沿海城市地下室通風(fēng)存在的問題與解決方案

王 武

（平潭鼎新房地產(chǎn)發(fā)展有限公司，福建 福州 350400）

隨著濱海城市的擴張，大量房建地位于海邊，而房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)為了優(yōu)化整體空間利用狀況，將備用房設(shè)置在地下室[1]。沿海地區(qū)空氣濕潤、雨量較多、溫度適中，但是地下室較為封閉，空氣流動狀況不好，內(nèi)外溫差較大，較為潮濕，在沿海城市建筑建設(shè)的過程中，需要對各影響條件進(jìn)行全面分析，制定設(shè)計方案，應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)，做好沿海地區(qū)地下室的防水、通風(fēng)處理，保證使用過程滿足安全性、經(jīng)濟性的要求，提高建筑的整體性能。

1 沿海城市地下室特點及通風(fēng)設(shè)計要求

目前，沿海地區(qū)建筑地下室的功能區(qū)豐富，主要組成部分為汽車庫、變電室、配電室及水泵房等，建筑應(yīng)用面積較大，如果發(fā)生火災(zāi)，與地上相比，疏散撲救工作存在一定的難度，并且地下室水電通風(fēng)等管線繁多，分布十分復(fù)雜，在樓座上下的區(qū)域結(jié)構(gòu)還存在較多的異形柱，對管道的走向產(chǎn)生一定的影響，同時，還需要確保汽車庫等的凈高度滿足要求。所以，須對通風(fēng)機防排煙系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計，保證其經(jīng)濟性和可靠性，進(jìn)而確保地下室各個功能區(qū)能夠滿足使用要求和疏散要求。

在通常情況下，地下汽車庫、配電室、變電室以及水泵房在平時運行的過程中都會產(chǎn)生大量的余熱、余濕以及有害物質(zhì)，僅通過自然通風(fēng)清除較為困難，所以采取合理的機械通風(fēng)措施十分必要，滿足衛(wèi)生需求。

2 地下室通風(fēng)設(shè)計必要性及原則

沿海城市建筑地下室面積較大，面積少則一層，多則數(shù)層，并且大部分均為地下車庫。除此之外，還包括設(shè)備用房，例如高壓配電室、低壓配電室、消防控制室、水池以及泵房，如果地下室類型為人防地下室，還具有濾毒室、密閉通道、活門室、擴散室以及消毒通道等。所以在進(jìn)行工程設(shè)計的過程中，需要將平時通風(fēng)管道作為主要排煙管道，有效減少地下室通風(fēng)上部空間占用量及風(fēng)管的用量。

2.1 系統(tǒng)的劃分

對系統(tǒng)排煙分區(qū)劃分需要根據(jù)防火分區(qū)分析，不僅要將地下室通風(fēng)系統(tǒng)作為排煙系統(tǒng)，而且不會發(fā)生排煙風(fēng)管跨越分區(qū)的情況，所以進(jìn)行合理的通風(fēng)設(shè)計，滿足平時排風(fēng)以及火災(zāi)排煙要求十分重要。

2.1 排風(fēng)管及排風(fēng)口的設(shè)計

通過通風(fēng)設(shè)計能夠?qū)ε棚L(fēng)管和排風(fēng)口進(jìn)行合理設(shè)計，日常當(dāng)作排風(fēng)使用，火災(zāi)時可以作為排煙風(fēng)管和排煙口，地下一層通過車道自然進(jìn)風(fēng)，其他層平時為送風(fēng)系統(tǒng)，火災(zāi)時可以作為補風(fēng)系統(tǒng)。同時排風(fēng)口的位置應(yīng)高于附樓層面，旨在減少排風(fēng)對地面環(huán)境的影響。

2.3 合理選擇排煙排風(fēng)設(shè)備

如果使用離心風(fēng)機需要確保其符合排風(fēng)排煙的要求。如果離心風(fēng)機的風(fēng)量較大，應(yīng)該將其安裝在地面，該設(shè)備占地面積大，需要一定面積的機房。高溫軸流風(fēng)機屬于消防風(fēng)機的一種，同時也可以滿足工作要求，并且體積較小，可實現(xiàn)吊裝，在機房面積較小時可以使用高溫軸流風(fēng)機。在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計過程中，通常使用高溫軸流風(fēng)機進(jìn)行排煙?？偟膩碚f，進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計是十分必要的，有助于提高建筑的舒適性和穩(wěn)定性。

3 沿海城市地下室通風(fēng)存在的問題

隨著建筑用量的持續(xù)增加，越來越多的建筑都開始建設(shè)地下室空間，其主要目的是最大程度地利用地表空間，將一些建筑的外部設(shè)備都應(yīng)用于地下，防止地面運行對環(huán)境造成的不良影響。多數(shù)建筑建設(shè)地下室的主要原因在于為居民停車提供便利，或者為了遵守一些地標(biāo)建筑的限高規(guī)定，開始廣泛地建設(shè)地下室，實現(xiàn)對地下室空間的充分開發(fā)，但是這些地下室的通風(fēng)問題始終沒有得到重視。

平潭地區(qū)氣候溫?zé)釢駶櫍瑬|臨中國臺灣海峽，西隔海壇海峽，平均氣溫19.6 ℃，雨熱同季。在進(jìn)行地下室的裝修過程中，首先需要解決采光和通風(fēng)的問題，如果通風(fēng)條件不良會影響地下室的使用。福建平潭地區(qū)空氣濕度較大，地下室通風(fēng)不良可能導(dǎo)致內(nèi)部空氣溫度高于墻壁和地面表面的溫度，而墻壁和地面的溫度在露點以下的狀態(tài)時，水蒸氣會在光滑的墻壁和地面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在溫度較高時，空氣中有相對較高的飽和含水量，而此時空氣中，飽和含水量高于溫度較低狀態(tài)下的飽和含水量，所以在室外的氣體向室內(nèi)涌入后，會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。隨著工業(yè)的發(fā)展，許多大型的設(shè)施被建設(shè)在地下空間，沿海地區(qū)地下室的結(jié)露可能會導(dǎo)致設(shè)備故障，長期以往，腐蝕勢必影響設(shè)備的使用壽命。特別是地下室中通風(fēng)設(shè)備、排污設(shè)備以及供水設(shè)備的控制箱元器件出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，給設(shè)備運行和住戶出行造成安全隱患[2]。

出現(xiàn)地下室通風(fēng)不良導(dǎo)致結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生的原因體現(xiàn)在3個方面。1）通風(fēng)方式的設(shè)計不合理，通常地下室的通風(fēng)應(yīng)該設(shè)置均勻的排放管道及通風(fēng)口，如果未能做好通風(fēng)口及火災(zāi)的排煙口設(shè)置，會導(dǎo)致地下室的空間送風(fēng)效果不佳，導(dǎo)致通風(fēng)狀況受到影響。地下室的結(jié)露問題影響了其空間使用效果及整體的舒適性，如果未選擇合適的通風(fēng)系統(tǒng)強化地下空間的通風(fēng)換氣及除濕，會導(dǎo)致地下室空氣狀態(tài)不佳，影響人的生存環(huán)境質(zhì)量及身體健康[1]。2）地下室排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置不合理，在選擇地下室的排風(fēng)系統(tǒng)時，需要考慮通風(fēng)區(qū)域，包括送風(fēng)口及對應(yīng)的排風(fēng)口，根據(jù)具體的使用情況調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量，如果未能選擇與地下室面積相適應(yīng)的排風(fēng)系統(tǒng)，會影響整體透氣效果。3）通風(fēng)設(shè)備控制箱的密封性不足，控制箱內(nèi)部元器件（例如接觸器、熱繼電器）出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，導(dǎo)致空氣開關(guān)跳閘，供電故障，通風(fēng)設(shè)備無法啟動。除此之外，根據(jù)我國高層建筑設(shè)計防火規(guī)范相關(guān)說明，如果地下室出現(xiàn)火災(zāi)會增加滅火難度，并且煙霧十分容易進(jìn)入地下室，進(jìn)而導(dǎo)致空氣的流通不暢，有限的氧氣很容易被消耗，不完全燃燒產(chǎn)生的有毒氣體會給人體健康帶來嚴(yán)重的威脅。并且煙霧擴散的能見度低下，不利于人們快速離開，所以對其進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計具有重要的意義。

4 沿海城市地下室通風(fēng)問題解決路徑

沿海地區(qū)因為其氣候原因，空氣中的水分含量更高，地下室如果不能做好通風(fēng)處理，產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象的可能性更大，并且空氣流通性不良導(dǎo)致污染氣流出現(xiàn)，會對人身體健康帶來不良影響。

4.1 維持地下室適宜環(huán)境狀態(tài)

為了做好地下室的防潮工作，應(yīng)該選擇具有防潮效果的材料對地下室進(jìn)行裝修，例如墻壁使用具有防潮作用的涂料、?；u，地面面層使用金剛砂耐磨地坪，降低墻面及地面的濕潤的現(xiàn)象。通過降低濕度，減少因環(huán)境潮濕出現(xiàn)的腐蝕問題。可以選擇合適的位置設(shè)置天窗來加強空氣的流動，從而有效降低空氣中的水分含量，這樣可以有效改善通風(fēng)效果[3]。同時，還可以應(yīng)用一些除濕劑，來吸收空氣及墻面上的水分，如生石灰及活性炭等物質(zhì)，其作用較為顯著，但是也存在一些問題，就是干燥劑能夠吸收空氣中的水分來防潮防結(jié)露，但是其使用壽命有限，需要定時進(jìn)行更換，如果只是為了通風(fēng)，可能會帶來更多的水分，加劇了結(jié)露現(xiàn)象，并且生石灰可能會導(dǎo)致地下室的空氣環(huán)境狀況不佳，需要謹(jǐn)慎使用。結(jié)露情況與地表的溫度有密切相關(guān)性，通常通風(fēng)狀況越好，地表溫度越高，則結(jié)露的可能性越低，在通風(fēng)不良以及地下室溫度較低的位置，結(jié)露較為嚴(yán)重，因此可以通過強化通風(fēng)以及增加地表的溫度來解決結(jié)露問題，隨著通風(fēng)強化，地表溫度上升后大于露點的溫度，可以有效防止地下室的結(jié)露。為了能夠適應(yīng)沿海地區(qū)的情況，可以采用以下設(shè)計方案，如圖1所示。

從應(yīng)用實踐來看，該種類型的通風(fēng)窗采用的是無線智能控制方式，可程序化操控Control Pad觸摸式智能控制終端，其操作可視化相對于普通玻璃具有很好的節(jié)能效果，一般可以達(dá)到60%以上，相對于LOE玻璃更具有節(jié)能效果。圖1采用的是外開啟設(shè)計模式，通風(fēng)面積增大，窗體可采用簡潔而又時尚的外觀形式，不僅可以防紫外線，而且內(nèi)部設(shè)置雨水感應(yīng)器。雨季來臨時，可一自動關(guān)閉。此外，還可以通過一些措施來提高墻面的溫度，例如可以做好地下室的頂板、外墻的保溫及涂抹內(nèi)墻涂料來降低地下室的內(nèi)外溫差，通過安裝地暖以及電器除濕設(shè)備能夠保證整體地下室的通風(fēng)效果，保證內(nèi)部的溫度適宜，使地下室干燥不濕潤，對于沿海地區(qū)住戶，還可以用空調(diào)機及除濕機等來對地下室進(jìn)行除濕[2]。

圖1 威盧克斯美式地下室通風(fēng)窗示意圖

4.2 合理選擇排風(fēng)系統(tǒng)

4.2.1 新風(fēng)系統(tǒng)

新風(fēng)系統(tǒng)是在密閉的地下室內(nèi)通過專用的設(shè)備進(jìn)行新風(fēng)的輸送，然后應(yīng)用專用設(shè)備向室外排放，形成良好的流通狀態(tài)，主要的機械為高壓頭、大流量、小功率的直流高速無刷電機帶動風(fēng)機，形成機械強力向室外送風(fēng)，另一側(cè)設(shè)置排風(fēng)新風(fēng)機向外強迫形成分流動場，在送風(fēng)的同時，能夠有效地促進(jìn)空氣的過濾、殺毒以及滅菌等，排風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過主機與新風(fēng)的熱回收交換，將大部分的新風(fēng)送到室內(nèi)，保證地下室的整體空間潔凈。新風(fēng)微循環(huán)系統(tǒng)通常包括至少一個排風(fēng)口以及多個進(jìn)風(fēng)口，其中進(jìn)風(fēng)口包括本體后端的進(jìn)風(fēng)口以及本體前端的出風(fēng)部位，排風(fēng)機組成包括外殼、套管以及風(fēng)機裝置等，風(fēng)機裝置包括電動機及與之相連的電路板，能夠通過旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)風(fēng)渦輪語電動機同軸連接，將其安裝在地下室中，持續(xù)排出室內(nèi)的空氣，從而從而使室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，室外的新風(fēng)通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行補給，形成良好的連續(xù)微循環(huán)狀態(tài)，滿足人對氧氣的需要，保證整體室內(nèi)溫度適宜，如圖2所示。

圖2 沿海城市地下室除濕新風(fēng)系統(tǒng)示意圖

新風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在很多方面，首先，獨立排風(fēng)管的形式節(jié)省了豎井風(fēng)道的占地空間，不會使戶間產(chǎn)生影響，同時頂部未設(shè)置排風(fēng)機，應(yīng)用豎向的排風(fēng)道形式，可能會發(fā)生回流及泄流情況，頂部設(shè)置排風(fēng)機，采用公用的排風(fēng)道形式，有助于優(yōu)化資源配置[3]。沿海城市地下室的新風(fēng)系統(tǒng)，可以采用HEPA過濾網(wǎng)，可以快速去除各種微粒污染，包括PM2.5、病毒、粉塵、過敏原及空氣中的懸浮粒子。擁有高效的全熱交換芯體，回收空氣中冷熱能量，熱交換率高達(dá)84%，紙質(zhì)材質(zhì)，導(dǎo)熱性能好，能量回收效率高。獨特的氣流通道設(shè)計，氣流通過性好、風(fēng)阻小、使用壽命長。以新鮮的室外空氣置換污濁的室內(nèi)空氣，用戶不用開窗也能享受大自然的氣息。

4.2.2 誘導(dǎo)射流風(fēng)機

在現(xiàn)有的自然及機械通風(fēng)運行模式下，通過在地下室的各處設(shè)置射流風(fēng)機，形成氣流通路，在地下室各處表面對流換熱，使射流氣流及表面形成良性循環(huán)，提高整體表面的溫度，有效實現(xiàn)了表面防結(jié)露處理。

4.2.3 空氣幕隔斷法

為了避免室外的高溫高濕的氣體向室內(nèi)深入，通過設(shè)置空氣幕，形成限制空氣深入結(jié)露的區(qū)域，將設(shè)備安裝在進(jìn)出口的上方，形成系統(tǒng)的回風(fēng)管道形式，將地面回風(fēng)抽回空氣幕。空氣幕隔斷技術(shù)理想效率在 60 %以上，可以顯著防止結(jié)露現(xiàn)象，附加冷卻去濕的表冷器空氣幕隔斷技術(shù)，經(jīng)過處理后，空氣幕后吹出的露點溫度大致降低 5 ℃， 含濕量大致降低 5 g/kg，能夠形成良好的通風(fēng)效果。低溫空氣幕，是在空氣幕的內(nèi)部設(shè)置表面冷卻設(shè)備，對滲入的空氣進(jìn)行降溫除濕，減少進(jìn)入的空氣與內(nèi)部表面接觸而導(dǎo)致的結(jié)露現(xiàn)象。

4.2.4 機械通風(fēng)系統(tǒng)

強力風(fēng)機是通過利用大鼓風(fēng)渦輪設(shè)備將表面嚴(yán)重結(jié)露的位置通過風(fēng)速調(diào)節(jié)開關(guān)維持合理風(fēng)量后進(jìn)行表面結(jié)露水分的揮發(fā)處理，通過機械通風(fēng)系統(tǒng)，將飽和的濕空氣向室外排出。相較于單純應(yīng)用空氣幕隔斷或除濕設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)防止結(jié)露，應(yīng)用綜合的技術(shù)方法能夠獲得更好的效果，并且經(jīng)濟性更高。

值得一提的是，沿海地區(qū)的建筑形體會影響建筑室外風(fēng)環(huán)境，尤其是沿海地區(qū)的風(fēng)環(huán)境對本地建筑產(chǎn)生的影響相對較大，特別是在選擇建筑體型時，相對較高的建筑作用更為明顯。形狀不同的風(fēng)環(huán)境具有差別，例如圓柱形建筑環(huán)境風(fēng)相對較小，而長方形的建筑正面迎風(fēng)相對較大。對于沿海地區(qū)的大樓建筑結(jié)構(gòu)來說，在設(shè)計過程中建議加入大洞引導(dǎo)風(fēng)道，在風(fēng)道的下面設(shè)置內(nèi)庭院式的中庭結(jié)構(gòu)，使其和風(fēng)道之間連接，氣流能夠通暢的流動，將建筑底部的風(fēng)速問題解決，同時還包括建筑周圍其他建筑的風(fēng)環(huán)境。

5 實際案例分析

平潭地區(qū)某工程地下室建筑面積共2 000 m2，地下室的一側(cè)為工藝設(shè)備間，另一側(cè)為停車場，其通風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)方式為上行風(fēng)管送風(fēng)，排風(fēng)則上部下部同時完成，上部排風(fēng)量為1/3，下部排風(fēng)量為2/3。送風(fēng)口應(yīng)用散流器進(jìn)行下送，上部為單層百葉風(fēng)口以及常閉排風(fēng)口。其中地下室的工藝設(shè)備間按照相關(guān)要求設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，在配電室中設(shè)置一套通風(fēng)系統(tǒng)。

按照大于地下停車場排風(fēng)量的50%計算，其通風(fēng)量＞15 000 m3/h。選用變風(fēng)量型消防低噪聲式離心風(fēng)機，風(fēng)量為20 000 m3/h，地下室的工藝設(shè)備間風(fēng)量計算，地下室的工藝設(shè)備間分為配電室、水泵、空調(diào)機房及走道等部分，其中最大面積的空調(diào)機房為220 m2，根據(jù)最大的防風(fēng)分區(qū)平均＞120 m3計算，其排風(fēng)量應(yīng)該為28 0003m/h，選擇離心風(fēng)機的形式為消防低噪聲柜式離心風(fēng)機，風(fēng)量為32 0003m/h，根據(jù)地下室工藝設(shè)備側(cè)排煙風(fēng)量50%的規(guī)格，其通風(fēng)量應(yīng)該＞16 000 m3/h，應(yīng)該選擇變風(fēng)量型的消防低噪聲形式的聲柜式的離心風(fēng)機，配電室的降溫及通風(fēng)需要選擇風(fēng)變風(fēng)量空調(diào)器，根據(jù)通風(fēng)量的設(shè)計原則，其地下室的排風(fēng)機風(fēng)量換氣次數(shù)應(yīng)該＞6次/h，并且送風(fēng)量＞排風(fēng)量的50%，通過綜合考量各項因素以及具體的規(guī)范要求，地下停車場的風(fēng)口設(shè)置應(yīng)該分為上下2個部分，上部分負(fù)責(zé)1/2～ 1/3排風(fēng)量，下部分負(fù)責(zé)1/2～2/3的排風(fēng)量，將排風(fēng)口設(shè)置在頂棚或靠近頂棚的附近位置，還可以在上排風(fēng)管道上設(shè)置排風(fēng)口，保證在特殊情況下能夠有效排風(fēng)。

6 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)建筑規(guī)模逐漸擴大，沿海城市地區(qū)建設(shè)規(guī)模擴大，由于其獨特的地理環(huán)境及氣候環(huán)境，在施工過程中面臨的因素更為復(fù)雜，因此為了使建筑整體滿足住戶經(jīng)濟性及居住適宜性的要求，需要綜合多種因素進(jìn)行設(shè)計，地下室的通風(fēng)問題是其中需要考慮的重點之一，該文通過分析地下室通風(fēng)存在的問題，提供相關(guān)優(yōu)化措施，為提升沿海地區(qū)建筑的舒適性、實用性提供參考。