陈 军
(中防雅宸规划建筑设计有限公司北京分公司,北京 100000)
某人防急救医院工程位于西安市西咸新区,为附建式人防地下室,位于地下二层,抗力级别为防常规武器五级、防核武器五级,防化等级为乙级,工程类型为甲类人防工程,掩蔽人数为235人。建筑面积3 058.72 m2(含固定电站),防护单元内部为小房间布置,未划分抗爆单元。平时功能为储藏室。
夏季:室内温度≤24 ℃,相对湿度≤70%,室内空气流速≤0.3 m/s。
冬季:室内温度≥20 ℃,相对湿度≥30%,室内空气流速≤0.2 m/s。
战时人员新风量标准:清洁式通风≥15 m3/(人·h),滤毒式通风≥5 m3/(人·h)。
战时隔绝防护时间≥6 h,室内CO2浓度≤2.0%,室内O2浓度≥18.5%。
结合实际情况,人防工程的通风空调设计阶段,通风管与扩散室接入位置、增压管的设置、最小防毒通道换气次数、排气活门设置等方面存在问题[1-2]。
人防工程的设计图纸中频繁出现肆意介入现象,主要是因为设计人员对于相关管理规范的要求不了解,也有少部分情况是因为施工现场的空间布置难度较大。面对这种情况,设计单位应加强自身对于相关规范的学习力度,确保每一位设计人员能够透彻掌握规范要求。此外,施工单位应加强与设计单位之间的交流,结合现场实际情况对工程制定合理的设计方案[3]。
安装增压管时,增压管的一端应与风机出口的风管进行连接,直接使用焊接的方式进行加固,增压管的另一端应该装置在风管的稳流段上方,必须保证增压管的入口安装在风管内部,保证增压管的入口方向与空气流动的方向一致,促使增压管内的进气量足够大。设计图中经常会出现增压管存在随意连接、增压管一端并未与风管的稳流段进行连接、增压管的入口方向与空气流动的方向不一致等问题。
面对掩蔽人数较多的人防工程时,新风量必须满足规范要求,即结合实际掩蔽人数计算新风量,新风量应远超过地下环境处于超压状态下需要的新风量。掩蔽的人数较少,也应按照规范的要求来计算新风量,但大部分人防工程对于新风量的设计要求无法达到现行规范的标准要求[4]。
此外,在滤毒通风的过程中,人防工程地下环境中的排风机处于停止运行的状态,送风量应按照滤毒实际负荷进行计算。防毒通道是掩蔽人员的主要出入口,必须重视通道内排气活门部位的设置,排气门的数量应满足超压环境下的排风量要求,满足换气次数要求。排气活门的安装位置应是通道的水平方向或垂直方向,以保证能够有效达到全面换气的要求。
排气活门的设计阶段一般会出现排气活门的位置设计不合理、不能全面换气、排气活门上的重锤设计尺寸不合理、密闭门无法正常开关等问题。
结合相关管理规范的具体要求,本工程可以分为三个功能区,在空调送风与排风系统中,三个功能区都进行了独立设计。三个功能区中,第一功能区较复杂。
第一密闭区主要包括急救室、诊查室、抗休克室、分类厅、厕所、盥洗室等部分。
第二密闭区以中心医院主要医疗要素房间为主要组成部分,包含了手术部和医技部。鉴于密闭区房间的室内卫生标准存在一定差异性,因此设计通风组织时,会面临一定的困难。
第一功能区的第一密闭区和第二密闭区分别设置了排风系统,但空调送风系统只存在一套装置安装在第二密闭区的系统,人防工程内的通风管道不可穿越分区密闭隔墙,必须采取对应的解决措施。
进行设计时,对于第一防护单元新风量主要以2个密闭区总排风量作为标准进行调整,参数以内部空间超压保持在50~70 Pa。部分空调送风采用将“第二防毒通道超压排至第一密闭区,再由排风系统排至室外”的方式。在第一密闭区,在内部安装循环通风设备即可,不需要重新设计新风系统。以上设置为战时清洁式通风的气流组织,转人滤毒式通风状态时,机械排风应关闭,采用全工程超压排风。
(1)空调系统实现方法。
采用机械通风和调温降湿相结合的空气处理方式,分区处理空气;利用风冷型调温除湿机保障室内温湿度;室内换气采用上送下回(排)的气流组织形式;室内换气次数大于5 次/h,走廊回风,采用上进下排的气流组织方式,满足消除余热的要求。
食品加工间、卫生间、污水泵间、蓄电池室、贮油间、贮水池和水泵间只进行排风处理。食品加工间换气次数定为15~20 次/h;卫生间和污水泵间换气次数定为10~15 次/h;蓄电池室换气次数2~3 次/h,贮油间换气次数定为5~6 次/h;贮水池和水泵间换气次数定为2~3 次/h,排风量可据体积计算换气次数。
(2)空调设备选择。
①调温除湿机。
根据风量要求和负荷情况,结合本工程的特点,工程内部环境比较潮湿时,采用机械通风和调温除湿相结合的办法进行调整。
选用CGTZF60风冷调温型管道除湿机组1台,处理风量18 000 m3/h;除湿量60 kg/h;尺寸为2 400 mm×1 000 mm×1 420 mm;功率38 kW;接管管径2-DN40×2;2台外机,尺寸2 100 mm×900 mm×1 120 mm。
②调送风机。
调送风机主要采用CGTZF60风冷调温型管道除湿机配套风机箱,处理风量为18 000 m3/h;静压为690 Pa;尺寸为2 400 mm×1 000 mm×1 420 mm;功率3×2 kW。
该工程项目建设时间较早,当时的设计按照《人民防空医疗救护工程设计标准》(RFJ 005—2011)进行设计,但现阶段我国对于人防工程战时设计要求已经进行了更新,部分设计图纸可能不再符合现行规范要求。需要将工程区域划分为三个功能区。
各个功能区的排风情况布置如图1所示。
图1 人防工程通风空调系统
由图1可知,第一功能区的设计最复杂,主要由封闭区、分类科室、诊断室、休克室、厕所组成。第二密闭区相对比较简单,主要由急救室与手术室组成,第二密闭区的室内卫生标准未能有效达到规范要求,导致通风系统不达标,必须采取对应解决措施。
结合各个房间的差异性需求,可以将战时通风设备大致细分为三种类型,具体情况如表1所示。
表1 各个房间的通风设备划分
由表1可知,同时存在送风系统、排风系统的房间,对于压差的需求存在一定差异,设计单位在实际作业的过程中应高度重视。对于部分要求负压存在的房间,应精准控制房间内的送风量,避免室内出现污染现象。
综上所述,人防工程的空调系统设计实例数量较少,主要按照人员掩蔽数量以及空调系统的特点进行设计。此次研究以某人防工程作为实例进行深入分析,着重对空调通风、冷源的选择以及实际设计过程中可能会面临的各种难题进行分析,结合实际情况对设计活动提出有效优化建议,为人防工程的进一步发展提供一定的参考价值。