淺析目前防空地下室風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)設(shè)計存在的問題及解決方法

孫貴川， 趙建輝

(四川省城市建筑設(shè)計研究院, 四川成都 610000)

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淺析目前防空地下室風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)設(shè)計存在的問題及解決方法

孫貴川， 趙建輝

(四川省城市建筑設(shè)計研究院, 四川成都 610000)

文章就目前防空地下室風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)設(shè)計中存在的負(fù)壓、設(shè)計壓差、系統(tǒng)調(diào)節(jié)等方面存在的問題進(jìn)行分析并探討合理的解決方法。

防空地下室； 風(fēng)冷人防移動電站； 測壓

隨著當(dāng)前人民防空地下室建設(shè)的普遍和深入，與之配套的人防移動電站的設(shè)置亦越來越多。由于GB 50038-2005《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》相關(guān)條文滯后，對于目前依附于二等人員掩蔽工程設(shè)置的風(fēng)冷人防移動電站，我們僅能在2009《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——防空地下室》(以下簡稱“措施”)中找到基本設(shè)計依據(jù)并參照標(biāo)準(zhǔn)圖集07FJ05《防空地下室移動柴油電站》(以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)圖集”)進(jìn)行設(shè)計，但在戰(zhàn)時通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和防護(hù)方面則存在較多的問題，現(xiàn)簡單分析如下，并逐一探討解決方法。

1 風(fēng)冷人防移動電站室內(nèi)負(fù)壓分析及調(diào)節(jié)措施

在“標(biāo)準(zhǔn)圖集”中關(guān)于風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)設(shè)計系統(tǒng)原理圖(圖1)，給出了進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)的基本設(shè)置方案，由于在風(fēng)機(jī)的選型上要考慮到電站的適度負(fù)壓設(shè)計，在進(jìn)、排風(fēng)量接近的情況下，所選排風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓通常都應(yīng)比進(jìn)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓略高，但在大量實際工程設(shè)計中，除按上述要求進(jìn)行進(jìn)、排風(fēng)機(jī)選型外，還有不少設(shè)計選用相同型號的進(jìn)、排風(fēng)機(jī)或選用進(jìn)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高于排風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的情況。如此，系統(tǒng)運行就存在如下問題：

圖1 防空地下室移動柴油電站(07FJ05)通風(fēng)系統(tǒng)原理

(1)按照圖1設(shè)置的通風(fēng)系統(tǒng)在運行中，進(jìn)、排風(fēng)量與進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)阻力及室內(nèi)壓頭是一種自然平衡狀態(tài)，電站室內(nèi)有可能處于正壓或負(fù)壓狀態(tài)，是系統(tǒng)自然形成且無法改變的，這不能滿足我們所要求的電站運行時室內(nèi)保持適度負(fù)壓水平，以確保防化安全的要求。由于電站室內(nèi)的壓頭是進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)自平衡形成的，如此，則對其所依附的人員掩蔽單元到移動電站之間的防毒通道的排風(fēng)換氣構(gòu)成影響且不能調(diào)節(jié)，因為該防毒通道排風(fēng)換氣量是由人員掩蔽單元主體的室內(nèi)超壓與電站室內(nèi)壓頭之差決定的。若電站室內(nèi)負(fù)壓較高且不能調(diào)節(jié)，就會使電站防毒通道過風(fēng)量過大，引起主體工程正壓值下降，從而對人員掩蔽單元工程主體超壓造成較大的影響，使工程主體不能保持適度、穩(wěn)定的正壓。風(fēng)冷人防移動電站室內(nèi)屬重染毒區(qū)域，若電站室內(nèi)保持正壓，則會造成防毒通道排風(fēng)換氣量不足，或不能進(jìn)行排風(fēng)換氣，甚至造成電站室內(nèi)染毒空氣倒灌進(jìn)入人員掩蔽單元主體清潔區(qū)。所以，電站室內(nèi)保持正壓或較高的負(fù)壓都會影響人員掩蔽單元主體的防化功能。

(2)因為進(jìn)、排風(fēng)機(jī)的選型都考慮了較多的富余量，在實際系統(tǒng)阻力較低的情況下，風(fēng)機(jī)運行就會增大風(fēng)量來適應(yīng)系統(tǒng)阻力，而我們所選用的懸板式防爆波活門是有最大通風(fēng)量限制的，當(dāng)系統(tǒng)因阻力較小，實際進(jìn)、排風(fēng)量超過防爆波活門的最大允許過風(fēng)量時，就會出現(xiàn)活門懸板擺動甚至關(guān)閉的問題，從而引起通風(fēng)系統(tǒng)運行不暢，影響電站的正常使用。

上述問題是目前風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)設(shè)計中普遍存在的問題，解決方法就是在圖1中的進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)上都增設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)、排風(fēng)量和室內(nèi)負(fù)壓值，避免讓進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)與室內(nèi)壓頭自平衡，防止進(jìn)、排風(fēng)量超過防爆波活門的額定風(fēng)量，達(dá)到設(shè)計需要的移動電站室內(nèi)負(fù)壓值(圖2)。

圖2 優(yōu)化設(shè)計后的風(fēng)冷人防移動電站通風(fēng)系統(tǒng)原理

2 風(fēng)冷人防移動電站室內(nèi)負(fù)壓監(jiān)測

上面我們分析了風(fēng)冷人防移動電站要保證室內(nèi)適度負(fù)壓設(shè)計，其負(fù)壓范圍要能通過調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，但如何知道移動電站內(nèi)的負(fù)壓值，采用什么方式來測量，是當(dāng)前移動電站通風(fēng)設(shè)計中亦普遍存在的又一問題。GB 50038-2005《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》中只規(guī)定了設(shè)有濾毒通風(fēng)的防空地下室，應(yīng)在防化通信值班室設(shè)測壓裝置，而對人員掩蔽單元主體清潔區(qū)到人防移動電站之間的壓差檢測卻未作任何規(guī)定。“措施”和“標(biāo)準(zhǔn)圖集”中的系統(tǒng)原理圖(圖1)也沒有設(shè)置測壓裝置的圖示和說明，不得不說這是較大的疏漏。

人防移動電站并非可移動的電站，實則是取消了控制室，限定了柴油發(fā)電機(jī)容量的小型化簡易電站，對其所依附的人員掩蔽單元主體來講，其防化的原則、要求和功能都應(yīng)與固定電站相同，實時監(jiān)測人員掩蔽單元主體與移動電站室內(nèi)的壓差對保證主體防化安全非常關(guān)鍵。要解決移動電站負(fù)壓監(jiān)測這一問題，應(yīng)參考固定電站的方式在人員掩蔽單元主體清潔區(qū)與移動電站室內(nèi)之間增設(shè)壓差測量裝置，以便能實時監(jiān)測工程主體與移動電站之間的壓差變化情況，并結(jié)合防化通信值班室內(nèi)測得的主體超壓測壓值對移動電站室內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，其設(shè)置方法見圖3。

圖3 移動電站測壓裝置設(shè)置原理

因移動電站不設(shè)控制室，其測壓裝置不能簡單地設(shè)在工程主體清潔區(qū)內(nèi)的側(cè)墻上而無保護(hù)措施。實際工程設(shè)計中，如人員掩蔽單元內(nèi)的防化通信值班室距與之相連的移動電站防毒通道較近，可將測壓裝置放在防化通信值班室內(nèi)；如防化通信值班室距移動電站防毒通道較遠(yuǎn)，可就近在移動電站附近清潔區(qū)側(cè)墻上裝設(shè)測壓箱柜，將測壓裝置安裝于測壓箱柜內(nèi)，既便于操作檢測，又能保證測壓裝置的安全可靠。

3 儲油間排風(fēng)設(shè)計

移動電站儲油間的排風(fēng)設(shè)計常常被設(shè)計人員忽視，設(shè)計非常隨意，有必要做一探討分析。如圖2所示，參照“標(biāo)準(zhǔn)圖集”做法，應(yīng)將儲油間排風(fēng)支管接入排風(fēng)主管的位置設(shè)在A點與B點之間(方式一)。但在實際工程設(shè)計中，有相當(dāng)多的設(shè)計人員為方便接管，把儲油間排風(fēng)支管隨意接在B點與C點之間(方式二)或C點之后(方式三)，雖然形式上都是接入排風(fēng)主管，但因接入位置不同，對儲油間排風(fēng)效果則有較大差別，下面筆者作詳細(xì)分析。

排風(fēng)機(jī)入口A點處是排風(fēng)系統(tǒng)中負(fù)壓值最大處，B點處有柴油機(jī)散熱排風(fēng)導(dǎo)風(fēng)管接入，散熱排風(fēng)量占整個排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量的75 %以上。AB段處于負(fù)壓較高的區(qū)域，我們稱之為高負(fù)壓段，B點后的排風(fēng)主管內(nèi)負(fù)壓值會大大減小，C點處設(shè)有排風(fēng)口，C點之后的排風(fēng)主管內(nèi)負(fù)壓值進(jìn)一步減小，對B點后面的管段，我們統(tǒng)稱為低負(fù)壓段。在調(diào)節(jié)閥全開的情況下，假設(shè)儲油間排風(fēng)支管三種設(shè)置方式相對應(yīng)的排風(fēng)量分別為Q1、Q2、Q3，則Q1>Q2>Q3。為保證儲油間換氣次數(shù)不小于5次/h，將儲油間排風(fēng)支管接入排風(fēng)主管的位置設(shè)在A點與B點之間，即高負(fù)壓段方式一具有更大的風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍和更可靠的排風(fēng)效果，更為合理；方式二效果較差；方式三效果最差。故實際設(shè)計中應(yīng)按方式一接管。

4 柴油機(jī)排煙管穿密閉墻密閉措施

柴油機(jī)排煙管穿密閉墻時如何處理，在“標(biāo)準(zhǔn)圖集”和“措施”上均沒有說明。實際工程設(shè)計中，相當(dāng)多的設(shè)計人員是參照風(fēng)管穿密閉墻做法，在穿密閉墻處預(yù)埋密閉短管，采用將排煙管與預(yù)埋短管連續(xù)滿焊連接的安裝方式，這種方式?jīng)]有考慮到排煙管內(nèi)高溫?zé)煔鈱艿赖挠绊憽２裼蜋C(jī)運行時排煙溫度高達(dá)500 ℃以上，煙氣流經(jīng)管道時必然引起管道膨脹，停機(jī)后，管道溫度下降會產(chǎn)生收縮，管道的熱脹冷縮過程所引起的應(yīng)力變化會對穿密閉墻處焊接部位的密閉性造成破壞性影響，所以，不應(yīng)采用這種連接方式。在08FJ04《防空地下室固定柴油電站》中有關(guān)于排煙管穿密閉墻圖示，這種做法解決了排煙管穿墻處熱脹冷縮變形所引起的密閉性問題，更加安全、可靠，所以在移動電站中同樣應(yīng)采用這種做法(圖4)。

圖4 柴油機(jī)排煙管穿密閉墻做法

5 結(jié)論

(1)風(fēng)冷人防移動電站進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)須增設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，通過對風(fēng)量調(diào)節(jié)，保證進(jìn)、排風(fēng)量不超過防爆波活門的額定風(fēng)量并控制室內(nèi)負(fù)壓。

(2)人員掩蔽單元主體清潔區(qū)與相連接的人防移動電站室內(nèi)之間應(yīng)增設(shè)壓差測量裝置，用來實時監(jiān)測工程主體與移動電站之間的壓差變化情況，并以此作為調(diào)節(jié)移動電站室內(nèi)負(fù)壓和保證防毒通道換氣次數(shù)的依據(jù)。

(3)儲油間排風(fēng)支管接入排風(fēng)主管的位置設(shè)在排風(fēng)機(jī)與柴油機(jī)散熱導(dǎo)風(fēng)管之間高負(fù)壓段的作法更為合理，可靠。

(4)移動電站中排煙管穿排煙擴(kuò)散室密閉隔墻處應(yīng)參照固定電站排煙管穿墻做法更為安全、可靠。

[1] 中國建筑設(shè)計研究院.GB50038-2005人民防空地下室設(shè)計規(guī)范[S]. 北京: 中國計劃出版社，2005.

[2] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院. 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——防空地下室(2009年版)[M]. 北京: 中國計劃出版社，2009.

[3] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院. 07FJ05防空地下室移動柴油電站[S]. 北京: 中國計劃出版社，2007.

[4] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院. 08FJ04 防空地下室固定柴油電站[S]. 北京: 中國計劃出版社，2008.

孫貴川，高級工程師，注冊公用設(shè)備工程師(暖通)；趙建輝，工程師，注冊公用設(shè)備工程師(暖通)，人防一級防護(hù)工程師(暖通)，人防一級防護(hù)工程師(防化)。

TU96+3

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[定稿日期]2016-11-22