地下車庫CO濃度分布及排風方式的實驗研究

付 騰

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地下車庫CO濃度分布及排風方式的實驗研究

付 騰

（宜賓職業技術學院 宜賓 644003）

新規范針對地下車庫排風宜全部上排還是上下同排沒有明確規定。以商業建筑地下車庫作為實驗平臺，在排風方式、汽車排氣口與排風口是否對齊等情況下進行實驗，在排風口不同高度布置測量點，實測CO濃度和排風口風速。通過分析實驗數據，選擇出最合理的排風方式。

地下車庫；排風；CO濃度；實驗

0 引言

由于地下建筑的密封性，污染物不易擴散，地下車庫必須設置機械通風排煙系統。為了有效排除汽車尾氣，除了保證足夠通風量以外，合理設置機械通風設施也是關鍵。《汽車庫建筑設計規范》JGJ100-98規定：“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[1]。”。但是不少學者和工程技術人員對此規定提出質疑，JGJ100-98廢止后，JGJ100-2015并未就地下車庫是采用全部上排風還是上下同排做出明確規定[2]。那么哪種排風方式更合理呢？目前，國內對于地下車庫排風方式的研究主要集中在軟件模擬或通過對混合氣體密度的計算和匯流進行分析[3]。相關的實驗性研究很少。因此，筆者針對上下同排和上排風這兩種排風方式進行分析比較，確定出最合適的排風方式。

1 實驗

1.1 實驗說明

本實驗以宜賓市敘府商場地下車庫為實驗平臺，車庫處于繁華商業帶，層高3.65 m，建筑面積3918 m2，管道布置在上部，但排風管道引至下部排風，共有車位165個。

《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736-2012新增條目明確說明：“將汽車排出的CO稀釋到容許濃度時，NOX、CmHn遠低于它們相應的允許濃度[4]”，所以本實驗僅監測CO濃度即可反映排風效果。ASHRAE手冊提供的小汽車CO排放量數據表明：冷啟動時CO排放量遠大于怠速排放量[5]。所以，實驗僅針對汽車駛出時。考慮其他影響CO濃度分布的因素，選擇排風方式、車尾與排風口是否對齊等情況進行實驗（見表1）。實驗選擇冬季進行，因為環境溫度低時，CO排量會明顯升高[6,7]，日期包括工作日、節假日（2016年12月28日至2017年1月3日），時間段為9點到19點。

表1 實驗類別選取表

1.2 測試儀器及設備

表2 實驗儀器及設備表

1.3 測點布置

圖1 風口風速測點分布

圖2 CO測點分布圖

2 實驗結果分析

2.1 排風口的風速與風量

表3 車庫內排風口的速度及風量

實驗期間車庫排風口的風速每小時測一次，測點分布見圖1，取平均值后將所得的4個數值再取算數平均值。風口面積與風量見表3。從表中可以看出，若上、下排風口面積相同，那么對于車庫上排風的排風量比下排風的排風量大62%。

2.2 CO濃度在垂直高度上隨時間的變化

CO測點布置如圖2。

（1）車尾正對排風口

圖3表明，若上下排風口同時進行排風，三個測量高度上CO濃度值都降低到短時間接觸容許濃度30×10-6[8]所需要的時間為35s；若采用上排風時，達到同樣條件所需要的時間為38s。

（2）車尾未正對排風口

圖4表明，若上下排風口同時進行排風，三個測量高度上CO濃度值都降低到短時間接觸容許濃度30×10-6[8]所需要的時間為47 s；若采用上排風時，達到同樣條件所需要的時間亦為47 s。

由此可見，當車尾正對排風口時，上排風在消除CO的速度上略遜于上下同排的排風方式；但是當車尾未正對排風口時，上排風與上下同排這兩種排風方式在消除CO的速度上幾乎無差異。實際上，大多數汽車的排氣口都沒有正對排風口，因此，車尾未正對排風口的實驗情況更能反映實際問題。雖然CO濃度最高達到98×10-6，但是所持續的時間都很短，一般駕駛員出駕駛室前就能夠被降低到限值以下。所以，在消除污染物的速度方面，上排風完全可以替代上下同排的排風方式。

3 結論

（1）同時比較上、下兩個排風口在面積相同的條件下，上排風的排風量要比下排風大62%，上排風排風效率高。

（2）將CO濃度降低至安全標準以下，從速度方面看，上下同排相較于上排風方式而言并沒有太大優勢。

（3）采用全部上排的方式不僅可行，而且在經濟上要比上下同排方式節省工程投資，降低了施工難度；也更有利于與防排煙系統合并[9]。因此，地下車庫只需要設置上排風即可。

[1] JGJ100-98,汽車庫建筑設計規范[S].北京:中國標準出版社,1998.

[2] JGJ100-2015,車庫建筑設計規范[S].北京:中國標準出版社,2015.

[3] 戴永,張紅兵.地下車庫通風設計探討[J].制冷與空調,2008,22(2):74-76.

[4] GB50736-2012,民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范[S].北京:中國標準出版社,2012.

[5] ASHRAE. ASHRAE Handbook-HVAC application [M]. Atlanta: ASHRAE, 1999.

[6] Martin Weilenmann, Patrik Soltic, Christian Saxer, et al. Regulated and nonregulated diesel and gasoline cold start emissions at different temperatures[J]. Atmospheric Environment, 2005,39:2433-2441.

[7] Urs Mathis, Martin Mohr, Anna-Maria Forss. Comprehensive particle characterization of modern gasoline and diesel passenger cars at low ambient temperatures[J]. Atmospheric Environment, 2005,39:107- 117.

[8] GBZ2-2007,工業場所有害因素職業接觸限值[S].北京:中國標準出版社,2007．

[9] 馬江燕.某站前廣場地下“集散空間”防排煙設計[J].制冷與空調,2015,(6):654-661.

The Underground Garage CO Concentration Distribution and the Experimental Study of Exhaust Air Way

Fu Teng

( Yibin college of vocational and technical, Yibin, 644003 )

The new standard for the underground garage exhaust air no clear rules about all upper exhaust or upper and lower exhaust air at the same time. The author experimented under the condition of different exhaust air way and whether alignment for automobile exhaust outlet and Air outlet, who used commercial building underground garage as experimental platform, arrange measurement point in different heights, measured CO concentration and wind speed of outlet. Finally choosing the most reasonable way of exhaust by analyzing the experimental data.

The underground garage; Exhaust air; CO concentration; Experiment

1671-6612（2018）04-420-03

TU834.2

A

付 騰（1983-），女，碩士，講師，E-mail：futeng1983@126.com

2017-06-28