伍雪萍
上海市地下空间设计研究总院有限公司 上海 200000
人民防空地下室是人防工程的重要组成部分,夯实相关理论基础和不断优化人民防空地下室电气设计,有助于确保工程在平时、战时电气系统的正常运行和使用,符合现代防空地下室电气发展的要求。
本文围绕如何合理设置电站、如何做好防护密闭措施、如何做好平战结合和如何减少临战转换工作量这几个方面的问题展开分析。其中,合理设置电站、做好防护密闭措施,对空地下室电气设计而言基础而又重要。做更好的平战结合、减少临战转换工作量,则是对防空地下室电气设计的两个优化。
战时市电供电的可靠性差,战时需要设置内部电源,作为备用电源,通常为柴油发电机组或蓄电池组。其中柴油电站即作为内部自备电源能保障工程内战时一、二级用电负荷的需要。柴油电站要不要设置,设几个,是电气设计师首先需要解决的问题。以某新建平战结合的防空地下室为例,说明在实际工程中作为内部电源的柴油电站如何设置。
某工程A人防建筑面积约4700平方米,平时功能为汽车库,战时划分为:2个核6级常6级二等人员掩蔽部、1个核5级常5级医疗救护站和1个核5级常5级移动柴油发电站。防空地下室内设1座移动柴油发电站,按一台120千瓦柴油发电机组设计,战时移动电站为本人防工程提供战时电源,满足战时一二级负荷用电要求。工程A的战时供电容量大于120千瓦,其中救护站单元为107千瓦,2个二等人员掩蔽部为24千瓦和24千瓦,移动电站13千瓦[1]。
某工程B人防建筑面积约5400平方米,平时功能为汽车库,战时划分为: 2个核6级常6级二等人员掩蔽部、1个核5级常5级医疗救护站、1个核5级常5级移动柴油发电站和1个核6级常6级移动柴油发电站。防空地下室内设2座移动柴油发电站,每座按一台120千瓦柴油发电机组设计,战时移动电站为本人防工程提供战时电源,满足战时一二级负荷用电要求。工程A的战时供电容量大于120千瓦,其中救护站单元为108千瓦,2个二等人员掩蔽部分别为32千瓦和32千瓦,2个移动电站分别为14千瓦和14千瓦。
两个工程功能一致,防护单元数目一致,人防建筑面积分别小于5000平方米和大于5000平方米,5000平方米工程A设置了1个移动柴油发电站,工程B设置了2个移动柴油发电站。具体原因是:在GB50038《人民防空地下室设计规范》中的第7.2.11条中规定:建筑面积大于5000平方米的救护站、防空专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程等防空地下室,应在工程内部设置柴油电站。第7.7.2条中规定:救护站、防空专业队工程、人员掩蔽工程、配套工程,当发电机总容量大于120千瓦时,宜设置固定电站;当条件受到限制时,可设置2个或多个移动电站;移动电站内设置1~2台柴油发电机组。且RFJ005-2011《人民防空医疗救护工程设计标准》中的第6.2.6条写道:救护站宜设移动柴油电站。机组容量满足战时一级、二级负荷的需要。所以虽然工程A面积不足5000平方米,但是根据规范RFJ005-2011的第6.2.6条,以及救护站单元的实际用电量,故也需设一移动柴油电站。工程B除了根据规范RFJ005-2011第6.2.6条外,且根据规范GB50038的第7.2.11条和第7.7.2条,设置柴油电站,为工程提供内部电源,而且发电机组的总容量大于120千瓦,所以需设2座移动电站。其中一座移动柴油电站设在救护站单元,另一座移动柴油电站设在二等人员掩蔽部单元。为保证受电端的供电可靠,移动电站的抗力级别与受电端所在的人防单元抗力级别一致。
综上,柴油电站的设置,与防空地下室的用途、规模、发电机组的容量等条件综合来确定。
因防空地下室有“防核武器、常规武器、生化武器”等要求,所以,电气管线进出防空地下室要做防护密闭或者密闭处理,且防护密闭或者密闭处理要与工程防护、密闭功能相一致。
工程实际中,密闭处理、防护密闭处理的做法分以下几种情况:
电缆明管敷设穿越人防墙体时,通过穿预埋密闭管敷设,作为密闭与防护密闭处理。具体来说,预埋管采用管壁厚度不小于2.5毫米的热镀锌钢管;在穿墙预埋管上焊接厚度不小于5毫米的密闭肋钢板;在抗冲击波方向设置厚度不小于6毫米抗力片;在临战时对预埋管采取密闭填料进行封堵;为达到防护密闭的要求,穿墙电缆采用一根电缆穿一根预埋管的方式等[2]。
照明和弱电线路穿越防护密闭隔墙或者密闭隔墙时,一般采用暗管加密闭盒的方式,作为密闭与防护密闭处理。具体来说,对于穿越部位的暗埋敷设的穿线管,采用管壁厚度不小于2.5毫米的热镀锌钢管;在穿线管上焊接厚度不小于5毫米的密闭肋钢板;在防护密闭隔墙或者密闭隔墙两端的穿线管处各设置一个防护密闭接线盒;在临战时对接线盒内填密闭填料进行封堵;管径不超过25毫米。
在防护密闭隔墙上的预埋管,根据不同工程的抗力级别的要求,采取相应的防护密闭措施;在密闭隔墙上的预埋管要采取密闭封堵措施。
同时工程的出入口和连通口处备用一定数目的预埋密闭管,除了供战时内部电源和通信线路使用,也防止竣工后,工程内可能因平时使用需求,增加强电、弱电的线路,导致在防护密闭墙体上开洞,破坏结构和工程的防护密闭性。
当电气线路经室外覆土进出防抗空地下室时,要设置强电或者弱电的防爆波电缆井,防止冲击波沿着电缆进入防空地下室内。
为了降低炸弹命中概率,避免大范围杀伤,防空地下室主体中划分了防护单元,所以在设计电气线路敷设方式的时候,要注意凡是电气管线穿越防护单元界面的人防墙体,包括防护密闭墙和密闭墙,都需要做防护密闭或者密闭处理,严格做好管线穿越时的密闭与防护,这也是人防电气设计区别于普通民用建筑电气设计的特点之一。
综上,密闭处理、防护密闭处理的做法与线路的类型和线路的敷设方式有关,主要采用的方式是“预埋”、“封堵”,以及采用防护能力较强的管材等。
人民防空地下室的设计要贯彻“平战结合”的方针,要采取相应的措施,使防空地下室在确保战备效益的前提下,充分发挥社会效益和经济效益。要做好平战结合,电气设计方面,可以从以下几个方面入手:
首先,因战时内部电源电缆敷设利用平时桥架,故布置平时普通电源电缆桥架时,同时要把人防柴油发电机电源电缆的敷设路由考虑进去。具体来说,平时电缆桥架除了按照平时电源以及用电点所在布置外,尽量兼顾敷设路径相同或相近的战时内部电源的线路,适当放大部分桥架界的截面,连通各个人防防护单元,如此就不必单独设置从战时柴油电站至各个防护单元人防电源配电箱的桥架,更加经济、合理。
其次,除了专供本防空地下室使用的变配电所外,其余主要为非人防区包括地面建筑供电的变配电所,需要设置在人防区以外。这样做的话,避免了大量不必要的无关电气管线穿人防,能够减少需要做防护密闭处理的部位,降低由于管道密封不严,造成漏气、漏毒的风险,更加能够保证人防围护结构的整体强度和密闭性。
第三,防空地下室的防火分区设置尽量与人防分区界面重合一致,以减少各类平时电气管线随意穿人防分区界面的防护密闭隔墙;同时,不必增加临战转换工作量,防护单元内的照明自成系统,战时能充分利用防空地下室的平时照明,做到更好的平战结合。
由于战时与平时功能不同,平时使用要求和战时使用要求不一致时,规范允许设计采取平战功能转换措施。但如果转换技术难度大和临战转换工作量过大,将不利于转换工作在转换时限内实现。在与城市战略地位相协调,符合当地战时的人力、物力条件的前提下,为了减少临战转换工作量,可以从以下几点做起:
首先,在防空地下室的电气设计过程中,预埋的穿墙密闭管的数量满足一根电缆穿一根密闭管。这是因为由于多根电缆在一起穿一根预埋管,会有空隙,就不易做密闭封堵处理。所以,为达到密闭效果,规范GB50038中要求对于不符合一根电缆穿一个密闭管的平时设备的电缆,要在临战转换期限内拆除。尽量做到一管一线,如此可以减少临战转换工作量。
其次,防火分区布置与人防单元分区的布置一致,也是减少防空地下室平时和战时合用照明的临战转换工作量的条件。
防空地下室的战时照明照度标准值,与平时照明照度标准值不一致时,照度标准值按高的执行。如此避免了在临战时由于人员掩蔽室或者战备物资库的照度值不足,而需要增加灯具的情况。
平战合用风机和水泵,不采取临战转接的方式接入战时内部自备电源,而是平时就在该风机水泵控制箱内设置双电源手动转换开关,引入内部电源,平时相关管线敷设到位。
以上几个是实际工程设计中容易碰到和比较有讨论意义的问题,希望通过本文的分析和总结,和同行之间相互交流讨论,也为了进一步提高设计水平,同时也为人防添砖加瓦。