民用建筑附建式人防地下室建筑专业设计浅谈

孙 愉

华东建筑设计研究有限公司

民用建筑附建式人防地下室建筑专业设计浅谈

孙 愉

华东建筑设计研究有限公司

随着社会主义现代化建设及城市化的进程，建筑业的发展也呈现出欣欣向荣的局面。1996年10月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过了《中华人民共和国人民防空法》，确立了人民防空作为国防的重要组成部分的地位。本文所探讨的是其中附建式人防地下室建筑设计的设计思路及方法。

《城市地下空间开发利用管理规定》（1997年10月27日建设部令第58号发布， 2001年11月20日根据“建设部关于修改‘城市地下空间开发利用管理规定’的决定”修正）明确了实施平战结合防空地下室的原则。即国家提倡利用城市建筑物地下主体部分建设人防工程，平战两用，发挥最大的使用效率及经济效益。在贯彻此项原则时首当其冲的工作便是设计层面上的，尤其是建筑专业设计部分。

平战结合人防工程属于集体防护工程，其防护对象及对象破坏效应如下（表一）。

?

针对上述破坏效应建筑本身应采取的防护措施如下：

1.对地面冲击波及其造成的地面建筑物倒塌的防护，主要体现在防空地下室围护结构应具有足够的抗力，满足抗核爆荷载，常规武器整体作用及建筑物倒塌的强度要求，并把冲击波阻挡在室外。具体涉及部位为战时出入口、通风口、专供平时使用的出入口及通风口等孔洞、主体各向围护结构。

2.对化学武器，包括生物武器和放射性沾染的防护，其共同点都是必须进入室内才能产生杀伤作用。所以防空地下室室内必须形成完整的密闭区，并在室外染毒的情况下能给室内的人员提供必要的新风和进出的条件，进出的同时应杜绝毒剂的渗入。具体涉及到围护结构应密闭。战时隔绝防护时间段内部应具备足够的人员生存空间，通风系统设置滤毒装置和采用相应的密闭措施。战时主要的出入口应设置防毒通道、洗消间或简易洗消设施。战时的出入口应设置密闭门及密闭通道。

3.对早期核辐射的防护，包括热辐射和城市火灾，主要体现在围护结构应满足一定的厚度，必要时地下室顶板应覆土、出入口通道设置90度拐弯，并满足一定的长度要求等等。

4.其他防护包括为降低航弹命中（间接命中）时，需要控制主体的规模，主体较大时应划分防护单元及抗爆单元。为提高出入口战时可靠度，防止出入口破坏或堵塞因素造成损失，每个防护单元出入口至少应设置两个，其中至少有一个室外的出入口。另外为提高生存率及生存时间，设置必要的辅助功能，如厕所、柴油发电站、饮水间等等。

大致了解了各项防护措施后，笔者认为就可以进行实际设计了。从国情出发，我国提倡平战结合建设人防工程。而平时使用要求与战时防护要求是不一致的，需要转换，故首先要了解这两种状态对应的重点是什么。平时对于建筑专业设计来说，火灾对人及物品造成的危害是最大的，因此消防概念是至关重要的。战时对于建筑专业设计来说，是要对武器攻击造成的各类破坏效应进行防范。

平战结合附建式人防地下室设计可分为以下几个步骤：

(一)确认审批的主体及工程审批的相关手续内容，确认本设计单位人防工程的设计资质。

(二)按工程构筑方式分类确认各项指标，此项工作需由审批部门提出。因此前期需配合建设方征询取得。

1.确定工程规模。

2.确定战时用途。

3.确定防护类型。

1)甲类，指战时能抵御预定的核武器、常规武器及生化武器的工程。

2)乙类，指战时能抵御预定常规武器及生化武器的工程。

4.确定抗力等级。

1)常规武器抗力根据打击方式分为直接命中和非直接命中两类。直接命中分1、2、3、4级，非直接命中分为5级及6级。命名方式如常5级，常6级。

2)核武器抗力等级共分为1、2、2B、3、4、4B、5、6、6B级，共九级。命名方式如核5级，核6级。

3)《规范》涉及的为核4、4B、5、6、6B级以及常5级、6级。

4)抗力等级与人防工程的使用功能虽有某种联系，但并非一一对应关系。

5.确定防化要求及指标。

防化要求根据人防工程使用功能确定，其与抗力等级没有直接关系。

(三)主体与口部等设计

主体指的是防空地下室中能满足战时防护及其主要功能要求的部分。笔者就一些具体设计中比较模糊的概念及具体的设计困难做一定的探讨。

1.防护分区、抗爆分区划分及各类面积指标的理解：

战时划分防护单元的初衷是减少人员及物资的损失的，本身相邻防护单元间的分界墙为钢筋混凝土墙，需要满足抗力及密闭要求。相邻防护单元战时机电系统要求独立不形成相互穿越，平时机电系统也应尽量避免穿越，即跨单元布置系统或管线。故划分防护单元的时候应尽量结合平时的防火分区来设计，避免交叉划分。笼统地说就是防火分区与防护单元宜为包含与被包含的关系，而不宜是交叉的关系。

另外，《规范》规定的人员掩蔽部内的防护单元及抗爆单元的面积为建筑面积。而其中人员掩蔽面积为扣除结构面积及战时不能供人员长期驻留的设备及辅助用房的面积。因此在界定人员掩蔽数量时应按掩蔽面积计算，这对于计算人员数量、出入口宽度、战时通风量等等都有着一定的限制作用。

2.顶板及其厚度的确定：

战时室内有人员停留的防空地下室顶板厚度应满足结构计算高度。有防核要求的工程顶板同时需满足防早期核辐射的厚度要求，若确有困难无法满足时，《规范》中也提及了很多处理方式予以解决，比如顶部覆土等措施。

3.竖向构建及其尺寸的确定：

竖向构建中柱子的把握较为简单，主要通过平战两方面的结构计算，取其大者即可确定。墙体从建筑专业的角度可分为临空墙、主体与土壤接触的外墙，防护单元之间的隔墙、清洁区与染毒区之间的密闭隔墙、抗爆单元间的抗爆隔墙及挡墙、内分隔墙。

1)临空墙为一侧直接受空气冲击波，另一侧为防空地下室内部的墙体。包括口部中与非人防区域交界的钢筋混凝土墙。甲类防空地下室墙体厚度应同时满足结构计算厚度及防早期核辐射的厚度要求。乙类防空地下室应满足结构计算厚度。

2)主体与土壤接触的外墙应为钢筋混凝土墙，由结构计算确定厚度。

3)防护单元之间的防护隔墙应为钢筋混凝土墙，甲类防空地下室墙体厚度应同时满足结构计算厚度及防早期核辐射的厚度要求。乙类防空地下室应满足结构计算厚度。

4)抗爆单元间的抗爆隔墙及挡墙宜考虑采用相应厚度的现浇钢筋混凝土墙或现浇混凝土墙，也可考虑其他材料临战构筑。两相邻抗爆单元间应至少设置一个连通口。

5)密闭隔墙可以理解为不受人防荷载的墙体，其应为钢筋混凝土墙，厚度不应小于200mm。密闭隔墙染毒区一侧应用水泥砂浆抹光，不免生化武器及放射性沾染残留。当其上有开洞时应采取密闭措施以保证其密闭性。

6)内分隔墙为防护单元及抗爆单元内用于空间分隔的墙体，其可根据具体情况及法规要求选择材质。

7)以上的墙体皆可根据平时实际情况作为竖向受力构件结合设计。

4.口部即出入口及连通口的建筑设计：（连通口指平时相邻防火分区或战时防护单元间的连通口）

笔者认为出入口及连通口从使用时限上可分为3种，具体设计中我们较为常见的为前两种类型。

1)平战两用的出入口。以人员出入口为例通常位于楼梯间处，战时口部内的密闭通道指的是防护密闭门与密闭门之间的空间。由于防护密闭门及密闭门开启关闭不易，只是临战时待掩蔽人员进入后手动关闭或战时供专业人员临时进出，故平时应处于常开状态。而平时的前室门通常运用带有闭门器的防火门，为防止平时火灾时烟气进入应处于常闭状态。上述两类门在平时同一时间段开启状态是截然相反的，且平战状态使用功能不同，两者皆不可省略。如何节省各门形成的密闭通道与消防前室占用的平面空间？笔者认为可以将两者重叠设计，但应注意前室加压送风管绝大多数情况下不应穿入密闭通道。具体来说有以下两种设置方法，如下图1及图2：

图1

图2

在排布完成后校验两樘防火门间消防前室的面积，校验防护密闭门与密闭门的开启影响等因素。另外如防毒通道或密闭通道有防早期核辐射的要求还需满足拐弯及长度要求。

2)只供平时使用的出入口及相应防火分区、防护单元间的连通口。《规范》规定此类洞口应临战封堵，临战封堵口除需满足尺寸要求外，在每个防护单元内不宜超过2个。这一条在实际的设计执行过程中往往会遇到困难。比如相邻防护单元间平时车道处的临战封堵、大型设备如平时风管的封堵等。出入口及连通口通常我们可以用双扇防护密闭门的方法来控制临战封堵的次数，并根据实际平时防火要求设置防火卷帘或防火门。风管等穿越洞口则应从系统设计上尽量避免。另外供平时使用的出入口若可直通室外，在满足防倒塌条件时，也可考虑将其作为战时通风口使用，但具体工程应具体分析。

3) 战时使用而平时不使用的出入口通常出现在平时人员出入口的总宽度不能满足战时需要，且地面增加出入口或宽度会受到地面景观限制的情况下。为满足战时需要此时可设若干平时为封闭状态的战时出入口。这些出入口也应满足各转换要求。其具体做法除不设防火门外同平战两用出入口。工程实例中常见于平时库房或车库等，战时转换为二等人员掩蔽所等防护工程。此类出入口平时所占用空间的利用率不高，故在有条件设置平战两用的出入口时应尽量避免或设置避难通道。

5.通风口建筑设计：

通风口也可分为平战两用通风口、平时使用而战时不使用的通风口及战时使用而平时不使用的通风口。通风的流程以滤毒进风为例，战时路由为：室外风→风井→扩散室→除尘滤毒室→风机→防护单元室内，平时路由为：室外风→风井→风机→防火分区室内。比较两者，战时多了两个步骤，一是消波措施（扩散室或扩散箱），二是除尘滤毒过程。在具体的设计中平时风量往往远大于战时风量，而扩散室等对应的只是战时风量，所以简单的在平时路由上增加如扩散室、除尘滤毒室等功能用房是不可取的。通常的处理手段有：

1)【防爆波活门+防护密闭门（一框上下两门）】+【防护密闭门+密闭门（一框正反两门）】的做法，如图3：平时打开两道防护密闭门及一道密闭门以满足较大的通风量；战时关闭上述三道门，形成扩散室，并由防爆波活门、密闭阀门、滤毒设备共同作用消波滤毒通风。

2)将平战两套进风系统以进风竖井为界分两侧设置。这种设计方式较易理解，即两套系统分时段工作。如图4：

图3

图4

3)排风口处基本同进风口，排风也可使用超压排风方式，因其占用建筑空间较小，故也被经常使用。另外主要出入口通常需要洗消，应结合排风口设置。

(四)综合设计

总体上的设计笔者认为可以从两个方面着手。一为战时掩蔽状态（表二），二为战时防化要求，建筑设计上主要的防化要求是出入口密闭通道、防毒通道的数量，洗消设施的设置等。《规范》及有关战技要求已有相关规定，不做展开。

表二战时掩蔽状态：

室内条件 空袭后的要求有无人员工程名称通风要求工作状态主要口设施专业队员掩蔽部 掩蔽人员为主设正规洗消二等人员掩蔽部空袭后需立即到室外工作需不间断通风(包括染毒时)空袭后只有个别人员到室外设简易洗消电站控制室 有少量人员染毒时不进出物资空袭时或染毒时可暂停通风不需设洗消人防物资库人防汽车库 室内无人员设备允许染毒电站机房

综上所述，从建筑设计的角度讲附建式人防地下室的建筑设计比一般的地下室的设计要复杂。它们的共性在于建筑本身都应服从功能的需要，无论是平时的还是战时的。成功的建筑设计应建立在灵活运用各种平战结合及转换的手法的基础上。我们应站在科学发展的高度，挑战更为完善的设计。

[1] 汪绍成.人防工程建设与管理百科

[2]吴涛, 谢金容, 杨延军.人民防空地下室建筑设计 .中国计划出版社 ，2006

[3]杨延军, 李建民, 吴涛.人民防空工程概论.中国计划出版社， 2006