人防地下室防护通风设计

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人防地下室防护通风设计王健I刘安田I金黄梅2赵梅$(重庆市后勤工程学院军事建筑与环境工程系4000412重庆市人防建筑设计研究院)【摘要】对人防地下室防护通风设计作了简介，捉出了人防地下室防护通风设计的具体思路和注意事项。【关键词】人防地下室防护通风设计平战结合ProtectiveVentilationDesignofCivilAirDefenceBasementsWangjian1Liuantian1Jinhuangmei2Zhaomei2(1DepartmentofMilitaryArchitectureandEnvironmentalEngineeringofChongqingLogisticalEngineeringUniversity40041,~CivilAirDefenceArchitectureDesign&ResearchInstituteofChongqing)[Abstract]Introducestheprotectiveventilationdesignofcivildefencebasements,presentsthespecificmethodsandattentionproblemsoftheprotectiveventilationdesignofcivildefencebasements・[Keywords]CivilAirDefenceBasementsProtectiveVentilationDesignCombiningPeacetimeandWartime为了适应国际形势发展的需要和新版的《中华人民共和国人民防空法》的颁布和实施，越来越多的建筑都将会要求设计带人防工事的地下室。我国人防工程建设纳入了城市发展规划，与城市老区改造和新区及经济、技术开发区建设相结合，实现持续快速发展。同时为了满足城市日益扩张的用地需求，全国人防工程的平战结合成效显著，截至2001年底，全国人防工程开发利用率达到46%。“八五”以来的十年间，人防工程开发利用创产值1018亿元，获利润97亿元，为社会安排从业人员100多万人。已开发利用的人防工程，有的成为物资储藏和保鲜基地，有的成为•牛产车间和物质、文化牛活等服务性场所，有的成为旅游观光的景点，有的成为政府组织平时灾害事故应急救援的指挥中枢。平战结合人防地下室为满足平时使用功能按要求需要设置通风、防排烟系统，为满足战时防护按要求需要设置防护通风系统，这样势必加大暖通设计难度。本文拟对目前广泛修建的平战结合的六级人防地下室防护通风设计作一介绍。1、人防地下室防护通风施工图设计文件内容与深度要求人防地下室防护通风系统一般是平时做好预埋，战时按安装时限安装设备，施工图设计文件应在内容和深度上满足以下要求：1.1防护通风设计说明内容要求：设计依据，对通风系统总的描述，设计标准参数，战时新风量、防毒通道换气次数和单元隔绝防护时间计算，平战结合的要求与措施，平战转换的内容与措施等。1.2防护通风设备材料表，列举出人防通风主要设备材料的名称、型号、规格、总数量，每种设备材料安装的时限要求。图例可画在本图上。1.3防护通风平面图，反映各人防单元进排风系统的设备布置、管道走向，与平时风管的接口索引，人防通风穿墙预埋短管、孔的平面定位尺寸、标高、管径及材料要求。1.4进排风口的平剖面图，进排风口局部的平面与剖面，反映通风设备、管道在平面上及剖面上的相互关系。1.5人防通风系统图，反映出清洁式、滤毒式、隔绝式三种通风方式及其相互转换的原理，管道走向，标高及阀门位置等。王健，男，1978年出生，硕士研究生，重庆帀后勤工程学院军事建筑与环境工程系，主要从事建筑节能研究与空调设计。1.6人防通风有关大样图，包括：人防战时风管穿人防墙大样图，自动超压排气阀门安装大样图,测圧装置安装大样图，过滤吸收器支架图，轴流风机安装图，平时风管穿人防墙的防护图等。Z防护通风原理防护通风设计的内容及其作用是：为保证人 防工程内通风换气而设置专门的机械通风系统；为保证人防工程内人员的集体防护而解决进风的除尘滤毒问题；为防止外界染毒空气渗透而保持人防工程内部的超压；同时还要满足少数人员出入时不把外界染毒空气带进人防单元内部的要求。二等人员掩蔽所的防护通风系统应包括清洁通风、滤毒通风和隔绝通风三种通风方式，根据外界空气是否染毒的不同情况实施转换①。一是当外界空气没有受到污染，人防单元内部通风系统按清洁式通风进行工作。此吋进风不需要进行放射性灰尘及滤毒处理，进风量标准较高以保证人员能长时期生活与工作。工程可根据实际需要确定排风量。二是当敌方实施原子、化学与生物武器袭击时外界空气染毒，人防单元内通风系统转入滤毒式通风工作。为使毒剂等不从进风系统管道流人防工程内清洁区，进风必须经除尘滤毒设备处理。经过处理所得的清洁空气来之不易，因此滤毒式进风量标准比较低，进风量比较少。此时为保证工程内有一定的超压，通风系统排风量就受到限制。另外在外界染毒的情况下仍有少数人员出入人防单元必须经过防毒通道，要保证防毒通道的通风换气量，当通向工程外的防护密闭门开启时,利用防毒通道的正压阻挡外界的染毒空气侵入。三是当战时人员进入掩蔽所初期对外界情况不明确，或是外界空气被敌方实施的化学、生物武器、大面积火灾所污染而除尘滤毒设备器材失效，或通风孔口被堵寒时，人防单元内通风系统按隔绝式通风工作。此时利用工程内部空间储存的空气通风，要把所有的孔口、密闭阀门全部关闭，打开进风机入口连接人防单元内部的循环风管上的插扳阀，启动进风机，使工程内部空气循环，维持人员的正常呼吸要求。&防护通风方式转换的基本方法14II'注：1、14一消波设施2-粗过滤器3、5、7、8、15、16—密闭阀门4—换气堵头6—过滤吸收器9一增压管10—球阀11一插板阀12—进风机13—自动排气活门图1防护通风系统原理图人防地下室防护通风系统原理图见图lo3.1清洁式通风人防地下室转入临战状态，人员进驻地下室,但地下室外空气并没有染毒，这吋靠战吋进、排风系统所进行的通风换气称为清洁式通风。这时要开启密闭阀门5、7、15,关闭密闭阀门3、8、16,关闭4、10、11,启动进风机12,这时就可以进行清洁式通风。3.2滤毒式通风室外染毒空气经滤毒通风系统进入室内，使地下室得到换气，这种通风称之为滤毒式通风。地下室通风转为滤毒式通风是有前提条件的，须查清室外毒剂的性质、种类、浓度，只有当室外毒剂能被滤毒器过滤才可进行滤毒式通风。转换时机是：有人员进、出工事或CO?浓度上升到人员难以忍受时，或毒剂进人工事达到伤害浓度时。此时开启密闭阀门3,8、16(调节插板阀11的回风量，使过滤吸收器6渐渐达到额定风量)，同时关闭密闭阀门5、7、15,关闭4,开启10,启动进风机12,进行地下室的滤毒式通风。由于不断进风，当室内空气正压升到5()Pa左右时自动排气活门13自动打开，气流经阀门16排到室外。在图1中清洁式通风和过滤式通风合用一台送风机，为了保证清洁式进风管路在滤毒式通风时不漏毒，按《人防工程防化设计规范》要求在清洁式进风管路两密闭阀门间设置DN15增压管，此管自进风机出风管接出，并在DN15增压管上装球形阀。滤毒式通风时开启球形阀。3.3隔绝式通风隔绝式通风时关闭系统上的所有密闭阀门，只需打开11,只启动进风机12,使地下室内空气进行循环。4进风系统风机选择方案 由于防护通风的进风系统担负战时掩蔽人员的新鲜空气的供给，安全性要求较高，而战时供电不能完全保证，且存在清洁通风和滤毒通风两种风量，这使得进风系统的风机选择应综合各种方案，权衡利弊，全面考虑。下面逐一分析儿种常用风机选择方案的优缺点。4.1清洁式和滤毒式通风分别配置进风机清洁式和滤毒式通风分别配置进风机。按清洁通风量选择轴流式风机，因轴流式风机的产品型号和规格全，能根据所需的风量、风压各参数在尽量降低电耗、噪音等指标的条件下做出最佳选择。按滤毒通风量选用电动人力两用风机，应根据脚踏或手摇的风量来确定风机台数。在战时电源被切断时，人力启动风机，其风量少、风压低，各台风机均需运行。而在电源有保障时，电动风机风量大、风压高，可根据实际所需的进风量适当减少运行的台数。采用这种方法，滤毒通风量可以完全保障，而在断电的情况下清洁式通风只能依靠电动人力两用风机的人力驱动满足一半左右的风量。如果按电动人力两用风机人力驱动风量满足清洁通风量选择两用风机台数，可以避免上述情况，但会造成两用风机数量增加，这种方式一般在要求较高的人防地下室中采用。4.2清洁式和滤毒式通风共用同样型号的电动人力两用风机清洁式进风和滤毒式进风共用同样型号的电动人力两用风机。按清洁通风量选择风机的电动风量；按滤毒通风量选择风机的人力风量，根据上述两种通风方式的风量、风压等参数來确定电动人力两用风机的台数。采用这种方法，清洁进风和滤毒进风共用风机，不必转换，便于运行管理及维修。但由于电动人力两用风机的型号规格较少，风机的电动风压较高，参数选择受限制。采舟这种方法，同样存在滤毒通风量可以完全保障，而在断电的情况下清洁式通风只能依靠电动人力两用风机的人力驱动满足一半左右的风量的问题。仍可采用按电动人力两用风机人力驱动风量满足清洁通风量选择两用风机台数的方法，来避免此种情况。5防护通风设计应注意的几个问题5.1排风口部滤毒通风气流组织问题为了滤毒通风时合理组织气流，简易洗消间宜在防毒通道的一侧设置，且防毒通道应位于工程口部靠外，简易洗消间靠工程内部，滤毒通风时，内部超压排气气流应首先排到简易洗消间，再到防毒通道排至口部。如设计柑反，内部排风气流先经防毒通道再到简易洗消间排至口部，造成高浓度染毒气休排到低浓度的简易洗消间，带来一定的危害，这显然是不合理的。因此口部设计时，建筑、通风专业应配合协调，保证口部设计同时能满足各专业的要求。如果建筑专业提供的不利于合理组织气流的口部设计由于各种原因不能更改，通风专业也应通过在口部设置通风管引导气流来实现合理组织气流。图2便是此种情况的一工程实例。此外，还应保证防毒通道和简易洗消间内部空间换气充分，避免气流短路。一般情况下自动排气活门设在高处，防毒通道的连通管设在低处，排气出口设在高处，并适当错开,这样充分换气是可以保证的。注：1一密闭阀门2—排风管3—通风短管4-防爆超压自动排气活门5—防护密闭门6—密闭门①一简易洗消间②一防毒通道③一室外通道④一工事内部图2排风口部平面图5.2风井和管道井平战转换设计平战结合的人防地下室设计中，为了满足平吋使用要求，往往需要开设多个风井及管道井，它们都是整个人防工程防护的薄弱环节，应给予足够的重视，并应有临战前的转换措施。对风井的转换设计，工程上常采取三种办法②：一是在风井的防护工事的顶板位置临战加盖预制板，采用砂袋、泥土等加以密封。二是在风井壁预埋法兰穿墙短管，临战前拆除防护体内平时风管，用钢板及橡皮垫与预埋的法兰短管用螺栓连接。三是设置集气室，并在井壁两侧位置分别 安装防护密闭门和密闭门，平时开启，战时关闭,亦可在井壁位置只安装防护密闭门，在集气室接出的风管上装密闭阀门。5.3密闭穿墙短管问题人防地下室要真正起到防护作用，除了要求建筑结构要冇一定的防护强度外，防护通风系统屮穿防护密闭墙的风管的防护密闭措施是否实施是重要的一环，③屮规定：当管道穿越防护闭隔墙时，必须预埋带有密闭翼环和防护抗力片的密闭穿墙短管，当管道穿越密闭隔墙时，必须预埋带有密闭翼环的密闭穿墙短管，可见其特殊性与一般通风系统的预埋管件有着本质的区别，应慎重对待，更不允许采用预留孔，否则人防工事将报废，密闭翼环和防护抗力片可采用6mm厚的钢板制作，直径应比风管直径大200mm,采用T42焊条圆周满焊，焊缝高6mm。参考文献①《人民防空地下室设计规范》GB50038-94②《人民防空工程防护功能平战功能转换措施设计标准》RFJ1-98③《人防工程施工及验收规范》GBJ134-90（上接第31页）5.2合理调整病房温度在满足病人需求的情况下，适当调整病房的温度。夏季尽可能提髙，冬季尽可能降低，都可以减少空调系统的能耗。据统计，夏季病房温度控制在26度要比24度减少冷负荷18%左右，冬季病房温度控制在20度要比22度减少热负荷31%左右。5.3合理利用室外新风在机组运行期间，要尽耻减少新风带来的能量损耗，可以把新风融保持在所需新风址范围的较低值。而在过渡季节，由于手术室和一些大型仪器设备发热量较大，也需要供冷，这时就可以考虎全部引入室外新风，利用室外新风所具有的冷量，对其降温，以减少冷水机组的能耗，而对过渡季节需要供暖的个别房间，可考虔采用电暖器、暖风机之类的加热设备，要比整个系统运行节约很多的能耗。对既有新风以有排风的房间，按装置换通风设备，能回收排风70%左右的能量。5.4合理调整水泵的运行在空调系统中，水泵疑耗电大户，因此要十分重视水泵的节能情况。在选用水泵时不要留有较大的裕量，尽最使水泵运行在最佳工作点附近。最好选用大、中、小三台相同扬程，不同流量的水泵，根据负荷大小及时开停相应的水泵，或安装变频调速装置，控制泵的转速。冷却水系统也要根据水温高低及负荷大小及时调节运行台数。(上接第29页)参考文献(1)钱以明.高层建筑空调与节能上海：同济大学出版社，1992(2)SunaoFunakoshiandKazuyaMatsuo.PMV-BasedTrainAir-conditioningControlSystem(J).ASHRAETransactions,1995,101(1)::423-430(3)张锦松.PMY图法探讨(J)・暖通空调，2002,32(1)：37-39(4)(美)D.Hanselman,B.Littlefield著.精通MATLAB6.张航.黄攀译•北京：清华大学出版社，2002