بخشی از مقاله
IVHC 2012-1175 طراحی تهویه پارکینگ های بسته و زیرزمینی
چکیده
برای اینکه یک سیستم تهویه مناسب برای پارکینگ های بسته و زیرزمینی طراحی شود لازم است که ابتدا نرخ تهویه مناسب تعیین شود. برای تعیین نرخ تهویه کافی برای پارکینگ ها ،دو عامل را باید در نظر گرفت :تعداد خودرو های که کار می کنند و مقدار ذرات منتشر شده از اتومبیل در هوا .
در این مقاله با در نظر گرفتن عواملی مختلفی که در تهویه پارکینگ های زیرزمینی موثر هستند ضمن بررسی این عوامل ،یک روش طراحی برای تعیین نرخ تهویه مناسب ارائه شده است .همچنین نشان داده شده است که نرخ تهویه واقعی استفاده شده در پارکینگ های بسته به صورت قابل توجهی پایین تر از نرخ های پیشنهادی توسط استاندارد هاست و استفاده از نرخ تهویه بدست آمده از این روش موجب کاهش ظرفیت سیستم تهویه و به تبع آن کاهش هزینه های اولیه سیستم خواهد شد.
کلمات کلیدی: تهویه پارکینگ های زیرزمینی- نرخ تهویه - روش طراحی سیستم
1 مقدمه
پارکینگ های اتومبیل ممکن است کاملا بسته باشد یا بخشی از آن ها باز باشد.پارکینگ های که بخشی از آن ها باز باشد معمولا روی سطح زمین قرار دارند و اطرافشان باز است و نیازی به تهویه مکانیکی ندارند. از طرف دیگر پارکینگ هایی که زیر زمین قرار دارند،معمولا کاملا بسته و نیاز مند به تهویه مکانیکی هستند. در واقع در نبود تهویه در تاسیسات پارکینگ های بسته، کیفیت هوای داخل دچار مشکلات زیادی می شود
.جدی ترین مشکل ،افزایش سطح مونو کسید کربنی است که توسط خودرو ها تولید می شود.خطرات دیگر مربوط به پارکینگ های بسته عبارتند از دود بنزین و گازوئیل و ترکیبات دیگری چون اکسید های نیتروژن و دود موتور های دیزلی.
لذا نیاز هست که تهویه مناسبی برای پارکینگ های زیرزمینی صورت گیرد .
2 متن مقاله
برای مشخص کردن نرخ تهویه کافی برای پارکینگ ها، دو فاکتور به طور کامل باید د ر نظر گرفته شوند: تعداد اتومبیل هایی که روشن می باشند ومقدار پخش آلاینده ها توسط این خودروها . تعداد اتومبیل های روشن بستگی به نوع ساختمانی دارد که پارکینگ مورد نظر به آن سرویس می دهد و ممکن است از 3 درصد کل خودروها در فروشگاهها تا 20 درصد کل خودروها در استادیوم های ورزشی تغییر کند.. انتشار CO به خصوصیات مجزای هر خودرو بستگی دارد و تابع فاکتورهایی مثل عمر ماشین، قدرت موتور، وسطح تعمیر و نگهداری ماشین است.
استاندارد ANSI/ASHRAE 62-1989با عنوان
"تهویه جهت کیفیت قابل قبول هوای داخل" نرخ ثابت تهویه را برای پارکینگ های بسته (1.5 cfm/ft2) 7.62 l/s.m2 از مساحت ناخالص کف تعیین کرده است. بنابراین جریان تهویه ای در حدود 11.25 تعویض هوا در ساعت (ACH) برای پارکینگی با (8 ft) 2.5 m ارتفاع سقف موردنیاز است. با این وجود بعضی از دستورالعمل های قانونی نرخ تعویض هوا را 4 تا 6 تعویض هوا در ساعت معین کرده اند.
[1,2,3,4]
علاوه بر این در مواقعی که مقدار تهویه بر اساس کنترل منو اکسید کربن انجام می شود ،بعضی دستورالعمل ها برای کاهش توان مصرفی فن ها اجازه می دهند که نرخ تهویه تغییر کند یا کا هش یا بد . . بد ین صو ر ت که توسط یک سیستم مانیتورینگ که به صورت شبکه با تجهیزات مکانیکی خروجی در ارتباط باشد بتوانیم به طور پیوسته CO را کنترل کنیم و توسط این سیستم هشدار دهنده تمرکز آن را هدایت کنیم.
طح قابل قبول غلظت آلاینده ها به طور قابل توجه از یک مجموعه قوانین به مجموعه دیگر تغییر می کند. یک اجماع نظر در مورد سطح قابل قبول آلودگی برای پارکینگ های جدول : 1 خلاصه ای از استاندارد US و سایر استاندارد بسته مورد نیاز است. های جهانی مورد نیاز برای تهویه پارکینگ متاسفانه استاندارد 62-1989 بحث کنترل تهویه به وسیله مانیتورینگ آلودگی برای گاراژهای بسته را مورد توجه قرار نداده است . بنابرین در این مقاله به این موضوع به صورت گسترده تری پرداخته می شود.
[1,2,3,4]
1-2 مقررات تهویه:
جدول 1 خلاصه ای از کدهای موجود و استانداردها را برای تهویه پارکینگ های بسته در آمریکا و چند کشور دیگر را
نشان می دهد. همانطوری که در جدول 1 نشان داده شده است، محدوده ی قرار داشتن در معرض CO بین مقررات موجود در آمریکا و سایر کشورها یکسان نیست. با این حال دستورالعمل ها میزانی برای خطر قرارگرفتن در معرض COرا در پارکینگمعرفی می کنند. محدودیت 25 ppm برای در معرض CO قرار گرفتن در درازمدت تقریبا بین کدها و استانداردهای جدول 1 مشتر ک است . نر خ تهو یه مو ر د نیا ز پیشنها د ی توسط ASHARE و سایر کدها مستقل از مشخصات پارکینگ است و پارامترهای مختلفی را که ممکن است بر روی کیفیت هوای داخلی تاثیر بگذارند مثل نرخ تولید و انتشار سطح قابل قبول آلاینده را در نظر نمی گیرد. یک روش طراحی جدید نیاز است که نرخ تهویه موردنیاز برای یک رنج گسترده از پارکینگ ها را تعیین کند. این روش طراحی باید انعطاف پذیر باشد و نه تنها با محدودیت های قرار گرفتن در معرض CO که بوسیله استانداردها تعریف می شوند تطابق داشته باشد بلکه با تغییرات میزان انتشار آلاینده ها از موتور وسایل نقلیه مطابقت کند.
2-2 نتایج بررسی های انجام گرفته:
در این مقاله از نتایج یک آزمایش که در آمریکا انجام شده است برای بررسی و به دست آوردن روش طراحی استفاده شده است.حوزه اندازه گیری برای مشخصات 7 پارکینگ امتحان شده است. مقادیر تعویض هوا با استفاده از تکنیک گاز ردیاب اندازه گیری شده اند. ابتدا گاز ردیاب (SF6) مستقیما یا از میان فن های تغذیه به داخل ساختمان تزریق می شود. سپس غلظت گاز رسام با استفاده از دستگاه پرتابل کروماتوگراف گازی جاذب الکترون مانیتورینگ واندازه گیری شده است.
مقادیر ACH ، بیانگر نرخ تعویض هوا در ساختمان است که با استفاده از تکنولوژی گاز ردیاب اندازه گیری شده است .ومقادیر (cfm/ft2 ) L/s.m2 نرخ تهویه کل را معرفی می کند.
در جدول 2، MAX و متوسط تمرکز CO اندازه گیری شده در طول روز برای توصیف کیفیت هوای داخل پارکینگ های آزمایش شده آمده است. همانطوری که در جدول 2 نشان د ا د ه شد ه است ، نر خ ها ی تهو یه همه مو ا ر د ز یر (1.5 cfm/ft2) 7.62 (L/s.m2) است که توسط استاندارد 62-1989 پیشنهاد داده شده است ولی سطح CO در تمام پارکینگ ها هرگز از 35 ppm تجاوز نمی کند.
تنها پارکینگی که نرخ تهویه آن نزدیک به (1.5 cfm/ft2) 7.62 (L/s.m2)است، گاراژ E است که به یک مرکز خرید بزرگ که در طول روز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد ،سرویس می دهد.
توجه شود که همه پارکینگ ها بجز پارکینگ B به طور پیوسته تهویه می شوند. در پارکینگ B از سنسورهای CO برای کنترل عمل فن های تغذیه استفاده می شود.
از مطالعاتی که انجام شد نتایج زیربدست آمد :
(1 مقدار آلاینده ها در تمام پارکینگ های بسته ای که مورد بررسی قرار گرفتند ، کمتر از مقداری بود که در سختگیرانه ترین مقررات ،مجاز شناخته شده بود (به عبارت دیگر غلظت منو اکسید کربن در طول 8 ساعت اندازه گیری کمتر از 25PPMبود.)
(2 نرخ تهویه واقعی که برای پارکینگ های مورد بررسی انجام میگرفت بسیارکمتر از پسشنهادی بود که توسط استا ند ا ر د 62-1989 د ا د ه شد ه است .((1.5 cfm/ft2) 7.62 (L/s.m2))
(3 در هر نقطه که کنترل میزان تهویه به طور خودکار متناسب با نیاز انجام گرفته بود کیفیت هوای داخل در حد قابل قبولی بود.
(4 فاکتورهای مهمی که بر کارایی سیستم تهویه در برقراری سطح ) CO یا (NOx قابل قبول در پارکینگ های بسته تاثیر می گذارند عبارتند از : مکان فن های تغذیه و تخلیه، الگوی کشش ترافیک و تردد خودروها ، تعداد ماشین های در حال حرکت و مدت زمانی که هر خودرو درپارکینگ حرکت می کند.
هر طراحی کاربردی برای معین کردن تهویه مورد نیاز برای پارکینگ های بسته باید در برابر این فاکتورها مسئول باشد.
از نتایج مطالعه شده واضح است که نرخ جریان تهویه تعیین شده در استاندارد 62-1989 برای پارکینگ های بسته منسوخ شده است.
برای اینکه غلظت آلاینده ها در پارکینگ ها در حد قابل قبولی باشد که توسط مراجه ذی صلاح بهداشتی تعیین شده ، لازم است که دستورالعمل های طراحی جدیدی تهیه شود تا میزان انرژی مصرفی فن نیزبیش از حد نباشد.این دستورالعمل باید تغییرات عواملی مانند الگوی تردد خودروها در پارکینگ ،میزان آلاینده های پخش شده توسط خودرو ها ، مدت زمان حرکت خودرو ها در پارکینگ و تعداد خودرو های در حال تردد را به حساب آورد.[1,2,3,4]
3-2 روش طراحی:
براساس نتایج چندین آنالیز پارامتر یک و مطالب گفته شده یک روش طراحی ساده برای تعیین نرخ جریان تهویه موردنیاز برای برقراری یک سطح قابل قبول CO در داخل پارکینگ های را ارائه می کنیم. نرخ تهویه برای پارکینگ های بسته در دو قالب می تواند بیان شود. یکی نرخ جریان بر واحد سطح L/s.m2) یا (cfm/ft2 و دیگری حجم هوای تعویض شده در واحد زمان .( ACH) نرخ تهویه طراحی شده مورد نیاز برای پارکینگ های بسته به چهار فاکتور زیر وابسته است:
(1 سطح آلودگی قابل قبول در داخل پارکینگ (2 تعداد خودرو های روشن در بد ترین حالت (پیک)
(3 مسافت و زمانی که خودرو ها بعد از ورود و تا زمان خروج در پارکینگ روشن می مانند.
