暖通工程師關于高層地下車庫的排風討論

目前確定地下汽車庫排風量的方法，大體上可分為二類，一類是按換氣次數估算，另一類則是按全面通風換氣量進行計算。屬于第一類的按換氣次數估算的代表性的參考文獻(1)，“一般排風量不少于6次/時，送風量不少于5次/時，地下汽車庫排氣分上、下兩部分，下部排出三分之二，上部排出三分之一”。此處未區(qū)別不同情況，用統一的換氣次數估算。參考文獻(2)中指出：“汽車庫單層設計時，可按換氣次數計算，當層高H>3m時，按3m計算體積，當層高H<3m時，按實際高度計算車庫體積。汽車出入頻度較大時，排氣量按6次/時計算;出入頻度一般時，排氣量按5次/時計算;出入頻度較小時，排氣理按4次/時計算。”按汽車出入頻度的不同給出不同的換氣次數(不同的排氣量)更合理一些。

另一類是按將有害物沖淡到衛(wèi)生標準所需的全面通風托兒所量來確定.汽車尾氣的主要有害為CO、NOX及少量汽油及熱量。以CO及NOX為主。因CO及NOX對人體的作用不同，其全面通風換氣量(即排氣量)應分別計算稀釋CO及NOX所需的換氣量，然后取大值。表1列出了各種輕型汽車實測的CO及NOX平均濃度值。由此可以看出進口車實測的NOX排放濃度為最高允許濃度(5mg/m3)的2倍，而CO的排放濃度為最高允許濃度(按mg/m3)的456～500倍。顯然按CO計算的出的全面通風換氣量完全可以將NOX稀釋到衛(wèi)生標準規(guī)定的濃度。因而以CO作為計算換氣的標準是合理的。

眾所周知，全面通風換氣量(L)的計算公式為： (m3/時)

式中：G——地下汽車庫CO散發(fā)量(mg/h);

C——地下汽車庫CO最高允許濃度(mg/m3)

CO——送風中CO濃度(g/m3)

關于CO最高允許濃度的取值。我國衛(wèi)生標準[7]規(guī)定為30mg/m3，但作業(yè)時間短暫時可以放寬;作業(yè)時間在1小時之內為50mg/m3;半小時內為100mg/m3;151120分鐘為200mg/m3。但在上述條件下反復作業(yè)時，兩次作業(yè)之間需間隔2小時以上。計算中取值差別很大，有的取C=100mg/m3(5);有的取C=100PPM(125mg/m3)(10)，有的取200mg/m3(4)。

送風中CO濃度取值。有的取值為CO=2.5～3.5mg/m3(5);有的取值CO=3PPM(3.75mg/m3(46);也有的取值為CO=100PPM(125mg/m3(8))。

CO散發(fā)量G的計算

(mg/時)　　　　(2)

式中：Qi——i類汽車排出氣體總量(m3/時臺);

Ci——i類汽車排放CO平均溫度(mg/m3)。

表1

項目車別Bi(%)Di(4/分)CO濃度Ci(mg/m3)t(分)T2/T1NOX濃度(mg/m3)

國產轎車405266402860.3562.56

國產面包車205505500060.3565.67

進口轎車204194562560.3799.01

進口面包車204565000060.3799.92

考慮到為使數據一致，應對Qi計算進行溫度修正，此時：

m3/時)　　　　(3)

汽車總排氣量為：

(m3/時)　　　　(4)

上二式中：T1——汽車排氣溫度(K)(國產車T1=823K，進口車T1=773K);

T2——地下車庫常溫(K)，一般T2=293K

W——汽車庫停車總車位數，即額定停車數(臺);

S——汽車出入頻度，即1小時內出入車數與額定停車數之比。因車庫使用性質不同會有很大差別，有的取值

S=1.2～1.5(5);有的取S=0.35～1.5(2)。

Bi——i類汽車單位時間的排氣量(升/分·臺);

Di——i類汽車占停車總數的百分比(%);

T——每輛車在車庫內發(fā)動機工作時間(分)有的資料取t=2～6分鐘(2);有的取t=6分鐘(5)。

將式(3)代入式(2)，式(2)代入式(1)則得：

(5)

換氣次數 　　　　(6)

因V=F*h，當h=3m，面積指標 ，一般 =30～40m2/每輛車，取N=35，Bi、Di、Ci及 按有1取值。C0=3mg/m3，則式(6)可簡化為 (次/時) 　　　　　　　　　 (7)

當t=2分鐘、4分鐘及6分鐘，S=0.35、0.7、1.0、1.2及1.5，C=30、50、100、200時，由計算結果的分析可以看出：

a、在C及t相同的條件下，S值不同時，n值相差4倍左右;

b、在t及S相同的條件下，C值不同時，n值相差8倍以上;

c、在S及C相同的條件下，t值不同時，n值相差3倍。

由上述可知，當車庫條件不同時，全面通風換氣量相差很大，因此當車庫規(guī)模、出入頻率及重要程度不同時，設計時取統一的相同的n值顯然是不合理的。

本文作者認為：CO最高允許濃度取C=200mg/m3，則標準太低，而取C=100mg/m3又太高，可取C=100PPM(即C=125mg/m3)(10)，按t=6分鐘，CO=3.78mg/m3(8)按S=1.5(出入頻度較高)，S2=1.25(出入頻率中等)，S3=1.0(出入頻度較低)，按式(7)算出，n1=7.196，n2=5.996，n3=4.797，取整數，n1=7，n2=6，n3=5。則對了入頻度較高的汽車庫換氣次數取n=7，出入頻度中等的汽車庫換氣次數取n=6，出入頻度較低的汽車庫換氣次數取n=5。

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