沿海城市地下室通风存在的问题与解决方案

王 武

（平潭鼎新房地产发展有限公司，福建 福州 350400）

随着滨海城市的扩张，大量房建地位于海边，而房地产开发企业为了优化整体空间利用状况，将备用房设置在地下室[1]。沿海地区空气湿润、雨量较多、温度适中，但是地下室较为封闭，空气流动状况不好，内外温差较大，较为潮湿，在沿海城市建筑建设的过程中，需要对各影响条件进行全面分析，制定设计方案，应用创新技术，做好沿海地区地下室的防水、通风处理，保证使用过程满足安全性、经济性的要求，提高建筑的整体性能。

1 沿海城市地下室特点及通风设计要求

目前，沿海地区建筑地下室的功能区丰富，主要组成部分为汽车库、变电室、配电室及水泵房等，建筑应用面积较大，如果发生火灾，与地上相比，疏散扑救工作存在一定的难度，并且地下室水电通风等管线繁多，分布十分复杂，在楼座上下的区域结构还存在较多的异形柱，对管道的走向产生一定的影响，同时，还需要确保汽车库等的净高度满足要求。所以，须对通风机防排烟系统进行合理设计，保证其经济性和可靠性，进而确保地下室各个功能区能够满足使用要求和疏散要求。

在通常情况下，地下汽车库、配电室、变电室以及水泵房在平时运行的过程中都会产生大量的余热、余湿以及有害物质，仅通过自然通风清除较为困难，所以采取合理的机械通风措施十分必要，满足卫生需求。

2 地下室通风设计必要性及原则

沿海城市建筑地下室面积较大，面积少则一层，多则数层，并且大部分均为地下车库。除此之外，还包括设备用房，例如高压配电室、低压配电室、消防控制室、水池以及泵房，如果地下室类型为人防地下室，还具有滤毒室、密闭通道、活门室、扩散室以及消毒通道等。所以在进行工程设计的过程中，需要将平时通风管道作为主要排烟管道，有效减少地下室通风上部空间占用量及风管的用量。

2.1 系统的划分

对系统排烟分区划分需要根据防火分区分析，不仅要将地下室通风系统作为排烟系统，而且不会发生排烟风管跨越分区的情况，所以进行合理的通风设计，满足平时排风以及火灾排烟要求十分重要。

2.1 排风管及排风口的设计

通过通风设计能够对排风管和排风口进行合理设计，日常当作排风使用，火灾时可以作为排烟风管和排烟口，地下一层通过车道自然进风，其他层平时为送风系统，火灾时可以作为补风系统。同时排风口的位置应高于附楼层面，旨在减少排风对地面环境的影响。

2.3 合理选择排烟排风设备

如果使用离心风机需要确保其符合排风排烟的要求。如果离心风机的风量较大，应该将其安装在地面，该设备占地面积大，需要一定面积的机房。高温轴流风机属于消防风机的一种，同时也可以满足工作要求，并且体积较小，可实现吊装，在机房面积较小时可以使用高温轴流风机。在进行通风设计过程中，通常使用高温轴流风机进行排烟。总的来说，进行通风设计是十分必要的，有助于提高建筑的舒适性和稳定性。

3 沿海城市地下室通风存在的问题

随着建筑用量的持续增加，越来越多的建筑都开始建设地下室空间，其主要目的是最大程度地利用地表空间，将一些建筑的外部设备都应用于地下，防止地面运行对环境造成的不良影响。多数建筑建设地下室的主要原因在于为居民停车提供便利，或者为了遵守一些地标建筑的限高规定，开始广泛地建设地下室，实现对地下室空间的充分开发，但是这些地下室的通风问题始终没有得到重视。

平潭地区气候温热湿润，东临中国台湾海峡，西隔海坛海峡，平均气温19.6 ℃，雨热同季。在进行地下室的装修过程中，首先需要解决采光和通风的问题，如果通风条件不良会影响地下室的使用。福建平潭地区空气湿度较大，地下室通风不良可能导致内部空气温度高于墙壁和地面表面的温度，而墙壁和地面的温度在露点以下的状态时，水蒸气会在光滑的墙壁和地面产生结露现象。在温度较高时，空气中有相对较高的饱和含水量，而此时空气中，饱和含水量高于温度较低状态下的饱和含水量，所以在室外的气体向室内涌入后，会产生结露现象。随着工业的发展，许多大型的设施被建设在地下空间，沿海地区地下室的结露可能会导致设备故障，长期以往，腐蚀势必影响设备的使用寿命。特别是地下室中通风设备、排污设备以及供水设备的控制箱元器件出现结露现象，给设备运行和住户出行造成安全隐患[2]。

出现地下室通风不良导致结露现象产生的原因体现在3个方面。1）通风方式的设计不合理，通常地下室的通风应该设置均匀的排放管道及通风口，如果未能做好通风口及火灾的排烟口设置，会导致地下室的空间送风效果不佳，导致通风状况受到影响。地下室的结露问题影响了其空间使用效果及整体的舒适性，如果未选择合适的通风系统强化地下空间的通风换气及除湿，会导致地下室空气状态不佳，影响人的生存环境质量及身体健康[1]。2）地下室排风系统设置不合理，在选择地下室的排风系统时，需要考虑通风区域，包括送风口及对应的排风口，根据具体的使用情况调整通风系统的风量，如果未能选择与地下室面积相适应的排风系统，会影响整体透气效果。3）通风设备控制箱的密封性不足，控制箱内部元器件（例如接触器、热继电器）出现结露现象，导致空气开关跳闸，供电故障，通风设备无法启动。除此之外，根据我国高层建筑设计防火规范相关说明，如果地下室出现火灾会增加灭火难度，并且烟雾十分容易进入地下室，进而导致空气的流通不畅，有限的氧气很容易被消耗，不完全燃烧产生的有毒气体会给人体健康带来严重的威胁。并且烟雾扩散的能见度低下，不利于人们快速离开，所以对其进行通风设计具有重要的意义。

4 沿海城市地下室通风问题解决路径

沿海地区因为其气候原因，空气中的水分含量更高，地下室如果不能做好通风处理，产生结露现象的可能性更大，并且空气流通性不良导致污染气流出现，会对人身体健康带来不良影响。

4.1 维持地下室适宜环境状态

为了做好地下室的防潮工作，应该选择具有防潮效果的材料对地下室进行装修，例如墙壁使用具有防潮作用的涂料、玻化砖，地面面层使用金刚砂耐磨地坪，降低墙面及地面的湿润的现象。通过降低湿度，减少因环境潮湿出现的腐蚀问题。可以选择合适的位置设置天窗来加强空气的流动，从而有效降低空气中的水分含量，这样可以有效改善通风效果[3]。同时，还可以应用一些除湿剂，来吸收空气及墙面上的水分，如生石灰及活性炭等物质，其作用较为显著，但是也存在一些问题，就是干燥剂能够吸收空气中的水分来防潮防结露，但是其使用寿命有限，需要定时进行更换，如果只是为了通风，可能会带来更多的水分，加剧了结露现象，并且生石灰可能会导致地下室的空气环境状况不佳，需要谨慎使用。结露情况与地表的温度有密切相关性，通常通风状况越好，地表温度越高，则结露的可能性越低，在通风不良以及地下室温度较低的位置，结露较为严重，因此可以通过强化通风以及增加地表的温度来解决结露问题，随着通风强化，地表温度上升后大于露点的温度，可以有效防止地下室的结露。为了能够适应沿海地区的情况，可以采用以下设计方案，如图1所示。

从应用实践来看，该种类型的通风窗采用的是无线智能控制方式，可程序化操控Control Pad触摸式智能控制终端，其操作可视化相对于普通玻璃具有很好的节能效果，一般可以达到60%以上，相对于LOE玻璃更具有节能效果。图1采用的是外开启设计模式，通风面积增大，窗体可采用简洁而又时尚的外观形式，不仅可以防紫外线，而且内部设置雨水感应器。雨季来临时，可一自动关闭。此外，还可以通过一些措施来提高墙面的温度，例如可以做好地下室的顶板、外墙的保温及涂抹内墙涂料来降低地下室的内外温差，通过安装地暖以及电器除湿设备能够保证整体地下室的通风效果，保证内部的温度适宜，使地下室干燥不湿润，对于沿海地区住户，还可以用空调机及除湿机等来对地下室进行除湿[2]。

图1 威卢克斯美式地下室通风窗示意图

4.2 合理选择排风系统

4.2.1 新风系统

新风系统是在密闭的地下室内通过专用的设备进行新风的输送，然后应用专用设备向室外排放，形成良好的流通状态，主要的机械为高压头、大流量、小功率的直流高速无刷电机带动风机，形成机械强力向室外送风，另一侧设置排风新风机向外强迫形成分流动场，在送风的同时，能够有效地促进空气的过滤、杀毒以及灭菌等，排风系统经过主机与新风的热回收交换，将大部分的新风送到室内，保证地下室的整体空间洁净。新风微循环系统通常包括至少一个排风口以及多个进风口，其中进风口包括本体后端的进风口以及本体前端的出风部位，排风机组成包括外壳、套管以及风机装置等，风机装置包括电动机及与之相连的电路板，能够通过旋转的导风涡轮语电动机同轴连接，将其安装在地下室中，持续排出室内的空气，从而从而使室内产生负压，室外的新风通过进风口进行补给，形成良好的连续微循环状态，满足人对氧气的需要，保证整体室内温度适宜，如图2所示。

图2 沿海城市地下室除湿新风系统示意图

新风系统的优点体现在很多方面，首先，独立排风管的形式节省了竖井风道的占地空间，不会使户间产生影响，同时顶部未设置排风机，应用竖向的排风道形式，可能会发生回流及泄流情况，顶部设置排风机，采用公用的排风道形式，有助于优化资源配置[3]。沿海城市地下室的新风系统，可以采用HEPA过滤网，可以快速去除各种微粒污染，包括PM2.5、病毒、粉尘、过敏原及空气中的悬浮粒子。拥有高效的全热交换芯体，回收空气中冷热能量，热交换率高达84%，纸质材质，导热性能好，能量回收效率高。独特的气流通道设计，气流通过性好、风阻小、使用寿命长。以新鲜的室外空气置换污浊的室内空气，用户不用开窗也能享受大自然的气息。

4.2.2 诱导射流风机

在现有的自然及机械通风运行模式下，通过在地下室的各处设置射流风机，形成气流通路，在地下室各处表面对流换热，使射流气流及表面形成良性循环，提高整体表面的温度，有效实现了表面防结露处理。

4.2.3 空气幕隔断法

为了避免室外的高温高湿的气体向室内深入，通过设置空气幕，形成限制空气深入结露的区域，将设备安装在进出口的上方，形成系统的回风管道形式，将地面回风抽回空气幕。空气幕隔断技术理想效率在 60 %以上，可以显著防止结露现象，附加冷却去湿的表冷器空气幕隔断技术，经过处理后，空气幕后吹出的露点温度大致降低 5 ℃， 含湿量大致降低 5 g/kg，能够形成良好的通风效果。低温空气幕，是在空气幕的内部设置表面冷却设备，对渗入的空气进行降温除湿，减少进入的空气与内部表面接触而导致的结露现象。

4.2.4 机械通风系统

强力风机是通过利用大鼓风涡轮设备将表面严重结露的位置通过风速调节开关维持合理风量后进行表面结露水分的挥发处理，通过机械通风系统，将饱和的湿空气向室外排出。相较于单纯应用空气幕隔断或除湿设备进行通风防止结露，应用综合的技术方法能够获得更好的效果，并且经济性更高。

值得一提的是，沿海地区的建筑形体会影响建筑室外风环境，尤其是沿海地区的风环境对本地建筑产生的影响相对较大，特别是在选择建筑体型时，相对较高的建筑作用更为明显。形状不同的风环境具有差别，例如圆柱形建筑环境风相对较小，而长方形的建筑正面迎风相对较大。对于沿海地区的大楼建筑结构来说，在设计过程中建议加入大洞引导风道，在风道的下面设置内庭院式的中庭结构，使其和风道之间连接，气流能够通畅的流动，将建筑底部的风速问题解决，同时还包括建筑周围其他建筑的风环境。

5 实际案例分析

平潭地区某工程地下室建筑面积共2 000 m2，地下室的一侧为工艺设备间，另一侧为停车场，其通风系统送风方式为上行风管送风，排风则上部下部同时完成，上部排风量为1/3，下部排风量为2/3。送风口应用散流器进行下送，上部为单层百叶风口以及常闭排风口。其中地下室的工艺设备间按照相关要求设置排风系统，在配电室中设置一套通风系统。

按照大于地下停车场排风量的50%计算，其通风量＞15 000 m3/h。选用变风量型消防低噪声式离心风机，风量为20 000 m3/h，地下室的工艺设备间风量计算，地下室的工艺设备间分为配电室、水泵、空调机房及走道等部分，其中最大面积的空调机房为220 m2，根据最大的防风分区平均＞120 m3计算，其排风量应该为28 0003m/h，选择离心风机的形式为消防低噪声柜式离心风机，风量为32 0003m/h，根据地下室工艺设备侧排烟风量50%的规格，其通风量应该＞16 000 m3/h，应该选择变风量型的消防低噪声形式的声柜式的离心风机，配电室的降温及通风需要选择风变风量空调器，根据通风量的设计原则，其地下室的排风机风量换气次数应该＞6次/h，并且送风量＞排风量的50%，通过综合考量各项因素以及具体的规范要求，地下停车场的风口设置应该分为上下2个部分，上部分负责1/2～ 1/3排风量，下部分负责1/2～2/3的排风量，将排风口设置在顶棚或靠近顶棚的附近位置，还可以在上排风管道上设置排风口，保证在特殊情况下能够有效排风。

6 结语

随着经济的发展，城市建设建筑规模逐渐扩大，沿海城市地区建设规模扩大，由于其独特的地理环境及气候环境，在施工过程中面临的因素更为复杂，因此为了使建筑整体满足住户经济性及居住适宜性的要求，需要综合多种因素进行设计，地下室的通风问题是其中需要考虑的重点之一，该文通过分析地下室通风存在的问题，提供相关优化措施，为提升沿海地区建筑的舒适性、实用性提供参考。