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(kuò)張,大量房建地位于海邊,而房地產(chǎn)開(kāi)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(rùn)、雨量較多、溫度適中,但是地下室較為封閉,空氣流動(dòng)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(guò)程中,需要對(duì)各影響條件進(jìn)行全面分析,制定設(shè)計(jì)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(guò)程滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性的要求,提高建筑的整體性能。
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(chē)庫(kù)、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(duì)管道的走向產(chǎn)生一定的影響,同時(shí),還需要確保汽車(chē)庫(kù)等的凈高度滿足要求。所以,須對(duì)通風(fēng)機(jī)防排煙系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證其經(jīng)濟(jì)性和可靠性,進(jìn)而確保地下室各個(gè)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(chē)庫(kù)、配電室、變電室以及水泵房在平時(shí)運(yùn)行的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的余熱、余濕以及有害物質(zhì),僅通過(guò)自然通風(fēng)清除較為困難,所以采取合理的機(jī)械通風(fēng)措施十分必要,滿足衛(wèi)生需求。
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(chē)庫(kù)。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(lèi)型為人防地下室,還具有濾毒室、密閉通道、活門(mén)室、擴(kuò)散室以及消毒通道等。所以在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要將平時(shí)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。
對(duì)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(huì)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(jì),滿足平時(shí)排風(fēng)以及火災(zāi)排煙要求十分重要。
通過(guò)通風(fēng)設(shè)計(jì)能夠?qū)ε棚L(fēng)管和排風(fēng)口進(jìn)行合理設(shè)計(jì),日常當(dāng)作排風(fēng)使用,火災(zāi)時(shí)可以作為排煙風(fēng)管和排煙口,地下一層通過(guò)車(chē)道自然進(jìn)風(fēng),其他層平時(shí)為送風(fēng)系統(tǒng),火災(zāi)時(shí)可以作為補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)排風(fēng)口的位置應(yīng)高于附樓層面,旨在減少排風(fēng)對(duì)地面環(huán)境的影響。
如果使用離心風(fēng)機(jī)需要確保其符合排風(fēng)排煙的要求。如果離心風(fēng)機(jī)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(jī)房。高溫軸流風(fēng)機(jī)屬于消防風(fēng)機(jī)的一種,同時(shí)也可以滿足工作要求,并且體積較小,可實(shí)現(xiàn)吊裝,在機(jī)房面積較小時(shí)可以使用高溫軸流風(fēng)機(jī)。在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,通常使用高溫軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙??偟膩?lái)說(shuō),進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)是十分必要的,有助于提高建筑的舒適性和穩(wěn)定性。
隨著建筑用量的持續(xù)增加,越來(lái)越多的建筑都開(kāi)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(yùn)行對(duì)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(chē)提供便利,或者為了遵守一些地標(biāo)建筑的限高規(guī)定,開(kāi)始廣泛地建設(shè)地下室,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下室空間的充分開(kāi)發(fā),但是這些地下室的通風(fēng)問(wèn)題始終沒(méi)有得到重視。
平潭地區(qū)氣候溫?zé)釢駶?rùn),東臨中國(guó)臺(tái)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(guò)程中,首先需要解決采光和通風(fēng)的問(wèn)題,如果通風(fēng)條件不良會(huì)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(diǎn)以下的狀態(tài)時(shí),水蒸氣會(huì)在光滑的墻壁和地面產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在溫度較高時(shí),空氣中有相對(duì)較高的飽和含水量,而此時(shí)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(huì)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(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障,長(zhǎng)期以往,腐蝕勢(shì)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(yùn)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(gè)方面。1)通風(fēng)方式的設(shè)計(jì)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(huì)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(wèn)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(qiáng)化地下空間的通風(fēng)換氣及除濕,會(huì)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(shí),需要考慮通風(fēng)區(qū)域,包括送風(fēng)口及對(duì)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(huì)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(kāi)關(guān)跳閘,供電故障,通風(fēng)設(shè)備無(wú)法啟動(dòng)。除此之外,根據(jù)我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范相關(guān)說(shuō)明,如果地下室出現(xiàn)火災(zāi)會(huì)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(huì)給人體健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。并且煙霧擴(kuò)散的能見(jiàn)度低下,不利于人們快速離開(kāi),所以對(duì)其進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)具有重要的意義。
沿海地區(qū)因?yàn)槠錃夂蛟颍諝庵械乃趾扛?,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(huì)對(duì)人身體健康帶來(lái)不良影響。
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(duì)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(rùn)的現(xiàn)象。通過(guò)降低濕度,減少因環(huán)境潮濕出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題??梢赃x擇合適的位置設(shè)置天窗來(lái)加強(qiáng)空氣的流動(dòng),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(shí),還可以應(yīng)用一些除濕劑,來(lái)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(wèn)題,就是干燥劑能夠吸收空氣中的水分來(lái)防潮防結(jié)露,但是其使用壽命有限,需要定時(shí)進(jìn)行更換,如果只是為了通風(fēng),可能會(huì)帶來(lái)更多的水分,加劇了結(jié)露現(xiàn)象,并且生石灰可能會(huì)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(guò)強(qiáng)化通風(fēng)以及增加地表的溫度來(lái)解決結(jié)露問(wèn)題,隨著通風(fēng)強(qiáng)化,地表溫度上升后大于露點(diǎn)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(jì)方案,如圖1所示。
從應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,該種類(lèi)型的通風(fēng)窗采用的是無(wú)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(duì)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(duì)于LOE玻璃更具有節(jié)能效果。圖1采用的是外開(kāi)啟設(shè)計(jì)模式,通風(fēng)面積增大,窗體可采用簡(jiǎn)潔而又時(shí)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(lái)臨時(shí),可一自動(dòng)關(guān)閉。此外,還可以通過(guò)一些措施來(lái)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(lái)降低地下室的內(nèi)外溫差,通過(guò)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(rùn),對(duì)于沿海地區(qū)住戶,還可以用空調(diào)機(jī)及除濕機(jī)等來(lái)對(duì)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
4.2.1 新風(fēng)系統(tǒng)
新風(fēng)系統(tǒng)是在密閉的地下室內(nèi)通過(guò)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(jī)械為高壓頭、大流量、小功率的直流高速無(wú)刷電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī),形成機(jī)械強(qiáng)力向室外送風(fēng),另一側(cè)設(shè)置排風(fēng)新風(fēng)機(jī)向外強(qiáng)迫形成分流動(dòng)場(chǎng),在送風(fēng)的同時(shí),能夠有效地促進(jìn)空氣的過(guò)濾、殺毒以及滅菌等,排風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)主機(jī)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(gè)排風(fēng)口以及多個(gè)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(jī)組成包括外殼、套管以及風(fēng)機(jī)裝置等,風(fēng)機(jī)裝置包括電動(dòng)機(jī)及與之相連的電路板,能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)風(fēng)渦輪語(yǔ)電動(dòng)機(jī)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(guò)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行補(bǔ)給,形成良好的連續(xù)微循環(huán)狀態(tài),滿足人對(duì)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(diǎn)體現(xiàn)在很多方面,首先,獨(dú)立排風(fēng)管的形式節(jié)省了豎井風(fēng)道的占地空間,不會(huì)使戶間產(chǎn)生影響,同時(shí)頂部未設(shè)置排風(fēng)機(jī),應(yīng)用豎向的排風(fēng)道形式,可能會(huì)發(fā)生回流及泄流情況,頂部設(shè)置排風(fēng)機(jī),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(guò)濾網(wǎng),可以快速去除各種微粒污染,包括PM2.5、病毒、粉塵、過(guò)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(dú)特的氣流通道設(shè)計(jì),氣流通過(guò)性好、風(fēng)阻小、使用壽命長(zhǎng)。以新鮮的室外空氣置換污濁的室內(nèi)空氣,用戶不用開(kāi)窗也能享受大自然的氣息。
4.2.2 誘導(dǎo)射流風(fēng)機(jī)
在現(xiàn)有的自然及機(jī)械通風(fēng)運(yùn)行模式下,通過(guò)在地下室的各處設(shè)置射流風(fēng)機(jī),形成氣流通路,在地下室各處表面對(duì)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(shí)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(guò)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??諝饽桓魯嗉夹g(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(guò)處理后,空氣幕后吹出的露點(diǎn)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(duì)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(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)
強(qiáng)力風(fēng)機(jī)是通過(guò)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(guò)風(fēng)速調(diào)節(jié)開(kāi)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(guò)機(jī)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(jì)性更高。
值得一提的是,沿海地區(qū)的建筑形體會(huì)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(duì)本地建筑產(chǎn)生的影響相對(duì)較大,特別是在選擇建筑體型時(shí),相對(duì)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(duì)較小,而長(zhǎng)方形的建筑正面迎風(fēng)相對(duì)較大。對(duì)于沿海地區(qū)的大樓建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),在設(shè)計(jì)過(guò)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(dòng),將建筑底部的風(fēng)速問(wèn)題解決,同時(shí)還包括建筑周?chē)渌ㄖ娘L(fēng)環(huán)境。
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(chē)場(chǎng),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(shí)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(chē)場(chǎng)排風(fēng)量的50%計(jì)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(jī),風(fēng)量為20 000 m3/h,地下室的工藝設(shè)備間風(fēng)量計(jì)算,地下室的工藝設(shè)備間分為配電室、水泵、空調(diào)機(jī)房及走道等部分,其中最大面積的空調(diào)機(jī)房為220 m2,根據(jù)最大的防風(fēng)分區(qū)平均>120 m3計(jì)算,其排風(fēng)量應(yīng)該為28 0003m/h,選擇離心風(fēng)機(jī)的形式為消防低噪聲柜式離心風(fēng)機(jī),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(jī),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(jì)原則,其地下室的排風(fēng)機(jī)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(guò)綜合考量各項(xiàng)因素以及具體的規(guī)范要求,地下停車(chē)場(chǎng)的風(fēng)口設(shè)置應(yīng)該分為上下2個(gè)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)。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市建設(shè)建筑規(guī)模逐漸擴(kuò)大,沿海城市地區(qū)建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大,由于其獨(dú)特的地理環(huán)境及氣候環(huán)境,在施工過(guò)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(jì)性及居住適宜性的要求,需要綜合多種因素進(jìn)行設(shè)計(jì),地下室的通風(fēng)問(wèn)題是其中需要考慮的重點(diǎn)之一,該文通過(guò)分析地下室通風(fēng)存在的問(wèn)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(shí)用性提供參考。