地下人行通道通风措施的合理化建议

杜 贞 爱

(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北 武汉 430023)



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地下人行通道通风措施的合理化建议

杜 贞 爱

(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,湖北 武汉 430023)

运用CFD软件对地下人行通道进行气流组织模拟，从自然通风及机械通风两方面进行了探讨，结果表明，在通道上空布置天井，改变通道形式以及采用半横向通风方式更能有效地促进通道内的通风换气。

地下人行通道，空气环境，自然通风，机械通风，通道井

0 引言

城市地下人行通道通常由设置于城市道路下的主通道以及道路两侧的出入口连接而成，人行通道为过街行人提供一个过渡性的空气环境，通道内的室内环境往往不被大家所重视。主要表现为室内CO2浓度较高，空气闷、空气颗粒物含量高，空气质量较差、墙面、墙角、吊顶等位置出现霉变以及室内灯光昏暗等现象。究其原因，主要是通道内的通风效果差，空气不流通，室外新鲜空气无法进入室内以及运营管理不到位等原因造成的。

为了更好的促进地下通道的通风效果，本文分别从如何改善自然通风效果以及如何改变机械通风效果两个方面进行了探讨。

1 自然通风措施的选择[1]

人行通道上空布置天井进行自然通风和不采取任何措施的情况下自然通风比较。

选取“Z”字型模型，室外温度设为30 ℃，地下通道壁温设置为26 ℃，单位温度和面积的换热量(对流换热系数)为12 W/(m2·℃)，通道长度为50 m[2]，埋深5 m，入口相对湿度为70%，通道进风口风速为1 m/s。A通道上空人行道布置了一个直径为3 m的自然通风井，B通道为无自然通风井的通道，模拟通风情况。

从图1来看，通道上空有自然通道井，通风井周边风速变大，可以调节通道内的风速。

从图2来看，通道上空有自然通道井，可以降低通道内的相对湿度，改善室内环境。

2 机械通风方式的选择

目前人行通道内的机械通风机选用的是诱导风机。但实际运行后的效果却不太理想。究其原因，主要是地下空间与室外出口存在比较大的高差，诱导风机安装角度不科学。诱导风机开启以后，通道内的空气在诱导风机的作用下，在室内做循环往复的流动，难以排到室外。很多新设计的地下通道机械通风，采用风管排风系统，将通道内的空气直接排出室外，通道内形成负压引入新风。这种排风方式比诱导风机的排风方式更加直接有效。

选取“Z”字型模型，室外温度设为28 ℃，地下通道壁温设置为26 ℃，通道长度为50 m；模型一设置5个诱导风机，出入口顶部各设一个，垂直出入口，通道顶部设三个，垂直通道，大小为1×1，风速设置为1 m/s；模型二设置一套风管排风系统，通道顶部设有五个排风口，大小为1×1，风速设置为1 m/s。进行模拟对比，分析结果如下。

从图3来看，诱导风机要比风管排风对地下通道风速影响略大些。使用诱导风机对地下通道内的通风扰动较大，不能有效的引入新风进行通风换气。使用风管通风，在风口处风速较大，离风口较远处风速很小，但在通道出入口均有室外风进入。

从图4可以看出，风管排风空气龄明显比诱导风机空气龄小。诱导风机通风由于有一定的方向性，入口段空气龄相对较小，但也在200 s以上，出口段空气龄较大，在2 000 s以上。风管通风的两端都为进风口，风由顶部的排风管排出，两端空气龄较小，在200 s以下，中部空气龄略大，在200 s～800 s之间，整体通风效果较好，能形成有效的通风换气。

温度变化情况见图5。

从图5可以看出，风管排风内部温度明显比诱导风机内部温度大，更接近室外温度。诱导风机通风在出口处温度接近土壤温度，风管排风的两端均接近室外温度，且内部温度变化较小，更有利于防止结露。

3 结语

1)从图1，图2可以看出，在通道上空布置天井自然通风的通风方式能改善自然通风条件，但效果不是太明显。

2)要改善自然通风条件，可以人为的在地下通道的出入口创造一定的压差。比如采用引风墙，抬高通道入口雨棚，出入口尽量设置在空旷处,通道中部设置通往地面的排风口等提高自然通风效率。但实际应用中还需结合本地区气候特点，确定自然通风的有效长度，超过自然通风的有效长度就必须考虑机械通风。

3)机械通风方式可考虑采用风管排风系统，将通道内的空气直接排出室外，通道内形成负压引入新风。这种排风方式比诱导风机的排风方式更加直接有效，可有效改善地下通道内环境状态。

[1] 谢宁汉.浅埋式地下人行通道的通风问题[J].建筑热能通风空调，2001(4):1-2.

[2] CJJ 69—95，城市人行天桥与人行地道技术规范[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

杜贞爱(1982- )，男，工程师

TU921

A