曹颖 郝俊红
中国建筑设计研究院国家住宅工程中心
某公共建筑地下汽车库平战结合通风系统设计
曹颖 郝俊红
中国建筑设计研究院国家住宅工程中心
近年来,随着国家经济的发展,人民生活水平的进一步提高,地下人防工程也越来越受到重视,人防工程建设越来越多且要求越来越严格。本文通过一个设计工程实例阐述了汽车库排烟排风系统与战时防空专业队员掩蔽所通风系统综合设计方法,使平战转换简单可行。
人防通风系统 车库排烟系统 平战转换
近年来,随着国家的发展,人民生活水平的进一步提高,地下人防工程也越来越受到重视,住宅小区、大型公共建筑中需要进行地下人防工程设计的项目也越来越多。通风系统的设计是人防工程设计的一个重点,而做好平战转换,是人防工程通风系统设计的重点。本文以一个地下汽车库作为战时防空专业队员掩蔽所的实际工程为例,简单介绍一下此类平战转换设计心得。
北京某高层公共建筑,地下三层汽车库I防火分区面积3968m2,战时一部分作为防空专业队队员掩蔽所使用。
人防通风方式包括清洁式通风、滤毒式通风、隔绝式通风三种方式。根据《人民防空地下室设计规范》(GB50038-2005)[1]规定,防空专业队队员掩蔽所清洁式通风量不小于10m3/(h·P),滤毒式通风量不小于5m3/(h·P),且滤毒式通风时,最小防毒通道换气次数不小于50次/h。本工程防空专业队掩蔽人数约为200人,最小防毒通道体积为36m3。
2.1 清洁式通风
战争爆发后,人员进入人防地下室,出入口的防护密闭门等已关闭,外界遭到常规性武器攻击,但室外空气尚未染毒的情况下,从人防进风口部经过消波、除尘后,将室外空气由送风机送入室内。
本项目清洁式通风量计算:送风量=200×11= 2200m3/h;排风量=2200×80%=1760m3/h,取1800m3/h。
2.2 滤毒式通风
遭到敌人袭击后,室外空气轻微污染,有毒空气须经消波、除尘和过滤吸收,将空气中有害气体和放射性微尘处理到允许浓度范围之后,再送入室内。
本项目滤毒式通风量计算:送风量=36×50= 1850m3/h。
选择超压排气。
2.3 隔绝式通风
在外界毒剂类型未判明之前、毒剂浓度过大、过滤吸收设备失效等情况下,人防地下室与外界完全隔绝,所有进、排风口部均关闭,由送风机实现室内自循环。
本项目隔绝防护时间校核:
根据规范,按下式校核隔绝防护时间[1]:
式中:τ为隔绝防护时间,h;V为防空地下室密闭区容积,m3;C为防空地下室室内CO2容许浓度,%,应按文献[1]表5.1.10取值;C0为隔绝防护前防空地下室室内CO2初始浓度,%,其值宜按文献[1]表5.1.11选取;C1为每人呼出CO2量,L/h,对掩蔽人员宜取20;N为隔绝防护时室内实际容纳人数。
可以计算出τ=7.938h。
根据规定[1],防空专业队员掩蔽所隔绝时间应大于6 h,故本工程满足规范要求。
2.4 适用范围
根据规定[1],除人防物资库可不设滤毒式通风外,其余均需设置三种通风方式。
根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)[2]、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)[3]、《汽车库建筑设计规范》(JGJ100-98)[4]的规定,车库排烟按照换气次数6次/h设计,根据《全国民用建筑工程设计技术措施》(暖通空调-动力)2003年版[5]规定,在车辆进出不是很频繁的情况下,车库排风按照换气次数4次/h设计,送风兼补风按照排风量的80%,即换气次数3.2次/h设计。计算得出,此部分车库排烟量13500m3/h,排风量11200m3/h,送风兼补风量8000m3/h。排烟排风选择双速风机,高速排烟,低速排风。
考虑到北京人防办公室要求人防风机等设备平时安装到位,而人防风机房面积有限,故选用清洁式通风与滤毒式通风合用通风机的进风系统,通过阀件开关实现通风方式转换。
总风管管径、除尘器、手摇电动两用风机按清洁式通风风量确定。滤毒器两端风管管径、滤毒器按滤毒式通风风量确定。所选设备见表1。
表1 人防设备表
因平时送风依靠诱导风机进行气流组织,所以在车库内没有送风管道,仅有排烟管道,而战时通风需送风均匀,故考虑平时排烟管道与战时送风管道结合设置,排烟风机安装在战时人防送风口部,通过旁通、密闭阀及插板阀实现转换。战时进风口部原理图见图1。
图1 战时进风口部原理图
车库平时送风兼补风机与战时排风口部共用风井,平时送风小室与风井之间开启防护密闭门,战时关闭。这种做法比送风机前安装两道手动密闭阀更安全可行。战时排风口部原理图见图2。
图2 战时排风口部原理图
这样,进风口部和排风口部均可方便实现战时三种通风方式的转换及平战转换。
1)进风口部流程:
①清洁通风时,室外新风→扩散室→8a→1→4c→4d→8c→3→室内,4a、4b、4e、4f、5、8b、8d关闭;
②滤毒通风时,室外新风→扩散室→8a→1→4b→2→4e→4f→3→室内,4a、4c、4d、5、8b、8d关闭;
③隔绝通风时,室内空气→8d→3→室内,4a、4b、4c、4d、8b、8d关闭;
④滤毒室清洁时,滤毒室内空气→5→2→4e→4f→3→室内,4a、4b、4c、4d、8b、8d关闭;
⑤平时通风时,8a、8c常闭,4a、4c、4d、8b开启。
2)排风口部流程:
①清洁通风时,室内空气通过排风机P-R-1排走,4h、4j开启,4g、4i、4k关闭;
②滤毒通风时,室内空气→4g→4i→第二防毒通道→穿衣→淋浴→7→脱衣→第一防毒通道→4k→扩散室,排风机P-R-1、4h、4j关闭;
③隔绝通风时,所有阀门和排风机停止运行,依靠进风机实现室内空气循环;
④平时通风时,J-B3-1开启,排风口部手动密闭阀均关闭。
做好人防通风系统设计,做好通风系统的平战转换,其实还需要注意更多的细节,例如本工程设计时需注意到战时送风时的气流组织,使用平时排烟管道作为战时送风管道可以节省管材和空间,但是有可能会出现风量不均等问题,可以考虑在风口安装调节阀来进行调节。
人防规范越来越严格,人防工程的平战转换也就越来越难,我们应该认真考虑怎样使平战转换尽可能的简单安全,尽可能使人防工程在真正使用的时候“物有所用”。
[1]人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)[S].北京:中国建筑工业出版社,2005
[2]采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)[S].北京:中国建筑工业出版社,2003
[3]汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97)[S].北京:中国建筑工业出版社,1997
[4]汽车库建筑设计规范(JGJ100-98)[S].北京:中国建筑工业出版社,1998
[5]全国民用建筑工程设计技术措施(暖通空调-动力)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003
A Civil Air De fe ns e Ve ntila tion Sys te m De s ign of a Public Building Unde rground Ga ra ge
CAO Ying,HAO Jun-hong
China National Engineering Research Center for Human Settlements
Along with the development of the country in recent years,people’s living standards has more improvement, and underground civil air defense projects is paid more and more attention and the designing of civil air defense projects is more and more strict.This paper expounds the comprehensive design method through an engineering design example that is about garage exhaust system and ventilation system of the cover for wartime air defense professional team,to make the peacetime and wartime conversion simply and feasibly.
civil air defense ventilation system,garage exhaust system,manufacturing products for both peacetime and wartime use
1003-0344(2015)05-100-3
2014-7-28
曹颖(1982~),女,本科,工程师;北京市西城区车公庄大街19号中国建筑设计院有限公司(100044);E-mail:caoy@cadg.cn