人防工程需求通风研究(一)

江苏经贸职业技术学院  焦建六  

解放军理工大学  朱培根  

摘    要   本文就如何解决人防工程内空气品质和工程内热湿环境的耦合性问题进行一定研究，尤其对人防地下工程需要多少新风量才能满足工程内空气环境品质；如何设计控制系统以满足工程内的新风需求；如何实时跟踪工程内空气品质的变化进行了深入研究。在保证良好的人防工程内空气品质的前提下，需求通风避免了过多的新风量，能耗降低5％～80％，回收年限在几个月至几年；人防工程内人员密度大时，需求通风优势更明显；考虑新风温度的差异，气候较为炎热地区的人防工程，使用需求通风系统节能潜力更大。

关 键 词     人防地下工程    需求通风   空气品质    新风量

Study on the Demand-Side Ventilation in the Civil Air

Defence Underground Engineering

Jiang Yuehong   Zhejiang Academy of Underground Architectural Design

   Jiao Jianliu     Jiangsu Institute of Economic & Trade Technology

Zhu Peigen     PLA University of Science and Technology

Abstract   How to resolve the coupling problem between the air quality and the indoor thermal environment, especially how much fresh air can assure the indoor air quality, how to design control system to satisfy the need of fresh air, and how to track the change of the air quality in the civil air defence underground engineering at real time were studied thoroughly in this paper. Under the premise of ensuring good air quality in the civil air defense underground engineering, demand-side ventilation can avoid overmuch amount of fresh air, reduce the energy consumption by 5 to 80 percent, and limit the fixed number of year of callback from several months to several years. When personnel density in the engineering is larger, the superiority of demand-side ventilation is more obvious. Considering the difference of the temperature of fresh air, the energy saving potential of the demand-side ventilation system will be larger in the civil air defence underground engineering in the torrid areas.

Keyword   Civil air defence underground engineering; Demand-side ventilation; Air quality, Amount of fresh air.

0   引言

    人防工程的工程内环境主要取决于以下三个因素：温度、湿度和工程内空气品质，前两个参数属于工程内热湿环境的要求，而后一个则是工程内卫生状况的要求。传统的通风空调是采用单一送回风方式，就是工程内需要同时控制温度、湿度和空气品质三个参数，而手段却只有一个，这样势必导致能量的浪费或根本无法满足工程内环境要求。

目前地面建筑已经在研究采用其他的末端方式来解决温度和湿度的耦合关系，比如冷辐射吊顶等技术，但是如何解决工程内空气品质和工程内热湿环境的耦合性仍有待于深入研究，尤其是人防地下工程工程内空气环境有以下几个问题急需解决：

1）需要多少新风才能满足工程内空气环境品质；

2）如何设计控制系统以满足工程内的新风需求；

3）如何实时跟踪工程内空气品质的变化。

1   新风量参数

工程内空气品质的控制目前主要还是依靠送入适量的室外新风（前提是室外空气品质比较好），但是满足工程内卫生状况究竟需要多少新风呢，各国相关的工程内卫生要求和新风量标准不尽相同。大多数标准都是以人均新风量为准则，在系统运行过程中必须保证最小新风量的要求，这是典型的静态设计方法。

此外，目前提出了根据工程内空气品质变化来调整提供的新风量，这是动态设计的方法。动态设计方法使用CO2浓度虽然能反应人员的多少，保证去除人散发的污染物，但是没有考虑其他设备和建材散发的污染物。事实上，为了维持工程内空气品质所需的新风量是受工程内人员活动状况影响的，并不是总需要固定的最小新风量，这个时候送入的新风量就是根据工程内人员或者工程内空气状况变化的。于是就有两个新的问题需要解决：如何控制人防工程新风量随着工程内需求变化而变化？当新风量随工程内需求变化的时候，空调负荷如何变化？

2    新风量控制

定风量系统中，由于各个房间的送风量不变，所以只需要保证各风阀不变，就可以保证系统最小新风量的要求；变风量系统中，空调总送风量随着工程内负荷而变化，当工程内负荷由于室外气候变化而减小，但工程内人员没有减小的时候，减小总送风量则新风量也减小，不能满足工程内空气品质需求。这就对变风量系统提出了新风控制更高的要求。

人防工程内空气品质的控制通常分为以下几种：1）风机跟踪法；2）新风量直接测量法；3）混合段静压控制法；4）固定压差控制法；5）工程内压力控制法；6)独立新风机控制法；7）平衡法；8）DCV (Demand-Controlled Ventilation) 需求控制法；9）联合控制。

其中前七种以新风参数为控制目标，后两种以工程内需求为控制目标。传统各种控制方法的最终目的是为了在变风量系统中恒定最小新风量，恒定最小新风量是为了满足工程内人员的最小新风量要求，当工程内人员有变动的时候，就不需要再提供这么多的新风量了。

3    需求通风的可行性

在同样的活动程度下，不同年龄人的CO2释放量是可以预测的。CO2不仅能够反应人员的活动状况，还能反应人所释放的其他污染物。室外新风的CO2浓度一定时，工程内CO2平衡浓度与人均新风量有确定的关系。利用工程内CO2浓度来控制新风量具体策略见表1。