通风除湿系统改造设计在地下工程的应用

刘雄

摘要： 地下工程作为地面工程建筑功能的延伸，其通风除湿系统要比地面工程重要很多，同时因地下工程特殊的地理环境通风除湿系统也具有一定的复杂性。因此，本文对地下工程的空气质量现状和引起工程潮湿的原因详细分析，并对如何做好地下工程通风设计及除湿防潮设计，结合笔者多年施工经验提出几点改进措施。

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.

關键词： 通风除湿系统；防潮；地下工程；系统改造设计

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

中图分类号：TU96+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）06-0191-02

0 引言

随着我国城镇化建设规模的不断扩大，城镇居住环境发生很大的改变，尤其是地下工程开发力度的提高，使地下建筑如雨后春笋般出现。相应的，作为地面建筑的延伸，其通风除湿系统的设计成为整个建筑设计的重点和难点。地下工程通风不畅，会影响到地下空气质量，其内部湿度过大，会对建筑结构强度造成影响，加快设备设施的老化，埋下安全隐患。因此，研究地下工程通风除湿系统，并积极对原有系统改造升级，对保障地下建筑安全及社会安全具有重要意义。

1 地下工程空气环境分析

1.1 空气流动差，污染物过度集中

地下工程因其特殊的空间布局和位置特点，其空气流动性相比地面工程有一定的差距，并且由于生活、生产中产生的废气无法及时、有效的排出，新鲜空气很难注入，其空气质量十分低下。当空气中有害气体的浓度达到一定标准时，会影响人类的正常呼吸，甚至会造成一定的人身伤害。例如，地下空气中含有可吸入颗粒物、一氧化碳或二氧化碳等有害物质或气体[1]。而且我国关于地下空气质量明确规定二氧化碳含量在0.07%-0.15%范围内，最高含量不得超过0.2%。而实际上，地下空气质量已严重超标，甚至甲醛等有毒害气体也存在超标现象。

1.2 空气中有害气体来源复杂，无法从根源杜绝

根据相关研究调查显示，我国地下空气环境中有害气体来源非常复杂，不仅含有人类的生活生产中排放的烟尘废气，也有因地下环境长期阴暗潮湿滋生的次生气体。尤其是地下停车场，因大量汽车尾气的排放，使二氧化硫、有机物、甲醛、氯化合物气体等严重聚积，长时间处于这样的环境下，会使人眼睛变得酸涩、流泪，呼吸道黏膜受损，严重威胁到人体健康。当前所能采用的机械通风和吸附等人工手段，仅仅是降低有害物体浓度，而不是彻底根除。目前，学术界对地下空气的研究也越来越广泛，并致力于寻求最科学有效的方法解决地下空气环境质量问题。

2 地下工程潮湿原因

2.1 相对湿度的差异

地下工程中的空气湿度主要是受外部环境影响，在空气湿度与温度相差较大时尤为明显，例如雨季时期，大气中空气的相对湿度较大，在与地下工程空气交换过程中，使地下空气相对湿度增加；而在炎热季节，冷热空气的交换，会使热空气迅速达到饱和状态，致使相对湿度增加。

2.2 建筑含湿量影响

地下建筑应用层中的含湿量明显高于地下空气中的含湿量，两者含湿量的差距导致地下空间内相对含湿量增加，工程湿负荷提高[2]。此种情况下，很容易产生建筑结露或凝结水现象。这也是造成地下工程建筑潮湿的一个影响因素。

2.3 建筑渗漏

地下工程并非是密不透风的，各建筑结构间必然会存在缝隙。若外层建筑长期雨淋或意外渗水，就会通过缝隙渗漏或水蒸汽蒸发到地下空间。使本通风不畅的地下空间在一定时间段内湿度明显升高，造成地下工程建筑潮湿现象。

3 地下工程通风采光系统改造设计

地下工程封闭性较强、空气质量差、相对湿度大的特点，决定了身处在其环境下人体舒适度不强，改善的途径应该是既要降低有害气体浓度，又要克服潮湿引起的霉变等次生危害，因此做好地下工程通风采光设计非常必要，做到既有效又经济实用。

3.1 采光设计

采光设计除了满足基本的照度要求外，还可以参照太阳光线对空气净化原理，将其融入到设计理念中去，通过光谱中的紫外线对微生物的杀灭作用来消除或降低潮湿引发的霉变等次生危害。

目前，除LED光源外的所有光源均可发出紫外线，光源中紫外线对微生物（细菌、病毒、芽孢等病原体）的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，可以达到消除潮湿等次生危害的目的。同时紫外线可以产生臭氧来分解各种有机物，消除臭味、异味、烟味、空气中的各种有毒气体。endprint

地下工程最常用的也就是人工照明采光。虽然与自然采光存在一定的差距，但随着人工照明技术不断进步，已经由传统的高耗低效向高效低耗方向转变，新产品新技术不断的推广应用，光源特性向接近自然光的方向发展，其经济性和实用性将会进一步提高。比如某新型微波等离子硫灯，光谱与太阳光谱近似度达90%，其产生的仿真太阳光线，可以模拟太阳光照效果，营造舒适的人居环境。

3.2 通风设计

众所周知，地上建筑多采用自然通风，自然通风就是利用空间中的风压和热压的作用促使空气产生流动，而流动的空气当遇到建筑的缝隙或打开的窗户时会渗入到另一个空间，进而推动另一个空间的空气再次流动[3]。地下工程通风设计虽然与地上建筑通风设计存在一定的差异性，利用自然通风时也很容易受地上建筑方位、建筑结构渗透性等因素的影响，但可根据地上建筑通风的设计原理，人为的对地下工程设计出经济适用、可操作性良好的通风系统。因此，应特别注意天井及排风管等通风设施的设计，必要时可以与地面建筑整体构造，加高加长天井及排风管有效长度和落差，充分利用“烟囱”效应进行自然通风。

3.3 重要意义

地下工程为人们的生活生产开拓新的活动场所，而地下工程的通风采光设计一直是建筑工程设计时面临的难点。通过与现代科学技术的结合，对地下工程通风采光系统不断的进行技术改进和优化，将会使地下工程空气质量得到很大的改善。尤其是对于人口密集的地下工程，通过改进和优化设计，不仅可以有效提高活动人员的舒适感，也能促进我国地下工程的发展，促进我国经济活动场所的扩大。例如，人口较为集中的地下商场，良好的通风采光系统和良好的空气质量是吸引顾客的前提，才可以有效提高地下商场的经济来源，提高经济效益。

4 地下工程除湿防潮系统改造设计

4.1 除湿露点原理设计

露点原理基于露点湿度，即在水汽压恒定的状态下，当温度下降至某一特定度数时，空气中的湿气产生的水汽压在该温度下形成饱和水汽压，再凝结出现凝结露水。当露点温度在气压稳定时，空气中水汽含量就是直接影响温度升降的主要因素[4]。例如，空气中水汽含量过高时，露点温度升高，反之亦然。对于地下工程建设防潮设计可以空气中的露点原则为依据，即通过冷却的方式将地下空气温度降至露点以下，被迫使地下空气中的水汽达到饱和或过饱和的状态。

4.2 除湿吸附原理设计

吸附原理主要是利用吸附效果较好的干燥剂将水汽从空中分离，来达到干燥空气的目的。目前，常用的吸附型干燥剂有物理吸附和化学吸附两类。其中物理吸附就是干燥剂中含有无氯化钙和活性硅胶等吸附介质，将空气中的水汽吸附后，干燥剂并不是引发任何化学反应。而化学吸附却与物理吸附完全相反，干燥剂在吸附完水汽后会出现部分化学反应，形成新的物质。例如生石灰水化后形成氢氧化钙等。

4.3 构建无缝防水防潮系统

目前，工程建设领域防潮措施最重要的一项技术就是构建无缝防水防潮系统。当今建筑市场防水防潮材料主要分为有缝防水和无缝防水两大类型，有缝防水主要以排为核心，无缝防水则以防为主。就实际施工而言，无缝防水不受施工外界环境和人文环境等影响，更具有易施工的特点。

关于渗漏水的治理，一般采取加强建筑排水设施和注浆止漏两种方式。首先，加强排水设施，重点在于建筑的“排”，施工时保障物质间的孔隙在合理范围内。即孔隙间距以20nm为界，间隙等于或大于此数值时易出现渗漏现象，也极易引起建筑墙体防水层被破坏，使建筑渗漏现象加重。其次，注浆止漏，是当建筑刚性或柔性的防水层丧失防水作用时，对于渗漏严重的建筑局部采取注浆方式恢复防水层的防水功能，进而恢复建筑防水系统。

4.4 系统优化方案

关于地下工程除湿防潮系统优化可以从以下几个方面入手：第一，优化除湿计算方案，针对吸收式固体除湿、热管除湿和冷冻除湿等特点，运用相应的送风系统，将吸入系统的湿空气进行蒸发，进而冷冻到露点湿度以下，达到防潮效果。第二，热管除湿机的应用，根据热管除湿机的降温、高温和升温等模式针对不同的地下工程工共场合调节不同的除湿模式。同时，配合除湿剂的应用，满足地下工程局部除湿工作，以及工程整体内除湿。市场上最常见的除湿剂一般都含有活性钙和硅胶等吸附介质，因此，在选用除湿剂时需特别注意其是否存在再生性，这样既可以做到循环使用，也可以保障除湿剂在地下建筑里持续不断的发挥除湿功能。第三，合理利用转轮除湿机，主要是利用转轮中的活性硅胶吸附空气中的湿气，并将干燥的空气转送到相应的空间内。同时再将饱和的水蒸汽进入到转轮再生区域，继续进行吸附除湿工作。转轮除湿机不间断的运转能保持地下空间空气的流通，同时转轮除湿机具有大面积的硅胶转轮，也大大提升了除湿机的吸附能力和除湿能力。

5 结语

综上所述，与地面建筑相比，地下工程通风防潮工作仍存在很大的改进空间，需消除的安全隐患类型也较多。因此，针对影响空气质量和造成潮湿的原因，积极探索新材料新方法在地下工程中的应用，不断进行改进和优化，在满足实用性和经济性的基础上，综合运用多种手段，实现地下工程通风除湿防潮的目的。

参考文献：

[1]朱東海，辛蓉，李亚奇，张海丁.地下工程用冷冻除湿机运行风量的模拟仿真研究[J].建筑热能通风空调，2017，36（03）：17-20.

[2]黄观阳，吴军.地下建筑自然采光通风设计探究[J].住宅与房地产，2017（27）：74.

[3]贾佳，白兰.新建地下汽车库如何除湿[J].建设科技，2016（18）：104-105.

[4]续昊，狄育慧，王智鹏，赵阳，沈亚兰.西安市地下建筑夏季除湿方式分析[J].低温建筑技术，2016，38（01）：22-25.endprint