赵 月1 席晓光2
1.中国核电工程有限公司,北京 100840
2.中国建筑标准设计研究院有限公司,北京 100840
摘要:人防工程建设是城市建设的重要组成部分,是战时防空袭、平时防灾,保护人民生命安全的重要场所。本文以北京新机场南航基地2号机组出勤用房工程为例,分别从防空地下室人防口部总体规划、人防主体合理布局、人防口部设计要点等方面进行归纳和总结。通过实际的工程案例为防空地下室的研究提供设计方法与借鉴。
关键词:防空地下室;人防口部;平战结合
民用建筑地下室人防工程设计在整个工程设计中相对复杂,平战结合设计使地下空间兼具经济效益和战备效益的同时也为地下室的设计增加了挑战。掌握正确的设计方法、把握设计中各环节的重点与难点是地下人防设计成功与否的先决条件。
1 项目概况
北京新机场南航基地2号机组出勤用房工程位于北京市与河北省廊坊市交界处,现北京大兴国际机场西北侧,其作用是为机场生产、运行提供辅助设施及后勤保障。
项目用地面积23405㎡,地上9层,主要功能为航卫中心、办公、餐厅、出勤用房;地下2层,平时主要功能为地下停车库、设备用房、厨房餐厅,战时功能为二等人员掩蔽部和物资库。人防部分位于地下二层,根据河北省人民防空办公室相关要求计算确定人防配建面积约14000㎡,共设置4个核5、常5级二等人员掩蔽部和2个核6、常6级物资库,共计6个防护单元。
2 防空地下室设计方法
防空地下室设计通常是在平时方案设计完成后进行,通过增设防护功能和必要的人防口部以及竖井,修改得出人防方案。这样的设计流程往往因缺乏系统规划,使得地下人防通道冗长、流线混乱、平战转换时效差,从而造成资源的浪费。因此,防空地下室设计应与平时方案同步进行,自上而下,由总平面图规划推导人防地面出入口,由出入口方案展开地下主体,期间还需结合地下平时功能,考虑平战结合难宜程度等诸多因素,通过反复校核,最终确定人防工程在地下室的布局。
2.1 人防口部总体规划
人防口部是指防空地下室主体与地面相连接的部分,包括地面出入口及其他地下附属部分。每个防护单元应设置不少于2个安全出入口,其中至少有一个室外出入口。以本项目为例,共计6个防护单元,即至少需要6个室外出入口,每个出入口均位于地上建筑投影之外,形成多个独立小型建筑环绕地上主体建筑的布局。这些出入口同时影响着地上建筑的流线组织、建筑形象、景观环境以及消防疏散等方面,只有通过合理的规划才能解决其中的矛盾,从而达到口部建筑与地上建筑的和谐统一。
室外出入口设计难点在于地上建筑基本已占满建筑退线范围,为人防出入口的布局余留空间狭小。设计之初需要根据总图规划布置划定室外出入口适建区域。由于用地北侧为地上建筑主要形象出入口,西侧为重要通廊,均不适合布置人防出入口,经过综合考虑,用地南侧与东侧为较理想的适建区域。考虑独立室外出入口数量依然较多且布局分散等因素,在满足规范要求的前提下,将二等人员掩蔽部的室外出入口进行合并,最终整合成南侧2个室外出入口、东侧1个室外出入口,北侧利用汽车坡道设置1个室外出入口,通过上述布局将原有6个独立室外出入口整合成为3个,在满足规范要求的前提下,对地面人防出入口进行了优化设计,从而使其更好地与主体建筑相结合,达到和谐统一的效果。
2.2 人防主体合理布局
人防主体的设计重点首先要结合地面人防出入口、地下平时功能以及防火分区,合理确定防护区范围;其次防护区需要尽可能实现与周边人防工程的连通,从而达到人防工程网络式布局。
核5级二等人员掩蔽部最大允许防护单元面积为2000㎡,与设置自动灭火系统的地下商店营业厅、展览厅、设备用房等最大防火分区面积一致,是设置自动灭火系统的地下车库(非立体停车)最大允许防火分区面积的一半;核6级物资库最大允许防护单元面积为4000㎡与地下车库最大防火分区面积一致,由此可见防护单元与防火分区面积有对应关系。因此,在防护单元与防火分区划分时应统筹考虑,尽可能使两者范围保持一致;若两者范围差异较大会造成大量设备管线穿越防护单元临空墙或防护单元隔墙,从而产生额外的封堵成本,造成资源浪费。
地下部分设计难点在于上下楼层的关系处理。周边人防工程位于地下二层,为了更便捷地与周边人防工程相衔接,同时达到更好的防护效果,设计将防护区布置于地下二层。人防工程上方平时功能为三个不同功能区的厨房和餐厅,由于人防工程不允许无关管线穿越,因此造成了厨房和餐厅无法便捷排污的问题。
解决方法是通过采用同层排水的方式将厨房和餐厅需要排污的区域进行局部降板。降板高度根据其地面排水沟的找坡需求确定,同时根据下层空间净高需求进行校核。
3 人防口部设计要点
口部设计是人防工程设计中较为复杂的环节,总结来说就是对各类流线的合理组织。涉及人员、物资运输、通风流线等多个流线。
人员流线:涉及出入口宽度和人员出入流线两个要点。人员进入人防工程发生在受到空袭前的临战状态,通常由主、次出入口共同承担,此时出入口净宽度之和需满足规定人数短时间进入时所需的宽度,故出入口总宽度需经计算确定最小总净宽度,在用地经济、合理的前提下上尽可能加宽。人员战时或战后出入则主要依靠室外出入口。战时和战后室外出入口均需考虑遭到空袭后出入口不可被阻塞的问题,故室外出入口需位于上部建筑倒塌范围之外,如果位于上部建筑倒塌范围之内则需增设防倒塌棚架。
通风流线:包含平时流线和战时流线。平时通风需要满足临战时快速封堵;战时进风需要通过防护单元通风方式确定通风功能房间;战时排风则利用防护单元正压环境,通过防毒通道超压排出到扩散室或直接排到人防工程外。
以本项目的一个防护单元为例,其战时功能为二等人员掩蔽部,掩蔽面积1040㎡,即掩蔽人数1040人。室外出入口考虑战时人员从人防工程外染毒后进入人防工程内部,根据规范要求防毒通道内均设置简易洗消区;同时考虑战时利用担架运送伤员的问题,故在防毒通道内预留担架停留区。
通风流线根据《人防规范》确定防护通风方式为清洁通风、滤毒通风和隔绝通风,口部设计时需要结合暖通专业需求布置通风竖井、扩散室、除尘室及滤毒室等。
平时进风通过进风竖井经一道防护密闭门和一道密闭门进入集气室,风管通过集气室接入风机房。集气室内两樘人防门仅平时开启,临战关闭,切换到战时通风状态。战时进风则空气由竖井通过防爆波活门进入扩散室,此处因滤毒设备自带除尘功能,故未设除尘室直接通过风管接入滤毒室再接入风机房。
4 小结
人防工程建设是城市建设的重要组成部分,是保护人民生命安全的重要场所。人民防空地下室作为人防工程的重要组成部分,具有极高的经济效益、社会效益与战备效益。作为地下空间的一个专项设计,它具备一套独立的功能体系,同时又与平时功能相结合。掌握正确有效的设计方法,处理好口部各流线及要点设计,及时发现问题、解决问题是做好人防工程设计的前提,是完善我国人防工程建设的必要条件。
参考文献:
[1]《中华人民共和国人民防空法》北京:法律出版社法规中心2014-04-01:2
[2]《人民防空地下室设计规范》GB50039-2005北京:中国建筑标准设计研究院2005-12:16-104
[3]《防空地下室建筑设计》FJ01~03(2007年合订本) 北京:中国计划出版社2007
[4]《人民防空工程防护设备选用图集》RFJ01-2008北京:中国计划出版社2008
[5]《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)北京:中国计划出版社2019:63-65