地下汽车库排风系统的变风量设计.doc

地下汽车库排风系统的变风量设计 摘要指出地下汽车库排风系统采用定风量设计，不节能，该系统宜采用变风量设计，既可满足相关规范要求，也可节能。关键词地下汽车库；排风系统；变风量；节能Variable Air Volume Design for Underground Parking Garage Exhaustion SystemsAbstract:This report points out that underground parking garage ventilation systems with a fixed air volume design are not saving energy.We propose in this report a design of variable air volume,which not only meets all relevant criterion requirements,but also is saving energy.Keywords:Underground parking garage；Exhaustion systems；Variable air volume；Saving Energy 1 引言随着社会的发展，汽车逐步进入到家庭，为了解决停车难问题，节省建筑用地，按城市规划，越来越多的汽车库建设在建筑物的地下室。地下汽车库内含有多种可燃、易爆、有害气体，尤其以一氧化碳为主，为了使室内空气中的一氧化碳含量达到安全浓度及卫生允许值，必须进行机械通风。但当工程投入使用后，由于大多数通风系统处于不工作状态，造成汽车库内空气状态无法达到要求。笔者通过工程的设计、回访，对地下汽车库排风系统的变风量设计与运行作一些探讨。2 排风系统设计存在的问题按汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）第6.3.4条规定：地下汽车库宜设置独立的送风、排风系统。其风量应按允许的废气标准计算，其换气次数不应小于6次/h，其排风机宜选用变速风机。汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）第8.2.4条规定：排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。由此可见，上述规范对汽车库的排风量、排烟量的要求基本一致，即当排烟系统满足排烟量要求时，也可满足平时排风系统的排风量要求。在工程设计中，由于受原始资料限制，计算较繁琐，设计人员一般都将地下汽车库排风与排烟系统合用，系统的排风（烟）量统一按换气次数6-7次/h计算，系统设计成单风机定风量不变（风）管网。它既可满足相关规范的规定，也可以使风路系统简化，便于设计。但在实际工程中，地下汽车库平时排风的换气次数应与高峰时间汽车的出入频度及地下车库的使用性质有关，不考虑地下汽车库的使用性质，统一采用换气次数6-7次/h进行设计，必然造成系统日后运行费用高，为了降低地下汽车库的运营成本，经营者往往将通风系统关闭或间歇运行。以某地下汽车库面积2000m2、层高3.2m、车库的设计容量为62台为例，排风（烟）量按换气次数6次/h计算，选用柜式离心风机：L=39000m3/h、H=400Pa，耗电功率约11kW。排风系统的年运行费用（按每天运行18小时，1.07元/kWh计算）约为：1.07111836577329元。仅排风系统的运行费用就占了汽车库营业收入的1/3-1/2。3 排风系统设计的改进3.1排风量的确定国家工业企业设计卫生标准（TJ36-79）规定：车间内最高CO允许浓度为30mg/m3，但作业时间10-20min内允许最大浓度度为200mg/m3。地下汽车库内人员的停留时间一般不大于20min，故室内的CO允许最大浓度可定为200mg/m3，设置机械排风系统的地下汽车库，其换气次数可由下式计算：仍以上例地下汽车库为例，将计算结果列于表1，由表中的结果可看出，当汽车进出频度越大，如：商业建筑的汽车进出频度较大（r=2），即1小时内进出汽车库的车辆总数为车库设计容量的2倍时，换气次数为6.1次/h，与汽车库建筑设计规范的要求基本一致，而住宅建筑的汽车进出频度较小（r=1），即1小时内进出汽车库的车辆总数与车库设计容量相等时，换气次数为3.0次/h。二者的换气次数相差一半，可见当汽车进出频度较小的汽车库，排风系统的排风量可减半运行，从而大大节省排风系统的运行费用。而地下汽车库的消防排烟系统的排烟量仍应按汽车库、修车库、停车场设计防火规范要求的换气次数6次/h计算，系统可按二种工况进行设计、运行。表1 地下汽车库排风系统换气次数计算结果汽车进出频度r 2 1.5 1 0.5换气次数n(次/h)6.1 4.6 3.0 1.53.2排风（烟）系统的设计根据风量计算结果，当汽车进出频度较大时，地下汽车库平时排风量与规范规定的消防排烟量基本一致，而当汽车进出频度较小时，消防排烟量则比平时所需的排风量大得多，为了减小风管的安装空间、降低工程的造价，使所设置的系统能同时符合相关规范要求，笔者认为采用以下方案较为合理，它可大大节省排风系统的运行费用。方案一：并联风机系统如图1所示，每个排风（烟）系统设置二台（或三台）规格相同的风机，系统总风量按汽车库换气次数大于或等于6次/h计算。消防排烟工况时，二台（或三台）风机同时工作，平时排风工况可根据汽车进出频度大小，有条件时也可由室内CO浓度，自动控制风机的投入运行台数。系统的设计应注意：风机并联后的运行工作点，并防止单台风机运行时，电机的电流过大而烧坏，同时还要设置防回流措施。方案二：双速或变速风机系统系统的总风量仍按汽车库换气次数大于或等于6次/h计算，排风（烟）系统设置一台双速或可调速风机，消防排烟时，风机高速运行，平时运行也视汽车的进出频度或室内CO浓度，自动或手动控制风机的运行转速，改变风量，从而达到节省运行费用的目的。系统的设计应注意：当风机处于低速运转时，风机所提供的风压能否满足风管系统最不利点的压力损失。4 结论地下汽车库平时排风量与汽车的进出频度有关，如果将排风系统设计成固定风量，取换气次数大于或等于6次/h，必然造成运行费用高。如果将排风系统设计成变风量，风机总风量按换气次数大于或等于6次/h选取，采用二台（或三台）风机并联或单台变速风机形式，根据汽车库使用情况或CO浓度，投入风机运转数量或调整风机转速，改变系统风量，可大大节省运行费用，也可满足相关