李瑋
(寧夏建筑設計研究院有限公司,寧夏 銀川 750004)
在本項目的人防工程方案設計中綜合考慮了規范、安全、經濟等多個方面因素,以滿足平戰時的功能需求。在滿足規范要求的前提條件下,既要在發生戰爭時能夠有效為人員、物資等提供掩蔽場地,同時防護常規武器、核武器和生化武器的襲擊;又要能夠使地下空間最大可能發揮平時使用的功能,為住宅區居民提供停車、消防等用途,以發揮其社會和經濟效率;最終能夠實現平時與戰時快速有效地轉換。通過合理的平面布局和各專業協同設計,實現人防與城市建設、經濟建設相互協調發展。
本項目位于寧夏銀川市區邊界處,屬于規劃發展區,自然生態環境優越,但距離城市的中心較遠,城市基礎建設不完善。根據本區域發展戰略,規劃建設以居民住宅、生態農業旅游、健康醫療養老等產業為主,因此用于人防的公共地下較少,同時按照寧夏人民政府令第94 號《寧夏人民防空工程建設管理規定》,新建民用建筑必須配套建設防空地下室。
本項目為寧夏銀川某住宅區內人防工程。本項目規劃總用地面積約為104846m2,規劃總建筑面積為307096.54m2,計容建筑面積為230661.2m2。根據《寧夏人民防空工程建設管理規定》,人防工程所需建設面積為地上總建筑面積的5%,即230661.2*5%=11533.06m2。此計算面積為人防所需建設的最小值,實際工程設計的面積需大于此面積值。
本項目地下總面積為33704.3m2,其中人防工程面積不小于11533m2,因此,需按照規范要求及實際工程現狀合理選擇人防工程位置。《人民防空地下室設計規范》GB50038-2005 中要求所設計的每一個防護單元的出入口至少為兩個,其中室外出入口不少于1 個。從本項目實際情況考慮,為減少出入地面樓梯間的數量來節約建設成本且方便戰時物資的運送,在設計過程中將人防工程選擇在兩個車庫汽車坡道所在的區域,防護單元室外出入口可借用汽車坡道。同時考慮到移動柴油電站(移動電站)戰時運輸安裝發電機方便,移動電站需盡量靠近汽車坡道布置。綜上因素,本項目的人防工程位置確定于地下車庫東北角處,包含兩個汽車坡道。人防工程位置圖,如圖1 所示。
本工程地下平時為大型車庫,供小區居民停放機動車。地下車庫占地面積約為33704.3m2,共設有三個汽車出入口。地下車庫柱網主要采用7.8m*5.1m 柱網體系,標準車位尺寸為2.4m*5.1m,框架柱為500*500mm,每個開間可滿足停放三輛機動車,共可設計停車位1690 個。人防工程設計是在平時設計基礎上完成的,位于第三期地下車庫。
本工程平時功能為I 類汽車庫,耐火等級為一級,設置自動噴水滅火系統。人防部分防火分區面積按照小于4000 平方米控制,共劃分為4 個防火分區。一個防火分區包含兩個防護單元,防護單元均不跨越防火分區。車庫疏散借用住宅地下一層樓梯,疏散距離均小于60 米,疏散方式與平時使用路徑相同,便于緊急情況下使用。
地下車庫通風采用機械通風,每個防火分區設置排煙機房及送風機房,地面送風口與排煙口之間保持20 米以上距離。人防部分風機房設置采用平戰結合設計,戰時排風機房為平時送風機房,戰時送風機房為平時排煙機房。
本項目根據當地規劃部門批復將人防設計為甲類防空地下室,形式為附建式,抗力等級為核6 級、常6 級,戰時功能為二等人員掩蔽所,平時功能為地下車庫。依據《人民防空地下室設計規范》要求,在本項目設計中將頂部結構板距離地面距離設置為3.35m,梁底凈高為2.8m,管底凈高為2.4m,以上參數設計均滿足規范設計要求。本項目人防工程中共劃分為6 個防護單元,每個防護單元面積小于2000 平方米;劃分24 個抗爆單元,每個抗爆單元面積小于500 平方米。每個防護單元內部設備和設施均自成系統,內部設置戰時旱廁及水箱間,滿足戰時掩蔽人員生活所需。兩臨近的防護單元間設置了密閉隔墻和連通口,且于連通口處的兩側設置了防護密閉門。在相鄰的抗爆單元間設置了連通口和抗爆隔墻,且于連通口處一側設置了抗爆擋墻。抗爆隔墻采用臨戰堆壘500-1000mm 厚的沙袋,其上端寬度≥500mm,最低高度為1800mm。在清潔區和染毒區之間設置整體現澆的鋼筋混凝土密閉隔墻。
出入口的合理設計是人防工程核心,在設計過程中依據規范及實際情況不斷進行合理規劃和調整,最終得出最優方案。出入口分為主要出入口、次要出入口及輔助出入口。在設計過程中,由于本項目中每個防護單元掩蔽人數約為1150 人,根據掩蔽人數和規范要求計算得知出入口總寬度應大于3.45m。因此,本工程每個防護單元設一個主要出入口寬度為1.5m,一個次要出入口寬度為1.2m,一個輔助出入口寬度為1.2m,總寬度為3.9m,滿足設計要求。
在本項目工程設計中,結合地下布局實際情況,靠近汽車坡道處防護單元利用汽車坡道作為主要出入口。汽車坡道處主要出入口,如圖2 所示。其余防護單元室外出入口盡量集中設置,利用剪刀樓梯間使兩個防護單元主要出入口合并。剪刀樓梯處主要出入口,如圖3 所示。這樣既可以減少出地面樓梯數量,又避免對景觀環境造成不利影響,提高其實用性和經濟性。本工程為核6 級甲類二等人員掩蔽所,主要出入口包含防毒通道,簡易洗消,且對其進行進行防雨和防地表水設計。

圖2 汽車坡道處主要出入口

圖3 剪刀樓梯處主要出入口
次要出入口有兩種方案一是單獨做室外樓梯,二是利用住宅樓地下室樓梯間。單獨設置室外樓梯雖然設計較為簡單,但是會對室外景觀會造成一定影響,本設計不采用這種設計方法。因此,本人防工程利用住宅地下樓梯間既符合平時使用要求,又節省工程造價。輔助出入口利用住宅地下樓梯間設置。次要出入口設計圖,如圖4 所示。

圖4 次要出入口設計
根據相關規范的規定,人防工程面積大于5000m2時要設有柴油電站,用電功率大于120kW 時設置固定電站,或分別設置兩座移動電站。因固定電站初期投資巨大且建設周期較長,結合本項目的實際工程面積、平面布局、初期投資及建設周期等綜合因素進行分析,本項目按設置兩座移動電站考慮,提高其經濟實用性。在設計過程中,將本項目中的兩座移動電站分別置于兩個汽車坡道旁邊,便于戰時運輸發電機組至移動電站,供給戰時能夠快捷迅速投入使用。為防止電站內部產生的有毒物質排到主體清潔區,在二者連通區域設置了防毒通道。移動柴油電站設計,如圖5 所示。

圖5 移動柴油電站設計
基于平戰結合的設計原則,戰時功能設計受平時使用功能的影響。本方案設計中,因規劃部門對停車位數量的嚴格要求,方案初期設計車位數不滿足每戶一輛的指標要求,因此需要增加車位數量。車位增加有兩種方案,一種是擴大車庫面積,一種是通過優化原有設計方案找出空間增加車位。但由于地上景觀要求,原預留空地不具備下挖條件,直接擴大車庫面積的方案無法實現,只能通過優化原有方案局部外擴找出空間增加車位。
人防工程因功能特殊性需要設置較多的功能單元,因此其不可避免的要占用車位空間。在原方案設計中,某局部布置防護單元的主要出入口及戰時排風口部占用了6 個停車位的空間。通過優化方案,將主要出入口及戰時排風口部移至車位泊車功能。運用此種優化方案,最終解決了車位不足的問題。
局部方案優化中,外擴部分應盡量規整,減少凹凸。優化方案有兩種布局,第一種房間均為方形比較規整,但外墻凹凸較多,局部地下車庫外墻長度14m;第二種方案雖然個別房間平面形狀不規則,但房間均滿足使用要求,外墻規整無凹凸,局部地下車庫外墻長度8m。方案二比方案一外墻長度減少6m,外墻平直施工簡便,造價低,最終采用方案二作為實施方案。
人防工程平戰兩用結合設計是當前人防工程設計主要采用的方式。平戰兩用設計既要充分滿足戰時使用要求又要保證平時使用功能需求。戰時使用的部分功能設施需在臨戰前一定期限內由平時功能轉換完成,部分設施需在工程建設中一次建設完成。臨戰轉換部分主要包括:影響平時使用的抗爆隔墻;戰時水箱、旱廁等滿足戰時掩蔽人員基本生活所需的設施;平時出入口臨戰封堵,平時采光口、通風口臨戰封堵等。工程建設中需一次完成的設施主要包括防毒通道及密閉通道等處的防護密閉門、所有預埋件、預留孔(槽)及主次出入口等。
平戰結合設計中需要注意以下幾個方面。第一,考慮平時使用的方便性,主要出入口處防毒通道、次要出入口處密閉通道以及平時需要經常使用部位處的防護密閉門和密閉門的門檻應設計為活門檻。活門檻既滿足了平時人員疏散、車輛通行、搬用貨物的需要又滿足戰時防護及陰擋毒氣進入的需要。第二,戰時主要出入口盡量利用汽車坡道、自行車坡道等現有設施,這樣既滿足戰時人員快速進入的需求,又不影響平時日常使用。第三,戰時次要出入口利用住宅樓等建筑樓梯,且在住宅樓外側布置密閉通道、濾毒室、進風豎井等設施,平時疏散也是借用住宅樓地下室樓梯,這樣不額外增加樓梯數量,僅利用現有條件就可以完成戰時功能設計,達到節省使用空間避免影響平時使用的目的。
平戰轉換設計需要系統考慮各方面需求,在不影響平時使用的前提前盡量減少轉換量,需要一次施工完成的嚴格按照要求安裝到位,避免戰時無法轉換造成不可挽回的損失。需要臨戰轉換的部位也需要提前備好轉換物資在最短時間內轉換完成。
總之,平戰轉換設計需要系統考慮各方面需求,在不影響平時使用的前提前盡量減少轉換量,需要一次施工完成的嚴格按照要求安裝到位,避免戰時無法轉換造成不可挽回的損失。需要臨戰轉換的部位也需要提前備好轉換物資在最短時間內轉換完成。
本文重點介紹了戰時人防設計和平戰轉換過程中的設計要點,并對局部進行了優化設計,提升了本項目人防工程的實用性和經濟性。