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地下车库变频通风设计探讨

2016-4-7 8:27:44      点击:

地下车库变频通风设计探讨

  车库通风标志污染物的确定
  地下车库通风的目的是稀释汽车排出的CO,CmHnNOx等有害物。在汽车低速状态下,三者的体积比为7∶1.5∶0.2。因此,将CO稀释到容许浓度时,NOxCmHn远低于它们相应的允许浓度。通风专业规范提出了CO质量浓度的控制限值——30 mg/m3

  通风变频的目的
  1 通风系统节能
  2 解决通风排烟量不一致问题

  变频通风技术的关键问题
  1  通风兼用排烟时的变频措施
  由于地下车库通风系统一般均与火灾排烟系统合设,而GB 50016—2013《火灾自动报警系统设计规范》明确提出:风机控制柜等消防电气控制装置不应采用变频启动方式。因此,通风机的变频器在火灾时需进行跨接,如图1所示。

1 风机变频器排烟跨接示意图

  2  CO传感器的设置
  风管式通风系统可以将CO传感器均匀设置在车库内(传感器数量根据需求来确定,一般每500~800 m2设置一个传感器),取值采用同一防火分区内探测到的CO最高浓度或平均浓度;诱导式通风系统的CO传感器则可设置在靠近排风机房的集中排风口处。
  根据探测到的CO浓度与预设值比较,按探测值与预设值的差值调节排风机频率,同时调节送风机频率。变频通风系统的风量与CO浓度的预设值有密切关系。

  CO质量浓度预设值
  GB  50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中提出了CO质量浓度的控制限值——30 mg/m3,而对于变频通风系统中CO浓度预设值没有约定。因此,确定CO质量浓度的预设值在变频通风系统的设计中尤为关键。
  1 目前地下车库的CO质量浓度值
  目前地下车库的现状见表1。

1 地下车库CO质量浓度


注:表内数据均为1 h实时测量后的平均值,以上车库均未根据CO浓度控制通风系统变频运行。

  测量仪器采用电化学检测原理,测量范围0~37.5 mg/m3,精度1.25 mg/m3
  从实测结果可以看出:
  1)即使在最不利条件下(汽车在坡道处怠速等候,且通风系统未开启),车库的CO质量浓度也能满足GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规定的30 mg/m3限值。
  2)车库CO质量浓度与车库性质有密切关系。
  3)适时开启通风系统可有效降低车库内CO质量浓度。
  4)同一车库内不同区域的CO质量浓度不一。

  2 人体健康对CO质量浓度的要求
  CO与血液中血红蛋白结合成碳氧血红蛋白(COHb)。通过实验研究发现:8 h接触CO的安全值为18.75 mg/m3
  同时,GBZ 2—2007《工作场所有害因素职业接触限值》规定,CO短时间接触容许质量浓度为30 mg/m3,8 h/工作日、40 h/工作周的时间加权平均容许质量浓度为20 mg/m3
  综合以上,CO质量浓度低于18.75 mg/m3是安全的。

  3 CO质量浓度预设值建议
  变频通风设计时,需设定CO质量浓度值,风机频率的变化按照CO质量浓度测量值与预设值进行比较确定。
  目前地下车库变频通风设计中存在以下误区:
  1)采用30 mg/m3的CO质量浓度数据进行设计计算,忽略了长时间在车库内工作的人员的需求。

  2)CO质量浓度预设值过高,使得变频风机长时间处于不运转或低速运转状态,造成设备配置的浪费,也导致车库内环境舒适度较低。根据人体健康对CO浓度要求的规定以及对众多地下车库调研,笔者提出车库CO质量浓度预设值,如表2所示。

2 地下车库CO浓度、运行状态和频率的关系

1)风机控制柜等消防电气控制装置不应采用变频启动方式,因此排烟时需对变频器进行跨接;

2)为频率设置方便,把18.75 mg/m3的安全值简化为18 mg/m3

3)为保证风机的安全运行,需对风机运转的最低频率进行设定。

  根据表2的设定:
  1)车库内CO质量浓度始终控制在18.75 mg/m3以下,保证了车库工作人员的健康。
  2)当室内CO质量浓度低于4 mg/m3时,已达到室外空气质量二级标准,此时可不采取通风措施。
  3)当风机在设定的最低频率运行时,其通风量约为最大设计通风量的72%(以层高3.6 m计)。
  4)为防止风机频繁启停,需设定延时。
  5)运行初期车库的CO质量浓度未达风机启动最低设定浓度时,应定时开启风机,以利于防潮以及异味的排除。

  结论
  1)对于有明显高峰期的办公类地下车库,可采用分时段通风的方式,节约运行成本。
  2)对于高峰期不甚明显的商业类地下车库,可采用变频通风的方式。
  3)变频通风需考虑设置合适的CO浓度预设值,以保证车库内的空气质量。
  4)当车库CO浓度长期达不到启动风机的最低设定浓度时,应定时开启风机,以利于防潮以及异味的排除。
  5)发生火灾时,通风、排烟系统兼用的风机可采用变频器跨接的方式保证排烟的可靠性。