论文部分内容阅读
摘要：随着社会的发展与进步，我们越来越重视通风系统在人防工程中的应用，通风系统在人防工程中具有重要的意义。本文主要介绍通风系统在人防工程中的应用的有关内容。
关键词通风；人防；系统；原理；措施；应用；
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the ventilation system in the civil air defense projects, the ventilation system is of great significance in the civil air defense projects. This paper describes the application of the relevant contents of the ventilation system in the civil air defense projects.
Key words ventilation; civil air defense; system; principle; measures; application;
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
引言
近年来随着城市经济的发展，许多的人防工程被居民使用。由于人防工程是一个封闭的地下空间，一些有害气体容易聚积，污染物主要为：人们新陈代谢产生的二氧化碳及皮肤表面的代谢产物；建筑材料、装饰材料中会发出来的有害气体，如醛类和苯类等，灰尘中的各种细菌以及其二氧化硫及其它污染物。所以，通风系统的应用非常重要，关系到人们生命安全。但是，由于设计周期短，技术要求高等原因，人防工程中通风系统还存在不少问题。
1、战时人防通风的方式及原理
战时人防通风分为清洁式通风、滤毒式通风、隔绝式通风3种方式。在人防地下室的主出入口和次出入口分别设置排风系统和送风系统。其中,f1~f6为密闭阀门。
(1)清洁式通风是在战时室外未染毒期间、空袭紧急警报拉响之前工程所进行的通风方式,目的是在战时为掩蔽人员提供所需要的新风,其送、排风系统流程为:室外新风→进风竖井→防爆波活门→扩散室→滤尘器→清洁风机→人员掩蔽区域→排风机→扩散室→防爆波活门→室外。
(2)当接到核生化武器袭击警报后,工程应立即转入隔绝式通风,目的是在室外染毒的情况下进行内部空气循环,以使掩蔽人员支持尽可能长的时间,其送、排风系统流程为:室内空气→插扳阀→滤毒风机→人员掩蔽区域。
隔绝式通风采用间歇运行,以保证工程有较长的防护时间,在隔绝通风期间,防化专业人员通过取样管或测压管取外界空气气样进行化验,查明毒剂的种类、性质及浓度,说明本滤毒器能否过滤该毒剂。
(3)当有人员急需进出工程,或者室内CO2浓度上升到2.5%以上而使室内掩蔽人员难以忍受时,或者毒剂经门缝进入工程达到对掩蔽人员造成最低伤害的程度时,同时经证明本滤毒器能过滤毒剂且毒剂浓度较低时,才可以转入滤毒式通风。待人员出入完毕,或空气条件得以改善后,再转入隔绝式通风。滤毒式通风方式下的送、排风系统流程为:室外新风→进风竖井→防爆波活门→扩散室→滤尘器→过滤吸收器→滤毒风机→人员掩蔽区域→超压排气活门→简易洗消间→扩散室→防爆波活门→室外。如图1所示为人防通风原理图：
2、战时人防3种通风方式的转换
上述战时人防通风3种方式的转换是依靠送、排风机的启停以及密闭阀门的启闭来实现的。其转换原理如下:
在清洁式通风方式下,关闭滤毒风机和密闭门f3、f4,开启清洁风机和密闭阀门f1、f2进行送风;关闭密闭阀门f5,开启排风机和密闭阀门f6进行排风。在隔绝式通风方式下,关闭所有密闭阀门,打开插板阀,开启滤毒风机,造成室内空气内循环。
在滤毒式通风方式下,关闭清洁机和密闭阀门f1、f2开启滤毒风机和密闭阀门f3、f4进行滤毒送风;关闭排风机和密闭阀门f6,开启密闭阀门f5,通过调节插板阀的开度,使滤毒器的风量渐渐达到设计风量,依靠超压排气活门超压排气。在系统里换气堵头作用是在更换过滤吸收器后打开,将可能残留的毒气吸入系统中,再由过滤吸收器进行过滤。
3、人防工程中通风系统存在的问题
在人防工程通风系统中，由于专业性比较强，再加上工期比较紧张，导致在通风系统的设计和管理中存在不少问题。
3.1 通风设计的通风量不足。根据《人民防空工程设计规范》的规定，平战结合的人防工程系统新风量可以根据不同的使用需求，采取地面同类型的建筑通风量设计标准，一般应当不低于30m3/人h。有些设计人员过于强调节能，降低了工程造价，就连这个低标准（30m3/人h）也未能達到。如某些人防工程，按照换气次数来确定新风量，平均每人每小时只有20m3。由于新风量不足，工程内的污染物和有害气体超标，空气中的二氧化硫或二氧化碳等含量升高，空气质量为轻度污染，工程内的人员感有恶心、胸闷、头痛等不适反应，工作效率下降。有的虽然选取的设计新风量是正确的，但是由于选择了不匹配的防爆波活门，进风段风速太大，即使平时把活门全部打开也不能满足要求，造成了新风量的不足。
3.2 随意计算热湿负荷。根据《人民防空工程设计规范》的规定，平时使用的人防工程，室内温度为夏季不大于26℃—28℃；湿度的标准为相对湿度不大于70%—80%；有特殊要求的急救室、手术室相对湿度为50%—70%。然后，根据室外通风空调的参数计算热湿负荷，确定排风量、进风量及除湿量。据此选用合适的通风空调设计。然而，有的人防工程没有经过严格地计算，随意性非常大，导致了选用的通风空调设备不能满足人防工程的需要。人防工程内夏季相对温度偏大，温度偏低，有的墙面甚至结露，潮湿低温的环境不利于人们的身心健康，使人体的免疫力降低，工作效率低下。同时，潮湿环境下铁件容易生锈，家具易变形，影响了人防工程的使用。
3.3 气流组织不科学。有的人防工程为了节约成本，把系统布置的相当简单。如某人防工程，钢筋混凝土的结构，柱网间距为7.4 米，东西长58 米，南北长22.6 米，只是沿墙布置了两道送风管，间隔3.5 米，设置了单层百页风口，送风不均匀，废气也排不出去，气流组织非常不合理。
3.4 通风系统运行管理不完善。有的人防工程缺乏一些专业人员打理，知识欠缺，该关的阀门不去关，该开的阀门也不开，影响了通风效果。某人防工程关闭了送风防火阀，造成了一个分区都送不进去风；有的管理制度不健全，没有记录设备运行情况，完全是一种低能的管理。
3.5 忽视了人防工程的除尘消声。有些人防工程根本没有考虑到消声问题，有的送风段设置了消声器，而回风段却没有了。有的虽然安装了，但安装不当也没有起到消声的作用。有的工程选择除尘器没有计算阻力，噪声超标，除尘和消声等均满足不了人防工程使用要求。还有的进风口和排风口设置不合理，有的人防工程进风口和排风口与工程出入口一块设置，人为地污染了新风源，造成了二次污染。有的进风口与排风口设置过于接近，刚排出的废气又进入了人防工程。
4、在人防工程中通风系统问题的解决措施
近年来，人防工程应用越来越多，提高空气质量，改善人防工程的内部环境成为了人们研究的焦点。
4.1 要提高新风质量。要改善人防工程的内部环境，加大通风量是有利的。但同时增大了空气处理设备的负荷，提高了工程成本，也是不经济的。因此，要合理地控制新风量，一般在30—40m3/人h。还有，应当采取有效措施消除空气污染。如加大进风口和排风口之间的距离，应当不少于10 米；进风口最高安置在比较洁净的地方，高度在2.5 米左右，且尽量的靠近绿化带。空气过滤方面要根据实际情况合理地选择空气过滤器，力争高效过滤。
4.2 严格按照要求计算通风系统阻力和热湿负荷。合理地确定工程内外温度和湿度计算参数，严格计算工程内的热湿负荷，包括自然水面的散湿、壁面散热散湿、新风带进的热和湿、人员散热散湿及电气及设备散热。还要仔细计算热湿比。初选通风系统，计算通风系统的阻力。根据系统阻力与热湿负荷选用设备。作为设计人员不能凭感觉选用通风设备，要严格计算，而且还要复核计算结果，力求结果准确无误。
4.3 重视通风系统布置，力争气流组织合理。对大型的人防工程应当考虑均匀地布置送回风口，一般为上送上回或者上送下回，尽量避免那种侧送侧回的方式。送回风口要用直片式的散流器，气流射角小于40°，使新进气流能够直接达到人员活动的区域。
4.4 建立健全科学的运行管理制度。建立科学的操作规范，对设备运行情况要经常调整和测试，做好运行记录和值班记录。除尘器要定期地清理更换，提高空气清洁度。要定期对通风系统管理人员的进行培训，做好上岗前的培训，必须熟悉通风系统的操作原理。
5、战时人防通风系统的布置实例
人防战时通风系统的具体布置方式随地下室的实际平面布置以及层高等因素而不同,在设计中既要保证战时通风系统的防护要求,又要兼顾平时使用方便,因此在设计中要将平时通风系统与战时通风系统结合起来进行平战结合的综合考虑。
以某人防地下室设计为例,该人防地下室平时作用为地下停车场,战时为六级二等人员掩蔽所,按区域划分为3个防护单元,战时掩蔽人数分别为800人、800人和650人。战时进风口部分别设置在3个塔楼核心筒下地下室部分的次出入口处,战时排风口部设置在两个可直通室外的主出入口处,其中一个主出入口为两个排风口部合用。根据平时通风管道不得穿越人防地下室的防护墙(板)原则,平时通风系统也按照防护单元的划分单独设置。
第二防护单元战时通风系统的进风口部的平面布置及剖面,设计中应考虑如下问题:
在消波系统的选取中,因平时通风和战时通风的风量相差过大,二者不宜共用同一消波系统而需分别设置,战时通风的消波系统为防爆波活门+扩散室形式,平时通风的消波系统则采用防护密闭门+密闭门+集气室形式,二者合用一个进风井。
滤毒室内的设备风管布置,通常以沿墙的“线性”安装为宜。因为滤尘器多采用上下两块的安装方式,其后要考虑清洁风管和滤风管的分支,以及后面两个过滤吸收器的上下安装,都需要占用较大的空间,如果把它们都转化为竖向的贴墙布置,可以使设备集中布置在狭长空间的一侧,这样不仅减少了对地下室水平空间的占用,使系统的流程清晰明了,也便于在有限的空间内进行系统的检修和对阀门等操作。战时风机房可在清洁区内临时砌筑,其位置选取必须要紧邻滤毒室,保證与滤毒室之间有一道密闭隔墙,以便与滤毒室过来的清洁风管和滤毒风管连接。
在布置时不仅要考虑脚踏电动两用滤毒风机的布置空间,还要保证人力驱动时人员的使用空间,此外还要考虑插板阀等阀门的操作间距要求。在本例中,战时送风系统不单独设送风管道,战时将出风管直接与该防护单元的平时通风管道相连进行送风,设计时在平时通风管上为战时出风管的接入预留了堵头,同时也在平时通风管上预留了战时切断此段管道与平时通风机之间的阀门。
在清洁式通风时,在本例大空间的布置中采用了集中排风方式,其排风口布置在战时干厕的区域范围内,使得掩蔽区域内的空气最后是经战时干厕再排出,以避免战时干厕对人员掩蔽区域的臭气污染。
同理,滤毒通风时用到的超压排气活门也设置在洗消间与战时干厕邻接的密闭隔墙上,其后空气流程为简洗间、通风短管、密闭阀f5、扩散室排至室外,以保证防毒通道里有足够的换气次数。
结束语
总之，通风系统是人防工程中的重中之重，是改善人防工程内部空气环境的重要方面。必须要合理地设计，选择一个好的通风设计；同时严格遵照《人民防空工程设计规范》的要求，提高人防工程的通风质量。
参考文献
[1]GB50038-94(2003版),人民防空地下室设计规范[S].
[2]GB50225-95,人民防空工程设计规范[S].
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词通风；人防；系统；原理；措施；应用；
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the ventilation system in the civil air defense projects, the ventilation system is of great significance in the civil air defense projects. This paper describes the application of the relevant contents of the ventilation system in the civil air defense projects.
Key words ventilation; civil air defense; system; principle; measures; application;
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
引言
近年来随着城市经济的发展，许多的人防工程被居民使用。由于人防工程是一个封闭的地下空间，一些有害气体容易聚积，污染物主要为：人们新陈代谢产生的二氧化碳及皮肤表面的代谢产物；建筑材料、装饰材料中会发出来的有害气体，如醛类和苯类等，灰尘中的各种细菌以及其二氧化硫及其它污染物。所以，通风系统的应用非常重要，关系到人们生命安全。但是，由于设计周期短，技术要求高等原因，人防工程中通风系统还存在不少问题。
1、战时人防通风的方式及原理
战时人防通风分为清洁式通风、滤毒式通风、隔绝式通风3种方式。在人防地下室的主出入口和次出入口分别设置排风系统和送风系统。其中,f1~f6为密闭阀门。
(1)清洁式通风是在战时室外未染毒期间、空袭紧急警报拉响之前工程所进行的通风方式,目的是在战时为掩蔽人员提供所需要的新风,其送、排风系统流程为:室外新风→进风竖井→防爆波活门→扩散室→滤尘器→清洁风机→人员掩蔽区域→排风机→扩散室→防爆波活门→室外。
(2)当接到核生化武器袭击警报后,工程应立即转入隔绝式通风,目的是在室外染毒的情况下进行内部空气循环,以使掩蔽人员支持尽可能长的时间,其送、排风系统流程为:室内空气→插扳阀→滤毒风机→人员掩蔽区域。
隔绝式通风采用间歇运行,以保证工程有较长的防护时间,在隔绝通风期间,防化专业人员通过取样管或测压管取外界空气气样进行化验,查明毒剂的种类、性质及浓度,说明本滤毒器能否过滤该毒剂。
(3)当有人员急需进出工程,或者室内CO2浓度上升到2.5%以上而使室内掩蔽人员难以忍受时,或者毒剂经门缝进入工程达到对掩蔽人员造成最低伤害的程度时,同时经证明本滤毒器能过滤毒剂且毒剂浓度较低时,才可以转入滤毒式通风。待人员出入完毕,或空气条件得以改善后,再转入隔绝式通风。滤毒式通风方式下的送、排风系统流程为:室外新风→进风竖井→防爆波活门→扩散室→滤尘器→过滤吸收器→滤毒风机→人员掩蔽区域→超压排气活门→简易洗消间→扩散室→防爆波活门→室外。如图1所示为人防通风原理图：
2、战时人防3种通风方式的转换
上述战时人防通风3种方式的转换是依靠送、排风机的启停以及密闭阀门的启闭来实现的。其转换原理如下:
在清洁式通风方式下,关闭滤毒风机和密闭门f3、f4,开启清洁风机和密闭阀门f1、f2进行送风;关闭密闭阀门f5,开启排风机和密闭阀门f6进行排风。在隔绝式通风方式下,关闭所有密闭阀门,打开插板阀,开启滤毒风机,造成室内空气内循环。
在滤毒式通风方式下,关闭清洁机和密闭阀门f1、f2开启滤毒风机和密闭阀门f3、f4进行滤毒送风;关闭排风机和密闭阀门f6,开启密闭阀门f5,通过调节插板阀的开度,使滤毒器的风量渐渐达到设计风量,依靠超压排气活门超压排气。在系统里换气堵头作用是在更换过滤吸收器后打开,将可能残留的毒气吸入系统中,再由过滤吸收器进行过滤。
3、人防工程中通风系统存在的问题
在人防工程通风系统中，由于专业性比较强，再加上工期比较紧张，导致在通风系统的设计和管理中存在不少问题。
3.1 通风设计的通风量不足。根据《人民防空工程设计规范》的规定，平战结合的人防工程系统新风量可以根据不同的使用需求，采取地面同类型的建筑通风量设计标准，一般应当不低于30m3/人h。有些设计人员过于强调节能，降低了工程造价，就连这个低标准（30m3/人h）也未能達到。如某些人防工程，按照换气次数来确定新风量，平均每人每小时只有20m3。由于新风量不足，工程内的污染物和有害气体超标，空气中的二氧化硫或二氧化碳等含量升高，空气质量为轻度污染，工程内的人员感有恶心、胸闷、头痛等不适反应，工作效率下降。有的虽然选取的设计新风量是正确的，但是由于选择了不匹配的防爆波活门，进风段风速太大，即使平时把活门全部打开也不能满足要求，造成了新风量的不足。
3.2 随意计算热湿负荷。根据《人民防空工程设计规范》的规定，平时使用的人防工程，室内温度为夏季不大于26℃—28℃；湿度的标准为相对湿度不大于70%—80%；有特殊要求的急救室、手术室相对湿度为50%—70%。然后，根据室外通风空调的参数计算热湿负荷，确定排风量、进风量及除湿量。据此选用合适的通风空调设计。然而，有的人防工程没有经过严格地计算，随意性非常大，导致了选用的通风空调设备不能满足人防工程的需要。人防工程内夏季相对温度偏大，温度偏低，有的墙面甚至结露，潮湿低温的环境不利于人们的身心健康，使人体的免疫力降低，工作效率低下。同时，潮湿环境下铁件容易生锈，家具易变形，影响了人防工程的使用。
3.3 气流组织不科学。有的人防工程为了节约成本，把系统布置的相当简单。如某人防工程，钢筋混凝土的结构，柱网间距为7.4 米，东西长58 米，南北长22.6 米，只是沿墙布置了两道送风管，间隔3.5 米，设置了单层百页风口，送风不均匀，废气也排不出去，气流组织非常不合理。
3.4 通风系统运行管理不完善。有的人防工程缺乏一些专业人员打理，知识欠缺，该关的阀门不去关，该开的阀门也不开，影响了通风效果。某人防工程关闭了送风防火阀，造成了一个分区都送不进去风；有的管理制度不健全，没有记录设备运行情况，完全是一种低能的管理。
3.5 忽视了人防工程的除尘消声。有些人防工程根本没有考虑到消声问题，有的送风段设置了消声器，而回风段却没有了。有的虽然安装了，但安装不当也没有起到消声的作用。有的工程选择除尘器没有计算阻力，噪声超标，除尘和消声等均满足不了人防工程使用要求。还有的进风口和排风口设置不合理，有的人防工程进风口和排风口与工程出入口一块设置，人为地污染了新风源，造成了二次污染。有的进风口与排风口设置过于接近，刚排出的废气又进入了人防工程。
4、在人防工程中通风系统问题的解决措施
近年来，人防工程应用越来越多，提高空气质量，改善人防工程的内部环境成为了人们研究的焦点。
4.1 要提高新风质量。要改善人防工程的内部环境，加大通风量是有利的。但同时增大了空气处理设备的负荷，提高了工程成本，也是不经济的。因此，要合理地控制新风量，一般在30—40m3/人h。还有，应当采取有效措施消除空气污染。如加大进风口和排风口之间的距离，应当不少于10 米；进风口最高安置在比较洁净的地方，高度在2.5 米左右，且尽量的靠近绿化带。空气过滤方面要根据实际情况合理地选择空气过滤器，力争高效过滤。
4.2 严格按照要求计算通风系统阻力和热湿负荷。合理地确定工程内外温度和湿度计算参数，严格计算工程内的热湿负荷，包括自然水面的散湿、壁面散热散湿、新风带进的热和湿、人员散热散湿及电气及设备散热。还要仔细计算热湿比。初选通风系统，计算通风系统的阻力。根据系统阻力与热湿负荷选用设备。作为设计人员不能凭感觉选用通风设备，要严格计算，而且还要复核计算结果，力求结果准确无误。
4.3 重视通风系统布置，力争气流组织合理。对大型的人防工程应当考虑均匀地布置送回风口，一般为上送上回或者上送下回，尽量避免那种侧送侧回的方式。送回风口要用直片式的散流器，气流射角小于40°，使新进气流能够直接达到人员活动的区域。
4.4 建立健全科学的运行管理制度。建立科学的操作规范，对设备运行情况要经常调整和测试，做好运行记录和值班记录。除尘器要定期地清理更换，提高空气清洁度。要定期对通风系统管理人员的进行培训，做好上岗前的培训，必须熟悉通风系统的操作原理。
5、战时人防通风系统的布置实例
人防战时通风系统的具体布置方式随地下室的实际平面布置以及层高等因素而不同,在设计中既要保证战时通风系统的防护要求,又要兼顾平时使用方便,因此在设计中要将平时通风系统与战时通风系统结合起来进行平战结合的综合考虑。
以某人防地下室设计为例,该人防地下室平时作用为地下停车场,战时为六级二等人员掩蔽所,按区域划分为3个防护单元,战时掩蔽人数分别为800人、800人和650人。战时进风口部分别设置在3个塔楼核心筒下地下室部分的次出入口处,战时排风口部设置在两个可直通室外的主出入口处,其中一个主出入口为两个排风口部合用。根据平时通风管道不得穿越人防地下室的防护墙(板)原则,平时通风系统也按照防护单元的划分单独设置。
第二防护单元战时通风系统的进风口部的平面布置及剖面,设计中应考虑如下问题:
在消波系统的选取中,因平时通风和战时通风的风量相差过大,二者不宜共用同一消波系统而需分别设置,战时通风的消波系统为防爆波活门+扩散室形式,平时通风的消波系统则采用防护密闭门+密闭门+集气室形式,二者合用一个进风井。
滤毒室内的设备风管布置,通常以沿墙的“线性”安装为宜。因为滤尘器多采用上下两块的安装方式,其后要考虑清洁风管和滤风管的分支,以及后面两个过滤吸收器的上下安装,都需要占用较大的空间,如果把它们都转化为竖向的贴墙布置,可以使设备集中布置在狭长空间的一侧,这样不仅减少了对地下室水平空间的占用,使系统的流程清晰明了,也便于在有限的空间内进行系统的检修和对阀门等操作。战时风机房可在清洁区内临时砌筑,其位置选取必须要紧邻滤毒室,保證与滤毒室之间有一道密闭隔墙,以便与滤毒室过来的清洁风管和滤毒风管连接。
在布置时不仅要考虑脚踏电动两用滤毒风机的布置空间,还要保证人力驱动时人员的使用空间,此外还要考虑插板阀等阀门的操作间距要求。在本例中,战时送风系统不单独设送风管道,战时将出风管直接与该防护单元的平时通风管道相连进行送风,设计时在平时通风管上为战时出风管的接入预留了堵头,同时也在平时通风管上预留了战时切断此段管道与平时通风机之间的阀门。
在清洁式通风时,在本例大空间的布置中采用了集中排风方式,其排风口布置在战时干厕的区域范围内,使得掩蔽区域内的空气最后是经战时干厕再排出,以避免战时干厕对人员掩蔽区域的臭气污染。
同理,滤毒通风时用到的超压排气活门也设置在洗消间与战时干厕邻接的密闭隔墙上,其后空气流程为简洗间、通风短管、密闭阀f5、扩散室排至室外,以保证防毒通道里有足够的换气次数。
结束语
总之，通风系统是人防工程中的重中之重，是改善人防工程内部空气环境的重要方面。必须要合理地设计，选择一个好的通风设计；同时严格遵照《人民防空工程设计规范》的要求，提高人防工程的通风质量。
参考文献
[1]GB50038-94(2003版),人民防空地下室设计规范[S].
[2]GB50225-95,人民防空工程设计规范[S].
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。