防空地下室建筑設計-1

防空地下室建筑設計 2005版 工程兵工程學院人防教研室地下空間研究中心 主講 吳濤 解放軍理工大學 主要講授內(nèi)容 1 概述 2 武器破壞效應與工程防護措施 3 口部設計 4 主體設計 5 平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換措施 6 工程范例 1 概述 相關(guān)重要概念防護工程 人防工程 地下建筑 防空地下室人防工程建設現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點人防工程的分類按防護特性按戰(zhàn)時功能劃分按構(gòu)筑類型劃分人防工程的分級抗力分級防化分級人防工程建設的標準 規(guī)范及相互關(guān)系 1 概述 防空地下室是結(jié)合地面建筑修建的防護性建筑物 是人防工程的重要組成部分 相關(guān)重要概念 地下建筑 人民防空 civilairdefense 是指國家根據(jù)國防需要 動員和組織群眾采取防護措施 防范和減輕空襲災害 中華人民共和國人民防空法 第一章第二條 簡稱 人防 國外把保護平民不受戰(zhàn)爭災害或自然災害危害的救助行為 稱為 民防 1 概述 人民防空的方針與原則 長期準備 重點建設 平戰(zhàn)結(jié)合 的方針 與經(jīng)濟建設協(xié)調(diào)發(fā)展 與城市建設相結(jié)合的原則 長期準備 就是在和平時期 居安思危 有計劃 有步驟地實施人民防空建設 重點建設 就是在服務經(jīng)濟建設大局的前提下 區(qū)分輕重緩急 有重點 有層次地實施人民防空建設 平戰(zhàn)結(jié)合 就是人民防空建設要在平時和戰(zhàn)時發(fā)揮作用 實現(xiàn)戰(zhàn)備效益 社會效益 經(jīng)濟效益的統(tǒng)一 相關(guān)重要概念 1 概述 四個主要階段 早期人防工程 平戰(zhàn)結(jié)合人防工程 地下空間綜合開發(fā)利用 相關(guān)重要概念 1 概述 按防護特性劃分 人防工程的分類 甲類工程 乙類工程 能防預定核武器 生化武器及常規(guī)武器破壞效應的人防工程 能防預定常規(guī)武器 生化武器破壞效應的人防工程 1 概述 按戰(zhàn)時功能劃分 人防工程的分類 指揮工程 醫(yī)療救護工程 防空專業(yè)隊工程 人員掩蔽工程 配套工程 具有戰(zhàn)時不間斷指揮 通信功能 戰(zhàn)時對傷員進行及時救護的工程 戰(zhàn)時對人防體系進行保障的分隊掩蔽工程 戰(zhàn)時為人員提供的掩蔽工程 除上述功能分類外的其他人防工程 1 概述 按構(gòu)筑類型劃分 人防工程的分類 1 概述 防空地下室特點總結(jié) 人防工程的分類 1 概述 人防工程的分級 人防工程的抗力等級主要用以反映人防工程能夠抵御敵人核襲擊能力的強弱 其性質(zhì)與地面建筑的抗震裂度有些類似 是一種國家設防能力的體現(xiàn) 抗力等級按防核爆炸沖擊波地面超壓的大小和抗常規(guī)武器的抗力要求劃分 目前常見的面廣量大的防空地下室一般為抗核武器4級 4B級 5級 6級和6B級 抗常規(guī)武器5級和6級 防化分級是以人防工程對化學武器的不同防護標準和防護要求劃分的等級 防化等級也反映了對生化武器和放射性沾染等相應武器 或殺傷破壞因素 的防護 現(xiàn)行 人民防空地下室設計規(guī)范 包括了乙級 丙級和丁級的各防化等級的有關(guān)防護標準和防護要求 1 概述 人防工程建設的標準 規(guī)范及相互關(guān)系 人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求 人民防空地下室設計規(guī)范GB50038 人民防空工程設計規(guī)范GB50225 人民防空工程設計防火規(guī)范GB50098 地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108 人民防空指揮工程設計標準人民防空工程醫(yī)療救護工程設計標準人民防空工程防護功能平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設計標準人民防空工程防化設計標準 RFJ1 行業(yè)標準 至少是秘密 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應核武器破壞效應常規(guī)武器破壞效應生化武器破壞效應城市次生災害工程防護原則與措施工程防護原則工程防護措施常用建筑防護設備防護門 防護密閉門和密閉門防爆波活門和擴散室密閉通道與防毒通道洗消間洗消污水集水坑 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應 核武器是以核裂變反應 原子彈 或核聚變反應 氫彈 在瞬間釋放出巨大能量 達到大規(guī)模殺傷人員和破壞城市設施的一種現(xiàn)代武器 主要包括原子彈 氫彈和中子彈 核武器的威力通常以 梯恩梯當量 表示 所謂當量是與核爆炸能量相當?shù)钠胀ㄌ荻魈菡ㄋ幍闹亓?核武器的爆炸方式通常分為地面爆炸和空中爆炸 空中爆炸按爆炸的比例爆高不同 分為低空爆 中空爆 高空爆和超高空爆等 比例爆高是指 比例爆高 高度 當量1 3 核武器爆炸景象及過程 核武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應 在核武器爆炸時及爆炸后 會相應地產(chǎn)生五種殺傷破壞因素 即熱輻射 空氣沖擊波 早期核輻射 放射性沾染和核電磁脈沖 核武器殺傷破壞因素的模擬演示 核武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應 人防工程抵御的常規(guī)武器主要指航空炸彈 簡稱炸彈或航彈 根據(jù)破壞作用的不同 炸彈可分為普通爆破彈 混凝土爆破彈 穿甲彈和半穿甲彈 炸彈的大小一般按 口徑 分級 所謂口徑是指炸彈的名義重量 如250公斤炸彈 500磅炸彈等 常規(guī)武器破壞作用 整體破壞作用 局部破壞作用一般防空地下室不考慮抗炸彈直接命中 常規(guī)武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應 化學武器是指利用化學毒劑達到殺傷人員 毀壞植物為目的的兵器 化學武器的典型毒劑是沙林和V X 生物武器是依靠各種致病性微生物 細菌 立克次體 衣原體和病毒等 以及用細菌所產(chǎn)生的毒素來達到殺傷人員和牲畜的武器 其施放手段與化學武器相似 化學武器特性 生化武器破壞效應 劇毒性多樣性流動性持續(xù)性局限性 生物武器特性 致病性傳染性遲緩性局限性 2 武器破壞效應與工程防護措施 武器破壞效應 城市次生災害主要是指由戰(zhàn)爭引起的全城性質(zhì)的間接災害 如城市大火 有毒氣體嚴重泄露 房屋大范圍倒塌等 城市次生災害 高科技武器的發(fā)展 1 核武器的發(fā)展 采用靈活的機動發(fā)射方式 增加射程 多彈頭突防難以抵擋 命中精度更高 車載移動發(fā)射的 白楊 M 導彈系統(tǒng) B61 11型鉆地航彈 該彈戰(zhàn)斗部重為549千克 外徑0 34米 長0 37米 威力300噸 30萬噸當量TNT可調(diào) 當量調(diào)節(jié)方式是調(diào)節(jié)注入氚量的多少 在上述當量范圍內(nèi)可進行5檔當量選擇 穿透能力 在不同地下目標2 15米 端頭材料為含有強穿透能力貧化鈾的合金鋼鉆地頭錐 彈頭引爆深度3 6米 對地下目標的毀傷半徑為幾百米量級 運載工具為B 52 B 1B B 2型轟炸機或F 16戰(zhàn)斗機 武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 高科技武器的發(fā)展 2 常規(guī)武器的發(fā)展 命中精度高 侵徹深度大 發(fā)射距離遠 發(fā)射高度大 彈體重 裝藥量大 智能化引信 戰(zhàn)斗部功能可靈活轉(zhuǎn)變 武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 高科技武器的發(fā)展 2 威力巨大的新概念武器 激光武器 高功率微波武器 粒子束武器 基因武器 氣象武器 武器破壞效應 2 武器破壞效應與工程防護措施 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護措施 1 人防工程的圍護結(jié)構(gòu)應具有足夠的抗力 滿足抗核爆動荷載和建筑物倒塌荷載的強度要求 2 戰(zhàn)時出入口設置防護門或防護密閉門 3 戰(zhàn)時通風口 電纜引進口 進排水口設置消波設施 4 專供平時使用的出入口 通風口和其它孔洞應臨戰(zhàn)封堵 對地面沖擊波防護 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護措施 1 為了降低炸彈的命中率 提高人防工程的生存概率 需要控制主體的規(guī)模 對于較大的人防工程按照規(guī)定在主體內(nèi)劃分防護單元和抗爆單元 2 為了盡量提高出入口戰(zhàn)時的可靠度 應滿足 每個防護單元出入口滿足一定的數(shù)量 至少兩個 每個防護單元至少設置一個室外出入口 出入口要盡量分散配置3 對有抗常規(guī)武器直接命中要求的指揮工程應按其所抗當量設計必要的遮彈層等 對常規(guī)武器的防護 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護措施 1 人防圍護結(jié)構(gòu)要滿足密閉要求 戰(zhàn)時出入口設置密閉門 通風口設置密閉閥門 2 為在室外染毒情況下 能給室內(nèi)人員提供必要的新風 在進風系統(tǒng)中設置濾毒通風設施 3 為在室外染毒條件下 使人員能夠進出人防工程 在主要出入口設置防毒通道和洗消間 或簡易洗消間 對生化武器的防護 對早期核輻射的防護 早期核輻射 熱輻射和城市火災其性質(zhì)雖然不同 但對這三種殺傷因素的防護可以采用相近的工程防護措施 1 圍護結(jié)構(gòu)要滿足一定的厚度要求 必要時在頂板上方進行覆土 并進行復核驗算 2 出入口通道設置90 的拐彎 并滿足一定的通道長度要求 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 在繪制人防工程建筑圖中 除執(zhí)行國家相關(guān)建筑制圖標準外 這里補充人防專項設計圖例 防護設備建筑圖例 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 既能阻擋沖擊波 又能阻擋毒劑進入室內(nèi)的門稱為防護密閉門 能阻擋毒劑進入室內(nèi)的門稱為密閉門 其組成為 門扇 門扇開啟能保障人員 車輛的進出 關(guān)閉時能阻擋沖擊波和毒劑 門框墻 門扇的支座 鉸頁 使門扇靈活轉(zhuǎn)動的支撐 閉鎖 鎖住門扇 壓緊密閉膠條 鉸頁和閉鎖還充當防沖擊波負壓作用 密閉膠條 設置在門扇內(nèi)側(cè) 關(guān)門時位于門扇和門框墻之間 使門扇與門框墻之間形成密封 防護密閉門與密閉門 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 配置要求 防護密閉門應向外開啟 密閉門宜向外開啟 按由外到內(nèi)的順序設置防護密閉門 密閉門 防護密閉門和密閉門的門前通道 其凈寬和凈高應滿足門扇的開啟和安裝要求 否則會給施工或使用帶來麻煩 防護密閉門與密閉門 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 規(guī)格和代號人防門的規(guī)格以門洞口凈寬和凈高來表示 防護密閉門的代號是在門的規(guī)格前面加 FM 門的規(guī)格是以其洞口凈寬和凈高的分米數(shù)值表示 在門的規(guī)格后面加 和門的抗力 密閉門的代號是在門的規(guī)格前面加 M 如 鋼結(jié)構(gòu)防護密閉門 GFM1520 5 鋼結(jié)構(gòu)活門檻雙扇防護密閉門 GHSFM4025 6 鋼筋混凝土活門檻防護密閉門 HHFM1520 6 鋼結(jié)構(gòu)活門檻密閉門 GHM1520 防護密閉門與密閉門 GHSFM4025 6 鋼結(jié)構(gòu) 活門檻 抗力等級 雙扇 門洞凈寬 防護 門 密閉 門 門洞凈高 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 戰(zhàn)時通風口采用的防護方法與出入口的不同 目前工程中采用的方法是阻擋與擴散相結(jié)合的作法 工作原理在自重作用下 懸板處于開啟狀態(tài) 在沖擊波壓力作用下 懸板與底座處于閉合狀態(tài) 底座孔洞被覆蓋 阻擋沖擊波超壓的進入 安裝要求為了保證在沖擊波到達之時 使活門的懸板能夠迅速關(guān)閉 要求活門必須嵌入墻內(nèi)設置 其嵌入深度不應小于300mm 防爆波活門與擴散室 箱 600 門式活門 通風管直徑 抗力等級 懸板活門 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 工作原理當沖擊波由斷面較小的管道進入較大并有一定體積的擴散室內(nèi)時 由于高壓氣體的擴散 膨脹 使其密度下降 壓力降低 設置要求擴散室應該采用鋼筋混凝土整體澆注 并應符合下列要求 擴散室內(nèi)橫截面凈面積不宜小于懸板活門通風面積的9倍 擴散室內(nèi)凈寬與凈高之比0 4 bs hs 2 5 擴散室室內(nèi)凈長ls宜滿足下式要求 0 5 ls bs hs 0 5 4 0 連接口應設在距后墻面三分之一擴散室的凈長 ls 3 處 擴散室應設置檢修孔 擴散室內(nèi)應設地漏或集水坑 防爆波活門與擴散室 箱 擴散室 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 擴散箱是為了簡化口部設計 節(jié)省空間 方便施工 降低造價 研制而成的用鋼板制作的一種消波設備 它可以用于6級和6B級防空地下室 替代擴散室 防爆波活門與擴散室 箱 擴散室 擴散箱 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 密閉通道是由防護密閉門與密閉門之間或兩道密閉門之間所構(gòu)成的 依靠其密閉隔絕作用阻擋毒劑侵入室內(nèi)的密閉空間 當室外染毒時 密閉通道不允許有人員出入 防毒通道是具有通風換氣設施的密閉通道 形成防毒通道需滿足如下兩點 防空地下室設有機械進風系統(tǒng)和濾毒通風設備 在室外染毒情況下 濾毒通風使室內(nèi)能夠維持一定的通風超壓 在防毒通道內(nèi)設有通風換氣設備 在超壓排風過程中使防毒通道不斷通風換氣 并將污穢空氣不斷排至室外 密閉通道和防毒通道 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 防毒通道設置要求 防毒通道的設置應與排風口相結(jié)合 防毒通道內(nèi)應設置能滿足換氣次數(shù)要求的通風換氣設備 而且在滿足使用要求的前提下宜縮小通道容積 當主要出入口的防毒通道不止一道時 其中僅要求容積最小的防毒通道應滿足換氣次數(shù)要求 設置在主要出入口的防毒通道通常與洗消間或簡易洗消間配合設置 密閉通道和防毒通道 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 密閉通道和防毒通道 停留區(qū)的設置要求 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 洗消間是戰(zhàn)時專供染毒人員通過 并清除全身有害物的通道 房間 通常由脫衣室 淋浴室和穿衣檢查室組成 洗消間設置要求 洗消間應設置在防毒通道的一側(cè) 脫衣室的入口應設置在第一個防毒通道內(nèi) 普通門 脫衣室與淋浴室之間應設置一道密閉門 淋浴室與檢查穿衣室之間可設普通門 檢查穿衣室的出口應設置在第二防毒通道內(nèi) 普通門 脫衣室 淋浴室 檢查穿衣室的使用面積均宜按每個淋浴器3m2計 淋浴器的布置應避免洗消人員的足跡交叉 洗消間與簡易洗消間 2 武器破壞效應與工程防護措施 工程防護設備 簡易洗消