通风系统在人防工程中的应用与探讨

王超

（中铁建工集团有限公司，北京 100071）

1 人防工程通风系统功能需求分析

1.1 人防工程通风基本要求

通风系统是建筑系统的基本组成部分，能够控制空气污染物的危害和传播，保证室内空气环境质量。根据气流方向，可以将通风系统分为送风系统和排风系统。人防工程在战争时期能够发挥关键作用，在设计时，必须严格进行数据计算与复核，保证人防工程的质量，使其安全系数达到规范要求。人防工程中的通风系统必须具备防化通风功能，具有良好的封闭性和较高的精密性，不仅能在和平时期满足通风要求，保证内部空气质量达到相应标准，还能在危险时刻发挥防护作用，防止内部空气污染，威胁人们生命健康。

1.2 人防工程战时防护通风

人防工程在战争时能够发挥重要的作用，可以有效应对各类常规性武器甚至生化武器造成的威胁，保持内部空气的正常流通。这主要依赖于科学合理的通风系统设计，为隐蔽者提供了生命保障。战时人防通风主要包括清洁式通风、滤毒式通风、隔绝式通风3种方式，需要根据人防工程的防化等级进行选择。通常情况下，人防工程的防化等级为甲、乙、丙级时，通风类型为一类，需要选择洁净、滤毒、阻隔3种防化通风系统；如果人防工程的防化等级为丁级，通风系统的类型应该确定为二类，需要选择清洁、隔绝两种通风系统，清洁式通风主要是在战时室外空气未染毒期间、空袭紧急警报拉响之前所采用的通风方式，能有效为隐蔽人员提供新风，实现室内外空气的循环流通。如果警报拉响，则意味着危险情况的发生，例如，受到核生化武器的攻击、近处发生火灾、外部环境受到污染等，此时需要调整为隔绝式通风，主要通过内部空气循环为隐蔽人员提供生命支撑，采用间歇运行的方式，能够有效延长人防工程的防护时间，通过取样试验及时掌握外界空气的毒性，判断滤毒器能否有效过滤，如果有人员需要进出人防工程，或者人防工程内CO2浓度较高以及进入毒剂可能会造成伤害时，需要在保证滤毒器发挥作用的前提下转入滤毒式通风模式。倘若有毒物、辐射类尘土落到滤毒设备上，会大大增加通风阻力，需要及时采取有效的处理措施，更换滤毒器后继续跟踪检查。在战时，人防工程的3种通风方式转换主要是通过风机和密封阀门的启闭实现的，必须保证风机和阀门的性能良好，在关键时刻能够使通风系统有效发挥防化通风作用[1]。

2 通风系统在人防工程中的应用与探析

2.1 通风风量问题

根据相关设计规定，平战结合的人防工程系统新风量可以根据不同使用需求，采用地面同类型建筑通风量设计标准，通常情况下，每人每小时不少于30 m3/（人·h）。然而，为了控制工程造价，一些人防工程通风系统没有达到最低标准，在这种情况下，新风量明显不足，会造成人防工程内有害气体和污染物超标，从而威胁人们的身心健康。一些工程设计选择了不匹配的防爆破活门，在进风段风速太大，即使把活门全部打开也难以满足新风量需求。面对这些问题，必须要适度加大通风量，提高新风质量，可以将通风量控制在30~40 m3/（人·h），在满足改善内部环境需求的同时，尽可能保证工程的经济性。加大排风口和进风口之间的距离，一般情况下该距离不能小于10 m，进风口高度应约为2.5 m，设置在相对干净的位置，尽可能靠近绿化带，选择高效能空气过滤器，保证新风质量能够满足生存需求。在滤毒进风机风量的选择上，必须满足相关规范要求，合理确定超压排气活门数量，有效提升超压换气效率，保证防毒通道换气效果良好。为了相对准确地确定滤毒进风机风量，可以在合适位置设置风量测定装置，一般安装在风管直管段，这样可以有效防止弯管处的空气流通不畅问题，在保证空气流通效率的同时，提高测量准确度，严格按照规范要求进行设计和安装，使风量传感器达到正常工作状态，能够有效测量风量[2]。

2.2 热湿负荷计算

根据相关设计规范要求，在夏季，平时使用的人防工程室内温度不能超过26~28℃，相对湿度不能超过70%~80%，对于有特殊要求的手术室、急救室，相对湿度则不能超过50%~70%，根据室外通风空调参数计算热湿负荷，明确进风量、排风量、除湿量，不断优化通风空调设计。在一些项目的设计过程中，由于存在计算随意、不准确的问题，最终采用的通风空调设备难以满足实际需求，导致人防工程内环境不适宜，许多设备设施生锈变形，人体的免疫力不断降低，因此，必须严格按照要求计算热湿负荷和通风系统阻力，科学确定各项温湿度参数，热湿负荷的计算应涵盖新风带来的热湿、墙壁散发的热湿、自然水面的散湿、人员及电气设备的散热散湿，这样才能保证计算结果相对准确，然后初步选取通风系统，准确计算通风系统的阻力，根据热湿负荷和系统阻力选择合适的通风设备，在此过程中必须加强计算结果复核，不能凭借经验下结论。

2.3 气流组织问题

有些人防工程通风系统设计并不合理，一切从降低成本的角度出发，使系统比较简陋，气流组织并不科学，例如，在某钢筋混凝土结构人防工程中，柱网间距为7.5 m，南北长23 m，东西长度为60 m，沿着墙面设计了2道送风管，设置了单层百叶风口，最终的效果十分不理想，送风不均匀，排气不顺畅。所以，要充分重视通风系统的科学布局，提高气流组织的合理性，对于面积较大的人防工程，需要相对均匀地设计送风口和回风口，通常采用上送下回、上送上回的方式，尽可能不使用侧送、侧回，选用带有直片式散流器的风口，将气流射角控制在40°之内，方便新风直接顺畅地进入人员活动区域[3]。

2.4 风机合用问题

人防工程通风系统主要包括清洁式、隔绝式、滤毒式3种方式，而进风系统又可以分为以下两种情况：（1）清洁式通风和滤毒式通风共用一个风机的系统；（2）两种形式的通风口分别设置风机系统，需要根据实际情况合理设计使用，如果进风机房空间允许，一般会使用2台风机系统，如果进风机房空间较小，应考虑实用共用风机系统。以二等人员掩蔽所为例，在战时，清洁式通风的人员风量标准为5~7 m3/（人·h），而滤毒式通风的人员风量标准为2~3 m3/（人·h），在选择合用风机时，以清洁式通风风量为主，而且战时滤毒通风系统风量需求较大，需要尽可能选择偏大的过滤器，这样能更好地配合滤毒风量需求，如果防护单元面积接近800 m2，则必须要相应地增加过滤器数量。

2.5 选择油网过滤器

在清洁式通风和滤毒式通风合用的管路上，一般会安装油网过滤器作为预滤除尘器使用，在设计时，需要按照最大风量选择多块滤尘器进行组合运用，每块滤尘器的平均风量不能超过1 600 m3/h。常用LWP型油网过滤器一般有两种安装方式，即墙式加固安装和管式安装，前者适用于安装各种风量过滤器，如果LWP型油网过滤器数量大于4个，那么必须采用该安装方法，而管式安装主要适用于1个、2个、4个组装方式，但是存在浸油和清洗不方便的问题。除尘器前后应设有测压管，并连接在微压计上，倘若阻力到达终阻力，则需要清洗滤尘器，浸油后才能再次使用。立式安装油网过滤器时，专用小室应该为钢筋混凝土结构，而不能临时使用砖墙砌筑，油网过滤器应迎着冲击波作用方向设置，通过相应的加固措施，使网片能够承受一定压力，油网过滤器前方应该设置检查密阀门，并列安装的油网过滤器需要设置加强立梁或者在两列之间保留一定宽度墙面，这样有利于增加强度、保持稳定。

2.6 通风密闭阀门

在通风系统中，密闭阀门是必不可少的控制设备，可以起到保证通风管道密闭、转换通风方式的作用，按照驱动形式划分，通风密闭阀门包括手动密闭阀门和手电动两用阀门；按照结构类型划分，通风密闭阀门又可以分为双连杆式和杠杆式，其中，杠杆式密闭阀门应用较多，在设计和安装时需要加强细节控制，比如，阀门既可垂直安装，又可水平安装，但需要保证操作和维修的便捷性，可以采用吊架或支架的形式进行安装，阀门的受压方向应该与受到的冲击波方向保持一致，阀门不能用于调节风量，预埋管件的直径必须和所连接的管道及密闭阀门管内径吻合，阀门的内径通常使用假定流速法计算获得，所有和外界连通的进风排风管道应该设置不少于两道的封闭阀门。

2.7 设置增压管

采用合用风机通风系统时，或者采用分设风机系统时，风机前应设有集气箱，需要设置增压管和闸阀，增压管从进风机出口段接到清洁式进风管两密闭阀门之前的管道上，一般采用直径为25 mm的镀锌钢管，这种设置方式能够将一部分正压空气引入清洁进风管段中，从而实现增压，倘若接口位置错误，不仅难以发挥增压作用，反而会在接口处形成负压，可能导致毒气泄漏。当一端连接在送风机出口风管上时，由于风管材料管壁较薄，在与镀锌钢管连接时，需要使用螺母垫片锁紧，确保接口处连接紧密，不会产生漏风问题，将另一端直接焊接在3 mm厚的清洁式进风钢板风管上，而且要在增压管便于操作的位置设置1个球阀，在清洁式通风时保持关闭，在滤毒式通风时打开，必须保证球阀的气密性良好。

2.8 临战转换设计

人防工程必须与城市规划建设紧密结合，严格按照平战结合的原则，既要满足平时的使用需求，又要具备战时防护功能，为了兼顾这两个方面，人防工程可以预留一定的临战转换量，即在战争来临时通过封堵、加固等方法达到人防工程要求的战时防护密闭要求，在临战转换设计时，重点部位不能临战转换，可以一次安装施工到位的不得临战转换，尽可能少临战转换，严格控制单个工程临战转换部位和转换量，这样对提高人防工程整体防护效率具有积极作用，临战转换设计应该与人防工程设计同步进行、同步完成。

3 结语

综上所述，通风系统在人防工程中的有效应用至关重要，涉及掩蔽人员的生命安全问题，必须在人防工程设计时引起足够的重视。全面掌握人防工程通风系统的具体要求和战时防护通风特点，完善人防工程设计方案，有针对性地进行整体优化和细节处理，满足相关规范设计要求，使人防工程能够对生化武器、核武器产生一定的防护作用。