写字楼地下车库一氧化碳分布特性与通风系统研究

发布时间：2020-05-01 22:52

【摘要】：随着我国中小型汽车保有量的快速增长,地下车库的需求量越来越大,但地下车库大多为封闭或半封闭形式,空气流通效果较差,极易出现空气质量不达标的现象,从而影响车库内人员的身心健康。因此,研究写字楼地下车库一氧化碳(CO)分布特性及其通风系统具有重要的意义。采用现场实测方法,研究广州某写字楼地下车库工作日和休息日的汽车出入频度和车库利用率、汽车启动过程尾气CO扩散规律、车库内CO浓度的全天逐时变化规律、水平和垂直分布规律,并分析影响CO分布的因素。利用数值模拟方法研究汽车尾气CO局部扩散特性及CO分别在百叶风口、诱导风机作用下的扩散规律。最后以实测地下车库CO浓度最不利情况为研究对象,数值研究四种机械通风系统(机械全排风系统、机械排风+诱导风机系统、机械送排风系统、机械送排风+诱导风机系统)下车库的空气质量和气流组织,分析换气次数和汽车出入频度对地下车库CO浓度的影响,并研究了四种通风形式对CO的清除效果。地下车库CO浓度随汽车出入频度的增加而增大。工作日的汽车出入频度在0.087~0.496之间,对应的车库平均CO浓度变化范围为1.5~12.0ppm。早高峰期(7:00~10:00)、午高峰期(12:00~14:00)、晚高峰期(16:00~18:00)和平峰期对应的频度范围分别为0.220~0.496、0.181~0.197、0.331~0.417和0.087~0.197。车库全天的利用率呈现“先增大后减少”的趋势,其中11:00~12:00达到峰值0.543,对应的CO浓度约为4.5ppm。此外,实测观察到车库内CO浓度存在“上高下低”的分层现象。汽车启动第5秒尾气中CO浓度达到最大值1934ppm,然后逐渐下降,约12s后浓度基本稳定。车库内风速很低情况下从排气口出来的CO浓度分布为逐渐上扬的曲线,且沿程不断扩散。受到排气速度影响,CO离开尾气口后有一段水平运动距离,但由于空气阻力及热交换过程,CO的速度和温度快速下降,密度差的影响成为主导,使得其垂直方向CO扩散速率强于水平方向的值。地下车库通风系统和风口形式对CO浓度分布有重要影响。在所有风口形式(侧送侧回、下送下回、下送侧回、侧送下回)中,送风口形式对CO清除效果的影响大于回风口,采用侧送侧回形式时通风效果最好。当换气次数从3次/h增加到7次/h时,各系统方案的CO最大浓度的下降幅度情况为:机械排风+诱导风机系统最高(54.1%~82.8%),机械送排风系统范围最大(15.8%~58.6%),机械送排风+诱导风机系统的幅度最小(11.9%~20.4%),其中无送风系统的方案中CO浓度下降幅度更大。当出入频度从0.4增加到0.8时,机械全排风系统的CO浓度增加幅度最高且范围最大(103.2%~220.8%),机械送排风系统的增加幅度最低且范围最小(106.7%~122.0%),即无送风系统的方案中CO浓度增加幅度更大。其他条件相同时,汽车出入频度对CO浓度的影响远远大于换气次数对它的影响,即降低车辆的尾气排放量比加大车库通风量能更大程度地改善室内空气品质。根据各系统的气流组织特点,机械全排风系统适用于布局规整,与外界开口面积较大且CO分布较均匀的车库。机械排风+诱导风机系统对于与外界开口面积较大的车库通风效果更好。机械送排风系统适用于污染气体分布较为均匀的车库。机械送排风+诱导风机系统基本适用于所有车库,能很好解决CO源源强较大(0.4出入频度≤0.8)和局部CO浓度超标的问题。
【图文】：

2.1 车库结构布局本文选取了广州地区某写字楼地下车库作为研究对象，该地下车库周围绿化良好，没有高排放污染源。如图2-1、2-2，车库位于地下一层，面积约5246m2（长×宽=86m×61m），减去车库中央的电梯、步梯和机房等建筑（长×宽=48m×24m）后，车库实际面积为4094m2，高 3.5m，实际体积 14329m3。车库共设置汽车出、入口各一个，宽度为 5m，高度 2.5m。车库内共有车位 127 个

（1）车道 （b）排风室图 2-2 车库内部实景图Fig. 2-2 Internal view of garage2 实测方案本节的测试内容主要包括两部分：（1）对该地下车库工作日和休息日的汽车运律，，包括汽车出入频率和行驶时间等进行调研，此测试无需布置测点，仅需人工表计时；（2）对汽车启动过程的尾气 CO 扩散规律和自然通风条件下车库内 CO 布进行实测。测试时间为 2018 年 8 月 6 日~2018 年 8 月 17 日，共 10 天工作日和 2 天休息日上 7:00 到晚上 20:00，测试频率为 15min/次，测试期间车库采用自然通风系统。.1 参数测量与测点布置
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU962

【参考文献】

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本文编号：2647152