地下车库CO浓度分布及排风方式的实验研究

付 腾



地下车库CO浓度分布及排风方式的实验研究

付 腾

（宜宾职业技术学院 宜宾 644003）

新规范针对地下车库排风宜全部上排还是上下同排没有明确规定。以商业建筑地下车库作为实验平台，在排风方式、汽车排气口与排风口是否对齐等情况下进行实验，在排风口不同高度布置测量点，实测CO浓度和排风口风速。通过分析实验数据，选择出最合理的排风方式。

地下车库；排风；CO浓度；实验

0 引言

由于地下建筑的密封性，污染物不易扩散，地下车库必须设置机械通风排烟系统。为了有效排除汽车尾气，除了保证足够通风量以外，合理设置机械通风设施也是关键。《汽车库建筑设计规范》JGJ100-98规定：“地下汽车库的排风宜按室内空间上、下两部分设置，上部地带按排出风量的1/2～1/3计算，下部地带按排出风量的1/2～2/3计 算[1]。”。但是不少学者和工程技术人员对此规定提出质疑，JGJ100-98废止后，JGJ100-2015并未就地下车库是采用全部上排风还是上下同排做出明确规定[2]。那么哪种排风方式更合理呢？目前，国内对于地下车库排风方式的研究主要集中在软件模拟或通过对混合气体密度的计算和汇流进行分析[3]。相关的实验性研究很少。因此，笔者针对上下同排和上排风这两种排风方式进行分析比较，确定出最合适的排风方式。

1 实验

1.1 实验说明

本实验以宜宾市叙府商场地下车库为实验平台，车库处于繁华商业带，层高3.65 m，建筑面积3918 m2，管道布置在上部，但排风管道引至下部排风，共有车位165个。

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012新增条目明确说明：“将汽车排出的CO稀释到容许浓度时，NOX、CmHn远低于它们相应的允许浓度[4]”，所以本实验仅监测CO浓度即可反映排风效果。ASHRAE手册提供的小汽车CO排放量数据表明：冷启动时CO排放量远大于怠速排放量[5]。所以，实验仅针对汽车驶出时。考虑其他影响CO浓度分布的因素，选择排风方式、车尾与排风口是否对齐等情况进行实验（见表1）。实验选择冬季进行，因为环境温度低时，CO排量会明显升高[6,7]，日期包括工作日、节假日（2016年12月28日至2017年1月3日），时间段为9点到19点。

表1 实验类别选取表

1.2 测试仪器及设备

表2 实验仪器及设备表

1.3 测点布置

图1 风口风速测点分布

图2 CO测点分布图

2 实验结果分析

2.1 排风口的风速与风量

表3 车库内排风口的速度及风量

实验期间车库排风口的风速每小时测一次，测点分布见图1，取平均值后将所得的4个数值再取算数平均值。风口面积与风量见表3。从表中可以看出，若上、下排风口面积相同，那么对于车库上排风的排风量比下排风的排风量大62%。

2.2 CO浓度在垂直高度上随时间的变化

CO测点布置如图2。

（1）车尾正对排风口

图3表明，若上下排风口同时进行排风，三个测量高度上CO浓度值都降低到短时间接触容许浓度30×10-6[8]所需要的时间为35s；若采用上排风时，达到同样条件所需要的时间为38s。

（2）车尾未正对排风口

图4表明，若上下排风口同时进行排风，三个测量高度上CO浓度值都降低到短时间接触容许浓度30×10-6[8]所需要的时间为47 s；若采用上排风时，达到同样条件所需要的时间亦为47 s。

由此可见，当车尾正对排风口时，上排风在消除CO的速度上略逊于上下同排的排风方式；但是当车尾未正对排风口时，上排风与上下同排这两种排风方式在消除CO的速度上几乎无差异。实际上，大多数汽车的排气口都没有正对排风口，因此，车尾未正对排风口的实验情况更能反映实际问题。虽然CO浓度最高达到98×10-6，但是所持续的时间都很短，一般驾驶员出驾驶室前就能够被降低到限值以下。所以，在消除污染物的速度方面，上排风完全可以替代上下同排的排风方式。

3 结论

（1）同时比较上、下两个排风口在面积相同的条件下，上排风的排风量要比下排风大62%，上排风排风效率高。

（2）将CO浓度降低至安全标准以下，从速度方面看，上下同排相较于上排风方式而言并没有太大优势。

（3）采用全部上排的方式不仅可行，而且在经济上要比上下同排方式节省工程投资，降低了施工难度；也更有利于与防排烟系统合并[9]。因此，地下车库只需要设置上排风即可。

[1] JGJ100-98,汽车库建筑设计规范[S].北京:中国标准出版社,1998.

[2] JGJ100-2015,车库建筑设计规范[S].北京:中国标准出版社,2015.

[3] 戴永,张红兵.地下车库通风设计探讨[J].制冷与空调,2008,22(2):74-76.

[4] GB50736-2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国标准出版社,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,工业场所有害因素职业接触限值[S].北京:中国标准出版社,2007．

[9] 马江燕.某站前广场地下“集散空间”防排烟设计[J].制冷与空调,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 腾（1983-），女，硕士，讲师，E-mail：futeng1983@126.com

2017-06-28