人民防空工程建筑设计要点探析

(整期优先)网络出版时间:2023-05-26
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人民防空工程建筑设计要点探析

沈建平

浙江省地下建筑设计研究院有限公司  浙江省杭州市  310015

摘要:人民防空工程,是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑,以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室,是战争状态下对人与物起保护作用的地下建筑。纵观国际形式,战争对城市的破坏尤为严重,加强城市设防场所的建设,保证人员安全和城市运作,也是我国人民防空工程建设的意义所在。

关键词:人民防空工程;设计要点

引言

人防工程具有工程量大、施工节点复杂等特点,建筑施工对人防工程设计有一定的要求。为确保人防工程能够在特定的工况下充分发挥其应有的作用,设计人员需着重对其建筑、防护需求进行合理分析,在防护设计中充分考虑平时使用要求、既定的核生化武器作用等,结合人防工程的特点及防护需求明确设计要点,以满足人防工程的防护属性。

1防护区域位置甄选要点

人防工程目前是每个新建项目不可避免的组成部分,尤其是结合地面建筑修建的防空地下室,纵观全国各地的人防工程建设,相当一部分是平时地下停车库为主的平战结合工程。由于人防属性的车位无法销售,人防区域的防护设施设备的设置常常会影响内部空间交通组织,造成功能流线不畅,因此结合场地总图以及地面单体布局统筹考虑,选取合理的人防位置,将影响做到最小就显得非常重要。首先,人防区域的选择,应结合地面总体规划,合理选择人防区域服务半径,与周边各区域紧密联系,保证人员在警报响起时,能够在规定时间进入掩蔽。其次,对于多层地下空间,防空地下室所设的层次,对工程防护性能、建筑经济性的影响都至关重要,通常首选建筑地下空间的最底层,或者建设多层人防叠设,可以相对减少人防防护门及人防密闭墙体的数量,利用人防埋置的要求,减少人防区域无关管线的穿越,提升防护性能,同时也达到节省成本的目的。第三,人防设防出入口部的选取。出入口虽然属于平面设计的具体内容,但由于人防工程有每个单元需设室外出入口的强制性规范要求,在战时出入口的选择上,优先利用容易满足室外条件的汽车坡道以及单独的疏散楼梯,尽量减少因为人防战时需求而专设的竖向出入口,因此,人防区域的布局往往也会因出入口的设置条件而受到规划平面的牵制。结合场地,有效控制防护结构对外孔口的开设,也可以减少对室外道路、地面景观造成的影响,提高项目感观品质。

2出入口设计要点

作为防护设施集中设置的出入口是人防工程防护设计的重点,人防工程对出入口的设计有严格要求。规范明确,人员掩蔽工程疏散出口的净宽度应按每100个人不小于0.3m计算,每樘门的通过人数不能超过700人。在人防工程疏散口设计中,设计通常将汽车坡道、自行车坡道、各类室内外楼梯作为战时疏散口。对于不同单元共用通道、共用楼梯的宽度,需要按不同掩蔽入口预定通过人数之和来确定,这一点与消防疏散口的设置需要区别开来。疏散出口宽度一般根据楼梯的净宽来确定。也就是说,设计需要精准测算人防工程疏散出口的宽度及楼梯的净宽度,并根据实际疏散要求来设置每樘门的宽度,同时复核好其通往室外路径上的最小宽度不小于设计宽度,确保既定的掩蔽人员顺利进入工程,从而有效发挥人防工程的作用。在建筑人防工程疏散出口设计工作中,设计一般会结合工程所在地区及建筑使用约定的总人数来设计疏散出口,确保疏散出口在战时能够畅通无阻,尤其是利用汽车坡道作为战时疏散的,设计中经常有见过分利用坡道宽度,在战时工况下,需要1000甚至2000人集中通过设在坡道口的几个密闭通道同时进入工程,人多坡陡,存在重大的安全隐患。针对这一问题,在现行规范完善之前,建议设计人员采取一定的平战转换措施,增加战时隔离栏及相关疏导设施,避免出现踩踏事故。另外,针对坡道式出入口,设计还应采取有效措施来提高地面的防滑性能,同时在一些重点部位设置明显的标识,以达到尽快疏散人群的目的。由此可见,人员疏散出入口设计在人防工程中至关重要,合理设置疏散出口,有利于提高人防工程的整体性能。

3防护设备选取要点

建筑设计的人防防护设备选取和设置,主要针对对外孔口防护的相关设计,涉及琐碎细部较多,应结合工程设防类别、防护等级,按照人防工程的平时、战时功能综合考虑。从口部功能设置要求、平站结合区域位置、战时平时疏散需求、防护设备设计压力值以及通风量等因素决定。防护密闭门与密闭门是人防孔口防护的主要设备,开启方向一般均向外开启,在选取时有活门槛与固定门槛之分,对于平时消防疏散需要的,可选用活门槛,其余均应以固定门槛为主;人防门开启外侧、两侧、顶部,需预留相应的安装与操作距离,人防开启范围不得有遮挡物,且开启过程需避免与顶部吊钩、设备管线的干扰,在斜板或楼梯梯段下设置的防护门,应注意与楼板、台阶等的碰头问题;条件受限时,人防门与防火门可同框设置,人防门在门框以外,防火门在门框中间,可实现互不影响。钢结构防护密闭门,常常在所需留洞尺寸较大时选取,主要用于汽车通道处的封堵,优先选用活门槛,应注意门扇开启位置,是否影响车位的停放和顶部管线的走向,当位于两防护单元之间时,首先选用双向受力双扇防护密闭门,选用时应核对左右单元相应设计压力值。防爆波悬板活门的选取,应根据人防工程最大通风量及设计压力值,选择相应的型号,设计时控制好洞口四个方向的安装距离以及门框墙体最薄处的厚度,不得小于最小防护厚度要求。另外,对于仅供平时使用的孔口,一般会采取平战转换封堵的形式,常见封堵可以选用一道防护密闭门+一道密闭门或一道防护密闭门+密闭卷材堆砌砂袋的做法,前者大都用于平时进、排风的封堵,后者适用于仅平时通行要求较高部位的封堵,如汽车库出入口或其他大尺寸人员设备出入口,具体措施也需要结合战时功能和口部所选用的人防门来确定。

4防倒塌设计要点

为了满足人防工程防护需要,对战时主要出入口有防倒塌要求,这是一条写在建筑规范里需要结构专业设计配合的要求。在钢筋混凝土设计规范中有结构防倒塌设计原则,设计工况是地震作用,而作为人防出入口的防倒塌要求,是针对战时在核爆冲击波作用下的地面建筑是否倒塌,主要取决去冲击波的超压大小和地面建筑的结构类型。根据相关资料显示,在低抗力(不高于核五级)荷载作用,钢筋混凝土结构由于其结构的延性和整体性较好,虽然会遭到破坏,但一般不会彻底倒塌,所以在选择了合理的室外口位置情况下,规范也对其防倒塌影响做了针对性的解释,而对上部为砌体结构的出入口选择和设计更是主要关注点。当室外出入口不可避免设在了防倒塌范围内,为了保障在空隙后主要出入口不倒不堵,在出地面段上方需要设与工程设防抗力相匹配的防倒塌棚架。规范与图集也给出了相应的设计要求和示例。对于平时不宜设口部建筑的,一般设计会采用装配式的防倒塌棚架,在平时土建设计和施工时,往往仅体现在按图集预埋阶段,但各地实施效果并不理想,因此,从安全性合理性方面考虑,有条件的工程,首选应把主要出入口设在倒塌范围外,其次设计永久性防倒塌棚架,实在条件受限时再选择装配式,既有效控制了平战转换工程量,又提高了工程防护安全性和经济性。

结语

当今世界正经历百年未有之大变局,适机发展人民防空事业,提高防空意识和防护技能,在和平时期的城市工程建设基础上,精细布局,合理安排,履行人民防空“战时防空、平时服务、应急支援”的职能使命,是在新时代战争背景下的坚实基础和重要保障。我们建设人防工程,更是为了抵御战争祈望和平,这是人防工程建设未来要探索的目标与方向。

参考文献

[1]《人民防空地下室设计规范》 GB50038-2005

[2]吴荣先.地下室人防建筑的设计要点研究[J].中国建筑装饰装修,2022,6:106-108.