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浅谈人防地下室通风设计
张华华
摘要：参照人防规范及相关标准图集，联系实际设计中的一些工程实例，介绍了人防地下室的3种人防通风方式及其设计方法，就人防工程的进风口、排风口及防护通风设备做了简要阐述说明。
关键词：人防通风；通风方式；通风系统；通风设备
近几年来，随着我国国民经济的持续增长，房地产行业蒸蒸日上，尤其是高层民用建筑发展迅速，在这些建筑中，绝大多数都设计有地下汽车库，而新建或在建的一些小区，为充分利用场地，楼与楼之间的绿化带也建成地下停车场，根据中华人民共和国防空法，在这些建筑中都设计有相应面积带人防工事的地下掩蔽所，这些地下建筑平时作为车库或设备用房，战时转换成为城市防卫和生产人员的掩蔽体，这种平战相结合工程的使用，是社会效益和经济效益的具体体现。
1 人防通风方式
人防通风包括清洁通风、滤毒通风、隔绝通风3种方式。
1.1清洁通风
清洁通风指战时外界空气尚未被染毒的情况下所采用的通风方式。进入室内的空气质量与正常情况下相同，不须作特殊处理，它与正常通风情况的不同之处在于：它必须处于戒备状态，能保证在受到敌人袭击时，不会由于进、排风等直通外界的管孔造成内部设备的损坏和人员的伤害。因此，清洁通风时，进、排风都应通过通风系统上设置的防爆设施（消波系统）。
1.2滤毒通风
滤毒通风指战时敌人施放核武器或生物、化学武器，外界空气已经遭到污染时采用的通风方式。外界空气必须经过过滤、吸附后，将外界空气中毒剂的含量过滤到确保不致伤害人员的容许含量。
1.3隔绝通风
隔绝通风指战时敌人袭击后，空气受到污染且毒剂浓度很大，或在滤毒通风中，滤毒设备已失效而需更换时所采取的一种通风方式。此方式是在与外界空气完全隔绝状态下（即所有进、排风孔口均处于关闭状态），仅在防空地下室内部进行空气循环，故在设计中要保证一定的隔绝防护时间，室内空气中CO2的含量应保持在一定的卫生标准范围。
以上3种防护通风，在医疗救护设施、专业队队员掩蔽部和人员掩蔽所都有不同的要求。但对于战备物资库，可不设滤毒通风，在外界染毒时只需与外界隔绝，其内部空间已具备满足内部少数管理人员维持生命所需的空气量。
2 工程概况
某20层商住楼，地下室有一防火分区为平时汽车库、战时6级人防防护单元，分2个抗爆单元，在927.5m2内除800人的二等人员掩蔽以外，多余面积存放物资。层高4m，顶板厚200mm，即净高3.8m。战时清洁通风室内空气温度和相对湿度，根据规范按自然温度和相对湿度设计；3种通风的卫生要求根据规范对新风量标准及对CO2容许浓度的对应要求选取；滤毒通风时，室内要求保持30—50Pa的超压。
3 通风量计算
3.1清洁通风
根据规范清洁通风：二等人员掩蔽≥5m3／（P•h），物资掩蔽≥1次／h。
800×5=4000m3／h
（927.5-800）×3.8×1=484.5m3／h
清洁通风量L1≥4484.5m3／h，根据防护通风设备样本，选清洁通风为5700m3／h系列。
3.2滤毒通风
根据规范二等人员掩蔽滤毒通风≥2m3／（P•h）。
800×2=1600m3／h
同时，根据规范战时主要出入口最小防毒通道换气次数二等人员为30—40次／h。防毒通道面积为9.8m2，30×9.8×3.8=1117.2m3／h。滤毒通风量L2≥1600m3／h。
3.3隔绝通风
根据规范，按下式校核隔绝防护时间：
t=10V(C—Co)／（N•C1）
式中：t ——隔绝防护时间（h）；
V ——防空地下室密闭区容积（m3）；
C ——防空地下室室内CO2容许浓度（％），应
按规范表5.1.10取值；
Co ——隔绝防护前防空地下室室内CO2初始浓度(％)，其值宜按规范表5.1.11选取；
Cl ——每人呼出CO2量（L/h），对掩蔽人员宜取20；
N ——隔绝防护时室内实际容纳人数。
隔绝防护前的新风量：5700／800=7.1m3／（P•h），可查表得Co=0.34％，而二等人员掩蔽C≤2.5％。
t=10×927.5×3.8×（2.5—0.34）／（800×20）=4.8h
4 防护通风系统
4.1进风口部
4.1.1防爆波活门
防爆波活门是阻挡冲击波沿通风口进入工程内部的防护设备。它在平时处于开启状态，不影响正常的通风；当冲击波到达时它可以自动关闭，从而将冲击波能量的大部份（70％）阻挡在门外。防爆波活门是通风口消波系统中的第一道消波设备。防空地下室通常采用韵坊爆波活门是门式防爆波活门，其最大优点是当平时通风量远大于战时进风量时，可将此活门整个打开，增大进风面积。常用门式防爆波活门的通风量值。
按目前设计的分工习惯，防爆波活门的设计由建筑专业完成，但暖通专业应配合提供通风量。防爆波活门应根据战时清洁通风量选择，按平时通风量进行校核，平时风速最大值不应超过10 m／s。
4.1.2扩散室
扩散室是设置在防爆波活门后面，用钢筋混凝土构筑的较大空间。因在悬板活门的后面还会有冲击波的剩余压力存在，因通风设备的允许压力一般不大，为使通风设备不被剩余压力破坏，需要在悬板活门后面设置扩散室（扩散箱），以便进一步削弱剩余压力，使之符合设备允许压力的需要。
通风管与扩散室的连接口若设在扩散室侧墙，则连接口应设在距后墙面三分之一扩散室的净长L／3处；若连接口设在扩散室后墙上，则风管端部应设弯头，并使端部风管中心线位于距后墙面三分之一扩散室的净长L／3处。
4.1.3风量调节阀
过滤吸收器的选择是根据滤毒通风时每人每小时所需的新风量决定的。通过过滤吸收器的空气流量不得超过设备的额定风量，否则将出现透毒现象。所以在设计中应在过滤吸收器的出风段上设置风量调节阀。
4.2排风口部
（1）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、依靠通风换气和排风阻挡毒剂侵入室内的建筑空间。《规范》第5．2．6中规定：二等人员掩蔽所的防毒通道应保证每小时≥40次换气；其它类型应保证每小时≥50次换气。在满足上述换气次数的前提下，可首先考虑将简易洗消间与防毒通道合并设置。该做法更符合战时简易洗消的作业流程，也简化了排风口部的设计。
（2）排风口部设置排气活门的数量应满足滤毒通风量的要求。常用的超压排气活门有YF型、FCH型及FCS型。YF型超压排气活门抗冲击波的性能较差，只能安装在室内的墙上或排风管上。FCH型及FCS型超压排气活门可以安装在5级及5级以下的人防工程的外墙上。
（3）为有利于防毒通道或洗消间的充分换气，自动排气阀门和相关的通风短管或密闭阀门应在水平方向和垂直方向均错开布置。
5 防护通风设备
5.1电动、人力两用风机
电动、人力两用风机是人防地下室通风不可或缺的重要设备，《人防规》5.3.7条规定：“战时电源无保证的人防地下室应采用电动、人力两用风机”。该风机既要能满足战时清洁式通风的要求，又要能满足战时滤毒式通风的要求。《人防规》5.3.6.2条规定，该风机“按战时清洁式通风的计算新风量选用”（强制性条文）。5.1.5条规定了各类人防地下室战时新风量标准，如二等人员掩蔽所，战时清洁式通风为5—7m3/（人•h），滤毒式通风为2—3m3/（人•h）。
5.2滤尘器（粗过滤器）
《人防规》5.3.5条规定：“平时和战时合用一个通风系统时，应按平时和战时工况分别计算系统的通风量”。5.3.5.1条规定：“粗过滤器选择，按最大的计算新风量确定”。平时和战时相比，最大计算新风量应出现在平时，故滤尘器应按平时通风量选择。
5.3手动密闭阀
密闭阀是人防地下室防护通风系统中的重要设备之一，它的价格较普通风阀高得多。密闭阀有手动和电动两种，对于5级和6级人防地下室，一般均采用手动密闭阀。它一般设置在染毒区的进风和排风管路上，用于平时和战时通风方式的转换。
5.4通风系统止回阀
通风止回阀通常用在几台并联风机不同时运行的系统中。在这种系统中，部分风机运行时，运行风机的部分送风可能通过停运风机管路形成短路循环，致使送风系统风量不足，需要送风的房间特别是远端房间风量短缺甚至送不到风。为避免出现这种情况，在风机出口设置止回阀。但对于人防地下室人员掩蔽所通风系统，一般不会出现这种情况，因为该系统电动、手动两用风机风量和台数，是依据战时掩蔽人数和规范规定的新风量标准确定的（不考虑备用），如设计选用3台，使用时3台应同时并联运行才能满足人员新风量要求，不会出现其中1台或3台停止运行的情况，故电动、手动两用风机进风口或出风口处不必采用止回阀，采用一般风阀即可。
通风止回阀对通过风速有严格要求，通常要求通过风速不得小于8m/s，国家标准图T303-1及有关生产厂家产品样本上均有这样明确的使用要求。风速偏小，可能制约止回阀的开启程度，使之不能完全开启甚至完全不能开启，从而影响整个系统的正常运行。
6 结语
通过上述介绍，我们对人防工程通风设计中应引起重视的环节有了进一步的认识。人防工程常常位于地下建筑的最下1层，钢筋混凝土结构，进、排风口部复杂，预埋管较多，只有正确的选择防护设备及通风管道，才能避免返工，提高工作效率。