Как должна быть устроена вентиляция в убежищах?

Как должна быть устроена вентиляция в убежищах?

Убежища — это контролируемые жилые пространства, предназначенные для обеспечения выживания людей в чрезвычайных ситуациях, таких как война, химические или биологические атаки, радиационное загрязнение, природные катастрофы и террористические угрозы. Для устойчивого обеспечения безопасности в таких местах необходима не только структурная прочность, но и правильно спроектированные системы жизнеобеспечения. В первую очередь к таким системам относятся системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

В убежищах, которые обычно закрыты, защищены и строятся под землей, обеспечение чистого воздуха, удаление загрязнённого воздуха и фильтрация окружающей среды от химических и биологических угроз — это не только вопрос комфорта, но и условие выживания.

Основная цель вентиляции убежищ

Системы вентиляции в убежищах должны выполнять следующие жизненно важные функции:

• Постоянно обеспечивать чистый и пригодный для дыхания воздух

• Удалять из воздуха углекислый газ (CO₂), влагу и вредные газы

• Обеспечивать фильтрацию от химических, биологических и радиоактивных (CBRN) угроз

• Поддерживать баланс кислорода

• Предотвращать такие риски, как паника, головокружение и потеря сознания, за счёт предотвращения перегрева, повышенной влажности и накопления углекислого газа

Для достижения этих целей системы ОВК (отопление, вентиляция, кондиционирование) в убежищах должны быть специально спроектированы как с механической, так и с энергетической точки зрения.

Классификация систем вентиляции

Системы вентиляции, используемые в убежищах, обычно делятся на три основные группы:

а) Нормальная вентиляция (стандартный режим работы)

Система работает в отсутствие угрозы. Свежий воздух поступает снаружи, обеспечивается циркуляция внутреннего воздуха и его удаление через вытяжную линию. В этом режиме энергопотребление низкое, обеспечивается комфорт.

б) Фильтрованная аварийная вентиляция (в случае химической или биологической угрозы)

Воздух снаружи может содержать химические, биологические или радиоактивные частицы. В этом случае наружный воздух проходит через предварительные фильтры, HEPA-фильтры, активированный уголь и специальные CBRN-фильтры перед поступлением внутрь. Герметичность имеет большое значение.

в) Вентиляция с замкнутым контуром (при невозможности подачи воздуха)

Используется в сценариях, когда подача наружного воздуха невозможна. Контроль внутреннего воздуха осуществляется за счёт ограниченных запасов кислорода и абсорбентов CO₂. Такие системы обычно рассчитаны на ограниченное время — от 4 до 8 часов.

Фильтрация и управление качеством воздуха

Системы вентиляции убежищ должны содержать следующие уровни фильтрации:

• Предфильтры G4 – F7 – F9: задерживают пыль, пыльцу, крупные частицы

• HEPA-фильтры (H13 – H14): фильтрация частиц более чем на 99,95%

• Фильтр с активированным углём: задерживает летучие органические соединения, запахи и газы

• CBRN-фильтр (военного класса): специальные фильтры против боевых газов, нервно-паралитических веществ, биологических агентов и радиоактивных частиц

Периоды замены фильтров должны контролироваться с помощью датчиков, а запасные фильтры должны храниться на складе.

Создание избыточного давления и управление утечками воздуха

Убежища должны работать под положительным давлением, чтобы предотвратить проникновение угроз из внешнего воздуха внутрь. Давление внутри должно быть выше наружного на 50–150 Паскалей.

Значение положительного давления:

• Предотвращает проникновение газов и вредных частиц внутрь

• Создаёт давление на дверные уплотнители, препятствуя прохождению воздуха снаружи внутрь

• Обеспечивает защиту внутреннего воздуха даже при сбое системы

Это давление должно поддерживаться с помощью автоматических блоков управления, дифференциальных датчиков давления и тестов на утечку воздуха.

Энергоэффективность и непрерывность работы

Перебои с электроснабжением представляют большую опасность в убежищах. Поэтому:

• Системы ОВК должны поддерживаться источниками бесперебойного питания (UPS) и генераторами

• Вентиляторные моторы следует выбирать с энергосберегающими EC-моторами

• Энергия из отработанного воздуха может быть повторно использована с помощью систем рекуперации тепла

• Все системы должны работать с модуляцией, чтобы минимизировать энергопотребление

С точки зрения энергетической инженерии предпочтение отдается системам, обеспечивающим максимальную очистку воздуха при минимальном потреблении энергии.

Автоматизация и системы мониторинга

Хотя системы HVAC в убежищах могут управляться вручную, автоматизация повышает производительность и снижает человеческие ошибки. В этом контексте:

• Должны быть интегрированы датчики CO₂, O₂, VOC, температуры, влажности и давления

• Должны быть индикаторы загрязнения фильтров (дифференциальное давление)

• Должны быть определены сценарии тревог (засорение фильтра, отказ вентилятора, утечка воздуха)

• Автоматизация должна интегрироваться с системами пожаротушения, освещения и обнаружения газа

Национальные и международные стандарты

Системы вентиляции убежищ должны проектироваться в соответствии со следующими нормативами и стандартами:

• TS 9881 / TS EN 12101: системы вентиляции для аварийных ситуаций

• DIN 25470 / 25474: системы убежищ против ядерных и химических угроз

• Регламенты AFAD и Министерства окружающей среды и урбанистики Турции

• NATO STANAG 4441: системы фильтрации CBRN

• ISO 14644-1: классификация чистых помещений (для критически важных убежищ)

Соблюдение этих требований — не только юридическое обязательство, но и жизненно важная инженерная практика.

Вентиляция в убежищах — это система жизнеобеспечения

Системы вентиляции, спроектированные для убежищ, представляют собой жизненно важную инфраструктуру поддержки жизни, отличающуюся от классических решений кондиционирования воздуха. Успех таких систем зависит от правильного инженерного подхода, энергоэффективности, точных технологий управления и высокопрочного оборудования.

Эффективность убежища начинается с надежности вентиляционной системы.

Поэтому:

• Постоянная очистка воздуха,

• Фильтрация от CBRN-угроз,

• Защита с помощью положительного давления,

• Обеспечение устойчивости энергоресурсами,

имеют жизненно важное значение.

Правильно спроектированная система вентиляции убежища позволяет поддерживать жизнь даже в самых худших сценариях.

Илькер КУРАН
Alperen Mühendislik Ltd. Şti.