#74#设计参考 暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期
民用建筑人防地下室
防护通风设计
河北工程学院 魏东杰m 李清扬中煤六十九处 黄海庚
摘要 结合工程实例,介绍了清洁通风、滤毒通风、隔绝通风三种通风方式的功能及相互转换时的控制方法,以及通风设备的选择等问题。
关键词 民用建筑 人防地下室 通风方式 设备选择
Protectiveventilationdesignofcivilairdefenseworks
forcivilbuildings
ByWeiDongjie,LiQingyangandHuangHaigeng
Abstract Withaprojectexample,presentsthefunctionandswitchcontrolmethodofcleaning
ventilation,gasfiltrationventilation,isolationventilationandselectionofventilationequipmentetc.
Keywords civilbuilding,civilairdefensework,ventilationmode,equipmentselection
nHebeiInstituteofArchitecturalScience&Technology,Handan,HebeiProvince,China
¹
n
0 引言
随着5中华人民共和国人民防空法6的颁布和实施,大多数民用建筑都要求设计人防地下室,平时作为自行车库、汽车库和设备用房,战时转换成为城市防卫和生产人员的掩蔽部(大多数为五、六级二等人员掩蔽所)。本文根据5人民防空地下室设计规范6(GB5003894)和5人民防空工程设计防火规范6
(GB50098
98)的要
求,结合河北建筑科技学院二级学院北楼的工程设计经验,就民用建筑人防地下室的战时通风设计作一介绍。
1 工程概况
河北建筑科技学院二级学院北楼是一栋地上5层地下1层的教学楼,其地下室建筑面积为2406m2,其中用于人防的建筑面积为1520m2。该地下室平时作为自行车库,依靠设在南北两面外墙上的通风采光窗进行自然通风、采光,战时采用
5规范6中关于人员掩蔽所的人防防护单元的掩蔽面积不大于800m2的规定,将该人防工程划分为两个防护单元。由于两个防护单元相邻,故在每个防护单元各设一个独立出入口,同时在其相邻处的防护密闭门外设一个室外出入口。两个防护单元分设进排风系统及洗消污水集水坑、战时干厕、战时水箱间。两个防护单元由其间防护密闭隔墙上两侧设防护密闭门的门洞相连通,设在人防区与非人防区之间的门战时均封堵。
每个防护单元的防毒通道、(简易)洗消间、排风竖井、排风扩散室等设施用房,设置在与地面直接相通的战时主要出入口附近,以便于战时人员清洁和满足防毒通道换气次数的要求。进风机房、
¹m魏东杰,男,1971年1月生,大学,工学学士,工程师
056038河北邯郸河北工程学院(0310)7429150E-mail:[email protected]收稿日期:20030616
暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期 设计参考#75#
进风竖井、进风扩散室、滤毒室等设施用房设置在战时非主要出入口附近,以便于进排风竖井间距满足人防规范的要求,并且能合理布置送风道,满足送排风的要求。2 战时通风方式
战时通风系统包括清洁通风、滤毒通风、隔绝通风三种通风方式。
清洁通风是在平时通风采光窗被封堵并且未受敌人核、化学和生物武器袭击时,人防外部空气经消波设施、粗效过滤器后进入人防内部的通风方式。
滤毒通风是在遭受到核、化学、生物武器袭击时,人防外部的染毒空气经消波、除尘和过滤吸收变为清洁空气后,送入人防内部的通风方式。
隔绝通风是在遭受到核、化学、生物武器袭击,且不能使用除尘、过滤吸收器时,人防地下室应与室外空气隔绝,停止进风与排风,而用送风机将人防内部空气进行循环的通风方式。
在敌人实施核、化学、生物武器袭击时,清洁通风应立即转入隔绝通风,如果人防外空气污染浓度过高或除尘、过滤吸收器对毒剂失效时,应进行隔绝通风。三种通风方式及转换方法见图1
。
系统即可恢复正常使用。需要说明的是旋塞阀8只在滤毒通风时开启,其余时间均处于关闭状态(其作用是防止密闭阀3a和3b在滤毒通风时关闭不严而渗漏毒气)。3 设备选择3.1 送风系统设备
3.1.1 送风机
送风机是整个防护通风系统的动力部件,考虑到战时外界电源有被切断的可能,必须配置电动脚踏两用风机或电动手摇两用风机,以便在缺电的情况下采用人力驱动风机维持通风。本工程选用SR9000型电动脚踏两用风机,风机风量根据掩蔽人数确定。每个防护单元的清洁通风量和滤毒通风量按清洁通风量=(5~7)m/(人#h)@掩蔽人数,滤毒通风量=(2~3)m3/(人#h)@掩蔽人数,或滤毒通风量=(30~40)h-1@防毒通道体积计算,取两个通风量中的大值;依据选择的风量选择一台或几台风机(多台时并联运行)。电动时风机风量应满足清洁通风量要求,脚踏时应能满足滤毒通风量要求。隔绝通风时关闭所有密闭阀门,打开风机吸入口插板阀即可。3.1.2 粗效过滤器
粗效过滤器不仅用于清洁通风时滤除空气中较大颗粒的灰尘,而且用于滤毒通风时滤除粗颗粒爆炸残余物、毒物和放射性物质。通常采用的LWP-X(D)型油网除尘器为片式或块式结构,每个除尘器风量必须控制在800~1600m3/h,除尘器可用托架架起,固定于墙上以充分利用建筑空间。设计时应注意在除尘器两端的管道上预留DN15的测压管(测定除尘器运行阻力)接口。3.1.3 过滤吸收器
图1 防空地下室通风系统示意图
3
清洁式通风时,密闭阀3d和3c关闭,3a和3b开启;滤毒通风时,密闭阀3d和3c以及增压管旋塞阀8开启,密闭阀3a和3b关闭;隔绝式通风时,密闭阀3b和3c关闭,插板阀4打开。以上三种通风方式中,风机均是开启的。当过滤吸收器失效被更换后滤毒室内仍含有较高浓度的毒剂时可打开换气堵头6和密闭阀门3c,关闭密闭阀门3d和3b,开启通风机用新更换的过滤吸收器吸收室内的毒剂,达到标准后关闭换气堵头6,整个
过滤吸收器主要用以过滤吸收空气中的毒雾、毒烟、毒剂蒸气、放射性灰尘和细菌气溶胶等,是通风系统的关键设备。一般采用SR型过滤吸收器,有3种规格,额定风量分别为300m/h,500m3/h,1000m3/h。根据滤毒风量进行选择,可2~3台并联使用,利用支架落地安装。吸收器两端管道上应预留DN15的测压管(测定吸收器运行阻力)接口,根据测压管测定的阻力可及时判断吸收器是否失效。
本工程取清洁及滤毒通风时人员新风量分别为3(,3h)3
#76#设计参考 暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期 单元800人计算,清洁及滤毒通风总量分别为4800m3/h,2000m3/h。设计中选两台性能相同的电动脚踏两用风机并联安装(每台风机风量:电力驱动时2600m/h,人力驱动时1200m/h)。清洁通风时,两台风机以电力驱动同时工作,室外空气经消波设施和粗效过滤器后由风机送入人防地下室。滤毒通风时,再配备两台并联安装的过滤吸收器(每台风量1000m3/h)。在断电的情况下,两台风机以人力驱动同时工作,室外空气经消波设施、粗效过滤器和过滤吸收器后由风机送入人防地下室。隔绝通风时,关闭系统所有手动密闭阀,打开风机吸入口前的插板阀即可。3.2 排风系统设备
防空地下室的排风系统,根据不同情况应由消波设施、密闭阀门、自动排气活门或防爆超压自动排气活门等防护通风设备组成。5人民防空地下室设计规范6规定:
/滤毒通风时地下室应保证
30~50Pa的超压0,/战时主要出入口最小防毒通道的换气次数,二等人员掩蔽所应保证30~40次0。超压由自动排气活门维持,当压力超过规定值时,自动排气活门开启将废气通过洗消间、防毒通道排至扩散室。排气活门的个数按下式计算:
n=
Lj-L1
L
33
3
3
洁通风排风管上的密闭阀排到消波系统再排到室外。
4 设计中应注意的其他问题4.1 风管选材
人防通风管道管材包括2~3mm厚钢板和普通的镀锌铁皮。其中进风防爆活门扩散室与粗效过滤器、密闭阀门、过滤吸收器到风机的吸入口之间的配管、密闭墙预埋短管及防毒通道内使用的排风管应选用2~3mm厚钢板制作;送风机出风口之后的风管应选用普通的镀锌铁皮制作。4.2 密闭隔墙预埋短管
当管道穿越防护密闭隔墙时,必须预埋带有密闭翼环和防护抗力片的密闭穿墙短管。其做法与一般通风系统的预埋管件有着本质的区别。密闭翼环和防护抗力片可采用6mm厚的钢板制作,直径应比风管直径大200mm,采用T42焊条圆周满焊,焊缝高6mm。4.3 排风管路布置
排风管路的设计应力求使简易洗消间和防毒通道内部得到充分换气。将通向简易洗消间的自动排气活门设在高处,简易洗消间与防毒通道的连通管设在低处,排气出口设在高处,并相互错开,可使整个空间得到充分换气。平面布置时还要注意防毒通道内进排气口不要靠得太近,应错开布置。5 结语
综上所述,设计人员在进行人防地下室通风设计时不仅要考虑战时掩蔽人员的清洁、滤毒、隔绝通风,还要有可靠的平战功能转换措施。因此设计人员应认真理解规范,做到合理分区;系统设置简单实用;通风设备容量计量准确、选择合理、平战转换方便。并且应在图纸中给出战时、平时通风原理图及平战转换和战时清洁、滤毒、隔绝三种通风方式转换过程中有关阀门的使用情况,便于施工、使用单位充分理解设计意图,用户使用时也能心中有数,以保证这些设备发挥应有的效果,保证地下室人员及设备战时、平时都能处于一个安全、卫生的环境,实现人防地下室应有的功能,发挥其应有的经济和社会效益。参考文献
1 GB5003894人民防空地下室设计规范(1)
式中 Lj)))过滤或通风的进风量,m/h;
L1)))规定超压下的通风量,m/h,按清
洁区容积4%计算;
L)))自动排气活门在规定超压下的排气
量,m3/h。
人防地下室内部废气经扩散室通过防爆波活门排入人防地下室以外,其排风量同清洁通风量。若平时通风与战时通风合用消波设施时,应选用门式防爆波活门。
计算滤毒通风量时,取防毒通道的换气次数为35h
-1
,由防毒通道的体积24m计算得换气
3
3
3
量为840m/h。当维持50Pa超压值时,选3个D200型自动排气活门(排风量300m/(个#h))和3个D200型具有抗冲击波能力的防爆超压自动排气活门,分别安装在防毒通道与人防地下室的隔墙上和防毒通道对外的隔墙上,即可满足防毒通道
#74#设计参考 暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期
民用建筑人防地下室
防护通风设计
河北工程学院 魏东杰m 李清扬中煤六十九处 黄海庚
摘要 结合工程实例,介绍了清洁通风、滤毒通风、隔绝通风三种通风方式的功能及相互转换时的控制方法,以及通风设备的选择等问题。
关键词 民用建筑 人防地下室 通风方式 设备选择
Protectiveventilationdesignofcivilairdefenseworks
forcivilbuildings
ByWeiDongjie,LiQingyangandHuangHaigeng
Abstract Withaprojectexample,presentsthefunctionandswitchcontrolmethodofcleaning
ventilation,gasfiltrationventilation,isolationventilationandselectionofventilationequipmentetc.
Keywords civilbuilding,civilairdefensework,ventilationmode,equipmentselection
nHebeiInstituteofArchitecturalScience&Technology,Handan,HebeiProvince,China
¹
n
0 引言
随着5中华人民共和国人民防空法6的颁布和实施,大多数民用建筑都要求设计人防地下室,平时作为自行车库、汽车库和设备用房,战时转换成为城市防卫和生产人员的掩蔽部(大多数为五、六级二等人员掩蔽所)。本文根据5人民防空地下室设计规范6(GB5003894)和5人民防空工程设计防火规范6
(GB50098
98)的要
求,结合河北建筑科技学院二级学院北楼的工程设计经验,就民用建筑人防地下室的战时通风设计作一介绍。
1 工程概况
河北建筑科技学院二级学院北楼是一栋地上5层地下1层的教学楼,其地下室建筑面积为2406m2,其中用于人防的建筑面积为1520m2。该地下室平时作为自行车库,依靠设在南北两面外墙上的通风采光窗进行自然通风、采光,战时采用
5规范6中关于人员掩蔽所的人防防护单元的掩蔽面积不大于800m2的规定,将该人防工程划分为两个防护单元。由于两个防护单元相邻,故在每个防护单元各设一个独立出入口,同时在其相邻处的防护密闭门外设一个室外出入口。两个防护单元分设进排风系统及洗消污水集水坑、战时干厕、战时水箱间。两个防护单元由其间防护密闭隔墙上两侧设防护密闭门的门洞相连通,设在人防区与非人防区之间的门战时均封堵。
每个防护单元的防毒通道、(简易)洗消间、排风竖井、排风扩散室等设施用房,设置在与地面直接相通的战时主要出入口附近,以便于战时人员清洁和满足防毒通道换气次数的要求。进风机房、
¹m魏东杰,男,1971年1月生,大学,工学学士,工程师
056038河北邯郸河北工程学院(0310)7429150E-mail:[email protected]收稿日期:20030616
暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期 设计参考#75#
进风竖井、进风扩散室、滤毒室等设施用房设置在战时非主要出入口附近,以便于进排风竖井间距满足人防规范的要求,并且能合理布置送风道,满足送排风的要求。2 战时通风方式
战时通风系统包括清洁通风、滤毒通风、隔绝通风三种通风方式。
清洁通风是在平时通风采光窗被封堵并且未受敌人核、化学和生物武器袭击时,人防外部空气经消波设施、粗效过滤器后进入人防内部的通风方式。
滤毒通风是在遭受到核、化学、生物武器袭击时,人防外部的染毒空气经消波、除尘和过滤吸收变为清洁空气后,送入人防内部的通风方式。
隔绝通风是在遭受到核、化学、生物武器袭击,且不能使用除尘、过滤吸收器时,人防地下室应与室外空气隔绝,停止进风与排风,而用送风机将人防内部空气进行循环的通风方式。
在敌人实施核、化学、生物武器袭击时,清洁通风应立即转入隔绝通风,如果人防外空气污染浓度过高或除尘、过滤吸收器对毒剂失效时,应进行隔绝通风。三种通风方式及转换方法见图1
。
系统即可恢复正常使用。需要说明的是旋塞阀8只在滤毒通风时开启,其余时间均处于关闭状态(其作用是防止密闭阀3a和3b在滤毒通风时关闭不严而渗漏毒气)。3 设备选择3.1 送风系统设备
3.1.1 送风机
送风机是整个防护通风系统的动力部件,考虑到战时外界电源有被切断的可能,必须配置电动脚踏两用风机或电动手摇两用风机,以便在缺电的情况下采用人力驱动风机维持通风。本工程选用SR9000型电动脚踏两用风机,风机风量根据掩蔽人数确定。每个防护单元的清洁通风量和滤毒通风量按清洁通风量=(5~7)m/(人#h)@掩蔽人数,滤毒通风量=(2~3)m3/(人#h)@掩蔽人数,或滤毒通风量=(30~40)h-1@防毒通道体积计算,取两个通风量中的大值;依据选择的风量选择一台或几台风机(多台时并联运行)。电动时风机风量应满足清洁通风量要求,脚踏时应能满足滤毒通风量要求。隔绝通风时关闭所有密闭阀门,打开风机吸入口插板阀即可。3.1.2 粗效过滤器
粗效过滤器不仅用于清洁通风时滤除空气中较大颗粒的灰尘,而且用于滤毒通风时滤除粗颗粒爆炸残余物、毒物和放射性物质。通常采用的LWP-X(D)型油网除尘器为片式或块式结构,每个除尘器风量必须控制在800~1600m3/h,除尘器可用托架架起,固定于墙上以充分利用建筑空间。设计时应注意在除尘器两端的管道上预留DN15的测压管(测定除尘器运行阻力)接口。3.1.3 过滤吸收器
图1 防空地下室通风系统示意图
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清洁式通风时,密闭阀3d和3c关闭,3a和3b开启;滤毒通风时,密闭阀3d和3c以及增压管旋塞阀8开启,密闭阀3a和3b关闭;隔绝式通风时,密闭阀3b和3c关闭,插板阀4打开。以上三种通风方式中,风机均是开启的。当过滤吸收器失效被更换后滤毒室内仍含有较高浓度的毒剂时可打开换气堵头6和密闭阀门3c,关闭密闭阀门3d和3b,开启通风机用新更换的过滤吸收器吸收室内的毒剂,达到标准后关闭换气堵头6,整个
过滤吸收器主要用以过滤吸收空气中的毒雾、毒烟、毒剂蒸气、放射性灰尘和细菌气溶胶等,是通风系统的关键设备。一般采用SR型过滤吸收器,有3种规格,额定风量分别为300m/h,500m3/h,1000m3/h。根据滤毒风量进行选择,可2~3台并联使用,利用支架落地安装。吸收器两端管道上应预留DN15的测压管(测定吸收器运行阻力)接口,根据测压管测定的阻力可及时判断吸收器是否失效。
本工程取清洁及滤毒通风时人员新风量分别为3(,3h)3
#76#设计参考 暖通空调HV&AC 2004年第34卷第5期 单元800人计算,清洁及滤毒通风总量分别为4800m3/h,2000m3/h。设计中选两台性能相同的电动脚踏两用风机并联安装(每台风机风量:电力驱动时2600m/h,人力驱动时1200m/h)。清洁通风时,两台风机以电力驱动同时工作,室外空气经消波设施和粗效过滤器后由风机送入人防地下室。滤毒通风时,再配备两台并联安装的过滤吸收器(每台风量1000m3/h)。在断电的情况下,两台风机以人力驱动同时工作,室外空气经消波设施、粗效过滤器和过滤吸收器后由风机送入人防地下室。隔绝通风时,关闭系统所有手动密闭阀,打开风机吸入口前的插板阀即可。3.2 排风系统设备
防空地下室的排风系统,根据不同情况应由消波设施、密闭阀门、自动排气活门或防爆超压自动排气活门等防护通风设备组成。5人民防空地下室设计规范6规定:
/滤毒通风时地下室应保证
30~50Pa的超压0,/战时主要出入口最小防毒通道的换气次数,二等人员掩蔽所应保证30~40次0。超压由自动排气活门维持,当压力超过规定值时,自动排气活门开启将废气通过洗消间、防毒通道排至扩散室。排气活门的个数按下式计算:
n=
Lj-L1
L
33
3
3
洁通风排风管上的密闭阀排到消波系统再排到室外。
4 设计中应注意的其他问题4.1 风管选材
人防通风管道管材包括2~3mm厚钢板和普通的镀锌铁皮。其中进风防爆活门扩散室与粗效过滤器、密闭阀门、过滤吸收器到风机的吸入口之间的配管、密闭墙预埋短管及防毒通道内使用的排风管应选用2~3mm厚钢板制作;送风机出风口之后的风管应选用普通的镀锌铁皮制作。4.2 密闭隔墙预埋短管
当管道穿越防护密闭隔墙时,必须预埋带有密闭翼环和防护抗力片的密闭穿墙短管。其做法与一般通风系统的预埋管件有着本质的区别。密闭翼环和防护抗力片可采用6mm厚的钢板制作,直径应比风管直径大200mm,采用T42焊条圆周满焊,焊缝高6mm。4.3 排风管路布置
排风管路的设计应力求使简易洗消间和防毒通道内部得到充分换气。将通向简易洗消间的自动排气活门设在高处,简易洗消间与防毒通道的连通管设在低处,排气出口设在高处,并相互错开,可使整个空间得到充分换气。平面布置时还要注意防毒通道内进排气口不要靠得太近,应错开布置。5 结语
综上所述,设计人员在进行人防地下室通风设计时不仅要考虑战时掩蔽人员的清洁、滤毒、隔绝通风,还要有可靠的平战功能转换措施。因此设计人员应认真理解规范,做到合理分区;系统设置简单实用;通风设备容量计量准确、选择合理、平战转换方便。并且应在图纸中给出战时、平时通风原理图及平战转换和战时清洁、滤毒、隔绝三种通风方式转换过程中有关阀门的使用情况,便于施工、使用单位充分理解设计意图,用户使用时也能心中有数,以保证这些设备发挥应有的效果,保证地下室人员及设备战时、平时都能处于一个安全、卫生的环境,实现人防地下室应有的功能,发挥其应有的经济和社会效益。参考文献
1 GB5003894人民防空地下室设计规范(1)
式中 Lj)))过滤或通风的进风量,m/h;
L1)))规定超压下的通风量,m/h,按清
洁区容积4%计算;
L)))自动排气活门在规定超压下的排气
量,m3/h。
人防地下室内部废气经扩散室通过防爆波活门排入人防地下室以外,其排风量同清洁通风量。若平时通风与战时通风合用消波设施时,应选用门式防爆波活门。
计算滤毒通风量时,取防毒通道的换气次数为35h
-1
,由防毒通道的体积24m计算得换气
3
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3
量为840m/h。当维持50Pa超压值时,选3个D200型自动排气活门(排风量300m/(个#h))和3个D200型具有抗冲击波能力的防爆超压自动排气活门,分别安装在防毒通道与人防地下室的隔墙上和防毒通道对外的隔墙上,即可满足防毒通道