淺談人防工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及常見(jiàn)問(wèn)題

康淑麗

0 引言

社會(huì)不斷進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種新的科技成果涌現(xiàn)出來(lái)，人民防空正在不斷擴(kuò)大職能范圍。人防工程除了需要在戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)候?qū)橙说目找u予以防備之外，還可以減輕由于戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的危害，在和平時(shí)期也可以很好地發(fā)揮作用，即有效應(yīng)對(duì)惡劣自然環(huán)境造成的災(zāi)害，預(yù)防突發(fā)事故，使得經(jīng)濟(jì)有所保障，同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。作為防護(hù)建筑的人防工程，對(duì)于建筑要合理設(shè)計(jì)，主要的工作就是堅(jiān)持工程防護(hù)原則，對(duì)于工程要采取科學(xué)有效的防護(hù)措施。

1 建筑工程設(shè)計(jì)中做好人防工程設(shè)計(jì)工作的重要性

在當(dāng)前的建筑工程中，人防工程施工建設(shè)發(fā)展步伐非常大，人防工程的設(shè)計(jì)作為建筑工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于建筑物的實(shí)際情況要充分了解，基于人防工程的等級(jí)從科學(xué)的角度出發(fā)合理設(shè)計(jì)。要充分認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)建筑工程的時(shí)候，人防工程設(shè)計(jì)是重要的內(nèi)容，如果有戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生，人防工程就可以用來(lái)作為醫(yī)療救護(hù)場(chǎng)所，為作戰(zhàn)部隊(duì)提供醫(yī)療服務(wù)，也可以將專(zhuān)業(yè)人員隱蔽在這里；這里還可以作為隱蔽的儲(chǔ)藏場(chǎng)所，將戰(zhàn)爭(zhēng)使用的物資以及設(shè)備、軍用車(chē)輛等等隱蔽在這里。處于和平年代，人防工程的作用也是非常大的，可以作為停車(chē)場(chǎng)或者地下商場(chǎng)，也可以設(shè)計(jì)為地下商業(yè)街等等，使得人們?nèi)粘Ｉ罡颖憷Y金投入量減少，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到一定的促進(jìn)重要。

2 工程防護(hù)原則

2.1 有效抵御武器殺傷破壞的人防工程

2.1.1 甲類(lèi)人防工程

這種工程的防御工程是非常大的，能夠有效抵御核爆炸沖擊波和熱輻射，避免產(chǎn)生放射性沾染，還可以起到防御核電磁脈沖的作用，這種類(lèi)型的功能對(duì)殺傷性破壞因素具有很好的抵御效果；甲類(lèi)人防工程對(duì)化學(xué)武器具有很好的防御功能，避免生物武器以及常規(guī)武器造成殺傷破壞作用，防止地面建筑物因?yàn)楦鞣N災(zāi)害而倒塌，對(duì)于城市火災(zāi)也可以起到很好的預(yù)防作用。

2.1.2 乙類(lèi)人防工程

這種類(lèi)型的功能對(duì)于預(yù)定的化學(xué)武器可以起到很好的預(yù)防作用，避免生物武器以及常規(guī)武器造成巨大的破壞；可以防止地面建筑物受到破壞而倒塌，對(duì)于城市火災(zāi)也可以起到很好的預(yù)防作用。

2.2 人防工程的防護(hù)原則

在防護(hù)核武器的時(shí)候僅僅對(duì)一次作用予以考慮，并不會(huì)對(duì)多次重復(fù)作用予以考慮；如果是常規(guī)武器，其防護(hù)性也僅僅考慮一次作用，防空地下室一般不會(huì)過(guò)多地考慮抵御炸彈的效果，也不會(huì)考慮其是否具有破壞性的作用；人防工程是否具有防化等級(jí)，戰(zhàn)時(shí)功能起到很好的確定性作用，如專(zhuān)業(yè)隊(duì)隊(duì)員掩蔽部，一等人員掩蔽所防化等級(jí)為乙級(jí)，二等人員掩蔽所的防化等級(jí)為丙級(jí)，物資庫(kù)的防化等級(jí)則為丁級(jí)等。

3 工程防護(hù)措施

為了合理地解決人防工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題，需要對(duì)殺傷兵器及其對(duì)工程措施的作用特征有一定的了解。人防工程面臨的主要威脅有常規(guī)武器、核武器、生化武器等。

3.1 常規(guī)武器的防護(hù)

常規(guī)武器是將炸藥以及燃燒劑作為填裝物，當(dāng)炸藥經(jīng)過(guò)點(diǎn)燃之后，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以瞬間將敵方消滅。人防工程對(duì)常規(guī)武器可以起到有效的抵御作用，比如，航空炸彈是常規(guī)武器，也被簡(jiǎn)單地稱(chēng)為炸彈，或者航彈。根據(jù)炸彈所產(chǎn)生的不同破壞作用，可以對(duì)其進(jìn)行劃分，即破壞力不是很大的普通爆破彈、具有一定破壞作用的混凝土爆破彈，具有非常強(qiáng)破壞力的穿甲彈和半穿甲彈。人防工程只考慮防普通爆破彈。普通爆破彈是利用其彈內(nèi)炸藥的爆炸作用殺傷人員、破壞建筑物。

按常規(guī)武器直接命中并且要求不產(chǎn)生局部震塌破壞的工程，如果以結(jié)構(gòu)直接防護(hù)則需要有很大的結(jié)構(gòu)厚度。例如抗750lb 的普通爆破彈，就需要2.0～2.5m 厚的鋼筋混凝土，如常規(guī)武器口徑越大，需要的結(jié)構(gòu)厚度也就越大。因此，對(duì)于等級(jí)較高、要求防常規(guī)武器直接命中的工程，宜采用成層式的結(jié)構(gòu)，也即在工程結(jié)構(gòu)上設(shè)置遮彈層，或采用巖石中的坑道式結(jié)構(gòu)以及深埋結(jié)構(gòu)，使常規(guī)武器離開(kāi)工程結(jié)構(gòu)一定距離以外爆炸，而不是貼近或者侵徹到工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部爆炸。對(duì)于防護(hù)等級(jí)較低的一般防護(hù)工程，對(duì)于常規(guī)武器是否能夠命中的問(wèn)題不需要考慮，而是要對(duì)其非直接命中方面的問(wèn)題予以考慮。例如按平戰(zhàn)結(jié)合，量大面廣的防空地下室等普通人防工程。為了防止孔口設(shè)備被炸壞，使工程喪失抵抗爆炸沖擊波和防毒能力，防護(hù)密閉門(mén)，防爆波活門(mén)等應(yīng)盡量靠里設(shè)置。人防工程的出口和入口位置要做好分散布置工作，室外出口和入口至少為一個(gè)，而且要保證出口和入口的位置盡量分散布置以提高出入口戰(zhàn)時(shí)的可靠度。另外在人防工程內(nèi)部還需要合理劃分，按照規(guī)定可以劃分為兩個(gè)單元，其中一個(gè)時(shí)防護(hù)單元，另一個(gè)是抗爆單元，采用這種劃分方式可以使工程有較高的生存概率。對(duì)于常規(guī)武器爆炸空氣沖擊波以及土中壓縮波的整體作用，防護(hù)結(jié)構(gòu)和口部防護(hù)設(shè)備，包括口部通道，門(mén)框墻等口部構(gòu)件均必須有足夠的抗力。

3.2 核武器的防護(hù)

核武器的一個(gè)重要特點(diǎn)是，當(dāng)其中的原子彈產(chǎn)生核裂變反應(yīng)時(shí)候，或者氫彈產(chǎn)生核聚變反應(yīng)的時(shí)候，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)有巨大的能量釋放出來(lái)，對(duì)于人員具有大規(guī)模的殺傷力，甚至可以對(duì)城市的各項(xiàng)設(shè)施造成破壞。核武器作為先進(jìn)的現(xiàn)代化武器，其威力是非常大的，已經(jīng)超乎人們的想象，往往是用“梯恩梯（TNT）當(dāng)量”表示的。所謂“當(dāng)量”，就是用于表達(dá)重量的單位，普通的梯恩梯炸藥相當(dāng)于核爆炸能量。如果是原子彈梯恩梯當(dāng)量，少則可以達(dá)到幾萬(wàn)噸，多則可以達(dá)到幾十萬(wàn)噸，氫彈的梯恩梯當(dāng)量少則可以達(dá)到幾十萬(wàn)噸，多則可以達(dá)到幾百萬(wàn)噸，甚至能夠達(dá)到幾千萬(wàn)噸，可見(jiàn)其能量是非常大的。

核武器的殺傷破壞因素主要為空氣沖擊波和早期核輻射（包括熱輻射和城市火災(zāi)）。

3.2.1 空氣沖擊波（簡(jiǎn)稱(chēng)“沖擊波”)

人防工程以考慮核武器空中爆炸為主，一般不考慮直接的沖擊對(duì)人防工程的危害。核武器的應(yīng)用中之所以能夠產(chǎn)生極大的殺傷破壞，空氣沖擊波起到了重要的作用，在核爆炸能量當(dāng)中，沖擊波能量能夠占有一半。之所以會(huì)產(chǎn)生沖擊波，一個(gè)主要的原因是核爆炸的過(guò)程中會(huì)有氣團(tuán)形成，不僅溫度高，而且壓力也非常大，在快速膨脹的過(guò)程中，周?chē)目諝饷土覊嚎s，就會(huì)有縱波形成，具有非常強(qiáng)的間斷面。在沖擊波波陣面的后面為高壓高速氣流，沖擊波形成之后，所產(chǎn)生的能量非常大，其破壞力也是非常大的。

核爆空氣沖擊波對(duì)地下工程的破壞途徑主要有：

（1）沖擊波會(huì)進(jìn)入到人防工程的各種孔口當(dāng)中，這里的通道遭到破壞，臨空墻破損，即便是孔口所安裝的防護(hù)設(shè)備也會(huì)遭到破壞，對(duì)內(nèi)部的人員起到殺傷作用。

（2）隨著地面壓縮之后，會(huì)有土中壓縮波產(chǎn)生，由此對(duì)地下防護(hù)結(jié)構(gòu)造成破壞。

（3）出入口附近的地面建筑物以及通風(fēng)口附近的擋土墻遭到破壞，就會(huì)導(dǎo)致工程口的部位出現(xiàn)堵塞。

綜上，防核的人防工程結(jié)構(gòu)和口部構(gòu)件要按照空氣沖擊波和土中壓縮波的動(dòng)力作用進(jìn)行設(shè)計(jì)，出入口的防護(hù)密閉門(mén)和防護(hù)蓋板，通風(fēng)口的懸板活門(mén)和閥門(mén)，進(jìn)排水系統(tǒng)的消波防爆裝置和電力通訊管道的防爆密閉裝置等口部防護(hù)設(shè)備必須有足夠的抗力，并使通過(guò)各種消波設(shè)施的沖擊波余壓低于允許值。另外，專(zhuān)供平時(shí)使用的出入口、通風(fēng)口和其他孔洞應(yīng)在臨戰(zhàn)前封堵。出入口露出地面部分宜做成破壞后易于清除的輕型構(gòu)筑物，應(yīng)設(shè)置二個(gè)及以上的出入口并保持不同朝向和一定距離以減少同時(shí)遭到破壞的可能性。直通地面的工程出入口和通風(fēng)口應(yīng)避開(kāi)地面建筑物的倒塌范圍，或設(shè)置防倒塌棚架，防倒塌棚架要能承受核爆炸動(dòng)壓以及地面建筑物倒塌荷載的作用。防倒塌棚架中的圍護(hù)墻應(yīng)采用在沖擊波作用下易破碎的輕型材料構(gòu)筑，否則反而會(huì)堵塞出入口。

3.2.2 早期核輻射

早期的核輻射也被形象地稱(chēng)為貫穿輻射，主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一為熱輻射；其二為城市火災(zāi)等等。

所謂的“早期核輻射”，就是核爆炸產(chǎn)生的瞬間，經(jīng)過(guò)核反應(yīng)，就會(huì)有γ 射線輻射出來(lái)，伴隨有中子流。在早期階段，核輻射被稱(chēng)為“早期”，主要是由于核爆炸之后會(huì)有灰塵再次落回到地面上、水面上，都具有很強(qiáng)的放射性，其所具有的殺傷破壞性質(zhì)等同于早期核輻射，都屬于核輻射。當(dāng)早期核輻射形成，即為核爆炸處于初期階段，此時(shí)會(huì)有放射性灰塵產(chǎn)生，污染到地面和水面，當(dāng)核爆炸產(chǎn)生幾十分鐘之后，在爆炸的瞬間會(huì)有核輻射形成，此為早期核輻射。

如果人防工程有早期核輻射進(jìn)入其中，重要的途徑如下：

（1）透過(guò)覆土和工程結(jié)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)。

（2）從出入口通道并穿透防護(hù)門(mén)、密閉門(mén)或穿過(guò)臨空墻進(jìn)入室內(nèi)。

早期核輻射在穿透一定厚度的材料后會(huì)被削弱，材料的厚度和密度越大，削弱程度越顯著。因此對(duì)于有一定埋深的地下工程，一般不必考慮早期核輻射透過(guò)土壤覆蓋層和工程披覆結(jié)構(gòu)進(jìn)入工程內(nèi)部的危害。

為了減少?gòu)某鋈肟谕ǖ肋M(jìn)來(lái)的核輻射，防護(hù)密閉門(mén)、密閉門(mén)加起來(lái)要有一定的總厚度，通道也要有一定的長(zhǎng)度。增加通道拐彎數(shù)量對(duì)削弱來(lái)自口部的輻射最為有效，每經(jīng)過(guò)一個(gè)直角拐彎，輻射劑量就削弱到原來(lái)的7%。另外，與臨空墻緊鄰的個(gè)別房間如能透入較大劑量的輻射，必須增大臨空墻厚度或者改變建筑布局。

3.3 生化武器及放射性沾染的防護(hù)

所謂的“化學(xué)武器”，就是將化學(xué)毒劑充分利用起來(lái)，以對(duì)人員造成殺傷，導(dǎo)致植物遭到毀滅。將生物作為達(dá)到目的的兵器，就是生物武器，其主要依賴(lài)于各種類(lèi)型的微生物，都具有致病性，主要包括各種細(xì)菌、病毒、衣原體以及立克次體等等，還包括一些毒素，主要是透過(guò)細(xì)菌產(chǎn)生的，如此制造的武器可以對(duì)人員造成殺傷力，也可以殺死牲畜，對(duì)于微生物施放所采用的方法類(lèi)似于化學(xué)武器。當(dāng)產(chǎn)生放射性污染的時(shí)候，就是放射性的核爆炸產(chǎn)物和放射性灰塵會(huì)不同程度地污染地面和以及水源等等。多功能核爆炸之后，放射性微粒通常會(huì)在0.5h～1.0h之后，從空中落回到地面上或者水面上。

縱觀殺傷性武器，主要包括三種，即化學(xué)武器、生物武器以及放射性污染，各自的性質(zhì)不同，但是存在共性，也就是說(shuō)，都可以從孔口的位置進(jìn)入到人防工程的內(nèi)部。所以，在工程的處理方面都可以采用類(lèi)似的防護(hù)措施。要使得人防工程內(nèi)部有密閉區(qū)域形成，或者是在室外染毒情況下可以讓室內(nèi)人員有良好的生存條件，即為其提供必要的新風(fēng)等等。

人防工程需要滿足必要的防護(hù)密閉措施。

人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)于密閉要求要能夠充分滿足，通常而言，工程主體主要采用的是鋼筋混凝土，使用的是整體澆筑方式形成；當(dāng)作戰(zhàn)的時(shí)候，處于隔絕防護(hù)時(shí)間，可以讓室內(nèi)的人員能夠繼續(xù)生存下去，人防工程的內(nèi)部的空間充足，可以讓人員在這里生存下去；在新風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)中濾毒通風(fēng)設(shè)施還會(huì)有密閉閥門(mén)；當(dāng)作戰(zhàn)的過(guò)程中，在主要的出入口有密閉門(mén)設(shè)置，還有通風(fēng)換氣設(shè)施，有比較簡(jiǎn)單的防毒通道，還會(huì)有洗消間或者洗消設(shè)施，都非常簡(jiǎn)單；當(dāng)作戰(zhàn)的時(shí)候，次要出入口需要有密閉門(mén)設(shè)置，還有密閉通道。

4 人防工程設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

綜上所述，人防工程的出入口位置是工程聯(lián)系的重要途徑，當(dāng)然也非常顯眼，容易暴露，更容易遭受對(duì)方的攻擊，這里是工程防護(hù)中非常容易遭到攻擊的部位，所以，在人防工程中，對(duì)于口部防護(hù)設(shè)計(jì)要予以重視，不僅是重點(diǎn)，而且難度非常大。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往存在不足。

4.1 主要出入口防倒塌設(shè)計(jì)

人防工程在戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)候要能夠很好地發(fā)揮作用，出入口是非常重要的部位，所以，需要將其在倒塌范圍之外布置好，防止有倒塌物出現(xiàn)而將這里堵塞。當(dāng)投彈點(diǎn)以及倒塌物飛散的時(shí)候并不存在規(guī)律性，即使在倒塌范圍之外，仍需注意防堵塞問(wèn)題。目前，有的主要出入口雖然設(shè)在地面建筑的倒塌范圍之外，但為了保證和平時(shí)期能夠使用，建筑面積需要進(jìn)一步增加，讓口部建筑成為地面建筑物，規(guī)模要相對(duì)小一些，也可以形成一定的規(guī)模，這樣的出入口，實(shí)際上變成了“室內(nèi)出入口”，這種做法是不符合戰(zhàn)時(shí)使用要求的。所以在倒塌范圍之外的口部建筑通常所采用的是輕型建筑，這是因?yàn)檩p型建筑被核襲擊之后，就會(huì)有沖擊波產(chǎn)生，不會(huì)將塌落物“吹走”，也不會(huì)因此造成堵塞問(wèn)題。當(dāng)處于相對(duì)密集的建筑群當(dāng)中，室外出入口沒(méi)有條件在地面建筑倒塌范圍外布置的時(shí)候，口部建筑的設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照防倒塌棚架進(jìn)行，頂蓋和柱子的抵抗力充足，支撐倒塌荷載和預(yù)定沖擊波荷載，不會(huì)因此出現(xiàn)倒塌問(wèn)題。

4.2 地下室出入口至坡道處設(shè)置的防護(hù)密閉門(mén)未做彎曲或者折轉(zhuǎn)通道

由于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)理念不夠清晰或者地面位置緊張等原因，目前有不少平戰(zhàn)結(jié)合的人防工程的汽車(chē)庫(kù)出入口至坡道處設(shè)置的防護(hù)密閉門(mén)沒(méi)有做彎曲或者折轉(zhuǎn)通道，戰(zhàn)時(shí)一旦工程口部受到常規(guī)武器的襲擊，其爆炸碎片就會(huì)破壞防護(hù)密閉門(mén)，使工程口部失去防護(hù)能力，因此，在設(shè)計(jì)該類(lèi)工程出入口坡道時(shí)，應(yīng)把通道中心線適當(dāng)彎曲或者折轉(zhuǎn)，使人員站在通道口的外側(cè)，看不到防護(hù)密閉門(mén)。

4.3 封堵未考慮封堵人員出路

《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)電梯通至地下室時(shí)，電梯必須設(shè)置在防空地下室的防護(hù)密閉區(qū)域范圍以外。電梯在平時(shí)也可以提供服務(wù)，在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，由于電能供應(yīng)無(wú)法保證，而且地面的建筑物遭到空襲之后容易被破壞，所以，防空地下室在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期對(duì)于電梯的使用不會(huì)考慮，考慮到平時(shí)需要使用，當(dāng)?shù)孛娼ㄖ娞葜苯油ㄏ虻叵率业臅r(shí)候，就需要將電梯間設(shè)置在防護(hù)密閉區(qū)以外。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一些封堵沒(méi)有考慮到人員的出路，單獨(dú)的電梯下地下室，采用臨戰(zhàn)封堵做法，封堵后，封堵人員沒(méi)有樓梯出入口出至地面。當(dāng)只有單獨(dú)電梯的情況下，應(yīng)采用兩道人防門(mén)進(jìn)行封堵。

5 結(jié)語(yǔ)

人防工程是保衛(wèi)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要設(shè)施，是現(xiàn)代建設(shè)的重要內(nèi)容。充分了解人防工程的防護(hù)原理、防護(hù)措施、積累設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有助于做好人防工程設(shè)計(jì)工作，提高人防工程質(zhì)量，進(jìn)而充分發(fā)揮人防工程防控及安保的作用，增加經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。