人防指挥工程的设计探讨

赵寒青

1 引言

人民防空组织必须有组织指挥职能，防空指挥部以及预警组织所在的人防工程称为人防指挥工程。指挥工程建设必须贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针。平时成为城市防灾、防突发事件的应急指挥中心；战时指挥通信是人防的重要组成部分，是城市防空袭斗争任务的基本保障手段。人民防空指挥工程战时分为省、市、区三级指挥，人防指挥工程的主要任务是保证对一定范围内的人防体系进行不间断的指挥，并与上级和下级及相邻指挥所保持不间断的通信联络，建立与各重点经济目标专业队的通信联系，不断掌握敌人空袭造成的危害情况，及时分配防空专业队力量，并使少数指挥人员和工作人员在其中能较长时间坚持工作和生活。

人防指挥工程根据地位和作用分为四等：一等为省、自治区、直辖市的指挥工程，二等为省会城市、人民防空I类城市、计划单列城市和城区人口100万以上城市的指挥工程，三等为地级市、直辖市中心城区的区指挥工程，四等为县级市、相当于地级城区和县(处)级城区的区指挥工程。

2 项目设计的主要内容

某人防指挥工程位于市行政中心办公楼东北侧，与办公楼相邻且保持一定距离。地面为市档案馆用地范畴，其位置远离城市重要经济目标，周围无产生次生灾害的易燃易爆库房和生产、储存大量有毒液体、重毒气体的工厂、仓库，战时引接水源、电源方便，交通便捷。由于指挥工程紧邻市行政办公楼，有利于战时指挥人员迅速进入工程指挥位置，也有利于平时对工程的维护管理。工程的选址符合人防指挥所工程的选址要求。

项目为三等地级市人防指挥工程，项目所在地块地势平坦，周边市政管网齐全，交通方便。平面设计考虑在地下室单层布置，按功能分区划分为指挥、通信以及工勤保障三大单元。指挥所作战指挥大厅位于地下室中间位置，并按规范标准要求配置指挥通信房间以及工勤保障房间。指挥通信房间围绕作战指挥大厅布置。工程出入口设于室外遮弹层范围外，设穿廊式楼梯。在南侧设连通口与相邻地下室人防工程相连通，并于西侧穿廊出入口预留行政中心的地下连通口。

指挥工程北侧主要布置通信用房及工勤用房。通信用房包括防护元件室、通信电源及蓄电池室、有线通信室、无线通信室、通信修理及器材室、通信值班室及通信工作人员寝室等，在遮弹层外设出地面的防爆波电缆井及无线引入堡。工勤用房包括柴油电站、进风空调机房、厕所盥洗室、防化器材储藏室、工勤人员寝室和警卫司机休息室。指挥工程南侧主要布置指挥用房及工勤用房。指挥用房围绕作战指挥室布置，主要包括指挥长办公休息室、作战值班室，以及有政工、动员、治安、消防、工程、通信、抢险抢修、医疗救护、防化学物资等各类职能的专业队指挥办公室。工勤用房主要包括医务室、饮食加工间、主副食品储藏室、给水泵房、厕所盥洗室和排风机房等。

建筑专业设计：人防指挥工程为附建、掘开式地下主体工程，三等附建式人防指挥所。该工程防核武器抗力4级，防常规武器抗力4级，防化级别为甲级；工程建筑面积为2 360平方米，使用面积约1 900平方米。工程室内房间的布置合理，流线清晰，指挥人员与设备流线互相分隔，又不远离，为战时工程内同步处理各项指挥功能提供了良好的建筑条件。

在满足使用要求的前提下，工程控制在比较小的规模。项目总体上功能完备，满足平时作为区域防灾、防突发事件的应急指挥中心，战时作为市委、市政府实施人民防空指挥的人防指挥所的功能需要。

结构专业设计：工程采用现浇钢筋混凝土箱形结构，与下部原有的工程桩共同作用作为上部建筑基础。指挥大厅位于地块的中间位置，工程采用成层式结构体系，由伪装层、遮弹层、分配层和支撑结构组成。伪装层采用300厚素砼，遮弹层采用200厚RPC高强混凝土，分配层采用1 400毫米厚松散粗沙。战时作战指挥人员和相应设备房间的结构底板经复核验算，采用陶粒隔震层作为战时隔震措施。

指挥工程利用原有建筑承压桩基础兼作指挥所工程及其配套工程的抗浮安全储备；利用指挥所工程剪力墙较密集的前提条件，将上部框架柱荷载竖向传导下来的点荷载更均匀地分布到大底板上，使得底板受力更为合理；同时考虑利用指挥所工程刚度较大的优势，结合原有桩基共同作用，使得上部结构的不均匀沉降得到有效控制。

工程平时的抗震设防烈度考虑7度, 按框架和剪力墙三级抗震等级的构造要求采取构造措施。主体结构构件采用混凝土强度等级均按C40考虑，钢筋级别HPB235、HRB400。考虑上部建筑物的自重，工程抗浮、承压桩基础均能够满足要求。

暖通专业设计：指挥所工程制冷采用适用于地下指挥所的除湿空调机加水冷多联机。平时用冷却塔的水来冷却调温除湿机及多联机的冷凝器，战时用深井水来冷却调温除湿机及多联机的冷凝器。空调系统利用平时除湿空调机及多联机系统，除湿空调机直接向工事提供新风，多联机处理室内负荷。送风管处设消声器。通信房间根据通信所提资料设置单独的水冷多联机，可根据各个房间的负荷情况自由调节，平时利用冷却塔，战时利用深井水提供冷却水。换热方式采用套管式换热器。平时使用冷却塔能减少水资源的浪费，收到很好的环保效益。

平时防排烟系统独立设置，对于面积＞50平方米的房间和长度超过20米的走廊设排烟系统，因地面出入口均为敞开口，经计算补风阻力小于50Pa，本工程采用自然补风机械排烟系统。工程设平时空调通风系统和战时清洁式滤毒式隔绝式通风系统，柴油电站设单独的进排风系统，发电机采用水冷却。机房采用高压水喷雾器冷却方式，其蒸发冷却比水冷方式节省了许多水量。平时新风与战时送风系统合用，战时及平时送风划分明确，电气控制简单。风机采用高效低噪音风机，降低噪音及能耗。平战合用风管起到了很高的经济效益。战时排风与平时结合设计，排风按高标准设计，增加工程内卫生间的排风量，能有效减少工程内异味，使工程内保证较高的空气质量。

给排水专业设计：指挥所工程以管井为战时取水构筑物，充分保障战时供水安全。战争状态下，特别是在滤毒通风和隔绝通风情况下，必须人为切断市政给水管网的供水，此时唯一能够提供工程内部掩蔽和工作人员的生活用水和工程内部空调设备及柴油机组冷却用水的水源就是工事内部的自备水源。水源必须安全、可靠，必须保证战时工程内部各项工作正常开展，战时设备正常运转。同时设计需要满足防空专业人员在非隔绝防护期间进入工事的洗消要求，保证将外部沾染的毒剂隔离在清洁区以外。

工程充分利用不同冷却系统的温差，对空调和柴油机组的冷却水尽可能实现重复利用，减少水池的数量和储水容积。生活用水系统均采用变频泵组并严格控制水泵扬程，控制管道压力，减少水嘴出流造成的浪费。设置冷却水回流管道，回收不能被柴油机组利用的冷却用水，同时要求暖通专业分区域设置空调系统，在冷却水量不足以满足工事内部所有区域制冷需要的情况下，重点保证通信机房、计算机房、指挥大厅等重要房间的空调制冷，减少冷却用水的消耗。

合理布置管线，在保障安全的前提下，兼顾日常维护和管理需求。地下室暖通、电力、通信、消防、给水等管线众多，集中在走廊敷设必然受层高限制导致管线安装和检修空间不足。为解决上述问题，在有条件的情况下设置专用竖井保证重要管线的出入，工程的进出管线尽可能集中，并最大限度地减少进出工程的管线数量，仅平时使用的冷却水管可利用出入口竖井接至室外冷却塔。

强电专业设计：指挥所工程设有可靠的电力系统电源和自备电源，完善的供配电系统，保证各种负荷的用电需求，满足各类设备的控制要求，实现全部用电设备的正常运行。

工程用电由档案馆配套变电所引来，两路电缆经埋地由工程防爆电缆井引入。工程内设柴油发电站，作为地下指挥所的内部电站。其中任意一台机组发生故障，另一台机组可满足一级负荷的用电需要。但不作为地面工程的备用电源，即不向外供给电力。机组由柴油机和自激自励交流发电机组成。选用分列式控制屏，组成隔室操作系统。柴油电站按三级自动化机组要求设计，同时电站满足隔室操作要求。柴油电站控制室兼作整个地下工程总配电间。总配电系统由二路电力系统电源和二台柴油发电机组电源共同组成。一次系统采用单母线分段结线。两台柴油发电机机组设并车开关。

一、二级负荷均从二段低压母线上引出电源，在负荷侧末端自动切换供电。部分特别重要设备除由交流电源供电外，还配有UPS电源（或EPS电源），切换时间小于0.5秒。根据《人民防空指挥工程设计标准》的要求，为避免核电磁脉冲对通信的影响，保障战时通信信息准确可靠的传输，需对各要素房间和指挥大厅做不同程度的电磁脉冲防护设计。

工程设计采取全面的技术措施，对来自电磁脉冲的辐射和传导的电磁能量加以控制，使电子、电气与机电设备以及由这些设备组合而成的分系统或系统免遭电磁脉冲毁伤与干扰。通信系统部分房间为屏蔽室，所有进入屏蔽室的线路需设顶部滤波器，指挥通信系统电源配电箱进线处设浪涌保护器。

弱电专业设计：指挥所工程弱电系统由指挥信息系统、内部设备监控系统、三防控制系统、短信报警系统、火灾报警系统、安全防范系统、智能化系统集成等组成。

（1）指挥信息系统：本系统需要充分适应现代高技术条件下局部战争的要求，又要考虑平时应急救灾和防空袭演习、会议和培训的需要。

（2）内部设备监控系统：本系统由发供电监控系统、配电控制监控系统、通风监控系统、给排水监控系统、三防设备监控系统、工程空气环境参数检测等组成。系统采用一级监控系统，由管理层、监控层和现场层三部分组成。

（3）三防控制系统：系统对清洁式、滤毒式和隔绝式三种通风转换所需的设备全自动控制，使这类设备反应快速，达到指挥所防化要求，确保工程安全。

（4）短信报警系统：本系统是将内部设备监控系统、火灾报警系统、安全防范系统等的报警，通过指挥所短信报警系统自动发出短信，通知值班员和指挥所管理人员。

（5）火灾报警系统：工程火灾保护对象为一级。在指挥所设置一个区域报警控制器，预留与地面消防控制中心火灾报警控制器的接口。整个火灾报警控制系统采用总线制。

（6）安全防范系统：系统由安保电视监控系统、入侵报警系统、出入口安全系统等组成。

（7）智能化系统集成：工程在设备监控系统、消防报警系统和安全防范系统各自集成的基础上进行综合集成，提高系统综合防范能力。在地面综合控制室设一台智能化控制系统备份机组，指挥所处于非全面启用状态下，可由地面控制系统监控整个工程。当战时地面建筑破坏时，地下控制系统仍能单独运行。

3 工程设计难点分析

人防指挥工程是人防工程防护体系的重中之重，工程防护等级高，指挥信息系统与所辖行政区域的平战指挥中心、信息中心和通信枢纽如何联动均是需要考虑的问题。项目在设计过程中遇到诸多难题，并采取了解决办法，叙述如下：

（1）防护、防化等级较高的难题：工程为附建、掘开式，地下防空指挥所工程。工程防核武器抗力4级，防常规武器抗力4级，防化级别为甲级。

解决办法：在满足相关规范的基础上，优化各专业设计，提高工程质量。针对人防工程最重要的出入口部。设计时利用地块内西、北两个方向采用穿廊式室外出入口部形式，作为战时主要出入口。所有出入口均处于地面建筑倒塌范围边缘以外，土建完成后地面口部外设轻型构架，在不影响口部倒塌的情况下，做到了指挥工程出入口的隐蔽性和美观性。

（2）工程结构施工难度大的难题：指挥所工程防护等级高，又为附建式指挥所工程，不同于一般的结构设计，需全面考虑隔震、防电磁脉冲等诸多情况。在工程围护与主体结构的施工过程中，存在着施工条件复杂、工程施工质量要求高的情况。

解决办法：在一般人防掩蔽工程的结构设计中（如6级、5级人防），人防主要受力构件在战时的等效静荷载值可在相应规范的表格中直接选用，但本工程防护等级较高，又为附建式指挥所工程，具有一定的特殊性，在结构的计算过程中主要受力构件战时荷载的大小会因实际情况的不同而不同。以顶板为例，板块的边界情况、大小、厚度等，均对战时等效静荷载的大小有影响。

在安全且符合规范的前提下，为了使得项目的经济性得到保障，在计算复核过程中精益求精，逐个房间的计算、比较，最终共选取了3种板厚，使得安全性与经济性达到了平衡。

（3）指挥所指挥信息系统集成设计的难题：人防指挥所是所在市政府所辖行政区域的平战指挥中心、信息中心和通信枢纽。针对日益信息化条件下的平战管理与突发事件处理，本工程需针对相关设备进行集成设计，合理运用指挥所内有限的空间，来保证工程能拥有一套先进的指通系统。

解决办法：在设计过程中，按照民防指挥通信建设遵循“整体规划，分步实施；以战为主，平战结合；综合一体，功能完备；技术先进，设施配套；稳定可靠，安全保密”基本原则，贯彻“长期准备、重点建设、平战结合”的方针，列出指挥工程所需具备的基本功能和保障能力，逐一进行专项调研和设计。结合工程内防护元件室、有线通信室、无线通信室、总控室、天线引入堡等一系列保障用房，实现将信息获取、信息传输、信息处理、信息利用、信息对抗手段整合在一起，服务于整个指挥所工程。提高横向控制协调能力，实现指挥所网络化指挥，使区域内各类人民防空力量形成整体。同时满足国家人防办“一网四系统”，即人防信息基础网络、人防预警报知系统、人防指挥控制系统、人防防护救援系统、人防综合保障系统的相关配置要求。

（4）节约能源、资源和降低成本难题：为贯彻国家建设环保型社会，实现可持续发展型战略，作为污染浪费主要源头之一的土木建筑方面，尤为需要针对建筑节能进行专项设计与优化。

解决办法：由于本工程建成后，功能为三等市级指挥所，项目主要能源消耗种类为电耗，故在内部照明设备选用及节能技术措施的说明中，均采取了高品质电子镇流器荧光灯作为灯具。功率因数达到0.9以上，极大地减少了电力浪费。照明控制根据功能要求采用分区、分组的照明形式，避免不必要的照度浪费。

此外为达到节能、环保的目标，在建筑热工设计、采暖与通风节能设计方面严格执行国家与上海相关方面标准与规范，安装过程中积极选用高效节能的设备材料，从根本上实现了工程节能的最大化。

指挥所内设备管线较多，为减少给排水管线与暖通及电气专业管线间的交错，减少通道内管线数量，要与土建专业充分配合，反复比选，优化机房布置，通过增加竖向管线的方式，减少走道内横干管数量，最大限度减少管道交错布置情况的发生，便于前期施工和后期的维护。阀门及设备尽量避免布置在办公和指挥通信区域，以明敷为主，便于检修。

消火栓采用临时高压系统，喷淋采用稳高压系统，消防泵均直接自市政消防管网抽水，工事内不设置消防水池以降低投资。同时取消屋顶消防水箱，并对同类型的给排水管道进行归并，在满足规范要求和工事正常使用的前提下，减少进出人防围护结构的管线数量，降低对工事的影响，同时也减少工事外部条件变化对工事内部供水、排水系统的影响。

① 空调系统采用了具有良好适应性的组合式除湿空调机，可以实现空调、除湿和除湿调温三种工况运行模式。空调系统调温范围大，使用灵活，安装方便。平时利用冷却塔的冷却水来冷却调温除湿机的冷凝器，战时用深井水来冷却调温除湿机的冷凝器。

② 风管选用承插式复合风管，无法兰连接，从而减少了风管咬口和法兰的漏风，降低了风管漏风所造成的能量损耗。

③ 柴油电站机房采用风冷和高压水喷雾器相结合的冷却方式，可实现风冷、风冷与水冷组合、水冷三种运行模式，充分利用室外空气进行机房冷却，实现节能运行。

④ 采用水冷空调机组，初投资低，同时较风冷空调机组提高了空调的COP值，有效节约运行成本。

（5）新技术、新材料、新工艺的应用：

① 为满足电磁脉防护要求，防止电磁脉冲能量沿金属风管传输，到达敏感电子、电气设备工作的区域或耦合到电线、电缆中，风管选用承插式复合风管，且耐火能力≥120min，满足消防耐火要求。对于口部动荷载区段的风管，出于抗力要求，采用金属风管，做好引流接地措施。电磁屏蔽室的进、排风口均设置波导通风窗和金属网通风窗。

② 柴油电站柴油机采用水循环冷却，机房采用风冷和高压水喷雾器相结合的冷却方式，有效减少了电站的进、排风量。战时主体工程处于滤毒式和隔绝式通风时，电站机房染毒程度降低。机房内高压水喷雾器可根据温度灵活开关，方便调节机房内温度。

人防指挥工程在总体布置上，与现有行政楼既分又合，符合便于连通又安全、隐蔽复核选址标准。设计思路上，将人防指挥所和地面档案馆两个重要等级的保密工程上下结合设置。在功能上，平时作为市委、市政府的应急指挥中心，战时作为市防空指挥所，使“平战结合”的理念纳入工程设计当中，合理、有效地利用好地下空间资源。管理运维上，人防指挥工程和档案馆同属保密单位，相关保密资源可共享。在技术上，对于整合行政区内各单位资源，避免重复功能起到了推动作用。

工程的建成并投入使用，是完善城市防空体系、确保战时指挥系统的硬件保障中的重要一环。工程提高了市内各人防设施横向间的控制协调能力，实现指挥所网络化指挥，使市内各类人民防空力量形成整体。对提升区域的整体防空力量有着重要作用。同时也给平战结合设计防空指挥所工程提供了很好的典范，具有良好的战备效益和社会效益。

4 结语：

为保护国家和人民生命财产安全，新形势下人民防空改革发展要围绕实现党在新形势下的强军目标，加快推进人民防空建设与经济社会融合式发展。城市地下空间开发应结合重要人民防空工程建设，以建设完善的城市人防防护体系。人民防空指挥工程是人防防护体系的重要组成部分，是人防指挥机构在战时实施安全、稳定、有效指挥的重要场所，在人民防空工程中占据核心位置。市人防指挥工程在建设过程中的诸多经验，可为各地、市建设人防指挥工程提供良好的典范。