BOP衛生出入口建筑設計優化

紀雨青 李亞冬 孫號鋒

中國核電工程有限公司 河北分公司 河北 石家莊 050000

1 概述

建筑的空間屬性是與生俱來的，運用一定的建筑設計手法，使其達到功能與形式的協調，使建筑空間形式適合于流線功能的要求。最終以達到處理好建筑中形式與內容對立統一的辯證關系。

涉核項目中的某些工業廠房，正常運行時，必須需要保證工作人員和公眾所受輻射劑量低于國家規定限值，并且環境不被放射性物質污染。根據《核動力廠輻射防護設計》（2019年12月31日國家核安全局批準發布）中，第4.2.1.1條規定：“應對輻射工作場所建立控制區和監督區。每個輻射防護控制區應分別為人員、物資和設備設置盡量少的出入口。人員通道和物流通道必須嚴格分開[1]。”

本文以某BOP子項為例，試圖對衛生出入口的建筑設計進行優化，對設計中的布局與人員流線、使用功能的一致性加以探討，并通過具體設計實例分析，力求總結相關設計思路與方法，對后續工程中相似設計有所啟發。

2 衛生出入口的組成

衛生出入口的方案布置是一個綜合、全面、權衡的考慮，需要在合理的功能分區、流暢的人員流線并配合檢測設備的統一規劃布置前提下，綜合運行期間的建筑設計使用人數及預期的人員受照水平和放射性污染水平，全面考量設計。

一個功能齊全、能夠滿足運行需求的衛生出入口，應主要包括值班室、淋浴去污室、家庭服更衣室、工作服更衣室、臟工作服收集間以及輻射監測儀器等，EJ/T 849《核燃料后處理廠輻射安全設計規定》中的3.5條有相關規定：“進出放射性廠房的放射性工作區必須經過的一組專用房間，在此更換家庭服、穿脫工作服、收發個人劑量計、淋浴及進行表面污染監測等，以加強對工作人員的放射性衛生管理[2]。”而HAD 102-12 《核動力廠輻射防護設計》中第4.2.2.6條中也有相關規定：除輻射監測器以外，更衣室至少還應當提供以下設施:

（1）人員去污設施（淋浴或洗滌盆）；

（2）清潔工作服及其必要的貯存設施；

（3）污染工作服存放容器[1]。

綜上，某子項，經輻射安全專業計算與分析后確認，家庭服更衣間、衛生間、門廳、值班室為白區，工作服更衣間、工作服收集間、污染檢測間、淋浴去污間為綠區。

3 衛生出入口的布置設計原則

設計之前，需梳理總結必要的設計布置原則，以此為總體把控進行衛生出入口的設計，衛生出入口的布置設計原則如下：

（1）衛生出入口的布置應充分考慮周邊區域、房間的輻射水平和功能分區。

（2）衛生出入口的布置設計應充分考慮人員流線的合理性,應使工作人員不必穿過較高輻射區才能進入較低輻射區，也不必穿過高污染區進入較低污染區。以便合理布置輻射防護控制區，減少在輻射控制區工作人員所受的輻射劑量和污染的潛在擴散。

（3）控制區出入口的設計應當充分考慮檢測設備和檢測行為的空間需求。輻射監測中使用的沾污檢測設備是衛生出入口設計的關鍵。該類設備能對人員和工具做出全面檢測和有效控制，未經授權的人員不越過控制區邊界，以及受到一定程度污染未通過檢測劑量標準或輻射防護人員許可的人員和工具不可離開控制區[3]。

4 衛生出入口的人員進出流線

衛生出入口的人員進出一般流線要求如下：

（1）進入衛生出入口的流線：在值班室領取檢測設備，進入家庭服更衣室脫去日常衣物，進入工作服更衣室，在工作服更衣室中穿戴工作服，進入控制區內工作。

（2）離開衛生出入口的流線：離開衛生出入口前，先通過污染監測儀( C1 門)進行污染監測，如果工作服表面的放射性污染超標，則需將沾污工作服脫下回收，再通過污染監測儀(C2門)進行監測，測量值低于設定值時才能通過離開。如果通過C1門時測量值已經低于設定值，則可正常進入，在基本防護用品脫除區脫去工作服后，再進入家庭服更衣室。

為防止潛在放射性沾染的交叉污染，進入和離開衛生出入口的流線一般不得交叉，相關房間應做出實體隔離。

充分分析衛生出入口平面布置設計原則與要求后，可以形成一套合理的功能流線邏輯關系圖，見圖1，以滿足運行使用的需要。

圖1 功能流線邏輯關系圖

5 BOP衛生出入口的優化設計

5.1 參考工程設計

根據輻射專業提供的參考工程布局如下。

該方案經輻射專業確認，可以滿足基本使用要求，但是經分析存在流線重復、不通暢，工作人員使用過程中不便利、面積浪費等問題，如下。

衛生出入口進入流線尚可流暢；而離開衛生出入口時，污染檢測間僅與門廳相通，每次的檢測都要穿過工作服更衣間、家庭服更衣室，這使得進入和離開的人員不得不交叉。

工作人員需要在未經檢測的情況下穿過家庭服更衣室、門廳，再進入污染檢測間檢測，如檢測不通過，還需經門廳、家庭服更衣室進入淋浴去污間清洗，如此往復于凈污分區之間，這在一定程度上增加了污染擴散的可能性，不符合防止污染擴散的原則。

脫掉工作服的工作人員是僅穿內衣的狀態，每次的檢測要在此狀態下經過門廳，這對于工作人員來說不是一個適宜的狀態，這不是一個便利的流線。

對于過道，僅起到了連接工作服更衣間、家庭服更衣室、淋浴去污間的交通功能，這也造成一定程度上的面積浪費。

沾污工作服和干凈工作服都存放于工作服更衣間，增加了衣物和人員的沾污風險。

本方案雖經確認能滿足基本使用要求，但是仍存在許多問題，設計改進亟待解決，見圖2。

圖2 參考工程方案附圖

5.2 根據功能、流線的初步優化

為了解決參考工程方案中存在的問題，通過設計優化并與輻射檢測專業溝通，在參考工程方案的基礎上，根據功能、流線進行初步優化，如下圖。

該方案在前版房間位置基本沒有調整的基礎上，將污染檢測間同門廳相通處的門，改為與工作服更衣間直接相通，淋浴去污間的門也改為與工作服更衣間相通，并通過借用一部分門廳面積擴大過道，以此將污染檢測間同家庭服更衣室和工作服更衣間直接相通。本方案的修改，在一定程度優化了衛生出入口門廳區域以及進出的人員流線，如下。

一定程度上將衛生出入口工作人員進入和離開流線分隔開。

將門廳完全從人員離開流線中剝離，避免了未經檢測及檢測劑量未達標人員在沾污的情況下不得不經過門廳，避免了放射性污染對子項外的潛在擴散。

隨著門廳不參與人員離開流線的組織，工作人員在脫掉工作服僅穿內衣的情況下不必穿過門廳，也在一定程度上起到了工作環境優化和人文關懷的作用。

擴大后的過道，不僅有交通功能，一定程度上還承擔了分離人員進入和離開衛生出入口流線的功能。

本方案優化了檢測污染流線以及檢測后的離開流線，但并未徹底將進入和離開流線分開，凈污工作服也沒有分開，設計改進仍需繼續探索，見圖3。

圖3 初步優化方案附圖

5.3 根據功能、流線的徹底優化

前兩版方案雖能滿足基本的使用要求，但也存在很多務須解決的問題，為了優化衛生出入口的人員流線，提高衛生出入口設計與運行使用需求的一致性，必須打破原有方案的桎梏，從根源上深入探索。結合建筑設計基本方法，結合人員流線邏輯關系圖，結合工作人員使用要求，大刀闊斧地改變布局，重新排布方案，以達到建筑設計和功能使用的完美結合。

門廳、值班室、家庭服更衣間、衛生間在輻射分區中定為白區，需將這些房間集中布置，工作服更衣間、工作服收集間、污染檢測間、淋浴去污間為綠區，因此這些房間可以統一考慮布置，根據人員流線，重新布局衛生出入口整體方案，以串聯式的組合方式聯系各個空間，如下。

（1）以串聯式的組合方式重新布局，根據人員進出流線，各個使用空間按順序一個接一個相互串通，首尾相連，從而構成一個流線上的循環，連接成為整體，這種布局使各功能房間直接連通，不僅關系緊密并且具有明確的程序邏輯和連續性。

（2）由人員流線邏輯關系圖可以看出，不論是進入還是離開，都要通過家庭服更衣室穿脫個人日常衣物，因此可將其作為出入流線的起始和終點，出入流線中第二步為工作服更衣室和工作服收集間、污染檢測間，可將流線中的第二步平行串聯排布，兩條流線分別排列互不干擾，這樣的布局最大程度地分開了工作人員的出入流線，順應了人員進入和離開的邏輯。

（3）通過合理的整體方案布局，將前兩版中基本僅承擔交通功能且不必要的過道取消，通過衛生間和淋浴去污間的內部潔具重新排布，合理利用其有限的面積，在總面積不變的情況下，增加了工作服收集間，用以盛放劑量超標的工作服，并設置基本防護用品脫除區，用以放置沾污的工作服，如此設置，將干凈工作服與之完全分開，有效防止了衣物的互相污染。

（4）方案三的重新布局，將交通聯系空間寓于使用空間之內，跟隨工作人員進入亦或是離開衛生出入口腳步的同時，就完成了穿脫家庭服、穿脫工作服、污染檢測、淋浴去污等需求。

本次運用建筑設計方法的方案布局改進，在建筑面積不變的情況下，從物理上根本分隔了工作人員的出入流線，將臟衣和干凈工作服完全分離，優化了人員的工作環境，不僅滿足了基本的使用功能，還達到了建筑設計要求的適用、經濟、美觀的要求，見圖4。

圖4 優化方案附圖

6 結語

結合實際工程設計，本文給出了衛生出入口的設計方法和一般思路，可供后續工程設計中參考。但需要注意的是，衛生出入口的設計并非一成不變。某些特殊情況時，在遵守規范基本要求的同時，需要結合建筑物功能、實際使用做出適應性的設計和修改。其最終設計目的在于規范人員流線、物品擺放，并在出現如人員沾污等特殊情況時給出足夠的洗消空間，為實現建筑功能和人員的物理保健做出貢獻。