人防工程出入口按設(shè)置位置可分為室內(nèi)出入口、室外出入口和連通口三類。
1、室內(nèi)出入口:是指通道的出地面段(即無(wú)防護(hù)頂蓋段)位于地面建筑或人防工程上部建筑范圍以內(nèi)的出入口。其設(shè)置通常與上部建筑的樓梯間同位置,戰(zhàn)時(shí)空襲后,由于建筑物的倒塌,室內(nèi)出入口容易被堵塞,因此室內(nèi)出入口通常只能用作工程的戰(zhàn)時(shí)次要出入口。
2、室外出入口:是指通道的出地面段位于人防工程上部建筑或地面建筑范圍以外的出入口。由于其出地面段位于上部建筑范圍以外,與室內(nèi)出入口相比,空襲后被倒場(chǎng)物堵塞的可能性較小,所以室外出入口一般用作工程的戰(zhàn)時(shí)主要出入口。有些工程雖然敞開(kāi)段位于上部建筑范圍以外,但因過(guò)于貼近上部建筑,當(dāng)上部建筑倒塌時(shí),易被堵塞,因此需在敞開(kāi)段上方設(shè)置防倒塌棚架。
3、連通口:多個(gè)人防工程之間在地下相互連通的出入口。
人防工程出入口按戰(zhàn)時(shí)使用功能可分為:主要出入口、次要出入口、備用出入口和設(shè)備安裝口等。
4、主要出入口:戰(zhàn)時(shí)空襲前后能保證人員或裝備不間斷地進(jìn)出,且使用較為方便的出入口。主要出入口在戰(zhàn)時(shí)應(yīng)不易被破壞和堵塞,并應(yīng)設(shè)置必要的防護(hù)設(shè)施,以便在各種條件下保障人員、車(chē)輛方便地進(jìn)出。對(duì)于內(nèi)部有人員的人防工程,為了保障人員在染毒的情況下能夠進(jìn)出人防工程,需要在主要出入口設(shè)置防毒設(shè)施,為提高防毒效能其尺度應(yīng)在滿足各種防護(hù)設(shè)施安裝及使用要求的前提下越小越好。因此,主要出入口并不一定是人防工程中寬敞的出入口,應(yīng)以滿足戰(zhàn)時(shí)使用要求和防護(hù)要求為前提。
5、次要出入口:主要供平時(shí)或戰(zhàn)時(shí)空襲前使用,次要出入口可不考慮防堵塞措施,因而室內(nèi)出入口(如樓梯間)即可作為次要出入口。一個(gè)人防工程可根據(jù)需要設(shè)一個(gè)或者多個(gè)次要出入口。
6、備用出入口:平時(shí)一般不使用,戰(zhàn)時(shí)在必要時(shí)(如其它出入口被破壞或被堵塞時(shí))才被使用的出入口。備用出入口應(yīng)在空襲條件下不易被破壞和堵塞。備用出入口一般采用豎井式,因而往往與通風(fēng)豎井結(jié)合設(shè)置。
7、設(shè)備安裝口:與地面建筑的設(shè)備安裝口相似,是大型設(shè)備(如大型通風(fēng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組等)無(wú)法由正常出入口進(jìn)出時(shí),而設(shè)置的孔口。設(shè)備安裝完畢,此口即可進(jìn)行封堵。
按平面形狀,出入口分為直通式出入口、單向式出入口和穿廊式出入口。按縱坡度,出入口分為水平式出入口、傾斜式出入口和垂直式出入口。選擇出入口形式的主要原則是,除滿足使用條件外,主要針對(duì)常規(guī)武器和沖擊波的破壞作用特點(diǎn),增強(qiáng)出入口的防堵塞能力,以及減少作用于出入口通道內(nèi)防護(hù)密閉門(mén)的壓力。下面主要針對(duì)按平面形狀分類的出入口形式,分析其使用及防護(hù)特點(diǎn)。
1、直通式出入口:防護(hù)密閉門(mén)外的通道在水平方向上無(wú)轉(zhuǎn)折的稱為直通式出入口,如圖4-17所示。直通式出入口形式簡(jiǎn)單,出入方便,造價(jià)較低,但對(duì)防射入和防早期核輻射及防熱輻射不利;特別是遭核后,大量的拋擲物可能會(huì)從地面進(jìn)入通道內(nèi),并直接堆積在防護(hù)密閉門(mén)外,從而影響防護(hù)密閉門(mén)的開(kāi)啟?,F(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,乙類人防工程和核5級(jí)、核6級(jí)以及核6B級(jí)的甲類人防工程,其室外出入口不宜采用直通式;核4級(jí)、核4B級(jí)的甲類人防工程,其室外出入口不得采用直通式。
圖4-17 直通式出入口示意圖
平面圖
圖4-18 單向式出入口示意圖
2、單向式出入口(亦稱拐彎式):防護(hù)密閉門(mén)外的通道在水平方向上有90°左右轉(zhuǎn)折,而從一側(cè)通至地表的稱為單向式出入口,如圖4-18所示。單向式出入口結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,人員出入較方便,同時(shí)可以避免直通式出入口的諸多缺點(diǎn),但大型設(shè)備進(jìn)出不便,其造價(jià)也略高于直通式。人防工程經(jīng)常采用此種出入口形式。
平面圖
1-1
圖4-19 穿廊式出入口
3、穿廊式出入口:防護(hù)密閉門(mén)外的通道在水平方向上有90°左右轉(zhuǎn)折,而從兩側(cè)通至地表的稱為穿廊式出入口,如圖4-19所示。穿廊式出入口進(jìn)出較方便,且不宜被堵塞,并對(duì)防早期核輻射、防熱輻射均有利。由于沖擊波平行而過(guò)可避反射的特性,因此設(shè)置在穿廊式出入口通道內(nèi)的防護(hù)密閉門(mén)上的沖擊波壓力較??;同時(shí)位于地面的敞開(kāi)段在形式上是兩個(gè)獨(dú)立的出入口,因此其防常規(guī)武器以及防堵塞能力較高。其缺點(diǎn)是占地面積較大,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,造價(jià)較高,一般用于高抗力的人防工程之中。
4、垂直式出入口:小型垂直式出入口主要是指結(jié)合通風(fēng)豎井設(shè)置的應(yīng)急出入口,如圖4-20所示。豎井式出入口占地面積小,造價(jià)低,防護(hù)密閉門(mén)上受到的荷載小,防早期核輻射、防熱輻射性能好,但進(jìn)出十分不便,結(jié)合應(yīng)急出入口的豎井平面凈尺寸不宜小于1.0mx1.0m,并應(yīng)設(shè)置爬梯。
出入口的數(shù)量對(duì)工程的使用、防護(hù)性能以及造價(jià)影響較大。出入口數(shù)量增多,便于人員和設(shè)備的進(jìn)出,同時(shí)可以提高工程出入口對(duì)常規(guī)武器的防護(hù)能力;但出入口數(shù)量過(guò)多,將會(huì)影響工程對(duì)核沖擊波、毒劑等的防護(hù),使防護(hù)設(shè)施與設(shè)備增多,同時(shí)增加了非使用性面積,提高了工程造價(jià)。因此,確定出入口數(shù)量時(shí),應(yīng)考慮工程的使用性質(zhì)、規(guī)模及容量,以及地面建筑和人員分布情況。通常要求人防工程內(nèi)每個(gè)防護(hù)單元不應(yīng)少于兩個(gè)出入口,而且其中至少有一個(gè)直通室外。
某些特殊工程,為確保戰(zhàn)時(shí)裝備掩蔽部、人防大型物資庫(kù)(指掩蔽面積大于6000㎡的物資庫(kù))和中心醫(yī)院、急救醫(yī)院使用的可靠性,要求工程宜分別設(shè)置兩個(gè)室外出入口,同時(shí)為了盡量避免一枚同時(shí)破壞兩個(gè)出入口,要求兩個(gè)出入口設(shè)置在不同方向,并在可能的條件下保持距離。
考慮到某些工程地面環(huán)境設(shè)置大量出入口有困難時(shí),在滿足下列條件下,工程兩相鄰防護(hù)單元可在防護(hù)密閉門(mén)外共設(shè)一個(gè)直通地面的出入口,如圖4-21所示。當(dāng)相鄰防護(hù)單元的抗力等級(jí)不同時(shí),共設(shè)的室外出入口應(yīng)按高抗力要求設(shè)計(jì)。
為了防止或常規(guī)武器沖擊波通過(guò)出入口,破壞整個(gè)工程和傷害人員,一方面保證出入口有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,另一方面應(yīng)阻止沖擊波從口部進(jìn)入工程內(nèi)部。人防工程防止沖擊波進(jìn)入工程內(nèi)部的基本措施是設(shè)置防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén)),在沖擊波到來(lái)之前,關(guān)閉防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén)),將沖擊波阻擋在工程外面。防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén))應(yīng)向外開(kāi)啟。
確定作用在出入口防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén))上的沖擊波超壓是選用或設(shè)計(jì)防護(hù)密閉門(mén)的重要依據(jù)。從沖擊波作用機(jī)理及人防工程防護(hù)原理知道,由于各種因素的影響,作用在防護(hù)門(mén)上的沖擊波超壓,一般大于地面沖擊波超壓。一般情況下,作用防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén))上的沖擊波荷載,應(yīng)根據(jù)沖擊波的方向和大小、環(huán)境條件、出入口形式以及人防門(mén)的位置,由計(jì)算確定。為了設(shè)計(jì)方便,《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50038-2005)針對(duì)各種形式,出入口通道長(zhǎng)度等因素,分別按照抗常規(guī)武器和等級(jí),直接給出了防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén))的抗沖擊波超壓值。雖然這些給定的值比較粗略和保守,但基本反映了常規(guī)武器或沖擊波作用在防護(hù)密閉門(mén)(防護(hù)門(mén))上壓力值的一般規(guī)律,設(shè)計(jì)時(shí)可直接選用。有時(shí)為了設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)單,也有在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中直接給出作用在道防護(hù)密閉門(mén)上沖擊波超壓值,如ΔPm=0.3Mpa。
1、防常規(guī)武器沖擊波
按照防常規(guī)武器沖擊波,人防工程的防護(hù)密閉門(mén)設(shè)計(jì)壓力取值應(yīng)符合表4-2的規(guī)定。
表4-2 乙類人防工程出入口防護(hù)密閉門(mén)的設(shè)計(jì)壓力值(Mpa)
防常規(guī)武器抗力級(jí)別 |
常5級(jí) |
常6級(jí) |
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室外出入口 |
直通式 |
通道長(zhǎng)度≤15(m) |
0.30 |
0.15 |
通道長(zhǎng)度>15(m) |
0.20 |
0.10 |
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單向式、穿廊式、豎井式、樓梯式 |
||||
室內(nèi)出入口 |
表4-2的通道長(zhǎng)度是指直通式、單向式、穿廊式出入口按有掩蓋段通道中心線在平面上投影的折線長(zhǎng)計(jì);多跑樓梯按自梯段起始點(diǎn)至防護(hù)密閉門(mén)的各梯段(及休息平臺(tái))中心線的折線長(zhǎng)計(jì);豎井式出入口按豎井高加水平通道中心線的折線長(zhǎng)計(jì)。
2、防沖擊波
按照防沖擊波,人防工程的防護(hù)密閉門(mén)設(shè)計(jì)壓力取值應(yīng)符合表4-3的規(guī)定。
表4-3 甲類人防工程出入口防護(hù)密閉門(mén)的設(shè)計(jì)壓力值(Mpa)
防抗力等級(jí) |
核4級(jí) |
核4B級(jí) |
核5級(jí) |
核6級(jí) |
核6B級(jí) |
|
室外出入口 |
直通式、單向式 |
0.90 |
0.60 |
0.30 |
0.15 |
0.10 |
豎井式、穿廊式、樓梯式 |
0.60 |
0.40 |
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室內(nèi)出入口 |
防護(hù)密閉門(mén)和密閉門(mén)的設(shè)置取決于人防工程的類別和出入口的功能。人防門(mén)的設(shè)置應(yīng)符合表4-4中的數(shù)量規(guī)定,并按由外到內(nèi)的順序,設(shè)置防護(hù)密閉門(mén)、密閉門(mén)。允許染毒的汽車(chē)庫(kù)、柴油發(fā)電機(jī)室等配套工程的各出入口均可只設(shè)一道防護(hù)密閉門(mén),其余出入口均按設(shè)一道防護(hù)密閉門(mén)和一道密閉門(mén)。
表4-4 出入口人防門(mén)設(shè)置數(shù)量
類別 |
工程類型 |
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醫(yī)療救護(hù)工程、 隊(duì)隊(duì)員掩蔽工程、 一等人員掩蔽工程、 生產(chǎn)車(chē)間、食品站 |
二等人員掩蔽工 程、 電站控制室、 物資庫(kù)、區(qū)域供水 站 |
隊(duì)裝備掩蔽 部、 汽車(chē)庫(kù)、 電站發(fā)電機(jī)房 |
||
主要出入口 |
次要出入口 |
|||
防護(hù)密閉門(mén) |
1 |
1 |
1 |
1 |
密閉門(mén) |
2 |
1 |
1 |
0 |
化學(xué)毒劑、細(xì)菌和放射性沾染的性質(zhì)雖然不同,但它們都是通過(guò)各種孔口(包括縫隙)進(jìn)入工程內(nèi)部殺傷人員,因此,工程對(duì)它們的防護(hù)原理基本是相同的。根據(jù)工程出入口的使用要求及工程的防化等級(jí),通常采用密閉門(mén)(包括防護(hù)密閉門(mén))、密閉通道、防毒通道、洗消間或簡(jiǎn)易洗消間等防護(hù)設(shè)施。
密閉門(mén)是出入口的主要防毒設(shè)施,一般人防工程的道門(mén)為具有防沖擊波和防毒雙重作用的防護(hù)密閉門(mén)。防護(hù)密閉門(mén)和密閉門(mén)的設(shè)置取決于人防工程的類別和出入口的功能。
按照現(xiàn)行規(guī)范,人防工程的戰(zhàn)時(shí)出入口應(yīng)按表4-5的規(guī)定,設(shè)置密閉通道、防毒通道、洗消間和簡(jiǎn)易洗消設(shè)施。
表4-5中的“其他口”包括戰(zhàn)時(shí)的次要出入口、備用出入口和與非防護(hù)地下建筑的連通口等。
其中,防毒通道、洗消間或簡(jiǎn)易洗消設(shè)施是為保障在室外染毒情況下,人員能夠進(jìn)出人防工程而設(shè)置的,因此這些設(shè)施只能設(shè)置在工程戰(zhàn)時(shí)主要出入口處。
對(duì)于在遭受化學(xué)武器(包括生物武器和放射性沾染)的人防工程,經(jīng)一段時(shí)間之后,在室外染毒濃度下降到容許濃度時(shí),需要對(duì)主要出入口通道進(jìn)行沖洗,因此,在工程出入口的防護(hù)密閉門(mén)外通道內(nèi)以及進(jìn)風(fēng)口的豎井或通道內(nèi),需設(shè)置洗消污水集水坑,以便存放洗消污水。由于戰(zhàn)時(shí)電源沒(méi)有保證,故集水坑內(nèi)的污水,可按使用手搖泵排水(或移動(dòng)式電動(dòng)排水設(shè)備)設(shè)計(jì),如圖4-22所示。坑深不宜小于0.6m,容積不宜小于0.5㎡。若平時(shí)使用時(shí)也設(shè)置有集水坑(如平時(shí)地下停車(chē)庫(kù))時(shí),戰(zhàn)時(shí)洗消污水集水坑可合并設(shè)置。
早期核輻射是核初十幾秒內(nèi)放出的對(duì)人體有害的射線和中子流。它具有穿透力強(qiáng),能發(fā)生散射和作用時(shí)間短等特點(diǎn)。穿透力強(qiáng),就是說(shuō)早期核輻射能穿透較厚的物質(zhì)層,能夠穿透人體內(nèi)部造成傷害。但是,早期核輻射在傳播過(guò)程中,要受到各種物質(zhì)的削弱作用。能發(fā)生散射,就是說(shuō)早期核輻射剛射出時(shí)基本上是直線傳播的,但是它在通過(guò)空氣(或其它物質(zhì))時(shí)與其分子相碰撞而改變運(yùn)動(dòng)方向,即發(fā)生散射。由于這種散射作用,工程孔口即使不對(duì)向爆心,也會(huì)有早期核輻射散射進(jìn)來(lái)。
根據(jù)早期核核輻射特點(diǎn),人防工程對(duì)早期核輻射的防護(hù)應(yīng)從兩方面進(jìn)行。一是保證有足夠的防護(hù)層(包括自然防護(hù)層和結(jié)構(gòu)厚度),二是防止過(guò)大劑量從孔口散射進(jìn)去。對(duì)早期核輻射的防護(hù),實(shí)際上還包括防熱輻射和防城市火災(zāi)。由于輻射的防護(hù)與建筑設(shè)計(jì)屬于不同的學(xué)科,因此,為便于土建的設(shè)計(jì)人員掌握,我們只提出滿足人防工程出入口相關(guān)早期核輻射防護(hù)設(shè)計(jì)的有關(guān)要求,如結(jié)構(gòu)厚度、通道長(zhǎng)度以及通道做法等方面的具體要求,對(duì)其防護(hù)原理不加深入研究。甲類人防工程的劑量設(shè)計(jì)(以下簡(jiǎn)稱劑量限值)應(yīng)按表4-6確定。
注:Gy為人員吸收放射性劑量的計(jì)量單位,稱戈瑞。
1、室外出入口通道長(zhǎng)度
不同抗力等級(jí)的人防工程,對(duì)應(yīng)的早期核輻射室外地面劑量也不同,因此抗力等級(jí)不同的人防工程,其室外出入口的做法和長(zhǎng)度要求也不同。規(guī)范的具體要求是:
(1)無(wú)論什么級(jí)別的人防工程,考慮到工程安全性,特別是常規(guī)武器的作用,要求其室外出入口的防護(hù)密閉門(mén)外通道長(zhǎng)度(其長(zhǎng)度可按防護(hù)密閉門(mén)以外有防護(hù)頂蓋段通道中心線的水平投影的折線長(zhǎng)計(jì),對(duì)于樓梯式、豎井式出入口可計(jì)入自室外地平面至防護(hù)密閉門(mén)洞口高1/2處的豎向距離,如圖4-23所示)不得小于5.0m。
(2)核4級(jí)、核4B級(jí)的甲類人防工程不得采用單向式出入口,因此室外出入口采用單向式、穿廊式、樓梯式和豎井式的核4級(jí)、核4B級(jí)、核5級(jí)的甲類人防工程,當(dāng)其室外出入口通道凈寬不大于2.0m時(shí),其通道長(zhǎng)度應(yīng)滿足表4-7的要求;而核5級(jí)的甲類人防工程采用直通式出入口時(shí),其通道長(zhǎng)度應(yīng)滿足表4-8的要求。
2、附壁式室外出入口通道長(zhǎng)度
附壁式室外出入口是人防工程中常見(jiàn)的一種室外出入口方式,如圖4-24所示?,F(xiàn)行規(guī)范對(duì)于人防工程室內(nèi)出入口早期核輻射防護(hù)的具體要求如下:
(1)考慮到常規(guī)武器作用,附壁式室外出入口的防護(hù)密閉門(mén)外通道長(zhǎng)度(其長(zhǎng)度可按防護(hù)密閉門(mén)以外有防護(hù)頂蓋段通道中心線的水平投影的折線長(zhǎng)計(jì))不得小于5.0m。
(2)乙類防空地下室的附壁式室外出入口的自防護(hù)密閉門(mén)至后一道密閉門(mén)之間通道長(zhǎng)度(亦稱內(nèi)通道),可按建筑需要確定;戰(zhàn)時(shí)有人員停留的甲類防空地下室,其附壁式室外出入口的內(nèi)通道長(zhǎng)度應(yīng)滿足表4-9的要求。
所造成的地面建筑破壞范圍很大,因此城市中的人防工程應(yīng)重視地面建筑倒塌的影響。作為直通地面的戰(zhàn)時(shí)主要出入口,其口部建筑的設(shè)置方式與結(jié)構(gòu)形式主要取決與地面建筑相關(guān)聯(lián)的倒塌范圍值。倒塌范圍的取值主要依據(jù)人防工程的抗力等級(jí)和地面建筑的結(jié)構(gòu)形式。
在沖擊波作用下地面建筑物是否倒塌主要取決于沖擊波超壓值的大小和建筑物的結(jié)構(gòu)形式。在相對(duì)較低的地面沖擊波作用下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)形式的地面建筑不致造成倒塌,但其填充墻體可能會(huì)出現(xiàn)局部塌落現(xiàn)象。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性和整體性,即使命中一兩枚常規(guī)武器,整個(gè)建筑物也不會(huì)倒塌。如在相關(guān)人防工程的設(shè)計(jì)規(guī)范中,倒塌范圍值設(shè)定為5.0m,而地面建筑外墻為剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),可不考慮其倒塌影響。而對(duì)砌體結(jié)構(gòu)形式的地面建筑,從安全考慮,不管是否屬抗震型結(jié)構(gòu)均考慮一定的倒塌范圍值?,F(xiàn)行防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范中的倒塌范圍取值按表4-10確定。
表4-10中的“建筑高度”是指室外地面至地面建筑檐口或女兒墻頂部的高度。如圖4-25 所示。另外,在考慮倒塌范圍時(shí),地面建筑不僅指防空地下室的上部建筑,而且還應(yīng)包括出入口敞開(kāi)段周?chē)噜彽乃械孛娼ㄖ铩?