張曉莉 孟凡兵
中國航空規劃設計研究總院有限公司
無論是南方地區還是北方地區,在夏季或梅雨等潮濕時段,地下車庫常常出現潮濕問題,尤其是僅有地下一層的地下車庫,潮濕現象尤為明顯。地下車庫潮濕會帶來很大危害,比如由于地面潮濕,車輛行駛時地面打滑發生碰撞事故,尤其是車庫出入口彎道處,更容易發生碰撞。因為其地面濕滑造成車輛碰撞損失,而引起業主投訴和索賠的事件時有發生。地下車庫潮濕不僅僅帶來地面濕滑問題,還有諸多危害,本文以某住宅區地下車庫為例進行分析探討。
本案例地下車庫位于河北三河燕郊,自投入使用后連續兩年夏季均出現的地下庫潮濕問題,由于地下車庫地面濕滑,嚴重時積水,造成多起汽車碰撞事故,引發用戶投訴和索賠,物業管理人管高度重視,經現場核查,排除了地下水滲漏和管道漏水問題,并且發現地下車庫潮濕的危害和影響遠不止車輛行駛安全隱患,地下車庫潮濕結露問題亟待解決。
該住宅區地下總建筑面積約:17 萬m2,其中地下一層面積約12 萬m2,地下二層面積約5 萬m2,局部有地下三層。地下空間主要功能為汽車庫。地上為住宅塔樓,除樓座外,地面均有浮土,浮土厚度約1.8 m 左右,地面局部凸起部分浮土厚度可達2~3 m。地下一層分為南、北兩個大區,每個區有多個汽車坡道出入口。北區只有地下一層,沒有地下二層,南區有地下一層、地下二層,局部有地下三層。本案例地下一層潮濕結露嚴重,因此以地下一層為分析對象。地下一層輪廓圖如圖1 所示。

圖1 地下一層輪廓圖
地下車庫劃分若干防火分區,每個防火分區設置機械排風和機械排煙系統。并設用相應的補風系統。普通車庫機械通風量按6 次/h 設置[1],機械車庫排風量按400 m3/h 輛計算。采用誘導式通風系統。車庫每個防火分區的排風機基本為兩臺并聯設置。通風系統滿足規范要求。
現場發現由于地下車庫潮濕,導致部分通風設備和電氣設備損壞。
地下車庫在2017 年和2018 年夏季,進入“伏天”室外空氣悶熱潮濕和連續降雨的情況下,地下車庫內墻壁及各種管線出現結露、地面濕滑,嚴重時出現大量起霧,地面局部積水現象,還造成環氧地坪起皮、損壞,墻面涂層鼓皮或脫落。如圖2、3 所示為2018 年夏季的現場照圖記錄。

圖2 環氧地面結露

圖3 環氧地面起鼓損壞
通風、電氣設備表面結露嚴重,造成腐蝕、加速老化,部分消防設備無法正常運行等問題。具體如圖4、5所示。

圖4 通風設備結露

圖5 配電設備結露
各類管道、電纜橋架、支吊架表面結露嚴重,并形成水滴向下低落。對管道、閥部件等帶來腐蝕、加速老化的隱患。如圖6、7 所示。

圖6 水管表面結露

圖7 風管表面結露
地下車庫的整體結露狀況是:
1)北區比南區結露嚴重,南區有地下二層,北區僅有地下一層,地下一層比地下二層潮濕嚴重,地下二層只是空氣相對潮濕,基本無結露現象。
2)地下一層區域中,凡是與土壤接觸的地面、墻壁、頂板結露較為嚴重,頂板上土壤較厚處比土層較薄處結露嚴重。
3)車道出入口附近區域結露較為嚴重,嚴重時會有積水。車道出入口設有防火門,平時處于開啟狀態。
4)室外空氣濕度較大時,結露嚴重。開啟機械通風系統,對結露現象沒有緩解,有些時段甚至會加大結露。
為分析室外空氣環境對地下車庫結露的影響,在2018 年6、7 月份結露嚴重的時段,進行了一個月的空氣參數和結露狀況的記錄,每天9:00、11:00、17:00 三次進行記錄,截取7 月4 日~7 月14 日10 天的記錄數據見表1。數據是由物業人員測得,測量工具并非專業工具,數據可能存在一定誤差。根據物業運行人員反映,因停放車輛不足50%,地下車庫內通風機每天上班時段定時開啟50%的風機。無論是通風機開啟還是關閉機,潮濕現象一直存在。通過表中記錄可以看出,地下車庫潮濕嚴重時,嚴重時車庫內會起霧,根據記錄人員反映,車庫不存在雨水倒灌和墻體滲水、地面反水問題。

表1 室外空氣和地下車庫空氣參數記錄表
地下車庫潮濕結露會給用戶、車輛、建筑本體、建筑設備等帶來許多危害,存在安全隱患,嚴重時造成事故,歸納如下:
1)對于用戶和來訪人員的車輛進入地下車庫,地面濕滑容易造成車輛剮蹭和碰撞,尤其是車庫進出口處,往往存在坡道、轉彎,更易發生事故,造成損失引來用戶的投訴,存在安全隱患。
2)車輛長期停在潮濕的環境,發動機、底盤、線路等受潮生銹,加速腐蝕,產生故障,亦會招來用戶投訴。
3)長時間停放在地下車庫,車內比較容易受潮、霉變,影響車內人員的健康。
4)地下車庫的潮濕環境會造成其四壁涂層脫落、發霉,影響環境,增加維護費用,縮短鋼筋混凝土結構壽命。
5)地下車庫內的所有建筑設備、管線、防火閥等,在潮濕環境下容易銹蝕、老化、故障,車庫排煙風機和消防水泵往往位于地下車庫設備間,一旦消防設備由于潮濕受損不能正常啟動,不僅會帶來經濟損失,而且會帶來消防安全隱患。
6)潮濕環境下的電氣元件易老化、短路,容易造成故障。
地下車庫潮濕直接影響整個項目的質量,并會引起業主的不滿,加重開發商或物業與業主之間的矛盾。有許多地下車庫夏季潮濕成為地下車庫的頑疾。
地下車庫潮濕結露除受季節性室外空氣條件影響外,尚有多種因素影響,本案例對各種可能的影響因素進行了分析排查,具體如下:
1)構造性滲漏
構造性滲漏比較容易發現,這與混凝土振搗密實度、外墻防水、地面防水、結構抗震縫密封、墻體砌筑縫隙、穿墻管道洞口封堵等相關。尤其是新建建筑土壤潮濕,經過冬季及春季施工,土壤水分未蒸發完全,水分由于水蒸汽壓力差從室外土壤通過建筑構造滲透到室內造成室內潮濕。另有些地區,地下水位隨季節變化,土壤中的水分在夏季明顯增多導致夏季潮濕情況加劇。
經現場勘驗,本案例沒有發生結構性滲漏,排除了此類因素的影響。
2)建筑構造所含水分蒸發
主要是新建建筑中存在的情況,在建造時,混凝土、磚及涂料等都含有一定的水分,建成以后沒有完全蒸發掉水分,在環境空氣溫度上升的同時蒸發到地下車庫內,使得室內潮濕。
建筑構造中含有的水分,對地下車庫潮濕起到一定作用,但在逐年減少,該地下車庫已投入使用兩年多,因此不是主要影響因素。
3)管道漏水
地下車庫內通常布置有給水、排水、雨水、中水、消防給水、空調冷熱水等各類管道,這些輸水管道往往存在漏水隱患。
經仔細排查,沒有發現有管道漏水現象,排除了此因素的影響。
4)雨水倒灌
在車庫的出入口處,如果防雨和排雨水措施不當,會造成雨水沿車道了流入地下車庫,從而引起車庫積水和潮濕。
經對逐個核查每個出入口,口部防雨措施得當,車道設有排水溝,沒有雨水倒灌現象。下雨時雖然車道入口處較濕,主要是車輛輪胎濕潮造成,排除了此因素的影響。
5)地下車庫內溫度低,低于空氣露點溫度
通過表1 中連續10 天的記錄數據可以看出,車庫內空氣溫度溫度始終在17~19 ℃,相對穩定,濕度均在75%以上,有時接近飽和狀態,陰冷潮濕。
由于受地下土壤溫度場的影響,與土壤接觸的壁面包括地面、側壁和頂板其溫度穩定在16 ℃左右,溫度較低,其他未與土壤接觸的建筑構造體和建筑設備溫度與車庫內空氣溫度基本一致,在17~19 ℃左右。
正是因為受土壤溫度場的影響,北區僅有地下一層,地面與土壤接觸傳熱,溫度低結露嚴重。南區有地下二層,其地下一層地面溫度相對較高,結露相對較輕。對于地下二層,自然滲入的室外空氣少,因此基本無結露現象。
記錄時段數據顯示,室外空氣溫度在23~37 ℃之間,相對的濕度[2]在38%~63%之間,計算露點溫度有80%以上的時間在16 ℃以上,當室外空氣進入車庫內,遇到溫度約16 ℃的車庫壁面時,很快會結露。
當室外空氣較潮濕時露點溫度高于20 ℃時,此時段若空氣進入車庫,不僅與土壤接觸的壁面會嚴重結露,其他未與土壤接觸的建筑構造體和建筑設備,其溫度在17~19 ℃左右,其表面亦會結露。
室外空氣的進入包括車道出入口部自然進風和機械進風,以及由于地下房間排風而已引起的自然滲深入空氣。
記錄時段數據顯示,室外空氣含濕量有80%以上時段高于地下車庫內含濕量,此況如果開啟機械通風,不僅不會較少地下車庫內的含濕量,反而會增加含濕量。
鑒于上述分析,地下車庫內溫度低,室外空氣露點溫、含濕量高,通風管控不當是造成潮濕、結露、凝水、起霧主要原因。
1)車道出入口門長期開啟
平時車道出入口處于常開狀態,沒有根據室外空氣潮濕悶熱程度進行管控,室外濕空氣大量進入地下車庫,造成結露。
2)通風系統運行策略不當
通風機的開啟僅根據班制定時開啟,沒有根據室外空氣潮濕悶熱程度進行管控調節。當室外空氣露點溫度高,含濕量高時,仍進行大量通風,造成結露。室外空氣含濕量低時未能有效通風。
3)未采取輔助除濕設施。如設置除濕機等。
4)地下車庫余熱少,不能緩解地庫低溫。
車庫余熱主要來自車輛,車庫內車輛流量相對較少,沒有足夠的余熱使地下車庫升溫,車庫長期處于低溫狀態,相對濕度較高,低于室外空氣露點溫度,對結露也存在一定程度助長因素。
根據上述結露的原因分析,并結合項目具體實際情況,采取了以下技術措施:
1)地下車庫出入口設置自動快速提升門
自動快速提升門可有效控制室外是空氣的侵入,且不影響車輛通行。地下車庫面積較大時,出入口較多,為節省投資,可僅在主要出入口設置自動快速提升門,其他次要出入口可通過現有防火門,在夏季潮濕時臨時關閉。
自動快速提升門在夏季潮濕時段起到防止潮濕空氣侵入作用,在北方地區冬季可防止冷空氣進入,減少對首層用戶供暖的影響,起到節能作用。
運行時,過渡季和夏季在室外空氣干燥時處于開啟狀態,室外空氣潮濕時及時關閉。北方地區冬季保持常閉。
2)設置升溫型除濕機
升溫型除濕機[3]不僅可以有效除濕,還可以利用余熱為地下車庫升溫,從而降低相對濕度。安裝和使用簡單方便。
由于地下車庫面積普遍較大,需要除濕量也很大,因此采用工業除濕機較為合適。除濕機可設置在每個防火分區內的集水坑或便于排除凝水處。凝水用管道引致集水坑或地漏,不應散排避免再次蒸發。
除濕機可采用移動式,根據不同區域需求靈活使用。為節約投資,選取除濕機時需根據空氣參數和使用面積進行計算確定,結合機械通風運行調控,不建議在每個區域滿布除濕機。布置時不應該影響車輛的通行。
3)排除通風等機電設備故障
長期處于潮濕環境的通風等機電設備,容易受損并發生故障,應對現有機電設備進行排查,保證其完好性。在通風、集水坑排水等有運轉需要時能夠及時發揮作用。
對消防用的排煙風機、水泵、電氣等設施亦應消除安全隱患。
4)調節優化通風末端裝置
末端采用風管通風的系統,當風口風量缺少有效調控時,末端采用誘導風機,其臺數、風量、布置位置不當時,均會造成地下車庫部分區域通風不暢,濕空氣長時間集聚,造成揭露。
因此應結合實際的情況進行調節優化通風末端裝置。
本案例在局部空氣流通不暢區域增設了風量較大的誘導風機。
5)優化運行管控措施
夏季進入“伏天”且及連續降雨的情況下,關閉各個車道出入口門和四壁其他通往室外的出入口,啟用快速提升門,防止式空氣侵入。根據地庫一氧化碳濃度排放需求,有組織分時段進行機械通風,在保證安全情況下,盡量減少通風。
根據地庫內溫度和濕度,運行除濕機,有效除濕,防止結露。
采用誘導通風的在地下車庫,夏季高濕天氣時,有限控制對外通風的排風和補風機。地庫內的誘導風機和除濕機聯合使運行,使誘導風機對地下車庫內空氣起到擾動作用。
春、秋季和夏季室外空氣干燥室,及時運行地庫通風系統,是地下車庫得意干燥。
經過采取上述技術措施,在2019 年夏季,該地下車庫潮濕、結露、起霧問題得到徹底解決,收到較好的效果,消除了安全隱患。
通過上述分析得知,地下車庫內溫度低、車庫入口濕空氣侵入和通風的運行管控不當是主要影響因素,結合地庫實際使用條件需求,可適當設置升溫型除濕機,改善潮濕環境。
根據室外氣候和地庫內空氣參數變化,優化通風系統運行策略非常重要。
為提高地下車庫的與土壤接觸的壁面溫度,建議在今后建筑中對地下車庫壁面進行防結露計算,加強外墻和地面保溫措施。