通風系統在人防工程中的應用與探討

王超

（中鐵建工集團有限公司，北京 100071）

1 人防工程通風系統功能需求分析

1.1 人防工程通風基本要求

通風系統是建筑系統的基本組成部分，能夠控制空氣污染物的危害和傳播，保證室內空氣環境質量。根據氣流方向，可以將通風系統分為送風系統和排風系統。人防工程在戰爭時期能夠發揮關鍵作用，在設計時，必須嚴格進行數據計算與復核，保證人防工程的質量，使其安全系數達到規范要求。人防工程中的通風系統必須具備防化通風功能，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要求，保證內部空氣質量達到相應標準，還能在危險時刻發揮防護作用，防止內部空氣污染，威脅人們生命健康。

1.2 人防工程戰時防護通風

人防工程在戰爭時能夠發揮重要的作用，可以有效應對各類常規性武器甚至生化武器造成的威脅，保持內部空氣的正常流通。這主要依賴于科學合理的通風系統設計，為隱蔽者提供了生命保障。戰時人防通風主要包括清潔式通風、濾毒式通風、隔絕式通風3種方式，需要根據人防工程的防化等級進行選擇。通常情況下，人防工程的防化等級為甲、乙、丙級時，通風類型為一類，需要選擇潔凈、濾毒、阻隔3種防化通風系統；如果人防工程的防化等級為丁級，通風系統的類型應該確定為二類，需要選擇清潔、隔絕兩種通風系統，清潔式通風主要是在戰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方式，能有效為隱蔽人員提供新風，實現室內外空氣的循環流通。如果警報拉響，則意味著危險情況的發生，例如，受到核生化武器的攻擊、近處發生火災、外部環境受到污染等，此時需要調整為隔絕式通風，主要通過內部空氣循環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，如果有人員需要進出人防工程，或者人防工程內CO2濃度較高以及進入毒劑可能會造成傷害時，需要在保證濾毒器發揮作用的前提下轉入濾毒式通風模式。倘若有毒物、輻射類塵土落到濾毒設備上，會大大增加通風阻力，需要及時采取有效的處理措施，更換濾毒器后繼續跟蹤檢查。在戰時，人防工程的3種通風方式轉換主要是通過風機和密封閥門的啟閉實現的，必須保證風機和閥門的性能良好，在關鍵時刻能夠使通風系統有效發揮防化通風作用[1]。

2 通風系統在人防工程中的應用與探析

2.1 通風風量問題

根據相關設計規定，平戰結合的人防工程系統新風量可以根據不同使用需求，采用地面同類型建筑通風量設計標準，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，一些人防工程通風系統沒有達到最低標準，在這種情況下，新風量明顯不足，會造成人防工程內有害氣體和污染物超標，從而威脅人們的身心健康。一些工程設計選擇了不匹配的防爆破活門，在進風段風速太大，即使把活門全部打開也難以滿足新風量需求。面對這些問題，必須要適度加大通風量，提高新風質量，可以將通風量控制在30~40 m3/（人·h），在滿足改善內部環境需求的同時，盡可能保證工程的經濟性。加大排風口和進風口之間的距離，一般情況下該距離不能小于10 m，進風口高度應約為2.5 m，設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，保證新風質量能夠滿足生存需求。在濾毒進風機風量的選擇上，必須滿足相關規范要求，合理確定超壓排氣活門數量，有效提升超壓換氣效率，保證防毒通道換氣效果良好。為了相對準確地確定濾毒進風機風量，可以在合適位置設置風量測定裝置，一般安裝在風管直管段，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，提高測量準確度，嚴格按照規范要求進行設計和安裝，使風量傳感器達到正常工作狀態，能夠有效測量風量[2]。

2.2 熱濕負荷計算

根據相關設計規范要求，在夏季，平時使用的人防工程室內溫度不能超過26~28℃，相對濕度不能超過70%~80%，對于有特殊要求的手術室、急救室，相對濕度則不能超過50%~70%，根據室外通風空調參數計算熱濕負荷，明確進風量、排風量、除濕量，不斷優化通風空調設計。在一些項目的設計過程中，由于存在計算隨意、不準確的問題，最終采用的通風空調設備難以滿足實際需求，導致人防工程內環境不適宜，許多設備設施生銹變形，人體的免疫力不斷降低，因此，必須嚴格按照要求計算熱濕負荷和通風系統阻力，科學確定各項溫濕度參數，熱濕負荷的計算應涵蓋新風帶來的熱濕、墻壁散發的熱濕、自然水面的散濕、人員及電氣設備的散熱散濕，這樣才能保證計算結果相對準確，然后初步選取通風系統，準確計算通風系統的阻力，根據熱濕負荷和系統阻力選擇合適的通風設備，在此過程中必須加強計算結果復核，不能憑借經驗下結論。

2.3 氣流組織問題

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

2.4 風機合用問題

人防工程通風系統主要包括清潔式、隔絕式、濾毒式3種方式，而進風系統又可以分為以下兩種情況：（1）清潔式通風和濾毒式通風共用一個風機的系統；（2）兩種形式的通風口分別設置風機系統，需要根據實際情況合理設計使用，如果進風機房空間允許，一般會使用2臺風機系統，如果進風機房空間較小，應考慮實用共用風機系統。以二等人員掩蔽所為例，在戰時，清潔式通風的人員風量標準為5~7 m3/（人·h），而濾毒式通風的人員風量標準為2~3 m3/（人·h），在選擇合用風機時，以清潔式通風風量為主，而且戰時濾毒通風系統風量需求較大，需要盡可能選擇偏大的過濾器，這樣能更好地配合濾毒風量需求，如果防護單元面積接近800 m2，則必須要相應地增加過濾器數量。

2.5 選擇油網過濾器

在清潔式通風和濾毒式通風合用的管路上，一般會安裝油網過濾器作為預濾除塵器使用，在設計時，需要按照最大風量選擇多塊濾塵器進行組合運用，每塊濾塵器的平均風量不能超過1 600 m3/h。常用LWP型油網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量過濾器，如果LWP型油網過濾器數量大于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。除塵器前后應設有測壓管，并連接在微壓計上，倘若阻力到達終阻力，則需要清洗濾塵器，浸油后才能再次使用。立式安裝油網過濾器時，專用小室應該為鋼筋混凝土結構，而不能臨時使用磚墻砌筑，油網過濾器應迎著沖擊波作用方向設置，通過相應的加固措施，使網片能夠承受一定壓力，油網過濾器前方應該設置檢查密閥門，并列安裝的油網過濾器需要設置加強立梁或者在兩列之間保留一定寬度墻面，這樣有利于增加強度、保持穩定。

2.6 通風密閉閥門

在通風系統中，密閉閥門是必不可少的控制設備，可以起到保證通風管道密閉、轉換通風方式的作用，按照驅動形式劃分，通風密閉閥門包括手動密閉閥門和手電動兩用閥門；按照結構類型劃分，通風密閉閥門又可以分為雙連桿式和杠桿式，其中，杠桿式密閉閥門應用較多，在設計和安裝時需要加強細節控制，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行安裝，閥門的受壓方向應該與受到的沖擊波方向保持一致，閥門不能用于調節風量，預埋管件的直徑必須和所連接的管道及密閉閥門管內徑吻合，閥門的內徑通常使用假定流速法計算獲得，所有和外界連通的進風排風管道應該設置不少于兩道的封閉閥門。

2.7 設置增壓管

采用合用風機通風系統時，或者采用分設風機系統時，風機前應設有集氣箱，需要設置增壓管和閘閥，增壓管從進風機出口段接到清潔式進風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，這種設置方式能夠將一部分正壓空氣引入清潔進風管段中，從而實現增壓，倘若接口位置錯誤，不僅難以發揮增壓作用，反而會在接口處形成負壓，可能導致毒氣泄漏。當一端連接在送風機出口風管上時，由于風管材料管壁較薄，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，不會產生漏風問題，將另一端直接焊接在3 mm厚的清潔式進風鋼板風管上，而且要在增壓管便于操作的位置設置1個球閥，在清潔式通風時保持關閉，在濾毒式通風時打開，必須保證球閥的氣密性良好。

2.8 臨戰轉換設計

人防工程必須與城市規劃建設緊密結合，嚴格按照平戰結合的原則，既要滿足平時的使用需求，又要具備戰時防護功能，為了兼顧這兩個方面，人防工程可以預留一定的臨戰轉換量，即在戰爭來臨時通過封堵、加固等方法達到人防工程要求的戰時防護密閉要求，在臨戰轉換設計時，重點部位不能臨戰轉換，可以一次安裝施工到位的不得臨戰轉換，盡可能少臨戰轉換，嚴格控制單個工程臨戰轉換部位和轉換量，這樣對提高人防工程整體防護效率具有積極作用，臨戰轉換設計應該與人防工程設計同步進行、同步完成。

3 結語

綜上所述，通風系統在人防工程中的有效應用至關重要，涉及掩蔽人員的生命安全問題，必須在人防工程設計時引起足夠的重視。全面掌握人防工程通風系統的具體要求和戰時防護通風特點，完善人防工程設計方案，有針對性地進行整體優化和細節處理，滿足相關規范設計要求，使人防工程能夠對生化武器、核武器產生一定的防護作用。