張景霞 董云霞 董家昀

摘要：本文通過漯河錦繡豪庭地下車庫項(xiàng)目研究采用下沉式花園的地下車庫自然通風(fēng)技術(shù)，采用Airpark軟件模擬車庫內(nèi)CO濃度，文章最后對這個(gè)項(xiàng)目造價(jià)投資和運(yùn)行費(fèi)用做了經(jīng)濟(jì)分析。

關(guān)鍵詞：下沉式花園；地下車庫；CO；通風(fēng)模擬；空氣質(zhì)量

1. 項(xiàng)目實(shí)施的背景和意義

1.1 地下車庫通風(fēng)現(xiàn)狀

地下車庫一般都設(shè)置有機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，為節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，排風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)常處于停用狀態(tài)， 導(dǎo)致地下車庫微環(huán)境空氣污染嚴(yán)重；科研人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)地下車庫CO、Pb 濃度最大超標(biāo)倍數(shù)分別為國家標(biāo)準(zhǔn)的21.4倍和4.64倍，尤其在出行高峰期。

地下車庫一般采用人工照明的采光方式，光線昏暗，導(dǎo)致人們心情沉悶，是導(dǎo)致交通事故頻發(fā)生的主要原因之一。

1.2節(jié)能需求

建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)是當(dāng)前我國社會(huì)的一項(xiàng)重要共識(shí)，《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50736-2012）第6.3.8.2條規(guī)定當(dāng)?shù)叵萝噹炀邆渥匀煌L(fēng)條件時(shí)，可采用自然通風(fēng)的通風(fēng)方式；地下車庫設(shè)置下沉式花園與其它形式的通風(fēng)井相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，滿足人們對自然光線的需求，是地下車庫及類似建筑的一項(xiàng)重要節(jié)能措施。

綜上宏觀要求和微觀問題，以漯河錦繡豪庭地下車庫項(xiàng)目為支撐，對地下車庫下沉式花園的通風(fēng)、采光、排水及其節(jié)能效果等進(jìn)行了研究分析，為以后的地下車庫及類似建筑的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)依據(jù)。

2. 下沉式花園在漯河錦繡豪庭地下車庫的應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目概況

漯河廣弘豪庭住宅小區(qū)地下車庫建設(shè)地點(diǎn)位于漯河市源匯區(qū)湘江西路與柳江路交叉口，車庫為II類地下車庫，地下共一層，耐火等級(jí)為一級(jí)，設(shè)計(jì)停車位262個(gè)，總建筑面積為17554.22m2；車庫設(shè)有自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)；地下車庫共分為8個(gè)防火分區(qū)，設(shè)有2個(gè)凈寬大于7米的汽車出入口；該地下車庫設(shè)置有15.7×13.6的下沉式花園，花園內(nèi)設(shè)置有集水坑等排水設(shè)施；同時(shí)該車庫還設(shè)置有4個(gè)天窗。

2.2 下沉式花園設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目分別設(shè)置了天窗和下沉式花園，其中1#天窗設(shè)置在第一防火分區(qū)面積為53.5m2，2#天窗設(shè)置在第六防火分區(qū)面積為46.4 m2，3#、4#天窗設(shè)置在第五防火分區(qū)，天井面積共44.6 m2；下沉式花園設(shè)置在第二防火分區(qū)面積為207.1 m2，下沉式花園底部設(shè)置有景觀，效果圖見圖2、圖3。

由圖可知項(xiàng)目設(shè)置下沉式花園不僅可以設(shè)置景觀，而且不影響行車，下沉式花園大大改善了地下車庫的采光環(huán)境，景觀不僅可以增加司機(jī)的視覺舒適度，而且有利于營造地下車庫良的好微環(huán)境。如圖2、圖3

車庫內(nèi)通風(fēng)、采光效果

3.1 模擬方法

（1）通風(fēng)模擬：建立地下車庫模型，采用Airpak軟件 對地下車庫的CO濃度分布、氣流速度、空氣齡等進(jìn)行分析研究。

（2）采光模擬：校對車庫的日照進(jìn)行模擬分析，本項(xiàng)目主要對下沉式花園及天窗附近區(qū)域進(jìn)行了日照分析。

Airpak簡介：

基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD），可以精確便捷地模擬空氣流動(dòng)、傳熱、和污染等，并可以依據(jù)ISO7730標(biāo)準(zhǔn)提供舒適度、PMV、PPD等衡量室內(nèi)空氣質(zhì)量（IAQ）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而來指導(dǎo)設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期，降低投資成本及風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 模型簡化

根據(jù)地下車庫建立模型，在建立模型時(shí)作了一些簡化?？紤]周邊建筑對車庫風(fēng)場的影響，保留與車庫接觸的墻體。 分析模型包括四個(gè)天窗，一個(gè)下沉式花園，車庫本體及汽車坡道及通風(fēng)管道。

3.3 參數(shù)設(shè)置

模擬時(shí)必須根據(jù)研究場所的特殊性進(jìn)行分析，明確模擬所需的關(guān)注點(diǎn)，盡量細(xì)化與研究問題相關(guān)相近的因素，淡化與研究問題無關(guān)的因素，從而在有限網(wǎng)格數(shù)量內(nèi)，獲取最優(yōu)的計(jì)算結(jié)果。此模型根據(jù)地下車庫實(shí)際尺寸建模，模型內(nèi)設(shè)置與實(shí)際尺寸均為1：1建立。

車輛每小時(shí)CO的排放量是恒定的，且車庫內(nèi)的行駛車輛均由兩個(gè)主入口進(jìn)入，所以兩個(gè)主入口的CO排放量應(yīng)該等于車庫內(nèi)CO排放量，因此整體車庫CO的排量是2819300mg/h，其中綠色區(qū)域?yàn)镃O排放帶，沿汽車行駛路徑布置，兩個(gè)主出入口處CO濃度較綠色CO源項(xiàng)排放速率大，行駛帶CO總排放速率為1409650mg/h，兩個(gè)主入口，每個(gè)入口的CO排放速率為704825mg/h。排風(fēng)口設(shè)為速度出口，其風(fēng)口尺寸與風(fēng)口速率根據(jù)該車庫的通風(fēng)設(shè)計(jì)說明得到，天窗、下沉式花園以及車庫入口均設(shè)置為壓力入口，與室外氣壓相同。

4. 造價(jià)分析

4.1投資費(fèi)用

設(shè)置自然通風(fēng)井的總造價(jià)比不設(shè)置自然通風(fēng)井的總造價(jià)減少60.1619萬元。其中土建減少投資44.79萬元，電氣減少投資5.89萬元，暖通減少投資9.05萬元。

4.2運(yùn)行費(fèi)用

每個(gè)防煙分區(qū)一臺(tái)補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)（5.5kW），平時(shí)上午運(yùn)行2個(gè)小時(shí)，下午運(yùn)行2個(gè)小時(shí)，則消耗5.5kW×4h=22kWh，每度電費(fèi)按0.6元計(jì)算，22×0.6=13.2元，即每個(gè)送風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用為13.2元/天。 本項(xiàng)目車庫區(qū)域共8個(gè)防煙分區(qū)，自然通風(fēng)共節(jié)省8套送風(fēng)系統(tǒng)，則全年運(yùn)行可節(jié)省13.2×365×8=38544元。

按照電氣專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范，車庫內(nèi)人工照明一般取2.5W/m2，本項(xiàng)目共17554m2車庫，人工照明需消耗2.5×17554/1000=43kW，如白天10個(gè)小時(shí)可以采用自然光線，車庫內(nèi)每天可以節(jié)約430度電，每度電費(fèi)按0.56元計(jì)算，每天至少節(jié)約258元，每年可以節(jié)約9.417萬元。

根據(jù)用戶意見自2013.10.1到2014.3.31共6個(gè)月時(shí)間的通風(fēng)和照明費(fèi)用約6.8萬元人民幣，比常規(guī)車庫節(jié)約30%～40%的耗電量。

5. 小結(jié)及展望

5.1 小結(jié)

本項(xiàng)目設(shè)置下沉式花園，取得了較好通風(fēng)和采光的效果，通過通風(fēng)模擬可知車庫內(nèi)CO分布在國家規(guī)定的范圍內(nèi)，車庫內(nèi)速度場基本分布良好無明顯渦旋，不會(huì)令室內(nèi)人員產(chǎn)生吹風(fēng)感，車庫平均空氣齡為1110s，空氣較為新鮮。

在大型地下車庫設(shè)置下沉式花園，減少了車庫的通風(fēng)及照明能耗，符合綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，符合當(dāng)前社會(huì)"低碳""節(jié)能"的倡議。

5.2展望

（1） 本研究對今后大型地下車庫及類似建筑的設(shè)計(jì)提供了一定的指導(dǎo)依據(jù)，下沉式花園將得到廣泛的應(yīng)用。

（2） 本研究僅局限在地下一層車庫，今后可對地下多層車庫的自然通風(fēng)采光展開研究。

文獻(xiàn)：

[1] 李偉忠.大型地下車庫引入自然光的環(huán)保新設(shè)計(jì).綠色施工.文章編號(hào)：1004-1001（2013）05-0407-02第35卷（5）：407～408

[2] 吳曉紅. 余清雅. 住宅小區(qū)地下車庫問題的幾點(diǎn)思考.住宅科技，2007年08期：58～59

[3] 閏育梅. 王軍玲. 劉小玉.公共地下車庫空氣質(zhì)量調(diào)查與評價(jià). 環(huán)境保護(hù)， 2003.8：37～39