诱导通风系统在地下车库通风工程中的应用

诱导通风系统在地下车库通风工程中的应用东营市市政工程设计院刘向华［摘要］本文通过分析地下车库通风工程常规设计中存在的问题，对近几年来推广的诱导通风方式在车库中的应用进行了探讨。

［关键词］诱导通风系统地下车库通风工程设计应用探讨目前我国很多城市大量兴建高层建筑，在工程设计中几乎都设有地下停车库。

它占有建筑空间的大小，直接影响到投资的经济性，关系到开发商的利益。

本文从探讨地下车库的常规设计出发，根据目前存在的问题，介绍了诱导通风系统在车库中的应用。

1、停车库有害气体概述虽然车库的有害气体成分有CO、CO2、NO2、HCHO、Pb、SO2 等多种气体，但按劳动卫生法规，以稀释汽车尾气中的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0.01%以下。

2、确定车库排风量的方法对于确定车库通风量的规定各国不尽相同，我国有关技术措施规定，可按下列两种方法计算：2.1 换气次数一般停车库汽车为单层停放，可按体积换气次数计算：（1）当层高＜3m 时，按实际高度计算换气体积；当层高≥3m 时，按3m高度计算换气体积；（2）商业建筑汽车出入频率较大时，按6 次/h 换气次数；出入频率一般时，按5 次/h 换气次数；住宅等建筑汽车出入频率较小时，按4 次/h 换气次数。

2.2 按每辆车所需排风量汽车全部或部分为双层停放时，宜按每辆车所需排风量进行计算。

如商业建筑等汽车出入频率较大时，可取每辆500m3/h；汽车出入频率一般时，可取每辆400m3/h；住宅建筑等汽车出入频率较小时，可取每辆300m3/h。

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，送风量一般应为排风量的80%~85%，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。

在布置送风和排风口时，应防止产生场内局部的气流滞留。

目前设计中，常采用上部送风，上、下部同时排风的系统，通风换气量为6 次/h。

当然从理论上讲，排出的污染物不应通过人工作区,，采用完全下部通风最有利，但在实际上却是很难做到。

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，几乎全年不停，从节能考虑，应选择运行效率高的风机，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，对于面积2000m2 以上的地下停车库，应考虑有效的机械排烟措施。

我们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，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。

4、诱导通风系统在地下车库中的应用4.1 问题的提出由于传统的通风系统存在如下问题：（1）换气次数6 次/h 虽为卫生部门的最低卫生标准，但由于常规系统中的弊病使气流短路，送、排风口的不连继性使CO 浓度波动及CO 密度的特殊性使CO 集中于呼吸区，使得依卫生标准的6 次/h 换气不能达到如期效果。

（2）室内布置送、排风低速风道系统与建筑结构矛盾较大，往往必须增加地下车库层高，以致影响到土建投资；（3）风管截面尺寸大，使车库有压迫感；（4）风管上积聚尘土难以清扫；（5）全天候运行，耗电量大；（6）气流流线集中于送回风口，易出现死角；（7）施工费用高，周期长，风管截面巨大，外观极差。

所以，采用诱导通风系统来代替一般低速风管系统，便被视作解决上述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少量气体来诱导及搅拌周围大量空气，并带动至特定的目标方向。

对特殊环境或空间能发挥较常规通风系统更佳的效果。

其主要运用理论来自空气动力学中高速喷流的扰动特性，扰动喷流能够有效地诱导周围静止的空气，而带动空气流通。

喷流的中心速度由喷嘴出口点起逐渐减低，但是喷流宽度逐渐增加，所诱导周围的空气量也逐渐增加，垂直于中心轴，各个截面的空气总动量不变。

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。

当车库面积比较小、自然通风条件比较好时，可以省去送风机和排风机；即使送风风机和排风风机仍须采用，但其所需风压远比设有分支管道的低速风道时要小得多，从而降低了风机功率，节约了能耗。

4.3设计参数的计算（1）基本规律诱导风机的使用场合一般为大空间，通风空间内的空气一般无明显热量交换；空间内空气的浓度相差不大。

因此，以下射流的计算，按无浓度差等温自由射流考虑，符合动量守恒原理，即与喷口平行的各断面运动空气质量与速度乘积不变。

其射流示意图如下：其中，喷嘴空气出流符合空气动力学中圆断面气体射流的计算公式: R=0.5（D0+6.8KS）（1）V m/V o=0.483（/ KS/D o+0.1417）（2）V n/V m=[1-（r/R）1.5]2 （3）式中：K—喷嘴紊流系数，与喷口结构、几何形状有关，通过试验确定；V o—喷嘴处气体流速（m/s）；V m—距喷口S 米处射流中心线速度（m/s）；S—设计射程末端断面到喷口的距离（m）；D o—喷嘴直径（m）；r—射流断面到有效速度边界的半径（m）；R—射流断面边界的半径（m）；V n—射流断面上距轴线r 处的速度（m/s）。

（2）有效作用范围的界定从理论上说，射流风机的作用范围是其射流边界（速度为零）的覆盖面。

但事实上，当射流的气流速度太小时，这部分射流起不到推动空气流动的作用。

我们把射流便于接力和射流断面平均流速不低于0.25 m/s 的射流的影响范围，作为每台射流风机的有效作用范围。

按照上述原则，把射流接力断面的轴心速度取V m=0.5-0.35m/s，射流断面上边界速度取V n=0.2- 0.15m/s 时，所对应的射流影响范围，作为每台射流风机有效作用范围的取值区间。

此时，射流的射程即为射流风机的作用长度（接力距离）a；射流有效半径r 即为射流风机的作用高度c；2r 即为射流风机的作用宽度b；a·b 即为射流风机的有效作用面积。

（3）参数计算将射流风机的基本参数K、D0、V0 代入式（1）（2）（3）中，同时V m、Vn 取上述取值范围，即可得其他参数。

4.4 诱导通风系统的性能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，最常见为把送回风管定于从梁下500mm 的范围内，对于一个层高3.0m面积为2000m2 的防火分区，6 次/h 的换气次数需36000m3/h 的风量，既使管内风速选8m/s，主送回风管道的尺寸（下转第676 页）—675—辽宁省建筑材料监督检验院许金龙塑料门窗应用量在三北(东北、华北、西北)地区平均市场占有率已达到70%以上。

塑料门窗具有建筑节能、保护环境等优点。

因此塑料门窗在我们三北地区是一个有很好发展前景的产品。

一、三北地区处于我国北方，属严寒和寒冷地区，鲜明的气候特点为1、温度：冬季严寒，冰冻期长，一月份平均气温＜- 10℃，甚至＜- 18℃；2、风压：基本风压较大，大部分在0.45—0.8kn/㎡,沙尘暴严重。

尤其是近几年，自然环境的破坏，沙尘暴时常出现，危害人们的生活；3、光照：太阳辐射能量强，光照强度，特别是西北干热气候；4、降水量：三个地区有所差异，东北、华北大部分地区年降水量在350㎜—800㎜，西北地区只有100㎜左右。

因此恶劣的气候及环境，要求建筑用窗应重点考虑以下几个方面的问题：1、保温性；2、抗风压性能（强度）；3、抗老化性能及使用寿命。

二、三北地区门窗的现状全国型材生产能力已达到160 万吨，组装能力达1.5 亿平方米以上，PVC 型材生能力和门窗的组装能力已远远大于求，作为塑钢窗的应用领域较广，市场占有率较高的三北地区，虽然近几年，塑料门窗在新建住宅中的应用比例一直保持在60﹪以上，市场需求潜力的巨大，吸引着生产企业，是竞争的白热化日益激烈，几乎云集了南北的所有型材生产厂家。

但是产品质量参差不齐，竞争处于无序状态，具体体现在：1、型材生产企业（1）产品质量可靠性、稳定性差。

近几年虽开发出新结构断面的产品，但应用量较少，色泽单一，造成了社会上部分人认为高档窗为铝合金断桥，而非塑料门窗；（2）产品使用性能低（尤其是力学性能、耐老化性能）、窗变形、变色情况不断出现；（3）表面质量差（平整度、光洁度、色差等）；（4）产量开发和技术创新能力低，大部分企业没有新材料、新结构的研发能力和全面的质量检测监控体系作保障，产品的设计完全依赖于所谓的设备、模具厂家提供的信息，抄袭现象严重，结构雷同；（5）恶性价格竞争，使低档产品充斥市场；（6）断面及结构设计缺乏科学依据，一味追求出材率，低成本。

三北地区塑料门窗行业技术发展的对策与研究2、组装企业塑窗行业门槛低，具有简单的设备和技术就可以拼凑成窗，形成一批低层次加工的作坊工厂，这些单位就是扰乱市场的主要因素，一些大型的厂家也存在不重视或不懂组装和安装技术的现象。

同时，为了降低成本而故意的使用低档五金配件，偷工减料的现象也比较普遍。

出现这些现象的主要原因是行业没有进行良好的宣传，大众对塑窗的认识少，鉴别能力差，而主管部门没有加强管理和规范所致。

更有甚者，在组装行业仍然有大量的使用手动焊机的“地摊”式加工厂，严重影响着塑窗的质量和声誉，与发展的形势极不和谐。

3、配件质量锦州市建筑工程质量检测中心赵斌武国内生产的五金件能满足质量要求的较少，绝大多数靠价格的优势，投组装厂所好。

而目前认同的高档塑窗和门，如平开上悬窗、平开———推拉上悬门、推拉———折叠门，实现多种锁点配置，通过选择有不同锁点配置的转向角和锁座的配合使用，使门窗具有较好的防盗性能、密封功能和通风功能。

这种五金件多数从国外进口，因价格较高，在国内应用量虽有上升趋势，但总量比例仍是不大。

国内应用量较多的五金配件，为多锁点，一般传动器、性能和价格适中。

应用量最多的是普通的用执手锁紧，加风撑的五金配件，这种配件档次低，价格便宜，密封性差，寿命短。

推拉窗的五金配件简单，较为单一，滑轮、月牙锁能满足一般的使用功能。

国内与国外的五金配件差距；（1）国内配件品种不全，尤其是高档的平开五金配件，生产厂家甚少；（2）国内的配件档次低，质量差，许多厂家产出的制品是低档次的重复，原材料材质性能低，热处理不稳定而造成材料强度低（尤其是疲劳强度低），耐腐蚀处理不合格，加工精度差等问题；（3）国外五金配件能与塑料窗同寿命，而我国的只能使用几年，甚至交工不久就出现胶条老化，密封性能差，锁链、把手、滚轮等损坏严重，甚至将影响门窗的使用；（4）作为窗的五金配件，不仅要满足功能的使用，还应是一种装饰品。