■庄伟杰 ■惠州市人防工程设计院有限公司,广东 惠州 516000
人防是指组织、动员群众采取有效手段保护自身安全的一种防护措施,地下室人防建筑可以保护人们在战争时期受到空袭的伤害。地下室人防建筑设计,一方面应最大限度的提高地下室空间利用率,另一方面,优化地下室各个部位设计,提高安全性和稳定性,保障人们生活安全。
某地下室人防建筑位于一个集办公、商业、居住等为一体的综合建筑地下一层。该地下室人防建筑总设计面积约1543.33平方米,按照人防建筑的设计要求,合理划分防火分区,该人防地下室抗核等级和抗力等级都是6级,防护类别是甲类,在日常使用中可作为地下停车场,发生战争可作为二等人员掩蔽场所,地下室人防建筑设有三个口部、四个抗爆单元和一个防护单元,可容纳约1000人。地下室人防建筑设有多种防护设备,主要包括一个抗爆门铃按钮,三个自动排气阀门、八个防爆地漏、两个悬板活门、六个密闭门等[1],按照施工设计要求,全部安装施工到位。
地下室人防建筑设计,首先应全面了解工程概况,主要包括地下室上部的建筑房间结构、楼层形式、建筑高度等情况,综合考虑应向人防设计的各种因素;其次,根据该地下室人防建筑的划分区域和防爆、防核等级,分析地下室是否应该设置自动发电装置和储备人防物资,确定储备物质的多少;最后,设计人员应和施工人员、技术人员等加强沟通交流,全面考虑到建筑工程的受力情况和经济性,优化地下室人防建筑设计。
地下室人防建筑设计应充分融合安全理念,根据该建筑工程项目的占地面积,将地下室人防区域合理划分为若干个小单元区域,在每个小单元区域设置完善的配套设施,设置相对比较稳定的安全防护墙,并且地下室人防区域应合理设计安全防火通道和防火区,提高地下室人防建筑的可靠性和安全性。
地下室人防建筑设计应坚持平战结合的原则,综合考虑整个建筑工程的结构情况以及战争时期各种常规武器、核武器的载荷要求,设计地下室人防建筑结构时,应重点考虑以下几点内容:其一,合理设计地下室人防建筑的间隔墙壁;其二,优化设计顶部构件、承重墙、底基等结构[2];其三,做好通风出入口、消防管道和排水管道口等部位的封闭设计。
地下室人防建筑设计应合理规划人防区域位置,以正常状态下地下室的应用功能为设计依据,考虑到经济性、安全性、技术性等因素,但是应避免设计过多的人防区域,影响地下室空间的利用率,并且人防区域之间相互独立,在一定程度上减少了容纳空间,因此应注意合理规划人防区域,设计合适数量的出入口,尽量提高地下室人防建筑的安全性和人群疏散宽度。在设计地下室人防区域时,还应结合建筑结构内部楼梯、疏散楼梯的位置,确定人防区域的平面布局结构,并且要注意各个出入口布置,提高地下室人防建筑的安全性和经济性。
战时当城市遭到空袭后,尤其是遭核袭击之后,地面建筑会遭到严重破坏,以至于倒塌,防空地下室的室内出入口极易被堵塞。主要出入口是战时空袭后也要使用的出入口,为了尽量避免被堵塞,主要出入口应设在室外出入口。根据建筑工程项目室外出入口的结构设计,如果地面上部建筑结构一旦发生倒塌会直接影响室外出入口,该主要出入口应重点考虑进行高强度安全防护的防倒塌设计;如果该主要出入口位于坡道上,其出入口设计应考虑到人防区域所有疏散通道经过的侧墙、顶板等结构都应进行防核爆、防动力载荷和防倒塌设计[3]。
地下室人防建筑应尽可能使平时的防火分区能与战时的防护分区协调一致,以减少临战转换工作量,提高保障战时使用的可靠性。最佳的结合就是一个防火分区内设两个防护单元,或一个防火分区即为一个防护单元。每个防护单元的内部循环系统(送排风系统、上下水系统、供电系统等)都是独立运行的,当某个防护单元遭到破坏时,其它单元仍能良好运转。同时,防护单元设计应考虑到和口部墙体、混凝土防火墙之间的上下对应关系,如果人防口部墙主要设计在地下室上层,下层的人防区域应结合剪力墙支点设置位置,减少防护单元对于地下室日常使用的影响。
为了进一步完善人防地下室使用功能,应做好配套电站设计,除中心医院、急救医院外,其它人防工程的面积总和超过5000平方米时,应设置柴油电站。发电机组总容量大于120kw时,宜设置固定电站,当发电机组总容量不大于120kw时,宜设置移动电站[4]。将人防区域放置在地下室的最底层,柴油电站作为人防区域重要的配套设施,尽量采用迂回的设计路线,在设计配套电站时应注意和地下室排烟井、排风井、进风井保持适当的距离。
地下室人防建筑在设计时如果不具备单独设置专用风口时,可将建筑通风竖井和人防进风井、排风排烟井进行结合设计,并且采取有效的防水、防火、防倒塌措施。室外进风口宜设置在排风口和柴油机排烟口的上风侧。进风口与排风口之间的水平距离不宜小于10m;进风口与柴油机排烟口之间的水平距离不宜小于15m,或高差不宜小于6m。位于倒塌范围以外的室外进风口,其下缘距室外地平面的高度不宜小于0.50m;位于倒塌范围以内的室外进风口,其下缘距室外地平面的高度不宜小于 1.00m[4]。
在人防单元和人防口部位置确定后,人防战时通风成为人防地下室设计的重要内容。人防工程内部的空气通过超压排风(空气从压力高的一侧流向压力低的一侧)的形式进行流动,可避免大气渗透影响人防区域的内部环境,避免外部有毒气体渗入。人防地下室的通风系统设计,尽量配套使用清洁式滤毒通风设备和进风机,采用不同型号的风机,在战争时期如果敌人使用生化武器或者排放毒气,清洁式滤毒通风设备可有效滤掉空气中的有害成分和灰分。通风系统中的进风系统和排风系统,可采用清洁、滤毒、隔绝三种方式,保持地下室人防区域良好的内部环境。
人防地下室在设计给排水系统时,应满足战争时期最基本的用水需求,在地下室配备完善的储水设施,给水系统和排水系统应配套设计,通常情况下,建筑工程的生活用水系统和排水系统不直接相连,排水系统用于排放各种生活污水,地下室人防建筑的给排水系统设计,应尽量采用耐用、抗震性高的给排水管道,确保在战争时期发挥良好的给排水功能。
人防地下室的电气设计,首先要明确战时负荷的种类及负荷级别,并对人防电源进行选择。作为平战合用的人防工程,还要明确平时负荷种类及负荷级别,再根据平时负荷和战时负荷的重要性选择电源。在满足平时负荷和战时负荷要求的前提下,战时的设计要尽量利用平时部分,即充分的做到平战合用,以利于降低工程成本,又要使平时和战时的配电系统相对独立,运行可靠。
地下室人防建筑设计是建筑工程项目设计的一项重要内容,通过优化和改进人防设计,提高建筑地下室空间利用率,保障人们的生命财产安全,还可以实现建筑工程项目的节能减排。地下室人防建筑设计是推动我国建筑行业可持续发展的基础,应结合建筑工程项目实际情况,做好各个环节的规划设计。
[1]贺俊威.高层居住建筑地下室人防建筑布局形式比较研究[D].浙江大学,2013.
[2]郑玉红.浅谈某人防地下室设计[J].广州建筑,2011(03):3-6.
[3]马峥.多层地下室人防建筑设计探讨[J].江西建材,2011(03):41-42.
[4]GB50038-2005.人民防空地下室设计规范[S].