司玉蘭(河南中核五院研究設計有限公司 河南鄭州450000)
隨著中國經濟不斷飛速發(fā)展,人們對建筑行業(yè)的要求也變得越來越高。中國建筑防空法明確規(guī)定,高層建筑以及深度建筑都要有人防工程。建筑工程單位應順應國家政策,積極開展人防工程建設。也就是說人防工程建筑是當前工程建筑設計中不可缺少的一部分。在人防工程建設過程中,設計人員應根據建筑本身選擇與之相匹配的人防工程等級,并依照等級要求進行設計,通過平戰(zhàn)功能轉換促使日常應用場所變成戰(zhàn)爭時期的防空避免場所。
建筑設計人員在設計人防地下室時,其結構設計主要考慮兩個方面:一是設計主體結構,如:頂板、外墻設計等;二是設計孔口,如門框墻設計、防護單元隔墻設計以及臨空墻的設計等。建筑設計人員在設計人防地下室應注意以下特點:
建筑設計人員在對人防地下室進行整個結構設計時,不僅要考慮戰(zhàn)爭時期的荷載情況,還要考慮和平時期的荷載情況。也就是說,建筑設計人員所設計出的人防地下室,所有構件既能承受戰(zhàn)爭時期爆炸,確保防空洞人員安全,又要在和平時期保證人防工程的強度與剛度,具有較好舒適性以及穩(wěn)定性。所以,建筑設計人員應主要以戰(zhàn)爭時期最不利的情況進行設計,確保這個時期的性能予以有效兼容。倘若二者不能兼容,建筑設計人員可以采用平戰(zhàn)裝換措施,以便于戰(zhàn)爭爆發(fā)時期,能夠使得人防工程快速完成功能換裝。
建筑設計人員在設計人防地下室時,必須使其擁有戰(zhàn)時作用,尤其是核武器以及常規(guī)武器爆炸造成的殺傷性。通常這種爆炸最大的特點就是擁有大量的荷載,時間快,荷載量根據時間逐漸衰減。這就需要設計人員對人防地下室的頂板、出入口以及外墻等相關構件,都容易受到爆炸荷載的影響,以外上述構件還要對一些掩埋在土里的建筑構擁有較大的荷載沖擊作用[1]。
建筑設計人員在對人防工程進行設計時,還要提高建筑材料值。根據相關數(shù)據研究表明,通常加載速度快建筑材料,其自身強度值也會隨之變高。城市建筑物遭受到武器爆炸時,一般結構構件以毫秒進行計算,所以說建筑次材料的力學表現(xiàn)其實就強度值。
人防工程等級主要是以5~6 級的常規(guī)武器抗力為基礎。而核武器則是核4~6 級。通常普通民宅設計時,人防工程項目設計主要以常規(guī)6 級與核6 級為主。人防工程主要醫(yī)療救護工程、人員掩藏工程、指揮通信工程以及配套工程五種類型。當前,許多人防工程中所呈現(xiàn)的功能與人們日常生活中應用的功能相差無幾。也就是說通常民用住宅小區(qū)擁有的功能,人防工程都要擁有,并借助這些功能來判斷人防工程的出入口位置。在建筑工程項目過程中,建筑施工人員應明確人防工區(qū)域建設與非人防區(qū)域建設之間的區(qū)別,人防工程應是一個類似于“盒子”形狀鋼筋混凝土建設封閉空間,并依照施工要求將各個人防工程區(qū)域分成若干個防護單元,且每個防護單元都要符合國家等級要求[2]。
在人防工程設計過程中,人防入口應已戰(zhàn)爭爆發(fā)時的設計要為主,入口樓梯能夠承受核武器爆炸的動荷載,更能承受普通常規(guī)是武器爆炸時所產生的動荷載,只有這樣才能確保人防工程在戰(zhàn)爭期間能夠正常使用。除此之外,一旦發(fā)生戰(zhàn)爭人防工程的出入口要還要設置防毒通道以及簡易洗消間,另外其它出入口還要設置與之相匹配的密閉通道。換句話說,人防工程的出入口并不是依照出入口的寬度進行確定的,倘若建筑物地下室已經布滿紅線,可以根據人防規(guī)范相關條例不設置室外出入口[3]。
在房屋建筑過程中,冷凍機房與防排煙通道都應該進行整體考慮。有些建筑設計人員會充分利用建筑中的無用角落增大機房面積。這樣既方面技術人員操作,有利于機房器械維修。但是在人防工程設計過程中,設計人員不能將防毒通道設置過大。因為人防工程不但要符合建筑疏散需求,還要確保二級掩蔽場所每小時40 次左右的換氣次數(shù),以及其他類型的地下室每小時50 次左右的換氣次數(shù)。倘若防毒通道偏大,就會導致風機型號也跟著偏大,這種更換方式在人防工程中實數(shù)沒有必要。另外,一旦發(fā)生戰(zhàn)爭,之前和平時期設置的通風管道無法讓戰(zhàn)時干廁以及防毒通道予以充分利用。為此,人防工程設計人員應在設計初期,另外設計戰(zhàn)時排風系統(tǒng),確保戰(zhàn)時排風系統(tǒng)能夠運行自如。這就需要設計人員注意地下車庫的層高問題,以便在戰(zhàn)爭時期入廁正常。
在人防工程建設過程中,設計人員應對面積大于500m2的各種類型的人防工程配建柴油發(fā)動機房,如:指揮工程部、一級醫(yī)療救護工程、二級醫(yī)療救護工程等,這些人防工程不但要建立柴油發(fā)電機房,還要確保該房間位置遠離指揮中心、通訊房間以及人員休息房間等。人防工程設計人員在設計時,還應該將柴油發(fā)電機房與水泵間、儲油室以及風機房等進行隔離,確保這些房間擁有各自獨立空間,并劃分出防火區(qū)域。另外,柴油發(fā)電機房還要有獨立的變配電控制室,兩個房間中間應建立密閉隔墻,防毒通道以及密閉式觀察窗。設計人員所設計的防毒通道應有簡易的水池、地漏以及洗消設施等,而密閉觀察窗不但要滿足密封要求以外,還要具備甲級防火能力[4]。
在人防工程設計過程中,平戰(zhàn)功能轉換極為重要。設計人員在設計人防工程時,要充分考慮地下室的和平時期功能以及戰(zhàn)爭時期所具備的功能,并通過相關設計措施予以快速完成平戰(zhàn)轉換。在設計過程中,設計人員應注意的是指揮工程不可以進行相關轉換。而那些可以平戰(zhàn)轉換的人防工程,有些位置也是不允許轉換的,如戰(zhàn)爭時期應用的出入口、排煙口以及通風口等相關防護措施,懷有鋼筋混凝土構件、防爆波清掃口以及防爆波地漏等這些也不能進行隨意轉換。反之,一些和平時期專門使用的出入口可以進行臨時封堵,并采用混凝土結構的預埋鋼板進行封堵,設計中還要留出給水點等位置。
在建筑工程設計過程中,地下室通常分為戰(zhàn)爭時期地下室與和平時期地下室兩種。為此,設計人員在設計地下室時應依照平戰(zhàn)結合的方式進行設計。明確地下室功能級別,確定有無防化需求,掌握人防面積結構體系。同時設計人員在設計時,還要對防護區(qū)域以及非防護區(qū)域進行合理劃分,設置病毒傳染區(qū)域。然后設置劃分防護單元與防爆單元等。另外,每個防護單元內部有自動生成系統(tǒng),一旦戰(zhàn)爭來臨原本相鄰的兩個防護單元中間就會出現(xiàn)一道用鋼筋水泥做成的防護系統(tǒng)。通常該墻體厚度應根據相關結構進行確定,兩道防護單元門之間的距離大于500mm,而防爆單元中間也要同樣設立抗爆隔離墻,則抗爆隔離墻厚度應大于10mm。設計人員在設置連通口時,需要在門洞內設置抗爆擋墻,確??贡瑩鯄Σ牧吓c抗爆隔墻材料相同[5]。
綜上所述,在當前建筑工程設計中人防工程有著不可忽視的作用?,F(xiàn)代化人防設計既要滿足戰(zhàn)爭時期防控功能,又要具備和平時期應用功能。為此,人防工程在現(xiàn)代建筑設計中擁有經濟效益、戰(zhàn)備效益以及社會效益等,人防設計人員應在設計過程中遵守國家相關防控規(guī)定,依照防空等級設計人防工程,只有這樣才能充分發(fā)揮人防工程的作用。