近年来，随着城市建设的发展和人民生活水平的提高，家庭对汽车需求日益增多，这对于以密集型多层或高层为主的住宅社区，停车难成为人们生活的常见问题，地下车库的建立自然成为解决问题的主要途径。

传统地下车库设计往往重点关注地下空间的有效利用，停车位数量最大限度设置，停车场行车路线及出入口数量设计等方面，而忽略了地下车库本身是属于封闭或半封闭的建筑，存在无法满足阳光日照，环境湿度大而引发的微生物滋生；空气流通不顺畅，汽车排放污染物聚集不散而造成的空气污染物浓度累计超标严重等问题，这些污染危害严重影响了经常活动于地下车库的居民身体健康。

本文从解决以上问题入手，探讨如何通过自然通风采光设计、健康材料及减低汽车尾气危害等设计措施，从而减少地下车库给人生理和心理带来的不适反应，营造一个健康的地下空间。

图一：地下车库示意图

健康地下车库设计探讨

1.地下车库如何实现健康自然采光通风设计

1.1 地下车库存在的隐性危害

地下车库因其特殊的地理位置，全封闭或半封闭的空间环境，想要通过简单地布置天窗或者侧窗，直接与室外环境相联通，会遇到垂直开口面积开设不足或结构板太厚不适合开设天窗等问题，为室内提供所需要的采光量是相当困难的。

由于直接采光受到限制，传统地下车库均采用人工照明作为地下照明的解决方法。因需24小时进行不间断照明，消耗电能相当庞大，很多住宅项目从运营成本考虑，实际仅开启部分照明设备，无法给人正确的行车方向指引和营造舒适的空间环境。

自然光的采用不仅能节能、保护环境，更重要的是，自然光与人类的生理需求联系在一起。自然光产生的漫射光，其光能比是最大的，每一单位的直射太阳光比任何一种白色的电气光源更为优良。它可以提高人类的工作效率，改善人类情绪、有利于人体康复和提高人类积极性。

地下空间的限制，光线不足和通风不好的环境，容易让人产生压抑、幽闭、担心的不良心理，以致于造成精神恐惧崩溃的极端反应。同时，由于地下车库没阳光照射，长时间空间内部会显得昏暗、压抑，而且潮湿环境容易滋生细菌对人体生理健康带来很大隐患。

为此，采光通风是地下车库首要解决的问题

图二：昏暗、压抑对人体生理健康带来很大隐患

1.2 地下车库自然采光的方式

地下车库获得自然采光的有效措施包括被动式自然采光和主动式自然采光。

1.2.1被动式自然采光：即不依赖设备，仅仅通过建筑自身特点（如建筑形式、采光口布置、材料反射等）将自然光引入室内，如天窗采光、采光井采光、底层架空采光、沉庭院采光、侧窗采光等，其中，目前设计应用主流的被动式自然采光方式是天窗采光；

（1） 天窗采光示意图：

（2） 采光井采光示意图：

（3） 底层架空采光示意图：

（4） 沉庭院采光示意图：

（5） 侧窗采光示意图：

1.2.2主动式采光：利用光控设备，通过导管、光纤等材料将自然光传递到地下车库，如导光导管采光等。

导光管采光示意图：

1.3 天窗采光

1.3.1 天窗采光原理

天窗通常指设计在屋面上用以采光或通风的窗户，通过天窗采光引入自然光，通常在地下车库首层顶面开设平天窗形式。从构造上看，平天窗主要由洞口形状、采光罩形式来实现。

根据东南大学对地下顶部天窗采光技术研究的结果，窗地比相同情况下，各洞口形状的平均采光系数大小为正方形＞长方形＞三角形＞圆形；不同样式采光罩的平均采光系数大小为角锥形＞穹顶型＞拱形＞平板型；常用材料的平均采光系数大小为PC板＝钢化玻璃＞透明玻璃＞夹层玻璃；天窗布局则是布局越均匀，效果越好。

采光天窗的形式示意图

上图是几种采光天窗的剖面图，采光天窗可以与地上景观结合，隐藏在绿化中，也可成为景观的一部分。部分平天窗还可以结合水体存在，这种形式不仅可以采光，同时可以解决因洞口过大带来的过冷或过热问题。

平天窗采光设计是目前采光天窗中项目采用多，采光效果好的一种形式。

1.3.2 平天窗采光优缺点分析

优点：

（1） 平天窗安装不需天窗架，降低了建筑高度，简化结构，施工方便；

（2） 天窗采光布置灵活，可根据需要灵活设计天窗位置；

（3） 天窗开启面积大，通风好，密封性相对较好，后期使用天窗擦洗方便；

缺点：

（1） 天窗窗幅小，视野不开阔；

（2） 天窗外开启需要占用外部空间，大风天气容易造成损害；内开启占用室内空间；

1.4 光导管采光

1.4.1光导管采光原理

光导管照明系统组成包括：采光罩、防雨装置、标准管、弯管、延长管、固定环、装饰环、漫射器等。其工作原理是将系统按功能主要划分为三大部分：

第一、采光区：利用透射和折射原理通过室外的采光装置高效采集自然光，并将其导入系统内部，七透光率高达90%以上；

第二、传输区：导光管内壁反光率高达99.7%，可以保证光线长距离高效传输；

第三、漫射区：由漫射器将比较集中的自然光均匀地分散到室内需要光线的各个地方，其透光率高达90%以上。从黎明到黄昏甚至阴天或雨天，光导管照明系统导入室内的光线仍然充足，是目前最先进的环保建筑照明方式。

光导管照明系统从采光的方式分，光导管有主动式和被动式两种。主动式是通过一个能够跟踪太阳的聚光器来采集太阳光，这种类型光导管采集太阳光效果好，但聚光器造价昂贵，从而限制了其在建筑业中的推广应用。

目前应用较多的是被动式采光光导管，聚光照和光导管本身连接在一起固定不动，聚光罩多由PC或有机玻璃注塑而成，表面有三角形全反射聚光棱。

图三：光导管照明系统

1.4.2 光导管采光系统优缺点分析：

优点：

（1）节能：光导管采光系统是在无需用电的情况下解决室内照明，全天可节省8-10小时的白天照明用电量；

（2）寿命长：使用寿命25年，仅作为前期一次性投入的节能产品，超长寿命可在回收期上得以充分保证；

（3）引入自然光：光导管采光引入光线均为自然光，全光谱，经漫反射器的散射，光线分布均匀，无眩光，无频闪，柔和不刺眼；

（4）安全高：系统隔热、防水、全封闭；系统材料隔热系数k值可达1.5，光导管属于全封闭式，安全系数较高；

（5）照明亮度引入度高：光导管室内照明与室外照明相对应，折射率高达98%，最低值也有89%，保证室内照度与室外亮度大致相同；

（6）地面采光口占用地面空间小：不阻碍地面交通的导光口平板玻璃，承重能力高达40t，可有效利用节省地面空间占用。

采光管安装前

(直径700mm洞口，室内有效采光面积仅3㎡)

采光管安装后

 (室内有效采光面积比安装前大20多倍)

缺点：

（1）前期投入大：光导管造价相对室内照明灯具较高，前期费用投入较大。

（2）防水处理需重点关注：光导管系统需要前期工程进行开孔预留，防水问题解决是需要重点关注的实施难点。

1.5 天窗采光与光导管系统对比小结：

通过上述研究对比发现，天窗采光和光导管采光同为采光产品，但导光管隔绝热量且可以节省地面空间，而采光天窗不能隔热且会占用大部分外部空间。光导管虽然比采光天窗前期投入高，但鉴于光导管长达25年的使用寿命，可有效降低系统的长期成本。

1.6 研究小结：

选用光导管采光系统，首先可以节省电能、减少能源消耗并能提供优于照明灯具亮度的照明；其次，系统引入自然光，具有更好的视觉效果和心理作用，避免眩光，并可清理室内霉气，抑制细菌滋生，改善居住环境；此外，从长远来看，光导管系统投入少，效益高。

在倡导绿色照明的环境下，光导光采光系统是一种环保、健康、经济可靠的照明方式。

图五：光导管效果

地下车库健康地坪材料选择

1.地下车库普通地坪使用的危害：

苯系污染物对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥、脱屑，有的出现过敏性湿疹; 长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。在地下车库内，人们总是会感到胸闷、有异味，大家觉得是由于地下车库空气不流通造成的，其实还有一个重要原因就是因为地坪漆材料中含有大量的苯类稀释剂，会产生苯系污染物。

一般使用的溶剂型环氧地坪漆在生产过程中，都加入了超过35%的苯类稀释剂，苯类稀释剂容易挥发，一旦挥发到按空气中，会产生很大气味。按照施工设计，一个可以停放400辆车的地下停车场，需用15吨环氧地坪漆，折算苯含量为5.25吨。那么在相当一段时间内（较少30天），我们就生活在5.25吨苯类稀释剂中，连睡觉也逃不过它的侵害。为此，停车场地坪漆防止污染——不能忽视的问题。

2.地下车库地坪漆分类

地下车库地坪地面常用地坪漆材料可以分为环氧树脂地坪漆、聚氨酯地坪、水泥基自流平和密封固化剂硬地坪四大类。

2.1 环氧树脂地坪漆：

在以凝固的地坪上覆涂环氧涂料，涂料厚度在1-5mm，形成一个封闭的有机物保护层。

环氧树脂地坪漆一般分为溶剂型环氧树脂、无溶剂型环氧树脂和水性环氧树脂地坪漆。

图六：环氧树脂施工剖面

2.2 聚氨酯地坪：

用聚氨酯地坪系统，适用于各种工矿企业车间、停车场、运动场等防滑、防腐、耐磨要求的地坪涂装。施工方式与环氧类似，分为溶剂型、自流平、防静电、防滑、弹性等。由于环氧的地方是容易维护和保养，可以达到平整无洞。

图七：聚氨酯地坪分层示意

2.3 水泥基自流平：

一般采用C30细石混凝土面层随打随抹光，混凝土本身含有大量的毛细孔，其强度、耐磨度都有限，容易起灰，但造价低，施工简便，一般用于低档地下车库或简易地下室。

图八：水泥基自流平

2.4 密封固化剂硬地坪：

新型化工材料，能密实混凝土并提高混凝土表面强度、耐磨性、防渗、防滑、延长混凝土使用寿命。原理与混凝土内氧化钙等起反应，生成雪硅钙石胶，填充原有结构空隙，提高强度。

图九：施工剖面

3.地坪漆优缺点对比分析：

 图十：环氧地坪

 图十一：聚氨酯地坪

图十二：水泥基自流平

图十三：密封固化剂

4. 溶剂型、无机型和水性环氧地坪漆对比分析：

5. 健康地坪材料研究小结：

水性环氧地坪漆具有与溶剂型和无溶剂型环氧地坪漆相当的物理性能，且产品本身环保无污染，对施工环境适应性强，施工方便，成本可控。作为绿色环保产品，水性环氧地坪漆是地下车库地坪漆产品的首选。

图十四：环氧地坪效果

地下车库一氧化碳co

浓度监测系统设计

1. 地下车库一氧化碳co浓度高对人体的危害：

一氧化碳co是无色，无臭，无味，吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白导致人缺氧。最常见的一氧化碳中毒症状，如头痛，恶心，呕吐，头晕，疲劳和虚弱的感觉，暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统，会有后遗症。

根据测试，室内空气中一氧化碳浓度达到50ppm时，健康成年人可以承受8小时；达到200ppm时，健康成年人2-3小时后，轻微头痛、乏力；达到200ppm，健康成年人45分钟内，眼花、恶心、痉挛，2小时内失去知觉，2-3小时内死亡。

图十五：一氧化碳的危害分级

地下车库一氧化碳的产生主要源自于汽车发动机，当发动机怠速运行时，由于汽油燃烧不充分，会产生含有大量CO的尾气。地下停车场属于密闭环境，车辆进出比较频繁，所排放的尾气也不易排出，极易积累大量CO气体，导致停车场内弥漫着呛鼻的气味，损害人的身体健康。

图十六：CO危害

2. 地下车库co浓度监测系统：

近年来国家对地下车库一氧化碳检测系统也开始要求，如《江苏省绿色建筑设计标准》8.6.3条规定：“设有机械通风的地下车库应对CO浓度进行实时监测和控制”。地下车库、停车场内应配有送、排风系统，用新鲜空气进行置换，地下汽车库CO含量长期应低于25ppm，短期不应高于37.5ppm。

2.1 监测系统加装的最终目的：

A、空气质量：定期排风保证车库内一氧化碳浓度低于危害水平，保证人员身体健康。

B、节约能耗：根据地下车库内一氧化碳浓度进行排风，避免排风频率过高导致的能源浪费。

2.2 监测系统的工作原理：

一氧化碳co气体监测仪将会探测到co气体浓度传输到控制系统上，一旦co浓度达到下限报警值，控制系统就会发出声光报警，并输出低限报警信号以启动排风系统或监控人员采取有效措施，降低现场co气体浓度。

2.3 地下车库co监测系统组成：

A、一氧化碳CO传感器

现场一氧化碳浓度检测仪能够多点实时检测车库内一氧化碳浓度值，将数据上传到控制器集中显示。一氧化碳传感器应平均分散于各防火分区，每个分区设置4-5个点（根据防火分区面积等时机情况综合考虑）为宜。

一氧化碳传感器的规格参数如下：

B、采集控制器

数据采集控制器用来集中显示各监测点的一氧化碳浓度值。同时控制器与排风系统关联，当一氧化碳浓度值超过预设报警值时能够自动报警或控制启动排风系统。

采集控制器一般安装在值班室中，与检测仪采用四芯线RS485协议连接。控制器内部要有继电器报警开关量输出用于控制排风系统。

控制器的规格参数如下：

C、联动风机

风机由控制器联动，当一氧化碳浓度超标时自动启动风机；当一氧化碳浓度恢复正常时，风机自动停止。

图十八：一氧化碳浓度监控系统示意图

2.4 监测系统的功能：

▶ 自动检测地下车库各防火分区一氧化碳浓度；

▶ 彩屏显示各检测点一氧化碳浓度，可以自动识别各检测点工作状态；

▶ 一氧化碳浓度超标时，自动启动防火分区排风系统，浓度正常时自动关闭；

▶ 多组开关量，可根据不同一氧化碳浓度控制多组风机；

▶ 延时关闭功能，更加安全；

▶ 历史记录、报警记录查询。

3. co浓度监测系统设计研究小结：

地下车库一氧化碳co浓度监测系统的配置，可以有效控制地下车库co的浓度，并在co浓度过高时给予预警并有效自动解决危险，是地下车库的重要污染CO针对性解决方案。

地下车库健康颜色分区设计

1. 地下车库的设计理念与原则

其中，通过颜色区别进行停车车位的人性化分区和地下车库机动车与非机动车、人员的安全分离都将是地下车库健康设计重点关注的内容，功能色彩的效应，也可使原本压抑的地下空间可以设计得更加轻松和舒适。

2. 地下车库颜色分区的主要规划内容

2.1 地下车库地面颜色分区的规划设计：

A 地坪分区的合理色彩搭配：

地下车库地坪需进行路面交通分区设计，明确区别停车区域、车行区域、人行区域以及其他区域。车行区域应绘制地面交通标示、标线。道路插口、重要人行出入库前须设置人行横道线，用以提示过往车辆注意行人，形成安全的人行流线。通过明确不同区域地坪颜色可给予使用者安定的空间感受。

提示：不同交通分区应采用不同颜色加以区分，但忌使用对比强烈明亮的色彩。

图十九：交通分区示意

B 停车位排水沟颜色标识的多功能使用：

若地下车库停车位之间设有排水沟，应设计排水沟盖板与车位地坪应保持同色，在实现地下车库排水安全功能的前提下，兼顾作为车位后线的安全提示使用。

图二十：排水沟示意

C 地坪车位标线、标识的颜色设计：

停车位内需标示明确车位信息，颜色选用白色，同时标示内容应包括车位编号、车位归属等信息，标示在车位前段，保证停车后能看到地面信息，便于管理。

图二十一：车位划线示意

2.2 地下车库柱面颜色标识区设计：

A 柱面踢脚颜色设计：踢脚高度宜为150-200mm，色彩应与地面地坪漆颜色保持一致。

B 柱面分区标识区域颜色设计：停车柱柱身踢脚部分至2000mm的空间范围内为地下空间分区标示区域。其中，1400mm-2000mm为必要标识区。若地下空间内不进行分区标识，则在踢脚至1700mm空间范围内进行柱面美化装饰。

C 柱面标识区以上区域颜色设计：柱身分色区域以上部分颜色应与车库顶面相统一，若车库顶面无吊顶装饰，柱身上部应采用白色。

D 柱身安全防撞设置颜色设计：柱身1200mm以下范围应设置安全防撞设施，一般材质是橡胶或复合材质包角，其下部应与踢脚相接。颜色应选择黄黑相间的倾斜线条，斜线倾角为45°，线宽及其间隔为150mm。

图二十二：柱身划线示意

2.3 地下车库墙面颜色设计：

A 墙柱面颜色统一设计：地下车库同一停车区域主题墙面应与该区域柱装饰相统一，包括粉刷高度、粉刷形式以及颜色配置方式等。

图二十三：色彩统一设计

B 不同功能空间连接处的统一设计：与非机动车停车空间、设备用房、人防空间等辅助功能空间相连墙面应进行统一设计处理，颜色风格应保持协调一致。

C 艺术类墙面选择设计：地下车库门厅附近的人行通道侧实墙面可以考虑做艺术处理，如悬挂艺术作品、绘制彩绘等，画幅中心高度设置为1.6米最宜。

D 地库出入库坡道墙面颜色设计：地下车库出入口坡道墙面应至少有两种墙面颜色变化，用以合理过渡地上与地下的关系。

图二十四：出入口颜色设计

2.4 地下车库吊顶颜色设计

A 地库吊顶颜色设计：地下车库顶高在4.0米以下，顶面宜采用白色防霉涂料粉刷。地下车库顶高在4.0米以上，主要车行通道、主要出入口顶部宜吊顶装饰。

B 顶面管线颜色设计：顶面管线宜涂刷成白色，并进行必要的标识。

图二十五：顶面管线

2.5 地下车库门厅设计：

地下门厅交接空间处，墙面、地面、顶面以及细节部分均应采用室内相同颜色，保持风格一致性。

图二十六：地下门厅

3. 地下车库健康颜色设计研究小结

地下车库空间的特殊性决定了色彩和色调的搭配将承担更多功能性的作用，选择适当的色彩不仅可以增加环境的整洁美观性，同时可以减少驾驶者的紧张程度，并在指示系统、明确标记标识等方面起到重要的作用。

利用色彩的效应，使原本压抑的地下空间可以设计得更加轻松和舒适。使人们在停车的过程中更加有安全感和新鲜感。

结语

随着地下车库日益增长的建设需求和居民生活品质的不断提高，地下车库的健康设计不仅仅要遵循经济、适用、美观的建造原则，关注地下空间合理的布局与利用，地下车库行车动线的便捷性规划以及防火疏散的安全考虑，更要重视地下车库封闭空间对居民生理和心理的健康影响。

通过引入自然光进行室内照明，选择环保低污染的地库材料，配置一氧化碳浓度监测系统设备以及健康合理的颜色分区规划设计可有效的提升用户在地下车库的健康感受，推动实现健康地下车库的建立。

参考文献：

1、张绍纲.有缝导光装置照明技术.中国照明工程学报

2、王凡、龙惟定.太阳能光导管采光技术应用现状和发展前景

3、吴延鹏.新型光源：太阳能光导管应用

4、《防静电地坪涂料通用规范》SJ/T11294-2003

5、《地坪涂料》HG/T3829-2006

6、《地坪涂装材料》GB/T22374-2008

7、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

8、《工作场所有害因素置业接触限值》GBZ2-2002

9、《环境空气质量标准》GB3095-1996

10、《室内空气质量标准》GB/T18883-2002

11、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

来源：远洋设计汇（ID：Sinooceanland-Design），本文已获授权，对原作者表示感谢。