地下人防指挥工程是战时人防指挥机关工作与通信的重要场所,是我国国防的重要组成部分。工程内部安装有大量的防护、防化以及电子通信设备,对环境湿度有较高要求,但由于和平时期使用频率低以及维护管理的疏漏,工程内部潮湿问题比较严重。近年来,针对人防指挥工程热湿环境的控制国内外陆续开展了大量研究工作,主要集中在机械除湿系统性能更新和提升上,而基于调湿建材地被动式调湿的研究相对较少,特别是调湿建材与自然通风耦合的系统性研究。与主动除湿相比,被动式调湿无需消耗人工能源,具有节能、管理维护方便等优势。本文以地下人防指挥工程的湿环境被动调节为目标,采用工程实测、实验测试以及数值模拟相结合的方法,建立地下人防指挥工程被动式调湿动态预测模型和自然通风模型及其耦合计算模型,系统地分析我国不同气候分区自然通风的地下人防指挥工程被动式调湿效果以及应用界限。本文首先选取了北京某地下人防指挥工程作为实测对象,通过与平战结合的人防地下室热湿环境对比研究,分析了典型地下人防指挥工程内部热湿环境特性,提出了利用调湿建材的吸放湿特性的被动调湿技术。然后对不同种类调湿建材的吸放湿性能以及在地下人防指挥工程被动调湿效果进行了测试,从材料层面综合评价了不同种类调湿建材吸放湿性能的差异以及对地下人防指挥工程室内空气温度和湿度的影响。其次,基于Matsumoto多孔介质传热传质模型和地下建筑动态传热特性,建立了地下人防指挥工程被动式调湿动态预测模型,对调湿建材的吸放湿过程进行模拟,并结合Mualem吸放湿滞后实验模型对预测模型修正。通过与实测数据的对比研究,验证了模型计算的准确性。此外,基于建立的模型深入分析了不同种类调湿建材在地下人防指挥工程被动调湿效果以及通风换气次数、外界气象条件等因素对材料调湿效果的影响。再次,本研究利用多区网络通风模型建立了地下人防指挥工程自然通风计算模型,并根据哈尔滨某地下人防指挥工程的实测结果验证了模型计算的准确性。利用验证的模型对我国不同气候分区的地下人防指挥工程竖井自然通风进行数值模拟,研究了竖井自然通风波动特性的地域差异以及在自然通风状态下各个气候分区地下人防指挥工程室内热湿环境的差异。最后,将地下人防指挥工程被动式调湿动态预测模型与自然通风计算模型耦合,同时对调湿建材的吸放湿过程和竖井自然通风进行模拟,通过一系列的数值模拟研究分析了在自然通风状态下地下人防指挥工程被动式调湿效果以及在不同气候分区的应用界限。结果表明,对于我国各个气候分区(除夏热冬暖区)地下人防指挥工程,通过调湿建材的被动调湿作用和竖井的自然通风控制优化,室内相对湿度全年均可控制在75%以下;在夏热冬暖区人防指挥工程被动式调湿效果比较局限,即使在夏季竖井处于关闭状态下室内湿度全年仍有42.78%的时间超过安全范围,虽然无法完全满足工程的要求,但是室内出现潮湿和非常潮湿的比例大大降低,室内湿环境的改善程度显著。综上,本文的研究工作将调湿建材的吸放湿特性与自然通风有机结合,创新性地应用于地下人防指挥工程的湿环境被动调节,其结论有助于在工程平时维护管理中充分发挥被动调湿的优势,从而改善室内湿环境,同时降低维护管理的难度与费用,保障人防指挥工程的战备效益、经济效益和社会效益。