通風(fēng)系統(tǒng)在人防工程中的應(yīng)用與探討

王超

（中鐵建工集團(tuán)有限公司，北京 100071）

1 人防工程通風(fēng)系統(tǒng)功能需求分析

1.1 人防工程通風(fēng)基本要求

通風(fēng)系統(tǒng)是建筑系統(tǒng)的基本組成部分，能夠控制空氣污染物的危害和傳播，保證室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)氣流方向，可以將通風(fēng)系統(tǒng)分為送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。人防工程在戰(zhàn)爭時期能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用，在設(shè)計時，必須嚴(yán)格進(jìn)行數(shù)據(jù)計算與復(fù)核，保證人防工程的質(zhì)量，使其安全系數(shù)達(dá)到規(guī)范要求。人防工程中的通風(fēng)系統(tǒng)必須具備防化通風(fēng)功能，具有良好的封閉性和較高的精密性，不僅能在和平時期滿足通風(fēng)要求，保證內(nèi)部空氣質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，還能在危險時刻發(fā)揮防護(hù)作用，防止內(nèi)部空氣污染，威脅人們生命健康。

1.2 人防工程戰(zhàn)時防護(hù)通風(fēng)

人防工程在戰(zhàn)爭時能夠發(fā)揮重要的作用，可以有效應(yīng)對各類常規(guī)性武器甚至生化武器造成的威脅，保持內(nèi)部空氣的正常流通。這主要依賴于科學(xué)合理的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，為隱蔽者提供了生命保障。戰(zhàn)時人防通風(fēng)主要包括清潔式通風(fēng)、濾毒式通風(fēng)、隔絕式通風(fēng)3種方式，需要根據(jù)人防工程的防化等級進(jìn)行選擇。通常情況下，人防工程的防化等級為甲、乙、丙級時，通風(fēng)類型為一類，需要選擇潔凈、濾毒、阻隔3種防化通風(fēng)系統(tǒng)；如果人防工程的防化等級為丁級，通風(fēng)系統(tǒng)的類型應(yīng)該確定為二類，需要選擇清潔、隔絕兩種通風(fēng)系統(tǒng)，清潔式通風(fēng)主要是在戰(zhàn)時室外空氣未染毒期間、空襲緊急警報拉響之前所采用的通風(fēng)方式，能有效為隱蔽人員提供新風(fēng)，實現(xiàn)室內(nèi)外空氣的循環(huán)流通。如果警報拉響，則意味著危險情況的發(fā)生，例如，受到核生化武器的攻擊、近處發(fā)生火災(zāi)、外部環(huán)境受到污染等，此時需要調(diào)整為隔絕式通風(fēng)，主要通過內(nèi)部空氣循環(huán)為隱蔽人員提供生命支撐，采用間歇運行的方式，能夠有效延長人防工程的防護(hù)時間，通過取樣試驗及時掌握外界空氣的毒性，判斷濾毒器能否有效過濾，如果有人員需要進(jìn)出人防工程，或者人防工程內(nèi)CO2濃度較高以及進(jìn)入毒劑可能會造成傷害時，需要在保證濾毒器發(fā)揮作用的前提下轉(zhuǎn)入濾毒式通風(fēng)模式。倘若有毒物、輻射類塵土落到濾毒設(shè)備上，會大大增加通風(fēng)阻力，需要及時采取有效的處理措施，更換濾毒器后繼續(xù)跟蹤檢查。在戰(zhàn)時，人防工程的3種通風(fēng)方式轉(zhuǎn)換主要是通過風(fēng)機(jī)和密封閥門的啟閉實現(xiàn)的，必須保證風(fēng)機(jī)和閥門的性能良好，在關(guān)鍵時刻能夠使通風(fēng)系統(tǒng)有效發(fā)揮防化通風(fēng)作用[1]。

2 通風(fēng)系統(tǒng)在人防工程中的應(yīng)用與探析

2.1 通風(fēng)風(fēng)量問題

根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)定，平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程系統(tǒng)新風(fēng)量可以根據(jù)不同使用需求，采用地面同類型建筑通風(fēng)量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，每人每小時不少于30 m3/（人·h）。然而，為了控制工程造價，一些人防工程通風(fēng)系統(tǒng)沒有達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下，新風(fēng)量明顯不足，會造成人防工程內(nèi)有害氣體和污染物超標(biāo)，從而威脅人們的身心健康。一些工程設(shè)計選擇了不匹配的防爆破活門，在進(jìn)風(fēng)段風(fēng)速太大，即使把活門全部打開也難以滿足新風(fēng)量需求。面對這些問題，必須要適度加大通風(fēng)量，提高新風(fēng)質(zhì)量，可以將通風(fēng)量控制在30~40 m3/（人·h），在滿足改善內(nèi)部環(huán)境需求的同時，盡可能保證工程的經(jīng)濟(jì)性。加大排風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口之間的距離，一般情況下該距離不能小于10 m，進(jìn)風(fēng)口高度應(yīng)約為2.5 m，設(shè)置在相對干凈的位置，盡可能靠近綠化帶，選擇高效能空氣過濾器，保證新風(fēng)質(zhì)量能夠滿足生存需求。在濾毒進(jìn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的選擇上，必須滿足相關(guān)規(guī)范要求，合理確定超壓排氣活門數(shù)量，有效提升超壓換氣效率，保證防毒通道換氣效果良好。為了相對準(zhǔn)確地確定濾毒進(jìn)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，可以在合適位置設(shè)置風(fēng)量測定裝置，一般安裝在風(fēng)管直管段，這樣可以有效防止彎管處的空氣流通不暢問題，在保證空氣流通效率的同時，提高測量準(zhǔn)確度，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計和安裝，使風(fēng)量傳感器達(dá)到正常工作狀態(tài)，能夠有效測量風(fēng)量[2]。

2.2 熱濕負(fù)荷計算

根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，在夏季，平時使用的人防工程室內(nèi)溫度不能超過26~28℃，相對濕度不能超過70%~80%，對于有特殊要求的手術(shù)室、急救室，相對濕度則不能超過50%~70%，根據(jù)室外通風(fēng)空調(diào)參數(shù)計算熱濕負(fù)荷，明確進(jìn)風(fēng)量、排風(fēng)量、除濕量，不斷優(yōu)化通風(fēng)空調(diào)設(shè)計。在一些項目的設(shè)計過程中，由于存在計算隨意、不準(zhǔn)確的問題，最終采用的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備難以滿足實際需求，導(dǎo)致人防工程內(nèi)環(huán)境不適宜，許多設(shè)備設(shè)施生銹變形，人體的免疫力不斷降低，因此，必須嚴(yán)格按照要求計算熱濕負(fù)荷和通風(fēng)系統(tǒng)阻力，科學(xué)確定各項溫濕度參數(shù)，熱濕負(fù)荷的計算應(yīng)涵蓋新風(fēng)帶來的熱濕、墻壁散發(fā)的熱濕、自然水面的散濕、人員及電氣設(shè)備的散熱散濕，這樣才能保證計算結(jié)果相對準(zhǔn)確，然后初步選取通風(fēng)系統(tǒng)，準(zhǔn)確計算通風(fēng)系統(tǒng)的阻力，根據(jù)熱濕負(fù)荷和系統(tǒng)阻力選擇合適的通風(fēng)設(shè)備，在此過程中必須加強(qiáng)計算結(jié)果復(fù)核，不能憑借經(jīng)驗下結(jié)論。

2.3 氣流組織問題

有些人防工程通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計并不合理，一切從降低成本的角度出發(fā)，使系統(tǒng)比較簡陋，氣流組織并不科學(xué)，例如，在某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)人防工程中，柱網(wǎng)間距為7.5 m，南北長23 m，東西長度為60 m，沿著墻面設(shè)計了2道送風(fēng)管，設(shè)置了單層百葉風(fēng)口，最終的效果十分不理想，送風(fēng)不均勻，排氣不順暢。所以，要充分重視通風(fēng)系統(tǒng)的科學(xué)布局，提高氣流組織的合理性，對于面積較大的人防工程，需要相對均勻地設(shè)計送風(fēng)口和回風(fēng)口，通常采用上送下回、上送上回的方式，盡可能不使用側(cè)送、側(cè)回，選用帶有直片式散流器的風(fēng)口，將氣流射角控制在40°之內(nèi)，方便新風(fēng)直接順暢地進(jìn)入人員活動區(qū)域[3]。

2.4 風(fēng)機(jī)合用問題

人防工程通風(fēng)系統(tǒng)主要包括清潔式、隔絕式、濾毒式3種方式，而進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)又可以分為以下兩種情況：（1）清潔式通風(fēng)和濾毒式通風(fēng)共用一個風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)；（2）兩種形式的通風(fēng)口分別設(shè)置風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，需要根據(jù)實際情況合理設(shè)計使用，如果進(jìn)風(fēng)機(jī)房空間允許，一般會使用2臺風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，如果進(jìn)風(fēng)機(jī)房空間較小，應(yīng)考慮實用共用風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。以二等人員掩蔽所為例，在戰(zhàn)時，清潔式通風(fēng)的人員風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為5~7 m3/（人·h），而濾毒式通風(fēng)的人員風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為2~3 m3/（人·h），在選擇合用風(fēng)機(jī)時，以清潔式通風(fēng)風(fēng)量為主，而且戰(zhàn)時濾毒通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量需求較大，需要盡可能選擇偏大的過濾器，這樣能更好地配合濾毒風(fēng)量需求，如果防護(hù)單元面積接近800 m2，則必須要相應(yīng)地增加過濾器數(shù)量。

2.5 選擇油網(wǎng)過濾器

在清潔式通風(fēng)和濾毒式通風(fēng)合用的管路上，一般會安裝油網(wǎng)過濾器作為預(yù)濾除塵器使用，在設(shè)計時，需要按照最大風(fēng)量選擇多塊濾塵器進(jìn)行組合運用，每塊濾塵器的平均風(fēng)量不能超過1 600 m3/h。常用LWP型油網(wǎng)過濾器一般有兩種安裝方式，即墻式加固安裝和管式安裝，前者適用于安裝各種風(fēng)量過濾器，如果LWP型油網(wǎng)過濾器數(shù)量大于4個，那么必須采用該安裝方法，而管式安裝主要適用于1個、2個、4個組裝方式，但是存在浸油和清洗不方便的問題。除塵器前后應(yīng)設(shè)有測壓管，并連接在微壓計上，倘若阻力到達(dá)終阻力，則需要清洗濾塵器，浸油后才能再次使用。立式安裝油網(wǎng)過濾器時，專用小室應(yīng)該為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而不能臨時使用磚墻砌筑，油網(wǎng)過濾器應(yīng)迎著沖擊波作用方向設(shè)置，通過相應(yīng)的加固措施，使網(wǎng)片能夠承受一定壓力，油網(wǎng)過濾器前方應(yīng)該設(shè)置檢查密閥門，并列安裝的油網(wǎng)過濾器需要設(shè)置加強(qiáng)立梁或者在兩列之間保留一定寬度墻面，這樣有利于增加強(qiáng)度、保持穩(wěn)定。

2.6 通風(fēng)密閉閥門

在通風(fēng)系統(tǒng)中，密閉閥門是必不可少的控制設(shè)備，可以起到保證通風(fēng)管道密閉、轉(zhuǎn)換通風(fēng)方式的作用，按照驅(qū)動形式劃分，通風(fēng)密閉閥門包括手動密閉閥門和手電動兩用閥門；按照結(jié)構(gòu)類型劃分，通風(fēng)密閉閥門又可以分為雙連桿式和杠桿式，其中，杠桿式密閉閥門應(yīng)用較多，在設(shè)計和安裝時需要加強(qiáng)細(xì)節(jié)控制，比如，閥門既可垂直安裝，又可水平安裝，但需要保證操作和維修的便捷性，可以采用吊架或支架的形式進(jìn)行安裝，閥門的受壓方向應(yīng)該與受到的沖擊波方向保持一致，閥門不能用于調(diào)節(jié)風(fēng)量，預(yù)埋管件的直徑必須和所連接的管道及密閉閥門管內(nèi)徑吻合，閥門的內(nèi)徑通常使用假定流速法計算獲得，所有和外界連通的進(jìn)風(fēng)排風(fēng)管道應(yīng)該設(shè)置不少于兩道的封閉閥門。

2.7 設(shè)置增壓管

采用合用風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)時，或者采用分設(shè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時，風(fēng)機(jī)前應(yīng)設(shè)有集氣箱，需要設(shè)置增壓管和閘閥，增壓管從進(jìn)風(fēng)機(jī)出口段接到清潔式進(jìn)風(fēng)管兩密閉閥門之前的管道上，一般采用直徑為25 mm的鍍鋅鋼管，這種設(shè)置方式能夠?qū)⒁徊糠终龎嚎諝庖肭鍧嵾M(jìn)風(fēng)管段中，從而實現(xiàn)增壓，倘若接口位置錯誤，不僅難以發(fā)揮增壓作用，反而會在接口處形成負(fù)壓，可能導(dǎo)致毒氣泄漏。當(dāng)一端連接在送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)管上時，由于風(fēng)管材料管壁較薄，在與鍍鋅鋼管連接時，需要使用螺母墊片鎖緊，確保接口處連接緊密，不會產(chǎn)生漏風(fēng)問題，將另一端直接焊接在3 mm厚的清潔式進(jìn)風(fēng)鋼板風(fēng)管上，而且要在增壓管便于操作的位置設(shè)置1個球閥，在清潔式通風(fēng)時保持關(guān)閉，在濾毒式通風(fēng)時打開，必須保證球閥的氣密性良好。

2.8 臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計

人防工程必須與城市規(guī)劃建設(shè)緊密結(jié)合，嚴(yán)格按照平戰(zhàn)結(jié)合的原則，既要滿足平時的使用需求，又要具備戰(zhàn)時防護(hù)功能，為了兼顧這兩個方面，人防工程可以預(yù)留一定的臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換量，即在戰(zhàn)爭來臨時通過封堵、加固等方法達(dá)到人防工程要求的戰(zhàn)時防護(hù)密閉要求，在臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計時，重點部位不能臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，可以一次安裝施工到位的不得臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，盡可能少臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，嚴(yán)格控制單個工程臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換部位和轉(zhuǎn)換量，這樣對提高人防工程整體防護(hù)效率具有積極作用，臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計應(yīng)該與人防工程設(shè)計同步進(jìn)行、同步完成。

3 結(jié)語

綜上所述，通風(fēng)系統(tǒng)在人防工程中的有效應(yīng)用至關(guān)重要，涉及掩蔽人員的生命安全問題，必須在人防工程設(shè)計時引起足夠的重視。全面掌握人防工程通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求和戰(zhàn)時防護(hù)通風(fēng)特點，完善人防工程設(shè)計方案，有針對性地進(jìn)行整體優(yōu)化和細(xì)節(jié)處理，滿足相關(guān)規(guī)范設(shè)計要求，使人防工程能夠?qū)ι淦?、核武器產(chǎn)生一定的防護(hù)作用。