暖通空调——地下室诱导通风系统设计

1 停车库的通风量计算 1.1考虑因素通风量的确定和车库内许多因素有关。例如，停车库规定的停车数量、出入频率、车库内车辆行驶的平均时间及每辆车的CO排量、车库内容许CO浓度以及室外CO浓度。众所周知，停车场的换气量是按有害气体(一般以CO为准)稀释到容许浓度来决定的，同时也要符合当地法规的规定。 1.2 换气量的确定

1 停车库的通风量计算

1.1考虑因素

通风量的确定和车库内许多因素有关。例如，停车库规定的停车数量、出入频率、车库内车辆行驶的平均时间及每辆车的CO排量、车库内容许CO浓度以及室外CO浓度。

众所周知，停车场的换气量是按有害气体(一般以CO为准)稀释到容许浓度来决定的，同时也要符合当地法规的规定。

1.2 换气量的确定

车库的有害气体成分有CO、CO2、NO2、HCHO、Pb、SO2 等多种，但按劳动卫生法规，以稀释汽车排气中CO含量( 0.01- 0.1% )到容许浓度的新鲜空气倍率为最高，故通风量能满足CO的卫生标准时，其它有害物成分均在可容许范围内。停车库中CO 容许浓度规定为0.1以下(居住房间为0.001)。

1.3CO发生量的确定

小汽车CO发生量理论上为排气中CO含有率与总排气量之积，实际上因引擎的排气量、型式、负荷比例、运行状态而异，一般使用实测结果的平均值。

2 确定车库通风量的法规

对于此规定各国不尽相同，我国有关技术措施规定，换气量计算当无计算资料时, 可按排风不小于6次/时，送风不小于5次/时作设计依据。

3 地下停车库的通风装置设计

车库通风要求有全面均匀送风和全面均匀排风的机械通风装置，排气量应大于进气量，以便场内有一定的负压，防止场内空气流入与之相邻的房间。从理论上讲，排出的污染物不应通过人区，采用完全下部通风最有力，但在实际上，很难做到。

停车库风机一般风量较大，风压较小，故都采用轴流风机。风机运行时间长，全年不停，从节能考虑，应选择运行效率高的风机，我国在工程中也有采用混流风机代替轴流风机，此外，也可通过CO 浓度的监测来调节风量，以获得较好的经济效果。在排烟设计方面, 对于2000m ² 以上的停车库，应考虑有效的机械排烟措施。我国目前在设计中一般是利用排风系统的上部风口作为排烟风口。排烟时换气亦为6 次/h, 此时主要考虑避免由于汽油挥发引起的火灾或爆炸危险, 排烟口及排烟管的风速在火灾时可较日常通风的风速适当提高。

现行汽车库通风方法：

利用矩形风管进行完全混合式换气,排风排烟兼用一套风管系统。管内风速不大于10m/s,排风口均匀到位、间距2-3跨。

现行地下停车库中通风系统中的问题：

a.通风效率低：由于换气原理的限制通风有效度不大于50%。

b.建造成本高：排风排烟兼用系统，只能按平时排风工况设计风管截面，容许风速低，风管设备层占用往往到达500mm，建造成本高。

c.运行成本高：汽车库中负荷峰谷值差异较大，传统通风系统无法了解汽车尾气的产生时段和发生量，若想满足卫生标准，只有通过延长开启时间来解决，大大增加运行成本。

d.使用噪声高：传统通风系统送排风机基础噪声高，时常遭扰民投诉，许多物业是不敢开启地下停车库的通风设备。

4 诱导通风方式在地下车库中的应用

4.1 问题的提出

仅从计算上看，常规地下车库通风方式在CO 控制方面可以达到要求。但实际工程中常因气流短路使车库中CO 浓度高于卫生标准。这主要因为以下原因：

首先，完全混合式换气系统有着其先天的不足，主要因为车库层高要求十分严格，室内布置送、排风管系统与建筑结构矛盾较大，对于送回风口位置布置，设计人员十分被动。所以难以实现极佳的气流组织。

其次，因为在常规的系统中还忽略了一个概念，即呼吸地带CO浓度。由于排风出口风速衰减很快，没有能力抑制汽车尾气的升腾，所以此时CO会在送风风压和浓度差的共同作用下，从升腾后的位置开始向上、下排风口移动，而升腾后的位置正好接近人员的呼吸区，从而使在人的呼吸地带的CO浓度反而高于整个空间的平均CO 浓度。从送风口到排风口CO浓度逐步增加。从而使CO 浓度曲线沿程为锯齿状，使人员行经时经过区域的CO 浓度值反而大于整体平均值。

最后，对于停车库的CO负荷产生并非一个连续稳定的过程。而常规通风系统由于换气方式的限制，使之处理尖峰负荷的能力较弱，通常需很长时间才能把CO负荷处理掉。

综上所述，由于常规系统中的弊病使气流短路；换气不能达到如期效果。另外，还有几方面的问题较为突出：室内布置送风、排风低速风道系统与建筑结构矛盾较大，增加地下车库层高，增加土建投资；风管截面尺寸大，使车库有压迫感；运行费用较高。

为此，采用诱导通风系统来代替一般低速风管系统，便被视作解决这一问题的一种有效途径。

4.2 诱导通风系统的原理及特点:

诱导通风系统是利用高速喷出之少量气体来诱导及搅拌周围之大量空气，并带动至特定的目标方向。这个系统是由喷嘴、风机组成，对特殊环境或空间能发挥较常规通风系统更佳的效果。诱导通风系统在室内利用高速喷口送风，诱导周围空气，一方面稀释室内有害气体，一方面带动室内空气流动，沿着预设的空气流道行进，从而确保车库内的良好换气。这时，虽然进风和排风风机仍须采用，但其所需风压远比使用传统系统时为小。

汽车库诱导通风方法：

利用诱导风机进行置换（活塞）式换气，排烟独用一套风管系统。排烟管内风速不大于20m/s，车库内任意一点距排烟口不大于30m。

特点：

a.通风效率高：诱导通风系统的置换式换气无需混合，理论上具有100%的通风有效度。

b.占用层较小，建造成本低:专用排烟风管按规范风速可较排风排烟兼用风管提高一倍，风管截面只有兼用风管的1/2，设备层可节省150-200mm，建造成本大大减低。

诱导风机气流剖面：

控制策略：先稀释后排放。

4.3 诱导通风系统的性能

对于诱导通风系统，又称为活塞式换气系统，各只喷嘴诱导的系统，形成一面活塞式的气墙，向前推进，使其通风有效度理论上可达100%，通风换气比常规系统彻底的多。再有，利用对喷射角度的调整可使CO 随主气流位于地表面不通过人区，使呼吸地带的CO 浓度下降。系统CO浓度沿程曲线为向排风口上升的曲线，但即使CO 浓度在最高值处, 由于高浓度区位于地面，呼吸带CO 浓度亦低于常规通风系统。

另外，诱导通风系统具有较高的通风换气效率，其处理尖峰负荷的能力远远优于常规系统。通常，所需的时间仅为常规系统的一半。

诱导通风系统与常规通风系统相比不仅性能优越而且在许多方面都较常规通风系统更具优势。众所周知，为避免过大的土方开挖费用, 地下停车库的层高一般较低，并对暖通设计师常有管路设计空间的限制，使水管、电路的配合难度加大。无管诱导通风系统无需敷设风管，可在保持车库良好通风效果的前提下使车库层高减低400mm，大量节约土建费用，且避免了水力计算、风口风速核算等繁琐工作，大大提高设计工作的效率。

常规通风换气系统还有许多缺点，如泄漏量大，查补麻烦；设计弹性小，不适合负荷变化；全天候运行，耗电量大；为保证通畅，风管须定期清理；气流流线集中于送回风口，易出现死角；机房中有巨型弯头，消耗较大面积；施工费用高，周期长；风管截面大，车库犹如风管世界，外观极差。

从系统设置来讲，诱导通风系统代替了常规通风系统的送风管、排风管、各种风口阀门和为克服这些阻力的压头，从而大大减少了电耗，其耗电量仅为2w/m ² 。诱导通风系统结构简单，系统泄漏可能性小；其系统设计简单，变动弹性大，即使系统施工完毕，仍可视实际情况增减风量；由于无管诱导通风系统不使用风管，基本无需维护；其气流流线可根据建筑特征布置，可彻底消灭死角；诱导通风系统送回风机房面积较小，一般在一个防火分区内可根据车型不同可多规划1~ 2个车位，对业主及使用者都有好处；诱导通风系统施工费用低且周期短；其外观加以精心布置，甚至可以起到装饰的作用。

在诱导通风系统使用中，仍保留一条上排风管作为排烟管，此管路专用于排烟系统，所以风速可取20m/s，风口风速也可选用最高值，可缩小截面尺寸。

此排烟风机日常通风时停用, 可延长使用寿命。诱导通风系统的风机箱使用不燃烧材料，符合我国的停车库设计防火规范。

设计节点举例：

5 构造与布置

诱导通风系统布置时主要考虑以下因素：

设置主干线；防止气流短路；设置不同的喷射角度；车位的设置。

6 诱导通风的应用前景

诱导通风技术已有近二十年的历史，在国际上其在车库的使用中已相当广泛。尽管国外各生产厂家对其产品命名不同，但均为诱导通风系统。我国目前大量建造地下车库，设计上都存在送风方式的方案问题。诱导通风系统较常规系统可以节省大量土方开挖、电耗、日常维护(如. 清灰、补漏)等费用，并具更佳的通风效果，因此采用诱导式系统是解决这类矛盾的一种适当途径。