李玉洋

摘 要：對(duì)風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)及誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行比較，并對(duì)車(chē)庫(kù)通風(fēng)主要的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。利用智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)結(jié)合分級(jí)控制系統(tǒng)，即采用智能分散式控制與集中控制相結(jié)合的方式設(shè)定分級(jí)。優(yōu)先利用誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)吹散稀釋作用，解決局部污染物短時(shí)濃度超標(biāo)問(wèn)題，限定時(shí)間內(nèi)濃度仍然超標(biāo)時(shí)，再開(kāi)啟系統(tǒng)所有風(fēng)機(jī)全面通風(fēng)。充分發(fā)揮誘導(dǎo)式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，不僅節(jié)省一次性投資及配電容量、減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，還能精細(xì)化改善通風(fēng)效果，節(jié)約能耗，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)；CO監(jiān)測(cè)；通風(fēng)系統(tǒng)；車(chē)庫(kù)；分級(jí)控制

中圖分類號(hào)：TU834? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）05-0062-03

0 引言

地下車(chē)庫(kù)普遍較為封閉，自然通風(fēng)效果差，所以建立針對(duì)地下車(chē)庫(kù)合理有效的通風(fēng)換氣系統(tǒng)顯得尤為重要。

當(dāng)前，風(fēng)管式通風(fēng)與無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)式通風(fēng)為主要的兩種通風(fēng)方式。其中風(fēng)管式通風(fēng)系統(tǒng)屬于傳統(tǒng)做法，具有可與排煙系統(tǒng)合并兼用、控制邏輯簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但其風(fēng)道數(shù)量較多、尺寸較大，對(duì)建筑層高要求較高，通風(fēng)效果不理想，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較高。相比之下，無(wú)風(fēng)管?chē)娏髡T導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，尤其搭配智能分級(jí)控制系統(tǒng)，可以提升通風(fēng)效率，在節(jié)能、降本與改善通風(fēng)效果方面均有良好的表現(xiàn)。

1 無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)式通風(fēng)與風(fēng)管式通風(fēng)的比較

1.1 管材成本對(duì)比

傳統(tǒng)風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)多采用將防排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合的形式。雖然提高了風(fēng)管利用率，但因排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)各自要求不同，融合后成本卻并未有實(shí)質(zhì)的降低。排煙系統(tǒng)風(fēng)管有耐火極限要求，鍍鋅鐵皮風(fēng)管需做防火措施或采用復(fù)合風(fēng)管[1]。這使得所有與排煙共用的通風(fēng)管道均需按耐火極限要求改進(jìn)管材，這無(wú)疑會(huì)造成相當(dāng)大的管材成本增加。而對(duì)于誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，由于排風(fēng)系統(tǒng)不再與排煙系統(tǒng)捆綁，原排煙系統(tǒng)管道可設(shè)置一個(gè)較高的風(fēng)速值，從而縮減管道尺寸。同時(shí)，由于排煙風(fēng)口覆蓋范圍更廣（最大可達(dá)30m），相較于原排煙排風(fēng)共用系統(tǒng)，管道長(zhǎng)度也縮減約40%。因而在管道耗材方面可有效節(jié)省初投資。

1.2 凈高的占用及土建成本對(duì)比

風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)因受平時(shí)排風(fēng)風(fēng)速（常選用5～10 m/s）的制約[2]，風(fēng)管厚度大多在400 mm左右，加上防火包覆、支吊架、風(fēng)管下加裝噴頭的因素，綜合凈高占用約500～600 mm。

采用誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)管（金屬）最大可按消防要求風(fēng)速滿足20 m/s，因此管道可做到250 mm左右。同時(shí)因其風(fēng)口覆蓋面更大，管道可以布置在靠墻或次梁等對(duì)凈高要求不高的區(qū)域。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)布置靈活，可設(shè)置在梁窩里，不會(huì)對(duì)空間凈高造成額外的負(fù)擔(dān)，從而使地下建筑層高可適當(dāng)縮短約200 mm左右，有效節(jié)約土建成本。

結(jié)合工程實(shí)例及河北省建設(shè)工程造價(jià)管理協(xié)會(huì)的相關(guān)測(cè)算成果，可知地下室層高每降低100 mm，綜合單方造價(jià)降低約10元/m2左右。智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)市場(chǎng)價(jià)約300～400元/臺(tái)，常規(guī)覆蓋面積為150～200 m2，平均單方設(shè)備成本增加約2～2.5元。由此可知，單土建成本（按層高降低200 mm計(jì)算）扣除設(shè)備增加量仍可節(jié)約17.5～18元左右。

1.3 通風(fēng)效果對(duì)比

受規(guī)范限制，風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)單位耗功率不能超標(biāo)，因此風(fēng)機(jī)風(fēng)壓通常在400 Pa左右。而對(duì)于地下車(chē)庫(kù)這種大空間，管道長(zhǎng)度動(dòng)輒50～60 m，加上各種彎頭帶來(lái)的局部阻力，末端風(fēng)口風(fēng)速風(fēng)量通常很難保證。而汽車(chē)廢氣中氮氧化物及CO密度較空氣密度略大，風(fēng)口僅布置在上部，對(duì)部分沉積在底部的污染物及空氣渦流區(qū)域的污染物難以有效排除，實(shí)際通風(fēng)效率較差。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)安裝在樓板下，噴射氣流由上向下送出，因此可充分?jǐn)噭?dòng)車(chē)庫(kù)下部氣體，推動(dòng)著污染物隨著誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的主氣流一起向排風(fēng)口運(yùn)動(dòng)，排至室外，避免了空氣死角，通風(fēng)效果及效率均得到有效提升。

1.4 組裝功率及設(shè)備數(shù)量對(duì)比

傳統(tǒng)風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)，按規(guī)范要求設(shè)噴淋的汽車(chē)庫(kù)防煙分區(qū)不大于2 000 m2，故通風(fēng)與排煙系統(tǒng)共用時(shí)，超2 000 m2的區(qū)域需劃分為2套系統(tǒng)。加上防火分隔單元、人防分區(qū)等影響，使得風(fēng)管通風(fēng)通常一個(gè)系統(tǒng)僅負(fù)擔(dān)約1 200～1 500 m2左右。同時(shí)通風(fēng)風(fēng)管式通風(fēng)系統(tǒng)與排煙共用時(shí)采用雙速風(fēng)機(jī)，通風(fēng)設(shè)備除了滿足通風(fēng)量還需滿足消防風(fēng)量要求。以上種種原因，造成實(shí)際設(shè)備容量普遍偏大。

以杭州某住宅小區(qū)地下室為例，排煙量按實(shí)際層高3.8 m計(jì)算，利用坡道自然補(bǔ)風(fēng)，排風(fēng)量按3 m層高及4次/h換氣次數(shù)計(jì)算。通風(fēng)設(shè)備及配電容量對(duì)比如表1所示。由表1可以看出，使用誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)系統(tǒng)，在平時(shí)通風(fēng)人防門(mén)及防火卷簾常開(kāi)時(shí)，因沒(méi)有管道限制，排風(fēng)按3 000～4 000 m2一個(gè)區(qū)域劃分即可。這樣有效減少平時(shí)通風(fēng)所需的風(fēng)機(jī)數(shù)量，而且因其沒(méi)有管道阻力及漏風(fēng)情況，故其可選用低壓高效的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，總配電容量較風(fēng)管式通風(fēng)有明顯的減小。

1.5 施工難度對(duì)比

風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)的管道常與各種水電管道交叉或者沖突，施工安裝的時(shí)候協(xié)調(diào)處理復(fù)雜，且影響車(chē)庫(kù)的美觀，易在視覺(jué)上造成錯(cuò)亂壓抑。而誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)因?yàn)闊o(wú)風(fēng)管，對(duì)施工安裝相當(dāng)友好，有效節(jié)省工期，并提升車(chē)庫(kù)視覺(jué)觀感。

2 車(chē)庫(kù)通風(fēng)的控制模式及應(yīng)用

2.1 CO監(jiān)測(cè)的興起

在汽車(chē)尾氣中以一氧化碳（CO），占比6.4%，氮氧化物（NOx）占比78.7%為主要污染物，給人類健康也帶來(lái)了極大的危害。然而結(jié)合工業(yè)場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值標(biāo)準(zhǔn)中CO及NOx的允許濃度進(jìn)行分析計(jì)算，得出將汽車(chē)排出的CO稀釋到容許濃度時(shí)，氮氧化物等其他污染物遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它們相應(yīng)的允許濃度。這樣，只要保證CO濃度滿足要求，其他有害物即使有一些分布不均勻，也有足夠的安全系數(shù)保證將其通過(guò)排風(fēng)帶走。

因車(chē)庫(kù)污染物排放隨車(chē)流量變化較大，污染物超標(biāo)時(shí)間占比并不高，如果一直以最大峰值通風(fēng)量來(lái)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行設(shè)備，會(huì)浪費(fèi)大量的電能。因此設(shè)置CO監(jiān)測(cè)來(lái)控制通風(fēng)，并逐漸被投入使用，甚至已成為部分地區(qū)對(duì)車(chē)庫(kù)通風(fēng)的基本要求。如浙江省《綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DB33/1092-2021第8.1.9條即規(guī)定地下車(chē)庫(kù)應(yīng)設(shè)置與排風(fēng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)的一氧化碳濃度監(jiān)測(cè)裝置[3]。

2.2 常規(guī)CO監(jiān)測(cè)控制的特點(diǎn)及問(wèn)題

結(jié)合當(dāng)前實(shí)際工程應(yīng)用，利用CO監(jiān)測(cè)控制主要分為分測(cè)集控與集測(cè)集控兩種。

2.2.1 分測(cè)集控

主要應(yīng)用傳統(tǒng)風(fēng)管式車(chē)庫(kù)通風(fēng)系統(tǒng)中，常在車(chē)庫(kù)進(jìn)行分散布置CO監(jiān)測(cè)器，當(dāng)監(jiān)測(cè)到濃度超標(biāo)時(shí)，即開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)及補(bǔ)風(fēng)機(jī)。

此做法相對(duì)于手動(dòng)開(kāi)關(guān)，送排風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)大為縮減，在一定程度上起到了節(jié)能的效果。然而因其無(wú)法解決污染物濃度不均勻的問(wèn)題，加上前文所提風(fēng)管式通風(fēng)系統(tǒng)本身的限制導(dǎo)致排放效率低，實(shí)際運(yùn)行中常出現(xiàn)局部區(qū)域污染物濃度超標(biāo)而未啟動(dòng)風(fēng)機(jī)或CO監(jiān)測(cè)器受短時(shí)擾動(dòng)出現(xiàn)頻繁啟停的情況。

2.2.2集測(cè)集控

此控制方式主要應(yīng)用在常規(guī)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)中，即排風(fēng)口設(shè)一個(gè)CO集中監(jiān)測(cè)來(lái)聯(lián)動(dòng)控制通風(fēng)系統(tǒng)。

通過(guò)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的原理可知：在整個(gè)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)中，送風(fēng)機(jī)產(chǎn)生一定的正壓，排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生一定的負(fù)壓會(huì)，正負(fù)壓差同時(shí)作用會(huì)產(chǎn)生一定的定向氣流，同時(shí)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)機(jī)組的噴流接力也形成了一個(gè)定向氣流。這兩種定向氣流合二為一共同作用，推動(dòng)著氣體從進(jìn)風(fēng)口向排風(fēng)口運(yùn)動(dòng)。中途由于誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的擾動(dòng)作用，均勻帶動(dòng)了車(chē)庫(kù)內(nèi)的空氣，消除了空氣滯留現(xiàn)象，同時(shí)也推動(dòng)了污染物、沉淀物等有害物質(zhì)定向向排風(fēng)口運(yùn)動(dòng)，因此CO濃度在排風(fēng)口處達(dá)到峰值。故將CO監(jiān)測(cè)器設(shè)置排風(fēng)口處，并聯(lián)動(dòng)控制排風(fēng)機(jī)啟停原理上是可行的。然而這種集中監(jiān)測(cè)、集中控制的模式，卻存在如下問(wèn)題。

第一，若要使排風(fēng)口處CO監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)，必須確保誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)處于長(zhǎng)期開(kāi)啟狀態(tài)，即始終保證污染物聚集在排風(fēng)口附近，從而獲得較為精準(zhǔn)的污染物濃度數(shù)據(jù)。然而大量誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期開(kāi)啟勢(shì)必又帶來(lái)相應(yīng)的能耗增加，與利用誘導(dǎo)通風(fēng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)相違背。

第二，如果利用排風(fēng)口處CO監(jiān)測(cè)集中控制整個(gè)系統(tǒng)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)及送排風(fēng)機(jī)，則在誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，因污染物排風(fēng)不均勻的限制，未開(kāi)啟通風(fēng)時(shí)，氣流流動(dòng)緩慢，更加劇了這種不均勻性。利用單個(gè)CO監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)顯然不能代表大面積車(chē)庫(kù)中所有的區(qū)域，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)改善空氣品質(zhì)的效果。

2.3 智能分級(jí)控制模式的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

為了解決上述問(wèn)題，針對(duì)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)進(jìn)行智能分級(jí)控制顯得尤為重要。該控制系統(tǒng)能對(duì)污染物質(zhì)的發(fā)生進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的追蹤，靈活地自動(dòng)控制對(duì)應(yīng)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的開(kāi)關(guān)，確保通風(fēng)效果。控制系統(tǒng)由局部模塊和集中模塊兩部分組成，實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制。

2.3.1一級(jí)控制

一級(jí)控制即智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)自帶CO濃度監(jiān)測(cè)對(duì)尾氣濃度監(jiān)測(cè)和自行控制。每臺(tái)智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)帶個(gè)尾氣監(jiān)測(cè)器，當(dāng)尾氣濃度到達(dá)設(shè)定值后，該誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)就啟動(dòng)工作，吹散該區(qū)域的尾氣。如在規(guī)定的時(shí)間尾氣濃度降至設(shè)下限值，該風(fēng)機(jī)就停止工作；如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)濃度沒(méi)有降至設(shè)定下限值，則向集中控制器發(fā)出聯(lián)動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)，開(kāi)啟本區(qū)域內(nèi)所有誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)和送排風(fēng)機(jī)，直到局部區(qū)域尾氣濃度降至設(shè)定下限值后解除聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

2.3.2二級(jí)控制

二級(jí)控制即區(qū)域內(nèi)智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)與送排風(fēng)機(jī)集中聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，可提供手動(dòng)模式及聯(lián)動(dòng)消防報(bào)警啟閉等多種模式。集中控制器可制成有線、無(wú)線兩種聯(lián)網(wǎng)形式，對(duì)各個(gè)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的反饋信號(hào)進(jìn)行集中處理，同時(shí)與送排風(fēng)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。具有以下3種模式選擇?？刂屏鞒倘鐖D1所示。

第一，自動(dòng)模式。如局部控制系統(tǒng)輸出聯(lián)動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)，則開(kāi)啟本區(qū)域內(nèi)的所有智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，并向送排風(fēng)系統(tǒng)輸出聯(lián)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)所有智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)在自行區(qū)域尾氣濃度降至設(shè)定下限值后，所有聯(lián)動(dòng)信號(hào)解除。

第二，手動(dòng)模式。手動(dòng)開(kāi)啟，此狀態(tài)開(kāi)啟送排風(fēng)機(jī)。手動(dòng)開(kāi)啟區(qū)域內(nèi)所有智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)；手動(dòng)關(guān)閉，此狀態(tài)所有智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)和送排風(fēng)機(jī)關(guān)閉。

第三，聯(lián)動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)消防報(bào)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到火災(zāi)警情，即時(shí)關(guān)閉所有通風(fēng)系統(tǒng)，開(kāi)啟排煙系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安裝靈活方便、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)，在成本、通風(fēng)效果、節(jié)能、施工難度方面均優(yōu)于風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到有效推廣，成為一種普遍使用的通風(fēng)設(shè)備。

結(jié)合分級(jí)控制系統(tǒng)利用分散式CO監(jiān)測(cè)智能控制誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，并遞進(jìn)控制送排風(fēng)機(jī)，會(huì)更加有效的提升通風(fēng)效率，發(fā)揮誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能效果。當(dāng)下已有不少設(shè)備廠商開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的智能產(chǎn)品，同時(shí)因其集成的模塊特性，在產(chǎn)品成本、穩(wěn)定性方面也有較大改善。相信智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)結(jié)合分級(jí)控制系統(tǒng)在車(chē)庫(kù)通風(fēng)中能夠很快得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]（浙消〔2020〕166號(hào)）浙江省消防難點(diǎn)問(wèn)題操作技術(shù)指南2020版[S].

[2] GB50736-2012，《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].

[3] DB33/1092-2021，浙江省《綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[S].