關于地下停車庫的通風設計及誘導通風方式中的一些問題
晉城市建筑設計院 李勇 趙菊香 賈斗蒲 宋飛
0. 引言
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隨著人們生活水平的提高,私有汽車擁有量的持續增長,在大的商業建筑和住宅小區中,汽車停車位成為人們新的需求,配套的地下車庫大量興建。如何進一步做好地下汽車庫,尤其是大型地下汽車庫的設計就顯得尤為重要,而其中的通風及防排煙系統的設計是否合理,對一些細節問題的處理是否得當,將對工程造價、空氣品質、安全使用以及車庫內部空間的整潔美觀產生很大的影響。
1. 汽車庫通風方式的原則:
《全國民用建筑工程設計技術措施-暖通空調·動力》汽車庫確定通風方式的原則規定:
⑴ 停車數≤30輛的地上單排停車庫,當可開啟的門窗面積每輛車≥2m2且分布比較均勻時,可以采用自然通風方式;
⑵ 停車庫可開啟的門窗面積每輛車≥0.3m2且分布比較均勻時,可采用機械排風,自然進風的通風方式;
⑶ 當不具備自然進風條件時,應設機械送排風系統。
汽車庫要求有全面的送、排風機械通風裝置,且排風量應大于進風量,以便場內有一定的負壓,防止場內空氣流入與之相鄰的房間。在布置送排風口時,應防止場內局部發生滯留。由于CO比空氣輕,再加上引擎的發熱,該氣流易滯留在上部,因此在頂棚處排氣有利,而汽車尾氣在下部排出,當未及擴散就能從下部直接排氣則為上策。另外,汽油蒸汽比空氣重,宜在下部排風。而我國規范規定了地下汽車庫的排風宜按室內空間上、下兩部分設置,上部地帶按排出風量的1/2~1/3計算,下部地帶按排出風量的1/2~2/3計算。由于一般認為主要是排CO,大部分風量應在上部排出,所以現有工程一般設計僅在車庫上部設排放口。
2. 通風量的計算
通風量的確定與車庫內許多因素有關,例如,停車庫規定的停車數量、汽車的出入頻率、車庫內車輛行駛的平均時間及每臺車的CO排量、庫內容許CO濃度以及室外CO濃度。北京市《建筑設計技術細則》規定單層汽車庫可按體積換氣次數計算,并按建筑類型和汽車出入頻率分別取6次/h、5次/h、4次/h(單層車庫所需層高較低,但上部穿越其他管道時往往層高設置較高,但與停放的車輛無關,采用換氣次數計算時,限制在3m以下);汽車庫全部或部分為雙層停放時,宜按每輛車所需排風量計算,并按建筑類型和汽車出入頻率分別取500m3/h、400m3/h、300m3/h。
3. 誘導通風方式在地下車庫中的應用
常規的通風方式在理想狀況下可以使整個空間具有均勻的很低的CO濃度,但是當氣流組織欠佳時,會出現局部地點有CO滯留的現象。而存在的最大問題是:(1)室內布置送、排風低速風道系統,必然增加地下車庫層高,影響土建投資,且又有其他管路(電線、消防、噴淋),布置風道困難,且風量不易平衡;(2)地下汽車庫通風設備功率相對較大,運轉時產生的振動及噪音都比較大,尤其是設于住宅小區下的地下汽車庫,如果處理不好,會直接影響住戶的正常生活;(3)風管上積聚塵土難以清掃;(4)運行費用較高。為此,采用不設風道的誘導通風系統引起人們的重視。
4. 誘導通風系統的原理和特點
誘導通風系統是由誘導風機的噴嘴產生定向高速氣流,誘導地下車庫內的空氣,通過高速氣流邊界層與地下車庫內空氣的動量交換,帶動地下車庫的空氣流動,從而將廢氣排出室外,新鮮空氣帶入室內,產生通風效果。
早期的誘導型送風裝置由瑞典的Flakt公司開發,曾被用于大空間的通風空調系統中。該系統的基本構件為送風箱與噴嘴裝置,是利用小口徑的高速風管,選配特別設計的噴嘴,以高速噴出的射流,誘導周圍大量的空氣到指定的方向與區域,針對不同的場合,搭配各式噴嘴,不需要龐大的風管便能將新鮮空氣送到各個地方。
在此基礎上,后來又生產了現在在大量汽車庫中普遍使用的不帶風機箱可直接安裝在頂板上的專用噴流誘導風機,體積更小,安裝使用更加方便。它由一臺箱式風機和裝在同一箱體上的一個、二個或三個噴嘴組成。不同的噴嘴構成不同的型號,以適應不同的建筑型式和用途。與早期的誘導系統相比,它無需接管道,結構緊湊,增加了風機效率。
5. 誘導通風系統在地下車庫中布置的主要原則
5.1 以每個防火分區為一個誘導通風系統進行設計。
5.2 為設置出穩定的活塞式空間,將地下車庫中的車道作為布置誘導風機的主流場;在車位上布置誘導風機與主流場形成一定夾角以形成輔流流場。
5.3 由于地下車庫中送回風豎井的布置需綜合考慮,所以有時送、排風口相距很近,這時就需要利用噴嘴來虛擬分隔,設置流程,防止短路。
5.4 綜合考慮車位的分布和車尾污染物排出處的方向來布置誘導風機,使新鮮空氣主流位于主干道上。
5.5 “接力”方式傳遞誘導“氣墻”:每臺誘導風機縱向間距可按末端控制風速不小于0.5m/s考慮,即8~9米為“接力”段(見圖1)。
圖1 地下車庫誘導通風流場平面示意圖
5.6 噴嘴向下的角度視車庫的高度而定,風口安裝傾角α應盡量小,以得到較長的射流,但是不應小于射流擴散角β,否則射流會受到頂板結構的干擾(見圖2)。

圖2 地下車庫誘導通風流場側面示意圖
每臺誘導風機可覆蓋80~360 m2的車庫面積,系統的布置按送、排風機的位置、停車方向等來組織氣流行程。對于只設排風而由車庫入口自然進風的誘導通風系統,應確保誘導射流始端新風通道暢通。
6. 結語:
采用風道加多風口送風或用大風量機箱連接多風口的配置雖然合理,但常受到建筑構造的限制;采用誘導通風系統靈活便捷,能夠解決通風系統與建筑結構的矛盾。近年,誘導通風系統在地下汽車庫中已逐步采用,但是還需注意具體的條件是否適宜:1.面積超過2000m2的地下車庫需設機械排煙系統,如采用誘導通風系統,應在火災時由消防控制中心停止火災區域的誘導系統,并開啟排煙風機、排煙口進行排煙;2.當地下停車面積較小,且車道較短,彎道較少,自然進風口位置合適時,誘導通風系統可利用自然進風,僅在末端設排風機,以節約設備及運行費用。