探析人防工程通风设计问题

　　摘要：人防工程是密闭的地下空间，有害气体容易聚积。室内各种建筑材料、装饰材料都会辐射出大量的有害气体，如钢筋混凝土中的氡气，塑料、油漆制品中的甲醛，灰尘中的各种细菌以及其他污染物，还有超标的CO2气体等。无论平时或战时，人们长期生活在这种密闭的环境中，对身体健康是十分不利的。提高人防工程内的空气质量，改善内部的环境比地面建筑显得更为重要。本文作者对民用建筑防空地下室通风系统设计及设备选型等一些问题进行了阐述和探讨, 以期人防通风系统设计更合理。

　　关键词：人防地下室; 通风设计; 节能

　　前言

　　通风系统的设计是改善人防工程内部环境的重要方面，有些问题还需要进一步探讨。对温湿度有要求的人防工程，要达到舒适度或工艺要求，可以采用多种空调方案，但针对某项工程或不同地区的工程，并非所有的方案都适用。在确定空调方案时，应进行比较和优化，以保证方案的合理性、经济性和节能性。此类人防工程平时处于维护状态，只有平常使用的变配电室、通信房间、总控室等功能房间需要空调降温，集中空调的使用频率较低，工程主体以除湿为主，以满足内部的相对湿度要求。当遇到紧急情况投入使用时，必须保证空调效果，确保满足应急重要通信的需要。

　　一、人防工程通风设计中空调系统节能管理

　　人防工程与地上工程的最大区别在于空调房间的热湿特性。不妨设人防工程空调房间的余热和余湿分别为Q和W，在热特性方房间的空调模型面，由于人防工程空调房间的余热Q不受室外气象参数和太阳辐射的影响，在夏季要比地上建筑空调房间的余热小很多;在湿特性方面，人防工程房间的余湿 W中包含了壁面散湿，而地上工程的壁面散湿可以忽略，因此，同类型空调房间人防工程的余湿W比地上工程的要大一些。这样，地下建筑空调房间的送风热湿比ε要比地上建筑小很多，无法采用露点送风导致人防工程的空气处理设备必须采用有再热功能的调温除湿机，并主要采用全空气空调系统。

　　理论上，一个人防工程通风空调系统的运行能耗P应由房间的室内状态点N、房间余热Q、余湿W、房间参数的设定值和室外气象参数及设备的运行情况共同确定。即

　　式中P为空调系统的运行能耗，kW;hn为室内空气的比焓，KJ/kg;dn 为室内空气的含湿量，g/kg;c为房间内CO2体积分数，10-6;Q为房间空气余热，kW;W为房间空气余湿，kg/h;X 为房间内有害物发生量，mg/h;hw 为室外空气的比焓，kJ/kg;dw为室外空气的含湿量，g/kg;hs为房间空气比焓设定值，kJ/kg;;cs为房间CO2体积分数设定值，10-6; ds为房间空气含湿量设定值，g/kg;y 为空调系统的运行方案。

　　根据设备的设置情况，一个空调系统可能有多种运行方案能满足房间的空气环境要求，不妨设有n种， 但只有一种运行能耗最低， 找到最低运行能耗的运行方案是本算法的目标， 即要求

　　二、人防工程通风设计中空调系统节能的设计方案

　　平时作为商业用房使用的人防工程，其室内空气温湿度参数以满足人员舒适度为前提，该类人防工程的特点是人流密度大，工程内部空气品质难以保证，必须保证有足够的新风量，因此人员负荷及新风负荷均较大;此外，当工程位于不同的地区时，室外空气的温湿度参数有很大差别，这将直接影响到空调方案及空调系统的选择。常用的空调方案

　　2.1 冷水机组+冷却塔+组合式空调机组

　　该空调方案采用组合式空调机组作为末端空气处理设备(空调机组内有表冷加热器、风机等功能设备，必要时可增加电加热段和热回收段)，由离心或螺杆式冷水机组、冷却塔、冷却水循环泵、冷水循环泵等组成制冷管路系统，是目前地下商业人防工程比较常见且应用较多的方案。该空调方案的优点是技术成熟，由冷水机组提供冷水，夏季可实现制冷和除湿(降温除湿)功能。在严寒和寒冷地区，若接入市政或自备锅炉的热源，则可实现冬季供热功能，基本上能够满足工程内部的冷热需求。

　　2.2 空气源热泵冷水机组+组合式空调机组

　　该空调方案的末端空气处理设备采用组合式空调机组，由空气源热泵冷水机组、空调水循环泵等组成制冷(热)管路系统。该空调方案的优点是技术成熟、系统简单、运行管理方便，由空气源热泵冷水机组提供7℃/12℃的冷水和40℃/45℃的热水，可实现夏季制冷、冬季制热功能。

　　2.3 蒸发式冷凝热泵冷水机组+组合式空调机组

　　该空调方案综合了冷水机组+冷却塔+组合式空调机组方案和空气源热泵冷水机组+组合式空调机组方案的优点，将冷却塔和冷水机组内的冷凝器整合到一起，制冷(热)系统由蒸发式冷凝热泵冷水机组+空调水循环泵等组成。冷水主机采用了蒸发式冷凝技术，大大提高了制冷系统的能效比，其综合能效比可达4.5左右，运行节能;系统简单，运行管理方便。

　　三、人防工程通风设计中一些其它问题的探讨

　　3.1 战时排风系统与平时通风系统的协调

　　战时干厕、防毒通道设有战时排风系统由于战时干厕以及防毒通道的位置的选择往往无法做到充分利用平时的通风管如补风管或排烟管，因此要再设计另外的战时排风系统。由于战时排风系统中无法体现平时的通风系统，尤其是通风管打架问题，因为地下车库往往层高较低，如不妥善考虑，可能会造成战前风管无法施工或者战时干厕处人的正常高度无法满足。这个问题看似虽小，但应当引起广大设计人员的重视。

　　3.2 注意校核防毒通道的换气次数问题

　　由于平时工程中无论冷冻机房还是送排风机房在建筑布置时，出于整体考虑，常常会有些角落等建筑无用的面积加进，使得机房增大，当然这对操作、维修非常有利，但在人防设计中则应注意防毒通道不应过大，因为它除了应满足建筑疏散的要求还应满足换气次数不小于40 次 / 时(二等掩蔽所)的要求，如果防毒通道过大，为满足换气次数要求，必然会使风机型号及风管偏大，这是没有必要的。

　　3.3 留洞及预埋件问题

　　无论在人防改造工程还是新建工程，由于人防工程的防护要求、使用要求人防部分的外墙对钢筋混凝土结构，采用预制装配整体式，这样留洞就不像一般工程只对剪力墙才重视， 应当对有预埋风管及密闭翼环均应事先留洞，并作预埋处理，这不仅包括有战时使用的风管及测压装置配件的预埋，还应注意平时通风系统中风管及密闭翼环的预埋。这个问题应当引起设计人员及施工人员的重视。

　　3.4 防毒通道应有必要的换气次数

　　防毒通道是由防护密闭门与密闭门之间或两道密闭门之间所构成的具有通风换气条件,依靠超压排风阻挡毒剂侵人室内的空间。战时主要出入口防毒通道应根据需要保证每小时 3 一 5次的换气次数。在一些人防地下室工程设计中,防毒通道没有设置必要的换气措施。一旦战争来临,在室外染毒的情况下,防毒通道没有足够的换气次数起不到防毒的作用,将会变成一个密闭通道,严重影响人防地下室的战时使用功能。

　　四、结语

　　综上所述，随着我国城市建设的迅速发展，作为保护人民生命财产安全的人防工程通常以结合高层建筑修建防空地下室的形式出现。因此建筑人防工程通风系统设计时应从系统布局、通风方式转换、空调运行的能耗问题及施工等各方面统筹考虑,，专业设计人员要尽早介入设计，最好在设计初期就将人防和消防同时考虑，这样便能够有效的保证消防与人防工程的设计更加趋于合理，使人防工程获得有效的保证。

　　参考文献

　　[1]GB50038-2005 人民防空地下室设计规范[S] .

　　[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].2 版.北京：中国建筑工业出版社，2008

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