战时人防通风的方式及原理

随着我国经济建设的发展 , 特别是近年来我国人防积极向民防转轨 , 逐渐由单一的防空职能向防空防灾双重职能转变 , 人防建设不仅在北京、上海等大中城市以及沿海地区 , 在内地也得到了大力发展 , 人防设计也成为越来越多高层民用建筑设计中的一个重要组成方面。本文就人防地下室的通风设计 , 浅谈其系统设计原理以及在工程实例中通风口部设备布置中的一点体会。

一、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[1,2] , 其系统原理如图1所示。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。

二、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。

三、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[3] 。

以深圳市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 , 战时排风口部分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 , 如图2所示 , 图注说明同图1a。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 , 保证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。

战时通风系统排风口部布置 , 如图3所示 , 图注说明同图1b。在排风流程明了的情况下 , 布置时主要考虑战时空气的合理流向。

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。