分析人防地下室建筑設(shè)計的優(yōu)化策略

劉向兵

（太原市第一建筑工程集團(tuán)有限公司， 山西 太原 030001）

人防地下室作為國家防御系統(tǒng)中的一個重要組成部分， 它在應(yīng)對空襲和突發(fā)事件中扮演著舉足輕重的角色， 是保持戰(zhàn)爭潛力， 減少人員和物質(zhì)的流失。 隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快， 與民房結(jié)合的地下人防工程已逐漸發(fā)展為一種重要的施工方法， 它既要做到平戰(zhàn)結(jié)合， 又要充分利用地下的地下空間，同時還要符合現(xiàn)行技術(shù)法規(guī)、 規(guī)范和規(guī)定， 同時還要貫徹安全、 適用、 經(jīng)濟(jì)以及合理等原則， 不斷提高設(shè)計水平。 重點對建設(shè)項目中的人防基礎(chǔ)進(jìn)行了具體的分析。

1 概述

1.1 人防地下室概述

人防地下室是一種具有預(yù)先確定的戰(zhàn)時防空能力的地下室。 人防地下室既要考慮日常的使用， 又要根據(jù)戰(zhàn)爭時期的要求來進(jìn)行設(shè)計。 人防地下室可以在戰(zhàn)爭期間受到比較大的負(fù)荷， 比如屋頂、 外墻、底板等， 立柱和橫梁的大小要大于一般的地下室。為了保證日常生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 他們還必須在戰(zhàn)斗中做出一些改變， 例如堵墻、 洞口、 臨時加固柱子等。 因此， 在人防工程中， 綜合考慮平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換， 實現(xiàn)對地下空間平時與戰(zhàn)時的有效結(jié)合， 合理利用。

1.2 人防建筑發(fā)展概述

從20 世紀(jì)70 年代起， 國家為了保障人民的生命和財產(chǎn)的安全， 就開始了對人民的全面部署。2016 年， 全國人大召開的第七次人防工作會議， 明確提出人防工程建設(shè)要走“與城市” 并舉的路子，既是城市發(fā)展的要求， 又是對地下空間的合理利用?，F(xiàn)代都市飛速發(fā)展， 基于這個背景， 地下人防工程逐漸成為時代的潮流， 并將其從紙上的立法條文貫徹到具體的施工中， 已成為各個重點項目的“必建”[1]。 2020 年11 月到2021 年11 月， 在所有的招標(biāo)項目中， 與 “人防” 有關(guān)的項目中， 共出現(xiàn)了1248， 824 個項目， 與2020 年11 月份相比， 累計增長了36.0%。 在所有含有“人防” 一詞的投標(biāo)中，出現(xiàn)頻率最高的幾個關(guān)鍵詞是人防、 建筑、 施工。人防工程發(fā)展到今天， 具有其特殊性和特殊性， 因為它的主要目標(biāo)是抵御空中打擊和重大災(zāi)難， 因此，在這一點上， 必須考慮到不同的空中打擊手段， 按照國家有關(guān)的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合保護(hù)， 再將其設(shè)計所需歸整為： 科學(xué)規(guī)劃、 發(fā)揮特性、 鞏固特性、 保障安全、 延長壽命。 在平時， 該地下室可以正常工作， 在戰(zhàn)時， 通過簡單便捷的操作， 可以轉(zhuǎn)化為具有防災(zāi)、 防毒等多種功能的防御工程， 是目前最科學(xué)、 最高效的發(fā)展方式。 人防地下室設(shè)計困難， 應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定和保護(hù)措施進(jìn)行相關(guān)工作[2]。

2 建筑工程人防地下室布局、 設(shè)計要點和建筑設(shè)計原則

結(jié)合當(dāng)前人防地下室的建筑情況及其應(yīng)用方向，可以得知我國地下室人防建筑工程的具有建筑體量大、 可用空間大等優(yōu)勢。 基于此， 當(dāng)企業(yè)進(jìn)行地下室人防工程規(guī)劃的時候， 要注意以下幾個方面： 1）充分發(fā)揮其資源， 降低一系列復(fù)雜問題， 提高工程安全性和舒適性； 2） 在總體規(guī)劃和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行合理的優(yōu)化， 及時可靠地應(yīng)對特殊的自然災(zāi)害、 戰(zhàn)爭等特殊情況， 從而使其在經(jīng)濟(jì)、 社會和戰(zhàn)備方面得到充分的發(fā)揮。 下面重點對建設(shè)項目中的人防基礎(chǔ)的布置和設(shè)計重點進(jìn)行了探討。

2.1 人防地下室布局

通過了解相關(guān)規(guī)范并結(jié)合自身的實際工作經(jīng)驗，提出人防地下室在建設(shè)布局中應(yīng)該注意的幾個方面。適宜的服務(wù)半徑為200m， 在人員居住和工作適中的位置。 防護(hù)功能配套， 專業(yè)人員掩體項目緊鄰設(shè)備部， 柴油機(jī)發(fā)電站接近負(fù)載中心等。 符合日常和戰(zhàn)時的保護(hù)需求。 主出入口應(yīng)設(shè)于戶外， 不可設(shè)于建筑物坍塌區(qū)域， 出口和入口分布要均勻， 主要和次要出入口間隔15m以上[3]。

2.2 人防地下室設(shè)計要點

對于建設(shè)項目來說， 在進(jìn)行地下人防室的設(shè)計之前， 必須依據(jù)區(qū)域規(guī)范和當(dāng)?shù)厝朔乐鞴懿块T的要求， 確定其防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、 類別、 等級等， 并按建筑規(guī)模來確定其建設(shè)面積的指標(biāo)。 在人防地下室的設(shè)計中， 應(yīng)對各防護(hù)單元進(jìn)行合理的劃分， 并對其進(jìn)行科學(xué)的防火分區(qū)， 使其達(dá)到最大限度的防火分區(qū)。比如， 4000m2的一個防火分區(qū)， 可以分為一個人防物資庫或一個人防汽車庫， 或者兩個人員掩蔽部防護(hù)單元[4]。

2.2.1 人員掩蔽工程

由于戰(zhàn)爭規(guī)模的不同， 地下人防室的用途也各不相同， 對于防護(hù)裝置的需求也各不相同， 所以在進(jìn)行設(shè)計的時候， 針對一等、 二等人員、 專業(yè)人員等人員進(jìn)行了遮蔽， 其主要設(shè)計要點如下： 1） 主要人員通道（通風(fēng)） 設(shè)計： 車庫坡道和室外樓梯主要用于疏散。 人防地下室位于二樓及以下。 設(shè)計的樓梯可直接通向室外或一樓的斜坡。 第一層的地面坡度是主入口。 主要進(jìn)出口由空氣豎井、 擴(kuò)散室、 抗病毒通道和潔凈空間組成； 2） 人員的次要出口： 可利用主樓的樓梯進(jìn)行疏散， 并根據(jù)人數(shù)可設(shè)若干次出口； 3） 防暴區(qū)的分區(qū)： 單位面積500m2， 對于多層防空地下室， 每一層都有獨(dú)立的防御單位， 那么下面的建筑就沒有防御單位和防爆單位了； 4） 為戰(zhàn)時生活水箱、 干廁、 防化值勤等相關(guān)配套設(shè)備的規(guī)劃， 如配電室的規(guī)劃， 應(yīng)根據(jù)實際電阻、 防化水平、防護(hù)劑量限制等進(jìn)行設(shè)計， 以達(dá)到防護(hù)效果與成本的平衡[5]。

2.2.2 配套工程

配套工程為戰(zhàn)時輔助性人防工程（即指揮工程、醫(yī)療救援工程、 專業(yè)防空隊工程和人員掩蔽工程以外的人防工程）。 對于人防物資倉庫、 專業(yè)班組、 人防車庫等人防工程， 結(jié)構(gòu)和內(nèi)部功能設(shè)計相對簡單。根據(jù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計時， 應(yīng)考慮以下幾點。 人防物資庫的設(shè)計： 應(yīng)合理地確定車輛通道、 堆放區(qū)、 材料的類型和寬度等各參數(shù)， 配套設(shè)備用房的布局要合理， 如： 進(jìn)、 排風(fēng)機(jī)房、 配電室、 人防水箱等。 專業(yè)隊伍工程、 人防車輛庫房、 發(fā)電站等均屬可污染部分， 設(shè)計上的要求較簡略， 且應(yīng)注重抗力等級、空間凈高等的設(shè)計需求。 升降機(jī)進(jìn)入地下室時， 應(yīng)置于封閉的保護(hù)區(qū)域之外。 人防工程內(nèi)外連接時，應(yīng)編制好人員疏散通道、 人防工程洞口風(fēng)井等防坍塌方案。 平時和戰(zhàn)時改造應(yīng)參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范， 采用標(biāo)準(zhǔn)化、 定型化的保護(hù)裝置和部件， 嚴(yán)格掌握改造量， 不得超過設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。

2.3 人防地下室建筑設(shè)計原則

2.3.1 了解人防地下室建筑的概況

對地下室人防建筑的設(shè)計要有全面的認(rèn)識： 首先要了解地下建筑的基本信息， 包括建筑高度、 樓層、 房間形式等， 其次， 對人防工程地下室的地上建筑物進(jìn)行分級， 以決定是否要設(shè)置人防物資、 自動發(fā)電設(shè)施、 庫存量的大小， 最后， 通過與有關(guān)設(shè)計人員的交流， 確定了結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、 受力等因素。

2.3.2 防護(hù)單元、 抗暴單元合理劃分

在人防工程中， 對炸藥的保護(hù)， 將其分為防護(hù)區(qū)和防爆區(qū)， 這樣， 當(dāng)爆炸發(fā)生時， 防護(hù)單元和抗爆單元會降低爆炸對人防的損害， 因此， 對防護(hù)單元和抗爆單元進(jìn)行科學(xué)的劃分就顯得尤為重要。 有關(guān)法規(guī)中關(guān)于指揮工程和隧道工程的防護(hù)單元和抗爆單元可以不進(jìn)行區(qū)分， 上部建筑的層數(shù)度為十層的防空地下室， 可不劃分防護(hù)單元， 對于多層的乙類防空地下室和多層的核5 級、 核6 級、 核6B級的甲類防空地下室， 當(dāng)其上下相鄰樓層劃分不同防護(hù)單元時， 位于下層及以下的各層可不再劃分防護(hù)單元和抗暴單元， 所以， 在進(jìn)行單元劃分時， 要考慮到建筑物的實際狀況， 避免對其日常的使用功能產(chǎn)生影響[6]。

2.3.3 平戰(zhàn)結(jié)合

地下室人防系統(tǒng)的關(guān)鍵是要充分考慮到其“平戰(zhàn)結(jié)合” 的總體構(gòu)造特征， 以適應(yīng)戰(zhàn)時各種負(fù)荷，如核武器、 常規(guī)戰(zhàn)爭武器等。 在進(jìn)行地下室人防工程時， 要著重考慮以下三個問題： 基礎(chǔ)、 承重墻、頂部構(gòu)件等關(guān)鍵構(gòu)件的設(shè)計， 戰(zhàn)時排水管道出入口、平時消防系統(tǒng)通道、 平時通風(fēng)出入口等管口的密封保護(hù)設(shè)計。

3 實例分析某人防地下室建筑設(shè)計

3.1 工程概況

該項目是某地新都市里區(qū)的1#地公建項目， 占地40186m2。 地下建筑面積為61902m2。 其主要功能包括辦公、 休閑商務(wù)、 公寓及其它配套服務(wù)設(shè)施。容積率4.5， 建筑密度21， 建筑高度限高100m， 地面建筑分為多層， 一類高層， 地下為二層。 該地塊停車位需求量大， 地下空間開發(fā)強(qiáng)度大， 為地下人防工程的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

3.2 人防地下室設(shè)計思路

按照區(qū)域人防部門有關(guān)文件的規(guī)定， 結(jié)合周邊2#地未建人防， 合理確定了本項目人防建設(shè)要求，需配建防空地下室面積33777.19m2， 其中二等人員掩蔽部面積為20266.32m2， 甲類核6 級、 常類6 級、防護(hù)等級為丙級， 戰(zhàn)備物資庫面積為13510.87m2，甲類核6 級、 常類6 級、 防護(hù)等級為丁級， 一個1000m2的防空專業(yè)隊人員掩蔽部， 甲類核5 級、 常類5 級、 防護(hù)等級為乙級。 一醫(yī)療救護(hù)站一處面積不大于1500m2， 甲類核6 級、 常類6 級、 防護(hù)等級為乙級， 柴油電站按要求合理設(shè)計， 參照本區(qū)域有關(guān)規(guī)定。 該工程建設(shè)的地下室建筑總面積為60902m2， 共為兩層， 可見其一層布置面積不夠， 根據(jù)合理經(jīng)濟(jì)原則， 人防設(shè)計優(yōu)先最底層布置， 通過分析， 設(shè)計優(yōu)先把功能相對復(fù)雜的放負(fù)二層， 這樣優(yōu)先把二等人員掩蔽部、 醫(yī)療救護(hù)站、 防空專業(yè)隊人員掩蔽部放二層， 按規(guī)范規(guī)定， 在單層人防工程中， 當(dāng)建筑面積大于5000m2時， 應(yīng)設(shè)室內(nèi)發(fā)電站， 人防發(fā)電站放二層， 戰(zhàn)備物資庫放一層， 其余二層不夠的二等人員掩蔽部部分放一層[7]。

3.3 人防地下室設(shè)計要點

項目地形較為平緩， 為了滿足大量汽車停放需要， 同時結(jié)合人防地下面積需要， 地下室設(shè)置為二層， 建筑物的底部基礎(chǔ)也進(jìn)行相應(yīng)的施工設(shè)計。

3.3.1 人防區(qū)布置與面積確定

人防區(qū)域位于地下室負(fù)二層及負(fù)一層局部， 服務(wù)范圍不超過200m， 平時主要用于機(jī)動車停車場的使用。 在主體大樓外部， 負(fù)二層4.4m， 負(fù)一層4.55m， 考慮機(jī)械車位凈高要求， 考慮當(dāng)?shù)貎鐾辽疃?m的覆土層， 室內(nèi)外高差相對正負(fù)零標(biāo)高為0.3m， 人防部分主樓均做有管道夾層， 符合人防地下室全埋的要求。 設(shè)計功能分布， 負(fù)二層11 個二等人員掩蔽部， 1 個甲類核6 級、 常類6 級、 防護(hù)等級為乙級醫(yī)療救護(hù)站， 1 個甲類核5 級、 常類5 級、 防護(hù)等級為乙級防空專業(yè)隊人員掩蔽部， 2 個物資庫，兩個固定電站， 其中一個為醫(yī)療救護(hù)站和防空專業(yè)隊人員掩蔽部使用， 醫(yī)療救護(hù)站和防空專業(yè)隊人員掩蔽部防護(hù)單元面積均不超過1000m2， 核6 級、 常6 級二等人員掩蔽所防護(hù)單元面積均小于2000m2。防空專業(yè)隊的隱蔽所凈高要求達(dá)到3.0m， 便于機(jī)動部隊機(jī)動機(jī)動部隊實施機(jī)動作業(yè)， 與機(jī)動車道密切配合， 與醫(yī)療救護(hù)站相互毗連， 盡可能在戰(zhàn)時最短時間內(nèi)實現(xiàn)各功能的聯(lián)系， 科學(xué)合理布置地下室人防工程， 負(fù)一層為2 個二等人員掩蔽所和2 個物資庫， 物資庫面積均小于4000m2[8]。

3.3.2 人防主要出入口設(shè)置

各保護(hù)單元的主出入口樓梯分別布置， 直接與室外地面相連。 適當(dāng)?shù)乜刂坪眠M(jìn)出通道的數(shù)目， 既方便人員進(jìn)出， 又能有效地保護(hù)常規(guī)兵器， 但太多的入口也會削弱核沖擊波和毒藥的防御能力， 同時也會增加建筑的非使用區(qū)域， 從而加大建設(shè)成本。所以， 在每一個防護(hù)單元中都設(shè)有一個主要入口和一個次要出入口， 并按照隱藏人口的數(shù)量， 在相應(yīng)的位置上增設(shè)次要出入口。 在戰(zhàn)爭期間， 人防基礎(chǔ)應(yīng)該能夠承受預(yù)先確定的爆破動力載荷。 在防病毒部門， 人員掩體為潔凈區(qū)， 設(shè)備隱蔽處為專業(yè)團(tuán)隊設(shè)備（車輛） 滯留處。 戰(zhàn)爭期間不得污染。 連接處設(shè)有防病毒室。 醫(yī)療救助站的主要出入口為防病毒通道和脫衣間； 淋浴間、 檢查更衣室、 第二抗病毒走廊、 排氣擴(kuò)散室； 二級避難所的主入口包括： 防毒氣走廊、 簡單洗消間、 排風(fēng)擴(kuò)散間； 第二通道由密閉通道， 過濾室， 集氣室組成； 除塵室， 進(jìn)風(fēng)擴(kuò)散室， 進(jìn)風(fēng)室[9]。

3.3.3 人防抗爆單元設(shè)置

根據(jù)技術(shù)規(guī)范， 核6 級、 常6 級二級人員掩蔽所占地不超過2000m2， 由4 ～5 個防爆室組成， 防爆室占地不超過500m2， 以粗砂袋作為防爆墻和防爆墻為主， 墻截面呈梯形， 高1800mm， 最薄處500mm， 戰(zhàn)時砌筑。

4 結(jié)語

人防工程既是一個城市發(fā)展的重要組成部分，又是一個重要的防御系統(tǒng)。 在我國的城鎮(zhèn)中， 在規(guī)劃和建設(shè)中， 與住宅為輔的方式布置人防地下室，具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益， 因此， 在具體的設(shè)計中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)各個區(qū)域的規(guī)范， 合理地確定其規(guī)模和等級， 合理劃分和設(shè)計防護(hù)單元， 以真正滿足平時和戰(zhàn)時使用需求， 充分利用其功能。