【摘 要】本文主要介紹了地下人防工程中的一些地道特點(diǎn),而且對于地道冬暖夏涼的空氣特性,從理論和實(shí)際基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和研究,并且針對地下人防工程中的空氣溫度、濕度和風(fēng)速變化等了討論,得出的結(jié)果說明,地下人防工程在冬天,可以為熱泵熱源提高有效的空氣源,而且降低了熱泵的消耗能力,而且提高了熱泵的有效性能系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】人防工程;能源;空氣源熱泵
一、人防工程中的自然資源
我國是一個(gè)土地資源非常豐富的地區(qū),而且因?yàn)橥恋刭Y源遼闊,所以地下資源更是豐富,所以在1960年到1970年之內(nèi),中國設(shè)置了很多地道,這些地道許多都是那個(gè)時(shí)期所建設(shè)的防空洞、地下河流和隧道之類的地道,這也僅僅是那個(gè)期間所開發(fā)的,而且這些隧道在地下約10米,大多是淺層地下結(jié)構(gòu)。
早在上世紀(jì)七十年代和八十年代,中國就已經(jīng)開始利用地下的自然能源,人防工程使用的地下風(fēng)冷卻已經(jīng)迅速發(fā)展成為一項(xiàng)新的技術(shù),因?yàn)橄到y(tǒng)有著簡單和低成本的優(yōu)點(diǎn),所以目前一直處于重點(diǎn)關(guān)注的對象。隨著技術(shù)的不斷推廣,以及在應(yīng)用的過程中、實(shí)踐中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的種種弊端,所以地下風(fēng)式散熱技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了快速發(fā)展時(shí)期,但也慢慢被擱置了。
我國在21世紀(jì)開始就已經(jīng)強(qiáng)調(diào)能源節(jié)約和資源的可持續(xù)發(fā)展,而且人們已經(jīng)開始針對傳統(tǒng)的地下自然資源利用的基礎(chǔ)上,對新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新、開發(fā)和研究,從而解決以往傳統(tǒng)地下自然資源的利用技術(shù)問題,從而得到了很好的改進(jìn),使得新技術(shù)能夠非常有效的適用于我國的國情和環(huán)境,充分利用地下人防工程中的自然資源。
二、人防工程中自然資源的有效利用
1. 人防工程自然能源的傳統(tǒng)利用
20世紀(jì)70年代初,中國的地下風(fēng)式散熱技術(shù)發(fā)展迅速,這是首次使用正宗的地下自然資源的歷史。其傳統(tǒng)的利用原理就是在冬夏季節(jié)交替適用地道的冷空氣,用通風(fēng)系統(tǒng)將空氣傳送到地表之上,從而使得地表上的空氣溫度降低,這種傳統(tǒng)利用方式多數(shù)利用在人群比較集中的地方,比如公共場所、電影院、學(xué)校等這種大型場所,后來經(jīng)過不斷的發(fā)展,可以利用到家庭住宅和工廠之中,并且其降溫效果是非常不錯(cuò)的。
但因?yàn)榇蟛糠值牡叵麓嬖谥廴镜那闆r,使隧道內(nèi)的空氣存在一定刺鼻氣味或者是霉味,空氣冷卻進(jìn)了房間后,使得房間里的空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化。同時(shí),人們也通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),底下的空氣中還含有對人體有害的氣體,那就是氣體氛,而且這種氣體的濃度是非常的大。氛氣是一種無色、無臭、無味的有毒氣體。人們?nèi)绻L期待在高氛環(huán)境下的話,會對大支氣管上皮細(xì)胞造成嚴(yán)重的損害,嚴(yán)重的甚至誘發(fā)癌癥。此外,還會導(dǎo)致白血病等呼吸系統(tǒng)疾病,對人體是有害的。
盡管人們認(rèn)識到氛氣對人體的危害,并且已采取若干措施,以減少真正的地下氛氣濃度和室內(nèi)空氣中的濃度,如在通風(fēng)模式上的變化,強(qiáng)制在通風(fēng)排氣通風(fēng)地道上施工防氛氣密封材料和防水涂料;房間里強(qiáng)制使用風(fēng)扇進(jìn)行空氣循環(huán),增加窗口的數(shù)量;空氣供給系統(tǒng)中安裝排氣旁通閥。然而,由于地下巖石、土壤以及和巖石、土壤有關(guān)的地下建筑材料是氛氣的一個(gè)主要來源,甚至采取保護(hù)措施,也是難以降低氛濃度到安全范圍之內(nèi)的,因?yàn)榉諝獾臄U(kuò)散能力是非常強(qiáng)的,不可避免地會進(jìn)入了房間,留在室內(nèi)空氣中,給人們的身體和精神健康造成很大的威脅。
同時(shí),在使用該系統(tǒng)的過程中,因?yàn)椴簧朴趯Φ氐浪膬?nèi)部管理使用,使得污垢不能被排除,導(dǎo)致各種微生物、細(xì)菌的生長,從而使隧道內(nèi)的空氣中,除了外在氛氣的有害氣體,還含有其它有害物質(zhì),使得室內(nèi)空氣環(huán)境的嚴(yán)重惡化。
2. 人防工程自然能源的新利用
由于直接利用空氣隧道將嚴(yán)重危害人體健康,因此,如何安全、有效、健康的發(fā)展我們現(xiàn)有的地下自然資源,充分利用豐富的地下暖通空調(diào)系統(tǒng),已經(jīng)成為近年來人們一直在思考的問題。
在一應(yīng)俱全的真實(shí)情況,建立專門為農(nóng)產(chǎn)品出口水果的專用空氣冷卻隧道,因?yàn)榈叵碌慕Y(jié)構(gòu)不被視為用于其他目的的情況下,所以可以做的很簡單,而且可以根據(jù)熱交換器的要求來確定地道的大小、幾何形狀和埋設(shè)深度。其成本比施工隧道或其他用途地道低得多??傮w而言,該項(xiàng)目總投資接近人工制冷系統(tǒng)的成本,但節(jié)省的電費(fèi)和維修成本的優(yōu)勢,以及對周圍環(huán)境的污染,卻是其他方式所無法比擬的。目前的空氣熱源泵仍存在很多問題,要想解決空氣熱源泵的問題,人們?nèi)栽诓粩嗟奶剿?,現(xiàn)在已經(jīng)有了一定的進(jìn)步,不斷的完善地下風(fēng)的使用中的一些弊端。目前已經(jīng)研究出了如何利用自然資源的一種新型模式,就是目前的地下風(fēng)風(fēng)源熱泵模式。地下空氣具有冬暖夏涼的特點(diǎn),新型的地下空氣熱源泵就是有效的利用了這一特點(diǎn),熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源就以此為能源。原本的地下人防工程中,空氣質(zhì)量并不好,氣味怪、空氣質(zhì)量差、影響工作人員的身體健康,而新型的空氣熱源泵等就能有效的解決這一問題,夏季制冷問題也得到了有效的解決。這樣地下人防工程的工作過程中,給工作人員提供了一個(gè)良好的工作環(huán)境。
除了解決的夏季空氣質(zhì)量差等問題,還地下風(fēng)空氣熱源泵系統(tǒng)還能夠提高冬季的工作性能系數(shù),減少了熱泵的除霜系統(tǒng)。
除了基于地下風(fēng)空氣源熱泵系統(tǒng)之外,地道通風(fēng)降溫技術(shù),也完全符合我國的基本國情,是在傳統(tǒng)的地下風(fēng)式散熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。地道通風(fēng)降溫技術(shù),需要確定建筑物逐時(shí)動態(tài)負(fù)荷地道的幾何形狀,使得地下通風(fēng)能夠在供冷季節(jié)為建設(shè)提供所需的冷卻能力,從而保持了良好的室內(nèi)熱環(huán)境。在夏季,系統(tǒng)使用期間為5月21日 - 7月10日,共51天。通風(fēng)時(shí)間,是每天晚上9:00?17:00。根據(jù)建筑冷負(fù)荷和所需的新鮮空氣要求,利用三檔轉(zhuǎn)速風(fēng)扇的變化來控制地道內(nèi)的通風(fēng),實(shí)現(xiàn)了分階段控制程序。據(jù)氣象參數(shù)和地道的室外出口空氣溫度來確定風(fēng)機(jī)的運(yùn)行條件。地道降溫系統(tǒng)選擇的風(fēng)機(jī)是為三檔變轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機(jī),能滿足90%以上房間的溫度控制在29℃或以下。與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)可以在很大程度上減少新風(fēng)負(fù)荷,不僅具有投資少、運(yùn)行成本低、維護(hù)方便等特點(diǎn),還可以創(chuàng)造比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)更容易被接受的環(huán)境。
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