江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院  焦建六  

解放軍理工大學(xué)  朱培根  

摘    要   本文就如何解決人防工程內(nèi)空氣品質(zhì)和工程內(nèi)熱濕環(huán)境的耦合性問題進(jìn)行一定研究，尤其對人防地下工程需要多少新風(fēng)量才能滿足工程內(nèi)空氣環(huán)境品質(zhì)；如何設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)以滿足工程內(nèi)的新風(fēng)需求；如何實(shí)時(shí)跟蹤工程內(nèi)空氣品質(zhì)的變化進(jìn)行了深入研究。在保證良好的人防工程內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，需求通風(fēng)避免了過多的新風(fēng)量，能耗降低5％～80％，回收年限在幾個(gè)月至幾年；人防工程內(nèi)人員密度大時(shí)，需求通風(fēng)優(yōu)勢更明顯；考慮新風(fēng)溫度的差異，氣候較為炎熱地區(qū)的人防工程，使用需求通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能潛力更大。

關(guān) 鍵 詞     人防地下工程    需求通風(fēng)   空氣品質(zhì)    新風(fēng)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

    人防工程的工程內(nèi)環(huán)境主要取決于以下三個(gè)因素：溫度、濕度和工程內(nèi)空氣品質(zhì)，前兩個(gè)參數(shù)屬于工程內(nèi)熱濕環(huán)境的要求，而后一個(gè)則是工程內(nèi)衛(wèi)生狀況的要求。傳統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)是采用單一送回風(fēng)方式，就是工程內(nèi)需要同時(shí)控制溫度、濕度和空氣品質(zhì)三個(gè)參數(shù)，而手段卻只有一個(gè)，這樣勢必導(dǎo)致能量的浪費(fèi)或根本無法滿足工程內(nèi)環(huán)境要求。

目前地面建筑已經(jīng)在研究采用其他的末端方式來解決溫度和濕度的耦合關(guān)系，比如冷輻射吊頂?shù)燃夹g(shù)，但是如何解決工程內(nèi)空氣品質(zhì)和工程內(nèi)熱濕環(huán)境的耦合性仍有待于深入研究，尤其是人防地下工程工程內(nèi)空氣環(huán)境有以下幾個(gè)問題急需解決：

1）需要多少新風(fēng)才能滿足工程內(nèi)空氣環(huán)境品質(zhì)；

2）如何設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)以滿足工程內(nèi)的新風(fēng)需求；

3）如何實(shí)時(shí)跟蹤工程內(nèi)空氣品質(zhì)的變化。

1   新風(fēng)量參數(shù)

工程內(nèi)空氣品質(zhì)的控制目前主要還是依靠送入適量的室外新風(fēng)（前提是室外空氣品質(zhì)比較好），但是滿足工程內(nèi)衛(wèi)生狀況究竟需要多少新風(fēng)呢，各國相關(guān)的工程內(nèi)衛(wèi)生要求和新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是以人均新風(fēng)量為準(zhǔn)則，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須保證最小新風(fēng)量的要求，這是典型的靜態(tài)設(shè)計(jì)方法。

此外，目前提出了根據(jù)工程內(nèi)空氣品質(zhì)變化來調(diào)整提供的新風(fēng)量，這是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法使用CO2濃度雖然能反應(yīng)人員的多少，保證去除人散發(fā)的污染物，但是沒有考慮其他設(shè)備和建材散發(fā)的污染物。事實(shí)上，為了維持工程內(nèi)空氣品質(zhì)所需的新風(fēng)量是受工程內(nèi)人員活動(dòng)狀況影響的，并不是總需要固定的最小新風(fēng)量，這個(gè)時(shí)候送入的新風(fēng)量就是根據(jù)工程內(nèi)人員或者工程內(nèi)空氣狀況變化的。于是就有兩個(gè)新的問題需要解決：如何控制人防工程新風(fēng)量隨著工程內(nèi)需求變化而變化？當(dāng)新風(fēng)量隨工程內(nèi)需求變化的時(shí)候，空調(diào)負(fù)荷如何變化？

2    新風(fēng)量控制

定風(fēng)量系統(tǒng)中，由于各個(gè)房間的送風(fēng)量不變，所以只需要保證各風(fēng)閥不變，就可以保證系統(tǒng)最小新風(fēng)量的要求；變風(fēng)量系統(tǒng)中，空調(diào)總送風(fēng)量隨著工程內(nèi)負(fù)荷而變化，當(dāng)工程內(nèi)負(fù)荷由于室外氣候變化而減小，但工程內(nèi)人員沒有減小的時(shí)候，減小總送風(fēng)量則新風(fēng)量也減小，不能滿足工程內(nèi)空氣品質(zhì)需求。這就對變風(fēng)量系統(tǒng)提出了新風(fēng)控制更高的要求。

人防工程內(nèi)空氣品質(zhì)的控制通常分為以下幾種：1）風(fēng)機(jī)跟蹤法；2）新風(fēng)量直接測量法；3）混合段靜壓控制法；4）固定壓差控制法；5）工程內(nèi)壓力控制法；6)獨(dú)立新風(fēng)機(jī)控制法；7）平衡法；8）DCV (Demand-Controlled Ventilation) 需求控制法；9）聯(lián)合控制。

其中前七種以新風(fēng)參數(shù)為控制目標(biāo)，后兩種以工程內(nèi)需求為控制目標(biāo)。傳統(tǒng)各種控制方法的最終目的是為了在變風(fēng)量系統(tǒng)中恒定最小新風(fēng)量，恒定最小新風(fēng)量是為了滿足工程內(nèi)人員的最小新風(fēng)量要求，當(dāng)工程內(nèi)人員有變動(dòng)的時(shí)候，就不需要再提供這么多的新風(fēng)量了。

3    需求通風(fēng)的可行性

在同樣的活動(dòng)程度下，不同年齡人的CO2釋放量是可以預(yù)測的。CO2不僅能夠反應(yīng)人員的活動(dòng)狀況，還能反應(yīng)人所釋放的其他污染物。室外新風(fēng)的CO2濃度一定時(shí)，工程內(nèi)CO2平衡濃度與人均新風(fēng)量有確定的關(guān)系。利用工程內(nèi)CO2濃度來控制新風(fēng)量具體策略見表1。