夏季高温高湿天气潮湿结露现象就是地下车库环境中常见的一个问题,特别在我国南方梅雨季节,地下车库潮湿结露更是尤为严重,不仅对于车库建筑结构的使用性能与安全存在着巨大的威胁,而且长期的受潮还会影响到车库内部的美观,同时也对车库内空气品质造成影响。
由于缺乏具体规范的约束,防潮防结露在设计环节易被忽视。当项目建成进入竣工验收和交付使用期,若出现该问题,一般难以解决,将给建设单位和运营管理部门带来一定的安全管理风险和经济损失。
通过对上海市自由贸易试验区临港新片区主城区内一新建地下车库结露现象的分析得出,从整体平面位置上看,与远离车库出入口和车库天井开口的区域相比,靠近区域的结露现象较轻(见图 1),而靠近地下室外墙的区域比其他区域的结露现象重。
从局部特定区域范围看,墙面结露现象比地面和顶面严重,顶面金属管道表面比非金属管道表面或保温管道表面的结露现象严重(见图 2)。
地下车库潮湿结露的根本原因在于地下室含水量过大,该部分水的来源有 2 种:
(1)由地下室地面和墙面防水功能缺陷导致的土壤水分渗透进地下室;
地下室的防水主要依靠防水卷材、涂料以及混凝土自身的防水性能,当防水材料或涂料施工不到位,且混凝土结构密实度不够或有施工裂缝时,地下水(或建筑地上部分产生的水)会渗透进地下室,或通过蒸汽渗透的方式增加空气湿度。空气湿度增加,导致结露风险和严重程度相应加大。
(2)地下室空气中含湿量较大。
当空气的露点温度高于其接触表面的温度时,空气中的水分会析出,在接触表面上形成结露现象(见图 3)。
东部沿海地区大部分属于夏热冬冷地区,上海地区夏季通风温度32℃,夏季室外相对湿度83%,露点温度25.1℃。
(小编:事实上沿海城市常常会遇到露点更低的天气,有群友反馈冷却水管都会结露,在过度季节的时候冷却水温一般在20度左右,由此可见相对湿度之高。由此引申出一个问题,冷却水管是否要保温,沿海城市可能需要设计通过计算来确定。)
一层地下室的埋深一般约为 5 m,相关资料显示[3],上海地区埋深 0~10 m 之间的土壤温度 tr为 13.3~17.6 ℃。
地下室围护结构温度 tq 略高于土壤温度 tr,要比空气露点温度 td 低,即 tq<td,因此容易发生结露现象。
离车库出入口较近的区域或与外界空气交换较为频繁的区域,由于空气的对流换热,这部分区域的结构表面温度与室外空气的干球温度相接近,高于露点温度,因此结露问题较轻。
相反,在车库深处、死角或者转角区域,由于与外部空气换热较少,结构表面温度较低,容易出现结露现象。
在车库自然通风或机械通风条件下,秋冬季节由于地下车库温度高于室外空气温度,通风可将地下室多余的湿气排出,有利于缓解结露。
然而对于高温高湿的夏季,地下车库温度低于室外空气温度, 频繁通风反而会将含湿量较大的空气带入车库,在围护结构温度较低区域加剧结露问题的产生。
通过对比上海市自由贸易试验区临港主城区各地下车库的结露情况发现,相比较已经投入使用一段时间的地下车库,新建地下车库的结露现象往往更为严重。
这是由于已投入使用的地下车库因相关设备用房散发的热量、汽车尾气排放的热量以及人员进出散发的热量,使地下室的温度普遍偏高,而空气含湿量不变,因此其相对湿度偏低,导致露点温度降低,结露问题也就较轻。
通过设计方案可在源头上有效控制结露问题的产生,设计手段按专业分类可分为土建和设备安装两大类。
其中土建设计手段包括:
合理设置车库平面布局和出入口位置,减少车库的转角和死角以及进深较深的区域范围(试验数据见表 1);
结合自行车停车区域指标设置架空层或夹层,可有效降低地下车库顶棚结露;
对地下车库采用保温材料[4],提高外墙内表面与土壤之间的热阻,从而提高外墙内表面温度,缓解结露现象。
设备安装设计手段包括:
在高档或者具有商业功能的地下车库配备空调设施,使得地下车库的温度高于空气的露点温度,避免产生结露;
在地下车库出入口位置设置空气幕,可在梅雨季节及高温高湿天气减少室外空气进入地下室的量,从而降低结露现象的发生概率。
根据结露形成的原理,选择合理的时间开启通风系统。在春秋季,室外温度低于地下车库温度,不易形成结露,可开启通风系统,将夏季积累的湿气排出。
而在高温高湿的夏季,不建议开启通风系统,以防结露现象变严重,应结合其他防结露措施一起使用,才能有效减少结露现象。
地下车库运营单位可通过其他管理措施或商业手段,提高人们对车库的使用频率。
如上所述,若车库的使用频率提高,一方面地下车库的温度会显著上升,另一方面多余的水分也会被人员或车辆带走,从而降低产生结露的机率(影响情况见表 2)。
在地下车库结露现象比较严重的部位考虑布置可移动且除湿能力较大的除湿装置,并根据处理需要改变其位置(试验数据见表 3)。
另外可以通过在固定位置放置除湿剂的形式进行吸湿处理,并定期更换。
在电气设备附近可放置适量除湿设备或除湿剂,以便其在正常环境下运转。
为避免地面产生积水,消除安全隐患,可通过地面找坡设置集水沟,并将这些集水沟沿墙布置[5],消除地面和墙面产生的结露并有效排至集水井。
对于吊顶和管道表面的结露,可通过找坡的形式将结露向两边扩散至墙面并通过墙面疏导至集水沟。
(1)地下车库远离出入口和敞开区域的位置结露现象相对较严重,这是由于围护结构更靠近周边土壤,温度较低,当低于空气露点温度时,即形成结露现象。
(2)造成结露现象的原因有很多,包括防水、气候、通风换热以及具体使用情况等,会对工程的质量和经济造成一定威胁,可在设计方案阶段预先处理,或可通过合理通风、使用防结露涂料、提高使用频率、采用除湿装置等措施缓解。当已经产生结露现象时,可利用有效疏导措施降低危害。
本文节选自:陈石.东部沿海地区地下车库结露研究[J].城市道桥与防洪,2024(05):298-301+30.DOI:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2024.05.069.
参考文献:[1]李玉屏《. 地下防水工程质量验收规范》(GB 50208—2011)内容浅析[C]// 全国第十五届防水材料技术交流大会论文集.长沙:中国硅酸盐学会房建材料分会防水材料专业委员会.2013:169- 170,252.
[2] GB 50736—2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].
[3] 百度文库. 上海地区气候特征及地质条件 [EB/OL].[2023- 08- 07].
[4] 陈银春.地下车库潮湿结露现象及防治措施浅析[J].住宅科技,2014,34(4):52- 53.
[5] 张慧旭.地下室结露现象分析及解决方案研究[J].建筑节能,2010,38(2):17- 18,28.
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