淺談大型融合式人防工程綜合體設計

郭海英

（廣東中人工程設計有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著我國經濟的高速發展，為提高土地的利用率，城市建設正在快速地往地下發展。目前，我國城市地下空間的開發規模快速增長，大型、特大型地下綜合體越來越多。根據《中華人民共和國人民防空法》，地下空間開發需要兼顧人防工程的建設，地下綜合體人防建設應該與快速發展的地下軌道、隧道、地下空間融合，達到戰備效益、社會效益、經濟效益和環境效益最大化，形成規模適當、種類齊全、布局合理、功能配件齊全的人防工程體系，充分發揮平戰結合的作用[1]。本文以廣州南站區域地下空間及市政配套設施人防工程綜合體為例，探討大型融合式人防工程防護體系存在的問題。

1 項目特點與難點

廣州南站區域地下空間及市政配套設施人防工程綜合體屬于特大型地下空間項目，兼具智能停車、現代化商業、開放式中庭、垂直交通、集中供冷系統、高低壓電房等復雜功能，具有管線集中程度高、管線種類復雜且直徑超常規的特點。

《人民防空工程設計規范》（GB 50225—2005）要求：①二等人員防護單元面積最大為2000 m2、物資庫及專業隊裝備掩蔽部的防護單元面積最大為4000 m2。②人防穿墻、穿頂板管徑不能超過150 mm。本項目因大型地下室功能的特殊性導致大樣管徑空調管線穿越人防墻，按現行規范無法解決人防墻穿管防護問題。

為解決上述難題，本文主要對以下3個方面進行研究：①特大型地下綜合體在能夠發揮綜合商業、交通、文娛、市政公用設施等功能的前提下，如何在戰時保障城市的正常運轉。②特大型地下綜合體戰時的功能定位及防護體系組成。③特大型地下綜合體的防護功能、防護標準及防護設計要求[2]。

另外，根據國家人防建設有關政策、法規，參照《人民防空工程戰術技術要求》等，創新提出人防工程綜合體概念，完善戰時功能配置，優化各類人防工程配比，從而提升人防體系的綜合防護能力，同時突破《人民防空地下室設計規范》中穿越人防墻的設備管道管徑不能大于150 mm的限制，通過防護技術創新解決了特大型地下綜合體人防建設中管道過于集中穿越造成人防工程防護能力降低的重點難題。本項目的研究也為國家人防辦提出的《大型融合式人防工程綜合體防護研究》提供了研究范例，為特大型人防工程綜合體建設提供了具有現實意義的參考案例[3]。

2 項目的防護功能、防護標準及防護設計要求

2.1 防護功能

（1）廣州南站東廣場人防綜合體指廣州南站區域地下空間及市政配套設施人防工程綜合體。

（2）廣州南站東廣場人防綜合體應按照平戰融合、配套齊全、功能完善、防護有效的原則進行人民防空工程配置[4]。

人防綜合體主要是在戰時保障城市的正常運轉，強調平戰功能融合。因此須配備一定數量的公共商業服務設施，引入應急人防的概念，并與常規的人防工程有機結合，其中綜合管理指揮所不允許平戰轉換；醫療救護工程宜結合地面醫院建設，平時功能和戰時功能應盡量一致，避免出現大量轉換。

（3）廣州南站東廣場人防綜合體功能組成及比例如下：人防工程占比20%［其中包括二等人員掩蔽工程、物資庫工程、綜合管理指揮所（可與防空專業隊隊員掩蔽工程合建）、防空專業隊裝備掩蔽工程、醫療救護工程及其他配建工程］，應急人防工程占比

30%（其中包括應急人員掩蔽部、應急綜合物資庫、應急商業服務區、應急車輛掩蔽部），普通地下空間占比50%。

2.2 防護標準

（1）廣州南站東廣場人防綜合體戰時功能要素防護級別如表1所示。

表1 廣州南站東廣場人防綜合體戰時功能要素防護級別

（2）應急人員掩蔽部、應急商業服務區掩蔽面積按3~5 m2/人計，應急綜合物資庫按0.15~0.2 m2/人計，應急車輛掩蔽部按小型車30~40 m2/臺計，專業隊裝備掩蔽部按中型車50~70 m2/臺計。

（3）人防綜合體的應急人防工程出入口應符合下列要求：①每個防護單元應設置不少于兩個出入口，并且戰時使用的主要出入口應直通地面；當有兩個或兩個以上直通地面的出入口時，各口之間應保持最大距離，并設置成不同朝向。②直通地面的出入口宜設置在地面建筑倒塌范圍之外；如果不能設置在倒塌范圍之外，則應有防倒塌措施。

（4）人防綜合體的應急人防工程在掩蔽時間內的通風、電力、水等基本保障不應少于3 h。

2.3 防護設計要求

2.3.1 結構

人防綜合體中應急人防工程的荷載計算、內力分析和截面設計，應符合現行《人民防空工程設計規范》（GB 50225—2005）、《人民防空地下室設計規范》（GB 50038—2005）中有關人防工程的規定。

2.3.2 給排水

（1）可利用平時供水設施或桶裝水、瓶裝水、水箱等提供飲用水。應急人員掩蔽部飲用水量標準為2 L/人，應急商業服務區飲用水量標準為1 L/人（當應急商業服務區有飲水時，可不設飲用水貯水），應急車輛掩蔽部飲用水量標準為1 L/人。應急綜合物資庫不設飲用水貯水。

（2）應急人防工程不設洗消給水。

（3）應急人員掩蔽部和應急商業服務區設口部洗消排水設施。

（4）應急人員掩蔽部和應急車輛掩蔽部男女廁所比例為1:1，應急商業服務區男女廁所比例為1:2。其中，男廁所每80~100人設一個大便器，女廁所每60~80人設一個大便器。

2.3.3 供配電

（1）人防工程的供配電要求按現行《人民防空工程設計規范》執行，戰時（區域）電站設置應充分結合工程實際。

（2）應急人防工程應充分利用應急電源（發電機或蓄電池）。若沒有設置除市電以外的應急電源，則應確保有能持續3 h應急照明蓄電池或提前儲備一定數量的干電池和手電筒。

（3）利用平時消防廣播，戰時對人員進行疏散廣播及通知。

2.3.4 消防

按現行工程設計有關規范執行。

3 加入課題研究前后的經濟效益分析

（1）廣州南站區域地下空間及市政配套設施人防工程綜合體在常規設計下應建人防面積102 779 m2，人防防護單元及功能面積應按現行國家規范設計在2000 m2以內，人防物資庫、人防專業隊裝備掩蔽部等防護單元面積不超過4000 m2。根據人防的平面方案得出，共需設置39個防護單元、3個戰時發電站。

（2）該項目在參與國家人民防空辦公室的《大型融合式人防工程綜合體防護研究》課題后，人防工程防護單元設置實現了創新。應急人防工程中的應急商業服務區及應急綜合物資庫按每8000~10 000 m2一個防護單元設計，負一、負二層的商業部分防火分區在2000 m2以內，則4~5個防火分區剛好組成了一個防護單元，這樣防護單元個數相應減少了，且應急人防工程中的設備需求比標準人防工程的設備需求小，促進平戰結合使用。根據人防工程的平面方案布置得出，共需要設置19個防護單元、2個戰時發電站。

與加入課題前相比，加入課題后的人防工程防護單元個數少了19個，應急發電站少了1個，極大地優化了地下空間的人防單元布置，節約了空間，達到了平戰結合的良好效果。

3.1 防護設備

應急人防工程面積合計約為6萬m2。若按照常規人防工程規定，每2000 m2設一個人員掩蔽工程，則約有33個人員掩蔽工程，共需33套人防進排風、給排水、電氣設備，平均1個二等人員掩蔽工程設2樘人防防護大門，相當于有66樘人防防護大門，平均1個防護單元最少2個出入口，共計可減少2樘HM1220密閉門、2樘HFM1220（6）防護密閉門、1樘HK600（5）活門及1樘除塵室的HFM0716（5）防護門、1樘濾毒室的HM1020的密閉門。

1個單元小門節約金額：4×12 000+2×15 000+8000+9000=95 000（元）。

1個單元大門節約金額：2×17 000=36 000（元）。

每個防護單元防護（密閉）門減少約45.5萬元，33個單元合計減少33×45.5=1501.5萬元。

負一、負二層之間連接的上下中庭共6個，每個中庭分別需要設置56樘封堵大門，以每樘17萬元計，合計費用為56×17=952萬元。

綜上所述，人防門減少共計1501.5+952=2453.5萬元。

3.2 結構方面

結合工程實際情況，1個二等人員內部人防墻按照250 m3的人防混凝土墻計算，相當于少了33×250=8250 m3的鋼筋混凝土用量。按照廣州市1500元/m3鋼筋混凝土的造價計算：8250×1500=1237.5萬元。

3.3 通風設備

每個單元設備減少約12萬元，33個單元共計減少33×12=396萬元。

3.4 給排水設備

每個單元設備減少約2萬元，33個單元共計減少33×2=66萬元。

3.5 電氣設備

每個單元設備減少約4萬元，33個單元共計減少33×4=132萬元。

建筑、結構、通風、給排水、電氣5個專業合計節省：2453.5+1237.5+396+66+132=4285萬元。以應急人防工程面積6萬m2計算，應急人防工程與人防工程相當于節省696元/m2的工程投資。

4 加入課題研究后解決的實際問題

（1）該項目在加入《大型融合式人防工程綜合體防護研究》課題前，由于防火分區及人防防護單元劃分的關系，在負一、負二層的商業中庭區域四周布置了人防門，極大地影響了中庭的建筑美觀效果，還給平時的使用管理帶來極大的不便。

（2）加入課題研究后，負一、二層按照應急人防設置防護單元面積8000~10 000 m2，上下兩層劃分為同一個防護單元，2個單元戰時通過中庭扶梯聯通。負三層為停車庫，按照人防規范要求設置防護單元，很好地保留了平時中庭功能及商業的完整性。

5 結語

人防綜合體的建設顯著提升了大型地下空間的綜合效益，在信息化的背景下，立足平戰結合的大型融合式人防工程綜合體的防護研究和成果應用具有重要意義。