李玮

(宁夏建筑设计研究院有限公司,宁夏 银川 750004)

在本项目的人防工程方案设计中综合考虑了规范、安全、经济等多个方面因素,以满足平战时的功能需求。在满足规范要求的前提条件下,既要在发生战争时能够有效为人员、物资等提供掩蔽场地,同时防护常规武器、核武器和生化武器的袭击;又要能够使地下空间最大可能发挥平时使用的功能,为住宅区居民提供停车、消防等用途,以发挥其社会和经济效率;最终能够实现平时与战时快速有效地转换。通过合理的平面布局和各专业协同设计,实现人防与城市建设、经济建设相互协调发展。

1 工程概况介绍

本项目位于宁夏银川市区边界处,属于规划发展区,自然生态环境优越,但距离城市的中心较远,城市基础建设不完善。根据本区域发展战略,规划建设以居民住宅、生态农业旅游、健康医疗养老等产业为主,因此用于人防的公共地下较少,同时按照宁夏人民政府令第94 号《宁夏人民防空工程建设管理规定》,新建民用建筑必须配套建设防空地下室。

本项目为宁夏银川某住宅区内人防工程。本项目规划总用地面积约为104846m2,规划总建筑面积为307096.54m2,计容建筑面积为230661.2m2。根据《宁夏人民防空工程建设管理规定》,人防工程所需建设面积为地上总建筑面积的5%,即230661.2*5%=11533.06m2。此计算面积为人防所需建设的最小值,实际工程设计的面积需大于此面积值。

2 人防工程位置选择

本项目地下总面积为33704.3m2,其中人防工程面积不小于11533m2,因此,需按照规范要求及实际工程现状合理选择人防工程位置。《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005 中要求所设计的每一个防护单元的出入口至少为两个,其中室外出入口不少于1 个。从本项目实际情况考虑,为减少出入地面楼梯间的数量来节约建设成本且方便战时物资的运送,在设计过程中将人防工程选择在两个车库汽车坡道所在的区域,防护单元室外出入口可借用汽车坡道。同时考虑到移动柴油电站(移动电站)战时运输安装发电机方便,移动电站需尽量靠近汽车坡道布置。综上因素,本项目的人防工程位置确定于地下车库东北角处,包含两个汽车坡道。人防工程位置图,如图1 所示。

3 平时车库设计

本工程地下平时为大型车库,供小区居民停放机动车。地下车库占地面积约为33704.3m2,共设有三个汽车出入口。地下车库柱网主要采用7.8m*5.1m 柱网体系,标准车位尺寸为2.4m*5.1m,框架柱为500*500mm,每个开间可满足停放三辆机动车,共可设计停车位1690 个。人防工程设计是在平时设计基础上完成的,位于第三期地下车库。

本工程平时功能为I 类汽车库,耐火等级为一级,设置自动喷水灭火系统。人防部分防火分区面积按照小于4000 平方米控制,共划分为4 个防火分区。一个防火分区包含两个防护单元,防护单元均不跨越防火分区。车库疏散借用住宅地下一层楼梯,疏散距离均小于60 米,疏散方式与平时使用路径相同,便于紧急情况下使用。

地下车库通风采用机械通风,每个防火分区设置排烟机房及送风机房,地面送风口与排烟口之间保持20 米以上距离。人防部分风机房设置采用平战结合设计,战时排风机房为平时送风机房,战时送风机房为平时排烟机房。

4 战时人防设计

4.1 主体设计

本项目根据当地规划部门批复将人防设计为甲类防空地下室,形式为附建式,抗力等级为核6 级、常6 级,战时功能为二等人员掩蔽所,平时功能为地下车库。依据《人民防空地下室设计规范》要求,在本项目设计中将顶部结构板距离地面距离设置为3.35m,梁底净高为2.8m,管底净高为2.4m,以上参数设计均满足规范设计要求。本项目人防工程中共划分为6 个防护单元,每个防护单元面积小于2000 平方米;划分24 个抗爆单元,每个抗爆单元面积小于500 平方米。每个防护单元内部设备和设施均自成系统,内部设置战时旱厕及水箱间,满足战时掩蔽人员生活所需。两临近的防护单元间设置了密闭隔墙和连通口,且于连通口处的两侧设置了防护密闭门。在相邻的抗爆单元间设置了连通口和抗爆隔墙,且于连通口处一侧设置了抗爆挡墙。抗爆隔墙采用临战堆垒500-1000mm 厚的沙袋,其上端宽度≥500mm,最低高度为1800mm。在清洁区和染毒区之间设置整体现浇的钢筋混凝土密闭隔墙。

4.2 口部设计

出入口的合理设计是人防工程核心,在设计过程中依据规范及实际情况不断进行合理规划和调整,最终得出最优方案。出入口分为主要出入口、次要出入口及辅助出入口。在设计过程中,由于本项目中每个防护单元掩蔽人数约为1150 人,根据掩蔽人数和规范要求计算得知出入口总宽度应大于3.45m。因此,本工程每个防护单元设一个主要出入口宽度为1.5m,一个次要出入口宽度为1.2m,一个辅助出入口宽度为1.2m,总宽度为3.9m,满足设计要求。

在本项目工程设计中,结合地下布局实际情况,靠近汽车坡道处防护单元利用汽车坡道作为主要出入口。汽车坡道处主要出入口,如图2 所示。其余防护单元室外出入口尽量集中设置,利用剪刀楼梯间使两个防护单元主要出入口合并。剪刀楼梯处主要出入口,如图3 所示。这样既可以减少出地面楼梯数量,又避免对景观环境造成不利影响,提高其实用性和经济性。本工程为核6 级甲类二等人员掩蔽所,主要出入口包含防毒通道,简易洗消,且对其进行进行防雨和防地表水设计。

图2 汽车坡道处主要出入口

图3 剪刀楼梯处主要出入口

次要出入口有两种方案一是单独做室外楼梯,二是利用住宅楼地下室楼梯间。单独设置室外楼梯虽然设计较为简单,但是会对室外景观会造成一定影响,本设计不采用这种设计方法。因此,本人防工程利用住宅地下楼梯间既符合平时使用要求,又节省工程造价。辅助出入口利用住宅地下楼梯间设置。次要出入口设计图,如图4 所示。

图4 次要出入口设计

4.3 柴油电站设计

根据相关规范的规定,人防工程面积大于5000m2时要设有柴油电站,用电功率大于120kW 时设置固定电站,或分别设置两座移动电站。因固定电站初期投资巨大且建设周期较长,结合本项目的实际工程面积、平面布局、初期投资及建设周期等综合因素进行分析,本项目按设置两座移动电站考虑,提高其经济实用性。在设计过程中,将本项目中的两座移动电站分别置于两个汽车坡道旁边,便于战时运输发电机组至移动电站,供给战时能够快捷迅速投入使用。为防止电站内部产生的有毒物质排到主体清洁区,在二者连通区域设置了防毒通道。移动柴油电站设计,如图5 所示。

图5 移动柴油电站设计

4.4 局部方案优化设计

基于平战结合的设计原则,战时功能设计受平时使用功能的影响。本方案设计中,因规划部门对停车位数量的严格要求,方案初期设计车位数不满足每户一辆的指标要求,因此需要增加车位数量。车位增加有两种方案,一种是扩大车库面积,一种是通过优化原有设计方案找出空间增加车位。但由于地上景观要求,原预留空地不具备下挖条件,直接扩大车库面积的方案无法实现,只能通过优化原有方案局部外扩找出空间增加车位。

人防工程因功能特殊性需要设置较多的功能单元,因此其不可避免的要占用车位空间。在原方案设计中,某局部布置防护单元的主要出入口及战时排风口部占用了6 个停车位的空间。通过优化方案,将主要出入口及战时排风口部移至车位泊车功能。运用此种优化方案,最终解决了车位不足的问题。

局部方案优化中,外扩部分应尽量规整,减少凹凸。优化方案有两种布局,第一种房间均为方形比较规整,但外墙凹凸较多,局部地下车库外墙长度14m;第二种方案虽然个别房间平面形状不规则,但房间均满足使用要求,外墙规整无凹凸,局部地下车库外墙长度8m。方案二比方案一外墙长度减少6m,外墙平直施工简便,造价低,最终采用方案二作为实施方案。

5 平战功能转换

人防工程平战两用结合设计是当前人防工程设计主要采用的方式。平战两用设计既要充分满足战时使用要求又要保证平时使用功能需求。战时使用的部分功能设施需在临战前一定期限内由平时功能转换完成,部分设施需在工程建设中一次建设完成。临战转换部分主要包括:影响平时使用的抗爆隔墙;战时水箱、旱厕等满足战时掩蔽人员基本生活所需的设施;平时出入口临战封堵,平时采光口、通风口临战封堵等。工程建设中需一次完成的设施主要包括防毒通道及密闭通道等处的防护密闭门、所有预埋件、预留孔(槽)及主次出入口等。

平战结合设计中需要注意以下几个方面。第一,考虑平时使用的方便性,主要出入口处防毒通道、次要出入口处密闭通道以及平时需要经常使用部位处的防护密闭门和密闭门的门槛应设计为活门槛。活门槛既满足了平时人员疏散、车辆通行、搬用货物的需要又满足战时防护及阴挡毒气进入的需要。第二,战时主要出入口尽量利用汽车坡道、自行车坡道等现有设施,这样既满足战时人员快速进入的需求,又不影响平时日常使用。第三,战时次要出入口利用住宅楼等建筑楼梯,且在住宅楼外侧布置密闭通道、滤毒室、进风竖井等设施,平时疏散也是借用住宅楼地下室楼梯,这样不额外增加楼梯数量,仅利用现有条件就可以完成战时功能设计,达到节省使用空间避免影响平时使用的目的。

平战转换设计需要系统考虑各方面需求,在不影响平时使用的前提前尽量减少转换量,需要一次施工完成的严格按照要求安装到位,避免战时无法转换造成不可挽回的损失。需要临战转换的部位也需要提前备好转换物资在最短时间内转换完成。

总之,平战转换设计需要系统考虑各方面需求,在不影响平时使用的前提前尽量减少转换量,需要一次施工完成的严格按照要求安装到位,避免战时无法转换造成不可挽回的损失。需要临战转换的部位也需要提前备好转换物资在最短时间内转换完成。

结束语

本文重点介绍了战时人防设计和平战转换过程中的设计要点,并对局部进行了优化设计,提升了本项目人防工程的实用性和经济性。