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防空地下室建筑设计－Ⅰ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武器破坏效应与工程防护措施3口部设计4主体设计5平战功能转换措施6工程范例与设计审查要点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－防空地下室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。相关重要概念防护工程国防工程人防工程明挖工程暗挖工程单建式人防工程防空地下室地下建筑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暗挖工程明挖工程单建掘开式防空地下室（附建式）地道式坑道式人防工程1概述——防空地下室特点总结人防工程的分类造价经济上下建筑互为加强不单独占用城市用地便于实现平战结合迅速掩蔽人员或物资形式容易受到上部建筑制约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武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应核武器破坏效应常规武器破坏效应生化武器破坏效应城市次生灾害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武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应核武器是以核裂变反应（原子弹）或核聚变反应（氢弹）在瞬间释放出巨大能量，达到大规模杀伤人员和破坏城市设施的一种现代武器。主要包括原子弹、氢弹和中子弹。核武器的威力通常以“梯恩梯当量”表示。所谓当量是与核爆炸能量相当的普通梯恩梯炸药的重量。核武器的爆炸方式通常分为地面爆炸和空中爆炸。空中爆炸按爆炸的比例爆高不同，分为低空爆、中空爆、高空爆和超高空爆等。比例爆高是指：比例爆高=高度/当量1/3核武器爆炸景象及过程——核武器破坏效应2武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应在核武器爆炸时及爆炸后，会相应地产生五种杀伤破坏因素，即热辐射、空气冲击波、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲。核武器杀伤破坏因素的模拟演示——核武器破坏效应冲击波核电磁脉冲放射性沾染早期核辐射光辐射核武器2武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应人防工程抵御的常规武器主要指航空炸弹（简称炸弹或航弹）。根据破坏作用的不同，炸弹可分为普通爆破弹、混凝土爆破弹、穿甲弹和半穿甲弹。炸弹的大小一般按“口径”分级，所谓口径是指炸弹的名义重量，如250公斤炸弹、500磅炸弹等。常规武器破坏作用▪整体破坏作用▪局部破坏作用一般防空地下室不考虑抗炸弹直接命中。——常规武器破坏效应2武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应化学武器是指利用化学毒剂达到杀伤人员、毁坏植物为目的的兵器。化学武器的典型毒剂是沙林和V.X.。生物武器是依靠各种致病性微生物（细菌、立克次体、衣原体和病毒等）以及用细菌所产生的毒素来达到杀伤人员和牲畜的武器，其施放手段与化学武器相似。化学武器特性——生化武器破坏效应剧毒性多样性流动性持续性局限性生物武器特性致病性传染性迟缓性局限性2武器破坏效应与工程防护措施武器破坏效应城市次生灾害主要是指由战争引起的全城性质的间接灾害，如城市大火、有毒气体严重泄露、房屋大范围倒塌等。——城市次生灾害2武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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）ＨＫ600门式活门通风管直径抗力等级悬板活门2武器破坏效应与工程防护措施工程防护设备工作原理在冲击波作用下，胶管快速变形闭合并倾倒，阻止冲击波通过，达到消波的目的。冲击波过后，胶管因其弹性又很快恢复原状，保证通风管路的畅通。安装要求基本与悬板活门一致。——防爆波活门与扩散室（箱）胶管活门型号风量(m3/h)门孔尺寸A×B（mm）门扇尺寸A1×B1（mm）胶管数n（个）门扇重量（kg）土建尺寸（mm）EFKJH00203900320×320440×440414300300-500KJH003032000440×440580×580922390390×600KJH004033600880×4401000×5601660390390-600KJH0050356001040×5601200×7002585450500-700KJH0060380001200×7001360×84036125520560-760KJH00803145001800×8401960×100064266600650-850KJH01003226002240×9802400×1140100402600730-9202武器破坏效应与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0.4bs／hs2.5▪扩散室室内净长ls宜满足下式要求：0.5≤ls/（bs·hs）0.5≤4.0▪扩散室的长度通常取其宽度的2～3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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与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武器破坏效应与工程防护措施