南京長江都市建筑設計股份有限公司      周姜象   周元

摘   要：根據(jù)現(xiàn)有車庫的實測數(shù)據(jù)和相關環(huán)保要求，規(guī)范中有關車庫的通風量計算和通過一氧化碳濃度控制通風啟停、變頻節(jié)能的要求與現(xiàn)實不符，造成建筑層高和設備的浪費。建議修改車庫通風的計算方法，達到合理與實用。

關鍵詞：通風設計；尾氣排放；衛(wèi)生標準；設計標準

0   引言

根據(jù)環(huán)境保護部發(fā)布的《2015年中國機動車污染防治年報》，公布2014年全國機動車污染排放狀況。年報顯示，我國已連續(xù)六年成為世界機動車產銷第一大國，機動車污染已成為我國空氣污染的重要來源，是造成灰霾、光化學煙霧污染的重要原因，機動車污染防治的緊迫性日益凸顯。2014年與1980年相比，全國機動車保有量增加了33倍，達到24577.2萬輛；按排放標準分類，達到國Ⅳ及以上標準的汽車占汽車總保有量的22.7%，國Ⅲ標準的汽車占52.5%，國Ⅱ標準的汽車占10.4%，國Ⅰ標準的汽車占10.6%，其余3.8%的汽車還達不到國Ⅰ標準。監(jiān)測表明，隨著機動車保有量的快速增加，我國城市空氣開始呈現(xiàn)出煤煙和機動車尾氣復合污染的特點，直接影響群眾健康。汽車是污染物總量的主要貢獻者，其排放的NOx和PM超過90%，HC和CO超過80%。隨著生活水平的提高，汽車保有量的劇增，地下汽車庫的也規(guī)模越來越大，車庫的通風換氣和人們的生活品質關系也越來越密切。目前車庫設計雖然看起來簡單，但實際的使用過程還有許多存在的問題，由于設計標準的問題，造成風管過大，層高過高，投資過多，而管理者為了節(jié)省運行費用，平時基本很少開啟風機甚至從來不開風機通風，造成室內空氣嚴重污濁。

1   目前規(guī)范條文要求

目前車庫設計依據(jù)為《車庫建筑設計規(guī)范》[1]（JGJ 100–2015），《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》[2]（GB 50067–2014），《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》[3]（GB 50736–2012）和《公共建筑節(jié)能設計標準》[4]（GB 50189–2015）。

衛(wèi)生標準：汽車庫內稀釋廢氣的標準是一氧化碳、甲醛、和鉛等的濃度，但以一氧化碳為主，如其稀釋到了安全濃度，其他有害成分一般亦到了安全濃度。

《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB 50189–2015）中4.5.11規(guī)定地下停車庫的通風系統(tǒng)，宜根據(jù)使用情況對通風機設置定時啟停（臺數(shù)）控制或根據(jù)車庫內的CO濃度進行自動運行控制。

《車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ 100–2015）中7.3.4機械通風量應按容許的廢氣量計算，且排風量不應小于按換氣次數(shù)法計算計算的風量，按換氣次數(shù)4~6次/h計算。

《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB 50736–2012）中6.3.8送排風量宜采用稀釋濃度法計算，典型汽車排放CO的平均濃度（mg/m³），通常取55000mg/m³（約為44000ppm）。

根據(jù)《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB 50726–2012）中6.3.8條文說明：通過相關性實實驗分析得出將汽車排出的CO稀釋到容許濃度時，NOx和CmHn遠遠低于他們相應的允許濃度。也就是說，只要保證CO濃度排放達標，其有害物即使有一些分布不均勻，       也有足夠的安全倍數(shù)保證將其通過排風帶走；所以以CO為標準來考慮車庫通風量是合理的。選用國家現(xiàn)行有關工業(yè)場所有害因素職業(yè)接觸限值標準的規(guī)定，CO的短時間接觸容許濃度為30mg/m³。

2   車庫實際空氣質量測試1

我們通過走訪、測試目前在用的各種年代，各種形式的地下車庫在早高峰時的CO濃度來調查實際的使用效果、空氣污染情況。

2.1   測試依據(jù)及測試工具

2.1.1   測試依據(jù)

《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB 50726–2012）

2.1.2   測試工具

測試儀器為SMARTSENSOR AR8700A一氧化碳檢測儀，量程：0~1000PPM，操作溫度為0℃~50℃，操作濕度為：相對濕度0~99%，誤差值為±10ppm。該設備獲得ISO90001，ISO13485認證。

2.2   測量結果

對多個住宅建筑，公共建筑地下車車庫早高峰CO濃度含量進行測試，每個車庫設立多個測試點，包括氣流流通點，中間點，邊緣點，氣流組織不利點等，每隔10~15分鐘測試對測試點測試一次，測試高度為1.5m。測試數(shù)據(jù)詳見表1~9。

表1   陽光嘉園車庫CO濃度（1489 戶、地下車位460、約2萬m²）

表2   墨香山莊車庫CO（1600戶、地下車位300、約4000m²）

表3   萬科金域緹香車庫CO濃度（822戶、地下車位654、約3萬m²）

表4   仁恒G53車庫CO濃度（630戶、地下車位689、約21000m²）

表5   長江路9號車庫CO濃度（1088戶、地下車位920、約26000m²）

表6   南京站北廣場車庫東CO濃度（地下車位560、約45000m²）

表7   南京站北廣場車庫西CO濃度（地下車位560、約45000m²）

表8  南京站南廣場車庫CO濃度（地下車位312、約12000m²）

表9 長江都市設計院車庫CO濃度（地下車位20、約450m²）

注：（1）車輛啟動時，車輛尾氣由于車輛不同測得在距離車1m處CO濃度為20ppm~60ppm；（2）車輛駛過時，車道由于車種類不同測得CO濃度10ppm~40ppm，之后快速下降為0；（3）車啟動并離開車位，車位上方1.5m處在30s內由40ppm下降到10ppm；（4）測試時，所有車庫均無打開機械通風設備。

3   車庫實際空氣質量測試2

南京節(jié)能環(huán)保市場貿易協(xié)會委托江蘇省百斯特檢測技術有限公司進行多個地下車庫的環(huán)境檢測。

3.1   測試依據(jù)及測試工具

3.1.1   測試依據(jù)

一氧化碳—公共場所空氣中一氧化碳測定方法GB/T 18204.2–2014

二氧化氮—環(huán)境空氣中二氧化氮的測定Saltzman法GB/T 15435–1995

甲醛—公共場所空氣中甲醛測定GB/T 18204.2–2014

PM_2.5 —環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測定重量法HJ618–2011

TVOC—民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范GB 50325–2010附錄G

3.1.2   測試工具

便攜式紅外線CO分析儀GXH-3011A(EQ-1-001)、

紫外分光光度計752N(EQ-1-028)、十萬分之一天平AUW20D(EQ-1-010)、恒溫恒濕試驗箱DHTH-100-0-P-SD(EQ-1-116)。

3.2   測量結果測量結果詳見表10~19。

表10   斯亞財富中心負二樓停車場（地下車位70、約2800m²）

表11   德基大廈負二樓停車場（地下車位144、約6000m²）

表12   江蘇文化大廈負二樓停車場（地下車位69、約2700m²）

表13   金潤發(fā)超市停車場（地下車位135、約5200m²）

表14   日月大廈停車場（地下車位40、約1600m²）

表15   龍臺國際負二樓停車場（地下車位73、約2800m²）

表16   商貿大廈停車場（地下車位70、約2800m²）

表17   天安大廈停車場（地下車位146、約5600m²）

表18   金鷹停車場（地下車位212、約8500m²）

表19   沃爾瑪超市停車場（地下車位137、約5600m²）

4   測試數(shù)據(jù)分析

共測試十九組車庫數(shù)據(jù)，可以看出，在早高峰期時，均沒有啟用機械通風系統(tǒng)，車庫的CO濃度仍然在規(guī)范所要求的CO允許濃度之下，甚至遠低于CO允許濃度。而TVOC（總揮發(fā)性有機物）都超標。

原因分析：與國外先進國家相比，我國汽車尾氣排放法規(guī)起步較晚、水平較低，根據(jù)我國的實際情況，從八十年代初期開始采取了先易后難分階段實施的具體方案，其具體實施至今主要分為三個階段。目前，世界汽車排放標準并立，分為歐洲、美國、日本標準體系。歐洲標準測試要求相對而言比較寬泛，是發(fā)展中國家大都沿用的汽車尾氣排放體系。并且，由于我國的轎車車型大多從歐洲引進生產技術，中國大體上采用歐洲標準體系。根據(jù)環(huán)保監(jiān)測，2014年，全國機動車排放污染物4547.3萬噸，比2013年削減0.5%，其中氮氧化物（NOx）627.8萬噸，顆粒物（PM）57.4萬噸，碳氫化合物（HC）428.4萬噸，一氧化碳（CO）3433.7萬噸。汽車是污染物總量的主要貢獻者，其排放的NOx和PM超過90%，HC和CO超過80%。

雖然由于汽車保有量的增加，尾氣污染日益嚴重，但地下車庫主要停放的都是環(huán)保達標的國Ⅲ及以上標準汽車，車庫內單位面積的停車數(shù)量并沒有增加，而且國家尾氣排放標準自1995年以來已經進行多次調整，逐漸提高了汽車尾氣的排放的標準，已經大大降低了現(xiàn)代汽車的尾氣排放。從源頭處降低了車庫的空氣污染。

表20根據(jù)《點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）》[5]（GB 18285–2005），給出國家尾氣排放標準的演變中，對汽車CO排放數(shù)值的調整。

表20   汽車污染排放限值（體積分數(shù)）

圖1   我國汽車排放標準示意圖

不難看出，我國汽車排放標準對汽車尾氣排放限值要求逐步提高，經過公式換算，1995年前和1995年后生產的輕型汽車CO排放量約為56000mg/m³，與規(guī)范中給出數(shù)值相近，而2005年7月1日起生產的第二類輕型汽車CO排放量約為13000mg/m³，與規(guī)范給出數(shù)值相差甚遠。2011年7月1日起按國Ⅳ標準生產的第二類輕型汽車CO排放量約為4500mg/m³，當今的汽車CO排放量應仍有減少。

采用CO稀釋濃度法計算排風量，如按2000m3地下車庫計算。約100個車位，y值取55000mg/m3時，計算得L=41457.58m³/h，折算成換氣次數(shù)約6.9次/h。在其他參數(shù)不變的情況下，y值取4500mg/m3時，L=3392m³/h，折算成換氣次數(shù)約0.6次/h。

從2011年7月1日起，我國已全面實行輕型汽油車、兩用燃料車和單一氣體燃料車實施第四階段排放限值（簡稱“國Ⅳ標準”），凡不符合國IV排放標準的新車，將無法進入工信部的新車目錄。這意味著我國已全面實行乘用車第四階段排放標準。中國正著手加強汽車的環(huán)保標準。自2017年起，將提前在大城市實行與歐洲同等水平的尾氣排放標準，同時2020年前后啟動零排放車輛的強制銷售。此外燃效標準也將在2020年之前提高至發(fā)達國家水平。借助一系列的對策，將汽車尾氣中包含的污染物質比現(xiàn)行標準平均減少約5成，以緩解嚴重的大氣污染問題。中國2017年起將實施被稱為“國六”的最新尾氣排放標準。這一標準相當于歐洲2015年正式實施的世界最嚴環(huán)保標準“歐6”。將使氮氧化物（NOx）和顆粒物（PM）等污染物質比目前的“國四”標準大幅減少。如果繼續(xù)采用稀釋濃度法計算排風量，車庫計算所需排風量將進一步減少。

采用目前最大超標的TVOC濃度0.9mg/m³稀釋到符合標準的0.6mg/m³，計算排風量也是很小的。一次性采用0.5次/h的換氣量就可以稀釋到符合標準，因此采用稀釋濃度法計算排風量已經沒有意義。

5   結論

現(xiàn)在車庫越來越大，尾氣的排放要求越來越高，實際工程現(xiàn)場實測和汽車尾氣排放標準都表明，現(xiàn)在的地下停車場，CO平均濃度較低，即使沒有任何通風系統(tǒng)運行時，也能完全滿足現(xiàn)有的規(guī)范要求，導致通風系統(tǒng)基本廢置。但由于完全依靠汽車進出進行擾動，依靠人體進行空氣的吸附和過濾，空氣的品質還是比較差，影響駕駛人員和車庫管理人員的身體健康。因此建議修改《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB 50189–2015）中4.5.11《車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ 100–2015）中7.3.8條和《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》（GB 50736–2012）中6.3.8條的規(guī)定。

根據(jù)現(xiàn)有情況建議汽車庫通風系統(tǒng)布置形式：

（1）因為通風量與排煙量相差很多，目的也不一致，因此通風與排煙應分別獨立設置，或僅利用排煙系統(tǒng)平時作平時通風。

（2）目前車庫通風系統(tǒng)采用排風量大于送風量來保證車庫內污染空氣有組織排放，而排風系統(tǒng)也僅僅是把排風排至室外自然擴散，并沒有進行尾氣的過濾、吸收，那么車庫內采用機械送風，可以保證車庫內的空氣清新，污染空氣通過車道口，自然擴散至室外，相比通過機房至排風口的擴散條件更好，對建筑方案有利、對人流影響也更小；這種通風方式也符合置換通風的原理，最后通過坡道排至室外，這樣也沒有送排風口的擾民問題。

（3）送風量根據(jù)使用性質，如住宅換氣次數(shù)為0.5次/h，設定早晚高峰時段啟停，公建換氣次數(shù)為1次/h，根據(jù)車流情況設定啟停，并不需要測試CO和變頻，相比不通風都可滿足衛(wèi)生標準的效果更好，真正做到節(jié)能和減少投資。

（4）對多層車庫按照防煙分區(qū)豎向設計，由于排煙口服務半徑最大可以30m，這樣車庫設計可以沒有水平風管，節(jié)約層高，豎井面積只需要滿足最大防煙分區(qū)排煙量，平時利用排煙豎井進風，火災時切換，節(jié)省豎井面積。

參考文獻

[1] 北京建筑工程學院.JGJ 100–2015 車庫建筑設計規(guī)范[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[2] 中華人民共和國公安部. GB 50067–2014  汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2015.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部. GB 50726–2012民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2012.

[4] 中國建筑科學研究院、中國建筑業(yè)協(xié)會建筑節(jié)能專業(yè)委員會. GB 50189–2015  公共建筑節(jié)能設計標準[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[5] 國家環(huán)境保護總局.GB 18285–2005點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法（雙怠速法及簡易工況法）[S]. 北京：中國標準出版社出版時間,2005.

備注：本文收錄于《建筑環(huán)境與能源》2019年7月刊總第23期。
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