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研究背景：随着社会的发展，城市化进程的不断加快，城市中地上空间日趋拥挤。与此同时，随着城市集约化程度的不断提高，城市建筑正逐渐向多功能和综合化发展。而伴随着城市的立体化再开发，地下空间作为提高城市土地利用效率、缓解城市中心密度、减少环境污染、改善城市生态的有效途径正在被大量开发利用。而地下空间因为其所处位置的特殊性，往往内部光线黯淡、气氛沉闷，内部流线复杂等成了感觉不适的消极空间。结露问题是地下空间环境中常见的一个问题，地下室墙体内的湿积累会引起建筑材料保温性能下降、强度强度降低、长霉。而季节性的冻融过程，将会严重影响建筑工程的耐久性，同时，湿气在地下室内的迁移和积累为霉菌的生长提供了条件，直接影响到地下空间内的空气质量，对健康构成危害。本文试图从建筑设计角度，通过合理的平面布局及建筑材料、建筑技术措施的运用，来解决地下室的结露问题，提高地下室的空间品质。
一、地下空间的结露现象分析：
1.1地下空间的潮湿现象：
地下环境的潮湿是指两方面：一是地下空间空气的潮湿，二是建筑实体本身的潮湿，潮和湿的含义基本相同。空气的潮湿状况用“含湿量”与“潮湿程度”来描述，建筑实体的潮湿状况可用“呼吸作用”来描述。当湿空气和地下室的建筑构件表面相接时，水蒸汽被构件所吸收，反过来也从构件中向外蒸发。这种现象叫“呼吸作用”。构成建筑实体的材料一个重要而又容易被现代人忽略的性能，那就是对水蒸汽的呼吸作用。“吸”就是当潮湿空气中的水蒸汽在表面凝结时，可以把凝结水吸进材料内部，保持材料表面干燥；当材料外部潮湿空气被干燥空气替换后，材料内部的凝结水又转变为水蒸汽挥发出去，又保持材料内部的干燥。如果建筑构件的呼吸作用差，又遇到空气的凝结温度高于材料表面温度时，材料表面就充满凝结水，这种现象被称之为“返潮”。建筑物对水蒸汽的“呼吸作用”也可看作是传湿过程的第一步。与墙体等构件两边相接触的空气一旦有压差，便产生蒸汽渗透。湿流在墙体中移动的速度很慢，很长时间才能达到平衡。湿流在向另一侧移动前先积蓄在材料中，也可以说和吸湿现象相同。
1.2结露现象：
结露是指物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水的现象。由此可知结露的必备条件是湿度和温差。地下室墙面、地面因与回填土接触，墙面和地面温度相对偏低，室内空气温度受环境影响大，在夏季多雨季节，空气温度相对较高，湿度高达90%以上，所以容易出现受潮现象。地下室受潮现象常分为“表面结露”和“内部结露”。
所谓表面结露是指湿空气与低于其露点温度的壁面接触时，水蒸气凝结析出的现象。表面结露与空气湿度、壁面温度有关。内部结露是指当水蒸气在水蒸汽分压力作用下通过地下室的围护结构时，某一界面的水蒸汽分压力低于饱和水蒸汽分压力，内部发生结露。其实就是围护结构内部温度低于空气的露点温度。内部结露应理解为固体材料及孔隙中的受潮现象。当材料内部产生受潮时，材料处于湿润状态，使导热系数增大。特别是保温材料，更应注意这一点。另外，内部凝结水增大，将改变材料的形态，在寒冷地区还会因为冻融循环而影响到围护结构的耐久性及坚固性。历来我们只重视外观受潮现象，轻视和忽视隐蔽的、看不见的结露现象。对这种结露的危害也不去考察研究。实际上内部结露有很多危害，比如结构变形，材料湿胀、保温性能下降等，对建筑物来说，内部结露更应引起重视。
二、地下室结露的防治措施
2.1结露现象的预防：
防止地下室表面结露的基本原则，第一是增大围护结构的热阻，提高室内表面温度，第二是减小室内的湿度。
2.1.1增大围护结构的热阻解决措施就是使用保温材料；根据近几年设计项目的反馈，地下室外墙、顶板做外保温对于缓解地下室结露现象有明显改善。这一项是目前各个地下室项目设计的通用做法，所以这条就不详细叙述。
2.1.2减小室内湿度的措施分为主动式方法和被动式方法；前者即空调技术，是目前普遍采用的方法，要消耗大量电能，增大维护运行费用。且易引发“建筑综合症”和“室内空气质量”问题，不符合可持续发展战略。后者为利用可再生能源或材料的吸放湿特性控制调节湿度，无需消耗人工能源或者少消耗人工能源。我们可以通过以下技术措施来实现被动式调湿。
a 合理布置自然通风口，有效的组织室内风路。
自然通风是指利用自然风压或热压的作用，进行有组织的空气流动，以达到通风换气的目的。首先我们可以在地下空间中设置一些天井或者中庭，充分利用利用其上下贯通并与室外外环境相联的特点形成烟囱效应，促进建筑的自然通风效能。一般情况下，地下建筑的中庭天井设置在中部，所以我们可以将进风口设置在建筑的四周，这样有利于整个空间风路的形成。在设计上我们应当将进风口的朝向设置在夏季的主导风的方向上，而背向冬季主导风；排风口在不影响地面景观的情况下尽量抬高出风口的高度。
b使用可呼吸的建筑材料（调湿材料）利用材料本身的特性控制调节室内空气湿度。目前，利用材料的吸放湿特性来控制调节湿度的研究在日本已比较成熟，而我国对调湿材料的研制开发尚处于起步阶段。“调湿材料”这一概念是由西藤、宫野等首先提出来的，是指不需要借助任何人功能源和机械设备，依靠自身的吸放湿性能，感应所调空间空气温湿度的变化，自动调节空气相对湿度的材料。传统的调湿性材料为木材、土、纸等，随着生态意识的不断加强及传统材料的匮乏，日本研制开发出了很多种调湿材料，归结下来主要有以下四类：1、以石灰或水泥和硅砂为主要原料的硅酸钙板2、是以天然砩石为原料研制开发出来的板状材料3、是硅藻土系调湿材料4、纸类调湿材料。目前国内市场上常见的是防结露涂料和硅藻泥涂料。
施工要点：1、可按一般涂料采用涂刷或喷涂方法施工；2、施工前应先将涂料搅拌均匀，如果在搅拌是黏度过大可加入≤5%的水稀释；3、防结露涂料一般用量≤3m2/kg,容易结露的地方应加大用量或增加涂刷遍数；4、二次涂刷的时间间隔一般应≥8H;5、涂刷前应清理涂刷表面，保持涂刷面干燥；6、应在涂刷面无结露时涂刷完毕。
对于一些观感要求不高的地下空间可采用无机纤维喷涂。由于此种材料的松软性，不适宜做在人经常接触的范围内。在某工程地下设备夹层中墙面及顶棚使用了此种材料，效果比较理想。
2.2结露的收集、疏导
对于一些功能单一，安装要求不高的地下空间，在造价上不允许有过多的投入，可考虑将不可避免的结露通过收集沿特设的排水沟集中排放至地库的集水坑内。
A.车库传统排水沟布置方式 B.改进后车库排水沟布置方式
2.2.1侧墙内表面结露收集
为避免墙面涂料面层脱落和霉变，光靠防霉涂料并不能完全解决问题。可以根据观感和造价指标要求选择低标号混合砂浆墙面，或采用环氧树脂防水涂料墙面，沿墙布置截水沟排入集水井坑。
2.2.2顶棚表面结露收集
顶棚表面的温度根据实测比侧墙内壁要高，结露要比侧墙轻，但考虑到顶棚一旦结露滴水势必对使用功能产生较大影响。对使用功能要求较高的地下空间，可利用吊顶找坡，集中用落水管排入地沟。
结语：
如何妥善解决地下空间的结露问题历来是困扰地下建筑发展的一个难题，在提倡可持续发展和生态建筑的今天，作为设计人员，我们应该重视地下空间的设计，采取有效的措施减轻或避免地下空间的潮湿及结露现象，以减少后期使用和维护成本。
论文作者:于凤,邵爽
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第13期
论文发表时间:2017/12/15
标签：材料论文; 地下论文; 地下室论文; 水蒸汽论文; 现象论文; 空间论文; 表面论文; 《建筑科技》2017年第13期论文;