在很多建筑設(shè)計(jì)中，都不可避免地會遇到人民防空地下室設(shè)計(jì)，建筑師往往感覺無從下手，或遇到無法驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確與否等很多困難。本文從多專業(yè)的角度分析人防設(shè)計(jì)的要求，總結(jié)人防設(shè)計(jì)的方法和步驟。

建筑師之所以感覺人防設(shè)計(jì)難于駕馭的原因，主要有以下幾個(gè)：

（1）涉密性。人防工程分為國防工程和民防工程，一般建筑師只會接觸到民防工程。人防設(shè)計(jì)含有涉密內(nèi)容，可查閱的參考類書籍較少，因《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》（限內(nèi)部發(fā)行）僅針對民防工程，且只談到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和做法，而非設(shè)計(jì)原理，使建筑師無法理解條文制定的原因和人防使用的要求。

（2）地方性。因?yàn)椴煌貐^(qū)的戰(zhàn)略重要性以及人防工程管理“特殊性”的不同，所以國內(nèi)很多地區(qū)要求指定當(dāng)?shù)厝朔涝O(shè)計(jì)院對此部分內(nèi)容進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，造成該地區(qū)民用設(shè)計(jì)院不會也不太關(guān)心人防設(shè)計(jì)。

（3）全專業(yè)性。人防設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)單位的全專業(yè)配合。

（4）平戰(zhàn)結(jié)合性。人防設(shè)計(jì)必須考慮平戰(zhàn)結(jié)合。一套平面需要兼顧兩項(xiàng)功能，平戰(zhàn)功能的轉(zhuǎn)換要求增添了設(shè)計(jì)的困難，甚至有些地區(qū)人防主管部門要求遞交人防部分的平時(shí)使用和戰(zhàn)時(shí)使用兩套圖紙。

（5）順序性。人防設(shè)計(jì)一般是平時(shí)功能先于戰(zhàn)時(shí)功能，在平時(shí)功能已經(jīng)設(shè)計(jì)好的圖紙上再進(jìn)行戰(zhàn)時(shí)功能設(shè)計(jì)，因而受到已經(jīng)形成的條條框框的約束，給人防設(shè)計(jì)帶來很多困難。

（6）實(shí)踐性。由于國際上已禁止進(jìn)行地上核試驗(yàn)，且我國多年來沒有經(jīng)歷過戰(zhàn)事，人防功能的設(shè)計(jì)與施工沒有經(jīng)過實(shí)際的驗(yàn)證，因而無法確定很多細(xì)節(jié)是否能夠與實(shí)際相符，造成不同地區(qū)對人防條文的理解和執(zhí)行有偏差，也為設(shè)計(jì)增添了難度。

合理地進(jìn)行人防設(shè)計(jì)，做到與平時(shí)使用功能的良好結(jié)合，首先必須理解人防工程的防護(hù)原理及戰(zhàn)時(shí)使用功能原理，了解人防每個(gè)細(xì)部節(jié)點(diǎn)的功能與作用。

1 人防主體——使人與物資避免受到各類武器的傷害

人防主體是人防的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也是人防的最重要部分，就像一個(gè)巨大、堅(jiān)固、密閉的容器，以滿足人們戰(zhàn)時(shí)躲避武器的傷害，戰(zhàn)后能快速恢復(fù)建設(shè)與發(fā)展的要求。

人防主體主要包括人防底板、人防頂板、外墻（外圍護(hù)墻）、臨空墻等部位（圖 1），由于各部位對武器的抵抗能力不同，造成對各部位的要求不同。

圖1 人防主體結(jié)構(gòu)的組成部分

人防頂板是人防主體最薄弱的部位，最小厚度不得小于 250mm，以抵抗來自上部的強(qiáng)大沖擊波，所以人防頂板不允許穿越任何無關(guān)的孔洞（包括水暖電各專業(yè)的管線），同時(shí)人防頂板必須使用防水混凝土澆筑，以防止化學(xué)武器的毒素與細(xì)菌的滲透。由于墻體和柱子對人防頂板的支撐力不同，也決定了人防等級的不同。多數(shù)情況下，由剪力墻支撐頂板的（剪力墻結(jié)構(gòu)）地下室，適合建造 5 級人防，而由柱子支撐頂板的（框架結(jié)構(gòu)）地下室，適合建造 6 級人防。

2 人防單元——使人與物資受到各類武器的傷害降到最小

當(dāng)需要建設(shè)的人防主體過大時(shí)，必須將主體分成兩個(gè)或更多獨(dú)立的單元，即防護(hù)單元。每個(gè)防護(hù)單元的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)（送排風(fēng)系統(tǒng)、上下水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等）都是獨(dú)立運(yùn)行的（圖 2）。

圖2 防護(hù)單元劃分示意圖

當(dāng)某個(gè)防護(hù)單元遭到破壞時(shí)，其他單元仍然能良好運(yùn)轉(zhuǎn)。同一防護(hù)單元內(nèi)部為了防止彈藥爆炸后，彈片等物體損傷人的生命，應(yīng)分別設(shè)置抗爆單元（每單元面積不大于500m2）。人防主體的上部建筑層數(shù)為 10 層及 10 層以上，或其上部也為人防主體時(shí)，該人防主體可以不劃分防護(hù)單元和抗爆單元，因?yàn)橛捎跇前宓恼趽?，可以不考慮遭炸彈破壞（圖 3）。

圖3 不劃分防護(hù)單元和抗爆單元的條件

3 人防出入口——滿足人與物資順利地進(jìn)入人防主體

人防工程形成封閉的主體后，需要有出入口來滿足人和物資安全地出入人防內(nèi)部。每個(gè)防護(hù)單元至少具備兩個(gè)出入口，一個(gè)是室外主要出入口，能滿足戰(zhàn)前、戰(zhàn)時(shí)和戰(zhàn)后的使用，因而在戰(zhàn)前和戰(zhàn)后都不能先于人防主體受到損害；另一個(gè)是次要出入口，能滿足戰(zhàn)前使用即可，戰(zhàn)時(shí)需要封閉或封堵，戰(zhàn)后不作要求。由于出入口是整個(gè)人防封閉主體上的“縫隙”，所以口部成為人防防護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)（圖 4）。

圖4 人防主入口設(shè)置

人防室外主要出入口的設(shè)置，首先應(yīng)滿足在戰(zhàn)時(shí)不得被地面其他構(gòu)筑物損害而對口部形成堵塞的要求，所以口部應(yīng)按防倒塌棚架設(shè)計(jì)。在不影響平時(shí)使用的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用與主體脫離的獨(dú)立式出入口，當(dāng)用地確實(shí)緊張的時(shí)候，可以采用附壁式出入口，但是出入口投影范圍內(nèi)的上方不得有構(gòu)筑物（圖 5）。

圖5 人防室外出入口形式

4 人防通風(fēng)——保障人防內(nèi)的掩蔽人員在戰(zhàn)時(shí)正常呼吸

在人防主體和人防口部位置確認(rèn)后，通風(fēng)成為最重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容。人防內(nèi)部的空氣通過超壓排風(fēng)（空氣從壓力高的一側(cè)流向壓力低的一側(cè)）的形式進(jìn)行流動，如表 1 所示，可以看出，位于防護(hù)單元主體以上的功能性房間均為進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)的房間，位于防護(hù)單元主體以下的功能性房間均為排風(fēng)系統(tǒng)的房間。同時(shí)根據(jù)空氣流動的路徑，可以看出風(fēng)向序號相鄰的房間應(yīng)該相鄰，以保證空氣不會發(fā)生逆流。

表1 人防空氣流向表

由此可見，當(dāng)人防主要出入口的位置確定后，排風(fēng)豎井和機(jī)房位置緊鄰人防出入口而確定（圖 6），這是因?yàn)閼?zhàn)時(shí)有人要從室外主要出入口進(jìn)入人防，而從室外進(jìn)入人防的人員身上有可能攜帶細(xì)菌等有害物質(zhì)，所以在完全進(jìn)入人防之前，應(yīng)在防護(hù)密閉門與密閉門之間的防毒通道“吹吹風(fēng)、淋淋水”，進(jìn)行洗消，防止將室外沾染的毒劑帶入人員掩蔽區(qū)域。因人防內(nèi)的清潔空氣十分珍貴，所以應(yīng)盡量將人防內(nèi)被掩蔽人員呼吸以后的 CO2濃度高但沒被污染的空氣，作為“清洗”外來人員身上有害物質(zhì)的“風(fēng)源”。

圖6 人防排風(fēng)區(qū)域的確定

排風(fēng)豎井和機(jī)房位置根據(jù)主要出入口確認(rèn)后，進(jìn)風(fēng)豎井、進(jìn)風(fēng)機(jī)房（圖 7）和濾毒室的位置隨之確定。進(jìn)風(fēng)部分功能房間應(yīng)盡量遠(yuǎn)離排風(fēng)功能部分，如果人防主體為矩形平面，進(jìn)、排風(fēng)井應(yīng)盡量放在對角線的兩個(gè)遠(yuǎn)端位置，因?yàn)閼?zhàn)時(shí)通風(fēng)為超壓排風(fēng)的形式，即通過進(jìn)風(fēng)形成空氣壓力，使清潔空氣流向壓力小的區(qū)域，最后通過排風(fēng)口排出人防，如果進(jìn)、排風(fēng)區(qū)域距離過近，勢必造成部分區(qū)域空氣流通不暢，CO2濃度過高，影響掩蔽人員的呼吸（圖 8）。

圖7 電動腳踏兩用風(fēng)機(jī)

圖8 人防進(jìn)風(fēng)區(qū)域的確定

人防室外主要出入口作為戰(zhàn)時(shí)使用的出入口，其口部通風(fēng)形式也采用空氣從壓力大的一側(cè)流向壓力小的一側(cè)。如表 2 所示，可以清晰地看出，風(fēng)的流動方向與人進(jìn)入人防方向正好相反，可利用 O2含量低但沒有被污染的清潔空氣作為“風(fēng)源”，吹掉欲進(jìn)入人防內(nèi)的人員身上攜帶的有毒氣體和塵埃。

表2 人防口部人員與空氣流向表

表 2 所示的在人員停留區(qū)域之間設(shè)置密閉門，所有密閉門不能同時(shí)打開，當(dāng)進(jìn)入人員在每個(gè)區(qū)域內(nèi)停留一定時(shí)間并接受“排風(fēng)的洗禮”后，才可打開下一個(gè)密閉門，進(jìn)入下一個(gè)區(qū)域并關(guān)閉身后的密閉門。第一防毒通道與第二防毒通道之間的密閉門只是方便平時(shí)功能的使用，在戰(zhàn)時(shí)不允許打開（圖 9）。

圖9 人防室外主要出入口風(fēng)向與人流路徑圖

5 人防的水與電——滿足人防內(nèi)掩蔽人員在戰(zhàn)時(shí)的基本生活需要

從上述內(nèi)容得出，人防室外主要出入口確定后，與排風(fēng)有關(guān)功能的房間要臨近主要出入口設(shè)置，同時(shí)衛(wèi)生間也要靠近排風(fēng)區(qū)域，所以人防的生活水箱間應(yīng)貼近衛(wèi)生間布置（圖 10），以利于洗浴的用水和廢水能夠沖洗廁所。除人防醫(yī)院外，其他人防工程的面積總和超過 5000m2時(shí)，應(yīng)設(shè)置柴油電站。發(fā)電機(jī)組容量大于 120kW時(shí)，宜設(shè)置固定電站，發(fā)電機(jī)組容量不大于 120kW 時(shí)，宜設(shè)置移動電站。

圖10 廁所與水設(shè)備間靠近排風(fēng)區(qū)域布置

6 人防細(xì)部節(jié)點(diǎn)——關(guān)系到整個(gè)人防能否良好運(yùn)行

6.1 密閉通道與防毒通道

密閉通道是完全密閉的通道空間，可在戰(zhàn)前或戰(zhàn)后使用，戰(zhàn)時(shí)不可使用，一般通過兩道密閉門或一道密閉門和一道防護(hù)密閉門封閉。防毒通道也完全密閉的通道空間，但是因?yàn)樵趹?zhàn)時(shí)使用，所以需要使通道內(nèi)的空氣壓力大于室外空氣壓力，通過超壓排風(fēng)實(shí)現(xiàn)，避免細(xì)菌和毒氣等進(jìn)入，一般通過兩道密閉門或一道密閉門和一道防護(hù)密閉門封閉（圖 9，15）。各類規(guī)范中帶“防”字的房間，一般指該房間通過采用空氣壓力大于外部空間壓力的措施，主動防止外部空間的氣體進(jìn)入該房間。例如防毒通道、防煙樓梯間、防煙樓梯間前室、防火隔間、消防前室等。規(guī)范中帶“閉”字的房間，一般指該房間通過封閉和密閉措施，被動阻礙外部空氣進(jìn)入該房間，如密閉通道、封閉樓梯間等。

6.2 擴(kuò)散室與防爆波活門

為了削弱沖擊波對直接接到風(fēng)井上風(fēng)管的壓力，在風(fēng)井與風(fēng)管之間增加擴(kuò)散室或擴(kuò)散箱，利用空間擴(kuò)散作用減少沖擊波的壓力（圖 11）。位于人防風(fēng)井和擴(kuò)散室之間的墻體上采用防爆波活門進(jìn)行分割，平時(shí)使用時(shí)將防爆波活門打開，通過活門洞口進(jìn)風(fēng)或排風(fēng)，戰(zhàn)時(shí)使用時(shí)將防爆波活門關(guān)閉，通過活門上的懸板縫隙進(jìn)、排風(fēng)（圖 12）。當(dāng)風(fēng)井受到?jīng)_擊波的壓力時(shí)，懸板在沖擊波壓力作用下將自動關(guān)閉，避免內(nèi)部空間受到損害。沖擊波過后懸板會自動打開，保持空氣通道暢通。必須引起注意的是：防爆波活門只有逆時(shí)針開啟和順時(shí)針關(guān)閉一種開關(guān)方式（圖 13）。

圖11 人防風(fēng)井與擴(kuò)散室剖面圖

圖12 防爆波活門

圖13 防爆波活門開閉方向（平面圖）

6.3 集氣室

因?yàn)榉辣ɑ铋T的洞口尺寸面積有限，而有些風(fēng)井平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)都需要使用，當(dāng)防爆波活門的洞口截面積不能滿足平時(shí)使用的風(fēng)量要求時(shí)，需要增加集氣室以擴(kuò)大平時(shí)使用風(fēng)量的截面積（圖 14）。

圖14 集氣室平面圖

平時(shí)使用的風(fēng)管接到磚砌墻體上，關(guān)閉集氣室的普通門，打開防護(hù)密閉門和密閉門，以保證足夠的風(fēng)量進(jìn)出集氣室，并通過風(fēng)管進(jìn)出室內(nèi)。戰(zhàn)時(shí)關(guān)閉防護(hù)密閉門和密閉門，集氣室不再使用。戰(zhàn)時(shí)空氣通過風(fēng)井、防爆波活門、擴(kuò)散室、風(fēng)管依次進(jìn)出人防主體，從而達(dá)到防護(hù)密閉的作用。

6.4 濾毒室與除塵室

濾毒室緊靠進(jìn)風(fēng)機(jī)房，位于其上風(fēng)向（圖 15）。內(nèi)部裝有濾毒罐（即過濾吸收器），用來過濾煙、毒氣、蒸汽等有害氣體。除塵室位于濾毒室前端（圖 16），內(nèi)部裝有油網(wǎng)除塵器，是濾毒罐的前級保護(hù)裝置。由于濾毒罐內(nèi)的過濾材料非常密實(shí)，所以通過油網(wǎng)除塵器將空氣中的大顆粒物質(zhì)提前過濾掉，以免堵塞濾毒罐，減少濾毒罐的使用壽命。設(shè)置除塵室的前提是所需風(fēng)量過大，濾塵器超過 4 塊（4 塊及 4塊以下可管式安裝），應(yīng)采用立式安裝，此時(shí)需設(shè)置除塵室。

圖15 濾毒室位置圖

圖16 除塵器、濾毒室位置圖

6.5 防化通信值班室

防化通信值班室是為了檢測濾毒罐使用效率，并及時(shí)更換濾毒罐的防化人員和通信人員值班的工作房間，其位置應(yīng)當(dāng)靠近濾毒室布置（圖 17）。

圖17 防化通信值班室

6.6 集水坑

人防口部設(shè)置集水坑，用于收集洗消被污染墻面、地面的廢水。按規(guī)范規(guī)定應(yīng)在進(jìn)風(fēng)豎井、進(jìn)風(fēng)擴(kuò)散室、除塵室、濾毒室（包括與濾毒室相連的密閉通道）和戰(zhàn)時(shí)主要出入口的洗消間（簡易洗消間）、防毒通道及其防護(hù)密閉門以外的通道設(shè)置。

7 總結(jié)

綜上所述，建筑師在進(jìn)行人防設(shè)計(jì)時(shí)，可采用如下設(shè)計(jì)步驟：

1）認(rèn)真分析當(dāng)?shù)厝朔擂k的規(guī)定和對所做項(xiàng)目的人防要求；2）計(jì)算和確定人防總體規(guī)模和范圍；3）將規(guī)模較大的人防主體劃分合理的防護(hù)單元；4）根據(jù)項(xiàng)目總平面圖確定人防室外主要出入口位置；5） 確定排風(fēng)功能的房間（臨近室外主要出入口）；6）確定進(jìn)風(fēng)功能的房間（遠(yuǎn)離室外主要出入口，臨近次要出入口）；7）選擇建筑內(nèi)部的樓梯間，布置人防次要出入口；8）確定廁所和生活水箱間（臨近排風(fēng)區(qū)域）；9）確定防化通信值班室（臨近進(jìn)風(fēng)區(qū)域）；10）根據(jù)人防規(guī)范和人防圖集以及各專業(yè)的要求，進(jìn)行人防細(xì)部節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50038—2005人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 05SF J10人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范圖示[S]. 中國計(jì)劃出版社. 2008.