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1、妇 刃 , 一 甲旦卜 , 时 竺旦 吧、 , 口 趁难确宜内人的呼吸生理学谷础 在单纯居留人员的地下避难确室 中 , 如果人员众多而空间有限 , 人体的 呼吸 , 特别是有生产任务的人员的呼 吸对空气成分影响很大 。 例如 , 在地下 工程中 , 劳动时人体呼出的废气中氧 含只占 , 氮仍占左右 , 而 二氧化碳却增加到以上 , 并充满 着水蒸气 。 人体呼吸 、 耗氧及其中 二氧化碳的多少随着个人的体质 、 作业状况 、 个人生理状态以及吸入空 裹各种活动时的妞耗, 气的性质而变化 。 关于呼吸最 , 平均成年男子休息 时为升分 , 缓行时为巧升分 , 普 通劳动时为升分 , 剧烈劳动时为
2、 一 升分 。 当人员在静止状态下 坐 着待避时 , 平均每人每小时只需 一 升氧气 , 而呼出的二氧化碳为 一 升 , 还有克水 。 以体重公 斤的成年男子为例 , 在各种活动时的 呼气和耗氧量详见表 。 氧化过程中所生成的热与能量是 人体做 功 的基础 。 氧气是 构 成细胞生 成并促 使 其新陈 代 谢的能源 。 氧气参与 下的氧化 过 程是维 持人的生 命手段之一 。 人的肺部吸入空气 , 摄取 其中的氧气供给热能 , 然后排出新陈 代谢的分泌物二氧化碳和水 。 人体肺部总容约为 升 。 当人体 静坐时 , 每次呼吸所吸人肺内的空气 为 一 升 , 仅占肺泡的 一 每分钟需氧气升 ,
3、呼出二氧化 碳为 一 升 。 当空气中氧含量占左右时 , 肺 泡中的气体正常含氧量为 一 。 此时 , 动脉中的血液可以完全为氧所 饱和若空气中氧含由于某种有害 气体混入而低于肺饱内气体的含氧 时 , 由于氧的分压力降低致使为氧所 饱和的血液量减少 , 引起组织缺氧 。 当 空气中氧含量低于 一 这一生理 界限时 , 则出现呼吸频率增加 、 思维活 动降低 、 肌肉运动失调当空气中氧含 量降为 一 时 , 人则呈现醉态 , 会逐渐失去理智 。 当空气中氧含量降 低到 一 以下时 , 人便失去知觉 当氧含量为时 , 人则产生抽搐 、 停 止呼吸 , 几分钟便可死亡 。 这些呼吸生 理参数都说明了
4、低浓度氧的严重危害 , 也说明了居留于地下避难嗣室中必须 有正常的通风或设置补氧装置 。 为了维持人的生命 , 铜室中氧含 是的最低标准不应低于 一 而 氧含量的危险限度为当空气中二 氧化碳达到时 , 人员就会丧失活动 能力 。 二氧化碳的含量以以下为好 , 最高不应超过 。 试验观察指出 , 空气温度和湿度 的变化对人体的影响比氧气减少和二 氧化碳增高的影响发生得早 。 但是 , 人 体缺氧和二氧化碳过多所引起的恶果 却比温度高 、 湿度大造成的影响厉害 得多 。 所以 , 地下避难嗣室通风计算的 主要依据之一 , 是保证二氧化碳不超 过一定的量 , 氧气不低于一定的量 。 在密闭的与外部大
5、气隔绝的避难 嗣室内 , 或在人员非常拥挤而又通风 不良的坑道内 , 人员在呼吸的同时 , 由 于蛋白质的分解而不断散发出硫化氢 、 氨和各种酸类等臭气味 。 这些臭气味 不仅有碍呼吸 , 而且还会影响到神经 中枢 , 引起头昏 、 恶心呕吐 。 这些物质 的散发量与二氧化碳的含量成正比 , 又因为二氧化碳比这些物质的含量易 于测定 , 所以一般都用二氧化碳在空 气中的含量作为避难铜室内空气污染 的标志 。 赶逃至 已被废弃的上山斜井 , 且通往 地面的出口已被封闭 四 、 当地面空气严重污染 , 如战时 敌人化学武器 , 地下人防工程所有风 口 、 出人口都要封闭时 , 人员居留于无 通风设
6、备的隔绝空间内 。 以上四种情况 , 待避或等待救援 的遇险人员仅能依靠坑酮原有空气贮 量维持生命 。 随着存留空间空气不断 恶化 , 这种无外界空气来源的坑内 , 人 员居留的期限 , 完全依据每个人分得 的空气量来决定 。 人员越多 , 工事容积 越小 , 安全居留期限就越短 , 人员越 少 , 工事容积越大 , 允许居留的期限就 越长 。 因此 , 在体积一定的工程内 , 必 须限定人数和居留时间 。 否则 , 人员过 分拥挤或居留时间过长 , 工程内的空 气就会逐渐恶化 , 以致使人有窒息的 危险 。 国外资料提供了下面两个试验 一 、 在一个无通风设备的金属掩 体内 , 出入口完全被
7、封闭 , 每人平均 立方米空气 。 当小时后 , 二氧化碳 含量为 , 氧气含量为 , 空 气温度由 上升到 , 湿度由 上升到 , 人员已呈现严重病 态 , 试验只能停止 。 这时每人每小时约 分得立方米的空气 。 二 、 在一个密封试验室内 , 开始每 人每小时平均分得立方米的正常 空气 。 停留小时后 , 部分人员感到呼 吸困难 , 这时每人每小时分得立方 米的正常空气停留 小时后 , 人员普 遍感到呼吸困难 、 头痛 , 此时每人每小 时只分得立方米的空气 , 当停留 小时的时候 , 大多数人员出现耳鸣 、 心 跳 、 恶心呕吐 、 全身疲倦 , 难以支持 , 试验只能终止 。 国内试
8、验资料 某市的地下工程 , 有效容积 立方米 , 参加试验的人数为人 , 每 人平均约分得立方米的空间 。 经过 小时后 , 的人脉搏有增减变化 , 的人呼吸频率无变化 , 无人感到气 闷 、 气喘 、 头昏等现象 。 此时 , 每人每 小时分得立方米的空气 。 隔绝防护时间的计算隔绝防护 时间的计算方法有两种一是按每人 供给空气标准计算二是按二氧化碳 允许浓度计算 。 按每人每小时供给空气标准 计算 , 隔绝防护时间如下所示 一 小时 式中 协一镇涧或习到狡馆积立方米、 一一人员身体所占体积总和 立方米 每人每小时的供风标准 立 方米人 时 人员总数人 。 按工程中二氧化碳的最大允许 浓度升
9、立方米计算 , 则 。 ,。、 一 叹 、时 式中 一 人员呼出的二氧化碳升 人 时 。 人在无通风供妞设备的 临时粗难处的居留时间 这类问题发生于如下四种情景 一 、 在掘进铁路隧道 、 矿山采掘坑 道等独头工作面或坑道中间发生塌方 、 冒顶 , 人 员被隔绝于有限空间内 二 、 当井下发生火灾 、 瓦斯煤尘爆 炸 , 逃生人员所用自救器已经用完 , 待 避于某些能隔绝污染空气的一定空间 如两道门之间或可临时封闭的机电设 备铜室内 , 三 、 井下突然发生水灾 , 被涌水追 人员供气标准值大小与 二氧化碳允许浓度及生成有关 , 而 二氧化碳生成又取决于人员的体力 活动强度 , 用一简单公式表
10、示如下 一 立方米人 时 式中 工程中二氧化碳的最大允 许浓度 。 当二氧化碳为 即升立方米 , 当二氧化碳为 即巧升立方米 当二氧化碳为 刀 时 第期 旧吮摇阅口巴目甘下 即加升立方米 。 工程密闭前洞内原有空气 中的二氧化碳浓度升立方米 。 , 一一人 员呼 出的二气化碳量 升人 时 。 在静坐和轻微活动时 , 为升人 时 。 如果工程在密闭前有空气流动 , 则 。可用下式计算 ,争 与人员密集程度 、 停留时间 、 活动状 态 、 每人占用的工程体积等有关 。 图 和图的数据是美国根据居留人员在静 坐的情况下测得的 。 这些数据表明 , 在 人数相同和空间很大时 , 则经过很长 时 间才
11、会达到缺氧窒息的危险程度 。 但在人员聚集 , 每人所占工程体积甚 小的情况下 , 在比较短的时间内就会 达到极限状态 。 尸升立方米 式中 工程隔绝前的通风风立 方米时 , 大气中二氧化碳原有浓 度 , 一般为升立方米 工事中总人数人 人员呼出二氧化碳里升 人 时 。 综合上述两公式 , 当人体的体积 忽略不计时 , 则隔绝防护时间可改写 为下式 一 。, 。 、 卜 一 , 、时 隔绝空间与安全居留时间在有 人居住而且无通风设备的地下工程中 , 氧气的降低与二氧化碳量的升高是 图和图的用法举例 一 、 洞大 、 人稀 , 当每人占用工程 体积达立方米 , 经过小时后 , 工 程内氧含量约降到图二氧 化碳浓度则达到图 , 小时后 二氧化碳浓度约达 。 二 、 某地下车间每个工人占用 立方米的体积 , 在隔绝防护居留条件 下 , 经过小时 , 氧含量就会下降到 左右 , 二氧化碳含量经过小时 则约达到 。 三 、 某地下教室连同附近坑道 , 每 个学生占用立方米空间 , 经过小 时的隔绝防护 , 室内氧含量已降到允 许限度 , 而此时二氧化碳的浓度已 接近 。
