一种装配式地下车库采光通风装置及其计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于绿色建筑领域，涉及一种装配式地下车库采光通风装置及其计算方法，集成采光通风竖井、井壁、镜面反射或漫反射涂料、截水沟、地面固定框架、挡水板、透明通风百叶、顶部采光罩、太阳能发电储能灯、防水层和防护栏杆等部件，实现地下车库既能自然采光和自然通风，还能兼作室内外夜间照明。可以通过科学的计算对采光通风竖井的尺寸结构进行优化，实现更优越的采光通风效果。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式地下车库采光通风装置及其计算方法
本专利技术属于绿色建筑领域，涉及一种装配式地下车库采光通风装置及其计算方法。
技术介绍
目前，改善地下空间的自然采光的措施主要包括采光天窗、下沉庭院、导光管、采光中庭、天井、反光板等，这些技术有的仅能实现单一自然采光或自然通风功能，有的受现场的空间限制或现场工艺欠佳出现漏水等现象，导则这些采光或通风技术未能得到规模化的推广。而现有技术中对于采光通风竖井的设计参数并没有较为标准化的设计流程，无法最大化采光通风竖井的采光、通风性能，提高其自然通风能力的可控性，提高整体采光通风装置的采光系数。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种装配式地下车库采光通风装置及其计算方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种装配式地下车库采光通风装置，设置在车库顶部，包括连接车库与外界的采光通风竖井，所述采光通风竖井顶部铺设有采光罩，采光罩外侧铺设有安全防护栏杆；所述采光通风竖井与采光罩连接处设有朝向车库外部的截水沟；所述采光通风竖井呈锥形，沿靠近采光罩的方向其内径逐渐缩小；所述采光罩呈锥形，沿靠近采光通风竖井的方向其内径逐渐增大。可选的，所述采光通风竖井的井壁上涂有镜面反射或漫反射涂料。一种装配式地下车库采光通风装置的计算方法，通过采光通风竖井洞口面积地面面积Ac，计算得到相应的地面面积Ad，得到相应的车库中的设计车位数n；结合参数：车库内车的排气温度Tp、车库内以20℃计的标准温度Tn、单台车辆单位时间的排气量m、车库内汽车的运行时间t、车位利用系数k，得到车库内汽车排出气体的总量M；结合典型汽车排放CO的评价浓度y，得到车库内排放CO的量G；结合室外大气中CO的浓度y0、车库内CO的允许浓度y1，计算得到车库所需的排风量Q；结合采光通风竖井洞口面积Ac，确定采光通风竖井设计空气流速V。可选的，采光通风竖井井口面积以下式计算：τ＝τo·τc·τw·Kj式中：AC—采光井洞口面积；Ad—地面面积，这里视为定值；Cav—采光系数平均值；τ—顶部采光罩的总透射比；CU—利用系数；τo—采光材料的透射比；τc—采光罩结构的挡光折减系数；τw—玻璃的污染折减系数；Kj—井壁挡光折减系数；不同地区的采光系数标准值不同，可以确定采光系数平均值Cav。可选的，采光通风竖井在热压作用下产生自然通风的条件按下式计算：Sy≥ΔPd+ΔPm+ΔPj式中：Sy—由于热压的作用，采光通风竖井内产生的抽力；ΔPd—空气在采光通风竖井内流动，一部分抽力转换为空气流动的动压；ΔPm—空气在采光通风竖井内流动需要克服的沿程阻力；ΔPj—空气在采光通风竖井内需要克服的局部阻力。可选的，抽力Sy按下式计算式中：h—采光通风竖井高度(地下车库净高+覆土高度+地上高度)，m；ρo—标准状态下空气密度，1.293kg/m3；Tw—室外空气温度，℃；Tn—车库内以20℃计的标准温度，℃；Cp—大气压力修正系数，与不同地区的海拔高度和大气压力有关。可选的，空气在采光通风竖井内流动，一部分抽力转换为空气流动的动压，按下式计算：式中：V—采光通风竖井内空气流速，m/s，由采光通风竖井排风量Q和采光井洞口面积Ac计算；ρ—采光通风竖井内空气密度，kg/m3。可选的，空气在采光通风竖井内流动需要克服沿程阻力，按下式计算：ΔPm＝hΔPm.式中：ΔPm.—单位长度沿程摩擦阻力：式中：λ—摩擦阻力系数；de—采光通风竖井当量直径，m；式中：K—采光通风竖井内壁的绝对粗糙度，m；Re—雷诺数。可选的，空气在采光通风竖井内还需要克服局部阻力，按下式计算：式中：∑ξi—局部阻力系数之和。可选的，地下车库采光通风竖井排风量Q按下式确定：Q＝G/(y1-y0)式中：Q—车库所需的排风量，m3/h；G—车库内排放CO的量，mg/h；y1—车库内CO的运行浓度，为30mg/m3；y0—室外大气中CO的浓度，各地不尽相同，城市里按2.0—3.0mg/m3。车库内CO的总排放量计算公式如下：G＝M·y式中：M—车库内汽车排出气体的总量，m3/h；y—典型汽车排放CO的平均浓度，mg/m3，通常情况取55000mg/m3。M＝(T1/T0)·m·t·k·n式中：n—车库中的设计车位数；k—1h出入车数与设计车位的比值，也称车位利用系数，与车库所服务的建筑液态密切相关，一般取0.5-1.2；t—车库内汽车的允许时间，一般取2-6min；m—单台车辆单位时间的排气量，m3/min；Tp—车库内车的排气温度，一般取500+273＝773K；Tn—车库内以20℃计的标准温度，273+20＝293K。本专利技术的有益效果在于：本专利技术既可以实现车库的自然采光，又能实现车库的自然通风，还能兼作室内外夜间照明，采用模块化快速预制装配式模块化拼接技术提高制造和装配效率；通过对采光通风竖井形状、尺寸、坡度的调整及对井壁喷射涂料来提升采光效果；可以根据需求调整地面固定框架的规格、通风百叶的高度及采光罩的角度；通过太阳能发电储能灯提高夜间照明及地面观景照明；通过内设挡水板外设截水沟来防止漏水渗水，并通过安全防护栏杆起到安全警示和隔离防护的作用。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为采光通风竖井面积的计算流程；图2为采光通风竖井设计流速的计算流程；图3为采光通风竖井的结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式地下车库采光通风装置，其特征在于，设置在车库顶部，包括连接车库与外界的采光通风竖井，所述采光通风竖井顶部铺设有采光罩，采光罩外侧铺设有安全防护栏杆；所述采光通风竖井与采光罩连接处设有朝向车库外部的截水沟；所述采光通风竖井呈锥形，沿靠近采光罩的方向其内径逐渐缩小；所述采光罩呈锥形，沿靠近采光通风竖井的方向其内径逐渐增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配式地下车库采光通风装置，其特征在于，设置在车库顶部，包括连接车库与外界的采光通风竖井，所述采光通风竖井顶部铺设有采光罩，采光罩外侧铺设有安全防护栏杆；所述采光通风竖井与采光罩连接处设有朝向车库外部的截水沟；所述采光通风竖井呈锥形，沿靠近采光罩的方向其内径逐渐缩小；所述采光罩呈锥形，沿靠近采光通风竖井的方向其内径逐渐增大。


2.如权利要求1中所述的装配式地下车库采光通风装置，其特征在于：所述采光通风竖井的井壁上涂有镜面反射或漫反射涂料。


3.一种装配式地下车库采光通风装置的计算方法，其特征在于，通过采光通风竖井洞口面积地面面积Ac，计算得到相应的地面面积Ad，得到相应的车库中的设计车位数n；
结合参数：车库内车的排气温度Tp、车库内以20℃计的标准温度Tn、单台车辆单位时间的排气量m、车库内汽车的运行时间t、车位利用系数k，得到车库内汽车排出气体的总量M；
结合典型汽车排放CO的评价浓度y，得到车库内排放CO的量G；
结合室外大气中CO的浓度y0、车库内CO的允许浓度y1，计算得到车库所需的排风量Q；
结合采光通风竖井洞口面积Ac，确定采光通风竖井设计空气流速V。


4.如权利要求3中所述的装配式地下车库采光通风装置的计算方法，其特征在于，采光通风竖井井口面积以下式计算：



τ＝τo·τc·τw·Kj
式中：AC—采光井洞口面积；
Ad—地面面积，这里视为定值；
Cav—采光系数平均值；
τ—顶部采光罩的总透射比；
CU—利用系数；
τo—采光材料的透射比；
τc—采光罩结构的挡光折减系数；
τw—玻璃的污染折减系数；
Kj—井壁挡光折减系数；
不同地区的采光系数标准值不同，可以确定采光系数平均值Cav。


5.如权利要求4中所述的装配式地下车库采光通风装置的计算方法，其特征在于，采光通风竖井在热压作用下产生自然通风的条件按下式计算：
Sy≥ΔPd+ΔPm+ΔPj
式中：Sy—由于热压的作用，采光通风竖井内产生的抽力；
ΔPd—空气在采光通风竖井内流动，一部分抽力转换为空气流动的动压；
ΔPm—空气在采光通风竖井内流动需要克服的沿程阻力；
ΔPj—空气在采光通风竖井内需要克服的局部阻力。


6.如权利要求5中所述的装配式地下车库采光通风装置的计算方法，其特征在于，抽力Sy按下式计算



式中：h—采光通风竖井高度(地下...

【专利技术属性】
技术研发人员：何开远，石国兵，王永超，赖新，
申请(专利权)人：中机中联工程有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50