地下车库以其面积大、节约建筑用地、管理集中等优势而越来越受到业主的青睐。由于地下车库内部结构复杂,普遍存在通风不良的现象,高密度的车位和频繁的车辆进出,易积聚油蒸汽而引发火灾或爆炸,还会使车辆发动机启动、运转时产生的一氧化碳等有毒废气超标,影响车库内人员的健康。因此,从某种意义上讲,地下车库有无良好的机械通风,是预防火灾和人员中毒的重要条件。传统的地下车库通风系统是采用送风机通过送风管道将室外新风送入汽车库,汽车库废气通过排风管道由排风机送出室外。面积较大的地下车库风管会比较长,而且由于一般是排风、排烟系统合用风管,风道尺寸必须按排烟系统计算,风管厚度一般在400mm左右,还要考虑与给排水管道,消防、喷淋管道、供热管道、电缆桥架的交叉,直接影响了汽车库的高度和施工难度,造成建设成本的增加,并且传统通风方式受风口风速和风口布置的限制,造成了风口附近气流流速较快,而两个风口中间的部位和部分角落,空气流动较慢甚至不动,致使局部位置汽车废气不可避免的滞留在车库内。而诱导通风系统的出现则有效解决了上述这些问题。
1. 诱导通风系统的组成及原理
诱导通风系统由送风机(亦可采用自然进风)、诱导风机机组、排风机、控制设备四部分组成。通过在室内合理布置多台诱导风机,其喷嘴产生的定向高速气流,带动周围静止的空气形成满足一定风速要求的具有一定有效射程和覆盖宽度的“气墙”,从而诱导送风机从室外引进的新鲜空气在无传统风管的条件下按照一定的气流方向组织流场并将废气送达排风机处,通过排风机排出室外。
2. 诱导通风系统的特点
2.1 节省空间,减少土建投资。
一般诱导风机箱体仅250mm高,在梁间布置,直接吊挂于楼板下,可降低地下汽车库设计层高约0.5~0.6m,减少地下工程开挖费用和混凝土浇筑费用,使室内空间开阔,布局简洁美观。
2.2 施工简单。
诱导风机体积小,重量轻,无需接管;安装形式多样,纵吊、横吊、壁挂式均可;单相220V电源,配线简易。
2.3 管理方便,节省运行费用。
由于无管路阻力损失,送、排风风机所需风压低,使风机电机功率大幅下降。诱导风机采用高效低噪音风机、消声箱和符合空气动力学特性曲线的高速喷嘴,噪音较低,维修容易。
2.4 通风效果好。
诱导通风系统能够有效扰动周围空气,不易产生死角。当出现有害物滞留时,可随时方便地调整喷嘴方向,以适应不同的建筑形式。室内空气分布均匀,混合效果好,有害物经充分稀释后平均浓度低。即使送、排风风机停止运行,诱导风机单独运行也能使空气流动。
3. 地下车库诱导通风系统布置主要原则
3.1 以每个防火分区为一个诱导通风系统进行设计考量,在排风口与进风口之间利用诱导风机形成活塞式“气墙”进行排风。
3.2 设置主流场:一般将车库中的车道作为布置诱导风机的主流场,因为车道相对空旷,有利于气流的组织和形成稳定的活塞式“气墙”(如图1)。
3.3 设置辅流场:在车位上布置诱导通风风机与主流场风机形成一定夹角以形成辅助流场,这样可以将车位上产生的少量尾气聚拢到主流场上向前携带。(如图1)。
图1
3.4 防止气流短路:由于地下车库中送回风竖井的布置需综合考虑,所以有时送,排风口相距很近,这时就需要利用风机来虚拟分隔,设置流程,防止短路(如图2)。
图2
3.5 诱导风机纵向间距的确定:诱导风机纵向间距可按接力处风速(即一台风机末端风速)不小于0.5m/s考虑,因为低于此风速的风是没有能力保持运动方向和带走污染物质的,根据该原则,文献[3]实验确定,喷嘴风速为13.2m时,纵向间距为10m,喷嘴风速为15m时,纵向间距为11m,因此诱导风机的纵向间距应根据诱导风机出口风速的不同区别对应,不能一概而论。
3.6 诱导风机与前后障碍物的距离:根据文献[3]实验表明,诱导风机回风口距墙等障碍物的距离不应小于0.9m,诱导风机喷嘴与前方障碍物应大于2.0m。
图3
3.7 诱导风机喷嘴下倾角度的确定:诱导风机喷嘴的下倾角度对诱导通风效果有一定的影响,下倾角度太小,不足以对室内气流和污染物起到足够的扰动和推动作用,下倾角度太大,近地面处的风速过大会使人产生吹风感,而且易使地面尘埃飞扬,影响车库内环境,因此应根据喷嘴距地高度不同选择合理的下倾角度。诱导风机喷嘴下倾角度可按下列规则选取(见表1)。
3.8 死角的处理:对于车库死角部位,可以采用反向搅动,消除死角(如图3)。
4. 诱导通风系统的工作模式
(1)地下车库诱导通风系统可以在车库一个防火分区内按区域设置气体检测装置,并设定气体浓度值,当该防火分区内某个区域的气体浓度超过设定值时,则该超标区域的诱导风机将自动开机工作,以吹散废气,稀释整体浓度,直至该处废气浓度低于设定值后并工作一定时间后自动关机。此时其它区域的诱导风机及该防火分区的送、排风机不工作。但当设定时间内该区域废气浓度无法降至设定值以下,则该防火分区排风机处的智能控制器会自动启动排风机,并连锁带动该防火分区送风机及防火分区内的所有诱导风机共同工作,直至整体废气浓度低于设定值一定时间后自动关闭通风系统。但需要注意的是诱导通风系统的控制系统必须和车库的消防控制系统相关联,火灾发生时,必须关闭诱导通风系统,防止诱导通风系统成为火灾的帮凶,使火灾加大。
(2)综上所述,诱导通风系统是完全能够满足地下汽车库通风要求的,是一种比传统通风方式更加经济可行的系统。
参考文献
[1] 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)1998.
[2] 陆耀庆主编《使用供热空调设计手册》,中国建筑工业出版社 2008.
[3] 林国真,《地下车库无风管诱导通风系统的优化研究》,[硕士学位论文],天津:天津大学,2008.