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1、地下建筑内除湿设备湿负荷计算 解放军 理工大学工程兵工程学院耿世彬 郭海林 摘 要: 本文从地下建 筑围 护结 构散湿、 人体散 湿、自 由 水面散湿、 人为散 湿、 外部空 气 带湿等五个方面， 介绍了 地下建筑物湿负荷的 主要来源和计算方法。 关 键词她下 建筑 物 湿负 荷 计算了 乙 近年来。 随着 城市地下空间的 开发和利用， 城市地铁、 地下 商场、 地下停车场、 地 下 舞厅、 地下 旅馆、 地下 影剧院、高 层建筑地下室等 地下 建筑物在大 量的 设计使用。由 于 地下 建筑空 气环境的 特殊性， “ 防 潮除湿” 成为地下 建筑 通风空调设 计的 关键环节。 为 此本文仅 重
2、点 介绍 地下 建 筑物内 除 湿设备湿负 荷的 计算 方法， 供设 计时 参考。 地下工 程除 湿设 备的 湿负 荷 应由 下 面几部 分组成: 一、 地 下 建 筑 围 护 结 构 壁 面 的 散湿低) 地下建筑围护结构壁面的散湿分为: 施工余水、 衬砌渗漏水和衬砌 层外湿空气的 渗 透散湿等。 1 、施工 余水 地下建筑物在工程构 筑、 混凝 土、 砖砌 衬套等施工过程中， 使用了 大 量的 水， 其中 的 一小部分参加了 水化反应， 而大量的水分在混凝土 凝结过程中 游离 存在， 不断蒸发， 形成了 凝 土内 部的空 隙 和 相互贯通的 毛 细孔。 施工 余水的散发 量可 按下 列 数
3、据估算: 混 凝 土 或 钢 筋 混 凝 土施 工 水 分 散 发 量: 1 s 0 - 2 5 o k W 水 泥 沙 浆 施工 水分 散 发 量: 3 0 0 - 4 5 0 k e m 砖 砌 墙 体 施 工 余 水 散 发 量 : 1 1 0 - 2 7 0 k W 由 于施 工余水的 存在， 地下 建筑 物在 竣工后， 应 综合 考虑消除 余水的 技利昔 施 ( 如: 加 热通风 驱湿等) ， 充分消除 施工 余 水对空 气环境的影响。 依靠自 然干 燥， 一 般需 要2 3 年。 而后， 工程 进入 正常 使用 和 维护阶段。 在进行建 筑物内 除 湿设 备 湿负荷计算时， 仅考
4、虑工程在正常 使 用期的 湿负 荷， 一 般 不 考虑施工 余水， 但可 作为除 湿系 龚 心 孟 行调 试时的因 素来 考虑。 2 、衬砌渗漏水 地下建筑物周围的 岩石或土 坟中的 地下水， 通 过壁面衬 砌的 裂缝、 施工缝、 伸缩沉 降 缝等部 位渗漏到工 程内 部， 形成水滴或水流， 造成工程内 空 气湿 度增 大。 如果工 程内 没 有引水 措施. 这部 分水分I 漪成为 湿负 荷。因 此， 地下 建 筑在施工过 程中 要做好防水 堵漏。 对于 贴壁衬砌， 地 下建 筑物的 壁面与岩石或土攘连接，由 于 壁 面衬砌 材料的不密实 性以 及施工水的 蒸发， 在衬砌 层中留 下了 微小的
5、 毛细管。 岩石的 裂隙水 和土 圾中的 水分 68 6 通 过毛细孔渗透到工程的内 壁面， 散发 到室内。 贴壁衬砌的 壁面散湿量与 衬砌材料、 室 内 温 度、 相 对 湿 度、 室内 风速密 切相 关。 衬 砌 层 越厚 、 材 料越 密实， 散 湿 量 越小 ; 室内 水 蒸 气分 压力 越高， 散 湿量越小: 壁面风速 增大， 散 湿 量增大，当 壁面风 速为0. 3 刁一5 回污 时。 壁面散 湿量是不 通风时的 2 刁 倍。由 于 壁面散 湿因 素的 复杂 性，目 前 还没 有成 熟的 计 算 公 式， 在 没 有实 测 数 据的 情 况 下， 可 取 : 贴 壁 衬 砌时围 护
6、结 构 散 湿 量为1 心留 ( m Z . h) 。 3 、衬 砌层 外湿空 气的 渗透筋显 对于离 壁衬砌或 砖砌衬套的工 程而言， 地下 水不能 直接 进入工 程内 壁面，而 是 进入 衬 砌层或衬套外的 空间中， 使该 空间 充满了 饱和状态的 潮 湿空气， 水蒸 气分压力明 显高 于 工 程内 部水蒸气分 压力，水蒸 气在压差作 用下， 溺丈 壁面 进入工程内。 其散湿量可由 下式计算: 叹 = D x F K 凡 卜 一 凡 占 x Rx r x 声 式 中 : w落 一 一 离 壁 衬 砌 水 蒸 气 渗 透 量， 阮 名 h ; R - 冰燕 气 气 体 常 数， 凡 叫 7
7、伪: T - we 一 衬 砌 层绝对 温 度平 均值， k : p 外 一一 衬 砌 层 夕 刚空 气 水 燕 气 分 压 力 ， k 岁 m Z ; P 内 一 吧 程 内 部 空 气 中 水 蒸 气 分 压 力 ， 均铂 2 : F ee 衬 砌层内 外 表面积 平均 值， 耐; 6 衬 砌层平 均厚 度， m ; 协 一一 衬 砌材 料的 扩散 阻 力 系 数， 一 般取2 8 科 0: 0 一 一 一 空 气中 水蒸 气的 扩散系 数， 。 一 二 、 鱼 、 仁 ) 牙 B 又 几) 残 产 ， 6 0 m 曲9 ， T 产 2 7 3 . 15 K ， D 。 阅刀 7 9 2
8、， B 为工 程内 实际 大气 压 力 伽d 龙 ) ， T 为工 程内 实 际 绝 对 温 度 ( K ) 。 由 上式 可以 看出， 离壁衬砌的散 湿量 大小，同 样与衬砌材料、 内 部 空气 温湿度、 气 流速 度等因素有关， 在工程设计过程中， 很难 得到 准确的资 料. 为了 方便设计 计算， 在 没 有实 测数 据时， 离 壁衬 砌的 工程， 其壁 面散 湿量可按0 5 回 如 2 . h 估算。 因 此， 地下 建筑在 不考虑施工 余水和 漏水的 情况下， 壁面 散 湿量为 : W， =F火 9 蜘( 1 ) 式中 : w l 壁 面 散 湿 量. 的; F 衬砌层内 表面 积，
9、 砰; 9 一 一 单 位内 表面 积 散 湿 量， 吕 的 1 2 ho 对于 一 般 混衡 纽 二 贴 壁 衬 砌， 取rl 2沙1 2 . h : 衬套 、 离 壁衬 砌， 取。 .5 留 比 币 0 6 8 7 二、人体散湿姆 人员 在地下建 筑物内， 会通过呼吸、 排汗向 空 气中 散 湿， 其散 湿量与 周围 环 境温度、 空气 流 动 速 度、 及 人 员 的 活 动 程 度有 关 。 人 体 散 湿 量 可用 丸3) 计 算。 W3 ，X w吵( 2 ) 式 中 : w 1 程内 人 员 人 体散 湿 量， 吵: n 工程内 人数: 叭 一一 每人 每小 时 散 湿 量， 留
10、少人 ) 。 w取值见 表1 。 不同状态下人体散湿量 ( 克/ 人时)表 1 室内温度 静 止1 轻 型 劳 动中度劳动 繁重劳动 l 5 40115 511 1 01 90 l 6 40l6011 1 7 2 0 1 l 7 如l6411 2 4 2 1 2 1 81!4016811 3 1 2 23 1 914017411 3 8 2 3 4 2 01如18011 4 5J24 s 2 l砚861 542 56 22 44 卯1 6 32 6 7 23 l46 981 722 7 8 24 4811 061 8 1一 2 8 9 2 5 50 1 1 51 卯一1 3 田 26 1561
11、1 2 21 99一 3 1 1 27. 6 1111 2 91期一 3 2 2 2 8651 362 1 6 3 3 3 29 7 111 4412 2 4 3 4 5 3 0 77l11 5 2123 3 3 5 7 3 1 5 511 621242 3 6 8 3 293! 72 251 3 7 9 3 31 011 832 印 3 90 3 41 091 94 270 4 0 1 3 51 1 7 加 5韶 O 4 1 2 三、敞 开 水 表 面 或 潮湿 表 面的 散 湿阅 在地下建筑物内 部， 存在着水箱、 水池、 卫生设 备存水、 地面水洼等自 由 液面， 这 些 液 面 会 不
12、 断的 向 空 气中 散 湿， 其散 湿 量 可由 式 ( 2 ) 计 算: w Z = F X( 。 +00 1 科 v ) X( F : 一 P :) x( 军B) kg/h( 3 ) 式中 : w Z ra自 由 水 面 散 湿 量， k 名 乃 1 : 卜 一 一 水分蒸发的总表面 积， 耐: v 蒸 发 表 面的 空 气 流 动 速 度， 建 议 取。 3 毗; Pl es 相 应于 水 表面 温 度下 饱 和 水 蒸 气 分 压力， 田 n 们9 ; 几 空 气 的 水 蒸 气 分 压 力 ， 田 扣 旧 9 二 B o ee 标 准 大 气压 ， 取， 仗 肋 叨 日 9: B
13、1 程内 实际 大 气压 . 爪 旧 H g : 6 8 名 - 叫. ， ，叫，. Q 分 不同 水 温下的 扩散 系数，当 周围 空 气温 度在 1 5 30陈 扩散 系数见表 2 。 不同水温下的扩散系数( Q )表 2 水温 心O40506070即 如1 田 Q a 022 。 肛8 1 0 0 3 3 。 . 037 。 以1 a以石O 仍 0 肠 四、人 为 散 湿卿 人为散 湿是 指由 于 地下建筑物内 人员 在日 常生活中引 起的 水 分蒸发， 如洗 脸、 吃 饭、 喝 水引 起的 水分 蒸 发，出 入盆 洗 室、 厕 所等 带出的 水分等。 根 据试 验测定， 人员24 小时
14、 在 工程内 生活、 工 作时， 可按3 公 州 泊 克/ 人小时 计算。 W 月 刊 马 小叨) X n妙() 式中 : 工 程内 人数。 五、外 部空 气 带 入的 水分阅 互季， 潮漫的 外部空 气进 人地下建 筑物内，由 于 其空 气含 湿t高于工程内 空 气含湿 量， 进入 工程的 新 风 会 增加 工 程的 相 对 湿度， 甚 至 会 在壁 面 结 露， 形成 凝 结 水. 外部 空 气 带 入的 水分 可 用 式 ( 5 ) 计 算 W 厂 L xp x(d.一 却岁h(5 ) 式中 : 琳厂一新 风 带 入 的 湿 童， 9 小 : L 一 进 入 工 程内 的 新 风 盆， / h ; 山 一 一 汐 嘟空 气含 湿 皿， . 护庵干空 气: 禽 一 一工 程内 部 空 气含 湿 里， 创 掩千 空气。 为了 消除 地下建筑物内 的水分， 保持工 程内 适宜的 相对湿度， 根据使用 场合和湿 度 要求. 往往选 用冷冻除 湿机、 转轮除 湿机、 固体 或液体吸湿、以 及组合除 湿系统。 在工 程湿负 荷计算时， 应充分调查工 程的 实际 悄况， 将上述五种湿负 荷相加， 作为设备 选择 的 依据。同时 应当 注意， 上述设备的 名义除 湿t是额定工况下的除 湿皿， 如果 进风参数 变化， 应查阅 设 备的 性能曲 线。 右 8 9
