CN111442452B - 一种地下空间新排风系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种地下空间新排风系统及其控制方法，系统包括通风组件、气流驱动组件和调湿装置，通风组件包括第一通风管和第二通风管，第一通风管上设置有第一通风口，第二通风管上设置有第二通风口；气流驱动组件用于驱动第一通风管、第二通风管内的气体流动，并能够改变第一通风管以及第二通风管内的气流流动方向；调湿装置包括支架和调湿板，调湿板为吸水树脂板。本发明利用调湿板进行吸湿以及吸附有害气体，配合气流驱动组件以及第一通风管、第二通风管驱动地下空间内的气体与外部气体的交换，能耗低且效率高，当调湿板达到饱和时，可以将调湿板从支架上拆卸下来并送到地面进行放湿及有害气体扩散，安装便捷、易于再生，节约成本。

Description

一种地下空间新排风系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及通风技术领域，尤其涉及一种地下空间新排风系统及其控制方法。

背景技术

地下空间作为一种新的资源进行开发和利用，是我国的一个发展趋势。地下空间和地面建筑内部空间相比具有许多优越性：恒温，能较好地绝热和蓄热；抗震性能强；隐蔽性好，能经受和抗御武器的破坏；气密性、遮蔽性、隔声性均良好，并能收到保护环境的效果；具有良好的地下水保持性；节约用地；空间开挖有很大的灵活性；可综合利用。但是地下空间也存在着内部有见不到阳光、温差小、湿度大、空间封闭压抑、空气不易流通、人员活动不自在、环境噪声级增强、微生物繁殖快等缺点。

地下空间环境保障目标是提供健康的空气品质，主要包括空气的温度、湿度、空气洁净度及空气龄等符合要求，阵地内氡气、CO₂、异味、VOC与其它有害气体能及时排除。而地下空间外岩石、土壤或建筑材料不断地通过壁面向空间内散湿、氡气及其它有害气体。为保证地下空间的空气品质要求，现有技术中通常是采用通风系统对地下空间进行通风的方式，能耗大且改善空气质量的效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能耗低、效率高的地下空间新排风系统及其控制方法。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种地下空间新排风系统，包括设置于所述地下空间中的通风组件、气流驱动组件和调湿装置，其中，

所述通风组件包括至少一个第一通风管和至少一个第二通风管，所述第一通风管上设置有多个与所述地下空间连通的第一通风口，所述第二通风管上设置有多个与所述地下空间连通的第二通风口；

所述气流驱动组件用于驱动所述第一通风管以及所述第二通风管内的气体流动，且，所述气流驱动组件构造为能够改变所述第一通风管以及所述第二通风管内的气流流动方向；

所述调湿装置包括支架和可拆卸地设置于所述支架上的调湿板，所述调湿板为吸水树脂板，所述调湿板靠近所述地下空间的侧壁设置。

优选地，所述通风组件设置在所述地下空间的上部，在所述地下空间的水平方向上，所述第一通风管位于所述地下空间的中部，所述第二通风管环绕所述地下空间的四周设置。

优选地，所述调湿板靠近所述地下空间的侧壁设置，且所述调湿板与所述地下空间的侧壁之间具有预定距离，以在所述调湿板与所述地下空间的侧壁之间形成气流流通通道，所述第二通风管上的第二通风口朝向所述气流流通通道设置。

优选地，所述预定距离为15至25mm。

优选地，所述支架形成为框架结构，所述框架结构形成多个开口，每个开口均能够安装一块所述调湿板，每个开口的边沿均设置有连接结构，用于与所述调湿板形成可拆卸连接。

优选地，所述框架结构的顶端与所述地下空间起拱线之间的高度差为450至550mm；

所述框架结构的底端与所述地下空间的底面的高度差为250至350mm。

优选地，所述气流驱动组件包括新风干管、用于驱动所述新风干管内的气体流动的第一风机、排风干管以及用于驱动所述排风干管内的气体流动的第二风机，还包括连接所述第一通风管与所述新风干管的第一支管、连接所述第一通风管与所述排风干管的第二支管、连接所述第二通风管与所述新风干管的第三支管以及连接所述第二通风管与所述排风干管的第四支管，所述第一支管上设置有第一控制阀，所述第二支管上设置有第二控制阀，所述第三支管上设置有第三控制阀，所述第四支管上设置有第四控制阀，所述地下空间新排风系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、所述第一风机、所述第二风机信号连接。

优选地，所述地下空间内设置有温湿度传感器和氡气传感器，所述控制装置与所述温湿度传感器和所述氡气传感器信号连接，所述控制装置根据所述温湿度传感器和所述氡气传感器的检测值控制所述第一风机和所述第二风机的风量。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种如上所述的地下空间新排风系统的控制方法，所述地下空间新排风系统具有第一状态和第二状态，

在所述第一状态，通过控制所述气流驱动组件使得所述第一通风管处于送风状态，所述第二通风管处于排风状态；

在所述第二状态，通过控制所述气流驱动组件使得所述第一通风管处于排风状态，所述第二通风管处于送风状态。

优选地，所述控制方法包括：

获取当前时间信息；

根据所述当前时间信息控制所述地下空间新排风系统在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

本发明提供的地下空间新排风系统的有益效果为：

1.利用调湿板进行吸湿以及吸附有害气体，配合气流驱动组件以及第一通风管、第二通风管驱动地下空间内的气体与外部气体的交换，能耗低且效率高；

2.当调湿板达到饱和时，可以将调湿板从支架上拆卸下来并送到地面进行放湿及有害气体扩散，安装便捷、易于再生，节约成本。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本发明具体实施方式提供的地下空间新排风系统的俯视图；

图2示出本发明具体实施方式提供的地下空间新排风系统处于第一状态时的气流流动线路图；

图3示出本发明具体实施方式提供的地下空间新排风系统处于第二状态时的气流流动线路图；

图4示出图1中的A-A剖视图；

图5示出本发明具体实施方式提供的调湿装置处于展开状态的结构示意图；

图6示出本发明具体实施方式提供的调湿装置的另一结构示意图；

图7示出本发明具体实施方式提供的拼接在一起的调湿板的剖视图。

图中：

100、通风组件；110、第一通风管；111、第一通风口；120、第二通风管；121、第二通风口；200、气流驱动组件；210、第一支管；211、第一控制阀；220、第二支管；221、第二控制阀；230、第三支管；231、第三控制阀；240、第四支管；241、第四控制阀；250、新风干管；260、排风干管；270、手动调节阀；300、调湿装置；310、支架；320、调湿板；410、控制装置；420、温湿度传感器；430、氡气传感器。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

针对现有地下空间的通风系统存在的能耗大且改善空气质量的效率较低的问题，本申请提供了一种地下空间新排风系统，如图1所示，该地下空间新排风系统包括设置于所述地下空间中的通风组件100、气流驱动组件200和调湿装置300。

其中，所述通风组件100包括至少一个第一通风管110和至少一个第二通风管120，所述第一通风管110上设置有多个与所述地下空间连通的第一通风口111，所述第二通风管120上设置有多个与所述地下空间连通的第二通风口121。外部空间可通过第一通风管110的第一通风口111、第二通风管120的第二通风口121与地下空间连通。

所述气流驱动组件200用于驱动所述第一通风管110以及所述第二通风管120内的气体流动，第一通风管110和第二通风管120内的气流方向是相反的，即，若第一通风管110向地下空间输送新风，则第二通风管120进行排风，若第一通风管110进行排风，则第二通风管120向地下空间输送新风，如此，在第一通风管110与第二通风管120之间形成气流，调湿装置300设置在气流的流路上，所述调湿装置300包括支架310和可拆卸地设置于所述支架310上的调湿板320，所述调湿板320为吸水树脂板，优选为含盐吸水树脂，所述调湿板320靠近所述地下空间的侧壁设置，如此，调湿板320能够吸附地下空间的壁面散发的湿量和氡气等有害气体，调湿装置300设置在气流流路上，从而利用气流将调湿板320吸附的湿气以及有害气体带出并排出地下空间。

所述气流驱动组件200构造为能够改变所述第一通风管110以及所述第二通风管120内的气流流动方向，如此，可以先控制第一通风管110和第二通风管120使得气流按第一方向流动，以利用调湿板320进行水分和有害气体的吸附，然后再控制第一通风管110和第二通风管120使得气流按第二方向流动以使得调湿板320中的水分和有害气体释放并排出，如此，能够有效提高调湿效率，降低能耗。

另外，由于调湿板320为可拆卸设置于支架310，当调湿板320达到饱和时，即调湿板320不能实现吸放湿平衡或有害气体不易消除时，可以将调湿板320从支架310上拆卸下来并送到地面进行放湿及有害气体扩散，安装便捷、易于再生，节约成本。

为了保证地下空间内的气体能够与外部空间的新风进行充分的置换，第一通风管110和第二通风管120尽量相互隔开设置，例如，第一通风管110设置在地下空间的一侧，而第二通风管120设置在第一通风管110的对侧，如此，需要将调湿板320设置在地下空间的中部以利于吸湿和排湿，为了使得地下空间得到充分利用，又能保证调湿板320的吸湿排湿，优选地，参考图2和图3，所述通风组件100设置在所述地下空间的上部，在所述地下空间的水平方向上，所述第一通风管110位于所述地下空间的中部，所述第二通风管120环绕所述地下空间的四周设置，且第一通风口111设置在第一通风管110的下部，第二通风口121设置在第二通风管120的下部，如此，一方面能够实现地下空间内气体与外部新风的充分置换，另一方面能够将调湿板320设置在地下空间的边部(后面有具体介绍)，从而获得更大的有效使用空间。

如图2和图3所示，所述调湿板320靠近所述地下空间的侧壁设置，并优选与地下空间的侧壁平行设置，且所述调湿板320与所述地下空间的侧壁之间具有预定距离，以在所述调湿板320与所述地下空间的侧壁之间形成气流流通通道，第二通风管120位于调湿板320的上方，所述第二通风管120上的第二通风口121朝向所述气流流通通道设置。如此，当中部的第一通风管110为送风管，四周的第二通风管120为排风管时，如图2所示，第一通风管110由地下空间的中央位置进行上送风，地下空间四周的第二通风管120进行上排风，气流由中部向四周分流至四周的气流流通通道并沿气流流通通道向上流动，并由第二通风管120上的第二通风口121排走，从而减小调湿板320吸蓄的湿量以及有害气体向空间内散发；而当中部的第一通风管110为排风管，四周的第二通风管120为送风管时，如图3所示，第一通风管110由地下空间的中央位置进行上排风，地下空间四周的第二通风管120进行上送风，新风被压入调湿板320与地下空间的侧壁之间形成的气流流通通道中，调湿板吸蓄的大部分湿量和部分有害气体通过调湿板320向外以及向下扩散至空间内，并通过位于地下空间的中央位置的第一通风管110排出。如此，可大大强化调湿板320内湿量及有害气体的流动方向及扩散效率，加大地下空间内温湿度及有害气体浓度的控制能力。

其中，调湿板320与地下空间之间的预定距离不能过大也不能过小，过大和过小均会影响进入气流流通通道内的气流量，进而影响调湿板320中的湿量和有害气体的散出，优选地，预定距离为15至25mm，进一步优选为20mm。如此，能够便于空气流通，易于控制调湿板320内的湿量以及有害气体的流动方向及扩散速率，从而加强系统的控制性。

其中的调湿板320可以为一整块，为了方便拆装，优选地，如图4所示，所述支架310形成为框架结构，包括多个横梁和多个纵梁交叉而成，如此，所述框架结构形成多个开口，每个开口均能够安装一块所述调湿板320，如此，方便调湿板320的模块化制作，提高调湿板320的通用性。调湿板320的厚度优选为15至25mm，进一步优选为20mm，规格例如可以为2m×1m(L×H)或1m×1m(L×H)。

每个开口的边沿均设置有连接结构，用于与所述调湿板320形成可拆卸连接。连接结构例如可以为卡扣结构，调湿板320通过卡扣结构与框架结构卡接连接。

所述框架结构的顶端与所述地下空间起拱线之间的高度差为450至550mm，进一步优选地500mm，以便为第二通风管提供足够的安装空间且保证第二通风管上的第二通风口靠近气流流通通道设置。

所述框架结构的底端与所述地下空间的底面的高度差为250至350mm，进一步优选为300mm，以保证出风风速的需求。

由于越靠近气源，气压越大，越有利于湿气和有害气体的散失，为了保证各个调湿板320的使用寿命，便于统一进行更换，优选地，将框架结构设置为可上下翻转的结构，且由上至下各个调湿板320的厚度不同，从而使得各个调湿板320拼接成的整体板由上至下厚度逐渐变化，参考图7，当第一通风管110为送风管，第二通风管120为排风管时，对框架结构的位置进行控制使得各个调湿板320拼接成的整体板由上至下逐渐加厚，而当第一通风管110为排风管，第二通风管120为送风管时，对框架结构的位置进行控制使得各个调湿板320拼接成的整体板由上至下逐渐减薄。

为了提高气流与调湿板320的接触时间，从而更有利于调湿板320中的湿气和有害气体的散失，可通过对调湿板320的排布进行设置，例如，在一个实施例中，如图5所示，调湿板320的一侧与框架结构通过阻尼轴铰接连接，如此，可以调节调湿板320与框架结构的角度，可根据具体需求对不同位置的调湿板320的角度进行调整，通过不同的角度组合保证调湿板320的吸湿量大致相同，以便于统一进行排湿处理。例如，如图5所示，将上下相邻的调湿板320分别向不同的方向倾斜，从而延长气流的流动路径，再例如，在另一个实施例中，如图6所示，相邻的调湿板320在横向上相互错开，从而形成曲折的气流流路，进而提高调湿板320中的湿气和有害气体的扩散效率。

其中，在一个实施例中，如图1所示，所述气流驱动组件200包括新风干管250、用于驱动所述新风干管250内的气体流动的第一风机、排风干管260以及用于驱动所述排风干管260内的气体流动的第二风机，还包括连接所述第一通风管110与所述新风干管250的第一支管210、连接所述第一通风管110与所述排风干管260的第二支管220、连接所述第二通风管120与所述新风干管250的第三支管230以及连接所述第二通风管120与所述排风干管260的第四支管240，所述第一支管210上设置有第一控制阀211，所述第二支管220上设置有第二控制阀221，所述第三支管230上设置有第三控制阀231，所述第四支管240上设置有第四控制阀241，所述地下空间新排风系统还包括控制装置410，所述控制装置410分别与所述第一控制阀211、第二控制阀221、第三控制阀231、第四控制阀241、所述第一风机、所述第二风机信号连接。如此，当控制装置410控制第一控制阀211和第四控制阀241打开，并控制第二控制阀221和第三控制阀231关闭时，第一通风管110为送风管以向地下空间内送入新风，第二通风管120为排风管以将地下空间内的气体排出，而当控制装置410控制第一控制阀211和第四控制阀241关闭，并控制第二控制阀221和第三控制阀231打开时，第二通风管120为送风管以向地下空间内送入新风，第一通风管110为排风管以将地下空间内的气体排出。还可在第一通风管110和第二通风管120上设置手动调节阀270，以进行手动调节。

在替代的实施例中，可以不设置各支路、新风管和排风管，而是设置第一双向风机和第二双向风机，第一双向风机用于驱动第一通风管110内的气体流动，第二双向风机用于驱动第二通风管120内的气体流动，如此，通过第一双向风机和第二双向风机即可分别控制第一通风管110、第二通风管120内的气体流动方向，结构更加简单。

进一步地，所述地下空间内设置有温湿度传感器420和氡气传感器430，所述控制装置410与所述温湿度传感器420和所述氡气传感器430信号连接，所述控制装置410根据所述温湿度传感器420和所述氡气传感器430的检测值控制所述第一风机和所述第二风机的风量。具体地，当空间内的氡气浓度高、夏季温湿度高或者冬季温湿度低时，控制第一风机和第二风机以加大新排风量，反之则减小新排风量，如此，确保地下空间内温湿度及氡气等有害气体浓度精准可控。

进一步地，本申请还提供了上述地下空间新排风系统的控制方法，所述地下空间新排风系统具有第一状态和第二状态，

在所述第一状态，如图2所示，通过控制所述气流驱动组件200使得所述第一通风管110处于送风状态，所述第二通风管120处于排风状态，例如，在图1所示的实施例中，控制第一控制阀211和第四控制阀241打开，并控制第二控制阀221和第三控制阀231关闭；

在所述第二状态，如图3所示，通过控制所述气流驱动组件200使得所述第一通风管110处于排风状态，所述第二通风管120处于送风状态，例如，在图1所示的实施例中，控制第一控制阀211和第四控制阀241关闭，并控制第二控制阀221和第三控制阀231打开。

进一步地，所述控制方法包括：

获取当前时间信息；

根据所述当前时间信息控制所述地下空间新排风系统在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

如此，实现新排风系统的冬夏季功能转换，具体地，夏季及部分春秋季节(外部空气湿度大)，新风被深度除湿处理(送风含湿量低于空间内要求含湿量)后送入地下空间，第一通风管110作为新风管布置在地下空间中央位置进行上送风，第二通风管120作为排风管贴两侧墙壁布置进行上排风，调湿板320吸蓄的小部分湿量及部分有害气体主要通过调湿板320与侧壁间的缝隙向上流动，并被贴墙布置的第二通风口121作为排风口及时吸入排走，减小调湿板320吸蓄的湿量及有害气体向空间内散发；冬季及部分春秋季节(外部空气湿度小)新风不进行加湿处理，干燥新风调温后被送入地下空间，第一通风管110作为排风管布置在地下空间中央位置进行上排风，第二通风管120作为新风管贴两侧墙壁布置进行上送风，干燥空气被压入调湿板320与侧壁间的缝隙，调湿板320吸蓄的绝大部分湿量及部分有害气体主要通过调湿板320向外或向下扩散至空间内，加大调湿板320吸蓄的湿量及有害气体扩散，并通过布置在地下空间中央位置的排风管及时排走，确保地下空间内温湿度及氡气等有害气体浓度在允许的范围内。通过新排风系统的季节功能转换，减小(夏季及部分春秋季节)或加大(冬季及部分春秋季节)调湿板320内吸蓄吸附的湿量及有害气体向房间内散发量，维持房间内温湿度值在允许范围内。

当然，可以理解的是，也可以在获取时间信息的同时获取地理位置信息，结合地理位置信息进行相关的控制。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地下空间新排风系统，其特征在于，包括设置于所述地下空间中的通风组件、气流驱动组件和调湿装置，其中，

所述通风组件包括至少一个第一通风管和至少一个第二通风管，所述第一通风管上设置有多个与所述地下空间连通的第一通风口，所述第二通风管上设置有多个与所述地下空间连通的第二通风口；

所述气流驱动组件用于驱动所述第一通风管以及所述第二通风管内的气体流动，且，所述气流驱动组件构造为能够改变所述第一通风管以及所述第二通风管内的气流流动方向；

所述调湿装置包括支架和可拆卸地设置于所述支架上的调湿板，所述调湿板为吸水树脂板，所述调湿板靠近所述地下空间的侧壁设置；

所述通风组件设置在所述地下空间的上部，在所述地下空间的水平方向上，所述第一通风管位于所述地下空间的中部，所述第二通风管环绕所述地下空间的四周设置；

所述调湿板靠近所述地下空间的侧壁设置，且所述调湿板与所述地下空间的侧壁之间具有预定距离，以在所述调湿板与所述地下空间的侧壁之间形成气流流通通道，所述第二通风管上的第二通风口朝向所述气流流通通道设置。

2.根据权利要求1所述的地下空间新排风系统，其特征在于，所述预定距离为15至25mm。

3.根据权利要求1所述的地下空间新排风系统，其特征在于，所述支架形成为框架结构，所述框架结构形成多个开口，每个开口均能够安装一块所述调湿板，每个开口的边沿均设置有连接结构，用于与所述调湿板形成可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的地下空间新排风系统，其特征在于，所述框架结构的顶端与所述地下空间起拱线之间的高度差为450至550mm；

所述框架结构的底端与所述地下空间的底面的高度差为250至350mm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的地下空间新排风系统，其特征在于，所述气流驱动组件包括新风干管、用于驱动所述新风干管内的气体流动的第一风机、排风干管以及用于驱动所述排风干管内的气体流动的第二风机，还包括连接所述第一通风管与所述新风干管的第一支管、连接所述第一通风管与所述排风干管的第二支管、连接所述第二通风管与所述新风干管的第三支管以及连接所述第二通风管与所述排风干管的第四支管，所述第一支管上设置有第一控制阀，所述第二支管上设置有第二控制阀，所述第三支管上设置有第三控制阀，所述第四支管上设置有第四控制阀，所述地下空间新排风系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、所述第一风机、所述第二风机信号连接。

6.根据权利要求5所述的地下空间新排风系统，其特征在于，所述地下空间内设置有温湿度传感器和氡气传感器，所述控制装置与所述温湿度传感器和所述氡气传感器信号连接，所述控制装置根据所述温湿度传感器和所述氡气传感器的检测值控制所述第一风机和所述第二风机的风量。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的地下空间新排风系统的控制方法，其特征在于，所述地下空间新排风系统具有第一状态和第二状态，

在所述第一状态，通过控制所述气流驱动组件使得所述第一通风管处于送风状态，所述第二通风管处于排风状态；

在所述第二状态，通过控制所述气流驱动组件使得所述第一通风管处于排风状态，所述第二通风管处于送风状态。

8.根据权利要求7所述的地下空间新排风系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取当前时间信息；

根据所述当前时间信息控制所述地下空间新排风系统在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

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