建筑地下車庫自然通風的設計方法

王學龍　范萍萍

摘要：為了響應節能減排的政策和措施，本文根據具體的工程實例，結合利用相關的節能模擬軟件，對地下車庫自然通風設計方法進行深入的探討，較為詳細的討論了有關的計算方法。同時將初步的設計思路提出來即地下車庫通風系統有條件時以自然通風為主，機械通風為輔。

關鍵詞：建筑；地下車庫；自然通風；設計方法

隨著不斷落實節能減排措施工作的展開，地下車庫的通風形式發生了比較大的變化，即由原本的機械通排風轉變為自然通風，這種通風方式既節約能源又不需運行費用。且與機械通風相比，自然通風具有比較大的優勢，一方面，地下車庫空氣品質環境可以得到有效的改善;另一方面，排風機的噪聲污染可以被杜絕。本文結合了一個工程實例深入的介紹了地下車庫自然通風的設計。

1工程概況

某地下車庫由2個防火分區組成，層高3.6米，車庫頂板上是室外地坪;車庫上與四個單體住宅相連接。本文將詳細分析該地下車庫的防火分區。該地下車庫的單個防火分區的面積為2730平方米左右，兩棟單體在車庫上部，一棟建筑高度90米，另一棟建筑高度69米，層高均為3m，兩棟住宅分別30層和23層。將通風豎井設置在兩單體建筑中，使其分別與車庫相連接，同時與單體保持同樣的高度，即風井1和風井2，分別高90米和69米。

2建筑地下車庫自然通風的設計原理

地下車庫通風系統采取機械排風，自然補風的方式耗電量大，同時還會產生一定的噪聲污染。雖然利用自然通風設計可以達到節能環保的效果，然而在6、7、8三個月間，利用熱壓來自然通風取得的效果并不理想。綜合多方面因素考慮，自然通風為主，機械通風為輔的方式是該地下車庫采用的主要方式。平時為了將空氣質量改善則采用自然通風的方式，相應的當利用自然通風實現不了預期的效果時，可采取措施將風機適當的開啟?，F階段，采取自然通風的主要方法有兩個，第一個是室外風壓，第二個是室內外溫差產生的熱壓。但是風壓受到很多因素的影響，因此其會有較高的要求[1],同時還具有不穩定性,所以一般情況下，對地下車庫進行自然通風比較安全的做法,是主要考慮熱壓的作用。自然通風的動力就是風井因熱壓而產生的抽力。將風井內熱壓引起的空氣流動利用起來，實現車庫的自然通風;并且將排風機設置好，當自然通風不能滿足相關的要求時，啟動機械通風系統。

3建筑地下車庫自然通風的設計方法

3.1風井設計

自然通風設計的內容主要包括兩方面：第一，設計風井。（1）風井的位置在單體建筑內，以抽力公式為依據進行計算，風井的位置應該盡可能的要高；（2）車庫內廢氣較為集中的區域就是風井下部開口所在的位置，也就是車庫的下部是風井下部開口所在的位置；（3）風井的大小要適宜，封口太大或者太小都達不到要求。第二，設計進風口。（1）采取方法使進風口與采光井以及下沉庭院結合在一起；（2）將進風口設置在車庫內的主要道路上，使其與排風口之間的距離大一些,間距一般在10m以上；（3）均勻布置進風口，保證車庫內氣流組織的通暢性，以減少通風死角。

3.2確定自然通風量

根據前面的相關原理分析，通風量Q和風井抽力Sy在一定程度上影響風井尺寸;其中，風井抽力Sy的大小有受到通風量Q的影響，如果通風量Q越大，室內外溫差越小，那么風井抽力Sy就會越小[2];所以自然通風量需要合理確定。根據汽車庫建筑設計的相關規范，地下車庫的排風的取值是按照換氣次數6次/h為標準的。筆者在查閱了相關的參考文獻后，以該車庫的具體情況為依據將自然通風量計算出來。稀釋車輛排放的一氧化碳(CO)是地下車庫通風的主要目的。汽車在行駛、怠速或者熄火3種狀態下排放出來的一氧化碳(CO)的量存在很大的差異，根據相關公式可以計算得出：

L=(GX＋Gd)/(C1-C0)×3600 （1）[3]

上述公式中相關量的表示如下：通風量（地下車庫內）用Ｌ表示;車庫內汽車載行駛狀態下和怠速狀態下排放出的一氧化碳的量分別用Gx和Gd表示;C1和C0分別表示的是車庫內一氧化碳的允許質量濃度與室外大氣中一氧化碳的質量濃度。該車庫總共的車位為76個，車道上最多能行駛26輛車。在以特定時刻，所有的車位上都有車輛停泊，且都是怠速狀態，并且在車道上，數量最多的是處于行駛形式狀態的車輛，這時候是一氧化碳(CO)排放量最高的時候。本文將車輛怠速狀態下一氧化碳排風量的平均值計算出來，在1mg/s左右;處于行駛狀態下，車輛的一氧化碳排放量的計算可以按照每臺18mg/s的標準進行取值，100mg/m3為一氧化碳允許質量濃度C1的取值;空氣中，各地的一氧化碳質量濃度存在差異，本文將其值取為3mg/m3。將上述取值代入式（1）中進行計算，最終排風量計算值為20189.69m3/h。

3.3模擬溫度分布

需要知道的因素比較多，如自然通風量、車庫內的溫度分布等，這種類型的軟件比較多，該文設計將清華大學研發的DcST作為模擬軟件。模型的建立，以工程的實際情況為依據,進行相關的設定；地下車庫的相關參數:①300毫米與30毫米厚的聚苯板為外圍護結構設混凝土厚度。②將換氣次數設定為3次/h，室外是主要的通風來源。③本次不考慮照明負荷與汽車的發熱量等負荷。

4結束語

總之，在設計建筑工程地下車庫過程中，以車庫的實際使用情況為依據，將換氣次數和風井的位置確定好，對風井面積和進風口的布置進行調整，如果自然通風設計方法合理，那么其不僅可以將車庫內的空氣品質改善，還可以將自然能充分利用，節省運行費用和設備初投資。

參考文獻:

[1]樊德璽,劉欣彤.地下車庫自然通風的設計[J].哈爾濱商業大學學報,2011(06):363-367.

[2]陳剛.地下車庫通風量的確定與控制[J].暖通空調,2012,32(01):62-29.

[3]王月志.北方地下停車庫通風狀況存在的問題及解決辦法[J].吉林建筑工程學院學報,2013(03):77-80.endprint