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人防工程设计基础建筑,工程兵工程学院人防工程教研室 地下空间开发与利用研究中心,主 讲：吴 涛,解 放 军 理工大学,主要讲授内容,1,概述,2,工程防护措施,3,口部设计,4,主体设计,5,平战功能转换措施,6,工程范例,1,概述,相关重要概念 地下建筑防护工程 防护工程人防工程 人防工程的分类 按战时功能划分 按构筑类型划分 人防工程的分级 按核武器冲击波超压抗力分级 按常规武器作用抗力分级 按生化武器作用防化分级 人防工程建设的标准、规范及相互关系,1,概述,防空地下室是结合地面建筑修建的防护性建筑物，是人防工程的重要组成部分。,相关重要概念,地 下 建 筑,1,概述, 按战时功能划分,人防工程的分类,指挥工程,医疗救护工程,防空专业队工程,人员掩蔽工程,配套工程,具有战时不间断指挥、通信功能,战时对伤员进行及时救护的工程,战时对人防体系进行保障的分队掩蔽工程,战时为人员提供的掩蔽工程,除上述功能分类外的其他人防工程,1,概述, 按构筑类型划分,人防工程的分类,1,概述,人防工程的分级,人防工程的抗力等级主要用以反映人防工程能够抵御敌人核袭击能力的强弱，其性质与地面建筑的抗震裂度有些类似，是一种国家设防能力的体现。抗力等级按防核爆炸冲击波地面超压的大小和抗常规武器的抗力要求划分。 目前常见的面广量大的防空地下室一般为抗核武器5级、6级和6B级，抗常规武器 5级和6级。,防化分级是以人防工程对化学武器的不同防护标准和防护要求划分的等级，防化等级也反映了对生化武器和放射性沾染等相应武器（或杀伤破坏因素）的防护。 现行人民防空地下室设计规范包括了乙级、丙级和丁级的各防化等级的有关防护标准和防护要求 。,1,概述,人防工程建设的标准、规范及相互关系,人民防空工程战术技术要求,人民防空地下室设计规范 GB50038,人民防空工程设计规范 GB50225,人民防空工程设计防火规范 GB50098,地下工程防水技术规范 GB50108,人民防空指挥工程设计标准 人民防空工程医疗救护工程设计标准 人民防空工程防护功能平战转换设计标准 人民防空工程防化设计标准 RFJ1,行业标准，至少是秘密,2,工程防护措施,工程防护原则与措施 工程防护原则 工程防护措施 常用建筑防护设备 防护门、防护密闭门和密闭门 防爆波活门和扩散室 密闭通道与防毒通道 洗消间 洗消污水集水坑,2,工程防护措施,工程防护措施,1、人防工程的围护结构应具有足够的抗力，满足抗核爆动荷载和建筑物倒塌荷载的强度要求。 2、战时出入口设置防护门或防护密闭门。 3、战时通风口、电缆引进口、进排水口设置消波设施。 4、专供平时使用的出入口、通风口和其它孔洞应临战封堵。, 对地面冲击波防护,2,工程防护措施,工程防护措施,1、为了降低炸弹的命中率，提高人防工程的生存概率，需要控制主体的规模，对于较大的人防工程按照规定在主体内划分防护单元和抗爆单元。 2、为了尽量提高出入口战时的可靠度，应满足： 每个防护单元出入口满足一定的数量（至少两个） 每个防护单元至少设置一个室外出入口 出入口要尽量分散配置 3、对有抗常规武器直接命中要求的指挥工程应按其所抗当量设计必要的遮弹层等。, 对常规武器的防护,2,工程防护措施,工程防护措施,1、人防围护结构要满足密闭要求；战时出入口设置密闭门；通风口设置密闭阀门。 2、为在室外染毒情况下，能给室内人员提供必要的新风，在进风系统中设置滤毒通风设施。 3、为在室外染毒条件下，使人员能够进出人防工程，在主要出入口设置防毒通道和洗消间（或简易洗消间）。, 对生化武器的防护, 对早期核辐射的防护,早期核辐射、热辐射和城市火灾其性质虽然不同，但对这三种杀伤因素的防护可以采用相近的工程防护措施。 1、围护结构要满足一定的厚度要求，必要时在顶板上方进行覆土，并进行复核验算。 2、出入口通道设置90的拐弯，并满足一定的通道长度要求。,2,工程防护措施,工程防护设备,在绘制人防工程建筑图中，除执行国家相关建筑制图标准外，这里补充人防专项设计图例：, 防护设备建筑图例,2,工程防护措施,工程防护设备,既能阻挡冲击波，又能阻挡毒剂进入室内的门称为防护密闭门。能阻挡毒剂进入室内的门称为密闭门。其组成为： 门扇：门扇开启能保障人员、车辆的进出，关闭时能阻挡冲击波和毒剂。 门框墙：门扇的支座。 铰页：使门扇灵活转动的支撑。 闭锁：锁住门扇，压紧密闭胶条。铰页和闭锁还充当防冲击波负压作用。 密闭胶条：设置在门扇内侧，关门时位于门扇和门框墙之间，使门扇与门框墙之间形成密封。, 防护密闭门与密闭门,2,工程防护措施,工程防护设备,规格和代号 人防门的规格以门洞口净宽和净高来表示。 防护密闭门的代号是在门的规格前面加“FM”，门的规格是以其洞口净宽和净高的分米数值表示，（在门的规格后面加“-”和门的抗力）。密闭门的代号是在门的规格前面加“M”。如： 钢结构防护密闭门GFM1520（5） 钢结构活门槛双扇防护密闭门GHSFM4025（6） 钢筋混凝土活门槛防护密闭门HHFM1520（6） 钢结构活门槛密闭门GHM1520, 防护密闭门与密闭门,GHSFM4025（6）,钢结构,活门槛,抗力等级,双扇,门洞净宽,防护（门）,密闭（门）,门洞净高,2,工程防护措施,工程防护设备,配置要求 防护密闭门应向外开启，密闭门宜向外开启。 按由外到内的顺序设置防护密闭门、密闭门。 防护密闭门和密闭门的门前通道，其净宽和净高应满足门扇的开启和安装要求，否则会给施工或使用带来麻烦。, 防护密闭门与密闭门,2,工程防护措施,工程防护设备,战时通风口采用的防护方法与出入口的不同，目前工程中采用的方法是阻挡与扩散相结合的作法 。 工作原理 在自重作用下，悬板处于开启状态；在冲击波压力作用下，悬板与底座处于闭合状态，底座孔洞被覆盖，阻挡冲击波超压的进入。 安装要求 为了保证在冲击波到达之时，使活门的悬板能够迅速关闭，要求活门必须嵌入墙内设置，其嵌入深度不应小于300mm。, 防爆波活门与扩散室（箱）,600,门式活门,通风管直径,抗力等级,悬板活门,2,工程防护措施,工程防护设备,工作原理 当冲击波由断面较小的管道进入较大并有一定体积的扩散室内时，由于高压气体的扩散、膨胀，使其密度下降，压力降低。 设置要求 扩散室应该采用钢筋混凝土整体浇注，并应符合下列要求： 扩散室内横截面净面积不宜小于悬板活门通风面积的9倍 扩散室内净宽与净高之比 0.4 bshs2.5 扩散室室内净长ls宜满足下式要求： 0.5ls/（bshs）0.54.0 扩散室的长度通常取其宽度的23倍 连接口应设在距后墙面三分之一扩散室的净长（ls/3）处 扩散室应设置检修孔 扩散室内应设地漏或集水坑, 防爆波活门与扩散室（箱）,扩散室,2,工程防护措施,工程防护设备,扩散箱是为了简化口部设计，节省空间，方便施工，降低造价，研制而成的用钢板制作的一种消波设备。它可以用于6级和6B级防空地下室，替代扩散室。, 防爆波活门与扩散室（箱）,扩散室,扩散箱,2,工程防护措施,工程防护设备,密闭通道是由防护密闭门与密闭门之间或两道密闭门之间所构成的，依靠其密闭隔绝作用阻挡毒剂侵入室内的密闭空间。当室外染毒时，密闭通道不允许有人员出入 。 防毒通道是具有通风换气设施的密闭通道。形成防毒通道需满足如下两点： 防空地下室设有机械进风系统和滤毒通风设备，在室外染毒情况下，滤毒通风使室内能够维持一定的通风超压。 在防毒通道内设有通风换气设备，在超压排风过程中使防毒通道不断通风换气，并将污秽空气不断排至室外。, 密闭通道和防毒通道,2,工程防护措施,工程防护设备,防毒通道设置要求 防毒通道的设置应与排风口相结合。 防毒通道内应设置能满足换气次数要求的通风换气设备，而且在满足使用要求的前提下宜缩小通道容积。 当主要出入口的防毒通道不止一道时，其中仅要求容积最小的防毒通道应满足换气次数要求。 设置在主要出入口的防毒通道通常与洗消间或简易洗消间配合设置。, 密闭通道和防毒通道,2,工程防护措施,工程防护设备,洗消间是战时专供染毒人员通过，并清除全身有害物的通道（房间）。通常由脱衣室、淋浴室和穿衣检查室组成。 洗消间设置要求： 洗消间应设置在防毒通道的一侧 ； 脱衣室的入口应设置在第一个防毒通道内（普通门），脱衣室与淋浴室之间应设置一道密闭门，淋浴室与检查穿衣室之间可设普通门，检查穿衣室的出口应设置在第二防毒通道内（普通门）； 脱衣室、检查穿衣室的使用面积均宜按每个淋浴器3m2计，淋浴室的使用面积宜按每个淋浴器2m2计 ； 淋浴器的布置应避免洗消人员的足迹交叉。, 洗消间与简易洗消间,2,工程防护措施,工程防护设备,简易洗消间宜与防毒通道合并布置，当带简易洗消的防毒通道不满足规定的换气次数要求时，设置单独的简易洗消间。其设置要求如下： 简易洗消区面积不宜小于2.0m2； 简易洗消间面积不小于5.0m2； 简易洗消间与防毒通道设一道普通门，与清洁区之间应设一道密闭门。, 洗消间与简易洗消间,2,工程防护措施,本 讲 总 结,3,口部设计,简述 出入口防护设计 出入口的分类 冲击波超压特性与出入口形式 出入口数量 倒塌范围与出入口设置 出入口尺寸指标 出入口防护措施 通风口防护设计 通风口与出入口关系 通风口防护措施 口部综合布置设计,口部是防护工程主体与地表面连接部分，是防护工程战时防护的关键环节，也是防护工程建筑设计的重点和难点。口部主要分为人员、设备出入口和进排风、排烟口，以及其他各种相关设备与地面的连接部分，如集水井、防爆波电缆井等。,简 述, 出入口分类,出入口防护设计,按设置位置防空地下室出入口可分为： 室内出入口：通道敞开段（即无顶盖段）位于防空地下室上部建筑范围以内的出入口，通常位于上部建筑的楼梯间。 室外出入口：通道敞开段位于防空地下室上部建筑范围以外的出入口。室外出入口一般用作主要出入口。 连通口：人防工程（包括防空地下室）之间在地下相互连通的出入口。防空地下室中防护单元之间的连通口又称单元连通口。,按战时使用功能防空地下室出入口可分为 ： 主要出入口：战时能保证人员或车辆不间断地进出，且使用较为方便的出入口。 次要出入口：主要供平时使用，战时可以不再使用的出入口。 备用出入口：平时一般不使用，战时在必要时（如其它出入口被破坏或被堵塞时）才被使用的出入口。, 冲击波超压特性与出入口形式,出入口防护设计,出入口形式按照平面方向划分为：直通式、单向式（拐弯）和穿廊式 按照垂直方向划分为：水平式、倾斜式和竖井式,冲击波超压特性： 既有超压也有负压 遇孔即入并受削弱 遇障反射超压巨增 平行而过可避反射, 冲击波超压特性与出入口形式,出入口防护设计,出入口形式的不同，防护密闭门上的冲击波超压也有不同。,单位：MPa, 出入口数量,出入口防护设计,出入口数量应满足下列要求： 防空地下室的每个防护单元不应少于两个出入口（不包括竖井式和连通口），其中至少有一个阶梯式（坡道）室外出入口，战时出入口设置在室外出入口。 消防车库、大型物资库（大于6000m2）和医疗救护工程应设置两个室外出入口。 两相邻单元，在满足下列条件时，防护密闭门外可共用一个室外出入口通道： 1 一侧为人员掩蔽，另一侧为物资库 2 两单元均为物资库，且面积之和不大于6000m2, 倒塌范围与出入口设置,出入口防护设计,战时作为主要出入口的室外出入口，其敞开段宜设置在地面建筑倒塌范围以外。在倒塌范围以外的室外出入口口部建筑宜采用单层轻型建筑。因受条件限制，室外出入口通道敞开段设置在地面建筑倒塌范围以内时，其口部建筑应采用防倒塌棚架。,倒塌范围的取值,周围相邻建筑！ 口部建筑设计！, 出入口尺寸指标,出入口防护设计,人员掩蔽工程战时出入口的门洞净宽之和，应按掩蔽人数每100人不小于0.30m计算确定。每樘门通过人数不应超过700人，出入口通道和楼梯的净宽不应小于门洞的净宽。,战时出入口最小尺寸, 出入口防护措施,出入口防护设计,按由外到内的顺序，设置防护密闭门、密闭门。防护密闭门应向外开启，密闭门宜向外开启。,防护密闭门及密闭门设置数量, 出入口防护措施,出入口防护设计,防毒通道、洗消设施及密闭通道的设置数量, 通风口与出入口关系,通风口防护设计, 尽量单独设置室外通风口 进风口设在出入口通道内，室内新风量不易保证；排风口设在出入口通道内，将会严重影响出入口通道的空气质量。 设洗消间的防空地下室 由于洗消间、简易洗消间和防毒通道都要利用通风超压通风换气，并把污秽空气及时排到室外，因而要求洗消间、简易洗消间和防毒通道要与排风口相结合。,对于核5级、核6级和核6B级防空地下室，在室外确实没有单独设置进风口条件时，进风口允许设在室内出入口通道，但为了防止因倒塌物的堆积，影响活门悬板的开启，要求在防爆波活门的外侧采取防堵塞措施。, 通风口防护措施,通风口防护设计,通风口防护措施要求 供战时使用的和平战两用的进风口、排风口应采取防倒塌、防堵塞以及防雨、防地表水等措施； 进风口与排风口之间的水平距离不宜小于10m； 进风口与柴油发电机排烟口的水平距离不宜小于15m； 医疗、专业队、人员掩蔽等工程，其进风、排风排烟采用“防爆波活门扩散室（扩散箱）”的消波措施； 物资库的通风口可采用“防护密闭门密闭通道密闭门”的消波措施； 人防车库的通风口可采用“防护密闭门集气室普通门（有气密要求）”的消波措施。, 通风口防护措施,通风口防护设计,排风口防护措施,防爆波活门,扩散室或扩散箱,除尘滤毒室,进风机房,防护密闭门,密闭门,密闭 通道,染毒区,清洁区,防化值班,进风口防护措施, 主要出入口防护措施 （与排风口结合）,口部综合布置防护设计, 次要出入口防护措施 （与进风口结合）,口部综合布置防护设计, 次要出入口防护措施 （无通风要求）,口部综合布置防护设计,4,主体设计,基本要求 主体尺寸指标 面积标准与净高 工程穿管限制 防护分区 简介 防护单元与抗爆单元指标 防护单元要求及隔墙构造 抗爆隔墙与挡墙构造 辅助房间设计 人员掩蔽工程战时所需房间与指标 柴油电站的设计,4,主体设计,基本要求,人防工程与地面建筑相比，一个重要的区别在于对工程各构件尺寸大小的选择有诸多因素的影响，主要包括静荷载、爆炸动荷载、覆土荷载、倒塌荷载等，还有早期核辐射防护、防水保护层等重要因素。, 主体尺寸指标,4,主体设计,基本要求,人防专业队掩蔽工程和人员掩蔽工程的面积标准和室内净高应按下表要求采用，其它工程的室内净高不宜小于2.4m，战时作为各种用途的防空地下室其梁底或管底距地面不得小于2.0m。, 面积标准与净高,4,主体设计,基本要求, 无关管道不宜穿越防空地下室围护结构；若必须穿越，只允许给水、采暖、空调冷却管道穿过，且其公称直径不得大于75mm。 人防工程的管道，尽量不由顶板穿入，而以墙体穿入为宜。 对于上部建筑的生活污水管、雨水管、燃气管等不得进入防空地下室，一般采取适当集中，并设置单独的管道井，采用将其设于防护范围以外的办法来处理。凡进入防空地下室的管道及其穿过的围护结构，均应采取防护密闭措施。, 工程穿管限制,4,主体设计,防护分区,常5级以下的防空地下室不具备抗炸弹直接命中的能力，防空地下室主要通过划分防护单元缩小炸弹破坏的范围，划分抗爆单元来提高人员与物资的生存概率。, 简 介,4,主体设计,防护分区,一般情况下按表的要求划分防护单元与抗爆单元：, 防护单元与抗爆单元指标, 当防空地下室的上部建筑层数为十层或多于十层（不足十层或无建筑，但建筑面积不大于200m2）时，可不划分防护单元与抗爆单元。 乙类或甲类的核5、6、6B级，当上下相邻楼层分别划分为不同的防护单元时，位于下层及以下各层可不再划分防护单元和抗爆单元。,4,主体设计,防护分区,防护单元要求 每个防护单元防护设施和设备应自成系统，其内不应设置伸缩缝和沉降缝； 单元之间设置防护密闭隔墙（整体现浇的钢筋混凝土墙）； 两相邻防护单元之间应至少设置一个连通口。, 防护单元要求及隔墙构造,单墙设置连通口方式,4,主体设计,防护分区, 防护单元要求及隔墙构造,双墙设置连通口方式,既是防护单元连通口又是防火分区疏散口形式,4,主体设计,防护分区, 抗爆单元隔墙与档墙构造,平时已砌筑的抗爆隔墙与挡墙要求： 120mm厚的钢筋混凝土墙 250mm厚的混凝土墙 临战构筑的抗爆隔墙与挡墙要求： 120mm厚的预制钢筋混凝土墙 砂袋堆垒，墙体断面为梯形，高度1.8m，最小处厚度 500mm,4,主体设计,辅助房间设计, 人员掩蔽工程战时所需房间与指标,干厕所,设置在排风口附近，男每4050人一个，女每3040人一个，建筑面积每个便桶1.01.4m2确定。,盥洗间,临战时设置,防化值班室,设置在进风口附近，医疗救护、专业队、一等人员其使用面积为1012m2；二等人员掩蔽工程为810m2确定。,生活饮 用水库,临战时设置，饮用水可以设置桶装纯净水等方式,风机房,战时可砌筑风机房，设置隔音套间和隔音防火门（外开）,配电间,每个防护单元临战设置，可与防化值班室合并设置,5,平战功能转换措施,简述 平战结合设计原则 平战结合与地下建筑防火设计 口部转换措施 通风采光窗 通风口 出入口 连通预留口 主体转换措施, 平战结合设计原则,简 述,为了使防空地下室设计能做到兼顾平、战的不同要求，缓解两者之间的矛盾，在防空地下室设计时，不仅要符合战时防护和使用功能的要求，对平战结合的工程还应满足平时的使用要求，当平时使用要求与战时防护要求不一致时，应采取平战功能转换措施，其所采用的临战加固措施应该满足下列要求： 满足战时各项防护要求，并在规定转换时限内完成； 转换时应用的预制构件与工程施工同步完成，设置相应存放位置； 平战转换设计与工程设计同步完成,不得实施预留设计和二次施工的项目 ： 钢筋混凝土和混凝土浇筑的结构和构件； 出入口等处的防护密闭门、密闭门和活门等设施； 战时使用的给水引入管、排水出户管和防爆波地漏。, 平战结合与地下建筑防火设计,简 述,在平战结合设计中，首先应合理确定其平时的使用功能，为此必须根据地面建筑的使用性质、结构类型以及所处的环境位置，尽可能使其战时及平时的使用性质相一致或接近，以便尽量减少平战转换的矛盾。而其中地下建筑防火设计是重点考虑的因素之一。要考虑的因素主要有： 地下建筑防火设计只考虑平时使用功能 防火分区的划分必须与战时防护单元的划分结合起来 要尤其注意平时进排风、排烟系统与战时进排风系统的结合 防火分区安全出口与防护单元主要及次要出入口的结合, 通风采光窗,口部转换措施, 通风口,口部转换措施,平战结合防空地下室考虑到平时使用时的通风量与战时通风量差别较大，同时内部通风系统及平面布局也有较大差