地下人防工程的优化管理论文

地下人防工程的优化管理论文地下人防工程的优化管理论文1摘要：结合工程实例,介绍了人防地下室防护通风设计中在建筑方案优化前后滤毒设备、进风机及超压排气活门等通风设备的比选。进而得出结论，在掩蔽人数相同的条件下适当减小防毒通道面积可减少滤毒设备、进风机及超压排气活门的数量，最终达到节省投资的目的。关键词：过滤吸收器风机超压排气活门防毒通道引言随着我国经济建设的发展，人防工程建设已成为现代城市建设的重要组成部分，人防设计成为越来越多高层民用建筑设计的重要组成方面，并逐渐由单一的防空职能向防空防灾双重职能转变。1.工程概况本工程为某居住小区的2#楼，地上共十七层，地下共两层，地下一、二层平时为储藏室，战时地下二层为乙类、常六级二等人员掩蔽部，防化级别丙级，掩蔽人数430人。该人防工程为一个防护单元,一个人防主要出入口。2.防护通风方式及运行原理2.1防护通风方式战时通风系统包括清洁通风、滤毒通风、隔绝通风三种方式。在人防地下室的主出入口和次出入口分别设置排风系统(见图2)和进风系统(见图1)。其中,F4和F5为密闭阀门。2.1.1清洁通风是用于战时防空地下室周围的空气未被核、生、化武器及各类武器的次生灾害污染时的通风方式。2.1.2滤毒通风是用于战时防空地下室周围的空气已被核、生、化武器及各类武器的次生灾害污染,但其污染物的种类和浓度又是专用设备可以清除时的通风方式。2.1.3隔绝通风是用于战时防空地下室周围的空气未被核、生、化武器及各类武器的次生灾害污染的浓度过大,超过了专用滤度设备的清除能力等特殊情况而实施的内循环通风方式。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。2.2运行原理清洁式通风时进风系统运行原理：开启密闭阀门F5(X1)、F5(X2),关闭其他阀门，启动进风机F1。清洁式通风时排风系统运行原理：开启F5(P1)、F5(P2)，关闭F6(P3)、F4(P4)，启动排风机F12。排风方向：室内清洁区→厕所→室内排风口→排风机F12→F5(P1)→F5(P2)→扩散室→防爆波活门→风井→室外。滤毒通风时进风系统运行原理：开启密闭阀门F4(X3)、F4(X4)，关闭其他阀门,打开阀门X7、启动进风机F1;滤毒通风时排风系统运行原理：首先关闭阀门F6(P3)、F5(P1)、F4(P4)、F5(P2)和排风机F12，待室内超压达到规定值时，打开阀门F6(P3)、F4(P4)、F5(P2)，形成超压排风，排风方向：室内清洁区→F6(P3)→防毒通道兼简易洗消间→F4(P4)→F5(P2)→扩散室→防爆波活门→风井→室外。隔绝式通风时进风系统运行原理：开插板阀F7(X6),关闭其他阀门，启动进风机F1。隔绝式通风时排风系统运行原理：关闭所有阀门及排风机F12。靠进风井实现室内空气的循环。当过滤吸收器F2失效被更换后滤毒室内的空气被污染，为防止染毒空气向其它地方扩散、保证工作人员的安全，拆换或维护完毕后，应打开换气堵头X5和密闭阀门F4(X4),关闭密闭阀门F5(X1)、F5(X2)、F4(X3)、F4(X4)和插板阀F7(X6),启动进风机F1，将室内染毒空气吸入过滤吸收器中得以净化达到标准后关闭换气堵头6,整个系统即可恢复正常使用。平时须将换气堵头X5封闭。2.3隔绝防护设计隔绝通风时防空地下室既无进风也无排风，依靠风机实现室内循环通风，为防止室内空气出现O2浓度过低、CO2浓度过高导致危机室内人员的安全，《人民防空地下室设计规范GB50038-2005》表5.2.4给出了不同工事战时隔绝防护时间(?子)、CO2容许浓度、O2容许浓度的要求。本工程二等人员掩蔽所隔绝防护时间：?子≥3h。?子=1000×V0(C-C0)÷(n·C1)=1000×1290(2.5%-0.45%)÷(430×20)=3.0753hV0——防空地下室清洁区有效容积m3，本工程清洁区有效容积1290m3C——防空地下室内CO2初始浓度(%)，C0——隔绝防护前防空地下室内CO2容许体积浓度(%)，据《人民防空地下室设计规范GB50038-2005》表5.2.5)隔绝防护前的新风量为5m3/(P·h)时C0应为0.45%，C1——清洁区内每人每小时呼出的CO2量(L/(P·h))，掩蔽人员宜取20，n——掩蔽人数，本工程n=430本工程隔绝防护时间满足要求。3.设备选择3.1进风系统进风系统由消波设施(防爆波活门和进风扩散室)、粗过滤器(油网滤尘器)、过滤吸收器(滤毒器)、密闭阀门、进风机及连接这些设备的管道组成，设在战时非主要出入口附近。3.1.1进风机进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,在缺电的情况下采用人力驱动风机维持通风。本工程选用了DJF型电动脚踏两用风机,风机风量根据掩蔽人数确定。①清洁通风新风量的确定LQ=L1×n=5×430=2150m3/h②滤毒通风新风量的确定LR=L2×n=2×430=860m3/h，LH=VF×KH+Lf=40.95×40+51.6=1690m3/h，LD取LR和LH二者中的大值，LD=1690m3/h注：n——掩蔽人数LQ——清洁通风新风量(m3/h)LD——滤毒通风新风量(m3/h)LR——按掩蔽人员计算所得的新风量(m3/h)LH——室内保持超压值所需的新风量L1——清洁通风时新风量标准≥5m3/(P·h);地下人防工程中自然能源的高效利用2摘要本文主要介绍了地下人防工程中的一些地道特点，而且对于地道冬暖夏凉的空气特性，从理论和实际基础上进行分析和研究，并且针对地下人防工程中的空气温度、湿度和风速变化等了讨论，得出的结果说明，地下人防工程在冬天，可以为热泵热源提高有效的空气源，而且降低了热泵的消耗能力，而且提高了热泵的有效性能系数。关键词人防工程;能源;空气源热泵一、人防工程中的自然资源我国是一个土地资源非常丰富的地区，而且因为土地资源辽阔，所以地下资源更是丰富，所以在1960年到1970年之内，中国设置了很多地道，这些地道许多都是那个时期所建设的防空洞、地下河流和隧道之类的地道，这也仅仅是那个期间所开发的，而且这些隧道在地下约10米，大多是浅层地下结构。早在上世纪七十年代和八十年代，中国就已经开始利用地下的自然能源，人防工程使用的地下风冷却已经迅速发展成为一项新的技术，因为系统有着简单和低成本的优点，所以目前一直处于重点关注的对象。随着技术的不断推广，以及在应用的过程中、实践中，人们逐渐发现系统存在的种种弊端，所以地下风式散热技术已经经历了快速发展时期，但也慢慢被搁置了。我国在21世纪开始就已经强调能源节约和资源的可持续发展，而且人们已经开始针对传统的地下自然资源利用的基础上，对新技术进行创新、开发和研究，从而解决以往传统地下自然资源的利用技术问题，从而得到了很好的改进，使得新技术能够非常有效的适用于我国的国情和环境，充分利用地下人防工程中的自然资源。二、人防工程中自然资源的有效利用1.人防工程自然能源的传统利用20世纪70年代初，中国的地下风式散热技术发展迅速，这是首次使用正宗的地下自然资源的历史。其传统的利用原理就是在冬夏季节交替适用地道的冷空气，用通风系统将空气传送到地表之上，从而使得地表上的空气温度降低，这种传统利用方式多数利用在人群比较集中的地方，比如公共场所、电影院、学校等这种大型场所，后来经过不断的发展，可以利用到家庭住宅和工厂之中，并且其降温效果是非常不错的。但因为大部分的地下存在着污染的情况，使隧道内的空气存在一定刺鼻气味或者是霉味，空气冷却进了房间后，使得房间里的空气质量严重恶化。同时，人们也通过实践发现，底下的空气中还含有对人体有害的气体，那就是气体氛，而且这种气体的浓度是非常的大。氛气是一种无色、无臭、无味的有毒气体。人们如果长期待在高氛环境下的话，会对大支气管上皮细胞造成严重的损害，严重的甚至诱发癌症。此外，还会导致白血病等呼吸系统疾病，对人体是有害的。尽管人们认识到氛气对人体的`危害，并且已采取若干措施，以减少真正的地下氛气浓度和室内空气中的浓度，如在通风模式上的变化，强制在通风排气通风地道上施工防氛气密封材料和防水涂料;房间里强制使用风扇进行空气循环，增加窗口的数量;空气供给系统中安装排气旁通阀。然而，由于地下岩石、土壤以及和岩石、土壤有关的地下建筑材料是氛气的一个主要来源，甚至采取保护措施，也是难以降低氛浓度到安全范围之内的，因为氛气的扩散能力是非常强的，不可避免地会进入了房间，留在室内空气中，给人们的身体和精神健康造成很大的威胁。同时，在使用该系统的过程中，因为不善于对地道水的内部管理使用，使得污垢不能被排除，导致各种微生物、细菌的生长，从而使隧道内的空气中，除了外在氛气的有害气体，还含有其它有害物质，使得室内空气环境的严重恶化。2.人防工程自然能源的新利用由于直接利用空气隧道将严重危害人体健康，因此，如何安全、有效、健康的发展我们现有的地下自然资源，充分利用丰富的地下暖通空调系统，已经成为近年来人们一直在思考的问题。在一应俱全的真实情况，建立专门为农产品出口水果的专用空气冷却隧道，因为地下的结构不被视为用于其他目的的情况下，所以可以做的很简单，而且可以根据热交换器的要求来确定地道的大小、几何形状和埋设深度。其成本比施工隧道或其他用途地道低得多。总体而言，该项目总投资接近人工制冷系统的成本，但节省的电费和维修成本的优势，以及对周围环境的污染，却是其他方式所无法比拟的。目前的空气热源泵仍存在很多问题，要想解决空气热源泵的问题，人们仍在不断的探索，现在已经有了一定的进步，不断的完善地下风的使用中的一些弊端。目前已经研究出了如何利用自然资源的一种新型模式，就是目前的地下风风源热泵模式。地下空气具有冬暖夏凉的特点，新型的地下空气热源泵就是有效的利用了这一特点，热泵空调系统的冷热源就以此为能源。原本的地下人防工程中，空气质量并不好，气味怪、空气质量差、影响工作人员的身体健康，而新型的空气热源泵等就能有效的解决这一问题，夏季制冷问题也得到了有效的解决。这样地下人防工程的工作过程中，给工作人员提供了一个良好的工作环境。除了解决的夏季空气质量差等问题，还地下风空气热源泵系统还能够提高冬季的工作性能系数，减少了热泵的除霜系统。除了基于地下风空气源热泵系统之外，地道通风降温技术，也完全符合我国的基本国情，是在传统的地下风式散热系统的基础上发展起来的。地道通风降温技术，需要确定建筑物逐时动态负荷地道的几何形状，使得地下通风能够在供冷季节为建设提供所需的冷却能力，从而保持了良好的室内热环境。在夏季，系统使用期间为5月21日-7月10日，共51天。通风时间，是每天晚上9：00?17：00。根据建筑冷负荷和所需的新鲜空气要求，利用三档转速风扇的变化来控制地道内的通风，实现了分阶段控制程序。据气象参数和地道的室外出口空气温度来确定风机的运行条件。地道降温系统选择的风机是为三档变转数风机，能满足90%以上房间的温度控制在29℃或以下。与常规空调系统相比，该系统可以在很大程度上减少新风负荷，不仅具有投资少、运行成本低、维护方便等特点，还可以创造比常规空调系统更容易被接受的环境。参考文献：[1]牟灵泉.地道风降温计算与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，1982;[2]杨志宽.利用地道风要考虑氡及其子体对室内空气环境的影响[J].山东建筑工程学院学报.1994，9(2)：48～51.