地下车库通风量的确定与控制

1、建筑热能通风空调65地下车库通风量的确定与控制陈刚刘泽华(南华大学)摘要从节能的角度出发,提出一种确定地下车库通风量并对其进行控制的方法。关键词地下车库通风量自动控制1地下车库通风量的确定车库通风量的确定提出自己的观点。1.1汽车尾气的有害成份、对人体的危害及容许浓度众所周知,通风的目的是消除有害物对室内外环境的影响和破坏。对地下车库来说,通风的目的则是把汽车开动时尾气中的污染物浓度稀释到允许的浓度范围内。因此,地下车库通风系统设计的重要一环就是确定通风量,目前国内使用最多的方法是以每小时换气次数来确定通风量,国内的设计手册和有关的资料也推荐采用这种方法。采用这种方法确定的通风量在一天、一个月

2、甚至一年内对地下车库来说都为定值,可是,车库中的车辆在上下班时开动的数目最多,而在其它时间开动的数目较少,着开动车辆的数目变化而变化。成份一氧化碳1026二氧化碳1026氧1022氮氧化物1026甲醛1026铅mg/L5959595959一辆汽车开动时通过发动机(四冲程)排出的气体组成及容许浓度见表1。尾气中的CO与人的血红蛋白的结合能力是氧气的250倍,这在很大程度上影响了血红蛋白与氧气的结合,阻止血红蛋白向人体组织输送氧气。当空气中CO的浓度在50L/L以上时,心电图发生变化,、头晕、恶心、脑溢血等症状。汽;NOX能导致人的,同时使肺功能下降1汽车(日本)发动机的排气组成及容许浓度柴油内燃

3、机稀释140倍范围0600300088000820.8035402.0125.42550.150.20平均范围30456002100120000018020.8235102.025100130121190测定数8484848484平均1004290014.6510021时的浓度100357容许浓度1005000那么,该依据哪种有害物来确定通风量呢?从表1可以看出,只要把CO稀释到容许浓度,其它有害成份也就随着稀释到充分安全的浓度。因此,在各国的规范中,都以是CO为对象来进行考虑的。1.2汽车库汽车出入频度汽车库汽车出入频度为单位时间内出入车库的汽车数量占车库车位的百分比率。许多国家对汽车库车辆

4、的出入频度进行了统计,笔者也于2000年对深圳、广州两地广安大厦等十多幢高层建筑地下车库的汽车出入频度作了测试,测试结果见表2。从表中可以看出,不的国家和地区测试结果都不同。这是由于不同国家和地区的汽车使用情况不同造成的。显然,发达国家的车库进出汽车数量比发展中国家的要多,位于繁华市区的车库进出汽车数量比公寓内部的要多。根据建设部城市公共交通站、场、厂设计规范CJJ15-87中的规定,地下停车库建筑面积按70m/每标准车辆确定。一般情况下,汽车库的层高为3.6m,车辆通行场高2.2m。2表2汽车库车辆出入频度数据来源1990年日本建筑学会研究报告车辆出入频度峰值1.60,平时0.260.44每

5、辆汽车在车库内发动机平均运行时间以3min折算日本首都高速公路道路公会汐留汽车库日本首都高速公路道路公会同本町汽车库1990年美国底特律圆形车库2000年深圳等地12家汽车库1.3地下车库的排风量计算以3min折算地下停车场排风量是在每辆汽车开动时所需排风量的作者简历:陈刚,男,1968年生,大学,讲师,湖南南华大学建筑工程与资源环境学院,421001收稿日期:2000-12-0166基础上计算的。为了使车库内汽车尾气排放的CO达到表1的排放标准,首先必须知道车辆在车库内单位时间里CO的排放量。汽车在车库内发动机是以怠速状态运行的,其CO的排放量见表3。表3怠速状态每辆汽车单位时间CO的排放量

6、车型北京212上海SH760皇冠HT2800奥迪100g/s1.12502001年第5期Cy地下停车场内CO的容许浓度,Cy=30mg/m3;Cw室外大气中CO的含量,Cw=3.0mg/m3。根据以上公式,我们可以计算出两个排风量,即平时排风量(最小排风量)Lmin与峰值排风量(最大排风量)Lmax。计算表明,采用这种计算方法得出的排风量比采用换气次数法确定的排风量要小一些,尤其在非峰值时间,其排风量仅为采用换气次数法确定的排风量的1/7左右。由于车库中汽车出入频度为峰值的时间很短,仅仅只有上、下班时的几十分钟,其余90%以上的时间内只需要最小的通风量就能将车库中的CO浓度稀释到容许浓度范围内

7、,只要很好地控制通风量,地下车库通风系统的运行就能取得很好的节能效果。2地下车库通风系统的自动控制车型丰田轻型g/s0.9147车型金杯轻型客车桑塔纳标志客车地下车库单位地面面积CO的排放量Q为:Q=ABCD式中Q单位地面面积汽车排放的CO量,mg/h;A单位地面面积车位数,A=1/70;B汽车出入频度,由表2确定。考虑发展,取1.2的安全系数,即最小时B=0.276,最大时B=1.68;C每辆汽车在车库内发动机平均运行时间,取3min;D某类汽车单位时间内CO的排放量,可取表3的平综上所述,地下车库的排风系统始终工作在最小排风量Lmin(平时)和最大排风量Lmax(上下班时间)之间,根据这一

8、特点,可以采用以下两种控制方法。2.1定时控制,),超过时间便。这种控制方式投资少、设备简单、运行管理方便;缺点是控制质量不高,尤其是当车辆出入频度发生异动时,车库中CO的浓度很难保证在规定的范围内。2.2浓度控制均值,D=0.9095。车库内CO的浓度在一天内是变化的,低的浓度范围,在上下班时间达到最大C的浓度的变化如图1所示。这种方法是根据车库内CO的浓度来控制排风系统,即通过改变风机中感应电机的转速来改变风机风量以满足所需排风量的要求。感应电机的转速(r/min)为:n=60f(1-s)/p图1车库内CO浓度随时间变化曲线图车库单位地面面积所需排风量为:L=Q/(Cy-Cw)式中L车库单

9、位地面面积排风量,m3/h;式中f电机电源频率;s电机滑差率;p感应电机的极对数。从上式可以看出,只要改变电源频率f,就能改变感应电机的转速。变频式通风机就是通过改变电源频率使电机转数变化来达到控制风量的目的。这种控制方法的原理如图2所示。图2地下车库通风自控系统框图在此控制系统中,要在车库内设置几个具有代表性的CO浓度采集点,这些点采集到的CO浓度的实际值Qa通过传感器输送到比较元件;系统的给定值QG为CO的容许浓度。给定值和实际值在比较元件中进行比较,当实际值Qa大于给定值QG时,CO的排放浓度高于容许浓度,e为负值,这时控制器对变频器发出要求加大电机电源频率的控制指令P。变频电机的电源频

10、率f加大后,转速加大,地下车库的排风量L增加,CO的浓度被有效稀释。反之,当实际值小于给定值时,e为正值,说明CO的排放浓度低于容许浓度,地下(下转第62页)62的只有一种,即CB25-90/37/10,其抽汽压力为3.7MPa,显得偏高,而背压排汽量每小时200t和抽汽量为每小时45t,不适应网络水加热的要求。如网路回水能降到80,则生产CB25-90/25/4或CB50-90/25/4型号,中间带1MPa左右不可调抽气以用于加热网路水的汽轮机最为合适。7.4如果上海市的200高温水集中供热系统能承担居民生活用热水供应,则到远期可将此系统改造成单管供热系统。在热电厂采用多级加热(例如五级),

11、则更具经济性。8高温水集中供热的经济效益和社会效益(1)采用高温水集中供热,一期工程每年可节煤20多万2001年第5期(2)采用高温水集中供热,可取消市区大量的工业锅炉和生产锅炉,消除烟尘、SO2和NOX污染。(3)可提高市区工业产品质量,并有利于提高人民的生活水平。(4)采用高温水集中供热,可为西郊农副业生产基地创造农业用热的条件,暖房、温水养殖业将大大发展。(5)采用高温水集中供热,取消各类锅炉,将为市区工厂提供发展场地。9结束语吨,节能效果显著;减少市区运煤运灰卡车每年25万车次,可缓和市区交通并减轻粉尘污染。笔者通过调查研究,提出了上海市高温水集中供热系统的实施方案和一系列技术措施,为

12、该市政建设项目作了一些前期的分析研究工作,这里和盘托出,谨供有关部门参考。BEEResearchontheProjectofDistrictHighTemperatureWaterHeatinginShanghaiByZhengYaosenAbstractInvestigatesthescaleandinforwardadetailedprojectandaseriesoftechnicalapparatusatusersintake.Keywordselectricstation,intakeapparatusofheatcon2sumer(上接第66页)车库的排风量过大,于是控制系统就反向动作。只有当实际值和给定值相等时,e=0,控制器没有接收到信号,整个系统才没有控制动作。采用这种控制方式,车库中CO的浓度被控制在容许浓度范围内,同时进排风系统始终控制在最佳状态运行,可收到很好的节能效果。在现代化智能建筑中,楼宇自控已日益普及,如果通过计算机程序控制,控制精度更高,但初投资大,运行管理较复杂。BEE版社,1997;(1)参考文献E2,1981DeterminationandControlforVentilationQuantityofUnderg