不同防化等級下的人防通風及設備選型探討

謝海泉

深圳市華森建筑工程咨詢有限公司

近些年來，隨著《中華人民共和國人民防空法》的頒布實施及各地政府相關文件的出臺，人防工程已納入基本建設程序。大多數(shù)民用建筑都需要按照人防辦要求設計人防工程，住宅小區(qū)、大型公共建筑中需要進行地下人防工程設計的項目也越來越多。通風系統(tǒng)的設計是人防工程設計的一個重點，本文結合東莞某實際工程案例，分析了不同防化等級下的人防通風設計及設備選型思路，為不同防化等級下人防通風設計提供了參考。

1 工程概況

本人防工程位于廣東省東莞市市，總建筑面積為12429 m2。建筑層數(shù)為地下1 層，層高為5.8 m。采用板柱結構搭建。本工程平時功能為Ⅰ類業(yè)主地下停車庫，規(guī)劃可停車893 輛。地下停車庫按照設計劃分為6 個防火分區(qū)，每個分區(qū)分別單獨設置排煙，排風井以及補風井。

本項目人防工程通風設計示意圖如圖1：

圖1 人防工程通風設計示意圖

各防火區(qū)域的防化等級由人防主管部門根據(jù)屬地人防建設規(guī)劃、各防護單元地理位置及重要性確定，本項目選定3 個分區(qū)為重點防火區(qū)，防化等級為丙級。其余5 個均為一般防火區(qū)，防化等級為丁級。本文選取不同防化等級的區(qū)域A，B 作對比分析，2 個區(qū)域均為地下車庫，各項指標見表1。

表1 不同等級防火分區(qū)指標表

2 通風系統(tǒng)設計計算

常見的人防工程中，通風方式有清潔式通風、濾毒式通風、隔絕式通風三種。根據(jù)《RFJ013-2010 人民防空工程防化設計規(guī)范》5.2.3[1]規(guī)定：當緊急人員掩蔽部防化等級為丁級時，設清潔式通風和隔絕防護。當緊急人員掩蔽部防化等級為丙級時，設清潔式通風，濾毒式通風和隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風。

2.1 清潔式通風計算

戰(zhàn)時通風情況下，人員進入人防地下室，出入口的防護密閉門等已關閉，外界遭到常規(guī)性武器攻擊，但室外空氣尚未染毒的情況下，從人防進風口部經(jīng)過消波、除塵后，將室外空氣由送風機送入室內(nèi)。

防空專業(yè)隊隊員掩蔽部、生產(chǎn)車間清潔式通風量為10～15 m3/(h·P)，在本工程中我們選取為12 m3/(h·P)。關于排風量的計算，文獻指出：為保持工程內(nèi)微正壓，排風量應略小于新風量，一般取新風量的90%～95%，該工程取新風量的90%。

2.2 濾毒式通風計算

戰(zhàn)時通風情況下，室外空氣輕微污染，有毒空氣須經(jīng)消波、除塵和過濾吸收，將空氣中有害氣體和放射性微塵處理到允許濃度范圍之后，再送入室內(nèi)。因此，在濾毒式進風機前應設風量測量裝置。人防物資庫需要設置排風機。防毒通道超壓排氣活門與通風短管在平面及高度上應對角線設置。

濾毒式通風新風量根據(jù)《RFJ013-2010 人民防空工程防化設計規(guī)范》第7.0.2 條規(guī)定，濾毒式通風量按照不小于5 m3/(h·P)，且濾毒式通風時，最小防毒通道換氣次數(shù)不小于50 次/h 分別計算，并取最大值，工程超壓值不小于30 Pa。

2.3 隔絕式通風計算

戰(zhàn)時通風情況下，在外界毒劑類型未判明之前、毒劑濃度過大或者過濾吸收設備失效等情況下，人防地下室需要保持與外界完全隔絕，所有進、排風口均保持關閉，由送風機來實現(xiàn)室內(nèi)空氣的自循環(huán)。

本項目隔絕防護時間校核：

根據(jù)相關設計規(guī)范[2]，按下式校核隔絕防護時間：

式中：τ為隔絕防護時間，h；V為防空地下室密閉區(qū)容積，m3；C為防空地下室室內(nèi)CO2容許濃度，%，本項目設計時按文獻[1]表5.1.10 取值；C0為隔絕防護前防空地下室室內(nèi)CO2初始濃度，%，本項目設計時需要按文獻[1]表5.1.11 選取；C1為防空地下室內(nèi)每人呼出 CO2量，L/h，本項目設計時取20；N為隔絕防護時室內(nèi)實際容納人數(shù)。

經(jīng)計算可知τA=6.76 h，τB=7.65 h。

根據(jù)規(guī)定[3]，防空專業(yè)隊員掩蔽所隔絕時間應大于6 h，故本工程滿足規(guī)范要求。

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2.4 不同防化等級下的戰(zhàn)時通風量計算

由上述可知，防火分區(qū) A 的戰(zhàn)時通風可分為清潔式通風量與隔絕防護，經(jīng)計算可得防火分區(qū) A 的戰(zhàn)清潔式通風新風量為2800 m3/h，排風量為2520 m3/h。隔絕防護時間為6.76 h。

防火分區(qū) B 的戰(zhàn)時通風量可分為清潔式通風、濾毒式通風和隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風。清潔式通風新風量為4500 m3/h，排風量為4455 m3/h，濾毒式新風量為1650 m3/h，隔絕防護時間為7.65 h。

3 不同防化等級下戰(zhàn)時防護通風設備選型

防化分區(qū) A 為丁級防化分區(qū)，其清潔式通風采用清潔式通風防護密閉門及進（排）風機密閉門，由于該產(chǎn)品屬非標人防門范圍，需向非標設計單位提供清潔式進、排風量及密閉門上風機壓頭參數(shù)，以便進行非標人防門設計。根據(jù)防化分區(qū) A 清潔式新風量和排風量，活門所需膠管數(shù)不少于13 個膠管活門與油網(wǎng)濾塵器的總阻力約150 Pa。

防化分區(qū)B 為丙級防化分區(qū)，其戰(zhàn)時清潔式、濾毒式進風采用擴散室加濾塵室的方式。清潔式排風采用通風防護密閉門和排風機密閉門，濾毒式排風采用超壓排風。通風設備參數(shù)見表2。

表2 防化分區(qū)B 戰(zhàn)時通風設備選型參數(shù)表

3.1 戰(zhàn)時通風口部設計對比

根據(jù)《RFJ013-2010 人民防空工程防化設計規(guī)范》 第7.0.3 條規(guī)定，在戰(zhàn)時主要人員出入口設置防爆超壓排氣活門和手動密閉閥門，用于濾毒式通風時超壓排風，以滿足防毒通道的通風換氣。濾毒式通風時打開手動密閉閥門，當工程達到30 Pa 超壓時，防爆超壓排氣活門的活盤在超壓作用下自動開啟，進行超壓排風。隔絕防護時關閉手動密閉閥門，并將活盤鎖緊。

防化分區(qū) A 左端新風道內(nèi)設清潔式通風防護密閉門、進風機密閉門。新風經(jīng)清潔式通風防護密閉門上的活門、油網(wǎng)濾塵器除塵后，通過進風機密閉門引入車站公共區(qū)，由人防送風機通過平時環(huán)控送風管道送至人員掩蔽區(qū)。右端排風布置與進風相同，氣流方向相反。見圖2。

圖2 不同防化分區(qū)戰(zhàn)時進風布置對比圖

防化分區(qū)B 左端新風道內(nèi)設擴散室、濾塵室、防護密閉門及密閉門，濾毒室設于防護密閉門與密閉門之間，過濾吸收器2 臺為1 組疊裝，需要注意避開密閉門開啟范圍，以免影響密閉門開啟，每臺過濾吸收器前后設置阻力測量管。染毒區(qū)風管采用3 mm 厚的鋼板焊接成型，且設置0.5%的坡度坡向擴散室，擴散室內(nèi)設防爆波地漏。戰(zhàn)時進風機設于風道內(nèi)，送風管接至環(huán)控大系統(tǒng)送風管。右端清潔式排風流程與防化分區(qū)A 相同。

3.2 關于濾毒室的布置對比

對于防化分區(qū) A 來說，清潔式通風采用清潔式通風防護密閉門進風，第一密閉通道的密閉門打開，通過進風機密閉門進風。

對于防化分區(qū) B 來說，除了清潔式通風外，還需要增加濾毒式通風。在進入戰(zhàn)時狀態(tài)后，關閉第一密閉通道的密閉門，打開手電動兩用密閉閥門，由濾毒式風機進風。該方法無需設擴散室和濾塵室，但增加1 道密閉門，風道防護段加長。因濾毒式進風仍通過清潔式通風防護密閉門進風，門上所需膠管數(shù)量和油網(wǎng)濾塵器數(shù)量較多，須復核空間是否足以布置門扇。第一密閉通道內(nèi)密閉門需根據(jù)通風方式不同進行開關。而本項目中風道內(nèi)布置防護密閉門和密閉門各1 道，長度不受影響，且通風方式轉(zhuǎn)換通過閥門操作即可完成。

3.3 超壓測量裝置的設置對比

防化分區(qū)A 不需要超壓測量裝置，防化分區(qū) B 要求設超壓測量裝置。測壓管室外端設置于第一密閉通道的密閉門外，管口彎頭向下。室內(nèi)端位于戰(zhàn)時進風機附近，接測壓計。戰(zhàn)時根據(jù)工程超壓值控制風機啟停。測壓管位置及安裝要求提資土建專業(yè)，施工時則作好預埋。

3.4 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換及風道防護對比

關于平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換具體要求，防化分區(qū) A 和防化分區(qū) B 的設置相同。根據(jù)人防主管部門要求，清潔式通風防護密閉門、進（排）風機密閉門、進風防爆波活門、油網(wǎng)濾塵器、防毒通道內(nèi)防爆超壓排氣活門及手動密閉閥門均安裝到位。進風管穿過防護密閉墻處的套管預埋到位，并安裝密閉閥門，臨戰(zhàn)安裝兩端管道及過濾吸收器、風機等設備。平時環(huán)控系統(tǒng)預留接口，與戰(zhàn)時風管臨戰(zhàn)連接。

戰(zhàn)時不使用的風井，在風道內(nèi)采用防護密閉門臨戰(zhàn)封堵，或臨空墻防護密閉封堵板垂直封堵。為減少平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作量，優(yōu)先采用防護密閉門封堵。

4 結論

人防工程牽涉到人身安全，隨著現(xiàn)在國家出臺相關人防工程規(guī)范的越來越嚴格，人防工程的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換、施工要求、設計要求也越來越多，設計時應當注意如下幾點：

1）根據(jù)不同的分區(qū)要求，設置不同的防化等級，根據(jù)不同的防化等級進行戰(zhàn)時通風系統(tǒng)計算、設備選型及設計，清潔式通風防護密閉門、進（排）風機密閉門應滿足風量及風壓要求。

2）對于丙級防化分區(qū)，濾毒式新風量取決于保持工程超壓和防毒通道換氣次數(shù)的風量，應盡量減小防毒通道體積，以控制濾毒式新風量。

3）對于丁級防化分區(qū)，除了要注意清潔式通風量的保證外，還需要進行隔絕防護時間的校核，以保證分區(qū)內(nèi)人員安全。

本文通過具體項目的實踐，對不同防化等級下人防通風工程通風量的計算進行了對比分析，提出設計中常見的一些問題，希望為相關工程設計提供參考。