侯娟娟
(中冶建工集團有限公司西北勘察設(shè)計院,蘭州 730000)
1)安全原則。對于人防工程而言,暖通設(shè)計要將人民群眾的安全放在首位,所以在設(shè)計時要堅持安全性原則,能為戰(zhàn)時考慮,確保暖通工程在戰(zhàn)時能將有毒進風量過濾掉,并能便于戰(zhàn)時拆除[1]。
2)節(jié)能原則。人防工程暖通設(shè)計要遵循節(jié)能原則,影響能耗的主要因素是溫度、濕度及風速等,在設(shè)計時要確保這些指標參數(shù)的設(shè)計合理性,在保證舒適的基礎(chǔ)上,采取節(jié)能設(shè)計方法,降低能耗,構(gòu)建綠色暖通設(shè)計。
3)兼顧整體與統(tǒng)一。微型人防工程暖通設(shè)計期間,為讓地下室不同房間能保持適宜的溫度,可采取集中供暖的方式。在暖通設(shè)計過程中,還要保持靈活性,針對不同房間的實際情況,對溫度進行調(diào)控。因此,兼顧整體與局部是暖通設(shè)計期間需遵循的基本原則之一。
設(shè)計人員在設(shè)計時要對人防地下室新風量引起足夠的重視,要求能同時滿足戰(zhàn)時與日常使用需求。相比一般建筑通風標準,微型人防工程通風量要求維持在30 m3/(人·h)以上。但在暖通設(shè)計過程中,設(shè)計人員在節(jié)能與成本控制理念影響下,無法有效保證通風量符合實際要求,因此,一部分人防地下室暖通設(shè)計中,新風量設(shè)計以換氣次數(shù)為依據(jù),。
微型人防工程的供暖需求難以得到滿足是當下暖通設(shè)計中比較常見的問題之一。這種現(xiàn)象的原因包括以下兩方面:(1)供暖裝置設(shè)計問題。因在設(shè)計前未能對暖通裝置進行合理設(shè)計,供暖裝置的容量過大,缺乏針對人防工程的相關(guān)管理體系,導致在施工過程中施工人員對設(shè)計方案的落實不到位,從而使實際供暖與設(shè)計供暖之間出現(xiàn)不一致的情況。(2)在保溫材料選擇上不夠合理,所選擇的保溫材料質(zhì)量不達標,難以達到保溫要求[2]。
室內(nèi)溫度與濕度在人防工程設(shè)計中有具體要求,要求在夏季應合理控制溫度與濕度。當溫度為26~28 ℃時,相對濕度必須控制在70%~80%以內(nèi),當為手術(shù)室時,相對濕度要控制在50%~70%。因此,暖通設(shè)計過程中,必須重視熱濕負荷計算。在計算好熱濕負荷之后,再對進風量、除濕量等進行確定。但目前在人防工程中,對于熱濕負荷通常會按照經(jīng)驗選擇通風空調(diào)設(shè)備,這樣就會造成地下室在夏季的溫度不符合要求。
雖然在和平年代發(fā)生戰(zhàn)爭的概率較小,但依然要防患于未然,做好平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施,因此,人防工程不僅要滿足日常的使用需求,還要考慮戰(zhàn)時的功能轉(zhuǎn)換。但目前在設(shè)計時并未對此進行充分考慮,導致人防工程被當作普通工程進行暖通設(shè)計。
清潔式通風、濾毒式通風與隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風是戰(zhàn)時防護通風的3 種方式。
3.1.1 清潔式通風機分量系數(shù)與設(shè)備選型
在計算清潔式通風風量時,要求按照人員進行確定。一般情況下新風量為3 m3/(人·h),然后再與具體所能容納的人數(shù)相乘[3]。清潔式風機分量系數(shù)的選擇范圍為1.05~1.10。清潔式風機在遇到特殊情況時,風機分量與油網(wǎng)濾塵器接近,要求油網(wǎng)濾塵器的額定風量要在清潔式進風量之內(nèi)[4]。在工程超壓漏風量以內(nèi)選取清潔式計算排風量,按照清潔區(qū)容積的7%選取超壓漏風量。
3.1.2 濾毒式通風機風量系數(shù)及設(shè)備選型
在計算濾毒式通風機的風量時,要求新風量2.5 m3/(人·h),然后與所能容納的人數(shù)相乘。在選擇濾毒式通風機時,需符合風量要求,風機風量要求在1.2 倍工程濾毒進風量之上。在暖通設(shè)計過程中,1.2 的系數(shù)屬于附加風量的最大值系數(shù)。要求能結(jié)合實際情況做好凈空高度設(shè)計,按照地下室建筑高度對暖通設(shè)備的凈高度進行計算,確保暖通設(shè)備高度符合實際要求[5]。
濾毒式通風機進風量需小于過濾吸收器額定進風量,此類情況出現(xiàn)的原因如下:(1)定風量閥設(shè)置在濾毒進風機系統(tǒng)上,新風量計算要以過濾吸收器的濾毒進風量為依據(jù),且過濾吸收器額定分量在設(shè)計時要有一定余量;(2)風量監(jiān)測裝置設(shè)置在濾毒進風系統(tǒng)上,值班人員可以通過監(jiān)測裝置對風量變化進行了解;(3)清潔式通風管路多作為戰(zhàn)時通風管路,相比清潔式通風管路,濾毒式進風量較小,只有清潔式的1/3。
3.1.3 隔絕防護時的內(nèi)循環(huán)通風機風量系數(shù)與設(shè)備選型
清潔式與濾毒式通風管路的密閉閥門,通常情況下,會在內(nèi)循環(huán)通風時處于關(guān)閉狀態(tài)。采用清潔式進風機作為隔絕式風機,不設(shè)置排風,對風量進行計算時可參考清潔式風量計算公式。為實現(xiàn)隔絕式防護內(nèi)循環(huán)通風,要求將插板閥設(shè)置在清潔式與濾毒式通風上,清潔式與濾毒式通風風機不能同時開啟。
采暖通風與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要在防空地下室與上部建筑中分開進行設(shè)置。采暖管道需適應防空地下室,在人防圍護結(jié)構(gòu)處采取密閉防護措施。地下人防工程上部建筑布置為塊狀,供暖管線處于平鋪狀態(tài),但是管線不允許直接穿過人防工程,需要通過繞行的方式實現(xiàn)管線布置,通常會將供暖管線布置在人防圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)。室外供熱管網(wǎng)要求能改變走向;在室內(nèi)布置夾層,在夾層內(nèi)敷設(shè)供熱管線及其他管線;將地溝設(shè)置在室內(nèi)人防圍護結(jié)構(gòu)下,在地溝內(nèi)敷設(shè)供熱管線及其他管線。
人防工程中的地下室內(nèi)會設(shè)置空調(diào)機房,這也要求合理布置管線,避免在人防圍護結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)大量管線穿越。閥門需按照規(guī)范要求在人防圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)合理設(shè)置,如果將多個閥門設(shè)置在一根管線上,也將帶來諸多不便。所以在實際設(shè)計時,需要對建筑房間合理布置后才能對管線進行布置,確保管線布置符合要求。如若地下空間相對較大,具有較大通風量,難以確定通風時間,因此,在供暖系統(tǒng)設(shè)計時必須設(shè)計為小系統(tǒng),采取多個小系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)與控制,滿足區(qū)域內(nèi)的供暖要求。
在對人防工程熱濕負荷及通風阻力進行計算時,需嚴格按照以下步驟進行計算,確保計算的有效性與合理性。
1)對地下室內(nèi)外熱濕負荷計算參數(shù)進行合理確定,對熱濕負荷進行精準計算,計算內(nèi)容主要有人員散熱散濕、壁面散熱散濕等。
2)做好熱濕比計算。
3)對通風系統(tǒng)進行合理選擇,并做好阻力計算。在對通風系統(tǒng)進行調(diào)整時,要使用阻力調(diào)節(jié)技術(shù),確保整個系統(tǒng)的運行平衡。
4)熱濕負荷及系統(tǒng)阻力在計算出來之后,就要對通風設(shè)備進行合理選擇。
5)為避免按照經(jīng)驗選擇通風設(shè)備,要求做好復核驗算工作。
微型人防工程暖通設(shè)計期間,要求在戰(zhàn)時能及時完成暖通設(shè)備轉(zhuǎn)換,無須機械,人工就能在一定期限內(nèi)完成轉(zhuǎn)換。所以在暖通設(shè)計時要重視平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施。本文對常用的4 種方法進行分析。
3.4.1 通風豎井
通風豎井不僅能滿足平時使用功能,在戰(zhàn)時也能發(fā)揮重要作用。通風豎井位于人防工程內(nèi),要求在戰(zhàn)時可以進行有效封堵。常用密封材料為沙袋、泥土等,戰(zhàn)時將預制板加蓋在豎井頂板位置,實現(xiàn)有效封堵。使用這種方法可以有效利用豎井,但也存在缺點,如在戰(zhàn)時將地上部分豎井拆除,然后臨時封堵,這種方法操作比較煩瑣,且在臨戰(zhàn)前就要將防護蓋板預制出來。
3.4.2 預埋穿墻短管及法蘭
在通風豎井側(cè)壁預埋穿墻短管及法蘭,防護體內(nèi)平時風管在臨戰(zhàn)前要拆除,使用螺栓連接鋼板及橡皮墊與預埋短管法蘭。臨戰(zhàn)時這種方法在轉(zhuǎn)換時相對比較簡單,但也存在缺點,如對預埋穿墻短管及法蘭要求較高,強度與密閉需符合要求,且在建筑澆筑時就要完成預埋。
3.4.3 設(shè)置集氣室
防護密閉門和密閉門分別安裝在井壁兩側(cè)位置,平時開啟正常使用,在戰(zhàn)時將關(guān)閉,也可以只將防護密閉門安裝在井壁位置,將密閉閥門安裝在集氣室接出風管上。這種方法在臨戰(zhàn)時能快速完成平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換,缺點是要求集氣室門要具有較強的密閉性,避免有較大漏風量。
3.4.4 通風采光窗
通風采光窗在平時可以發(fā)揮通風與采光功能,但在戰(zhàn)時要將其封堵嚴實。按照采光窗設(shè)置合理選擇封堵方式。采光窗低于室外地平面,可采取全填土式、半填土式進行封堵;采光窗高于室外地平面,封堵方式可以選擇擋板式封堵,這種方式雖然能滿足戰(zhàn)時防護要求,但缺點是操作比較煩瑣。
人防工程內(nèi)在濾毒通風期間的機械送風量是有限的,為確保旱廁內(nèi)擁有足夠換氣量,需設(shè)置防爆超壓排氣活門,保證旱廁換氣通風。但受到防毒通道內(nèi)換氣次數(shù)的影響,送風系統(tǒng)難以為旱廁及防毒通道提供所需換氣量,所以必須重視旱廁換氣。
1)清潔通風時換氣。在戰(zhàn)時可以通過清潔通風為旱廁提供換氣。具體通風流程是從清潔區(qū)開始,然后經(jīng)過干廁、排風管等,并最后經(jīng)過豎井完成通風換氣。
2)清潔、濾毒通風換氣。這種方法布置相對比較簡單,能在戰(zhàn)時為旱廁提供通風換氣。通風換氣流程為從旱廁開始,經(jīng)過超壓排氣活門與簡易洗消間,最后經(jīng)過豎井完成通風換氣。
在人防地下室防護通風系統(tǒng)中密閉閥是重要組成設(shè)備之一。常見密閉閥可以分為兩類,即手動和電動。人防地下室為5 級和6 級,可以采用手動密閉閥,而手、電動兩用閥需設(shè)置在染毒區(qū)和不便操作處。手動密閉閥的設(shè)置對是否可以正常開關(guān)有要求,在設(shè)計過程中要求在擴散室與除塵室之間設(shè)置小門。要求手柄(電動機)能有充足空間進行操作,確保管道與閥門內(nèi)徑保持一致。染毒區(qū)進風和排風管路上一般會設(shè)置手柄(電動機),通風方式轉(zhuǎn)換便能由此完成。水平或豎直安裝手動密閉閥,閥門可全關(guān)或全開,風量不能調(diào)節(jié)。使用獨立支、吊架托起閥門。在設(shè)計過程中,從染毒區(qū)到清潔區(qū)需設(shè)置2 扇以上分隔防護密閉閥門(密閉閥門)。防護和密閉這2 個基本功能在設(shè)計時十分重要,所以要確保密閉閥門設(shè)計符合實際需求。
微型人防工程暖通設(shè)計要結(jié)合具體項目,采取科學合理設(shè)計方法,保證暖通設(shè)計符合實際需求。在設(shè)計過程中不僅要對常見問題予以處理,還要做好旱廁換氣與密閉閥設(shè)計這兩項工作,確保設(shè)計的全面性與整體性,能保證微型人防工程在平時與戰(zhàn)時正常使用,便于平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換。