居住区人防车库的平战结合设计要点研究

2018-05-09北京维拓时代建筑设计股份有限公司曹浩伟

城市建筑空间 2018年2期

文/北京维拓时代建筑设计股份有限公司曹浩伟

0 引言

人防工程是指战时为保障人员和物资安全所建设的地下防御工程，以防范和减轻空袭危害。最早的人防工程可追溯到“一战”，英国成立“防空指挥部”，构筑防空洞、建立空袭警报系统等以应对德国的空袭。防空洞就是人防工程的原型。经过“二战”的检验及战后的发展，人防工程已成为各国国防力量建设的重要组成部分。发展至今，人防工程结合平时地下商业、地下车库、地铁交通、综合管廊、防灾庇护场所等统一建设，协调发展，平战结合，充分发挥社会与经济效益，已成为各国人防发展的共同趋势。

对于新建居住区，人防工程是必不可少的配建设施。但居住区配建的人防工程不作为战时重点空袭打击目标，主要作用是防冲击波，故防护等级不高。二等人员掩蔽部与物资库的防护等级通常是核6级常6级，结合地下车库来建设（以下简称人防车库）。专业队队员掩蔽部是核5级常5级，一般设置在邻近城市道路的住宅楼座地下自行车库或戊类库房。

平战功能要求不同，必然产生诸多技术矛盾。经过多年的经验积累与探索，国内居住区人防车库设计已积累了宝贵经验，有必要对平战结合设计上的技术要点进行归纳，以期为后续工程实践提供参考。

1 人防车库平战结合的设计原则

1.1 战时功能避让平时功能

居住区开发建设的主体是房地产开发商，配套的人防工程产权归当地民防局所有，人防车位不能售卖，因而人防工程往往要压缩规模，尽可能增加可售车位数量，减少对平时功能使用的影响。也就是说，当人防功能与平时车库使用需求产生矛盾时，人防功能应避让平时功能，包括设备用房、防化值班室等布置应减少对车位数量的影响。战时干厕、防爆单元围护结构临战砌筑。

1.2 能共用的尽量共用

平战结合不仅是功能上宏观的空间合用，更鼓励平战功能的实际构筑物、设备设施等所有组成部分尽量合用。一方面可减少战时转换量，另一方面有利于空间高效利用，最大化平时经济效益。现行相关人防规范对此也做出明确引导，如DB11/994—2013《平战结合人民防空工程设计规范》第5.3.16规定：人防工程战时的进、排风口或竖井宜尽量结合平时的进、排风口或竖井设置，合用的消波装置宜选用门式防爆波活门；第5.3.17规定：人防医疗救护、专业队、人员掩蔽工程战时送风管和风口应尽量结合平时送风管和风口设置，接口处应设置转换阀门；通风口、设备及人防次要出入口与楼座的平战共用，进一步提高车库的有效使用率，降低单车位建筑面积，合理控制成本。

1.3 充分预留战时转换条件

目前，我国民用建筑配建的人防工程处于发展积累阶段，很多人防设施安装不到位，对平时功能影响较大，设计中可采取防护功能平战转换措施，平战转换设计应与工程设计同步完成。如转换所需的必要空间及通道，战时重要的设备、配件等应在工程施工中同步做好。二等人员掩蔽所的战时水箱要求随平时工程安装到位，平时设备管线应安装到位，战时的预留预埋要做好，满足战时在规定时间内能快速转换，且保证战时防护可靠的要求。

2 居住区人防车库平战结合的设计要点

实际工程中，前期规划基本确定人防车库的边界条件与布局方式，同时决定了平战功能转换的难易程度与造价。一般来说，单层建设的人防工程范围规模大，口部数量多，机房分散且管线复杂，对车库使用及地面景观道路的影响大，临战转换的范围也较大；双层建设的人防工程，范围小，口部与机房集中，管线布置相对简单，对平时车库的使用影响小，结构单方造价相对较小，但通风量大，口部尺寸大，地上需结合景观绿化设计。当双层人防工程上下相邻楼层划分为不同防护单元时，下层人防防护单元面积可扩大到原来的2倍，且可不划分抗爆单元。人防车库规划也需考虑车库的规划条件，如果车库只有1层，则人防部分做单层较合理。

针对平战结合问题，人防工程与平时地下车库的各项要求均有很大差异，包括空间分区、通风换气和人员疏散问题等。这3方面是任何工程都必须解决的核心问题，关系着人们的生命安危。在合理规划条件下，人防车库平战结合设计应着重处理好平战要求相互矛盾的问题，包括防护单元与防火分区的划分关系、通风系统的转换及出入口宽度的转换等。

2.1 防护单元与防火分区的划分关系

战时人防疏散与平时消防疏散应统一考虑，人防防护单元应尽量与防火分区边界一致，避免相互跨越，便于二者管线与机房的组织布局。现行人防规范规定，1个人员掩蔽防护单元面积不超过2000m2，1个配套工程防护单元面积不超过4000m2。地下车库如设置自动喷淋系统，防火分区面积为4000m2，1个防烟分区建筑面积不超过2000m2。由此，2个人员掩蔽防护单元可作为1个防火分区，1个人员掩蔽防护单元或1个物资库防护单元也可作为1个防火分区。但防火分区面积不能大于2600m2的机械车库，只可转换为1个物资库，不能作为战时人员掩蔽功能使用。

另外，控制合理的防火分区面积有利于节省机房的占地面积，提高车库的有效使用率。比如，作为1个物资库防护单元的防火分区面积不宜超过3500m2，这样可以节省1个送风机房，只做2个排风机房和1个送风机房即可满足送排风与排烟要求。人防车库的防火分区与防护单元的结合设计如表1所示。

表1 人防车库防火分区与防护单元的划分关系

2.2 通风系统的平战结合设计

相对于给排水、供配电系统，通风系统是人防工程中较为复杂的部分。战时要求密闭，平时需要足够的新风量。基于此，人防车库通风系统的设计不仅要考虑战时防护的通风系统，还需兼顾平时人防车库的送排风系统及排烟补风系统。优化组合人防车库的平战功能，有利于减少平战转换量，减少新增设备与机房占地面积，提高平时车库的有效使用率。

对于居住区人防地下车库，战时与平时的通风量相差较大，防爆波活门的风速有限，无法满足平时通风要求，故战时与平时的通风系统实际上是分开的，各自配备独立的风机。因此，人防车库通风系统的设计原则可概括为“系统分开，共用竖井”。

2.2.1 系统形式

人防车库常用的系统形式为：战时送风系统与平时排风排烟系统共用1套风管，共用风机房，平时排风与排烟合用，战时采用风阀和静压箱进行调节，风管系统作为清洁通风和滤毒送风管道。因平时在车库内没有送风管道，仅有排烟管道，排烟口分布均匀，车库内易形成负压区，利于外部新鲜空气进入地下车库；而战时要求防护单元内保持正压，要求送风均匀，故可合用战时送风管道与平时排烟管道，排烟风机安装在战时人防送风口部（见图1）。

图1 平战送排风系统，平时排风与战时送风合用风管与机房

以二等人员掩蔽为例，车库平时送风与战时排风口部共用竖井，为减少在扩散室防护墙上开洞，设计中往往采用平时集气室做法，以扩大平时风量截面积。

平时使用的送风管连接到填充墙上，关闭集气室的普通门，打开竖井与集气室之间墙上的防护密闭门和密闭门，室外风进入集气室，通过风管进入室内。战时关闭防护密闭门和密闭门，室内空气通过超压排风，经过防毒通道、扩散室、防爆波活门、竖井，依次排出人防主体（见图2）。同样，战时送风与平时排风口部共用竖井，也采用集气室的方法来满足平战不同通风需求，使用方法相同（见图3）。这种做法比风机前安装2道手动密闭阀更安全可行，转换工作量小，经济合理，在工程中应用较多。因机房内布置2套管道系统，难免产生位置冲突的情况。设计时应战时让平时，机房内还需留有管道阀门等安装检修空间及必要的通过空间，保证平时正常使用与平战转换的效率。

图2 二等人员掩蔽部战排平送口部送排风系统

图3 二等人员掩蔽部战送平排口部送排风系统

2.2.2 进排风口

对于平战合用的风井，一般按平时风量计算风井截面积尺寸。平时通风还包括排烟，很多情况下，二者的排量和风速差别均较大，应按照最不利条件计算。

考虑当地人防规范与国标暖通与空气调节规范关于送排风口的要求，若战时与平时进风口合用，位于倒塌范围以外的室外进风口，其下缘距室外地平面的高度应≥1m；位于倒塌范围以内的室外进风口，其下缘距室外地平面的高度宜≥2m。若平战进排风口反向使用，可按最不利条件的规定执行。此外，送风口应位于排风口上风侧，设在室外空气较清洁的地点，并保证二者的水平垂直距离满足规范要求，避免通风短路。

2.3 出入口的平战结合设计

根据现行规范，人防工程的每个防护单元应不少于2个出入口设计，其中至少有1个独立的室外出入口，作为战时主要出入口，满足战前、战时和战后的使用，因而在战前和战后都不能先于人防主体受到损害，应设防倒塌棚架。次要出入口，为了战时能使掩蔽人员在规定时间内全部进入掩蔽工程内而设置，要求能满足战前使用，战时封堵，战后不作要求。

按照GB 50038—2005《人民防空地下室设计规范》: 人员掩蔽部工程战时出入口的门洞净宽之和，应按掩蔽人数每100人≥0.3m计算确定，且每樘门的通过人数不应超过700人，两相邻防护单元共用的出入口通道和楼梯的净宽，应按两掩蔽入口通过总人数确定，每100人不小于0.3m计算。如果1个人员掩蔽部掩蔽人数是1500人，其疏散净宽应达到4.5m。通常情况下，1个防护单元做1个室外主要出入口和多个次要出入口，以满足如此的大疏散宽度的要求。次要出入口借助周边邻近的楼座楼梯间，或借助汽车坡道出入口，减少对平时功能使用的影响，这也是一种平战结合的常规做法。人防出入口平时用于消防疏散，战时满足人员紧急进入的需要。相邻防护单元的主要出入口也可共用，但总疏散净宽要满足2个防护单元掩蔽人数的要求（见图4）。