王慧中，张晶，焦磊杰
（1.深圳市同济人建筑设计有限公司，广东深圳 518000；
2.深圳市华阳国际工程设计股份有限公司，广东深圳 518000）
传统的通风系统，尽管也可以较好地解决地下车库的通风换气问题，但因管线均布且长度很大，所以对车库的净高和美观会造成一定的负面影响。而诱导通风系统取消了风管，从而降低层高、节约投资和运行费，在提高汽车库室内空气品质和观感方面有着不容忽视的优势，在工程中的应用也越来越广泛了[1]。
2.1 基本原理
当空气以一定速度由喷嘴进入大空间扩散时，会形成自由射流。诱导风机喷射出的气流可视为等温自由圆射流，在速度作用下，射流会保持流动方向继续流动[2]。
射流通常经过很短的距离后会变成完全的紊流，边界与周围静止流体相掺混进行质量和动量交换，带动周围空气流动。由于周围流体的卷入，使射流的质量流量、射流的横断面积沿x 方向不断增加，形成了向周围扩散的椎体状流动场。
根据动量守恒定律QOVO＝QXVX（式中，QO为O 点风量；
VO为O 点速度；
QX为X 点处诱导风量；
VX为X 点处射流中心速度），理论上射流的截面增加的同时，诱导风量QX也在增大，而断面速度VX将减小。射流的中心速度VX会不断衰减趋向于零，而前方喷嘴会产生一个新射流，从而将气流的扰动继续传递下去，使持续流动的速度场能够充满整个作用空间。但在实际项目中会受许多非理想因素干扰，如车库中的梁板柱以及自然风等其他因素都有可能对射流造成干扰。
2.2 系统构成
诱导通风系统包括送风机、诱导风机若干和排风机，其中诱导风机主要由低噪声的高效风机、箱体、可控制角度的喷嘴3 部分构成。送风风机由室外引入新鲜空气，诱导风机将新鲜空气沿设计流线导向排风风机，沿途污浊空气不断进行卷入混合，最终由排风机排出，详见图1。
图1 诱导通风原理图
2.3 系统特点
2.3.1 控制投资
由于系统不设排风管，从根本上解决了与其他设备管线的交叉问题，降低了对车库层高的要求，降低车库土建费用，减少初投资；
诱导风机约250 mm 高，通常安装于梁侧，也可直接楼板安装，保证了车库净高，平面布局也简洁美观。
2.3.2 安装灵活
诱导风机安装施工便捷，不接风管；
安装多样化，有板底安装、梁底安装、壁挂等形式；
配线简单，220 V 单相电源供电。
2.3.3 运行节能
采用诱导通风系统不设排风管，送风仅有局部少量风管，大大降低送、排风机功率，降低运行费用；
诱导风机配消音箱，喷嘴设计符合声学要求，能够有效控制噪声的影响；
马达配无油轴承，无须添加机油，维护便捷。
2.3.4 使用效果
由于汽车尾气在下部排出，所以在传统的车库设计中，排风口一般按上、下两部分分别设置，下部排风口主要用来排出汽车尾气，气流组织欠佳时，有害气体容易聚集。诱导通风系统能够有效加强气流扰动，避免产生死角，全方位排出车库内的有害气体；
可以通过控制喷嘴方向调整气流方向，适应室内需求；
车库空气在诱导风机的气流扰动下充分混合，降低有害气体浓度。不开进、排风机，诱导风机单独启动，也可增强室内空气扰动，将有害气体输送到排风机房附近，提高车库空气品质。
2.4 布置原则
2.4.1 规划主通道
为了气流组织更合理，通常先根据风机房的位置和车库防火分区的整体布局来确定气流主通道；
然后结合车道、车位的分布和车尾(污染源）的位置来布置诱导风机，使新风沿主通道形成较稳定的气流，及时将尾气等污染物稀释并排出。
2.4.2 虚拟分隔
在实际项目设计过程中，有时候送、排风井道的位置受建筑、总图、景观等条件限制，距离比较近（满足规范最低要求），这时应通过合理布置诱导风机来进行“虚拟分隔”，通过合理的气流组织，避免进、排风短路[3]。
2.4.3 作用范围
“以允许的射流最小边界速度来确定作用宽度，以允许的最小核心速度来确定射流接力长度”来确定诱导风机的作用范围。作用范围可根据所选诱导风机的品牌参数结合使用场所的功能需求确定，仅参考射流参数来布置是片面的、不合理的。
2.4.4 安装角度
在布置诱导风机时应根据层高合理设置喷嘴的安装水平角。例如：“层高h≤4 m 取15°；
4＜h≤5 m 取20°；
5＜h≤6 m取30°”。同时，需注意应避免因安装角度过大而造成二次扬尘。
2.4.5 人员出入口
车库内人员大多会经过电梯厅并短暂停留，或是经前室通过楼梯间离开地下车库，应避免诱导风机将污浊空气引至电梯厅及其他出入口附近。
3.1 工程概况
TX 滨海大厦位于深圳市后海大道新兴高新区，是一栋集办公、研发、文体活动为一体的超高层综合建筑，地下4 层均为地下车库。
3.2 系统设计
由于使用方对于地下室净高要求较高，如采用传统地下室排风排烟合用的做法，风管高度较大，加上消防自动喷淋管、电缆桥架交叉，很难满足使用方提出的净高要求，因此，通风设计时采用诱导式通风系统+排烟系统的方式。
现选取地下车库的B3-3 防火分区来进行设计与分析，其设备布置如图2 所示。
该防火分区的面积接近4 000 m2，根据地下车库相关规范[4]及使用方的设计任务书要求，应设通风及排烟系统。由于采用诱导式通风系统，排风及排烟系统共用风机和室外防雨百叶，风管分开设计，排风管只需出机房设置排风口即可，无须满铺车库；
而排烟管只要满足GB 50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》[5]中“防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30 m”的规定，在车库中布置排烟口，但排烟管可按风速小于20 m/s 选择尺寸，节省管材和净高。
因共用风机，需靠电动阀门控制管道，平时通风时，排风管阀门打开，排烟管阀门关闭；
火灾时，排烟管阀门打开，排风管阀门关闭。送风及消防补风合用风机和风管，火灾时启动。
当送、排风机启动，新鲜空气由诱导风机向前推动，喷嘴喷出的高速气流与周围的污浊空气形成强烈的扰动并混合，形成持续的气流，沿设计的主通道流向排风口，最终由排风机排至室外。整个空气诱导系统的布置，应以提升空气品质为导向，适当控制成本。由于平时各防火分区连通，排风系统的气流组织是整个车库一体化设计并优化，并不拘泥单一防火分区；
安装高度可参考车库净高要求，通常以诱导风机中部与梁底平齐或底部不低于风管底部为宜；
进风口与障碍物间距应≥600 mm，前方无障碍物。
通风主通道按东北角进风西侧排风设计，前后两个诱导风机距离按8 m 选取，喷嘴向下倾斜15°，详见图2。
图2 B3-3 防火分区设备布置图
3.3 风量计算
本项目地下车库仅供公司员工使用，通风量根据相关规范按稀释废气量计算，换气次数选取排风6 次/h，送风4.8 次/h[6]，总排风量75 000 m3/h。
3.4 设备选型
根据计算值进行设备选型，诱导风机单台风量1 360 m3/h，全压150 Pa，射程10 m。
3.5 系统布置
排烟风机接出两条风管，一条宽1 600 mm，高400 mm 的排烟风管，一条3 000 mm×500 mm 的排风风管，排风风管出机房接消声器后马上布置排风口，不影响整个防火分区的管线走向及净高，两条风管分别设置电动防火阀。
补风机接出一条风管，按送风风速控制选择风管尺寸为3 000 mm×400 mm，风管接消声器后出机房马上布置送风口，不影响整个防火分区的管线走向及净高，合理布置诱导风机，使送风能均匀沿车道流向排风口处。
诱导风机根据设备性能由喷口处画出其射流范围，按诱导风机之间间隔8 m 来进行布置，布置原则为：整体流向为由送风流向排风，尽量覆盖整个区域，按整个车库考虑系统，并考虑车库中墙柱对其射流的影响。
综上所述，得出以下结论：
1）诱导通风系统可降低地下汽车库层高，降低了土建初投资，是一种经济可行的通风方式。
2）诱导通风系统在车辆进出不频繁的情况下可以只开诱导风机不开送、排风机，从而达到节能且降低运行费用的效果。
3）诱导风机的射流作用加强了气流扰动，使积聚的尾气等有害物随气流排向排风口，改善了车库空气品质。
4）诱导通风系统的排风管不与排烟管合用，故排烟管的尺寸和布管密度较传统做法大幅减少，减少对净高的影响。
5）设计诱导风机的布置时，应统一考虑车库中各防火分区送排风系统，使整个车库的通风系统更加合理。
6）实际工程中要针对项目进行分析，灵活布置，不可盲目按单个诱导风机射流作用面积进行布置设计。
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