地下车库CO浓度自动监测系统

一、背景介绍

一氧化碳（CO）做为一种无色无味的有毒性气体，随着私家车辆及地下车库的普及，其导致的中毒事件也频频见于报端。近年来国家对地下车库一氧化碳检测系统也开始要求，如《江苏省绿色建筑设计标准》8.6.3条规定：“设有机械通风的地下车库应对CO浓度进行实时监测和控制”。天津智易时代科技发展有限公司针对地下车库的一氧化碳检测系统和通风联动系统设计了专业的监测控制一体化方案。

 

车库一氧化碳（CO）的危害及产生

一氧化碳是无色，无臭，无味，对吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白导致人缺氧。最常见的一氧化碳中毒症状，如头痛，呕吐，头晕，疲劳和虚弱的感觉，暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统，会有后遗症。

根据测试，空气中的一氧化碳浓度达到50ppm时，健康成年人可以承受8小时；达到200ppm时，健康成年人2～3小时后，轻微头痛、乏力；达到400ppm时，健康成年人1～2小时内前额痛，3小时后威胁生命；到800ppm时，健康成年人45分钟内，眼花、痉挛，2小时内失去知觉，2～3小时内死亡。

 

地下车库一氧化碳的产生主要源自于汽车发动机，当发动机怠速运行时，由于汽油燃烧不充分，会产生含有大量CO的尾气。地下停车场属于密闭环境，车辆进出比较频繁，所排放的尾气也不易排出，极易积累大量CO气体，导致停车场内弥漫着呛鼻的气味，损害人的身体健康。因此，地下车库、停车场内应配有送、排风系统，用新鲜空气进行置换，地下汽车库CO含量长期应低于25ppm，短期不应高于37.5ppm。

但目前许多地下车库在运行管理时，每小时的机械换气次数常常不能满足此要求，使车库内的废气浓度无法通过机械通风系统进行有效地稀释达到稀释废气标准，给车库的使用者带来不利影响。

二、国内外CO标准及车库通风量要求

1、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

规定：车间内允许CO浓度为30mg/m3，当作业时间一次不超过30min时，CO允许浓度可放宽到100 mg/m3，当作业时间为10~20min内****允许浓度为200mg/m3。

2、《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002

工作场所空气中有毒物质容许浓度

时间加权容许浓度：要求采集有代表性的样品，按8小时工作日内各个接触持续时间与其相应浓度的乘积之和除以8，得出8小时的时间加权平均浓度。

短时间接触容许浓度：一般采集接触15分钟的空气样品；接触时间短于15分钟时，以15分钟的时间加权平均浓度计算。

3、《环境空气质量标准》GB 3095－1996
本标准规定了各项污染物不允许超过的浓度限值：

一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。

二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。

三类区为特定工业区。
一类区执行一级标准，二类区执行二级标准，三类区执行三级标准。

4、《室内空气质量标准》GB/T18883-2002
室内空气质量标准：

5、欧洲Ⅱ号排放标准

以设计乘员数不超过6人(包括司机)，且****总质量不超过2.5t的轿车为例。2004年1月1日以后我国将要实行的欧洲Ⅱ号排放标准：汽油车一氧化碳不超过2.2g／km，碳氢化合物不超过0.5g／km；柴油车一氧化碳不超过1.0g／km，碳氢化合物不超过0.7g／km，颗粒物不超过0.08g／km。

6、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

地下停车库的通风系统，宜根据使用情况对通风机设置定时启停（台数）控制或根据车库内的CO浓度进行自动运行控制。停车库中CO容许浓度规定为（3~5）×10-6 m3/ m3。

7、国外法规车库中CO浓度限制

WHO（World Health Organization）1987：推荐CO暴露水平：1小时CO暴露水平——轻度劳动者不超过75ppm，重度劳动者50ppm；8小时CO暴露水平——低于25ppm。（世界卫生组织总则）

ANSI/ASHRAE 62-1989：即使不是连续占用的空间（如停车库）也要求通风，CO暴露限制——1小时35ppm，8小时9ppm。（美国）

加拿大：停车库****可接受CO水平—1小时30ppm，8小时13ppm。

芬兰：停车库卫生规章限制CO暴露水平—8小时平均30ppm，15分钟平均75ppm

法国：停车库CO浓度20分钟100ppm，8小时50ppm。

德国：封闭停车设施，CO浓度的平均值—在半小时的期间不超过100pp（在离地面1.5m处测量）。

虽然各国的法规要求不同，但长期CO暴露水平限制在25ppm可以满足以上所有法律。

8、各国车库通风要求 

日韩：通风量6.9~8.3 L/(s·m2)，根据车库大小和车辆类型变化。

芬兰：办公大楼的停车场通风量2.7 L/(s·m2)。

瑞典：建筑法律要求大型独立车库的通风量——至少0.9 L/(s·m2)。

法国：对地板面积大于20000 m2的封闭车库，通风量——167 L/(s·车)。

美国：封闭的停车库要求7.5L/(s·m2)。

德国：封闭停车设施通风量：小车库1.67 L/(s·m2)，大车库3.35 L/(s·m2)

中国：要求每小时换气6次，与法国规定十分接近。

《汽车库建筑设计规范》对此要求：汽车库内当采用天然采光，其停车空间天然采光系数不宜小于0.5%，或其窗地面积比宜大于1：15，且该规范也对汽车库的通风做如下规定：

地下汽车库宜设置独立的送风、排风系统。其风量应按允许的废气标准量计算，且换气次数每小时不应小于6次。

9、结论：就以上数据结合烟羽理论智能型诱导风机的CO启动浓度应设为：30~40ppm。

三、地下车库一氧化碳（CO）检测系统的目的

目前，加装地下车库一氧化碳检测系统的目的主要有两个：

1、定期排风保证车库内一氧化碳浓度低于危害水平，属于安全考虑。

2、根据地下车库内一氧化碳浓度进行排风，避免排风频率过高导致的能源浪费，属于节能考虑。

四、地下车库一氧化碳（CO）检测系统功能与设置

 

如上图所示，地下车库一氧化碳监测控制系统主要有三部分：

1、一氧化碳CO传感器

现场一氧化碳浓度检测仪能够多点实时检测车库内一氧化碳浓度值，并且可以将数据上传到控制器集中显示。

 

 

CO传感器的规格参数如下：

 

 

CO传感器（三个不同型号的CO传感器）

功能特点：

1、高灵敏度CO传感器，检测精准；

2、标准RS485接口，安装简单方便；

3、报警提醒，标准信号输出；

4、多点监控，最多可接入100台探测器；

5、多路报警开关量输出，自动控制风机；

6、LCD多功能液晶屏，实时显示浓度值。

一氧化碳传感器实物图展示：

 

2、采集控制器

数据采集控制器

数据采集控制器用来集中显示各监测点的一氧化碳浓度值。同时控制器与排风系统关联，当一氧化碳浓度值超过预设报警值时能够自动报警或控制启动排风系统。

采集控制器一般安装在值班室中，与检测仪采用四芯线RS485协议连接。控制器内部要有继电器报警开关量输出用于控制排风系统。

控制器的规格参数如下：

3、联动风机

风机由控制器联动，当一氧化碳浓度超标时自动启动风机；当一氧化碳浓度恢复正常时，风机自动停止，降低现场的CO气体浓度。

 

五、现场实施布点

根据现场实际情况，两层地下车库共计70353.79m²,其中，该地下两层车库共有：地下一层13个防火风区，地下二层10个防火风区。

   

地下一层防火风区                    地下二层防火风区

 

地下车库平面图

按照智易时代的布点原则，我司建议地下一层安装13台CO在线监测设备和13套配套联动风机,，地下二层安装11台CO在线监测设备和11套配套联动风机，每一层安装1套数据采集控制器，分别对每一层的CO监测数据进行采集分析传输，然后通过网线将这些数据传输至机房。

 

六、大屏幕LED显示

 

根据需要，还可以在车库监控室（机房）安装大屏幕LED显示屏（或者车库中间位置），实时显示各区域CO气体浓度，这样车库内人员在远处就直接看到，做到心里有数，及时做出相应措施。

七、地下车库CO浓度自动监测系统配置内容

该地下车库分为两层，共计70353.79m²,地下一层13个防火风区，地下二层10个防火风区，共计23大防火分区。

根据我司布点原则，我司建议地下一层安装13台CO在线监测设备和13套配套联动风机,，地下二层安装11台CO在线监测设备和11套配套联动风机，每一层安装1套数据采集控制器，分别对每一层的CO监测数据进行采集分析传输，然后通过网线将这些数据传输至机房。具体按实际情况需求而定。