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地下人防工程的優(yōu)化管理論文
地下人防工程的優(yōu)化管理論文【1】
摘 要：結(jié)合工程實例,介紹了人防地下室防護(hù)通風(fēng)設(shè)計中在建筑方案優(yōu)化前后濾毒設(shè)備、進(jìn)風(fēng)機及超壓排氣活門等通風(fēng)設(shè)備的比選。進(jìn)而得出結(jié)論，在掩蔽人數(shù)相同的條件下適當(dāng)減小防毒通道面積可減少濾毒設(shè)備、進(jìn)風(fēng)機及超壓排氣活門的數(shù)量，最終達(dá)到節(jié)省投資的目的。
關(guān)鍵詞：過濾吸收器 風(fēng)機 超壓排氣活門 防毒通道
引言
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，人防工程建設(shè)已成為現(xiàn)代城市建設(shè)的重要組成部分，人防設(shè)計成為越來越多高層民用建筑設(shè)計的重要組成方面，并逐漸由單一的防空職能向防空防災(zāi)雙重職能轉(zhuǎn)變。
1.工程概況
本工程為某居住小區(qū)的2#樓，地上共十七層，地下共兩層，地下一、二層平時為儲藏室，戰(zhàn)時地下二層為乙類、常六級二等人員掩蔽部，防化級別丙級，掩蔽人數(shù)430人。該人防工程為一個防護(hù)單元,一個人防主要出入口。
2.防護(hù)通風(fēng)方式及運行原理
2.1防護(hù)通風(fēng)方式
戰(zhàn)時通風(fēng)系統(tǒng)包括清潔通風(fēng)、濾毒通風(fēng)、隔絕通風(fēng)三種方式。在人防地下室的主出入口和次出入口分別設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)(見圖2)和進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)(見圖1)。其中,F4和F5為密閉閥門。
2.1.1清潔通風(fēng)是用于戰(zhàn)時防空地下室周圍的空氣未被核、生、化武器及各類武器的次生災(zāi)害污染時的通風(fēng)方式。
2.1.2濾毒通風(fēng)是用于戰(zhàn)時防空地下室周圍的空氣已被核、生、化武器及各類武器的次生災(zāi)害污染,但其污染物的種類和濃度又是專用設(shè)備可以清除時的通風(fēng)方式。
2.1.3隔絕通風(fēng)是用于戰(zhàn)時防空地下室周圍的空氣未被核、生、化武器及各類武器的次生災(zāi)害污染的濃度過大,超過了專用濾度設(shè)備的清除能力等特殊情況而實施的內(nèi)循環(huán)通風(fēng)方式。
在敵人實施核、化學(xué)、生物武器襲擊時,清潔通風(fēng)應(yīng)立即轉(zhuǎn)入隔絕通風(fēng),如果人防空氣污染濃度過高或除塵、過濾吸收器對毒劑失效時,應(yīng)進(jìn)行隔絕通風(fēng)。
2.2運行原理
清潔式通風(fēng)時進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)運行原理：開啟密閉閥門F5(X1)、F5(X2),關(guān)閉其他閥門，啟動進(jìn)風(fēng)機F1。清潔式通風(fēng)時排風(fēng)系統(tǒng)運行原理：開啟F5(P1)、F5(P2)，關(guān)閉F6(P3)、F4(P4)，啟動排風(fēng)機F12。排風(fēng)方向：室內(nèi)清潔區(qū)→廁所→室內(nèi)排風(fēng)口→排風(fēng)機F12→F5(P1)→F5(P2)→擴散室→防爆波活門→風(fēng)井→室外。
濾毒通風(fēng)時進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)運行原理：開啟密閉閥門F4(X3)、F4(X4)，關(guān)閉其他閥門, 打開閥門X7、啟動進(jìn)風(fēng)機F1; 濾毒通風(fēng)時排風(fēng)系統(tǒng)運行原理：首先關(guān)閉閥門F6(P3)、F5(P1)、F4(P4)、F5(P2)和排風(fēng)機F12，待室內(nèi)超壓達(dá)到規(guī)定值時，打開閥門F6(P3)、F4(P4)、F5(P2)，形成超壓排風(fēng)，排風(fēng)方向：室內(nèi)清潔區(qū)→F6(P3)→防毒通道兼簡易洗消間→F4(P4)→F5(P2)→擴散室→防爆波活門→風(fēng)井→室外。
隔絕式通風(fēng)時進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)運行原理：開插板閥F7(X6),關(guān)閉其他閥門，啟動進(jìn)風(fēng)機F1。隔絕式通風(fēng)時排風(fēng)系統(tǒng)運行原理：關(guān)閉所有閥門及排風(fēng)機F12�？窟M(jìn)風(fēng)井實現(xiàn)室內(nèi)空氣的循環(huán)。
當(dāng)過濾吸收器F2失效被更換后濾毒室內(nèi)的空氣被污染，為防止染毒空氣向其它地方擴散、保證工作人員的安全，拆換或維護(hù)完畢后，應(yīng)打開換氣堵頭X5和密閉閥門F4(X4),關(guān)閉密閉閥門F5(X1)、F5(X2)、F4(X3)、F4(X4)和插板閥F7(X6),啟動進(jìn)風(fēng)機F1，將室內(nèi)染毒空氣吸入過濾吸收器中得以凈化達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后關(guān)閉換氣堵頭6,整個系統(tǒng)即可恢復(fù)正常使用。平時須將換氣堵頭X5封閉。
2.3隔絕防護(hù)設(shè)計
隔絕通風(fēng)時防空地下室既無進(jìn)風(fēng)也無排風(fēng)，依靠風(fēng)機實現(xiàn)室內(nèi)循環(huán)通風(fēng)，為防止室內(nèi)空氣出現(xiàn)O2濃度過低、CO2濃度過高導(dǎo)致危機室內(nèi)人員的安全，《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB50038-2005》表5.2.4給出了不同工事戰(zhàn)時隔絕防護(hù)時間 (?子)、CO2容許濃度、O2容許濃度的要求。本工程二等人員掩蔽所隔絕防護(hù)時間：?子≥3h。
?子=1000×V0(C-C0) ÷(n·C1) =1000×1290(2.5%-0.45%)÷(430×20) =3.075>3h
V0——防空地下室清潔區(qū)有效容積m3，本工程清潔區(qū)有效容積1290m3
C——防空地下室內(nèi)CO2初始濃度(%)，
C0——隔絕防護(hù)前防空地下室內(nèi)CO2容許體積濃度(%)，據(jù)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范GB50038-2005》表5.2.5)
隔絕防護(hù)前的新風(fēng)量為5 m3/(P·h)時C0應(yīng)為0.45%，
C1——清潔區(qū)內(nèi)每人每小時呼出的CO2量(L/(P·h))，掩蔽人員宜取20，
n——掩蔽人數(shù)，本工程n=430
本工程隔絕防護(hù)時間滿足要求。
3.設(shè)備選擇
3.1進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)
進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)由消波設(shè)施(防爆波活門和進(jìn)風(fēng)擴散室)、粗過濾器(油網(wǎng)濾塵器)、過濾吸收器(濾毒器)、密閉閥門、進(jìn)風(fēng)機及連接這些設(shè)備的管道組成，設(shè)在戰(zhàn)時非主要出入口附近。
3.1.1進(jìn)風(fēng)機
進(jìn)風(fēng)機是整個防護(hù)通風(fēng)系統(tǒng)的動力部件,考慮到戰(zhàn)時外界電源有被切斷的可能,在缺電的情況下采用人力驅(qū)動風(fēng)機維持通風(fēng)。本工程選用了DJF型電動腳踏兩用風(fēng)機,風(fēng)機風(fēng)量根據(jù)掩蔽人數(shù)確定。
①清潔通風(fēng)新風(fēng)量的確定
LQ=L1×n =5×430=2150 m3/h
�、跒V毒通風(fēng)新風(fēng)量的確定
LR= L2×n =2×430=860 m3/h，
LH=VF×KH+Lf=40.95×40+51.6=1690 m3/h，
LD取LR和LH二者中的大值，LD=1690 m3/h
注：n——掩蔽人數(shù)
LQ——清潔通風(fēng)新風(fēng)量(m3/h)
LD——濾毒通風(fēng)新風(fēng)量(m3/h)
LR——按掩蔽人員計算所得的新風(fēng)量(m3/h)
LH——室內(nèi)保持超壓值所需的新風(fēng)量
L1——清潔通風(fēng)時新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)≥5 m3/(P·h);
地下人防工程中自然能源的高效利用【2】
【摘 要】本文主要介紹了地下人防工程中的一些地道特點，而且對于地道冬暖夏涼的空氣特性，從理論和實際基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和研究，并且針對地下人防工程中的空氣溫度、濕度和風(fēng)速變化等了討論，得出的結(jié)果說明，地下人防工程在冬天，可以為熱泵熱源提高有效的空氣源，而且降低了熱泵的消耗能力，而且提高了熱泵的有效性能系數(shù)。
【關(guān)鍵詞】人防工程;能源;空氣源熱泵
一、人防工程中的自然資源
我國是一個土地資源非常豐富的地區(qū)，而且因為土地資源遼闊，所以地下資源更是豐富，所以在1960年到1970年之內(nèi)，中國設(shè)置了很多地道，這些地道許多都是那個時期所建設(shè)的防空洞、地下河流和隧道之類的地道，這也僅僅是那個期間所開發(fā)的，而且這些隧道在地下約10米，大多是淺層地下結(jié)構(gòu)。
早在上世紀(jì)七十年代和八十年代，中國就已經(jīng)開始利用地下的自然能源，人防工程使用的地下風(fēng)冷卻已經(jīng)迅速發(fā)展成為一項新的技術(shù)，因為系統(tǒng)有著簡單和低成本的優(yōu)點，所以目前一直處于重點關(guān)注的對象。
隨著技術(shù)的不斷推廣，以及在應(yīng)用的過程中、實踐中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的種種弊端，所以地下風(fēng)式散熱技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了快速發(fā)展時期，但也慢慢被擱置了。
我國在21世紀(jì)開始就已經(jīng)強調(diào)能源節(jié)約和資源的可持續(xù)發(fā)展，而且人們已經(jīng)開始針對傳統(tǒng)的地下自然資源利用的基礎(chǔ)上，對新技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新、開發(fā)和研究，從而解決以往傳統(tǒng)地下自然資源的利用技術(shù)問題，從而得到了很好的改進(jìn)，使得新技術(shù)能夠非常有效的適用于我國的國情和環(huán)境，充分利用地下人防工程中的自然資源。
二、人防工程中自然資源的有效利用
1. 人防工程自然能源的傳統(tǒng)利用
20世紀(jì)70年代初，中國的地下風(fēng)式散熱技術(shù)發(fā)展迅速，這是首次使用正宗的地下自然資源的歷史。
其傳統(tǒng)的利用原理就是在冬夏季節(jié)交替適用地道的冷空氣，用通風(fēng)系統(tǒng)將空氣傳送到地表之上，從而使得地表上的空氣溫度降低，這種傳統(tǒng)利用方式多數(shù)利用在人群比較集中的地方，比如公共場所、電影院、學(xué)校等這種大型場所，后來經(jīng)過不斷的發(fā)展，可以利用到家庭住宅和工廠之中，并且其降溫效果是非常不錯的。
但因為大部分的地下存在著污染的情況，使隧道內(nèi)的空氣存在一定刺鼻氣味或者是霉味，空氣冷卻進(jìn)了房間后，使得房間里的空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化。
同時，人們也通過實踐發(fā)現(xiàn)，底下的空氣中還含有對人體有害的氣體，那就是氣體氛，而且這種氣體的濃度是非常的大。
氛氣是一種無色、無臭、無味的有毒氣體。
人們?nèi)绻L期待在高氛環(huán)境下的話，會對大支氣管上皮細(xì)胞造成嚴(yán)重的損害，嚴(yán)重的甚至誘發(fā)癌癥。
此外，還會導(dǎo)致白血病等呼吸系統(tǒng)疾病，對人體是有害的。
盡管人們認(rèn)識到氛氣對人體的危害，并且已采取若干措施，以減少真正的地下氛氣濃度和室內(nèi)空氣中的濃度，如在通風(fēng)模式上的變化，強制在通風(fēng)排氣通風(fēng)地道上施工防氛氣密封材料和防水涂料;房間里強制使用風(fēng)扇進(jìn)行空氣循環(huán)，增加窗口的數(shù)量;空氣供給系統(tǒng)中安裝排氣旁通閥。
然而，由于地下巖石、土壤以及和巖石、土壤有關(guān)的地下建筑材料是氛氣的一個主要來源，甚至采取保護(hù)措施，也是難以降低氛濃度到安全范圍之內(nèi)的，因為氛氣的擴散能力是非常強的，不可避免地會進(jìn)入了房間，留在室內(nèi)空氣中，給人們的身體和精神健康造成很大的威脅。
同時，在使用該系統(tǒng)的過程中，因為不善于對地道水的內(nèi)部管理使用，使得污垢不能被排除，導(dǎo)致各種微生物、細(xì)菌的生長，從而使隧道內(nèi)的空氣中，除了外在氛氣的有害氣體，還含有其它有害物質(zhì)，使得室內(nèi)空氣環(huán)境的嚴(yán)重惡化。
2. 人防工程自然能源的新利用
由于直接利用空氣隧道將嚴(yán)重危害人體健康，因此，如何安全、有效、健康的發(fā)展我們現(xiàn)有的地下自然資源，充分利用豐富的地下暖通空調(diào)系統(tǒng)，已經(jīng)成為近年來人們一直在思考的問題。
在一應(yīng)俱全的真實情況，建立專門為農(nóng)產(chǎn)品出口水果的專用空氣冷卻隧道，因為地下的結(jié)構(gòu)不被視為用于其他目的的情況下，所以可以做的很簡單，而且可以根據(jù)熱交換器的要求來確定地道的大小、幾何形狀和埋設(shè)深度。
其成本比施工隧道或其他用途地道低得多。
總體而言，該項目總投資接近人工制冷系統(tǒng)的成本，但節(jié)省的電費和維修成本的優(yōu)勢，以及對周圍環(huán)境的污染，卻是其他方式所無法比擬的。
目前的空氣熱源泵仍存在很多問題，要想解決空氣熱源泵的問題，人們?nèi)栽诓粩嗟奶剿鳎F(xiàn)在已經(jīng)有了一定的進(jìn)步，不斷的完善地下風(fēng)的使用中的一些弊端。
目前已經(jīng)研究出了如何利用自然資源的一種新型模式，就是目前的地下風(fēng)風(fēng)源熱泵模式。
地下空氣具有冬暖夏涼的特點，新型的地下空氣熱源泵就是有效的利用了這一特點，熱泵空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源就以此為能源。
原本的地下人防工程中，空氣質(zhì)量并不好，氣味怪、空氣質(zhì)量差、影響工作人員的身體健康，而新型的空氣熱源泵等就能有效的解決這一問題，夏季制冷問題也得到了有效的解決。
這樣地下人防工程的工作過程中，給工作人員提供了一個良好的工作環(huán)境。
除了解決的夏季空氣質(zhì)量差等問題，還地下風(fēng)空氣熱源泵系統(tǒng)還能夠提高冬季的工作性能系數(shù)，減少了熱泵的除霜系統(tǒng)。
除了基于地下風(fēng)空氣源熱泵系統(tǒng)之外，地道通風(fēng)降溫技術(shù)，也完全符合我國的基本國情，是在傳統(tǒng)的地下風(fēng)式散熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
地道通風(fēng)降溫技術(shù)，需要確定建筑物逐時動態(tài)負(fù)荷地道的幾何形狀，使得地下通風(fēng)能夠在供冷季節(jié)為建設(shè)提供所需的冷卻能力，從而保持了良好的室內(nèi)熱環(huán)境。
在夏季，系統(tǒng)使用期間為5月21日 - 7月10日，共51天。
通風(fēng)時間，是每天晚上9：00?17：00。
根據(jù)建筑冷負(fù)荷和所需的新鮮空氣要求，利用三檔轉(zhuǎn)速風(fēng)扇的變化來控制地道內(nèi)的通風(fēng)，實現(xiàn)了分階段控制程序。
據(jù)氣象參數(shù)和地道的室外出口空氣溫度來確定風(fēng)機的運行條件。
地道降溫系統(tǒng)選擇的風(fēng)機是為三檔變轉(zhuǎn)數(shù)風(fēng)機，能滿足90%以上房間的溫度控制在29℃或以下。
與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)可以在很大程度上減少新風(fēng)負(fù)荷，不僅具有投資少、運行成本低、維護(hù)方便等特點，還可以創(chuàng)造比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)更容易被接受的環(huán)境。
參考文獻(xiàn)：
[1]牟靈泉.地道風(fēng)降溫計算與應(yīng)用[M].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，1982;
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