建筑地下車庫自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法

王學(xué)龍　范萍萍

摘要：為了響應(yīng)節(jié)能減排的政策和措施，本文根據(jù)具體的工程實(shí)例，結(jié)合利用相關(guān)的節(jié)能模擬軟件，對地下車庫自然通風(fēng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入的探討，較為詳細(xì)的討論了有關(guān)的計(jì)算方法。同時(shí)將初步的設(shè)計(jì)思路提出來即地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)有條件時(shí)以自然通風(fēng)為主，機(jī)械通風(fēng)為輔。

關(guān)鍵詞：建筑；地下車庫；自然通風(fēng)；設(shè)計(jì)方法

隨著不斷落實(shí)節(jié)能減排措施工作的展開，地下車庫的通風(fēng)形式發(fā)生了比較大的變化，即由原本的機(jī)械通排風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀煌L(fēng)，這種通風(fēng)方式既節(jié)約能源又不需運(yùn)行費(fèi)用。且與機(jī)械通風(fēng)相比，自然通風(fēng)具有比較大的優(yōu)勢，一方面，地下車庫空氣品質(zhì)環(huán)境可以得到有效的改善;另一方面，排風(fēng)機(jī)的噪聲污染可以被杜絕。本文結(jié)合了一個(gè)工程實(shí)例深入的介紹了地下車庫自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)。

1工程概況

某地下車庫由2個(gè)防火分區(qū)組成，層高3.6米，車庫頂板上是室外地坪;車庫上與四個(gè)單體住宅相連接。本文將詳細(xì)分析該地下車庫的防火分區(qū)。該地下車庫的單個(gè)防火分區(qū)的面積為2730平方米左右，兩棟單體在車庫上部，一棟建筑高度90米，另一棟建筑高度69米，層高均為3m，兩棟住宅分別30層和23層。將通風(fēng)豎井設(shè)置在兩單體建筑中，使其分別與車庫相連接，同時(shí)與單體保持同樣的高度，即風(fēng)井1和風(fēng)井2，分別高90米和69米。

2建筑地下車庫自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)原理

地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)采取機(jī)械排風(fēng)，自然補(bǔ)風(fēng)的方式耗電量大，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲污染。雖然利用自然通風(fēng)設(shè)計(jì)可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果，然而在6、7、8三個(gè)月間，利用熱壓來自然通風(fēng)取得的效果并不理想。綜合多方面因素考慮，自然通風(fēng)為主，機(jī)械通風(fēng)為輔的方式是該地下車庫采用的主要方式。平時(shí)為了將空氣質(zhì)量改善則采用自然通風(fēng)的方式，相應(yīng)的當(dāng)利用自然通風(fēng)實(shí)現(xiàn)不了預(yù)期的效果時(shí)，可采取措施將風(fēng)機(jī)適當(dāng)?shù)拈_啟?，F(xiàn)階段，采取自然通風(fēng)的主要方法有兩個(gè)，第一個(gè)是室外風(fēng)壓，第二個(gè)是室內(nèi)外溫差產(chǎn)生的熱壓。但是風(fēng)壓受到很多因素的影響，因此其會(huì)有較高的要求[1],同時(shí)還具有不穩(wěn)定性,所以一般情況下，對地下車庫進(jìn)行自然通風(fēng)比較安全的做法,是主要考慮熱壓的作用。自然通風(fēng)的動(dòng)力就是風(fēng)井因熱壓而產(chǎn)生的抽力。將風(fēng)井內(nèi)熱壓引起的空氣流動(dòng)利用起來，實(shí)現(xiàn)車庫的自然通風(fēng);并且將排風(fēng)機(jī)設(shè)置好，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足相關(guān)的要求時(shí)，啟動(dòng)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。

3建筑地下車庫自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)方法

3.1風(fēng)井設(shè)計(jì)

自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括兩方面：第一，設(shè)計(jì)風(fēng)井。（1）風(fēng)井的位置在單體建筑內(nèi)，以抽力公式為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算，風(fēng)井的位置應(yīng)該盡可能的要高；（2）車庫內(nèi)廢氣較為集中的區(qū)域就是風(fēng)井下部開口所在的位置，也就是車庫的下部是風(fēng)井下部開口所在的位置；（3）風(fēng)井的大小要適宜，封口太大或者太小都達(dá)不到要求。第二，設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)口。（1）采取方法使進(jìn)風(fēng)口與采光井以及下沉庭院結(jié)合在一起；（2）將進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在車庫內(nèi)的主要道路上，使其與排風(fēng)口之間的距離大一些,間距一般在10m以上；（3）均勻布置進(jìn)風(fēng)口，保證車庫內(nèi)氣流組織的通暢性，以減少通風(fēng)死角。

3.2確定自然通風(fēng)量

根據(jù)前面的相關(guān)原理分析，通風(fēng)量Q和風(fēng)井抽力Sy在一定程度上影響風(fēng)井尺寸;其中，風(fēng)井抽力Sy的大小有受到通風(fēng)量Q的影響，如果通風(fēng)量Q越大，室內(nèi)外溫差越小，那么風(fēng)井抽力Sy就會(huì)越小[2];所以自然通風(fēng)量需要合理確定。根據(jù)汽車庫建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范，地下車庫的排風(fēng)的取值是按照換氣次數(shù)6次/h為標(biāo)準(zhǔn)的。筆者在查閱了相關(guān)的參考文獻(xiàn)后，以該車庫的具體情況為依據(jù)將自然通風(fēng)量計(jì)算出來。稀釋車輛排放的一氧化碳(CO)是地下車庫通風(fēng)的主要目的。汽車在行駛、怠速或者熄火3種狀態(tài)下排放出來的一氧化碳(CO)的量存在很大的差異，根據(jù)相關(guān)公式可以計(jì)算得出：

L=(GX＋Gd)/(C1-C0)×3600 （1）[3]

上述公式中相關(guān)量的表示如下：通風(fēng)量（地下車庫內(nèi)）用Ｌ表示;車庫內(nèi)汽車載行駛狀態(tài)下和怠速狀態(tài)下排放出的一氧化碳的量分別用Gx和Gd表示;C1和C0分別表示的是車庫內(nèi)一氧化碳的允許質(zhì)量濃度與室外大氣中一氧化碳的質(zhì)量濃度。該車庫總共的車位為76個(gè)，車道上最多能行駛26輛車。在以特定時(shí)刻，所有的車位上都有車輛停泊，且都是怠速狀態(tài)，并且在車道上，數(shù)量最多的是處于行駛形式狀態(tài)的車輛，這時(shí)候是一氧化碳(CO)排放量最高的時(shí)候。本文將車輛怠速狀態(tài)下一氧化碳排風(fēng)量的平均值計(jì)算出來，在1mg/s左右;處于行駛狀態(tài)下，車輛的一氧化碳排放量的計(jì)算可以按照每臺(tái)18mg/s的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取值，100mg/m3為一氧化碳允許質(zhì)量濃度C1的取值;空氣中，各地的一氧化碳質(zhì)量濃度存在差異，本文將其值取為3mg/m3。將上述取值代入式（1）中進(jìn)行計(jì)算，最終排風(fēng)量計(jì)算值為20189.69m3/h。

3.3模擬溫度分布

需要知道的因素比較多，如自然通風(fēng)量、車庫內(nèi)的溫度分布等，這種類型的軟件比較多，該文設(shè)計(jì)將清華大學(xué)研發(fā)的DcST作為模擬軟件。模型的建立，以工程的實(shí)際情況為依據(jù),進(jìn)行相關(guān)的設(shè)定；地下車庫的相關(guān)參數(shù):①300毫米與30毫米厚的聚苯板為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)混凝土厚度。②將換氣次數(shù)設(shè)定為3次/h，室外是主要的通風(fēng)來源。③本次不考慮照明負(fù)荷與汽車的發(fā)熱量等負(fù)荷。

4結(jié)束語

總之，在設(shè)計(jì)建筑工程地下車庫過程中，以車庫的實(shí)際使用情況為依據(jù)，將換氣次數(shù)和風(fēng)井的位置確定好，對風(fēng)井面積和進(jìn)風(fēng)口的布置進(jìn)行調(diào)整，如果自然通風(fēng)設(shè)計(jì)方法合理，那么其不僅可以將車庫內(nèi)的空氣品質(zhì)改善，還可以將自然能充分利用，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用和設(shè)備初投資。

參考文獻(xiàn):

[1]樊德璽,劉欣彤.地下車庫自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011(06):363-367.

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