刘剑琴
(甘肃省建设设计咨询集团有限公司,甘肃 兰州 730000)
人民防空事关国家安全、人民安全,因此《中华人民共和国人民防空法》规定,新建民用建筑时,应结合城市的建设和当地规划要求,修建相应数量的防空地下室,以满足战时不同需求,其中战时对伤员独立进行早期救治的人防医疗工程尤为重要。人防医疗工程主要分为三等:中心医院(一等),主要负责战时伤员的早期治疗和部分专科治疗;急救医院(二等),主要负责战时伤员的早期治疗;救护站(三等),负责战时伤员的紧急救治[1]。该文结合兰州市某实际工程设计实例,对人防医疗救护站工程通风与空调设计进行了介绍。
该工程为兰州市某住宅小区地下一层人防建设项目,建筑面积为23013.79m2。平时功能为汽车库、库房以及设备用房等。战时为人防地下室,共设置8 个防护单元,其中第2~7防护单元为常6 级核6 级二等人员掩蔽所,第8 防护单元为甲类核6 级物资库,第1 防护单元为甲类核6 级医疗救护站,防化级别为乙级,建筑高度为4.3m,第一密闭分类厅吊顶后净高为2.9m,第1 防护单元人防建筑面积1687.25m2,掩蔽人数150 人,床位数23 张。人防医疗救护站平时为丙类库房。以下主要介绍了医疗救护站战时通风系统、空调系统和丙类库房平时通风、排烟系统。
该防护单元根据战时功能和防护要求划分为染毒区、第一密闭区、第二密闭区(清洁区)。
1.2.1 染毒区
应满足防爆波要求,战时允许染毒或辐射可能超标。设置于防护密闭门和防爆波活门以内,最里面一道密闭门以外(第一密闭区除外),主要由扩散室、除尘室、滤毒室、密闭通道、第一防毒通道及移动柴油发电机房(兼室外机防护室)组成。
1.2.2 第一密闭区
应满足防爆波和防辐射要求,战时允许轻微染毒,主要为伤员的抢救区域。设置于主要出入口第一防毒通道与第二防毒通道之间,由分类厅、急救观察室、诊疗室、污物间、厕所、盥洗室、脱衣室(洗消间入口)、淋浴室、检查穿衣室(洗消间出口)和第二防毒通道组成。
1.2.3 第二密闭区
应满足防爆波、防辐射和防毒剂等各项防护要求,须具有集体防护功能,为清洁区战时不允许染毒,战时为伤员实施急救、收治伤员和医务人员休息的场所。设置于第二防毒通道后,由手术部、医技部、外科护理单元和保障用房等组成。
手术部:设置在清洁区内且自成一区,由手术室、无菌器械敷料室、麻醉药械室、医护办公室、男女更衣室、清洗室、石膏室以及污物室组成。
医技部:设置在清洁区内,由放射科(X 线机室、操作诊断室)、检验科(临床检验室)、功能检室(心电室兼B 超)以及药房(药库兼发放室)组成。
外科护理单元:设置在清洁区内,由外科病房、重症隔离病房、医护办公室、治疗室以及库房兼敷料室组成。
保障用房:设置在清洁区内,由配餐间、食品库、男女寝室、男女卫生间、盥洗室、防化值班室兼配电室、空调机房以及水箱间组成。
1.2.4 移动电站
与室外机防护室合用,战时允许染毒,设置在染毒区。通过防毒通道与第一密闭区相连通。
该工程为密闭的地下人防工程,为保证战时满足伤员治疗及医护人员基本的生活环境要求,按照相关规范,设置通风系统,具体包括室外空气未染毒时的清洁通风,受到化学、生物或核武器袭击室外空气已染毒时的滤毒通风以及室外大面积着火或未探测出室外空气中毒剂成分及浓度时的隔绝通风。该工程清洁送风与滤毒送风风机分别设置,通风系统流线如图1、图2 所示。
图1 送风口部原理图
图2 排风口部原理图
2.1.1 清洁通风
送风系统:进风竖井→防爆波活门1 →进风扩散室→油网滤尘器2 →密闭阀门M1→密闭阀门M2→清洁送风风机SF1→组合式空调机组。清洁送风时密闭阀门M3、M4、C1、C2及滤毒送风风机SF2关闭。
第一密闭区排风系统:排风口→第一密闭区排风风机PF1→密闭阀门P3→密闭阀门P1→扩散室→防爆波活门1 →排风竖井。第二密闭区排风系统:排风口→第二密闭区排风风机PF2→密闭阀门P6→扩散室→防爆波活门2 →排风竖井。清洁排风时密闭阀门P2、P4、P5及超压排气活门P7关闭。
2.1.2 滤毒通风
送风系统:进风竖井→防爆波活门1 →进风扩散室→油网滤尘器2 →密闭阀门M3→过滤吸收器→密闭阀门M4→滤毒送风风机SF2→组合式空调机组。滤毒送风时密闭阀门M1、M2、C1、C2及清洁送风风机SF1关闭。
排风系统:密闭阀门P5→第二防毒通道→通风短管P8→穿衣检查间→通风短管P9→淋浴间→超压排气活门P7→脱衣室→通风短管P10→密闭阀门P4→防毒通道→密闭阀门P2→密闭阀门P1→扩散室→防爆波活门2→排风竖井。滤毒排风时密闭阀门P3、P6及第一密闭区排风风机PF1、第二密闭区排风风机PF2关闭。
滤毒通风时应关闭设置于穿越第一密闭区及第二密闭区中间密闭墙两侧风管上的密闭阀门。
2.1.3 隔绝通风
隔绝通风时开启送风机房房门。如果隔绝防护前为清洁通风时,密闭阀门C1→清洁送风风机SF1→组合式空调机组。如果隔绝防护前为滤毒通风时,密闭阀门C2→滤毒送风风机SF2→组合式空调机组。隔绝防护通风时密闭阀门M1、M2、M3、M4关闭。
2.2.1 清洁通风
医疗救护站清洁风量按清洁通风时室内最小人员新风标准,并满足各排风房间负压排风时换气次数要求(送风量取排风量1.05 倍),两者比较取较大值[2]。该工程清洁通风量计算详见表1。
表1 清洁通风风量计算表
清洁通风量根据以上2 种计算结果取大值,清洁通风时选用一台风量为7650m3/h 的送风机,选用5 片风量为1600m3/h 的LWP-D 型油网滤尘器。选用一台风量为1040m3/h 的排风机设置于第一密闭区,选用一台风量为6245m3/h 的排风机设置于第二密闭区。经核算,总的送风量与排风量的差值小于滤毒通风时工程超压漏风量。
2.2.2 滤毒通风
医疗救护站滤毒风量按照滤毒通风时室内最小人员新风标准,并满足清洁区压力要求50Pa 时第一分类厅超压排风最小换气次数(50 次/h)及防毒通道超压排风最小换气次数(40 次/h)要求,比较3 种计算后取大值[3]。该工程滤毒通风量计算详见表2。
表2 滤毒通风风量计算表
滤毒通风量根据以上3 种计算结果取大值,滤毒通风时选用一台风量为6000m3/h 的送风机,选用6 台RFP-1000 型滤毒罐,选用8 个PS-D250 型(单个排风量800m3/h)超压排气活门。经核算,滤毒罐总风量满足滤毒室通风换气次数15 次/h 的要求[4]。
2.2.3 隔绝通风
医疗救护站隔绝通风需要满足以下要求:隔绝防护时间≥6h,CO2允许体积浓度≤2.0%,O2体积浓度≥1.2%。该工程CO2初始浓度取0.45%,CO2呼出量20L/(h·p)[5]。经计算,隔绝防护时间τ=1000×1275×(2.0%-0.45%)/(150×20)=6.58h ≥6h。
该工程移动电站内设有一台120kW 的闭式风冷式柴发机组和一台制冷量为130kW的风冷模块热泵机组。因为柴发机组运行时发电机组运动部件之间相互摩擦以及风冷模块室外机组制冷时均产生大量热量,为保证机组的正常运行,移动电站内环境温度应低于40℃。所以设置独立的进、排风系统,风机按照排除移动电站内余热风量计算。
移动电站战时为染毒区,因此在通往防护区处设置防毒通道,并设置相应的超压排风,通风量按照换气次数40 次/h 计算。
战时为保证医疗救护站内不同功能房间对温度、湿度的要求,该工程除通风、空调机房、配电室(兼防化值班室)和水箱间外,其余房间均设置空气调节设施,室内设计参数详见表3。
表3 空调室内设计参数
根据冷热负荷计算结果,选择一台制冷量为130kW、制热量为142kW 的风冷模块热泵机组,将其设置于移动电站内。空调系统为全空气系统,共选用2 台组合式空调机组设置于空调机房中,分别供手术区及其他区域使用。
该工程医疗救护站平时功能为丙类库房,设置通风及排烟系统。将此防火单元划分为10 个防烟分区,设置一套排烟系统,排烟系统排烟量为30000m3/h,单个防烟分区排烟量为15000m3/h。设置相应的消防补风系统,补风量大于排烟量的50%,补风口选用双层百叶风口。平时库房通风形式为机械通风,排风量按换气次数2 次/h,Q(排风)=1687.25×4.3×3=21766m3/h;送风量取排风量85%,Q(送风)=21766×85%=18502m3/h。
平时排烟和排风系统共用风管及风机(双速风机)且平时低速运行用于排风,运行方式为间歇运行,间歇时间为2h。消防时切换至高速用于排烟,风机设置于清洁区排风机房。平时送风与消防补风系统共用风管及风机(单速风机),风机设置于清洁区送风机房。
当地要求新建人防工程,应同步安装滤毒罐、过滤吸收器、超压排气活门等人防工程设备,不得预留至临站转换时安装。因此为避免临战转换,应按平、战结合考虑通风管道及风口的设置。
该工程战时为医疗救护站,平时为丙类库房。库房按照战时医疗救护工程房间用途分隔,走道与战时一致。战时清洁排风系统与平时排风、排烟系统共用风管,排风口为单层百叶风口,与平时排风口共用,排烟口为设置在走道内的板式排烟口。战时送风系统与平时送风、消防补风系统共用风口及风管,风口选用双层百叶风口。平、战转换时关闭相应系统上的密闭阀门即可。
人防医疗救护站工程承担着人防时伤员的早期紧急救治任务,因此是人防工程的重要组成部分。项目施工时人防暖通设备需要一次安装到位,如果设计图纸选型有误,将导致无法顺利完成通风系统的平、战转换任务,无法保证战时人防医疗救护站工程的基本需求。该文对实际项目设计进行总结,发现人防医疗救护通风设计要求复杂,首先要满足战时通风的防护要求,其次应兼顾战时医疗对环境的基本需求,最后需要结合通风、排烟系统的平时功能。如果要提高平、战结合通风系统设计的合理及实用性,设计人员应该在充分理解相关规范、了解医疗救护站使用流线以及不同功能房间环境要求的前提下,准确计算各通风系统运行时的风量,并将其作为通风系统及相关设备选型的设计依据。