孫 志 勇

(山西省人防建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

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bshs≥(0.879 2～1.130 4)m2

0.4≤bs/hs≤2.5

Vk=11×10-3×(10Δpt+1)(10Δpt+7)1/2Fftg/(10[Δpy])。

Vk=11×10-3×(10×0.30+1)×(10×0.30+7)1/2×

1 256×6.67×10-3/(10×0.03)=3.89 m3。

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擴(kuò)散室尺寸的確定

孫 志 勇

(山西省人防建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013)

分析了擴(kuò)散室的作用，介紹了人防工程設(shè)置在主樓地下室時，因上部傳下來的剪力墻錯綜復(fù)雜，導(dǎo)致擴(kuò)散室布置困難的具體情況，通過對擴(kuò)散室尺寸的計算，解決了人防工程因場地限制時擴(kuò)散室的設(shè)置。

人防工程，擴(kuò)散室，余壓

1 擴(kuò)散室的作用

人防工程為了滿足防護(hù)工程戰(zhàn)時的使用功能，必須設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)、給排水、電氣以及通信等系統(tǒng)。通風(fēng)口戰(zhàn)時會因受到?jīng)_擊波摧毀而喪失其應(yīng)有功能，目前，通風(fēng)口防沖擊波設(shè)備多采用削弱沖擊波的方法。防爆波活門是工程進(jìn)排風(fēng)口設(shè)置的具有一定的抵抗沖擊波并能削弱沖擊波的防護(hù)設(shè)備，防爆波活門分為懸板式防爆波活門、膠管式防爆波活門和防爆超壓排氣活門。由于懸板式防爆波活門結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，目前人防工程多采用懸板式防爆波活門。

懸板活門只能削弱部分沖擊波壓力，在懸板活門后面還會有剩余的沖擊波壓力，即余壓的存在。而通風(fēng)設(shè)備的允許余壓一般都不大，為了繼續(xù)削弱這些余壓，可在懸板活門后設(shè)置擴(kuò)散室。擴(kuò)散室是利用其內(nèi)部空間使沖擊波的高壓氣流突然從斷面小的活門入口進(jìn)入斷面大的擴(kuò)散室，使其密度下降，壓力降低，以達(dá)到降壓的目的，從而使余壓小于通風(fēng)設(shè)備的允許余壓，滿足戰(zhàn)時正常通風(fēng)的要求。

2 擴(kuò)散室尺寸計算

擴(kuò)散室應(yīng)采用鋼筋混凝土整體澆筑，其室內(nèi)平面宜采用正方形或矩形，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)擴(kuò)散室室內(nèi)橫截面凈面積(凈寬bs與凈高h(yuǎn)s之積)不宜小于9倍懸板活門的通風(fēng)面積。當(dāng)有困難時，橫截面凈面積不得小于7倍懸板活門的通風(fēng)面積；

2)擴(kuò)散室室內(nèi)凈寬與凈高之比(bs/hs)不宜小于0.4且不宜大于2.5；

3)擴(kuò)散室室內(nèi)凈長ls宜滿足下式要求：

以甲類核5、常5二等人掩，懸板活門HK400(5)，層高3 300 mm，頂板厚200 mm為例進(jìn)行擴(kuò)散室尺寸計算，可得hs=3.1 m。

由規(guī)范要求可知bs，hs應(yīng)滿足下面的關(guān)系：bshs≥7倍～9倍懸板活門通風(fēng)面積且0.4≤bs/hs≤2.5，查表可得5級懸板活門HK400(5)的通風(fēng)面積為0.125 6 m2，故bs，hs應(yīng)滿足：

bshs≥(0.879 2～1.130 4)m2

(1)

0.4≤bs/hs≤2.5

(2)

由式(1)可得bs≥(0.28～0.36)m，由式(2)可得1.24 m≤bs≤7.75 m，可取bs=1.3 m，由規(guī)范第三條可得1.00 m≤ls≤8.03 m，且ls應(yīng)不小于bs，故可取ls=1.3 m。

3 擴(kuò)散室尺寸核算

1)依據(jù)規(guī)范，擴(kuò)散室體積可按下式進(jìn)行計算：

Vk=11×10-3×(10Δpt+1)(10Δpt+7)1/2Fftg/(10[Δpy])。

式中：Vk——擴(kuò)散室體積，m3；Δpt——作用在活門上的預(yù)定超壓，MPa； Ff——活門通風(fēng)面積，cm2； tg——活門關(guān)閉時間，s； [Δpy]——容許余壓，MPa。

查表可得5級懸板活門HK400(5)活門關(guān)閉時間為6.67×10-3s，[Δpy]=0.03MPa，Δpt=0.30MPa，可以得出擴(kuò)散室體積如下：

Vk=11×10-3×(10×0.30+1)×(10×0.30+7)1/2×

1 256×6.67×10-3/(10×0.03)=3.89m3。

上文計算出的擴(kuò)散室體積為：1.3×1.3×3.1=5.24m3，滿足要求。

2)依據(jù)規(guī)范，擴(kuò)散室余壓可按下式進(jìn)行計算：

a.當(dāng)0.5≤l/A0.5≤2.0時：

b.當(dāng)2.0

其中，A為擴(kuò)散室橫截面面積，m2；l為擴(kuò)散室長度，m；n為活門懸板的個數(shù)；J為活門懸板的轉(zhuǎn)動慣量，kg·m2；S為活門的通風(fēng)面積，m2；Ψ為影響系數(shù)；Pc為活門超壓設(shè)計值。

上文計算出的擴(kuò)散室l/A0.5為0.65，查表得n=2，J=0.249 1kg·m2，擴(kuò)散室寬高比為b/h=0.42，假設(shè)擴(kuò)散室沖擊波正向進(jìn)入，計算得Ψ=0.42-0.58=1.66，故擴(kuò)散室余壓計算為：

4 結(jié)語

現(xiàn)行規(guī)范已給出部分?jǐn)U散室最小尺寸，因規(guī)范擴(kuò)散室給出的凈高為2m，若未經(jīng)過計算一味選用圖集尺寸，勢必會導(dǎo)致擴(kuò)散室余壓不滿足或工程浪費等問題。

[1]GB50038—2005，人民防空地下室設(shè)計規(guī)范.

[2]FJ01～03，防空地下室建筑設(shè)計(2007年合訂本).

[3]RFJ01—2008，人民防空工程防護(hù)設(shè)備選用圖集.2008.

[4]吳 濤，謝金榮，袁正如，等.防護(hù)工程建筑學(xué).北京：軍事科學(xué)出版社，2009.

Determination of diffusion chamber size

Sun Zhiyong

(ShanxiAcademyofCivilDefenseBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

The paper analyzes the role of diffusion chamber, introduces specific civil defense engineering conditions in the basement with complicated shearing wall and difficult diffusion chamber allocation. Through calculating diffusion chamber size, it solves the problem of setting diffusion chamber of civil defense engineering owning to limited field.

civil defense engineering, diffusion chamber, residual pressure

1009-6825(2015)18-0015-02

2015-04-19

孫志勇(1989- )，男，助理工程師

TU927

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