擴(kuò)散室尺寸的確定

孫 志 勇

(山西省人防建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

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bshs≥(0.879 2～1.130 4)m2

0.4≤bs/hs≤2.5

Vk=11×10-3×(10Δpt+1)(10Δpt+7)1/2Fftg/(10[Δpy])。

Vk=11×10-3×(10×0.30+1)×(10×0.30+7)1/2×

1 256×6.67×10-3/(10×0.03)=3.89 m3。

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擴(kuò)散室尺寸的確定

孫 志 勇

(山西省人防建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013)

分析了擴(kuò)散室的作用，介紹了人防工程設(shè)置在主樓地下室時(shí)，因上部傳下來(lái)的剪力墻錯(cuò)綜復(fù)雜，導(dǎo)致擴(kuò)散室布置困難的具體情況，通過(guò)對(duì)擴(kuò)散室尺寸的計(jì)算，解決了人防工程因場(chǎng)地限制時(shí)擴(kuò)散室的設(shè)置。

人防工程，擴(kuò)散室，余壓

1 擴(kuò)散室的作用

人防工程為了滿(mǎn)足防護(hù)工程戰(zhàn)時(shí)的使用功能，必須設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)、給排水、電氣以及通信等系統(tǒng)。通風(fēng)口戰(zhàn)時(shí)會(huì)因受到?jīng)_擊波摧毀而喪失其應(yīng)有功能，目前，通風(fēng)口防沖擊波設(shè)備多采用削弱沖擊波的方法。防爆波活門(mén)是工程進(jìn)排風(fēng)口設(shè)置的具有一定的抵抗沖擊波并能削弱沖擊波的防護(hù)設(shè)備，防爆波活門(mén)分為懸板式防爆波活門(mén)、膠管式防爆波活門(mén)和防爆超壓排氣活門(mén)。由于懸板式防爆波活門(mén)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，目前人防工程多采用懸板式防爆波活門(mén)。

懸板活門(mén)只能削弱部分沖擊波壓力，在懸板活門(mén)后面還會(huì)有剩余的沖擊波壓力，即余壓的存在。而通風(fēng)設(shè)備的允許余壓一般都不大，為了繼續(xù)削弱這些余壓，可在懸板活門(mén)后設(shè)置擴(kuò)散室。擴(kuò)散室是利用其內(nèi)部空間使沖擊波的高壓氣流突然從斷面小的活門(mén)入口進(jìn)入斷面大的擴(kuò)散室，使其密度下降，壓力降低，以達(dá)到降壓的目的，從而使余壓小于通風(fēng)設(shè)備的允許余壓，滿(mǎn)足戰(zhàn)時(shí)正常通風(fēng)的要求。

2 擴(kuò)散室尺寸計(jì)算

擴(kuò)散室應(yīng)采用鋼筋混凝土整體澆筑，其室內(nèi)平面宜采用正方形或矩形，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)擴(kuò)散室室內(nèi)橫截面凈面積(凈寬bs與凈高h(yuǎn)s之積)不宜小于9倍懸板活門(mén)的通風(fēng)面積。當(dāng)有困難時(shí)，橫截面凈面積不得小于7倍懸板活門(mén)的通風(fēng)面積；

2)擴(kuò)散室室內(nèi)凈寬與凈高之比(bs/hs)不宜小于0.4且不宜大于2.5；

3)擴(kuò)散室室內(nèi)凈長(zhǎng)ls宜滿(mǎn)足下式要求：

以甲類(lèi)核5、常5二等人掩，懸板活門(mén)HK400(5)，層高3 300 mm，頂板厚200 mm為例進(jìn)行擴(kuò)散室尺寸計(jì)算，可得hs=3.1 m。

由規(guī)范要求可知bs，hs應(yīng)滿(mǎn)足下面的關(guān)系：bshs≥7倍～9倍懸板活門(mén)通風(fēng)面積且0.4≤bs/hs≤2.5，查表可得5級(jí)懸板活門(mén)HK400(5)的通風(fēng)面積為0.125 6 m2，故bs，hs應(yīng)滿(mǎn)足：

bshs≥(0.879 2～1.130 4)m2

(1)

0.4≤bs/hs≤2.5

(2)

由式(1)可得bs≥(0.28～0.36)m，由式(2)可得1.24 m≤bs≤7.75 m，可取bs=1.3 m，由規(guī)范第三條可得1.00 m≤ls≤8.03 m，且ls應(yīng)不小于bs，故可取ls=1.3 m。

3 擴(kuò)散室尺寸核算

1)依據(jù)規(guī)范，擴(kuò)散室體積可按下式進(jìn)行計(jì)算：

Vk=11×10-3×(10Δpt+1)(10Δpt+7)1/2Fftg/(10[Δpy])。

式中：Vk——擴(kuò)散室體積，m3；Δpt——作用在活門(mén)上的預(yù)定超壓，MPa； Ff——活門(mén)通風(fēng)面積，cm2； tg——活門(mén)關(guān)閉時(shí)間，s； [Δpy]——容許余壓，MPa。

查表可得5級(jí)懸板活門(mén)HK400(5)活門(mén)關(guān)閉時(shí)間為6.67×10-3s，[Δpy]=0.03MPa，Δpt=0.30MPa，可以得出擴(kuò)散室體積如下：

Vk=11×10-3×(10×0.30+1)×(10×0.30+7)1/2×

1 256×6.67×10-3/(10×0.03)=3.89m3。

上文計(jì)算出的擴(kuò)散室體積為：1.3×1.3×3.1=5.24m3，滿(mǎn)足要求。

2)依據(jù)規(guī)范，擴(kuò)散室余壓可按下式進(jìn)行計(jì)算：

a.當(dāng)0.5≤l/A0.5≤2.0時(shí)：

b.當(dāng)2.0

其中，A為擴(kuò)散室橫截面面積，m2；l為擴(kuò)散室長(zhǎng)度，m；n為活門(mén)懸板的個(gè)數(shù)；J為活門(mén)懸板的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2；S為活門(mén)的通風(fēng)面積，m2；Ψ為影響系數(shù)；Pc為活門(mén)超壓設(shè)計(jì)值。

上文計(jì)算出的擴(kuò)散室l/A0.5為0.65，查表得n=2，J=0.249 1kg·m2，擴(kuò)散室寬高比為b/h=0.42，假設(shè)擴(kuò)散室沖擊波正向進(jìn)入，計(jì)算得Ψ=0.42-0.58=1.66，故擴(kuò)散室余壓計(jì)算為：

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)行規(guī)范已給出部分?jǐn)U散室最小尺寸，因規(guī)范擴(kuò)散室給出的凈高為2m，若未經(jīng)過(guò)計(jì)算一味選用圖集尺寸，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)散室余壓不滿(mǎn)足或工程浪費(fèi)等問(wèn)題。

[1]GB50038—2005，人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范.

[2]FJ01～03，防空地下室建筑設(shè)計(jì)(2007年合訂本).

[3]RFJ01—2008，人民防空工程防護(hù)設(shè)備選用圖集.2008.

[4]吳 濤，謝金榮，袁正如，等.防護(hù)工程建筑學(xué).北京：軍事科學(xué)出版社，2009.

Determination of diffusion chamber size

Sun Zhiyong

(ShanxiAcademyofCivilDefenseBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

The paper analyzes the role of diffusion chamber, introduces specific civil defense engineering conditions in the basement with complicated shearing wall and difficult diffusion chamber allocation. Through calculating diffusion chamber size, it solves the problem of setting diffusion chamber of civil defense engineering owning to limited field.

civil defense engineering, diffusion chamber, residual pressure

1009-6825(2015)18-0015-02

2015-04-19

孫志勇(1989- )，男，助理工程師

TU927

A