二等人員掩蔽所濾毒通風(fēng)計(jì)算的探討

陳 躍

(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024)

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二等人員掩蔽所濾毒通風(fēng)計(jì)算的探討

陳 躍

(太原理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024)

結(jié)合現(xiàn)行的人防規(guī)范、圖集與相關(guān)手冊(cè)，分析了二等人員掩蔽所濾毒通風(fēng)計(jì)算的不一致問(wèn)題，并以某人防工程為例，從防毒通道面積、超壓排氣活門(mén)、防毒通道換氣次數(shù)等方面，對(duì)各自不同的計(jì)算方法進(jìn)行了探討，以供參考。

掩蔽所，防毒通道面積，超壓排氣活門(mén)，換氣次數(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，戰(zhàn)爭(zhēng)武器的不斷更新?lián)Q代，現(xiàn)在的局部戰(zhàn)爭(zhēng)，空襲已成為主要作戰(zhàn)方式。從我國(guó)當(dāng)前的周邊環(huán)境和國(guó)際形勢(shì)看，高技術(shù)空襲是我國(guó)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期面臨的主要威脅，人民防空工程的作用就顯得更為重要。

而目前二等人員掩蔽所設(shè)計(jì)所采用的GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[1]、05SFK10人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范圖示(通風(fēng)專業(yè))[2]、FK01～02防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[3]等相關(guān)國(guó)家規(guī)范，關(guān)于戰(zhàn)時(shí)人防濾毒通風(fēng)風(fēng)量的部分計(jì)算與有的專家學(xué)者所寫(xiě)相關(guān)著作出現(xiàn)了不一致，同時(shí)在實(shí)際工程中也出現(xiàn)了很多相關(guān)的困擾。

1 二等人員掩蔽所的防毒通道面積

隨著近年來(lái)大型的住宅小區(qū)、商業(yè)辦公綜合體的越來(lái)越多，而與之配套的二等人員掩蔽所也越來(lái)越大，超過(guò)5 000 m2的實(shí)際工程比比皆是。根據(jù)GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范7.2.13條[1]：對(duì)于建筑面積大于5 000 m2的防空地下室，應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，且臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)，其容量應(yīng)按相應(yīng)規(guī)定的戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)供電量大者確定。目前民用建筑中的地下人員掩蔽工程大多為二等人員掩蔽所，柴油發(fā)電電站也多為移動(dòng)柴油發(fā)電電站。由于電氣專業(yè)有電站供電半徑的要求，同時(shí)電站的通風(fēng)風(fēng)道出地面時(shí)需要綜合考慮消防車道、綠化及實(shí)際使用，目前在實(shí)際工程中，人防工程內(nèi)的移動(dòng)柴發(fā)布置大致有下面兩種布置方式：

如圖1所示，在一個(gè)二等人員掩蔽所防護(hù)單元內(nèi)存在三個(gè)防毒通道：一個(gè)人員掩蔽所的主要出入口，兩個(gè)移動(dòng)柴發(fā)的出入口；如圖2所示，在一個(gè)二等人員掩蔽所防護(hù)單元內(nèi)存在兩個(gè)防毒通道：一個(gè)人員掩蔽所的主要出入口，一個(gè)移動(dòng)柴發(fā)的出入口。根據(jù)GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[1]3.3.24條文說(shuō)明：一般情況下一個(gè)二等人員掩蔽所防護(hù)單元面積不超過(guò)2 000 m2，掩蔽人數(shù)1 500人左右。由此產(chǎn)生的問(wèn)題是：帶移動(dòng)柴油發(fā)電站的二等人員掩蔽所防護(hù)單元，濾毒通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算時(shí)，是否考慮柴油發(fā)電站的防毒通道和人員掩蔽所防毒通道同時(shí)開(kāi)啟，而目前規(guī)范上沒(méi)有明確說(shuō)明是否考慮同時(shí)開(kāi)啟，是否需要按同時(shí)滿足通風(fēng)換氣次數(shù)要求來(lái)確定人防通風(fēng)的相應(yīng)設(shè)備。

1)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)考慮柴油發(fā)電站的防毒通道和人員掩蔽所防毒通道同時(shí)開(kāi)啟，以此來(lái)計(jì)算人防濾毒通風(fēng)風(fēng)量。這種情況是兩種防毒通道面積疊加，按滿足防毒通道最小40次換氣次數(shù)反推，根據(jù)GB 50038—2005人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[1]5.2章節(jié)，一般情況下(防護(hù)單元不超過(guò)2 000 m2，掩蔽人數(shù)不超過(guò)1 500人)是三臺(tái)濾毒器(總風(fēng)量3 000 m3/s)，按人防層高3.9 m計(jì)算，反推出防毒通道總面積不超過(guò)17.7 m2。如果按人員掩蔽所內(nèi)設(shè)置一個(gè)移動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)房(見(jiàn)圖2)，柴油發(fā)電機(jī)房防毒通道面積根據(jù)07FJ05防空地下室移動(dòng)柴油電站[4]按(2.1×1.85)4.0 m2左右計(jì)算，人員掩蔽所防毒通道面積為13.7 m2，能滿足使用要求；如果按人員掩蔽所內(nèi)設(shè)置兩個(gè)移動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)房考慮(見(jiàn)圖1)，移動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)房防毒通道面積按(4×2)8.0 m2左右計(jì)算，人員掩蔽所防毒通道面積為(17.7-8.0)9.7 m2，人員掩蔽所防毒通道較小，使用空間上比較局促。

2)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不考慮柴油發(fā)電站的防毒通道和人員掩蔽所防毒通道同時(shí)開(kāi)啟，按規(guī)范正常計(jì)算濾毒通風(fēng)量即可，然后核算柴發(fā)防毒通道換氣次數(shù)是否滿足要求。這種情況是不會(huì)出現(xiàn)防毒通道小不滿足使用的情況，但是不考慮柴油發(fā)電站的防毒通道和人員掩蔽所防毒通道同時(shí)開(kāi)啟也沒(méi)有依據(jù)，同時(shí)從人防掩體的安全性上來(lái)說(shuō)也是不太可靠的。

以上計(jì)算是鑒于地下人防層高3.9 m，人防防護(hù)單元面積2 000 m2，掩蔽人數(shù)1 500人考慮的。當(dāng)人防的層高超過(guò)3.9 m時(shí)，按第一種算法：防護(hù)單元防毒通道的總面積不超過(guò)16.36 m2。減去柴發(fā)的防毒通道面積，人員掩蔽所防毒通道面積(一個(gè)柴發(fā)時(shí)為12.36 m2；兩個(gè)柴發(fā)時(shí)為8.36 m2)會(huì)減小；極端情況下，當(dāng)人防防護(hù)單元面積減小，同時(shí)掩蔽人數(shù)也減少時(shí)，這種問(wèn)題會(huì)顯得更為突出。而目前實(shí)行的國(guó)家規(guī)范對(duì)此也沒(méi)有明確說(shuō)明，如果單從安全角度來(lái)講，考慮同時(shí)開(kāi)啟會(huì)更好，但同時(shí)開(kāi)啟需考慮人掩防毒通道的實(shí)際使用尺寸。

2 超壓排氣活門(mén)的計(jì)算選取

在FK01～02防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[3]P41中，關(guān)于人防排風(fēng)口部超壓排氣活門(mén)數(shù)量的計(jì)算有：n=(L濾毒-0.04V)/L0(其中,L濾毒為過(guò)濾吸收器的總風(fēng)量；V為清潔區(qū)容積；L0為超壓排氣活門(mén)排氣量)。

而在《防空地下室設(shè)計(jì)手冊(cè)——暖通、給水排水、電氣分冊(cè)》(朱培根老師主編的暖通部分)[5]中，P87關(guān)于濾毒通風(fēng)排風(fēng)量的計(jì)算：LDP=LD-LF。超壓排氣活門(mén)的計(jì)算：n=LDP/Lz(其中,LDP為濾毒通風(fēng)的排風(fēng)量；LD為濾毒通風(fēng)的新風(fēng)量；LF為濾毒通風(fēng)時(shí)防空地下室保持超壓時(shí)的漏風(fēng)量，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，可取清潔區(qū)容積的4%；Lz為單個(gè)超壓排氣活門(mén)在工程設(shè)計(jì)的超壓值減去超壓排風(fēng)系統(tǒng)其他設(shè)施(密閉閥門(mén)、排風(fēng)管、消波設(shè)施等)的排風(fēng)阻力后的壓力值時(shí)的排氣量，根據(jù)此壓力值可在超壓排氣活門(mén)的曲線圖或者性能參數(shù)表上查得)。

對(duì)于目前設(shè)計(jì)中普遍選用的超壓排氣活門(mén)PS-250來(lái)說(shuō)：在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，以一些住宅地下室設(shè)計(jì)人員掩蔽所的情況為例，而這種情況一般可掩蔽的人數(shù)較少，有可能會(huì)出現(xiàn)超過(guò)400人或者500人的情況，與之對(duì)應(yīng)的濾毒通風(fēng)量超過(guò)800 m3/h,1 000 m3/h(或者其他計(jì)算出的濾毒風(fēng)量在超出1 600 m3/h,2 400 m3/h不多的情況)，在選擇濾毒通風(fēng)設(shè)備過(guò)濾吸收器時(shí)，因?yàn)樵谶^(guò)濾吸收器處沒(méi)有其他的調(diào)節(jié)風(fēng)量平衡的措施，當(dāng)選用不同型號(hào)的過(guò)濾吸收器組合時(shí)，容易出現(xiàn)風(fēng)量不匹配的現(xiàn)象，大多數(shù)情況下，一般選擇同型號(hào)的過(guò)濾吸收器組合，但這種組合更容易引發(fā)出所選擇的過(guò)濾吸收器風(fēng)量遠(yuǎn)大于濾毒通風(fēng)時(shí)的實(shí)際通風(fēng)量，此時(shí)如果按照FK01～02防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[3]P41中所提供參考公式來(lái)計(jì)算，很容易帶來(lái)所計(jì)算出的超壓排氣活門(mén)數(shù)量較多。如果從實(shí)際的風(fēng)機(jī)濾毒通風(fēng)量來(lái)說(shuō)，所能超壓排氣的風(fēng)量遠(yuǎn)小于超壓排氣活門(mén)的排氣量，造成超壓排氣活門(mén)的浪費(fèi)。同時(shí)超壓排氣活門(mén)數(shù)量增加，人掩防毒通道處與之對(duì)應(yīng)會(huì)增加管件預(yù)埋，增加施工成本。而采用《防空地下室設(shè)計(jì)手冊(cè)——暖通、給水排水、電氣分冊(cè)》(朱培根老師主編的暖通部分)[5]提供的方法計(jì)算的話，以實(shí)際計(jì)算的濾毒排氣量作為選擇超壓排氣活門(mén)計(jì)算數(shù)量的依據(jù)，更接近于實(shí)際的濾毒通風(fēng)運(yùn)行情況，但這種計(jì)算方法僅出自于手冊(cè)，不能作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

3 最小防毒通道換氣次數(shù)的計(jì)算

在FK01～02防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[3]P41中，關(guān)于最小防毒通道換氣次數(shù)的計(jì)算有：KH=(L濾毒-0.04V)/V0(其中,L濾毒為過(guò)濾吸收器的總風(fēng)量;V為清潔區(qū)容積;V0為最小防毒通道體積)。

而在《防空地下室設(shè)計(jì)手冊(cè)——暖通、給水排水、電氣分冊(cè)》(朱培根老師主編的暖通部分)[5]中，P99關(guān)于最小防毒通道通風(fēng)換氣次數(shù)的測(cè)試中有：最小防毒通道換氣次數(shù)(次/h)=實(shí)測(cè)防毒通道總通風(fēng)量(m3/h)/最小防毒通道體積(m3)。

而在實(shí)際二等人員掩蔽所工程設(shè)計(jì)中，選擇濾毒通風(fēng)風(fēng)機(jī)時(shí)，參照的依據(jù)為計(jì)算所得的濾毒通風(fēng)量，同時(shí)在風(fēng)機(jī)出口風(fēng)管處會(huì)設(shè)置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，這就從根本上說(shuō)明濾毒通風(fēng)風(fēng)量不會(huì)有太大的變化，而在計(jì)算最小防毒通道換氣次數(shù)時(shí)，如果采用FK01～02防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[3]P41中的計(jì)算方式，由此得到的最小防毒通道換氣次數(shù)數(shù)值有可能遠(yuǎn)大于實(shí)際所測(cè)的最小防毒通道換氣次數(shù)值(前文已有闡述過(guò)濾吸收器一般情況下選擇同型號(hào)組合)。特別是選擇過(guò)濾吸收器的濾毒通風(fēng)風(fēng)量剛超過(guò)1 600 m3/h,2 400 m3/h的時(shí)候，這種情況更為明顯，出現(xiàn)防毒通道實(shí)測(cè)的換氣次數(shù)與計(jì)算得出的換氣次數(shù)差距較大的現(xiàn)象。而如采用在《防空地下室設(shè)計(jì)手冊(cè)——暖通、給水排水、電氣分冊(cè)》(朱培根老師主編的暖通部分)[5]中的計(jì)算算法，當(dāng)保證最小防毒通道換氣次數(shù)的風(fēng)量與保證室內(nèi)超壓的漏風(fēng)量之和大于濾毒時(shí)人員所需新風(fēng)量時(shí)，濾毒風(fēng)量取前者，這時(shí)又會(huì)得到最小防毒通道換氣次數(shù)40次/h這個(gè)剛滿足要求的數(shù)值。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)發(fā)展的越來(lái)越快，越來(lái)越惡劣的周邊國(guó)際形勢(shì)，人防工程顯得越來(lái)越重要，事關(guān)人民的生命安全，人防工程的安全性、合理性就更應(yīng)該引起廣大設(shè)計(jì)人員的重視。本文就作者在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中遇見(jiàn)的一些關(guān)于二等人員掩蔽所的濾毒通風(fēng)問(wèn)題提出自己的觀點(diǎn)和看法，以加深對(duì)人防工程的理解，更好的為以后的實(shí)際設(shè)計(jì)工作服務(wù)。

[1] GB 50038—2005，人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 05SFK10，人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范圖示(通風(fēng)專業(yè))[S].

[3] FK01～02，防空地下室通風(fēng)設(shè)計(jì)(07合訂本)[S].

[4] 07FJ05，防空地下室移動(dòng)柴油電站[S].

[5] 中國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究院.防空地下室設(shè)計(jì)手冊(cè)——暖通、給水排水、電氣分冊(cè)[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

On exploration for gas filtration calculation of second-class personnel’s shelter

Chen Yue

(ArchitecturalDesignResearchInstitute,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Combining with the current civil defense regulation, atlas, and related booklets, the paper analyzes the inconsistence in the gas filtration calculation of the second-class personnel shelter, and explores the various calculation methods from the coverage of protective passageways, overpressure exhaust valve, ventilation times of protective passageways, by combining with some civil defense project, so as to provide some reference.

shelter, protective passageway, overpressure exhaust valve, ventilation times

1009-6825(2017)15-0102-03

2017-03-19

陳 躍(1984- )，男，工程碩士，工程師

TU834

A