防空地下室建筑设计.ppt

防空地下室建筑设计 主讲：吴 涛,解放军理工大学工程兵工程学院 2004年8月,主要讲授内容,1 绪论 要点 概念 工程分类分级 相关规范资料 2 武器破坏效应与工程防护措施 要点 防护原则与措施 常用防护设备 3 口部设计 要点 出入口形式 通风口防护 口部综合防护 4 早期核辐射的防护 要点 防护原则与指标 5 主体设计 要点 防护、抗爆单元概念与措施 辅助房间设计 6 平战功能转换 要点 转换要求 口部转换 主体转换 7 建筑防火 要点 安全疏散 防火分区与防护单元结合设计 8 工程范例与设计要点,1. 绪 论,相关概念 （1）地下建筑与人防工程 （2）防护工程与人防工程 （3）人防工程与防空地下室 （4）人防有效面积与掩蔽面积,1. 绪 论,人防工程的组成, 结构：使建筑成形并能承载的构件 防护层：结构上方起防护作用的材料 内部设备：通风空调、给排水和电气 防护设备：防护门、密闭门等 密闭区与非密闭区 主体与口部,1. 绪 论,人防工程的分类 （1） 按战时功能分 通信指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程和配套工程五大类 （2）按施工方法分 暗挖式（坑道式和地道式）、掘开式（单建掘开式和附建式）,1. 绪 论,人防工程的分类,1. 绪 论,人防工程的分类 其中防空地下室主要特点 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,. 绪 论,人防工程的分级_抗力 （1） 按核武器划分为以下几个级别：,. 绪 论,人防工程的分级_抗力 （1） 按常规武器划分为1级（750磅爆破弹）和2级 注：新战术技术要求按常规武器划分为二类共6级,1. 绪 论,人防工程的分级防化 防化等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。,相关规范和标准 人民防空地下室设计规范 GB50038-94 人民防空工程设计规范 GB50225-95 人防工程防化设计规范 人民防空工程设计防火规范 GB50098-98 地下工程防水技术规范 GB50108-2001 人防指挥工程设计标准 RFJ1-99 人防工程防护功能平战转换设计标准 RFJ1-98 防护设备、平战转换图集 ,1. 绪 论,2. 工程防护措施,2. 工程防护措施,武器破坏效应核武器,核武器基本情况 种类：原子弹、氢弹、中子弹等 当量（TNT） 爆高：比例爆高=高度/当量1/3 核武器破坏效应,2. 工程防护措施,武器破坏效应常规武器,常规武器基本情况 弹种：普通爆破弹、砼爆破弹、穿甲弹、 半穿甲弹 口径：500磅、1000磅、2000磅、 5000磅 常规武器破坏作用 整体 局部,2. 工程防护措施,武器破坏效应生化武器,生物武器 种类：细菌、立克次体、衣原体和病毒 特性：致病性 传染性 迟缓性 局限性 化学武器 种类：沙林和VX 特性：剧毒性 多样性 流动性 持续性 局限性,2. 工程防护措施,武器破坏效应城市次生灾害, 城市大火（火风暴） 有毒气体外泄 房屋倒塌（产生倒塌荷载）,2. 工程防护措施,对地面冲击波防护 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在临战前进行封堵。,2. 工程防护措施,对常规武器的防护 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。,2. 工程防护措施,对生化武器的防护 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）。,2. 工程防护措施,常用防护设备 防密门和密闭门 人防门规格和代号 人防门的规格以门洞口净宽和净高来表示 如：密闭门：M1020 防密门：FM1020-3 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。,2. 工程防护措施,常用防护设备 防爆波活门 工作原理 安装要求 (3.4.22) 定型产品 MH5700-3 HK600,2. 工程防护措施,常用防护设备 扩散室 工作原理 设计要求（3.4.23） 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,2. 工程防护措施,常用防护设备 密闭和防毒通道 工作原理和区别 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。,2. 工程防护措施,常用防护设备 洗消间(3.4.14) 组成： 脱衣室、淋浴室和检查穿衣室 洗消间设置要求 脱衣室的入口应设置在第一个防毒通道内（设普通门），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（设普通门）。 淋浴器的布置应避免洗消人员的足迹交叉。 面积指标和数量。 简易洗消间,2. 工程防护措施,洗消间示意,2. 工程防护措施,3. 口部设计,简介 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。,3. 口部设计,出入口的分类 （1） 按位置设置分 室内出入口、室外出入口和连通口 （2）按战时使用功能分 主要出入口、次要出入口、备用（应急）出入口,. 口部设计,冲击波特性与出入口的形式 直通式、单向式和穿廊式,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,. 口部设计,冲击波特性与出入口的形式 出入口形式的不同，防护密闭门上的冲击波超压也有不同。,3. 口部设计,出入口的数量 (3.4.1) 防空地下室的每个防护单元至少应有两个出入口，而且其中至少有一个室外出入口，且两个出入口不包括防护单元之间的连通口，主要出入口应该采用阶梯式或坡道式，不应采用竖井式。 消防车库、大型物资库和医疗救护工程应设置两个室外出入口。 相邻防护单元抗力等级不同时，共设的室外出入口应按高抗力等级设计。 对于两相邻单元，在防护密闭门外，可共用一个室外出入口通道。,3. 口部设计,倒塌范围和出入口设置 （1）倒塌范围的概念与取值（3.4.2） （2）战时主要出入口设置（3.4.3） （3）室内出入口设置（3.4.5） 上部建筑底层与防空地下室的平时使用功能一致时（如上、下均为商场的营业厅时），室内出入口宜设置在楼梯间，以便于管理和使用。 防空地下室的平时功能与上部建筑无关时，其平时使用的室内出入口宜与上部建筑的出入口分开设置，这样既可避免相互干扰，又方便平时管理,3. 口部设计,倒塌范围和出入口设置 （4）电梯（各类管道井）的设置（3.4.） 电梯主要是为平时服务的，战时由于供电没有保证，而且在空袭中地面建筑又容易遭到破坏，故防空地下室战时不考虑使用电梯，如因平时使用需要，地面建筑的电梯直通地下室时，应将电梯间置于防护密闭区以外。,3. 口部设计,出入口尺寸（3.4.73.4.8） 出入口的通道、楼梯和门洞尺寸应根据其战时和平时的使用要求，并结合防护密闭门、密闭门的定型尺寸确定。 掩蔽入口宽度：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0.375m计算。一樘门的通过人数不超过500人。出入口通道和楼梯的净宽不应小于该门洞的净宽。 两相邻防护单元共用的出入口通道和楼梯净宽，应满足两个掩蔽人口通过人数之和的每100人不小于0.375m计算。,3. 口部设计,出入口防护措施 （1）防护密闭门和密闭门的设置及数量 防护密闭门和密闭门的设置取决于人防工程的类别和出入口的功能。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。,3. 口部设计,出入口防护措施 （2）防护密闭门和密闭门的设计要求 闭锁边、铰页边、门槛高度、门上方高度以及门通道前的最小尺度要求。 防护门和密闭门安装钓钩。 （3）防毒通道和洗消间、简易洗消间 医疗救护工程、专业队队员掩蔽工程和一等人员掩蔽工程应设两道防毒通道和洗消间； 二等人员掩蔽工程和战时室外染毒情况下有人员出入的配套工程（如食品加工站等），应设一道防毒通道和简易洗消间。,3. 口部设计,出入口防护措施 （4）医疗救护工程的分类厅,3. 口部设计,通风口简介,3. 口部设计,通风口防护措施 （1）通风口设置要求 具体规定：专业队队员掩蔽工程和人员掩蔽工程等建筑的战时排风口应该设在主要出入口（即室外出入口）附近；当工程只有一个室外出入口时，只要条件许可，其进风口应在室外单独设置；对于5级和6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。,. 口部设计,通风口防护措施,. 口部设计,通风口防护措施 （2）滤毒与进风机室的设置,. 口部设计,口部房间综合布置 （1）防毒要求一览表,. 口部设计,口部房间综合布置 （2）范例,. 早期核辐射防护,室内的剂量限值,. 早期核辐射防护,顶板、外墙与顶板覆土 （2）防空地下室顶板最小防护厚度（表3.2.3） （3）防空地下室外墙顶部最小防护厚度（表3.2.5） （4）顶板上方的覆土 hths-Zd1 式中：ht覆土最小厚度（m）； hs土体最小防护厚度（m）； Z材料换算系数，对混凝土、钢筋混凝土和石砌体可取1.4，对砖砌体可取1.0； dl包括上部建筑底层混凝土地面厚度在内的防空地下室顶板厚度（m）。,. 早期核辐射防护,室外出入口通道 （1）6级人防工程室外出入口一般均能满足辐射防护要求，其通道长度可按建筑需要确定。 （2）对5级及以上的人防工程，其阶梯式、坡道式室外出入口不宜采用直通式。 5级人防工程，当通道具有一个90拐弯，且通道长度满足一般建筑上的需要即可满足辐射防护要求。 对4级和4B级防空地下室，当通道具有一个90拐弯，且通道净宽不大于2m时，其通道最小长度应满足规范表3.2.7要求；当通道净宽大于2m时，其通道最小长度应按x=0.8bT-0.6 进行修正。,. 早期核辐射防护,室内出入口通道和临空墙 （1）对6级防空地下室的室内出入口内通道的做法和长度一般均可满足辐射防护要求。 （2）对5级及5级以上防空地下室，其室内出入口不宜采用无拐弯形式。当室内出入口具有一个90拐弯时，自防护密闭门至最后一道密闭门之间的通道（亦称内通道）最小长度，应满足规范表3.2.8要求。 （3）室外出入口临空墙最小厚度（表3.2.9） （4）室内出入口临空墙最小厚度（表3.2.10） （5）附壁式室外出入口临空墙最小厚度（表3.2.11）,5. 主体设计,基本要求 （1）埋深 5级和6级防空地下室，当上部建筑采用砖混结构时，其顶板底面可高出室外地面，也就是说当上部建筑为钢筋混凝土结构时，防空地下室不允许高出地面。 对于顶板底面高出室外地面的5级防空地下室，顶板底面高出室外地面的高度不得大于0.5m，并要求在临战时覆土。 6级防空地下室只要结构强度能够满足核爆动荷载的要求，战时可以不再堆土，但地下室顶板底面高出室外地面的高度不得大于1.0m。,5. 主体设计,基本要求 （1）埋深,5. 主体设计,基本要求 （）面积标准和净高要求,5. 主体设计,基本要求 （）工程穿管限制 顶板，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。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。 人防工程的管道，尽量不由顶板穿入，而以墙体穿入为宜。 对于上部建筑的粪便污水管，一般采取适当集中，并设置单独的管道井，采用将污水管设于防护范围以外的办法来处理。,5. 主体设计,基本要求 （）工程穿管限制,5. 主体设计,防护分区 （）防护单元和抗爆单元（3.3.2） 地面建筑层数9层，单元面积指标按表划分。 当10层，且埋深小于10m，防护单元指标x1.5，而抗爆单元不变。 当10层，且埋深大于10m，不划分防护单元和抗爆单元。,5. 主体设计,防护分区 （2）抗爆隔墙和挡墙（3.3.3） 采用钢筋混凝土时，厚度200mm 。 采用钢板墙时，厚度10mm 。 采用粗砂砂袋堆垒时，厚度500mm 。,5. 主体设计,防护分区 （3）防护单元与防护密闭隔墙（3.3.43.3.5） 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，开设门洞时，应在两侧设置防护密闭门，其抗力应与防护单元抗力相一致。 单元隔墙一般为单墙，当相邻防护单元之间设有变形缝时，单元隔墙应采用双墙。,5. 主体设计,防护分区 （2）防护单元与防护密闭隔墙（3.3.43.3.5） 在单元隔墙上开设门洞时，应在其两侧设置防护密闭门。若相邻防护单元的防护等级不同，高抗力的防护密闭门应设置在低抗力防护单元一侧，低抗力的防护密闭门应设置在高抗力的防护单元一侧。,5. 主体设计,防护分区 （2）防护单元与防护密闭隔墙（3.3.43.3.5） 在双墙单元隔墙上需开设门洞时，应在两防护密闭隔墙上分别设置防护密闭门。,5. 主体设计,辅助房间设计 （）人员掩蔽工程战时需要的相关房间 厕所（干厕所） 盥洗间（战时可增设） 生