王金輝
(北京城建設計發展集團股份有限公司建筑設計研究院,北京 100037)
人民防空工程是指為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護而單獨修建的地下防護建筑。人防工程平時可以作為地下汽車庫、自行車庫、戊類庫房,人防工程與平時使用功能的相互結合在設計中起著非常重要的作用。
北京市豐臺區郭公莊車輛段項目五期1518-632地塊兼容居住、公建(配建公共租賃住房)項目,為地鐵九號線郭公莊站上蓋開發項目。項目總用地面積約為23.32 hm2,東西長約913 m,南北寬約258 m,呈長方形狀。該地塊東側臨郭公莊路,南側臨郭公莊南路,西側臨南梗村三號路,北側臨六圈南路。基地內設置地鐵9號線車輛段并進行綜合開發。
本項目中的人防工程,總建筑面積約為3.4萬m2,含專業隊、二等人員掩蔽、物資庫,其中,專業隊平時功能為應急物資儲備,二等人員掩蔽及物資庫平時功能為汽車庫或自行車庫。項目總平面圖示意圖如圖1所示。

圖1 項目總平面圖示意圖
實例介紹一:1-0001#C地下車庫。1-0001#C地下車庫地上共有單體建筑1個,為附建式人防工程。地下一層及地下二層為自行車庫,地下三層、四層為人防層平時為汽車庫,戰時為核6級甲類二等人員掩蔽所,防化等級丙級,人防主體建筑面積為3 974 m2。
防護單元劃分:地下三層、四層分別劃分為一個防護單元;地下三層為防護單元A,人防建筑面積為1 833 m2,地下四層為防護單元B,人防建筑面積為2 141 m2(通過和人防審批部門溝通,作為防護單元A與防護單元B的連通口的汽車坡道建筑面積劃為防護單元B的人防建筑面積)。
1-0001#C地下車庫人防工程平面圖如圖2所示。

圖2 1-0001#C地下車庫人防工程平面圖
實例介紹二:4-0001#地塊地下車庫。4-0001#地塊地下車庫地上共有單體建筑5個,為附建式人防工程。地下一層為汽車庫,地下二層平時為汽車庫,戰時含五級專業隊掩蔽,平時功能為人防應急物資儲備,防化等級乙級;核6級、5級二等人員掩蔽,防化等級乙級,人防主體建筑面積為6 741 m2。
防護單元劃分:地下二層分別劃分為2個防護單元,即地下二層車庫分為防護單元1及防護單元6,核甲類二等人員掩蔽所,人防建筑面積分別為1 797 m2及1 865 m2;4-5#樓地下二層為防護單元2,核5級甲類專業隊掩蔽所,人防建筑面積分別為985 m2;4-4#樓地下二層為防護單元3,核5級甲類二等人員掩蔽所,人防建筑面積為455 m2;4-3#樓地下二層為防護單元4,核5級甲類二等人員掩蔽所,人防建筑面積為472 m2;4-2#樓地下二層為防護單元5,核5級甲類二等人員掩蔽所,人防建筑面積為465 m2;4-1#樓地下二層為防護單元7,核5級甲類二等人員掩蔽所,人防建筑面積為706 m2。
4-0001#地塊地下車庫人防工程平面圖如圖3所示。

圖3 4-0001#地塊地下車庫人防工程平面圖
因各地人防主管部門對人防建筑面積計算的規則要求不同,如:某些地方要求按地上建筑及地下建筑埋深不同的情況,進行面積折減后作為人防建筑面積;某些地方要求僅按首層建筑面積作為人防建筑面積;某些地方要求出入口臨戰轉換等,因此在人防工程項目設計工作開始前,應根據當地人防辦規定、相關國家規范標準要求,結合項目實際情況,確定人防工程設計的建筑面積、防護級別類型等。
人防主體如圖4所示,包括底板、頂板、外墻(外圍護墻)、臨空墻等部位,人防地下室屬于一次澆筑成型的結構。人防布局的原則是結合地下汽車庫、自行車庫、住宅地下室進行布置。

圖4 人防主體示意圖[1]
戰時有人員停留或戰時掩蔽物品不允許染毒的防空地下室,均屬于有防毒要求的防空地下室,故清潔區和染毒區的劃分在人防工程設計中非常重要。在清潔區中人員、物資不僅可以免受爆炸荷載的作用,而且還能免受毒劑的侵害;而在染毒區內雖然可以免受爆炸荷載的作用,但在一段時間內有可能會輕微染毒。因此,染毒區一般是沒有人員停留區域。其染毒區應包括擴散室、密閉通道、防毒通道、除塵室、濾毒室、洗消間或簡易洗消間。
在多層防空地下室中,當上下相鄰2樓層被劃分為2個防護單元時,其連通口進行人防疏散寬度計算時,應按上下2層疏散人數進行統籌考慮計算,汽車庫中的汽車坡道可以作為連通口進行設置,連通口在下部時應設置為雙向抗力人防密閉門。
在設計項目設計中應注意防護單元與防火分區結合設計,一個防火分區可以劃分為2個防護單元,或1個防火分區內僅1個防護單元,但應避免出現防護單元跨越防火分區現象。根據人防工程的相關規范要求,防護單元和抗爆單元的劃分如表1所示。

表1 防護單元和抗爆單元的劃分(單位:m2)
人防工程室內凈高度應同時滿足平時和戰時的相關要求,人防汽車庫室內地坪標高至結構梁底、設備管底不應低于2.20 m,同時,還應比車輛高度高0.20 m;專業隊隊員掩蔽部、一等人員掩蔽部、二等人員掩蔽部和物資庫室內地平面至結構梁底、設備管底不宜小于2.40 m;人防地下室室內地坪至結構梁底、設備管底不應小于2.00 m;醫療救護工程室內地坪標高至結構梁底、設備管底不宜小于2.60 m;專業隊裝備掩蔽部室內地坪標高至結構梁底、設備管底不宜小于3.00 m。
主要出入口是指戰時空襲前后,人員或車輛進出較有保障,且使用較為方便的出入口。主要出入口必須利用室外出入口設置,室外出入口指通道的出地面段(無防護頂蓋段)位于防空地下室上部建筑投影范圍之外的出入口。在4-0001#地塊地下車庫中的防護單元多達7個,在設計中,主要室外出入口結合自行車坡道出入口、地下車庫人員室外出入口、2個防護單元共用一個室外出入口,使室外主要出入口的設置同平時功能的出地面疏散樓梯進行統籌協調設計。
次要出入口為戰時主要供空襲前使用,當空襲使地面建筑遭破壞后可不使用的出入口[2]。次要出入口一般結合住宅的交通核、商業樓的交通核心筒進行設計,交通核心筒的樓電梯應在防護主體以外,通過密閉通道連接。
人防門(包括防護密閉門和密閉門)為了滿足抗爆、密閉等方面的要求,與普通的建筑門有所不同。人防門不是鑲嵌在洞口當中的,其門扇的尺寸大于洞口,門扇與門框墻需要搭接一部分。人防門左右兩側的門垛寬度及開啟后的通道長度,需在設計過程中結合圖集進行設計,不同寬度的門要求不同,另外防護單元之間的連通口一般兩側為人防門,中間為甲級防火門,防火門高度應結合人防門進行設計并參考相關圖集要求。
懸板活門嵌入墻內,是根據懸板活門的工作性能決定的。懸板活門是依靠沖擊波的能量在短暫時間內自動關閉的設備。為了保證在沖擊波到達時能使懸板活門迅速的關閉,要求懸板活門必須嵌入墻內,并應滿足嵌入深度的要求。
防毒通道是具有通風換氣功能的密閉通道,為了使防毒通道能夠不斷地向外排風,在設有防毒通道的出入口附近必須設有排風,排風口應該包括擴散室和豎井(或通向室外的通道),且密閉門的開啟范圍之外留出人員的站立位置。
主次入口布局示意圖如圖5所示。

圖5 主次入口布局示意圖[1]
人防主要室外出入口及室內出入口確定后,還需同暖通專業緊密配合,結合項目實際情況進行口部的深化設計,因暖通專業對于進排風豎井的距離、高度、戰時使用或者平時使用、擴散室及集氣室等房間有嚴格規定,且各相關聯房間均是緊密相鄰的關系,所以如果建筑師處理不到位,將會影響平時其他房間的正常使用功能。
為節省建筑空間面積,戰時進排風井與平時進排風井可以合并設置。醫療救護工程、專業隊隊員掩蔽部、人員掩蔽工程等防空地下室的室內戰時有大量的人員休息或工作,因此要求不間斷通風,所以其進風口、排風口、柴油機排煙口一般都處于開啟狀態。為了防止核爆炸(或常規武器爆炸)沖擊波的破壞作用,均應采用消波設施。人防物資庫口部不設濾毒室、洗消間或簡易洗消間,出入口設置密閉通道,不設置防毒通道。
人員掩蔽所排風口部示意圖如圖6所示。

圖6 人員掩蔽所排風口部示意圖
進風機房的設置因人防工程類型不同、進風機房工藝流程的設置不同、進風是否有濾毒要求不同而有所不同,有濾毒要求的進風井口部宜設置在鄰近次要出入口,并選擇距離主要出入口較遠,且進風機房與排風機房最好呈對角線方向布置。
人員掩蔽所進風口部示意圖如圖7所示。

圖7 人員掩蔽所進風口部示意圖
在濾毒式通風時,目標是將人防主體內部的廢氣排至最后一道防毒通道,并從防毒通道排至人防主體外。以設計簡易洗消間的情況來講,超壓排風的順序應為:走廊自動排氣閥→簡易洗消間→防毒通道→通風風管→人防主體外。
平戰轉換設計的基本原則是:建筑空間的通用性和兼容性,統籌安排;轉換過程要求快速經濟、安全可靠、工作量小;設計一次到位,施工分平時、戰時2步進行。
以中國科技發展水平為基礎,以國家對人防的投資為約束條件,探索人防工程平戰轉換的新結構、新材料、新途徑,縮短工期、減少投資、加速轉換速度,做好技術和物資儲備,以便滿足臨戰前能迅速投入使用的要求,力求達到防護可靠、使用合理、施工簡便、安裝迅速、取材容易、造價經濟的目的。
人防工程設計不是純粹地解決功能性問題,而是一個綜合性很強的設計,在設計過程中既要滿足平時功能的正常使用,如地下車庫中汽車的正常通行,滿足汽車正常轉彎半徑、車道寬度等要求,又要使室外出入口在總圖中有合理的出入口位置,且與結構、給排水、暖通、電氣專業的協調配合也很關鍵。以上內容,均需要設計人員更深入地研究人防工程技術要求后,才能充分發揮地下室的戰備效益、社會效益和經濟效益。