人防工程,也称人防工事,是指为保障战时职员与物资掩蔽、公民防空指挥、医疗救护而单独建筑的地下防护建筑,以及结合地面建筑建筑的战时可用于防空的地下室。 人防工程是防备仇敌空袭,有效地掩蔽职员和物资,保存战役潜力的主要举动步伐;是支持长期防御反侵略战役直至胜利的工程保障。
设计是工程的灵魂,事关全体工程的利用性能、规范施工、建筑效果、投资本钱、施工效率、运用质量,很大程度上决定着工程的成败。
与一样平常建筑设计比较,防空地下室设计有其分外性,也比较难于驾驭。本文从多专业的角度剖析人防设计的哀求,总结人防设计的方法和步骤,并结合一个实例项目,图文解读一下建筑人防是如何设计的。
人防设计难于驾驭的缘故原由,紧张缘故原由有以下几个:
(1)涉密性。人防工程分为国防工程和民防工程,一样平常建筑师只会打仗到民防工程。人防设计含有涉密内容,可查阅的参考类书本较少,因《公民防空地下室设计规范》(限内部发行)仅针对民防工程,且只谈到设计标准和做法,而非设计事理,使建筑师无法理解条文制订的缘故原由和人防利用的哀求。
(2)地方性。由于不同地区的计策主要性以及人防工程管理“分外性”的不同,以是海内很多地区哀求指定当地人防设计院对此部分内容进行单独设计,造成该地区民用设计院不会也不太关心人防设计。
(3)全专业性。人防设计须要设计单位的全专业合营。
(4)平战结合性。人防设计必须考虑平战结合。一套平面须要兼顾两项功能,平战功能的转换哀求增长了设计的困难,乃至有些地区人防主管部门哀求递交人防部分的平时利用和战时利用两套图纸。
(5)顺序性。人防设计一样平常这天常平常功能先于战时功能,在平时功能已经设计好的图纸上再进行战时功能设计,因而受到已经形成的条条框框的约束,给人防设计带来很多困难。
(6)实践性。由于国际上已禁止进行地上核试验,且我国多年来没有经历过战事,人防功能的设计与施工没有经由实际的验证,因而无法确定很多细节是否能够与实际符合,造身分歧地区对人防条文的理解和实行有偏差,也为设计增长了难度。
合理地进行人防设计,做到与平时利用功能的良好结合,首先必须理解人防工程的防护事理及战时利用功能事理,理解人防每个细部节点的功能与浸染。
人防主体使人与物资避免受到各种武器的侵害人防主体是人防的围护构造,也是人防的最主要部分,就像一个巨大、坚固、密闭的容器,以知足人们战时躲避武器的侵害,战后能快速规复培植与发展的哀求。
人防主体紧张包括人防底板、人防顶板、外墙(外围护墙)、临空墙等部位(图 1),由于各部位对武器的抵抗能力不同,造成对各部位的哀求不同。
图1 人防主体构造的组成部分
人防顶板是人防主体最薄弱的部位,最小厚度不得小于 250mm,以抵抗来自上部的强大冲击波,以是人防顶板不许可穿越任何无关的孔洞(包括水暖电各专业的管线),同时人防顶板必须利用防水混凝土浇筑,以防止化学武器的毒素与细菌的渗透。由于墙体和柱子对人防顶板的支撑力不同,也决定了人防等级的不同。多数情形下,由剪力墙支撑顶板的(剪力墙构造)地下室,适宜建造 5 级人防,而由柱子支撑顶板的(框架构造)地下室,适宜建造 6 级人防。
人防单元使人与物资受到空袭的侵害降到最小当须要培植的人防主体过大时,必须将主体分成两个或更多独立的单元,即防护单元。每个防护单元的内部循环系统(送排风系统、高下水系统、供电系统等)都是独立运行的(图 2)。
图2 防护单元划分示意图
当某个防护单元遭到毁坏时,其他单元仍旧能良好运转。同一防护单元内部为了防止弹药爆炸后,弹片等物体损伤人的生命,应分别设置抗爆单元(每单元面积不大于500m2)。人防主体的上部建筑层数为 10 层及 10 层以上,或其上部也为人防主体时,该人防主体可以不划分防护单元和抗爆单元,由于由于楼板的遮挡,可以不考虑遭炸弹毁坏。
人防出入口知足人与物资顺利地进入人防主体人防工程形成封闭的主体后,须要有出入口来知足人和物资安全地出入人防内部。每个防护单元至少具备两个出入口,一个是室外紧张出入口,能知足战前、战时和战后的利用,因而在战前和战后都不能先于人防主体受到危害;另一个是次要出入口,能知足战前利用即可,战时须要封闭或封堵,战后不作哀求。由于出入口是全体人防封闭主体上的“缝隙”,以是口部成为人防防护的薄弱环节(图 4)。
图4 人防主入口设置
人防室外紧张出入口的设置,首先应知足在战时不得被地面其他构筑物危害而对口部形成堵塞的哀求,以是口部应按防倒塌棚架设计。在不影响平时利用的条件下,应优先选用与主体分开的独立式出入口,当用地确实紧张的时候,可以采取附壁式出入口,但是出入口投影范围内的上方不得有构筑物(图 5)。
图5 人防室外出入口形式
人防透风保障掩蔽职员在战时正常呼吸在人防主体和人防口部位置确认后,透风成为最主要的设计内容。人防内部的空气通过超压排风(空气从压力高的一侧流向压力低的一侧)的形式进行流动,如表 1 所示,可以看出,位于防护单元主体以上的功能性房间均为进风系统的房间,位于防护单元主体以下的功能性房间均为排风系统的房间。同时根据空气流动的路径,可以看出风向序号相邻的房间该当相邻,以担保空气不会发生逆流。
表1 人防空气流向表
由此可见,当人防紧张出入口的位置确定后,排风竖井和机房位置紧邻人防出入口而确定(图 6),这是由于战时有人要从室外紧张出入口进入人防,而从室外进入人防的职员身上有可能携带细菌等有害物质,以是在完备进入人防之前,应在防护密闭门与密闭门之间的防毒通道“吹吹风、淋淋水”,进行洗消,防止将室外熏染的毒剂带入职员掩蔽区域。因人防内的清洁空气十分宝贵,以是应只管即便将人防内被掩蔽职员呼吸往后的 CO2浓度高但没被污染的空气,作为“洗濯”外来职员身上有害物质的“风源”。
图6 人防排风区域的确定
排风竖井和机房位置根据紧张出入口确认后,进风竖井、进风机房(图 7)和滤毒室的位置随之确定。进风部分功能房间应只管即便阔别排风功能部分,如果人防主体为矩形平面,进、排风井应只管即便放在对角线的两个远端位置,由于战时透风为超压排风的形式,即通过进风形成空气压力,使清洁空气流向压力小的区域,末了通过排风口排出人防,如果进、排风区域间隔过近,势必造成部分区域空气流利不畅,CO2浓度过高,影响掩蔽职员的呼吸(图 8)。
图7 电动脚踏两用风机
图8 人防进风区域的确定
人防室外紧张出入口作为战时利用的出入口,其口部透风形式也采取空气从压力大的一侧流向压力小的一侧。如表 2 所示,可以清晰地看出,风的流动方向与人进入人防方向恰好相反,可利用 O2含量低但没有被污染的清洁空气作为“风源”,吹掉欲进入人防内的职员身上携带的有毒气体和尘埃。
表2 人防口部职员与空气流向表
表 2 所示的在职员勾留区域之间设置密闭门,所有密闭门不能同时打开,当进入职员在每个区域内勾留一定韶光并接管“排风的洗礼”后,才可打开下一个密闭门,进入下一个区域并关闭身后的密闭门。第一防毒通道与第二防毒通道之间的密闭门只是方便平时功能的利用,在战时不许可打开(图 9)。
图9 人防室外紧张出入口风向与人流路径图
人防的水与电
知足掩蔽职员在战时的基本生活须要
从上述内容得出,人防室外紧张出入口确定后,与排风有关功能的房间要附近紧张出入口设置,同时卫生间也要靠近排风区域,以是人防的生活水箱间应贴近卫生间支配(图 10),以利于洗澡的用水和废水能够冲洗厕所。除人防医院外,其他人防工程的面积总和超过 5000m2时,应设置柴油电站。发电机组容量大于 120kW时,宜设置固定电站,发电机组容量不大于 120kW 时,宜设置移动电站。
图10 厕所与水设备间靠近排风区域支配
人防细部节点关系到全体人防能否良好运行6.1 密闭通道与防毒通道
密闭通道是完备密闭的通道空间,可在战前或战后利用,战时不可利用,一样平常通过两道密闭门或一道密闭门和一道防护密闭门封闭。防毒通道也完备密闭的通道空间,但是由于在战时利用,以是须要使通道内的空气压力大于室外空气压力,通过超压排风实现,避免细菌和毒气等进入,一样平常通过两道密闭门或一道密闭门和一道防护密闭门封闭(图 9,15)。各种规范中带“防”字的房间,一样平常指该房间通过采取空气压力大于外部空间压力的方法,主动防止外部空间的气体进入该房间。例如防毒通道、防烟楼梯间、防烟楼梯间前室、防火隔间、消防前室等。规范中带“闭”字的房间,一样平常指该房间通过封闭和密闭方法,被动阻碍外部空气进入该房间,如密闭通道、封闭楼梯间等。
6.2 扩散室与防爆波生路
为了削弱冲击波对直接接到风井上风管的压力,在风井与风管之间增加扩散室或扩散箱,利用空间扩散浸染减少冲击波的压力(图 11)。位于人防风井和扩散室之间的墙体上采取防爆波生路进行分割,平时利用时将防爆波生路打开,通过生路洞口进风或排风,战时利用时将防爆波生路关闭,通过生路上的悬板缝隙进、排风(图 12)。当风井受到冲击波的压力时,悬板在冲击波压力浸染下将自动关闭,避免内部空间受到危害。冲击波过后悬板会自动打开,保持空气通道畅通。必须引起把稳的是:防爆波生路只有逆时针开启和顺时针关闭一种开关办法(图 13)。
图11 人防风井与扩散室剖面图
图12 防爆波生路
图13 防爆波生路开闭方向(平面图)
6.3 集气室
由于防爆波生路的洞口尺寸面积有限,而有些风井平时和战时都须要利用,当防爆波生路的洞口截面积不能知足平时利用的风量哀求时,须要增加集气室以扩大平时利用风量的截面积(图 14)。
图14 集气室平面图
平时利用的风管接到砖砌墙体上,关闭集气室的普通门,打开防护密闭门和密闭门,以担保足够的风量进出集气室,并通过风管进出室内。战时关闭防护密闭门和密闭门,集气室不再利用。战时空气通过风井、防爆波生路、扩散室、风管依次进出人防主体,从而达到防护密闭的浸染。
6.4 滤毒室与除尘室
滤毒室紧靠进风机房,位于其上风向(图 15)。内部装有滤毒罐(即过滤接管器),用来过滤烟、毒气、蒸汽等有害气体。除尘室位于滤毒室前端(图 16),内部装有油网除尘器,是滤毒罐的前级保护装置。由于滤毒罐内的过滤材料非常密实,以是通过油网除尘器将空气中的大颗粒物质提前过滤掉,以免堵塞滤毒罐,减少滤毒罐的利用寿命。设置除尘室的条件是所需风量过大,滤尘器超过 4 块(4 块及 4块以下可管式安装),应采取立式安装,此时需设置除尘室。
图15 滤毒室位置图
图16 除尘器、滤毒室位置图
6.5 防化通信值班室
防化通信值班室是为了检测滤毒罐利用效率,并及时改换滤毒罐的防化职员和通信职员值班的事情房间,其位置应该靠近滤毒室支配(图 17)。
图17 防化通信值班室
6.6 集水坑
人防口部设置集水坑,用于网络洗消被污染墙面、地面的废水。按规范规定应在进风竖井、进风扩散室、除尘室、滤毒室(包括与滤毒室相连的密闭通道)和战时紧张出入口的洗消间(大略单纯洗消间)、防毒通道及其防护密闭门以外的通道设置。
实例剖析看防空地下室如何设计本实例项目为甲类核6级二等职员掩蔽工程。
设计要素包括职员掩蔽工程人防按防护单元进行划分,每个防护单元不超过2000方,每个单元应设主次入口各一个(不含竖井式、单元间连通口),主入口应直通室外,上部不得有建筑,次入口可以借用室内核心筒楼梯。内部构成有染毒区与清洁区、紧张口部(兼排风口部)、次要口部(兼进风口部)、战备柴发机房、赞助用房(干厕、防化值班室、平战转换材料堆放间)、战时饮用和生活水箱。
紧张口部含直通室外楼梯、防毒通道带大略单纯洗消。
排风部分含排风竖井、扩散室、排风机房。
次要口部含室内楼梯、密闭通道。
进风部分含扩散室、滤毒室、密闭通道。
赞助用房考虑如下:
干厕(战时砌筑,200砖墙),出于卫生考虑,应放置在排风口附近。宜设前室,男女比例按1:1,大便器男每40~50人设一个,女每30~40人设一个,均为干式便桶。
防化值班室应设置在清洁区的进风口附近。
平战转换材料堆放间堆放战时封堵框之类材料,本项目取消。
战时饮用和生活水箱,与水专业协商确定。
强弱电防爆波电缆井从室外引入,本项目取消。
涉及到扩散室、风机房等的位置关系,与暖通专业协商确定。
疏散打算方法如下:
出入口净宽=掩蔽人数X0.3米/100人
(每樘门通过人数不超过700人,通道和楼梯净宽应大于门洞净宽)
掩蔽人数A=掩蔽面积 / 1m2/人
掩蔽面积=防护单元建筑面积X0.65~0.7
砌筑哀求,主次口部、滤毒室、风井、扩散室均为钢筋混凝土墙,墙厚300,个中扩散室开门的墙500厚;风机房、干厕、防化值班室为战时砌筑,200厚砖墙,图中用WALL-人防表示。
人防专用楼梯,踏步宽X高=250X180,项目考虑260X175考虑。
临空墙(人防地下室与非人防部位空气直接打仗的部位)厚度甲类核6级为250。项目按300墙考虑。
细部尺寸哀求:
参数选择:甲类核6级二等职员掩蔽所
甲类防空地下室的剂量限值0.2
甲类核6级出入口防护密闭门设计压力值0.15MPa
甲类核6级透风口防爆波生路设计压力值0.15MPa
门窗编号原则:
战时砌筑的房间门除风机房外,均用M1021,风机房用FM1221甲
门扇选型。本项目密闭门、防护密闭门的宽度选用尺寸:单扇(1000、1500)、双扇(2000)。把稳:人防疏散以此净宽为准,而梯段宽度应大于此数据。防爆波生路选型,掩蔽人数600以下,战时透风量按2000m3/h取值,选BMH2000-15;掩蔽人数600-1200人,战时透风量按3600m3/h取值,选BMH3600-15;门扇尺寸均为500X800。
总结人防设计的方法和步骤
综上所述,建筑师在进行人防设计时,可采取如下设计步骤:
1)负责剖析当地人防办的规定和对所做项目的人防哀求;
2)打算和确定人防总体规模和范围;
3)将规模较大的人防主体划分合理的防护单元;
4)根据项目总平面图确定人防室外紧张出入口位置;
5) 确定排风功能的房间(附近室外紧张出入口);
6)确定进风功能的房间(阔别室外紧张出入口,附近次要出入口);
7)选择建筑内部的楼梯间,支配人防次要出入口;
8)确定厕所和生活水箱间(附近排风区域);
9)确定防化通信值班室(附近进风区域);
10)根据人防规范和人防图集以及各专业的哀求,进行人防细部节点的详细设计。