地下人行通道通風(fēng)措施的合理化建議

杜 貞 愛

(武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,湖北 武漢 430023)

?

·水·暖·電·

地下人行通道通風(fēng)措施的合理化建議

杜 貞 愛

(武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,湖北 武漢 430023)

運(yùn)用CFD軟件對(duì)地下人行通道進(jìn)行氣流組織模擬，從自然通風(fēng)及機(jī)械通風(fēng)兩方面進(jìn)行了探討，結(jié)果表明，在通道上空布置天井，改變通道形式以及采用半橫向通風(fēng)方式更能有效地促進(jìn)通道內(nèi)的通風(fēng)換氣。

地下人行通道，空氣環(huán)境，自然通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)，通道井

0 引言

城市地下人行通道通常由設(shè)置于城市道路下的主通道以及道路兩側(cè)的出入口連接而成，人行通道為過街行人提供一個(gè)過渡性的空氣環(huán)境，通道內(nèi)的室內(nèi)環(huán)境往往不被大家所重視。主要表現(xiàn)為室內(nèi)CO2濃度較高，空氣悶、空氣顆粒物含量高，空氣質(zhì)量較差、墻面、墻角、吊頂?shù)任恢贸霈F(xiàn)霉變以及室內(nèi)燈光昏暗等現(xiàn)象。究其原因，主要是通道內(nèi)的通風(fēng)效果差，空氣不流通，室外新鮮空氣無法進(jìn)入室內(nèi)以及運(yùn)營管理不到位等原因造成的。

為了更好的促進(jìn)地下通道的通風(fēng)效果，本文分別從如何改善自然通風(fēng)效果以及如何改變機(jī)械通風(fēng)效果兩個(gè)方面進(jìn)行了探討。

1 自然通風(fēng)措施的選擇[1]

人行通道上空布置天井進(jìn)行自然通風(fēng)和不采取任何措施的情況下自然通風(fēng)比較。

選取“Z”字型模型，室外溫度設(shè)為30 ℃，地下通道壁溫設(shè)置為26 ℃，單位溫度和面積的換熱量(對(duì)流換熱系數(shù))為12 W/(m2·℃)，通道長度為50 m[2]，埋深5 m，入口相對(duì)濕度為70%，通道進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速為1 m/s。A通道上空人行道布置了一個(gè)直徑為3 m的自然通風(fēng)井，B通道為無自然通風(fēng)井的通道，模擬通風(fēng)情況。

從圖1來看，通道上空有自然通道井，通風(fēng)井周邊風(fēng)速變大，可以調(diào)節(jié)通道內(nèi)的風(fēng)速。

從圖2來看，通道上空有自然通道井，可以降低通道內(nèi)的相對(duì)濕度，改善室內(nèi)環(huán)境。

2 機(jī)械通風(fēng)方式的選擇

目前人行通道內(nèi)的機(jī)械通風(fēng)機(jī)選用的是誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。但實(shí)際運(yùn)行后的效果卻不太理想。究其原因，主要是地下空間與室外出口存在比較大的高差，誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)安裝角度不科學(xué)。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)開啟以后，通道內(nèi)的空氣在誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的作用下，在室內(nèi)做循環(huán)往復(fù)的流動(dòng)，難以排到室外。很多新設(shè)計(jì)的地下通道機(jī)械通風(fēng)，采用風(fēng)管排風(fēng)系統(tǒng)，將通道內(nèi)的空氣直接排出室外，通道內(nèi)形成負(fù)壓引入新風(fēng)。這種排風(fēng)方式比誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)方式更加直接有效。

選取“Z”字型模型，室外溫度設(shè)為28 ℃，地下通道壁溫設(shè)置為26 ℃，通道長度為50 m；模型一設(shè)置5個(gè)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，出入口頂部各設(shè)一個(gè)，垂直出入口，通道頂部設(shè)三個(gè)，垂直通道，大小為1×1，風(fēng)速設(shè)置為1 m/s；模型二設(shè)置一套風(fēng)管排風(fēng)系統(tǒng)，通道頂部設(shè)有五個(gè)排風(fēng)口，大小為1×1，風(fēng)速設(shè)置為1 m/s。進(jìn)行模擬對(duì)比，分析結(jié)果如下。

從圖3來看，誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)要比風(fēng)管排風(fēng)對(duì)地下通道風(fēng)速影響略大些。使用誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)對(duì)地下通道內(nèi)的通風(fēng)擾動(dòng)較大，不能有效的引入新風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)換氣。使用風(fēng)管通風(fēng)，在風(fēng)口處風(fēng)速較大，離風(fēng)口較遠(yuǎn)處風(fēng)速很小，但在通道出入口均有室外風(fēng)進(jìn)入。

從圖4可以看出，風(fēng)管排風(fēng)空氣齡明顯比誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)空氣齡小。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)通風(fēng)由于有一定的方向性，入口段空氣齡相對(duì)較小，但也在200 s以上，出口段空氣齡較大，在2 000 s以上。風(fēng)管通風(fēng)的兩端都為進(jìn)風(fēng)口，風(fēng)由頂部的排風(fēng)管排出，兩端空氣齡較小，在200 s以下，中部空氣齡略大，在200 s～800 s之間，整體通風(fēng)效果較好，能形成有效的通風(fēng)換氣。

溫度變化情況見圖5。

從圖5可以看出，風(fēng)管排風(fēng)內(nèi)部溫度明顯比誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度大，更接近室外溫度。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)通風(fēng)在出口處溫度接近土壤溫度，風(fēng)管排風(fēng)的兩端均接近室外溫度，且內(nèi)部溫度變化較小，更有利于防止結(jié)露。

3 結(jié)語

1)從圖1，圖2可以看出，在通道上空布置天井自然通風(fēng)的通風(fēng)方式能改善自然通風(fēng)條件，但效果不是太明顯。

2)要改善自然通風(fēng)條件，可以人為的在地下通道的出入口創(chuàng)造一定的壓差。比如采用引風(fēng)墻，抬高通道入口雨棚，出入口盡量設(shè)置在空曠處,通道中部設(shè)置通往地面的排風(fēng)口等提高自然通風(fēng)效率。但實(shí)際應(yīng)用中還需結(jié)合本地區(qū)氣候特點(diǎn)，確定自然通風(fēng)的有效長度，超過自然通風(fēng)的有效長度就必須考慮機(jī)械通風(fēng)。

3)機(jī)械通風(fēng)方式可考慮采用風(fēng)管排風(fēng)系統(tǒng)，將通道內(nèi)的空氣直接排出室外，通道內(nèi)形成負(fù)壓引入新風(fēng)。這種排風(fēng)方式比誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的排風(fēng)方式更加直接有效，可有效改善地下通道內(nèi)環(huán)境狀態(tài)。

[1] 謝寧漢.淺埋式地下人行通道的通風(fēng)問題[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2001(4):1-2.

[2] CJJ 69—95，城市人行天橋與人行地道技術(shù)規(guī)范[S].

The rationalization proposals of ventilation measure for pedestrian underpass

Du Zhen’ai

(WuhanMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd，Wuhan430023,China)

The article carries out airflow simulation of the pedestrian underpass by applying CFD software, and makes an exploration from two aspects of natural ventilation and mechanical ventilation. Results show that: it will effectively promote the pedestrian underpass ventilation through setting patio on the top of the underpass, transforming the underpass patterns and using semi-horizontal ventilation method.

pedestrian underpass, air environment, natural ventilation, mechanical ventilation, channel well

1009-6825(2017)17-0108-02

2017-03-25

杜貞愛(1982- )，男，工程師

TU921

A