微型人防工程的暖通設(shè)計(jì)探析

侯娟娟

(中冶建工集團(tuán)有限公司西北勘察設(shè)計(jì)院，蘭州 730000)

1 暖通設(shè)計(jì)的原則

1）安全原則。對(duì)于人防工程而言，暖通設(shè)計(jì)要將人民群眾的安全放在首位，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要堅(jiān)持安全性原則，能為戰(zhàn)時(shí)考慮，確保暖通工程在戰(zhàn)時(shí)能將有毒進(jìn)風(fēng)量過濾掉，并能便于戰(zhàn)時(shí)拆除[1]。

2）節(jié)能原則。人防工程暖通設(shè)計(jì)要遵循節(jié)能原則，影響能耗的主要因素是溫度、濕度及風(fēng)速等，在設(shè)計(jì)時(shí)要確保這些指標(biāo)參數(shù)的設(shè)計(jì)合理性，在保證舒適的基礎(chǔ)上，采取節(jié)能設(shè)計(jì)方法，降低能耗，構(gòu)建綠色暖通設(shè)計(jì)。

3）兼顧整體與統(tǒng)一。微型人防工程暖通設(shè)計(jì)期間，為讓地下室不同房間能保持適宜的溫度，可采取集中供暖的方式。在暖通設(shè)計(jì)過程中，還要保持靈活性，針對(duì)不同房間的實(shí)際情況，對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。因此，兼顧整體與局部是暖通設(shè)計(jì)期間需遵循的基本原則之一。

2 微型人防工程的暖通設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 通風(fēng)量不足

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)人防地下室新風(fēng)量引起足夠的重視，要求能同時(shí)滿足戰(zhàn)時(shí)與日常使用需求。相比一般建筑通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，微型人防工程通風(fēng)量要求維持在30 m3/(人·h）以上。但在暖通設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員在節(jié)能與成本控制理念影響下，無法有效保證通風(fēng)量符合實(shí)際要求，因此，一部分人防地下室暖通設(shè)計(jì)中，新風(fēng)量設(shè)計(jì)以換氣次數(shù)為依據(jù)，。

2.2 無法滿足供暖需求

微型人防工程的供暖需求難以得到滿足是當(dāng)下暖通設(shè)計(jì)中比較常見的問題之一。這種現(xiàn)象的原因包括以下兩方面：(1）供暖裝置設(shè)計(jì)問題。因在設(shè)計(jì)前未能對(duì)暖通裝置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，供暖裝置的容量過大，缺乏針對(duì)人防工程的相關(guān)管理體系，導(dǎo)致在施工過程中施工人員對(duì)設(shè)計(jì)方案的落實(shí)不到位，從而使實(shí)際供暖與設(shè)計(jì)供暖之間出現(xiàn)不一致的情況。(2）在保溫材料選擇上不夠合理，所選擇的保溫材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，難以達(dá)到保溫要求[2]。

2.3 熱濕負(fù)荷計(jì)算隨意性較大

室內(nèi)溫度與濕度在人防工程設(shè)計(jì)中有具體要求，要求在夏季應(yīng)合理控制溫度與濕度。當(dāng)溫度為26～28 ℃時(shí)，相對(duì)濕度必須控制在70%～80%以內(nèi)，當(dāng)為手術(shù)室時(shí)，相對(duì)濕度要控制在50%～70%。因此，暖通設(shè)計(jì)過程中，必須重視熱濕負(fù)荷計(jì)算。在計(jì)算好熱濕負(fù)荷之后，再對(duì)進(jìn)風(fēng)量、除濕量等進(jìn)行確定。但目前在人防工程中，對(duì)于熱濕負(fù)荷通常會(huì)按照經(jīng)驗(yàn)選擇通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，這樣就會(huì)造成地下室在夏季的溫度不符合要求。

2.4 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施問題

雖然在和平年代發(fā)生戰(zhàn)爭的概率較小，但依然要防患于未然，做好平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施，因此，人防工程不僅要滿足日常的使用需求，還要考慮戰(zhàn)時(shí)的功能轉(zhuǎn)換。但目前在設(shè)計(jì)時(shí)并未對(duì)此進(jìn)行充分考慮，導(dǎo)致人防工程被當(dāng)作普通工程進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)。

3 微型人防工程的暖通設(shè)計(jì)策略

3.1 通風(fēng)量設(shè)計(jì)

清潔式通風(fēng)、濾毒式通風(fēng)與隔絕防護(hù)時(shí)的內(nèi)循環(huán)通風(fēng)是戰(zhàn)時(shí)防護(hù)通風(fēng)的3 種方式。

3.1.1 清潔式通風(fēng)機(jī)分量系數(shù)與設(shè)備選型

在計(jì)算清潔式通風(fēng)風(fēng)量時(shí)，要求按照人員進(jìn)行確定。一般情況下新風(fēng)量為3 m3/(人·h），然后再與具體所能容納的人數(shù)相乘[3]。清潔式風(fēng)機(jī)分量系數(shù)的選擇范圍為1.05～1.10。清潔式風(fēng)機(jī)在遇到特殊情況時(shí)，風(fēng)機(jī)分量與油網(wǎng)濾塵器接近，要求油網(wǎng)濾塵器的額定風(fēng)量要在清潔式進(jìn)風(fēng)量之內(nèi)[4]。在工程超壓漏風(fēng)量以內(nèi)選取清潔式計(jì)算排風(fēng)量，按照清潔區(qū)容積的7%選取超壓漏風(fēng)量。

3.1.2 濾毒式通風(fēng)機(jī)風(fēng)量系數(shù)及設(shè)備選型

在計(jì)算濾毒式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量時(shí)，要求新風(fēng)量2.5 m3/(人·h），然后與所能容納的人數(shù)相乘。在選擇濾毒式通風(fēng)機(jī)時(shí)，需符合風(fēng)量要求，風(fēng)機(jī)風(fēng)量要求在1.2 倍工程濾毒進(jìn)風(fēng)量之上。在暖通設(shè)計(jì)過程中，1.2 的系數(shù)屬于附加風(fēng)量的最大值系數(shù)。要求能結(jié)合實(shí)際情況做好凈空高度設(shè)計(jì)，按照地下室建筑高度對(duì)暖通設(shè)備的凈高度進(jìn)行計(jì)算，確保暖通設(shè)備高度符合實(shí)際要求[5]。

濾毒式通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量需小于過濾吸收器額定進(jìn)風(fēng)量，此類情況出現(xiàn)的原因如下：(1）定風(fēng)量閥設(shè)置在濾毒進(jìn)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)上，新風(fēng)量計(jì)算要以過濾吸收器的濾毒進(jìn)風(fēng)量為依據(jù)，且過濾吸收器額定分量在設(shè)計(jì)時(shí)要有一定余量；(2）風(fēng)量監(jiān)測裝置設(shè)置在濾毒進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)上，值班人員可以通過監(jiān)測裝置對(duì)風(fēng)量變化進(jìn)行了解；(3）清潔式通風(fēng)管路多作為戰(zhàn)時(shí)通風(fēng)管路，相比清潔式通風(fēng)管路，濾毒式進(jìn)風(fēng)量較小，只有清潔式的1/3。

3.1.3 隔絕防護(hù)時(shí)的內(nèi)循環(huán)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量系數(shù)與設(shè)備選型

清潔式與濾毒式通風(fēng)管路的密閉閥門，通常情況下，會(huì)在內(nèi)循環(huán)通風(fēng)時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。采用清潔式進(jìn)風(fēng)機(jī)作為隔絕式風(fēng)機(jī)，不設(shè)置排風(fēng)，對(duì)風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算時(shí)可參考清潔式風(fēng)量計(jì)算公式。為實(shí)現(xiàn)隔絕式防護(hù)內(nèi)循環(huán)通風(fēng)，要求將插板閥設(shè)置在清潔式與濾毒式通風(fēng)上，清潔式與濾毒式通風(fēng)風(fēng)機(jī)不能同時(shí)開啟。

3.2 供暖設(shè)計(jì)

采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要在防空地下室與上部建筑中分開進(jìn)行設(shè)置。采暖管道需適應(yīng)防空地下室，在人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)處采取密閉防護(hù)措施。地下人防工程上部建筑布置為塊狀，供暖管線處于平鋪狀態(tài)，但是管線不允許直接穿過人防工程，需要通過繞行的方式實(shí)現(xiàn)管線布置，通常會(huì)將供暖管線布置在人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)。室外供熱管網(wǎng)要求能改變走向；在室內(nèi)布置夾層，在夾層內(nèi)敷設(shè)供熱管線及其他管線；將地溝設(shè)置在室內(nèi)人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)下，在地溝內(nèi)敷設(shè)供熱管線及其他管線。

人防工程中的地下室內(nèi)會(huì)設(shè)置空調(diào)機(jī)房，這也要求合理布置管線，避免在人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)大量管線穿越。閥門需按照規(guī)范要求在人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)合理設(shè)置，如果將多個(gè)閥門設(shè)置在一根管線上，也將帶來諸多不便。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑房間合理布置后才能對(duì)管線進(jìn)行布置，確保管線布置符合要求。如若地下空間相對(duì)較大，具有較大通風(fēng)量，難以確定通風(fēng)時(shí)間，因此，在供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)計(jì)為小系統(tǒng)，采取多個(gè)小系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，滿足區(qū)域內(nèi)的供暖要求。

3.3 熱濕負(fù)荷及通風(fēng)阻力設(shè)計(jì)

在對(duì)人防工程熱濕負(fù)荷及通風(fēng)阻力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行計(jì)算，確保計(jì)算的有效性與合理性。

1）對(duì)地下室內(nèi)外熱濕負(fù)荷計(jì)算參數(shù)進(jìn)行合理確定，對(duì)熱濕負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容主要有人員散熱散濕、壁面散熱散濕等。

2）做好熱濕比計(jì)算。

3）對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理選擇，并做好阻力計(jì)算。在對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要使用阻力調(diào)節(jié)技術(shù)，確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行平衡。

4）熱濕負(fù)荷及系統(tǒng)阻力在計(jì)算出來之后，就要對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行合理選擇。

5）為避免按照經(jīng)驗(yàn)選擇通風(fēng)設(shè)備，要求做好復(fù)核驗(yàn)算工作。

3.4 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施

微型人防工程暖通設(shè)計(jì)期間，要求在戰(zhàn)時(shí)能及時(shí)完成暖通設(shè)備轉(zhuǎn)換，無須機(jī)械，人工就能在一定期限內(nèi)完成轉(zhuǎn)換。所以在暖通設(shè)計(jì)時(shí)要重視平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施。本文對(duì)常用的4 種方法進(jìn)行分析。

3.4.1 通風(fēng)豎井

通風(fēng)豎井不僅能滿足平時(shí)使用功能，在戰(zhàn)時(shí)也能發(fā)揮重要作用。通風(fēng)豎井位于人防工程內(nèi)，要求在戰(zhàn)時(shí)可以進(jìn)行有效封堵。常用密封材料為沙袋、泥土等，戰(zhàn)時(shí)將預(yù)制板加蓋在豎井頂板位置，實(shí)現(xiàn)有效封堵。使用這種方法可以有效利用豎井，但也存在缺點(diǎn)，如在戰(zhàn)時(shí)將地上部分豎井拆除，然后臨時(shí)封堵，這種方法操作比較煩瑣，且在臨戰(zhàn)前就要將防護(hù)蓋板預(yù)制出來。

3.4.2 預(yù)埋穿墻短管及法蘭

在通風(fēng)豎井側(cè)壁預(yù)埋穿墻短管及法蘭，防護(hù)體內(nèi)平時(shí)風(fēng)管在臨戰(zhàn)前要拆除，使用螺栓連接鋼板及橡皮墊與預(yù)埋短管法蘭。臨戰(zhàn)時(shí)這種方法在轉(zhuǎn)換時(shí)相對(duì)比較簡單，但也存在缺點(diǎn)，如對(duì)預(yù)埋穿墻短管及法蘭要求較高，強(qiáng)度與密閉需符合要求，且在建筑澆筑時(shí)就要完成預(yù)埋。

3.4.3 設(shè)置集氣室

防護(hù)密閉門和密閉門分別安裝在井壁兩側(cè)位置，平時(shí)開啟正常使用，在戰(zhàn)時(shí)將關(guān)閉，也可以只將防護(hù)密閉門安裝在井壁位置，將密閉閥門安裝在集氣室接出風(fēng)管上。這種方法在臨戰(zhàn)時(shí)能快速完成平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，缺點(diǎn)是要求集氣室門要具有較強(qiáng)的密閉性，避免有較大漏風(fēng)量。

3.4.4 通風(fēng)采光窗

通風(fēng)采光窗在平時(shí)可以發(fā)揮通風(fēng)與采光功能，但在戰(zhàn)時(shí)要將其封堵嚴(yán)實(shí)。按照采光窗設(shè)置合理選擇封堵方式。采光窗低于室外地平面，可采取全填土式、半填土式進(jìn)行封堵；采光窗高于室外地平面，封堵方式可以選擇擋板式封堵，這種方式雖然能滿足戰(zhàn)時(shí)防護(hù)要求，但缺點(diǎn)是操作比較煩瑣。

4 其他設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 旱廁換氣

人防工程內(nèi)在濾毒通風(fēng)期間的機(jī)械送風(fēng)量是有限的，為確保旱廁內(nèi)擁有足夠換氣量，需設(shè)置防爆超壓排氣活門，保證旱廁換氣通風(fēng)。但受到防毒通道內(nèi)換氣次數(shù)的影響，送風(fēng)系統(tǒng)難以為旱廁及防毒通道提供所需換氣量，所以必須重視旱廁換氣。

1）清潔通風(fēng)時(shí)換氣。在戰(zhàn)時(shí)可以通過清潔通風(fēng)為旱廁提供換氣。具體通風(fēng)流程是從清潔區(qū)開始，然后經(jīng)過干廁、排風(fēng)管等，并最后經(jīng)過豎井完成通風(fēng)換氣。

2）清潔、濾毒通風(fēng)換氣。這種方法布置相對(duì)比較簡單，能在戰(zhàn)時(shí)為旱廁提供通風(fēng)換氣。通風(fēng)換氣流程為從旱廁開始，經(jīng)過超壓排氣活門與簡易洗消間，最后經(jīng)過豎井完成通風(fēng)換氣。

4.2 密閉閥

在人防地下室防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)中密閉閥是重要組成設(shè)備之一。常見密閉閥可以分為兩類，即手動(dòng)和電動(dòng)。人防地下室為5 級(jí)和6 級(jí)，可以采用手動(dòng)密閉閥，而手、電動(dòng)兩用閥需設(shè)置在染毒區(qū)和不便操作處。手動(dòng)密閉閥的設(shè)置對(duì)是否可以正常開關(guān)有要求，在設(shè)計(jì)過程中要求在擴(kuò)散室與除塵室之間設(shè)置小門。要求手柄(電動(dòng)機(jī)）能有充足空間進(jìn)行操作，確保管道與閥門內(nèi)徑保持一致。染毒區(qū)進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)管路上一般會(huì)設(shè)置手柄(電動(dòng)機(jī)），通風(fēng)方式轉(zhuǎn)換便能由此完成。水平或豎直安裝手動(dòng)密閉閥，閥門可全關(guān)或全開，風(fēng)量不能調(diào)節(jié)。使用獨(dú)立支、吊架托起閥門。在設(shè)計(jì)過程中，從染毒區(qū)到清潔區(qū)需設(shè)置2 扇以上分隔防護(hù)密閉閥門(密閉閥門）。防護(hù)和密閉這2 個(gè)基本功能在設(shè)計(jì)時(shí)十分重要，所以要確保密閉閥門設(shè)計(jì)符合實(shí)際需求。

5 結(jié)語

微型人防工程暖通設(shè)計(jì)要結(jié)合具體項(xiàng)目，采取科學(xué)合理設(shè)計(jì)方法，保證暖通設(shè)計(jì)符合實(shí)際需求。在設(shè)計(jì)過程中不僅要對(duì)常見問題予以處理，還要做好旱廁換氣與密閉閥設(shè)計(jì)這兩項(xiàng)工作，確保設(shè)計(jì)的全面性與整體性，能保證微型人防工程在平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)正常使用，便于平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換。