通風(fēng)除濕系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)在地下工程的應(yīng)用

劉雄

摘要： 地下工程作為地面工程建筑功能的延伸，其通風(fēng)除濕系統(tǒng)要比地面工程重要很多，同時因地下工程特殊的地理環(huán)境通風(fēng)除濕系統(tǒng)也具有一定的復(fù)雜性。因此，本文對地下工程的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀和引起工程潮濕的原因詳細(xì)分析，并對如何做好地下工程通風(fēng)設(shè)計(jì)及除濕防潮設(shè)計(jì)，結(jié)合筆者多年施工經(jīng)驗(yàn)提出幾點(diǎn)改進(jìn)措施。

Abstract： Underground engineering is the extension of the construction function of ground engineering. Its ventilation and dehumidification system is much more important than ground engineering. At the same time， the ventilation and dehumidification system due to the special geographical environment of underground engineering also has some complications. Therefore， this paper analyzes the current status of the air quality in underground engineering and the causes of the dampness of the project. And some measures are put forward to improve the ventilation and dehumidification design of the underground project.

關(guān)鍵詞： 通風(fēng)除濕系統(tǒng)；防潮；地下工程；系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

Key words： ventilation and dehumidification system；moisture-proof；underground engineering；system reform design

中圖分類號：TU96+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）06-0191-02

0 引言

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城鎮(zhèn)居住環(huán)境發(fā)生很大的改變，尤其是地下工程開發(fā)力度的提高，使地下建筑如雨后春筍般出現(xiàn)。相應(yīng)的，作為地面建筑的延伸，其通風(fēng)除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成為整個建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。地下工程通風(fēng)不暢，會影響到地下空氣質(zhì)量，其內(nèi)部濕度過大，會對建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成影響，加快設(shè)備設(shè)施的老化，埋下安全隱患。因此，研究地下工程通風(fēng)除濕系統(tǒng)，并積極對原有系統(tǒng)改造升級，對保障地下建筑安全及社會安全具有重要意義。

1 地下工程空氣環(huán)境分析

1.1 空氣流動差，污染物過度集中

地下工程因其特殊的空間布局和位置特點(diǎn)，其空氣流動性相比地面工程有一定的差距，并且由于生活、生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣無法及時、有效的排出，新鮮空氣很難注入，其空氣質(zhì)量十分低下。當(dāng)空氣中有害氣體的濃度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時，會影響人類的正常呼吸，甚至?xí)斐梢欢ǖ娜松韨?。例如，地下空氣中含有可吸入顆粒物、一氧化碳或二氧化碳等有害物質(zhì)或氣體[1]。而且我國關(guān)于地下空氣質(zhì)量明確規(guī)定二氧化碳含量在0.07%-0.15%范圍內(nèi)，最高含量不得超過0.2%。而實(shí)際上，地下空氣質(zhì)量已嚴(yán)重超標(biāo)，甚至甲醛等有毒害氣體也存在超標(biāo)現(xiàn)象。

1.2 空氣中有害氣體來源復(fù)雜，無法從根源杜絕

根據(jù)相關(guān)研究調(diào)查顯示，我國地下空氣環(huán)境中有害氣體來源非常復(fù)雜，不僅含有人類的生活生產(chǎn)中排放的煙塵廢氣，也有因地下環(huán)境長期陰暗潮濕滋生的次生氣體。尤其是地下停車場，因大量汽車尾氣的排放，使二氧化硫、有機(jī)物、甲醛、氯化合物氣體等嚴(yán)重聚積，長時間處于這樣的環(huán)境下，會使人眼睛變得酸澀、流淚，呼吸道黏膜受損，嚴(yán)重威脅到人體健康。當(dāng)前所能采用的機(jī)械通風(fēng)和吸附等人工手段，僅僅是降低有害物體濃度，而不是徹底根除。目前，學(xué)術(shù)界對地下空氣的研究也越來越廣泛，并致力于尋求最科學(xué)有效的方法解決地下空氣環(huán)境質(zhì)量問題。

2 地下工程潮濕原因

2.1 相對濕度的差異

地下工程中的空氣濕度主要是受外部環(huán)境影響，在空氣濕度與溫度相差較大時尤為明顯，例如雨季時期，大氣中空氣的相對濕度較大，在與地下工程空氣交換過程中，使地下空氣相對濕度增加；而在炎熱季節(jié)，冷熱空氣的交換，會使熱空氣迅速達(dá)到飽和狀態(tài)，致使相對濕度增加。

2.2 建筑含濕量影響

地下建筑應(yīng)用層中的含濕量明顯高于地下空氣中的含濕量，兩者含濕量的差距導(dǎo)致地下空間內(nèi)相對含濕量增加，工程濕負(fù)荷提高[2]。此種情況下，很容易產(chǎn)生建筑結(jié)露或凝結(jié)水現(xiàn)象。這也是造成地下工程建筑潮濕的一個影響因素。

2.3 建筑滲漏

地下工程并非是密不透風(fēng)的，各建筑結(jié)構(gòu)間必然會存在縫隙。若外層建筑長期雨淋或意外滲水，就會通過縫隙滲漏或水蒸汽蒸發(fā)到地下空間。使本通風(fēng)不暢的地下空間在一定時間段內(nèi)濕度明顯升高，造成地下工程建筑潮濕現(xiàn)象。

3 地下工程通風(fēng)采光系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

地下工程封閉性較強(qiáng)、空氣質(zhì)量差、相對濕度大的特點(diǎn)，決定了身處在其環(huán)境下人體舒適度不強(qiáng)，改善的途徑應(yīng)該是既要降低有害氣體濃度，又要克服潮濕引起的霉變等次生危害，因此做好地下工程通風(fēng)采光設(shè)計(jì)非常必要，做到既有效又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3.1 采光設(shè)計(jì)

采光設(shè)計(jì)除了滿足基本的照度要求外，還可以參照太陽光線對空氣凈化原理，將其融入到設(shè)計(jì)理念中去，通過光譜中的紫外線對微生物的殺滅作用來消除或降低潮濕引發(fā)的霉變等次生危害。

目前，除LED光源外的所有光源均可發(fā)出紫外線，光源中紫外線對微生物（細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體）的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，可以達(dá)到消除潮濕等次生危害的目的。同時紫外線可以產(chǎn)生臭氧來分解各種有機(jī)物，消除臭味、異味、煙味、空氣中的各種有毒氣體。endprint

地下工程最常用的也就是人工照明采光。雖然與自然采光存在一定的差距，但隨著人工照明技術(shù)不斷進(jìn)步，已經(jīng)由傳統(tǒng)的高耗低效向高效低耗方向轉(zhuǎn)變，新產(chǎn)品新技術(shù)不斷的推廣應(yīng)用，光源特性向接近自然光的方向發(fā)展，其經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性將會進(jìn)一步提高。比如某新型微波等離子硫燈，光譜與太陽光譜近似度達(dá)90%，其產(chǎn)生的仿真太陽光線，可以模擬太陽光照效果，營造舒適的人居環(huán)境。

3.2 通風(fēng)設(shè)計(jì)

眾所周知，地上建筑多采用自然通風(fēng)，自然通風(fēng)就是利用空間中的風(fēng)壓和熱壓的作用促使空氣產(chǎn)生流動，而流動的空氣當(dāng)遇到建筑的縫隙或打開的窗戶時會滲入到另一個空間，進(jìn)而推動另一個空間的空氣再次流動[3]。地下工程通風(fēng)設(shè)計(jì)雖然與地上建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)存在一定的差異性，利用自然通風(fēng)時也很容易受地上建筑方位、建筑結(jié)構(gòu)滲透性等因素的影響，但可根據(jù)地上建筑通風(fēng)的設(shè)計(jì)原理，人為的對地下工程設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)適用、可操作性良好的通風(fēng)系統(tǒng)。因此，應(yīng)特別注意天井及排風(fēng)管等通風(fēng)設(shè)施的設(shè)計(jì)，必要時可以與地面建筑整體構(gòu)造，加高加長天井及排風(fēng)管有效長度和落差，充分利用“煙囪”效應(yīng)進(jìn)行自然通風(fēng)。

3.3 重要意義

地下工程為人們的生活生產(chǎn)開拓新的活動場所，而地下工程的通風(fēng)采光設(shè)計(jì)一直是建筑工程設(shè)計(jì)時面臨的難點(diǎn)。通過與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，對地下工程通風(fēng)采光系統(tǒng)不斷的進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化，將會使地下工程空氣質(zhì)量得到很大的改善。尤其是對于人口密集的地下工程，通過改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以有效提高活動人員的舒適感，也能促進(jìn)我國地下工程的發(fā)展，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)活動場所的擴(kuò)大。例如，人口較為集中的地下商場，良好的通風(fēng)采光系統(tǒng)和良好的空氣質(zhì)量是吸引顧客的前提，才可以有效提高地下商場的經(jīng)濟(jì)來源，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 地下工程除濕防潮系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

4.1 除濕露點(diǎn)原理設(shè)計(jì)

露點(diǎn)原理基于露點(diǎn)濕度，即在水汽壓恒定的狀態(tài)下，當(dāng)溫度下降至某一特定度數(shù)時，空氣中的濕氣產(chǎn)生的水汽壓在該溫度下形成飽和水汽壓，再凝結(jié)出現(xiàn)凝結(jié)露水。當(dāng)露點(diǎn)溫度在氣壓穩(wěn)定時，空氣中水汽含量就是直接影響溫度升降的主要因素[4]。例如，空氣中水汽含量過高時，露點(diǎn)溫度升高，反之亦然。對于地下工程建設(shè)防潮設(shè)計(jì)可以空氣中的露點(diǎn)原則為依據(jù)，即通過冷卻的方式將地下空氣溫度降至露點(diǎn)以下，被迫使地下空氣中的水汽達(dá)到飽和或過飽和的狀態(tài)。

4.2 除濕吸附原理設(shè)計(jì)

吸附原理主要是利用吸附效果較好的干燥劑將水汽從空中分離，來達(dá)到干燥空氣的目的。目前，常用的吸附型干燥劑有物理吸附和化學(xué)吸附兩類。其中物理吸附就是干燥劑中含有無氯化鈣和活性硅膠等吸附介質(zhì)，將空氣中的水汽吸附后，干燥劑并不是引發(fā)任何化學(xué)反應(yīng)。而化學(xué)吸附卻與物理吸附完全相反，干燥劑在吸附完水汽后會出現(xiàn)部分化學(xué)反應(yīng)，形成新的物質(zhì)。例如生石灰水化后形成氫氧化鈣等。

4.3 構(gòu)建無縫防水防潮系統(tǒng)

目前，工程建設(shè)領(lǐng)域防潮措施最重要的一項(xiàng)技術(shù)就是構(gòu)建無縫防水防潮系統(tǒng)。當(dāng)今建筑市場防水防潮材料主要分為有縫防水和無縫防水兩大類型，有縫防水主要以排為核心，無縫防水則以防為主。就實(shí)際施工而言，無縫防水不受施工外界環(huán)境和人文環(huán)境等影響，更具有易施工的特點(diǎn)。

關(guān)于滲漏水的治理，一般采取加強(qiáng)建筑排水設(shè)施和注漿止漏兩種方式。首先，加強(qiáng)排水設(shè)施，重點(diǎn)在于建筑的“排”，施工時保障物質(zhì)間的孔隙在合理范圍內(nèi)。即孔隙間距以20nm為界，間隙等于或大于此數(shù)值時易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，也極易引起建筑墻體防水層被破壞，使建筑滲漏現(xiàn)象加重。其次，注漿止漏，是當(dāng)建筑剛性或柔性的防水層喪失防水作用時，對于滲漏嚴(yán)重的建筑局部采取注漿方式恢復(fù)防水層的防水功能，進(jìn)而恢復(fù)建筑防水系統(tǒng)。

4.4 系統(tǒng)優(yōu)化方案

關(guān)于地下工程除濕防潮系統(tǒng)優(yōu)化可以從以下幾個方面入手：第一，優(yōu)化除濕計(jì)算方案，針對吸收式固體除濕、熱管除濕和冷凍除濕等特點(diǎn)，運(yùn)用相應(yīng)的送風(fēng)系統(tǒng)，將吸入系統(tǒng)的濕空氣進(jìn)行蒸發(fā)，進(jìn)而冷凍到露點(diǎn)濕度以下，達(dá)到防潮效果。第二，熱管除濕機(jī)的應(yīng)用，根據(jù)熱管除濕機(jī)的降溫、高溫和升溫等模式針對不同的地下工程工共場合調(diào)節(jié)不同的除濕模式。同時，配合除濕劑的應(yīng)用，滿足地下工程局部除濕工作，以及工程整體內(nèi)除濕。市場上最常見的除濕劑一般都含有活性鈣和硅膠等吸附介質(zhì)，因此，在選用除濕劑時需特別注意其是否存在再生性，這樣既可以做到循環(huán)使用，也可以保障除濕劑在地下建筑里持續(xù)不斷的發(fā)揮除濕功能。第三，合理利用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)，主要是利用轉(zhuǎn)輪中的活性硅膠吸附空氣中的濕氣，并將干燥的空氣轉(zhuǎn)送到相應(yīng)的空間內(nèi)。同時再將飽和的水蒸汽進(jìn)入到轉(zhuǎn)輪再生區(qū)域，繼續(xù)進(jìn)行吸附除濕工作。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)不間斷的運(yùn)轉(zhuǎn)能保持地下空間空氣的流通，同時轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)具有大面積的硅膠轉(zhuǎn)輪，也大大提升了除濕機(jī)的吸附能力和除濕能力。

5 結(jié)語

綜上所述，與地面建筑相比，地下工程通風(fēng)防潮工作仍存在很大的改進(jìn)空間，需消除的安全隱患類型也較多。因此，針對影響空氣質(zhì)量和造成潮濕的原因，積極探索新材料新方法在地下工程中的應(yīng)用，不斷進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，在滿足實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多種手段，實(shí)現(xiàn)地下工程通風(fēng)除濕防潮的目的。

參考文獻(xiàn)：

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