高层建筑地下汽车库通风与排烟系统合一的分析

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1、高层建筑地下汽车库通风与排烟系统合一的分析　　摘要本文分析计算了高层建筑地下汽车库全面通风托儿所量的取值方法；分析计算了不需从下部排风的根据与理由，结合新的汽车库防火设计规范的实施，得出了地下汽车库的通风与排烟系统的风量及气流组织，基本上可以合一的结论，可供设计参考。　　　　关键词地下汽车库、全面通过换气量、排烟量、通风与排烟系统合一1前言　　　　在高建筑地下汽车库的通风与排烟系统设计中，由于排烟量远远大于排风量，且排风要求从下部排出所需风量的三分之二，从上部排出三分之一，因而欲将通风与排烟系统合并，除需选用双整风机外，还需上部与一部排风口应设转换控制

2、设施，使设计、施工及运行管理十分复杂。新的地下汽车库防火规范规定的排烟量大幅降低并接近排风量。如果通风与排烟的气流组织能统一，则通风与排烟系统即可合一，就会大大简化地下汽车库通风及排烟系统的设计、施工及运行管理。　　2地下汽车库排风的讨论　　　　目前确定地下汽车库排风量的方法，大体上可分为二类，一类是按换气次数估算，另一类则是按全面通风换气量进行计算。属于第一类的按换气次数估算的代表性的参考3．地下汽车库的通风与排烟系统合一问题的讨论　　汽车库防火设计新规范有二个新的变化：一是将防烟分区面积扩大到2000m2；二是将排烟量减少到6次/时。实施新规范使排

3、风量与排烟量比较接近，此时使排风与排烟系统合并的主要障碍将是平时排风要求从下部排风三分之二，从上部排风三分之一，而排放烟是全部从上部排。实际上略加分析就可以看出暖通设计规范（9）中关于“当有害气体或蒸汽密度比空气大，且不会形成稳定上升气流时，宜从房间上部地带排出所需风量的三分之一，从下部地带排出三分之二。”的规定对汽车库并不适用.这里关键有二个问题:一是有害气体的密度；二是稳定的上升气流。　　关于有害气体密度。汽车发动机在怠速工况下尾气中主要成分是CO和NOX。CO的分子量是28，0℃时CO的密度是。20℃时CO的密度是。若汽车尾气中的CO的浓度为55

4、000mg/m3，则20℃时1m3空气中CO所占的体积为，20℃时空气的密度为1.2047kg/m3，则1m3空气质量增加克。空气密度减少到1.2047-0.001888=1.202812公斤。与空气密度相比为，即混合气体比空气密度减少千分之1.6。NOX换算成N2O5，其分子量为108，20℃之密度为4.49kg/m3，NOX的最大排放浓度为9。92kg/m3.同样于计算出混合物密度增加到1.20470726kg/m3空气密度增加百万分之六。由于CO的排放浓度远大于NOX排放浓度，可以综合认为汽车尾气是稍轻于空气的混合物。应当指出，即使N2O5的排放

5、浓度增加100倍，实际每米3空气中质量仅增加0.7268克，而如果空气温度变化1℃，可使空气密度增减4克/m3左右（如空气由21℃或高到22℃，则）。由此可知气体混合物因温度变化而引起的密度变化，远大于有害气体或蒸汽所引起的密度变化。因此汽车库内有害气或蒸汽浓度的分布，主要取决于因温差而引起的对流气流，有害气体或蒸汽自身的密度影响较小。即使像汞蒸汽这样密度很大的蒸汽，在有较强对流气流时也会出现在车间上部，只能说没有对流的情况下，密度大于空气的有害气体才会集中在房间的下部，这种情况通常是不多见的。　　关于稳定的上升气流。汽车排出的尾气的温度一般为500～

6、550℃，应视为较强的对流气流。　　因此，温度为500～550℃且密度稍轻于空气的汽车尾气，不会积聚在车库的下部，从下部排风三分之二的规定是不合理的。暖通空调规范需从下部排风的规定不适用于汽车库。　　另外原苏联建筑法规采暖通风与空气调节设计规范[14]第4.57及第4.58条规定：有害气体及蒸汽的密度小于作业地带空气密度；有害气体及蒸汽的密度大于作业地带空气密度且伴有稳定上升热气流时，需从作业地带（即下部区域）排出三分之一风量。有害气体及蒸汽密度大于或等于作业地带空气密度，且不伴有稳定热气流，需从作业地带排除三分之二的风量。但并未规定有害气体及蒸汽的密

7、度小于作业地带空气密度。且伴有稳定热气流这种情况，需从作业地带排风，从这方面也可以看出，有害气体及蒸汽密度少于空气密度且伴有稳定热流，不需从下部排风。　　综上所述，汽车库排风可全部从上部排，实际上取消汽车库下部排风的意见早已有人提出了（12）、（13）、（14）。　　4．结论　　4．1经计算与分析可以认为汽车库CO允许浓度取C=125mg/m3(100PPM)，发动机在车库内工作时间t取6分钟，出入频率取1.0，1.25和1.5时得出全面通风换气量的换气次为n1=5次/时，n2=6次/时和n3=7次/时，作为汽车库出入频度较低、中等和较高的换气量计算标

8、准是适宜的。　　4．2经计算与分析认为暖通空调设计规范规定当有害气体的蒸汽密度比空气大，且不会