防空地下室建筑設計.ppt

防空地下室建筑設計 主講：吳 濤,解放軍理工大學工程兵工程學院 2004年8月,主要講授內(nèi)容,1 緒論 要點 概念 工程分類分級 相關規(guī)范資料 2 武器破壞效應與工程防護措施 要點 防護原則與措施 常用防護設備 3 口部設計 要點 出入口形式 通風口防護 口部綜合防護 4 早期核輻射的防護 要點 防護原則與指標 5 主體設計 要點 防護、抗爆單元概念與措施 輔助房間設計 6 平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換 要點 轉(zhuǎn)換要求 口部轉(zhuǎn)換 主體轉(zhuǎn)換 7 建筑防火 要點 安全疏散 防火分區(qū)與防護單元結合設計 8 工程范例與設計要點,1. 緒 論,相關概念 （1）地下建筑與人防工程 （2）防護工程與人防工程 （3）人防工程與防空地下室 （4）人防有效面積與掩蔽面積,1. 緒 論,人防工程的組成, 結構：使建筑成形并能承載的構件 防護層：結構上方起防護作用的材料 內(nèi)部設備：通風空調(diào)、給排水和電氣 防護設備：防護門、密閉門等 密閉區(qū)與非密閉區(qū) 主體與口部,1. 緒 論,人防工程的分類 （1） 按戰(zhàn)時功能分 通信指揮工程、醫(yī)療救護工程、防空專業(yè)隊工程、人員掩蔽工程和配套工程五大類 （2）按施工方法分 暗挖式（坑道式和地道式）、掘開式（單建掘開式和附建式）,1. 緒 論,人防工程的分類,1. 緒 論,人防工程的分類 其中防空地下室主要特點 造價經(jīng)濟 上下建筑互為加強 不單獨占用城市用地，便于實現(xiàn)平戰(zhàn) 結合 迅速掩蔽人員或物資 形式容易受到上部建筑制約,. 緒 論,人防工程的分級_抗力 （1） 按核武器劃分為以下幾個級別：,. 緒 論,人防工程的分級_抗力 （1） 按常規(guī)武器劃分為1級（750磅爆破彈）和2級 注：新戰(zhàn)術技術要求按常規(guī)武器劃分為二類共6級,1. 緒 論,人防工程的分級防化 防化等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。,相關規(guī)范和標準 人民防空地下室設計規(guī)范 GB50038-94 人民防空工程設計規(guī)范 GB50225-95 人防工程防化設計規(guī)范 人民防空工程設計防火規(guī)范 GB50098-98 地下工程防水技術規(guī)范 GB50108-2001 人防指揮工程設計標準 RFJ1-99 人防工程防護功能平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設計標準 RFJ1-98 防護設備、平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換圖集 ,1. 緒 論,2. 工程防護措施,2. 工程防護措施,武器破壞效應核武器,核武器基本情況 種類：原子彈、氫彈、中子彈等 當量（TNT） 爆高：比例爆高=高度/當量1/3 核武器破壞效應,2. 工程防護措施,武器破壞效應常規(guī)武器,常規(guī)武器基本情況 彈種：普通爆破彈、砼爆破彈、穿甲彈、 半穿甲彈 口徑：500磅、1000磅、2000磅、 5000磅 常規(guī)武器破壞作用 整體 局部,2. 工程防護措施,武器破壞效應生化武器,生物武器 種類：細菌、立克次體、衣原體和病毒 特性：致病性 傳染性 遲緩性 局限性 化學武器 種類：沙林和VX 特性：劇毒性 多樣性 流動性 持續(xù)性 局限性,2. 工程防護措施,武器破壞效應城市次生災害, 城市大火（火風暴） 有毒氣體外泄 房屋倒塌（產(chǎn)生倒塌荷載）,2. 工程防護措施,對地面沖擊波防護 1、人防工程的圍護結構應具有足夠的抗力，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在臨戰(zhàn)前進行封堵。,2. 工程防護措施,對常規(guī)武器的防護 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。,2. 工程防護措施,對生化武器的防護 1、人防圍護結構要滿足密閉要求；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）。,2. 工程防護措施,常用防護設備 防密門和密閉門 人防門規(guī)格和代號 人防門的規(guī)格以門洞口凈寬和凈高來表示 如：密閉門：M1020 防密門：FM1020-3 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。,2. 工程防護措施,常用防護設備 防爆波活門 工作原理 安裝要求 (3.4.22) 定型產(chǎn)品 MH5700-3 HK600,2. 工程防護措施,常用防護設備 擴散室 工作原理 設計要求（3.4.23） 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 bshs2.5 擴散室的長度通常取其寬度的23倍 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,2. 工程防護措施,常用防護設備 密閉和防毒通道 工作原理和區(qū)別 防毒通道設置要求 防毒通道的設置應與排風口相結合。 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。,2. 工程防護措施,常用防護設備 洗消間(3.4.14) 組成： 脫衣室、淋浴室和檢查穿衣室 洗消間設置要求 脫衣室的入口應設置在第一個防毒通道內(nèi)（設普通門），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)（設普通門）。 淋浴器的布置應避免洗消人員的足跡交叉。 面積指標和數(shù)量。 簡易洗消間,2. 工程防護措施,洗消間示意,2. 工程防護措施,3. 口部設計,簡介 口部是防護工程主體與地表面連接部分，是防護工程戰(zhàn)時防護的關鍵環(huán)節(jié)，也是防護工程建筑設計的重點和難點?？诓恐饕譃槿藛T、設備出入口和進排風、排煙口，以及其他各種相關設備與地面的連接部分，如集水井、防爆波電纜井等。,3. 口部設計,出入口的分類 （1） 按位置設置分 室內(nèi)出入口、室外出入口和連通口 （2）按戰(zhàn)時使用功能分 主要出入口、次要出入口、備用（應急）出入口,. 口部設計,沖擊波特性與出入口的形式 直通式、單向式和穿廊式,既有超壓也有負壓 遇孔即入并受削弱 遇障反射超壓巨增 平行而過可避反射,. 口部設計,沖擊波特性與出入口的形式 出入口形式的不同，防護密閉門上的沖擊波超壓也有不同。,3. 口部設計,出入口的數(shù)量 (3.4.1) 防空地下室的每個防護單元至少應有兩個出入口，而且其中至少有一個室外出入口，且兩個出入口不包括防護單元之間的連通口，主要出入口應該采用階梯式或坡道式，不應采用豎井式。 消防車庫、大型物資庫和醫(yī)療救護工程應設置兩個室外出入口。 相鄰防護單元抗力等級不同時，共設的室外出入口應按高抗力等級設計。 對于兩相鄰單元，在防護密閉門外，可共用一個室外出入口通道。,3. 口部設計,倒塌范圍和出入口設置 （1）倒塌范圍的概念與取值（3.4.2） （2）戰(zhàn)時主要出入口設置（3.4.3） （3）室內(nèi)出入口設置（3.4.5） 上部建筑底層與防空地下室的平時使用功能一致時（如上、下均為商場的營業(yè)廳時），室內(nèi)出入口宜設置在樓梯間，以便于管理和使用。 防空地下室的平時功能與上部建筑無關時，其平時使用的室內(nèi)出入口宜與上部建筑的出入口分開設置，這樣既可避免相互干擾，又方便平時管理,3. 口部設計,倒塌范圍和出入口設置 （4）電梯（各類管道井）的設置（3.4.） 電梯主要是為平時服務的，戰(zhàn)時由于供電沒有保證，而且在空襲中地面建筑又容易遭到破壞，故防空地下室戰(zhàn)時不考慮使用電梯，如因平時使用需要，地面建筑的電梯直通地下室時，應將電梯間置于防護密閉區(qū)以外。,3. 口部設計,出入口尺寸（3.4.73.4.8） 出入口的通道、樓梯和門洞尺寸應根據(jù)其戰(zhàn)時和平時的使用要求，并結合防護密閉門、密閉門的定型尺寸確定。 掩蔽入口寬度：人員掩蔽工程戰(zhàn)時出入口的門洞凈寬之和應按掩蔽人數(shù)每100人不小于0.375m計算。一樘門的通過人數(shù)不超過500人。出入口通道和樓梯的凈寬不應小于該門洞的凈寬。 兩相鄰防護單元共用的出入口通道和樓梯凈寬，應滿足兩個掩蔽人口通過人數(shù)之和的每100人不小于0.375m計算。,3. 口部設計,出入口防護措施 （1）防護密閉門和密閉門的設置及數(shù)量 防護密閉門和密閉門的設置取決于人防工程的類別和出入口的功能。按由外到內(nèi)的順序，設置防護密閉門、密閉門。防護密閉門應向外開啟，密閉門宜向外開啟。,3. 口部設計,出入口防護措施 （2）防護密閉門和密閉門的設計要求 閉鎖邊、鉸頁邊、門檻高度、門上方高度以及門通道前的最小尺度要求。 防護門和密閉門安裝釣鉤。 （3）防毒通道和洗消間、簡易洗消間 醫(yī)療救護工程、專業(yè)隊隊員掩蔽工程和一等人員掩蔽工程應設兩道防毒通道和洗消間； 二等人員掩蔽工程和戰(zhàn)時室外染毒情況下有人員出入的配套工程（如食品加工站等），應設一道防毒通道和簡易洗消間。,3. 口部設計,出入口防護措施 （4）醫(yī)療救護工程的分類廳,3. 口部設計,通風口簡介,3. 口部設計,通風口防護措施 （1）通風口設置要求 具體規(guī)定：專業(yè)隊隊員掩蔽工程和人員掩蔽工程等建筑的戰(zhàn)時排風口應該設在主要出入口（即室外出入口）附近；當工程只有一個室外出入口時，只要條件許可，其進風口應在室外單獨設置；對于5級和6級防空地下室，在室外確實沒有單獨設置進風口條件時，進風口允許設在室內(nèi)出入口通道，但為了防止因倒塌物的堆積，影響活門懸板的開啟，要求在防爆波活門的外側(cè)采取防堵塞措施。,. 口部設計,通風口防護措施,. 口部設計,通風口防護措施 （2）濾毒與進風機室的設置,. 口部設計,口部房間綜合布置 （1）防毒要求一覽表,. 口部設計,口部房間綜合布置 （2）范例,. 早期核輻射防護,室內(nèi)的劑量限值,. 早期核輻射防護,頂板、外墻與頂板覆土 （2）防空地下室頂板最小防護厚度（表3.2.3） （3）防空地下室外墻頂部最小防護厚度（表3.2.5） （4）頂板上方的覆土 hths-Zd1 式中：ht覆土最小厚度（m）； hs土體最小防護厚度（m）； Z材料換算系數(shù)，對混凝土、鋼筋混凝土和石砌體可取1.4，對磚砌體可取1.0； dl包括上部建筑底層混凝土地面厚度在內(nèi)的防空地下室頂板厚度（m）。,. 早期核輻射防護,室外出入口通道 （1）6級人防工程室外出入口一般均能滿足輻射防護要求，其通道長度可按建筑需要確定。 （2）對5級及以上的人防工程，其階梯式、坡道式室外出入口不宜采用直通式。 5級人防工程，當通道具有一個90拐彎，且通道長度滿足一般建筑上的需要即可滿足輻射防護要求。 對4級和4B級防空地下室，當通道具有一個90拐彎，且通道凈寬不大于2m時，其通道最小長度應滿足規(guī)范表3.2.7要求；當通道凈寬大于2m時，其通道最小長度應按x=0.8bT-0.6 進行修正。,. 早期核輻射防護,室內(nèi)出入口通道和臨空墻 （1）對6級防空地下室的室內(nèi)出入口內(nèi)通道的做法和長度一般均可滿足輻射防護要求。 （2）對5級及5級以上防空地下室，其室內(nèi)出入口不宜采用無拐彎形式。當室內(nèi)出入口具有一個90拐彎時，自防護密閉門至最后一道密閉門之間的通道（亦稱內(nèi)通道）最小長度，應滿足規(guī)范表3.2.8要求。 （3）室外出入口臨空墻最小厚度（表3.2.9） （4）室內(nèi)出入口臨空墻最小厚度（表3.2.10） （5）附壁式室外出入口臨空墻最小厚度（表3.2.11）,5. 主體設計,基本要求 （1）埋深 5級和6級防空地下室，當上部建筑采用磚混結構時，其頂板底面可高出室外地面，也就是說當上部建筑為鋼筋混凝土結構時，防空地下室不允許高出地面。 對于頂板底面高出室外地面的5級防空地下室，頂板底面高出室外地面的高度不得大于0.5m，并要求在臨戰(zhàn)時覆土。 6級防空地下室只要結構強度能夠滿足核爆動荷載的要求，戰(zhàn)時可以不再堆土，但地下室頂板底面高出室外地面的高度不得大于1.0m。,5. 主體設計,基本要求 （1）埋深,5. 主體設計,基本要求 （）面積標準和凈高要求,5. 主體設計,基本要求 （）工程穿管限制 頂板，只允許給水、采暖、空調(diào)冷卻管道穿過，且其公稱直徑不得大于75mm。凡進入防空地下室的管道及其穿過的圍護結構，均應采取防護密閉措施。 人防工程的管道，盡量不由頂板穿入，而以墻體穿入為宜。 對于上部建筑的糞便污水管，一般采取適當集中，并設置單獨的管道井，采用將污水管設于防護范圍以外的辦法來處理。,5. 主體設計,基本要求 （）工程穿管限制,5. 主體設計,防護分區(qū) （）防護單元和抗爆單元（3.3.2） 地面建筑層數(shù)9層，單元面積指標按表劃分。 當10層，且埋深小于10m，防護單元指標x1.5，而抗爆單元不變。 當10層，且埋深大于10m，不劃分防護單元和抗爆單元。,5. 主體設計,防護分區(qū) （2）抗爆隔墻和擋墻（3.3.3） 采用鋼筋混凝土時，厚度200mm 。 采用鋼板墻時，厚度10mm 。 采用粗砂砂袋堆壘時，厚度500mm 。,5. 主體設計,防護分區(qū) （3）防護單元與防護密閉隔墻（3.3.43.3.5） 每個防護單元防護設施和設備應自成系統(tǒng)，其內(nèi)不應設置伸縮縫和沉降縫。 單元之間設置防護密閉隔墻，開設門洞時，應在兩側(cè)設置防護密閉門，其抗力應與防護單元抗力相一致。 單元隔墻一般為單墻，當相鄰防護單元之間設有變形縫時，單元隔墻應采用雙墻。,5. 主體設計,防護分區(qū) （2）防護單元與防護密閉隔墻（3.3.43.3.5） 在單元隔墻上開設門洞時，應在其兩側(cè)設置防護密閉門。若相鄰防護單元的防護等級不同，高抗力的防護密閉門應設置在低抗力防護單元一側(cè)，低抗力的防護密閉門應設置在高抗力的防護單元一側(cè)。,5. 主體設計,防護分區(qū) （2）防護單元與防護密閉隔墻（3.3.43.3.5） 在雙墻單元隔墻上需開設門洞時，應在兩防護密閉隔墻上分別設置防護密閉門。,5. 主體設計,輔助房間設計 （）人員掩蔽工程戰(zhàn)時需要的相關房間 廁所（干廁所） 盥洗間（戰(zhàn)時可增設） 生