摘 要:针对地下车库的特点，结合《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调?动力（2009版）》[1] （下文称《09版措施》）的相关要求，对地下车库机械通风系统可采取的节能措施进行探讨，提出自己的见解。
关键词：地下车库 排风系统 节能措施
前言
随着经济发展，人们的生活水平不断提高，越来越多人选择配备轿车，由此催生了人们对于汽车库的需求。多数汽车库设置在建筑地下室，处于封闭的环境，自然采光、通风条件差，为了创造良好的室内空气环境，设置通风设备换气是必要的。由于地下车库封闭的特性，一旦发生火灾，车库会被高温烟气迅速笼罩，影响人员的安全疏散，这体现了排烟系统的必需性。在时代呼吁节能的背景下，如何在创造地下车库良好的室内空气环境前提下，采取措施实现通风系统的节能运行是暖通工程师不断追求的课题。
一、地下车库排风系统的设置
地下车库设置排风系统是为了能在平时有效排走室内污浊空气和在发生火灾时及时排走烟气。在实际工程中，为避免管道过多、节约造价，通常不会在地下车库设置独立的排风系统和排烟系统，而是将两套系统合用。《民用建筑空调设计》[2]第9.6.2章节列举了地下车库排风、排烟合用系统在工程中的几种模式：
1.排风、排烟风道合用，排风、排烟风口合用（如图1）
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图1
该系统的优点是：排风均匀、排烟点到位，利于排风、排烟。缺点是：由于排风时要求所有风口打开，而排烟时只要求打开防烟分区内的风口，其余风口关闭，否则影响排烟效果。因此，该系统排风、排烟工况的转换依靠风口完成。全部风口应为电控风口，消防控制复杂，可靠性差，造价较高。
这种系统在工程应用中被广大工程师改进，克服了上述缺点。合理划分防烟分区，再将普通百叶排风口均匀设置在车库防烟分区内，及选用变频调速或变极调速风机。系统通过风机的变频调速或变极调速来切换排风、排烟工况，免去电控风口，简化了系统，提高可靠性，降低造价。
2.排风、排烟风道合用，单独设置排风、排烟风口（如图2）
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图2
该系统每个防烟分区内设有普通排烟风口，平时常闭，着火时消防控制中心根据报警信号将着火部位防烟分区内的排烟口打开；在必要的部分设置电控排风口，平时常开，着火时关闭。系统的优点是：系统控制比较简单，电气控制接近于独立的排烟系统控制方式。缺点是：一般为节省造价，尽量减少电控排风口，容易导致排风不均匀。
3.排风、排烟风道干管合用，支管功能分开（如图3）
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图3
这种系统干管上不装风口，支管分为排风支管和排烟分管，排风支管上设防烟防火调节阀，排烟支管上设排烟防火阀。平时使用排风支管上的普通百叶排风口进行排风，着火时，消防控制中心发出电信号来关闭排风支管上的防烟防火调节阀，使用排烟支管上的排烟风口进行排烟。缺点是：由于设置两种支管，占用空间较多，造价提高。
4.排风、排烟风道干管合用，支管功能共用（如图4）
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图4
该系统干管上不装排风口和排烟口，支管上设回风排烟防火阀，风口均采用普通百叶风口。平时排风时，各支管上的回风排烟防火阀均开启进行排风；火灾时，将需要排烟的防烟分区支管上的回风排烟防火阀开启进行排烟，其它支管的回风排烟防火阀关闭。系统的优点是：所有风口为普通百叶风口，只在支管上设置一定数量的阀门，系统造价低，控制环节少，系统可靠性高。缺点是：各风管截面必须同时满足排风和排烟的要求。
二、设置采光井
《民用建筑空调设计》[2]第10.3.3章节指出，地下车库中的有害气体大部分来源于汽车尾气，而汽车尾气的排放温度高达500~550℃，高温会使尾气产生浮力而聚集在车库上方，污染室内空气环境。设置在地下车库顶部的采光井有利于排出高温尾气，改善车库室内空气质量。另外，还可通过合理划分防烟分区及均匀布置的采光井来实现中小车库自然排烟。因此，可将采光井作为地下车库通风系统的补充手段。采光井还能提供自然采光，如两个DN 5m采光井能满足约500m2区域的照明，可减少车库照明系统的能耗。在自然通风、采光这两方面上，采光井对地下车库有节能作用。
三、排风系统控制措施
1.自动控制系统
机械通风系统传统控制方式易导致高能耗，亟需改进。《09版措施》[1]第4.3.8条指出，车库机械通风系统在满足室内空气质量前提下，宜采用启、停（台数或转速）；或根据室内CO气体浓度，自动控制风机运行。
1.1风机的定时启停
在通风系统内增加控制模块、加入时间控制逻辑，可实现风机的定时启停功能，使通风系统能在汽车进出规律的地下车库有效排走尾气，改善室内空气质量，并减少其它时段的能耗。该系统适合住宅小区地下车库，但不适合车辆来往密集、无规律的场所，如商场等建筑的地下车库。
1.2 CO检测装置与风机的联动启停
根据《09版措施》[1]第4.3.7条的规定、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素》[3]（GBZ 2[1].1-2007）表1中的CO短时间接触容许浓度值30mg/m3及工程经验，宜在地下车库每300 m2~400 m2范围内布置1个CO检测装置，使其与风机联动启停。当装置检测到室内CO浓度超过27mg/m3时输出信号启动排风机进行排风，反之使其停止。这种按需排风的方式不仅效果好，还能减少风机能耗，可广泛应用于各类建筑车库。
2.风机变频调速运行
变频调速是由变频装置向电动机提供可变频率和可变电压的电源，当同时改变电源的频率和电压时，即可调节电动机转速，从而调节通风机的风量。由于电动机调速是的任一转速基本上对应每一频率的额定转速，故效率高。《实用供暖空调设计手册》[4]第12.2.4章节指出，实际工况下，风机转速、空气密度发生变化时，风机功率随之改变，其函数关系为
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N0、n0、ρ0—标准状态下的风机功率、转速和空气密度；
N、n、ρ—实际工况下的风机功率、转速和空气密度。
在工程中，可近似认为空气密度不变，由式（2.1）可知，当风机转速减小时，风机功率以3次方的速率迅速减少，而风机效率保持不变，因此该措施有可观的节能潜力。
四、设置智能管理系统
设置智能管理系统能弥补人工管理的不足、提升效率，还能够作为减少通风系统能耗的辅助手段。如智能停车位管理系统，在车库入口及车道上增设智能指引功能，引导外来车辆迅速找到可用停车位，减少车辆找寻找车位过程的能耗及尾气的排放，可减轻对地下车库室内空气质量的影响，从侧面上减少风机能耗。
五、结语
顺应时代要求，节能越来越重要。除了不断优化通风系统外，暖通工程师还应与建筑师、电气工程师加深合作，使地下车库的设计更人性化，通风系统的控制方式更科学化，适当采取采光井等补充手段、智能管理系统等辅助手段，相信一定能够使地下车库通风系统越来越节能。
六、参考文献
[1]住房和城乡建设部工程质量安全监管司.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调?动力（2009版）[M]. 北京：中国计划出版社，2009
[2] 马最良、姚杨.民用建筑空调设计[M].2版.北京：化学工业出版社，2009.
[3]全国职业卫生标准委员会. GBZ 2[1].1-2007工作场所有害因素职业接触限值 第1部分：化学有害因素[S].北京：人民卫生出版社，2008.
[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2版. 北京：中国建筑工业出版社，2008.