以CFD優化地下停車場廢氣及新風管路通風效能

背   景

       地下停車場由於空間封閉，汽車運行時排放的廢氣（如一氧化碳 CO、氮氧化物 NOx 等）容易累積，若發生意外火警，濃煙需要在規定時間內排出完畢。為確保空氣流通，設置有效的新風管路系統至關重要。而政府公共建築，更是對廢氣濃度有通風標準規定。
       透過計算流體力學（CFD）分析，可模擬廢氣濃度分布與新鮮空氣的流動情形，評估通風系統的效能，並分析新風管路對於空氣置換的影響，確保高污染區域能迅速排出廢氣。
       本專案承接建築公司委託，應用 CFD 技術在設計階段優化通風佈局，調整送風與排風口位置，以提升空氣交換效率，降低廢氣滯留風險。並模擬不同工況（如車流量變化），預測極端情境下的空氣品質，最終提供改善方案，使新風管路發揮最大效用。

 

地下停車場導流扇示意圖

成   果

       本案運用 Altair SimLab 作為建模前處理器，AcuSolve 為流場求解器進行地下停車場的通風分析，提供不同新風管路設計、不同風機流量、不同導流風機配置下，新風及廢氣的濃度分布狀況，以及氣流的流速流況結果。
       業主獲得此資料後即可知當前設計能否滿足客戶要求，並針對局部不足處增設導流風機加以改善。

 

技術特點

• AcuSolve 可計算極輕的懸浮粒子汙染物，也能配合 EDEM 粒子算法求解灰塵等較重汙染物的運動行為。

• 可預估長時間後通風系統排除廢氣的速度是否大於廢氣持續產生的速度，也能預估在特定時間內排除廢氣的速率為何。

新風及廢氣隨時間擴散動畫圖

新風流線及廢氣分布圖

氣流流速分布及向量圖

延伸應用

       CFD 分析還可應用於不同場景，如火災時的煙霧控制與排煙系統優化。透過模擬火源位置、煙霧擴散路徑及溫度變化，可改善排煙風管配置，確保逃生路徑暢通。
       在節能減排方面，CFD 可幫助優化風機運行策略(何時須全開，何時只需半開或關閉)，減少能源消耗，同時保持良好通風效果。對於多樓層的地下停車場， CFD 還能分析多層空間內的氣流分布，確保各區域均能維持適當空氣品質。