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2020 2 19 1 人防专业知识讲座 设计院 主讲人 刘定斌深圳市圣地保人防有限公司二 三年八月七日 2020 2 19 2 人防工程基本常识 2 人防地下室设计 2 1人防地下室建筑设计2 2人防地下室结构设计2 3人防地下室通风设计2 4人防地下室给排水设计2 5人防地下室电气设计 3 1特区内 外报建程序介绍3 2特区内 外验收程序介绍 目录 1 1绪论1 2人防工程的分类 分级1 3武器效应与工程防护1 4常用防护设备 3 报建与验收 2020 2 19 3 1 1绪论 人民防空 civilairdefense 是指国家根据国防需要 动员和组织群众采取防护措施 防范和减轻空袭灾害 中华人民共和国人民防空法 第一章第一条 简称 人防 国外把保护平民不受战争灾害或自然灾害危害的救助行为 称为 民防 人防是国防的重要组成部分 2020 2 19 4 1 1 1人民防空工程建设 人民防空工程 简称人防工程 是为防空要求而修建在地下或半埋于地下的防护建筑物 它包括为保障战时人员与物资掩蔽 人民防空指挥 医疗救护等专门单独建造的地下防护建筑 以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室 有些国家还将人防工程和地下铁道 地下停车库等城市地下建设工程相结合 组成一个完整的防护群体 2020 2 19 5 1 1 2人民防空工程建设的方针 原则 中华人民共和国人民防空法 明确规定 人民防空实行长期准备 重点建设 平战结合的方针 贯彻与经济建设协调发展 与城市建设相结合的原则 a 长期准备 就是在和平时期 居安思危 有计划 有步骤地实施人民防空建设 b 重点建设 就是在服务经济建设大局的前提下 区分轻重缓急 有重点 有层次地实施人民防空建设 c 平战结合 就是人民防空建设要在平时和战时发挥作用 实现战备效益 社会效益 经济效益的统一 2020 2 19 6 1 1 3人民防空工程建设的目标和要求 建设目标 总体布局趋向合理 种类齐全配套 比例更加协调 平战转换措施更加完善 达到全国人防重点城市平均掩蔽面积人均1 0m2或2 0m3的地下空间 建设要求 人民防空法 规定 建设人民防空工程 应当在保证战时使用效能的前提下 有利于平时的经济建设 群众的生产生活和工程的开发利用 据此 人民防空工程建设的要求是 规模适当 布局合理 防护可靠 功能完善 平战结合 2020 2 19 7 1 1 4防空地下室的建设 防空地下室是结合地面建筑修建的战时用于掩蔽人员和物资的人防工程 表一 各国防空地下室建设情况 2020 2 19 8 1 2 1人防工程的分类 1 2人防工程的分类 分级 1 按施工方法和所在环境条件 人防工程可分为 坑道式 地道式 掘开式和附建式 见图1 1 2 按战时使用功能 人防工程可分为 1 指挥通信工程 2 医疗救护工程 3 防空专业队工程 4 人员掩蔽工程 5 配套工程 6 物资库 图1 1按施工方法划分的人防工程 2020 2 19 9 1 2 2人防工程的分级 1 按抗力分级 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烈度有些类似 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划分 目前常见的面广量大的防空地下室一般为5级和6级 2 按防化分级 防化分级是以人防工程对化学武器 生物武器 放射性沾染等武器的不同防护标准和防护要求划分的等级 是依据人防工程的使用功能确定的 与抗力等级没有直接关系 2020 2 19 10 表二 工程抗力分级 2020 2 19 11 表三 工程防化分级 2020 2 19 12 1 3武器效应与工程防护 1 3 1武器效应和次生灾害 一 核武器1 核武器及爆炸方式核武器主要是指原子弹 氢弹和中子弹 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 中子弹又称强辐射武器 中子作用显著 人员设备损坏严重 核武器的爆炸方式通常分为地面爆炸和空中爆炸 空中爆炸又分为低空爆 中空爆 高空爆和超高空爆 人防工程设计中一般按核武器的中空爆炸考虑 2020 2 19 13 2 核武器的杀伤破坏因素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 1 热辐射 亦称光辐射 热辐射是在核爆瞬间形成的火球所辐射出来的极强的光和热 2 空气冲击波 空气冲击波是核武器杀伤破坏作用最大的因素 冲击波能量占核爆炸能量的50 是由于核爆炸形成的高温 高压气团急剧膨胀 猛烈压缩周围空气 形成具有强间断面的纵波 空气冲击波遇到地面又会形成反射波 反射波追上入射波后形成合成波 也叫地面冲击波 对防空地下室设计主要考虑防地面冲击波 防空地下室的抗力等级就是按地面冲击波超压峰值大小来划分的 2020 2 19 14 地面冲击波的特征 a 有正有负 b 产生土中压缩波 c 突然作用 d 无孔不入 e 遇障反射 图1 2地面冲击波形成示意图 2020 2 19 15 3 早期核辐射 是指在核爆炸瞬间 核反应过程中辐射出来的 射线和中子流 表四 消弱辐射剂量90 所需材料厚度 4 放射性沾染 是指具有放射性的核爆炸产物以及感生放射性灰尘对地面和水源等的污染 5 核电磁脉冲 又称电磁辐射 高能 射线撞击空气分子将打出电子 并迅速飞离爆心扔下一些质量大 运动速度慢的正离子 形成了正负电荷的分离 产生了电场 主要破坏电子设备 2020 2 19 16 3 对核爆冲击波的防护原则 1 根据战术技术要求 工程的任务 工程所在的地形 地质条件 选择出入口的位置 2 选择合理的结构形式 设计防护可靠 经济合理 各部分强度相协调的防护结构 3 设置两个以上有一定距离的出入口 并尽量再不同方向上 以免几个出入口同时被破坏 4 应在各种孔口上设置必要的防护设备 使冲击波不能进入工事 或将其超压削弱至允许值 4 核爆炸对人防地下室的作用特点由于有地面建筑 核爆炸对人防地下室的作用特点如下 1 冲击波的作用减弱 2 产生倒塌荷载 3 有利于削弱早期核辐射 2020 2 19 17 二 化学武器对于化学武器曾经多次签订过世界性的 禁止使用 条约 但化学武器从来也没有真正被禁止 原因在于化学武器制造十分简单 而且成本低 作用大 例如 光气 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 化学武器的特征 剧毒性 以毒剂杀伤人员 牲畜 在防御 救护 治疗等方面与其他武器有所不同 多样性 毒剂有神经性 糜烂性 全身中毒性 失能性 刺激性 和窒息性等六种类型 防治比较复杂 流动性 毒剂云团可以在空间流动 持续性 有的毒剂挥发得缓慢 持续时间长 局限性 在大风 大雨 大雪的条件下 毒剂的杀伤作用会受到严重削弱 2020 2 19 18 三 生物武器 生物武器是依靠各种致病性微生物 细菌 衣原体和病毒等 以及用细菌所产生的毒素来杀伤人员 牲畜的武器 其施放手段与化学武器相似 生物武器的特征 致病性 生物武器致病能力强 且不易被发现 传染性 传染途径多 速度快 污染范围广 危害时间长 因此消除影响需花费相当大的力量和时间 迟缓性 生物武器不能立即杀伤人员 或牲畜 致病微生物侵入肌体后需经一段时间才能使人发病 局限性 在大风 大雨 强日照 严寒等天气条件下 生物武器的杀伤作用会受到明显的影响 2020 2 19 19 四 常规武器人防工程抵御的常规武器主要是指航空炸弹 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 人防工程只考虑防普通爆破弹 现代战争中使用的炸弹 其口径都较大 一旦命中 炸弹爆炸对结构的局部破坏作用是非常严重的 例如 对于C30的钢筋混凝土 若考虑防500kg普通爆破弹直接命中 其厚度需2 85m左右 对于一般人防工程不可能做到 因此一般人防地下室不考虑抗炸弹直接命中 2020 2 19 20 1 3 2工程防护一 工程防护原则1 防空地下室防御的武器和次生灾害 1 防空地下室应能防御预定的核爆炸地面冲击波及相应的热辐射 早期核辐射 放射性沾染和核电磁脉冲等四种杀伤破坏因素 2 防空地下室应防御预定的化学武器 生物武器和常规武器的杀伤破坏作用 3 防空地下室应防御地面建筑物倒塌和城市火灾等次生灾害的杀伤破坏作用 对于核武器的防护只考虑一次作用 不考虑核武器的多次重复作用 对于常规武器不考虑抵御炸弹直接命中的破坏作用 防空地下室的防化等级由其战时功能确定 2020 2 19 21 一 工程防护措施 对地面冲击波的防护 防空地下室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 为了把冲击波阻挡在室外 战时出入口设置防护门或防护密闭门 为了把冲击波阻挡在室外 战时通风口设置消波设施 为了把冲击波阻挡在室外 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 2020 2 19 22 对化学武器的防护 包括防生物武器和放射性沾染等 化学武器 生物武器和放射性沾染虽属三种不同性质的杀伤武器 但它们都必须进入室内才能对人员产生杀伤作用 因此对这三种杀伤武器 或因素 的防护可以采用相近的工程防护措施来处理 为使防空地下室内部形成一个完整的密闭区 防空地下室应满足以下要求 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 战时在隔绝防护时间内 为能给室内人员提供起码的生存条件 防空地下室主体内部应有足够的人员生存空间 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 在室外染毒条件下 使人员能够进出防空地下室 在主要出入口设置防毒通道和洗消间 或简易洗消间 2020 2 19 23 对早期核辐射的防护 包括防热辐射和城市火灾等 早期核辐射 热辐射和城市火灾其性质虽然不同 但这三种杀伤因素的防护可以采用相近的工程防护措施 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 出入口通道设90 的拐弯 并满足通道长度要求 对常规武器的防护 包括对地面建筑物倒塌形成堵塞的防护 为了降低炸弹的命中率 提高防空地下室的生存概率 需要控制主体的规模 对于较大的防空地下室 按照规定在主体内划分防护单元和抗爆单元 为了尽量提高出入口战时的可靠度 应满足以下要求 每个防护单元的出入口要满足一定的数量 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 2020 2 19 24 表五 防空地下室工程防护措施汇总表 2020 2 19 25 1 4常用防护设备1 4 1人防专用门1 人防门的种类 按功能分 有防护门 防护密闭门 密闭门 活门等 按材料分 有钢结构门和钢筋混凝土门 按门扇形式分 有单扇门和双扇门 按门槛形式分 有活门槛门和固定门槛门 按门扇形状分 有平板门和拱形门 按开启方式分 有立转式 翻转式 升降式和推拉式 2020 2 19 26 2020 2 19 27 图 活门槛防护密闭门 2020 2 19 28 图 活门槛 2020 2 19 29 2020 2 19 30 图 固定门槛防护密闭门 2020 2 19 31 2020 2 19 32 图1 6立转式 图a 推拉式 图b 翻转式 图c 升降式 图d 2020 2 19 33 图 7 平板式 图3 1a b 单向拱式 图3 1c d e 2020 2 19 34 2 人防门的规格 编号及含义各类防护设备的编号由汉语拼音和数字两部分组成 拼音字母反映该型号的材料 特征 功能和结构形式 数字代表则代表该型号的门孔尺寸和抗力 各类防护设备的编号和含义举例图示如下 全国通用建筑设计标准 建设部 s 防护 密闭 1 5为6级3 0为 级 双扇 门孔宽度4000mm 门孔高度2500mm 2020 2 19 35 防护 密闭 1 5为6级3 0为 级 双扇 门孔宽度1000mm 门孔高度2000mm 密闭 门孔宽度1500mm 门孔高度2000mm 活门槛 门式 活门 风量5700m3 h 1 5为6级3 0为 级 2020 2 19 36 2 人防工程防护设备选用图集 国家防办 活门槛 6 防护 密闭 抗力级别 双扇 门孔宽度4000mm 门孔高度2500mm 钢结构 活门槛 5 防护 密闭 抗力级别 门孔宽度2000mm 门孔高度2000mm 钢筋混凝土 2020 2 19 37 板 6 防护 密闭 抗力级别 封堵 门孔宽度5000mm 门孔高度2750mm 6 防护 防火 抗力级别 门孔宽度1500mm 门孔高度2000mm 2020 2 19 38 3 人防门的配置要求 防护密闭门应向外开启 密闭门宜向外开启 由于人防门门扇与门框要求搭接 即门扇尺寸比门洞大 所以门扇只能向单一方向开启 因防护密闭门要阻挡冲击波作用 当门扇受到冲击波作用时 门扇需把巨大的压力传到门框墙上 因此防护密闭门的门扇必须向外开启 而密闭门则不需要抵御冲击波的作用 出入口人防门的设置 按有外到内的顺序设置防护密闭门 密闭门 对于仅供平时人员或车辆通过的出入口 可以只设一道防护密闭门 但转入战时状态时 人防门外侧要垒沙包或砌370mm的砖墙 应留有足够空间 人防门门前通道尺寸应满足门扇开启要求和安装要求 具体要求如下表 2020 2 19 39 表六 常用人防门门前通道尺寸 mm 图 人防门门前通道尺寸 2020 2 19 40 1 4 2通风口的消波设施和防护通风设备 战时通风口的工作状态与出入口有所不同 空袭警报之后 为了室内的安全 出入口的人防门一直处于关闭状态 但通风不能间断 因此在空袭警报后通风口仍应处于开启状态 但必须保证在核爆冲击波到来时 通风口必须及时关闭 而冲击波过后又能自动开启 以便继续通风 因此 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结合的做法 即采用以防爆活门为主的消波系统 以削弱冲击波的压力 2020 2 19 41 1 防爆波活门防爆波活门是设置在通风口 用来阻挡冲击波的一种防护设备 防爆波活门平时处于开启状态 不影响正常的通风 当冲击波到达时它可以自动关闭 从而将冲击波能量的大部分阻挡在活门以外 只有少部分 或极少部分 能量从活门 漏入 室内 消波率达到70 以上 防空地下室通常采用的防爆波活门是悬板式活门 见下页图1 9 防爆波活门是通风口消波系统中的第一道消波设备 而且是起着关键性作用的防护设备 悬板式活门可以在进风口 排风口和排烟口安装使用 2020 2 19 42 2020 2 19 43 图 悬板式防爆波活门 2020 2 19 44 防爆波活门工作原理 悬板活门的底座安装在通风口的外端 活门底座上开设有孔洞 底座上的小支架通过铰轴与可以自由摆动的悬板相连接 悬板的板体与其铰耳呈斜向连接 在自重作用下 悬板处于开启状态 此时的悬板不影响底座孔洞的正常通风 战时当冲击波到来时 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 但因悬板是在冲击波压力作用下关闭 由于悬板惯性的影响 其关闭将会滞后于冲击波 使冲击波的部分压力漏过去 悬板活门只能阻挡冲击波的大部分能量 在活门后面会形成剩余压力 因此悬板活门性能好坏的指标是消波率 一般悬板活门的消波率不小于70 即通过悬板活门可将冲击波压力至少消弱70 2020 2 19 45 防爆波活门安装要求 因为悬板是在冲击波压力的作用下关闭的 冲击波的传播方向会影响悬板能否及时关闭 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 而且要根据活门与冲击波传播方向的关系 分别满足其嵌入深度的要求 当悬板活门正向冲击波时 其嵌入深度不应于少于200mm 当悬板活门侧向冲击波时 其嵌入深度不应小于300mm 见图1 10 图1 10悬板活门嵌入墙内的深度 2020 2 19 46 2 胶管式防爆波活门 胶管式防爆波活门是八十年代研制出的新型防爆装置 它是以柔性材料橡胶制成的胶管作为活门主体的防爆波活门 其消波机理是 在冲击波作用下 胶管快速变形闭合并倾斜 阻止冲击波通过 达到消波目的 冲击波过后 胶管因其弹性又很快恢复原状 保证通风管路的通畅 该类型的活门经实验室的模拟试验测定 消波率可达90 以上 现已有适合于0 6Mpa以下工程使用的系列产品 这类型活门的主要缺点是胶管容易老化 不耐高温 其次是研制产品未能在核试验现场进行核效应试验验证 2020 2 19 47 图1 11胶管活门 2020 2 19 48 扩散室 扩散箱 悬板活门的作用只能削弱冲击波 在悬板活门后面还会有冲击波的剩余压力存在 由于通风设备的允许压力一般不大 尤其是过滤吸收器 允许压力只有0 03Mpa 为使通风设备不被剩余压力破坏 需要在悬板活门后设置扩散室 箱 扩散室的工作原理能使冲击波中高压气流突然扩散的空间叫扩散室 当冲击波由断面较小的管道进入较大的扩散室内时 由于高压气体的扩散 膨胀 使其密度下降 压力降低 其优点是 构造简单 工作可靠 缺点是 占建筑面积大 消波率低 因此一般将其设在防爆波活门之后 2020 2 19 49 扩散室内横截面净面积 净宽bs与净高hs之积 不宜小于悬板活门通风面积的 倍 扩散室内净宽与净高之比不宜小于0 4 也不宜大于2 5 扩散室净长ls宜满足 0 5 ls bs hs 0 5 4 0 若通风管与扩散室的连接口设在扩散室侧墙 连接口应设在距后墙面ls 3 扩散室净长的三分之一 处 扩散室应设检修孔 其尺寸不宜小于500 800mm 扩散室内应设防爆地漏 扩散室的设计要求 2020 2 19 50 扩散箱扩散箱是一种钢板制作的消波设备 可以代替扩散室 平时不安装从而简化口部设计 节省空间 方便施工 降低造价 2020 2 19 51 密闭阀门密闭阀门是安装在通风管道上能够灵活启闭的一种密闭设备 开启是能保障正常通风 关闭时能做到密闭隔绝 有手动密闭阀门和手动 电动两用密闭阀门两种 其用途如下 隔绝毒剂 使防空地下室的通风系统与室外处于隔绝状态 改变通风方式 如人员掩蔽工程的战时通风系统要求设三种通风方式 清洁式通风 隔绝式通风 滤毒式通风 战时通风方式的改变 就是依靠运用系统中设在不同位置的密闭阀门的启闭来实现的 2020 2 19 52 2020 2 19 53 2020 2 19 54 2020 2 19 55 2020 2 19 56 5 过滤吸收器 滤毒罐 过滤吸收器是设置在进风系统中的一种滤毒设备 依靠过滤吸收器中装有滤纸和活性炭等材料的过滤 吸收作用 可将室外染毒空气的染毒浓度降到容许浓度以下 以便在室外染毒情况下为室内人员提供新鲜空气 过滤吸收器安装在滤毒室 由于过滤吸收器中的活性炭放置一段时间会失效 平时可不安装 SR型过滤吸收器外型及尺寸如下 2020 2 19 57 2020 2 19 58 2020 2 19 59 6 电动手摇 脚踏 两用通风机电动手摇 脚踏 两用通风机是人防工程的专用通风设备 是主要用于战时电源没有保障的防空地下室 外电源被破坏后 可采用人工启动 继续为地下室提供新鲜空气 为了安装和使用通风机 在清洁区应设置进风机室 对于战时电源无保障的防空地下室 如二等人员掩蔽工程 进风机室的设计应考虑到两用通风机的使用特点 2020 2 19 60 7 自动排气阀门 防爆超压排气活门防空地下室战时通常采用机械进风 超压排风的通风方式 自动排气阀门是用于超压排风的一种通风设备 战时各人防门均处于关闭状态 防空地下室成为一个密闭空间 当为机械进风时 室内会形成通风超压 设置在排风系统中的自动排气阀门在一定的超压作用下自动排风 当室内超压较小或为零时 排气活门自动关闭 可以避免室外毒剂的侵入 自动排气阀门是防空地下室过滤通风时控制工程内超压的关键设备 目前使用的有两种类型 一种是经过加强改进后的YF型自动排气阀门 这种阀门只能承受一定的冲击波余压 另一种是能直接承受爆炸冲击波的 PS型防爆超压排气活门 2020 2 19 61 2020 2 19 62 2020 2 19 63 2020 2 19 64 2020 2 19 65 1 4 3人防地下室给排水防护设备 防爆地漏防爆地漏是人防工程排水系统的专用防护设备 当防爆地漏处于开启状态时 其作用与普通地漏相同 当防爆地漏处于关闭状态时 地漏的管口被封闭 既能防爆波 又能隔绝密闭 防爆地漏可用于染毒区与清洁区之间 也可用于防护区与非防护区之间 由于防爆地漏是用丝口连接排水管 所以排水管必须用镀锌钢管 防爆地漏有三种型号 FBFDD50 FBFDD80 FBFDD100 排水口尺寸规格分别为DN50 DN80 DN100 其安装尺寸位置示意图如下 2020 2 19 66 防爆波阀门防爆波阀门是人防工程给排水系统的专用防护设备 防爆波阀门平时处于开启状态 当冲击波来到时 瞬间处于关闭状态 防爆波阀门能防爆波 但不