防护结构中的通风问题
无论是民防建筑、军事设施还是地下储藏设施,无论其用途如何,防空洞和掩体都面临着一个关键问题:确保在密闭空间内进行高质量的空气交换。如果没有适当的通风,这些设计用于长期居住的建筑可能会因空气质量迅速恶化而无法发挥其防护功能。
空气是仓储设施中的第一资源
如果我们考虑在防护结构中长期停留时的重要资源,新鲜空气的重要性排在第一位,甚至超过水和食物。一个人可以在没有食物的情况下存活几个星期,在没有水的情况下存活几天,但在没有足够氧气的情况下只能存活几分钟。在避难所的密闭空间内,一群普通人可以在几小时内耗尽氧气供应,并达到临界 CO₂ 浓度。
在规划避难所物资时,管理人员通常会将重点放在食物、水、药品和能源上,有时会忽略通风系统。然而,如果没有适当的空气交换,所有其他物资都会变得毫无用处--人在二氧化碳浓度高、氧气含量低的环境中会迅速失去效率、认知能力下降,并最终面临直接的生命威胁。
这张信息图显示了空气中二氧化碳的浓度水平及其对人类的影响:
- 百万分之 400-800:正常 CO₂ 水平下的可接受条件
- 800-1200 ppm:满意室内环境中 CO₂ 浓度的上限
- 1200-1800 ppm:差有昏昏欲睡和空气不佳的抱怨,身体虚弱的人可能会晕倒和咳嗽
- 1800-2100 ppm:危险注意力不集中、心率加快、头痛、嗜睡
注释ppm(百万分率)--百万分率,空气中 CO₂ 浓度的测量单位。
因此,供气和排气通风系统应被视为仓储设施的重要基础设施,其设计应与供水或供电系统一样谨慎可靠。
密封设施中空气环境的主要问题:
- 人类长期居住时二氧化碳(CO₂)的积累
- 密闭空间内氧气含量降低
- 湿度增加,导致霉菌和真菌滋生
- 异味和有毒物质积聚
- 紧急情况下无法过滤外部污染物
- 夏季空气停滞,室内过热
- 长期居住时有缺氧和 CO₂ 中毒的风险
解决空气处理机组的问题

空气处理机组(AHU)是确保储藏室和货仓内微气候适宜的综合解决方案。使用它们可以解决许多关键问题:
安装空气处理机组的优点:
持续供应新鲜空气
- 确保标准的空气交换量(每人至少 10 立方米/小时)
- 保持最佳的氧气水平,让人感觉舒适
清除受污染的空气
- 有效清除 CO₂、湿气和其他废物
- 降低罹患呼吸道疾病的风险
空气过滤
- 防止外部污染物(灰尘、过敏原、放射性微粒)
- 可安装专用过滤器(高效空气过滤器、碳过滤器),以防止化学和生物威胁
湿度控制
- 防止墙壁和天花板结露
- 保护设备和材料免受腐蚀和损坏
稳定温度条件
- 防止人员和设备产生的热量导致过热
- 可连接额外的加热或冷却模块
改善卫生条件
高效利用能源
- 带热回收功能的现代空气处理设备可节省 75-85% 的热能
- 降低寒冷季节的供暖成本
自主运行
- 能够利用备用电源运行
- 不同条件下的运行模式(正常、紧急、独立)
用于仓储设施和掩体的空气处理机组系统的主要组成部分
用于防护结构的现代化送排风系统由以下部件组成:
- PVU 基本单元
1) 送风机和排风机
2) 热交换器(换热器)
3) 自动控制系统
4) 基本清洁过滤器
- 风管系统
1) 主风管
2) 分配元件(扩散器、格栅)
3) 控制阀和风门
4) 消音器
- 过滤设备
1) 粗过滤器 (G4)
2) 精过滤器 (F7-F9)
3) 专用过滤器 (HEPA H13-H14)
4) 用于气体和化学吸附的碳过滤器
- 密封阀
1) 防止倒流的止回阀
2) 防爆阀
3) 防火阀
- 控制和监测系统
1) CO₂、氧气、湿度、温度传感器
2) 控制器和可编程模块
3) 警报和紧急关闭系统
4) 远程控制面板
- 可选模块
1) 冷却/加热元件
2) 除湿机/加湿器
3) 紫外线消毒器
4) 后备电源系统
替代解决方案和替代品
在资源有限或满足特定要求的情况下,可使用替代组件:
简化通风系统
- 风道式风机取代复杂的空气处理装置
- 不带回收装置的独立送风和排风装置
- 手动控制的机械系统
替代过滤解决方案
- 自制碳过滤器
- 使用非专用材料(化纤织物、棉絮)的过滤器
- 多层机械过滤器
简化空气管道
- 用柔性空气管道代替刚性金属管道
- 适当直径的塑料管
- 改进的分配元件
自主解决方案
- 为系统供电的便携式发电机
- 用于紧急情况的手持风扇
- 化学空气净化器(短期使用)
替代控制系统
- 使用电池供电的自主传感器
- 简化的机械压力和湿度指示器
- 计时器代替自动控制器
结论
在仓库和掩体中安装空气处理设备不仅是一个舒适度问题,也是确保在密闭空间中长期逗留的人员安全和健康的关键所在。
在设计和安装此类系统时,必须考虑到特定建筑的具体情况、人员数量、自主运行时间以及潜在的外部威胁。正确选择和安装的空气处理单元系统可显著提高掩体和避难所的防护性能,将其从简单的物理掩体转变为供人员长期安全停留的成熟环境。