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,CmHn及NOx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,NOx和CmHn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。
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。
图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。
表1 地下车库CO质量浓度
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。
表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。
一、通风量计算1.汽车库通风的目的:(1)使空气中汽油蒸汽浓度不致达到其最低爆炸浓度,对汽油蒸汽和空气混合物按体积计为1%.(2)把CO浓度控制在国家有关标准之内。一般情况下满足后者,则达到爆炸混合物的危险性就大大降低了。
2.通风量标准,只需确定以下两点:
(1)平均每辆车排出CO的量小型车:取1m3/h(318.4mg/s)
大、中、小混合型车:取2.6m3/h(2)同一时间内开动发动机的最高台数N假定车库内车辆总数为Z,并引入同时工作系数β,则同时工作系数β=N/Z×100%这里β值的确定是一个比较复杂的问题,它受汽车库服务对象、时间、车库规模和布置方式等环境因素影响而有很大不同。根据现场调研,β小于等于10%.(说明:如果能对不同类型汽车库通过电视监控,计算机统计,会得出精确的β值,这样对于设计人员具有很大的积极意义。)
3.通风量的计算:
每台车通风量L=X/(y2-y0)(m3/s)
式中:X——CO排风量(mg/s)
y2——车库内空气中CO允许浓度,一般车库取200mg/m3 y0——送风空气中CO浓度,居住区取1mg/m3(说明:y2值在【4】中,英国标准为100pp m,即125mg/m3;因为是1980年颁布实施的,考虑到以后标准的提高,建议取y2=125mg/m3)
故每台车通风量:L=318.4/(200-1)=1.6(m3/s)=5760(m3/h)
4.实例:一居住区地下停车库面积为2200m2,额定停车数为68辆,净高2.8米,取值β=6%,则:
新风量Lx=5760×68×6%=23500(m3/h)
排风量Lp=1.2Lx=1.2×23500=28200(m3/h)
换气次数n=28200/(2200×2.8)=4.6次/小时二、通风机、排烟风机1.通风机:包括送风机和排风机。因为通风量是按某时刻最大通风量选定的,在大部分时间内,通风机不能满负荷工作,也没有必要,所以通风机宜设置成多台或变频风机—只要在普通风机上加一个可控硅变频控制器就完全可行。一般送风量是排风量的80~85%. 2.排烟风机:在很多地下停车库的排烟系统中,将排烟风机和排风机设计成两用风机,是不妥的。首先,排烟风机是按280摄氏度连续工作30分钟这一特定工况设计的,长年频繁启停将影响其寿命;第二,排烟风机噪声高、风压大,如果平时使用而没有专用的风机房,又将成为新的噪声污染源。所以,排烟风机和排风机最好单独设置。
三、风道1.因为新的规范【1】的实施,使防烟分区可扩大致2000M2,在小于2000M2的停车库,排烟风道可以和排风道合用;而大于2000M2时,停放车辆较多,建议分开设置。
2.排风口、排烟口的设置:应在下部三分之二,上部三分之一排风口的设置较为合理的。因为排风口的布置应使任何地方的烟雾都不致聚集不散,在汽车尾气中,有CO、CO2、醛类、NO2、SO2,除CO外,其余摩尔质量都比空气重;另一方面,通风量的计算是建立在室内气流组织及通风的有效性上;否则,必须大大增加通风量。排烟口宜独立设置,排烟时,低处排风口关闭、排烟口打开,这在现有技术手段上和可靠性是可以保障的。
3.风道材料:风道应优先选用难燃或不燃的金属复合材料或非金属材料。汽车尾气中的酸性气体对一般金属风道、连接法兰、挂件有较强的腐蚀作用,在沿海地区、南方地区尤为严重;既使在北京地区,没有很好进行防腐处理的金属风道,运行4~5年,其法兰接口已锈迹斑斑,此点应此起足够重视。
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。
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通风排烟
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汽车库排烟量是按新规表里面的风量选取还是按6次/h与表里的风量比较选大值选取GB 50067-2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 第8.1.5条的条文解释里面提到,6次/h的换气次数能保证消防安全,第8.24条又规定了不同净高下的排烟量,汽车库的排烟量是否应该按照6次/h和表中排烟量最大值选取?还是直接按照表里的排烟量选取?各地消防局是怎么规定的?
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