浅谈人防工程设计

浅谈人防工程设计

韩森

中国中元国际工程有限公司

摘要：本文笔者以某住宅小区人防地下室为例，详细演示了该住宅小区二等人员掩蔽场所的设计过程，其中包含必要参数的计算过程，以及通过计算结果完成设备选型，希望能对相关从业人员提供一些设计参考。

关键词：人防地下室暖通设计；清洁通风；滤毒通风

引言

我国在集中力量进行经济建设的同时,也在加强国防建设,促进国防建设与经济建设协调发展，而人防建设是国防建设的重要组成部分，具有不可替代的作用。本次人防设计以居民的需求为核心，将人防工程与居民建筑功能需求相结合，通过对口部机房等的合理设计，使该地库即可平时作为停车功能使用，也能在战时满足空防需要，迅速转变为人员掩蔽场所。

一、工程概况

本项目位于河北省唐山市。建设用地性质为二类居住、基础教育用地。项目规划有住宅、配套商业网点、地下车库、配套站房。本工程位于地下室负一层,地下人防建筑面积22939.10平方米，战时设11个防护单元,均为二等人员掩蔽所，战时可掩蔽9899人。本人防工程的防护等级为核6级常6级。本次以第一防护单元为例进行计算，具体参数如表1.1。

表1.1

本工程防空地下室设有战时生活水和饮用水水箱间,战时干厕临战时砌筑，并在进风井附近设防化值班室。人防区建筑层高4.0m,人防顶板厚250mm，净高为3.75m。

二、人员掩蔽防护单元通风设计原则

本工程设计遵循《人民防空地下室设计规范》、《人民防空工程防化设计规范》 等现行人防规范进行设计，该战时人员掩蔽防护单元设置清洁式、滤毒式、隔绝式三种通风方式，并实现阀门手动转换。

清洁式通风采用机械进风,新风量按≥5m³ /(p.h)计; 滤毒式通风采用机械进风，新风量按≥2m³ /(p.h)计,全工程超压排风；隔绝式通风利用进风机实现内部空气循环；在防化值班室内设测压装置，清洁区超压取值≥30Pa；防毒通道的换气次数≥40次/h； 滤毒室换气次数≥15次/h。

排风系统：战时清洁排风利用排风管路排向竖井，滤毒式超压排风由自动排气活门级洗消间通过防毒通道、扩散式、防爆波活门排向竖井，并保证防毒通道≥40次/h换气。

三、人员掩蔽防护单元通风计算和设备选型

1.通风参数计算

隔绝防护时室内实际容纳人数，N=830人。

根据《人民防空地下室设计规范》-GB50038-2005表5.2.2、5.2.4-5.2.6中数据可以确定二等人员掩蔽所涉及参数如下：

清洁通风室内人员战时新风量：5m³ /(p.h)

滤毒通风室内人员战时新风量：2m³ /(p.h)

防护隔绝时间：t≥3h

防空地下室室内CO2容许体积浓度：≤2.5%

隔绝防护前防空地下室室内CO2初始浓度：0.45%

清洁区内每人每小时呼出的CO2量：20L/(P·h)

战时主要出入口最小防毒通道的设计换气次数K_H：≥40次

清洁区超压：≥30Pa

通过建筑专业数据可以计算得出：

防空地下室清洁区内的容积V₀=877㎡x3.75m=3288.75m³

最小防毒通道体积V_F=10.2㎡x3.75m=38.25m³

滤毒室体积V=30x3.75=112.5m³

室内保持超压时的漏风量：

按照《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005时

清洁区体积的4%=3288.75x0.04=131.55m³/h

按照《人民防空工程防化设计规范》RFJ013-2010 时

清洁区体积的7%=3288.75x0.07=230.2125m³/h

（1）清洁区进风量=830x5=4150m³/h

（2）清洁区排风量=4150x90%=3735m³/h

（3）防空地下室滤毒时新风量

按掩蔽人数计算滤毒式进风量L_R：830x2=1660m³/h

按照《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005时

室内保持超压所需要新风量L_H：38.25x40+131.55=1661.55m³/h

按照《人民防空工程防化设计规范》RFJ013-2010 时

室内保持超压所需要新风量L_H：38.25x40+230.2125=1760.22m³/h

通过对比可以看出，当按照《人民防空工程防化设计规范》RFJ013-2010 时，保持超压所需要新风量L_H值为最大，再与按掩蔽人数计算滤毒式进风量L_R对比后，可以确定防空地下室滤毒时新风量为1760.22m³/h。

（4）最小防毒通道换气次数

根据《人民防空工程防化设计规范》RFJ013-2010 中5.2.5条滤毒进风机风量≥1．2×工程滤毒进风量，故滤毒进风量至少为1760.22x1.2=2113m³/h。

最小防毒通道换气次数：（2113－230.2125）/38.25=49次/h＞40次/h，满足要求。

（5）滤毒室换气次数计算：

（室内保持超压值所需的新风量-室内保持超压时的漏风量）/滤毒室体积=16.7次＞15次，满足要求。

（6）隔绝防护时间计算：

t=1000 V₀（C-C₀）/（NxC₁）=1000×3288.75×（2.5%-0.45%）/(830X20)=4h＞3h，不必采取其他延长隔绝防护时间的措施就可以满足规范要求。

2.通风设备选型

（1）HK悬板式防爆波活门的选型：BMH5700-15（07K02-P27页），战时最大通风量5700 m3/h＞4150 m3/h,满足要求。

（2）油网滤尘器的选型： 选用LWP-X-1600型油网滤尘器（07K02-P8页），单个风量1600 m3/h ，n=4150/1600=2.6取n=3块。

（3）战时通风风机选型

根据《人民防空工程防化设计规范》 RFJ013-2010 5.2.6条，滤毒进风机风量≥1．2×工程滤毒进风量，故滤毒通风设计风量为：1760.22x1.2=2113m3/h

滤毒通风进风机选型：离心风机RFF-250B-B风量Q=2200m³/h 静压P=1250Pa 额定功率2.2Kw，额定电压380V。

清洁通风进风机选型：离心风机RFF-250F-B 风量Q=4788m³/h 静压P=750Pa 额定功率2.2Kw，额定电压380V。

清洁通风排风机选型：离心风机RFF-250F-B 风量Q=4360m³/h 静压P=500Pa 额定功率1.5Kw，额定电压380V。

（4）过滤吸收器的选型：RFP-1000三台。总额定风量3000 m3/h，满足处理风量大于滤毒风量的使用要求

（5）自动排气阀门的选型：

选用PS-D250型超压排气活门（07K02-P33页），单个排气量800 m3/h

n =（2200－230.2125)/800=2.5， 取n=3个

四、人防暖通设计中应注意的问题

由于在设计过程中工期紧张，相关设计人员不及时沟通以及设计人员经验不足等，导致在人防设计过程中建筑专业与暖通两个专业之间配合不紧密，双方无法有效利用对方所提出的设计条件。最终反应在图纸上会出现机房面积预留不匹配的问题，比如预留过大，造成空间的浪费；预留过小，造成后期安装检修的不便。而反应在施工过程中，则出现人防预埋件、预留孔位的缺失等问题，给施工带来很多不必要的麻烦。为了避免此类问题的产生，笔者作出以下总结：

1.设计前期，暖通专业设计人员应与建筑专业设计人员积极沟通配合。暖通设计人员应按照现行的国家人防设计规范、标准、图集中人防战时通风流程需求，来设计机房的进风与排风布局。穿越防护密闭墙的通风管，应按图集选取好合适大小型号的预埋管件，提资给建筑结构专业，保证其在土建施工时预埋到位。应按照建筑专业给出的洁净区面积，掩蔽人数等资料进行详细计算，严格按照计算结果对设备进行选型，并将相关设备的电量提给电气专业，以便其选择合适的柴油发电机组。

2.设计过程中，暖通专业设计人员应通过计算确定一个合理的滤毒室面积。暖通设计人员在设计滤毒通风过程中，应全面考虑过滤吸收器的安装及检修空间，并兼顾《人民防空工程防化设计规范》 RFJ013-2010中滤毒室每小时15次的换气需求，向建筑专业设计人员提出一个较为经济的滤毒室设计条件。同时在滤毒风机选型时，风量不应超过过滤吸收器的额定风量。

3.设计完成后，暖通专业设计人员应在施工图纸上标注好预埋件、预留洞孔的位置。暖通专业设计人员需根据计算得出的战时最大通风量，协助建筑专业设计人员对防爆波活门进行选型。对设有滤尘室的进风口部选择合适的立式加固型油网滤尘器，并根据图集将准确的预埋件、预留洞孔的位置在施工图纸上标注清楚。

五、结语

人防地下室设计带有较强的综合性，需要各个专业的协调配合，其中人防通风设计对暖通专业有着很大的考验。建筑专业通常会根据经验预留进排风井大小及机房面积等初步条件，要求暖通设计人员根据掩蔽类型，掩蔽人数，洁净区体积等重要参数进行详细的计算，最终确定合理的井面积及机房大小等参数满足战时及平时功能的使用。

参考文献：

[1]GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》 北京 2005

[2]FK01~02《防空地下室通风设计》 中国计划出版社 2007

[3]RFJ013-2010 《人民防空工程防化设计规范》 北京 2010