黃志鴻

（山西省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

中部引黃工程是山西省“十二五規(guī)劃”大水網(wǎng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要工程，工程包括取水工程和輸水工程。輸水工程包括總干線、東干線、西干線以及各供水支線輸水。在輸水干線上有11座分水口，其中6座為地面閘室，5座為地下閘室。閘室內(nèi)設(shè)有各種分水設(shè)施以及相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備及信息通信設(shè)備。為保證相關(guān)機(jī)電設(shè)備在使用壽命內(nèi)正常運(yùn)行以及設(shè)備檢修和定時(shí)巡檢人員的生命安全，需在閘室內(nèi)設(shè)置有效通風(fēng)系統(tǒng)。

地面分水閘室的自然條件較好，在啟閉機(jī)房、配電室等生產(chǎn)車間采用自然通風(fēng)方式就可以滿足生產(chǎn)生活需要。地下分水閘室通常采用一條很長的交通洞與地面聯(lián)接，分水閘室內(nèi)長期空氣不流通，加之洞內(nèi)有地下水滲漏，輸水洞內(nèi)水蒸發(fā)，形成異常場潮濕的生產(chǎn)空間，超出了機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行環(huán)境，影響機(jī)電設(shè)備的使用安全和使用壽命。為保證生產(chǎn)設(shè)備安全和工作人員的工作環(huán)境，提高工作效率，需要設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)。

2 通風(fēng)方案

在工業(yè)與民用建筑中，常用的通風(fēng)方式有：自然通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)，自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)聯(lián)合系統(tǒng)。機(jī)械通風(fēng)又分為：自然送風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)；機(jī)械送風(fēng)，自然排風(fēng)；機(jī)械送風(fēng)，機(jī)械排風(fēng)等幾種形式。工程實(shí)際應(yīng)用中通常采用其中的一種或幾種。

石樓分水口為地下式分水口，設(shè)置在輸水西干線上。分水口通過一條交通洞與地面相連，交通洞洞口高程為1 145.00 m，分水口高程為944.33 m，交通洞長度為2 054 m。風(fēng)水口內(nèi)設(shè)置分水閘閘室、節(jié)制閘閘室、配電室等。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求和閘室自身所處的地理位置及和氣象條件，結(jié)合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016）中的防煙排煙要求，石樓分水口采用機(jī)械送風(fēng)機(jī)械排風(fēng)的置換通風(fēng)方式。

地下分水閘室通風(fēng)的主要目的是排出大量的余濕?！豆I(yè)建筑供暖通風(fēng)與空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019）中6.3.4條規(guī)定：計(jì)算消除室內(nèi)余濕的通風(fēng)量應(yīng)通過計(jì)算取得，當(dāng)相關(guān)資料不全時(shí)，可以用換氣次數(shù)來替代。根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際情況，分水口的按4次/h計(jì)算通風(fēng)量。根據(jù)風(fēng)量公式Q=K×V，式中K為換氣次數(shù)，V為分水口室內(nèi)的分水閘閘室、節(jié)制閘閘室，配電室等的體積總和。石樓分水口的總通風(fēng)量為11 342 m3/h。整個(gè)分水口及交通洞都在地下，地下地質(zhì)情況不明，為避免地層中的有害氣體逸散到分水口及交通洞內(nèi)，造成不必要的損失，設(shè)計(jì)分水口及交通洞內(nèi)為微正壓。設(shè)計(jì)總送風(fēng)量為1.29萬m3/h，排風(fēng)量為1.13萬m3/h。

3 設(shè)備選擇

3.1 送風(fēng)系統(tǒng)

分水口送風(fēng)量為1.29萬m3/h，送風(fēng)距離為2 054 m，需要選擇高壓型風(fēng)機(jī)。為滿足合適的風(fēng)量和風(fēng)壓要求，送風(fēng)風(fēng)速和風(fēng)管材料也都有一定的要求。根據(jù)實(shí)際情況以及風(fēng)管安裝時(shí)方便，風(fēng)管選用玻璃鋼風(fēng)管，規(guī)格為1 250×500 mm，管內(nèi)風(fēng)速為5.73 m/s，單位長度比摩阻為0.61 Pa/m，沿程阻力損失為P=R×L，式中，R為確定管材的風(fēng)管在一定的風(fēng)速下，單位長度比摩阻，L為送分管長度。送風(fēng)系統(tǒng)壓力損失為1 252.94 Pa。風(fēng)機(jī)選定為高壓型離心風(fēng)機(jī)，型號(hào)HTFC-Ⅲ-20，技術(shù)參數(shù)Q=12 900 m3/h，P=1 391Pa。送風(fēng)風(fēng)機(jī)布置在分水口交通洞洞口外的通風(fēng)房內(nèi)。風(fēng)機(jī)進(jìn)口處設(shè)置初效過濾裝置；在交通洞內(nèi)的主風(fēng)管上每隔100 m設(shè)置一個(gè)電動(dòng)式常閉送風(fēng)口；主風(fēng)管進(jìn)入分水口廠房之前設(shè)置常開式70℃防火閥。在分水閘閘室、節(jié)水閘閘室、配電室內(nèi)設(shè)置單層百葉風(fēng)口800×800。

3.2 排風(fēng)系統(tǒng)

排風(fēng)量為1.13萬m3/h，送風(fēng)距離為2 054 m，需要選擇高壓型風(fēng)機(jī)，為滿足合適的風(fēng)量和風(fēng)壓要求，風(fēng)速風(fēng)管要求與送風(fēng)系統(tǒng)一致。風(fēng)管選用玻璃鋼風(fēng)管，規(guī)格為1 250×500 mm，管內(nèi)風(fēng)速為5.04 m/s，單位長度比摩阻為0.46 Pa/m。排風(fēng)系統(tǒng)沿程阻力損失計(jì)算公式為：P=R×L。公式中，R為確定管材的風(fēng)管在一定的風(fēng)速下，單位長度比摩阻，L為送分管長度。排風(fēng)系統(tǒng)壓力損失為944.84 Pa。風(fēng)機(jī)選定為高靜壓雙速混流風(fēng)機(jī)，型號(hào)為SWF（A）-Ⅱ-5，技術(shù)參數(shù)為Q為11 342 m3/h，P為960 Pa。排風(fēng)機(jī)布置在分水口交通洞洞口外的通風(fēng)房內(nèi)。在分水閘閘室、節(jié)水閘閘室、配電室內(nèi)設(shè)計(jì)排風(fēng)口，通過玻璃鋼風(fēng)管排至室外。

3.3 風(fēng)管

風(fēng)管安裝位置為地下分水口及其交通洞內(nèi)，環(huán)境潮濕，而且送排風(fēng)距離較大，沿程阻力較大。風(fēng)管材料應(yīng)選擇摩擦系數(shù)小，耐銹蝕，方便安裝的管材。通過綜合比較，本工程選用成品玻璃鋼風(fēng)管。玻璃鋼風(fēng)管在廠房內(nèi)生產(chǎn)，現(xiàn)場直接安裝，這對(duì)提高現(xiàn)場安裝效率也有一定的幫助。

4 防煙排煙

分水口的配電室、液壓啟閉機(jī)都存在著一定的火災(zāi)隱患，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016）中的規(guī)定，分水口應(yīng)設(shè)置防煙排煙系統(tǒng)。

石樓分水口只有一條交通洞能與室外聯(lián)通（另設(shè)一條交通洞從投資上太不合理），所以交通洞既是緊急疏散通道，也是煙氣排出通道?；馂?zāi)煙氣易造成人員傷亡，影響人員疏散和安全救援工作，也能造成疏散人員心理上的恐慌。為防止人員疏散和煙氣排出過程中引起混亂，造成不必要的傷亡，設(shè)置有組織的排煙系統(tǒng)。

分水口排煙系統(tǒng)：在火災(zāi)時(shí)，送風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，分水口內(nèi)溫度超過70℃，主風(fēng)管上的70℃防火閥關(guān)閉。分水口內(nèi)停止送風(fēng)，主風(fēng)管上電動(dòng)式常閉送風(fēng)口打開，向交通洞內(nèi)送風(fēng)。與排風(fēng)系統(tǒng)使用同一臺(tái)風(fēng)機(jī)，火災(zāi)時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，排煙量為2.38萬m3/h，風(fēng)壓為1 598 Pa。排煙系統(tǒng)通過排煙管道強(qiáng)力排煙，造成分水口內(nèi)負(fù)壓，煙氣不能擴(kuò)散至交通洞內(nèi)，保證疏散通道安全。

送風(fēng)、排煙聯(lián)動(dòng)控制：當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，加壓泵站內(nèi)溫度超過70℃時(shí)，送風(fēng)管上常開式70℃防火閥熔斷，防火閥關(guān)閉，停止加壓泵站內(nèi)送風(fēng)；聯(lián)動(dòng)開啟送風(fēng)管上的電動(dòng)式常閉送風(fēng)口，送風(fēng)口打開，對(duì)交通洞洞內(nèi)送風(fēng)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)排風(fēng)排煙機(jī)高速運(yùn)行，加壓泵站內(nèi)的煙氣。

5 結(jié)語

地下分水口通風(fēng)及排煙防煙設(shè)計(jì)，為工藝設(shè)備提供了基本運(yùn)行環(huán)境，對(duì)提高設(shè)備使用壽命和系統(tǒng)供水安全提供了保障。