地下車庫CO濃度分布及排風(fēng)方式的實(shí)驗(yàn)研究

付 騰

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地下車庫CO濃度分布及排風(fēng)方式的實(shí)驗(yàn)研究

付 騰

（宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 宜賓 644003）

新規(guī)范針對地下車庫排風(fēng)宜全部上排還是上下同排沒有明確規(guī)定。以商業(yè)建筑地下車庫作為實(shí)驗(yàn)平臺，在排風(fēng)方式、汽車排氣口與排風(fēng)口是否對齊等情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在排風(fēng)口不同高度布置測量點(diǎn)，實(shí)測CO濃度和排風(fēng)口風(fēng)速。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇出最合理的排風(fēng)方式。

地下車庫；排風(fēng)；CO濃度；實(shí)驗(yàn)

0 引言

由于地下建筑的密封性，污染物不易擴(kuò)散，地下車庫必須設(shè)置機(jī)械通風(fēng)排煙系統(tǒng)。為了有效排除汽車尾氣，除了保證足夠通風(fēng)量以外，合理設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)施也是關(guān)鍵?！镀噹旖ㄖO(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ100-98規(guī)定：“地下汽車庫的排風(fēng)宜按室內(nèi)空間上、下兩部分設(shè)置，上部地帶按排出風(fēng)量的1/2～1/3計(jì)算，下部地帶按排出風(fēng)量的1/2～2/3計(jì) 算[1]。”。但是不少學(xué)者和工程技術(shù)人員對此規(guī)定提出質(zhì)疑，JGJ100-98廢止后，JGJ100-2015并未就地下車庫是采用全部上排風(fēng)還是上下同排做出明確規(guī)定[2]。那么哪種排風(fēng)方式更合理呢？目前，國內(nèi)對于地下車庫排風(fēng)方式的研究主要集中在軟件模擬或通過對混合氣體密度的計(jì)算和匯流進(jìn)行分析[3]。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)性研究很少。因此，筆者針對上下同排和上排風(fēng)這兩種排風(fēng)方式進(jìn)行分析比較，確定出最合適的排風(fēng)方式。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)說明

本實(shí)驗(yàn)以宜賓市敘府商場地下車庫為實(shí)驗(yàn)平臺，車庫處于繁華商業(yè)帶，層高3.65 m，建筑面積3918 m2，管道布置在上部，但排風(fēng)管道引至下部排風(fēng)，共有車位165個。

《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50736-2012新增條目明確說明：“將汽車排出的CO稀釋到容許濃度時，NOX、CmHn遠(yuǎn)低于它們相應(yīng)的允許濃度[4]”，所以本實(shí)驗(yàn)僅監(jiān)測CO濃度即可反映排風(fēng)效果。ASHRAE手冊提供的小汽車CO排放量數(shù)據(jù)表明：冷啟動時CO排放量遠(yuǎn)大于怠速排放量[5]。所以，實(shí)驗(yàn)僅針對汽車駛出時。考慮其他影響CO濃度分布的因素，選擇排風(fēng)方式、車尾與排風(fēng)口是否對齊等情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（見表1）。實(shí)驗(yàn)選擇冬季進(jìn)行，因?yàn)榄h(huán)境溫度低時，CO排量會明顯升高[6,7]，日期包括工作日、節(jié)假日（2016年12月28日至2017年1月3日），時間段為9點(diǎn)到19點(diǎn)。

表1 實(shí)驗(yàn)類別選取表

1.2 測試儀器及設(shè)備

表2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備表

1.3 測點(diǎn)布置

圖1 風(fēng)口風(fēng)速測點(diǎn)分布

圖2 CO測點(diǎn)分布圖

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 排風(fēng)口的風(fēng)速與風(fēng)量

表3 車庫內(nèi)排風(fēng)口的速度及風(fēng)量

實(shí)驗(yàn)期間車庫排風(fēng)口的風(fēng)速每小時測一次，測點(diǎn)分布見圖1，取平均值后將所得的4個數(shù)值再取算數(shù)平均值。風(fēng)口面積與風(fēng)量見表3。從表中可以看出，若上、下排風(fēng)口面積相同，那么對于車庫上排風(fēng)的排風(fēng)量比下排風(fēng)的排風(fēng)量大62%。

2.2 CO濃度在垂直高度上隨時間的變化

CO測點(diǎn)布置如圖2。

（1）車尾正對排風(fēng)口

圖3表明，若上下排風(fēng)口同時進(jìn)行排風(fēng)，三個測量高度上CO濃度值都降低到短時間接觸容許濃度30×10-6[8]所需要的時間為35s；若采用上排風(fēng)時，達(dá)到同樣條件所需要的時間為38s。

（2）車尾未正對排風(fēng)口

圖4表明，若上下排風(fēng)口同時進(jìn)行排風(fēng)，三個測量高度上CO濃度值都降低到短時間接觸容許濃度30×10-6[8]所需要的時間為47 s；若采用上排風(fēng)時，達(dá)到同樣條件所需要的時間亦為47 s。

由此可見，當(dāng)車尾正對排風(fēng)口時，上排風(fēng)在消除CO的速度上略遜于上下同排的排風(fēng)方式；但是當(dāng)車尾未正對排風(fēng)口時，上排風(fēng)與上下同排這兩種排風(fēng)方式在消除CO的速度上幾乎無差異。實(shí)際上，大多數(shù)汽車的排氣口都沒有正對排風(fēng)口，因此，車尾未正對排風(fēng)口的實(shí)驗(yàn)情況更能反映實(shí)際問題。雖然CO濃度最高達(dá)到98×10-6，但是所持續(xù)的時間都很短，一般駕駛員出駕駛室前就能夠被降低到限值以下。所以，在消除污染物的速度方面，上排風(fēng)完全可以替代上下同排的排風(fēng)方式。

3 結(jié)論

（1）同時比較上、下兩個排風(fēng)口在面積相同的條件下，上排風(fēng)的排風(fēng)量要比下排風(fēng)大62%，上排風(fēng)排風(fēng)效率高。

（2）將CO濃度降低至安全標(biāo)準(zhǔn)以下，從速度方面看，上下同排相較于上排風(fēng)方式而言并沒有太大優(yōu)勢。

（3）采用全部上排的方式不僅可行，而且在經(jīng)濟(jì)上要比上下同排方式節(jié)省工程投資，降低了施工難度；也更有利于與防排煙系統(tǒng)合并[9]。因此，地下車庫只需要設(shè)置上排風(fēng)即可。

[1] JGJ100-98,汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1998.

[2] JGJ100-2015,車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[3] 戴永,張紅兵.地下車庫通風(fēng)設(shè)計(jì)探討[J].制冷與空調(diào),2008,22(2):74-76.

[4] GB50736-2012,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.

[5] ASHRAE. ASHRAE Handbook-HVAC application [M]. Atlanta: ASHRAE, 1999.

[6] Martin Weilenmann, Patrik Soltic, Christian Saxer, et al. Regulated and nonregulated diesel and gasoline cold start emissions at different temperatures[J]. Atmospheric Environment, 2005,39:2433-2441.

[7] Urs Mathis, Martin Mohr, Anna-Maria Forss. Comprehensive particle characterization of modern gasoline and diesel passenger cars at low ambient temperatures[J]. Atmospheric Environment, 2005,39:107- 117.

[8] GBZ2-2007,工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007．

[9] 馬江燕.某站前廣場地下“集散空間”防排煙設(shè)計(jì)[J].制冷與空調(diào),2015,(6):654-661.

The Underground Garage CO Concentration Distribution and the Experimental Study of Exhaust Air Way

Fu Teng

( Yibin college of vocational and technical, Yibin, 644003 )

The new standard for the underground garage exhaust air no clear rules about all upper exhaust or upper and lower exhaust air at the same time. The author experimented under the condition of different exhaust air way and whether alignment for automobile exhaust outlet and Air outlet, who used commercial building underground garage as experimental platform, arrange measurement point in different heights, measured CO concentration and wind speed of outlet. Finally choosing the most reasonable way of exhaust by analyzing the experimental data.

The underground garage; Exhaust air; CO concentration; Experiment

1671-6612（2018）04-420-03

TU834.2

A

付 騰（1983-），女，碩士，講師，E-mail：futeng1983@126.com

2017-06-28