下沉式花园在漯河锦绣豪庭地下车库中的应用

张景霞 董云霞 董家昀

摘要：本文通过漯河锦绣豪庭地下车库项目研究采用下沉式花园的地下车库自然通风技术，采用Airpark软件模拟车库内CO浓度，文章最后对这个项目造价投资和运行费用做了经济分析。

关键词：下沉式花园；地下车库；CO；通风模拟；空气质量

1. 项目实施的背景和意义

1.1 地下车库通风现状

地下车库一般都设置有机械通风系统，为节省运行费用，排风系统经常处于停用状态， 导致地下车库微环境空气污染严重；科研人员调查发现地下车库CO、Pb 浓度最大超标倍数分别为国家标准的21.4倍和4.64倍，尤其在出行高峰期。

地下车库一般采用人工照明的采光方式，光线昏暗，导致人们心情沉闷，是导致交通事故频发生的主要原因之一。

1.2节能需求

建设资源节约型社会是当前我国社会的一项重要共识，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）第6.3.8.2条规定当地下车库具备自然通风条件时，可采用自然通风的通风方式；地下车库设置下沉式花园与其它形式的通风井相结合，可实现自然通风，满足人们对自然光线的需求，是地下车库及类似建筑的一项重要节能措施。

综上宏观要求和微观问题，以漯河锦绣豪庭地下车库项目为支撑，对地下车库下沉式花园的通风、采光、排水及其节能效果等进行了研究分析，为以后的地下车库及类似建筑的设计提供了指导依据。

2. 下沉式花园在漯河锦绣豪庭地下车库的应用

2.1 项目概况

漯河广弘豪庭住宅小区地下车库建设地点位于漯河市源汇区湘江西路与柳江路交叉口，车库为II类地下车库，地下共一层，耐火等级为一级，设计停车位262个，总建筑面积为17554.22m2；车库设有自动喷淋灭火系统和机械排烟系统；地下车库共分为8个防火分区，设有2个净宽大于7米的汽车出入口；该地下车库设置有15.7×13.6的下沉式花园，花园内设置有集水坑等排水设施；同时该车库还设置有4个天窗。

2.2 下沉式花园设计

本项目分别设置了天窗和下沉式花园，其中1#天窗设置在第一防火分区面积为53.5m2，2#天窗设置在第六防火分区面积为46.4 m2，3#、4#天窗设置在第五防火分区，天井面积共44.6 m2；下沉式花园设置在第二防火分区面积为207.1 m2，下沉式花园底部设置有景观，效果图见图2、图3。

由图可知项目设置下沉式花园不仅可以设置景观，而且不影响行车，下沉式花园大大改善了地下车库的采光环境，景观不仅可以增加司机的视觉舒适度，而且有利于营造地下车库良的好微环境。如图2、图3

车库内通风、采光效果

3.1 模拟方法

（1）通风模拟：建立地下车库模型，采用Airpak软件 对地下车库的CO浓度分布、气流速度、空气龄等进行分析研究。

（2）采光模拟：校对车库的日照进行模拟分析，本项目主要对下沉式花园及天窗附近区域进行了日照分析。

Airpak简介：

基于计算流体力学（CFD），可以精确便捷地模拟空气流动、传热、和污染等，并可以依据ISO7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内空气质量（IAQ）的技术标准，从而来指导设计，缩短设计周期，降低投资成本及风险。

3.2 模型简化

根据地下车库建立模型，在建立模型时作了一些简化。考虑周边建筑对车库风场的影响，保留与车库接触的墙体。 分析模型包括四个天窗，一个下沉式花园，车库本体及汽车坡道及通风管道。

3.3 参数设置

模拟时必须根据研究场所的特殊性进行分析，明确模拟所需的关注点，尽量细化与研究问题相关相近的因素，淡化与研究问题无关的因素，从而在有限网格数量内，获取最优的计算结果。此模型根据地下车库实际尺寸建模，模型内设置与实际尺寸均为1：1建立。

车辆每小时CO的排放量是恒定的，且车库内的行驶车辆均由两个主入口进入，所以两个主入口的CO排放量应该等于车库内CO排放量，因此整体车库CO的排量是2819300mg/h，其中绿色区域为CO排放带，沿汽车行驶路径布置，两个主出入口处CO浓度较绿色CO源项排放速率大，行驶带CO总排放速率为1409650mg/h，两个主入口，每个入口的CO排放速率为704825mg/h。排风口设为速度出口，其风口尺寸与风口速率根据该车库的通风设计说明得到，天窗、下沉式花园以及车库入口均设置为压力入口，与室外气压相同。

4. 造價分析

4.1投资费用

设置自然通风井的总造价比不设置自然通风井的总造价减少60.1619万元。其中土建减少投资44.79万元，电气减少投资5.89万元，暖通减少投资9.05万元。

4.2运行费用

每个防烟分区一台补风风机（5.5kW），平时上午运行2个小时，下午运行2个小时，则消耗5.5kW×4h=22kWh，每度电费按0.6元计算，22×0.6=13.2元，即每个送风系统运行费用为13.2元/天。 本项目车库区域共8个防烟分区，自然通风共节省8套送风系统，则全年运行可节省13.2×365×8=38544元。

按照电气专业设计规范，车库内人工照明一般取2.5W/m2，本项目共17554m2车库，人工照明需消耗2.5×17554/1000=43kW，如白天10个小时可以采用自然光线，车库内每天可以节约430度电，每度电费按0.56元计算，每天至少节约258元，每年可以节约9.417万元。

根据用户意见自2013.10.1到2014.3.31共6个月时间的通风和照明费用约6.8万元人民币，比常规车库节约30%～40%的耗电量。

5. 小结及展望

5.1 小结

本项目设置下沉式花园，取得了较好通风和采光的效果，通过通风模拟可知车库内CO分布在国家规定的范围内，车库内速度场基本分布良好无明显涡旋，不会令室内人员产生吹风感，车库平均空气龄为1110s，空气较为新鲜。

在大型地下车库设置下沉式花园，减少了车库的通风及照明能耗，符合绿色建筑节能设计，符合当前社会"低碳""节能"的倡议。

5.2展望

（1） 本研究对今后大型地下车库及类似建筑的设计提供了一定的指导依据，下沉式花园将得到广泛的应用。

（2） 本研究仅局限在地下一层车库，今后可对地下多层车库的自然通风采光展开研究。

文献：

[1] 李伟忠.大型地下车库引入自然光的环保新设计.绿色施工.文章编号：1004-1001（2013）05-0407-02第35卷（5）：407～408

[2] 吴晓红. 余清雅. 住宅小区地下车库问题的几点思考.住宅科技，2007年08期：58～59

[3] 闰育梅. 王军玲. 刘小玉.公共地下车库空气质量调查与评价. 环境保护， 2003.8：37～39