1 引言

    為應對全球氣候變化，中國政府提出于2030年前后達到二氧化碳排放量峰值，爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。隨著城市經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提升，大型商場綜合體的地下自走式車庫建設規(guī)模不斷延伸，其車庫的使用率隨著機動車保有量的不斷增加而升高，導致地下自走式車庫汽車尾氣中排放大量的CO、氫氧化物、氮氧化物以及固體塵埃顆粒等物質(zhì)，對大氣層造成嚴重污染。因此，本文將機動車的排放控制作為研究工作的關(guān)鍵，針對地下自走式車庫日均停車量大、尋車位時間長、尾氣排放嚴重等問題，從車庫碳排放量、車庫能源消耗量等角度將SSP智能車庫與自走式車庫進行對比分析，采用LMDI因素分解法定量分析確定SSP智能車庫碳排放量的主要影響因素，依托國家碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略目標，并從存取車效率、機械通風等方面提出污染治理建議。

2、用電耗能和車庫污染物對比分析

    自走式車庫需要駕駛員將車輛通過平面行車道及各層連接坡道直接駛?cè)腭偝鐾＼囄唬瑢ふ臆囄粫r間較長，研究表明大型商場綜合體日均停車量在2000-3000輛，且用戶尋找停車位的時間平均用時15分鐘，導致自走式車庫的機動車尾氣排放量較大。

    自走式車庫公共照明燈具一般采用36w三基色電子鎮(zhèn)流器熒光燈,以地下三層車庫為例，每個燈具37w計算，經(jīng)過24小時長明照明，每年的電力消耗為133538度。SSP智能車庫以低能耗為核心，以智能照明為手段，結(jié)合市場經(jīng)濟因素，形成太陽能光伏發(fā)電量及蓄能手段進行供電的綜合創(chuàng)新方案。SSP智能車庫涉及的配電系統(tǒng)范圍小且基本獨立，不會有復雜的配電系統(tǒng)配套安裝，只進行簡單回路分組照明，使創(chuàng)新方案更具有模塊化的推廣意義。人工智能軟件系統(tǒng)的開發(fā)應用將存取一輛車的平均耗能水平降低至0.4千瓦時。由于SSP智能車庫存車區(qū)不需要日常的照明和通風，車輛不需要在內(nèi)部行駛尋找車位，因此可大幅度降低存取車輛時的能源消耗。

表1 自走式車庫與SSP智能車庫污染物對比分析

    由于SSP智能車庫采用升降機、動力單元等元件進行車輛的自動搬運，避免車輛尋找車位的過程，基本減少汽車在尋找車位時保持怠速狀態(tài)下產(chǎn)生的大氣污染。得益于華容道式的運行原理和成熟的人工智能調(diào)度軟件系統(tǒng)，相比于自走式車庫，SSP人工智能停車機器人在相同空間和用戶體驗條件下，空間利用效率得到大幅提升。

3、 SSP智能車庫能源排放實驗結(jié)果

    為深入研究SSP智能車庫在減少碳排放及能源消耗的科學問題，選取SSP智能車庫及自走式車庫設計能源碳排放對照實驗。由于汽車運行過程中影響碳排放和能源消耗因素較多，故在本實驗過程中僅考慮用戶行駛車輛前往停車室完成停車的過程。

    根據(jù)IPCC2006年導則，能源消耗碳排放量計算方程為：

圖2 SSP智能車庫與自走式車庫的年碳排放量對比圖

    通過SSP智能車庫和自走式車庫的能源排放實驗設計及計算，建設SSP智能車庫可在一定程度上減少碳排放量。由于SSP智能車庫將智能搬運機器人及成熟的人工智能調(diào)度策略相結(jié)合，有效減少車主尋找停車位的時間。以泊位規(guī)模500車位為例，自走式車庫尋車位時間按照平均15分鐘計算，平均一輛車15分鐘碳排放約0.76千克，車庫一天總碳排放量約760千克，一年約277.4噸；SSP智能車庫排隊停車用時按照平均5分鐘計算，預計一年可減少184.93噸的碳排放量。

表2 不同車庫類型的碳排放影響因素值

    按照碳排放影響因素值和碳排放LMDI分解，SSP智能車庫能源碳排放系數(shù)對全社會碳排放量具有抑制作用。SSP智能車庫的泊位規(guī)模、人均公共建筑面積、單位面積能耗強度、使用率等影響因素均對碳排放量具有正向驅(qū)動作用，且驅(qū)動程度依次降低，能源碳排放系數(shù)對碳排放量具有負向驅(qū)動作用，且驅(qū)動作用較小。

自走式車庫在地下車庫由于低速行駛會產(chǎn)生較多的尾氣排放，SSP智能車庫相比于傳統(tǒng)自走式車庫，在能源碳排放強度、單位能耗強度、汽車尾氣排放率、經(jīng)濟效用值影響效應等指標方面表現(xiàn)良好，并且SSP智能車庫具備智能化存取的特點，減少車輛尋找車位的環(huán)節(jié)，提升用戶體驗感和舒適度。

4 污染治理措施建議

4.1 提升存取效率以減少能源排放

    自走式車庫中停放的車輛相對密集，尋找車位時車輛基本都處于怠速或啟動狀態(tài)的比較多，根據(jù)對機動車運行過程的耗油量調(diào)查，當機動車處于怠速（空擋、預熱或減速）狀態(tài)時，5min耗油量約等于機動車在40km/h等速狀態(tài)下1公里的耗油量，機動車耗油量相當于40km/h等速狀態(tài)下耗油量的1.5倍。

    采用SSP技術(shù)的機械式車庫由人車交換區(qū)、升降機和存車區(qū)構(gòu)成，SSP技術(shù)考慮到用戶停車行為的特征，協(xié)調(diào)三大區(qū)域的全并行工作，進而實現(xiàn)高峰時期連續(xù)存取車狀態(tài)下運行效率的高效利用。有數(shù)據(jù)顯示，采用SSP技術(shù)的停車庫可以在1個小時時間內(nèi)停入80%的車輛。該技術(shù)將機械式車庫的運行效率提高超過平面自走車庫的水平，解決了潮汐車流明顯的項目在應用機械式立體車庫的最大瓶頸。因此SSP智能車庫通過提高車庫容車數(shù)量和存車速度，以靜帶動，也能夠有效緩解區(qū)域交通擁堵。由于SSP智能車庫提高車庫的服務效率，減少用戶的排隊時間，減少機動車的怠速時間，可大幅降低污染物的排放量。

4.2 加大機械通風以減少尾氣污染

    經(jīng)過對污染物的分析表明，機動車在熄火狀態(tài)下也存在污染物排放的現(xiàn)象。因此根據(jù)車庫氣流特點優(yōu)化設計風井，加大機械通風，進一步做到智能通風。地下式SSP智能車庫，可在停車管理系統(tǒng)中新增車庫各項污染物濃度檢測系統(tǒng)，形成一個龐大的數(shù)字集成平臺，增強數(shù)據(jù)中心智能管理能力，實現(xiàn)可視化運維管理、維護管理智慧化、精細化運營、節(jié)約能耗等實際功能。

5 結(jié)語

    本文針對自走式車庫日均停車量大、尋車位時間長、尾氣排放嚴重等問題，以SSP智能車庫為研究對象，通過實驗分析污染物排放規(guī)律，分別從存取效率、機械通風等方面提出治理措施。得出以下結(jié)論：

（1）在碳中和背景下，SSP智能車庫相比于傳統(tǒng)自走式車庫，基本克服傳統(tǒng)尋車位時間長、尾氣排放嚴重等問題，并通過其自動搬運機器人架構(gòu)減少碳排放，提升用戶存取車優(yōu)質(zhì)體驗。

（2）通過SSP智能車庫能源排放實驗與模型計算，SSP智能車庫相比于傳統(tǒng)自走式車庫，在能源碳排放強度、單位能耗強度、汽車尾氣排放率、經(jīng)濟效用值影響效應等指標方面表現(xiàn)良好。 

（3）通過加大車庫污染治理力度，考慮用戶行為特征，合理設置交通流線，提升存取效率，加大機械通風，可減少SSP智能車庫污染物的排放。

數(shù)據(jù)0.76kg/15min來源于：

①按重量算，汽油由87%的碳和13%的氫組成。1升汽油中含碳約635.1g;

②按照化學計算公式，二氧化碳中每個碳原子和兩個氧原子結(jié)合。碳的原子量是12，氧的是16，所以每個二氧化碳分子的原子量是2x16+12=44，為了計算1L汽油燃燒產(chǎn)生的二氧化碳量，應該把汽油中的碳的含量乘以3.7(44/12)；

③將①中的635.1g乘以3.7，就得到2.349kg的二氧化碳；

④設計并進行實驗：

以排量為1.6L的豐田卡羅拉（具體車款為2014款汽車）怠速行駛，先將油箱油加滿（加到跳槍），模擬真實用車場景，車載空調(diào)一直都是開啟的制冷并且是內(nèi)循環(huán)模式，為保持車內(nèi)空氣清新每過十多分鐘就會切換到外循環(huán)一段時間，持續(xù)一個小時后繼續(xù)到加油站加到跳槍，顯示怠速狀態(tài)下?lián)p耗1.3L的汽油。

⑤于是模擬處于自走式地下車庫的汽車每15min大約排放

2.349*1.3/4=0.76kgCO2