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。
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
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循環(huán)通風。
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。
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%。
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。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。
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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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。
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
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,擴散室內設防爆波地漏。戰(zhàn)時進風機設于風道內,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。
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,且通風方式轉換通過閥門操作即可完成。
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。
關于平戰(zhàn)轉換具體要求,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)轉換工作量,優(yōu)先采用防護密閉門封堵。
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。