关于人防孔口战时转换设计中相关问题的探讨

摘要：本文根据战时孔口封堵防护原理，对人防工程孔口战时转换设计中容易出现的设计问题进行了分析，并就装配式钢结构防倒塌棚架设计、内墙体上风管的封堵和直接用在人防与非人防墙体上的管道孔等提出优化设计建议。

关键词：平战转换孔口封堵优化设计

人防工程平战转换设计的直接影响到人防工程战时是否能有效的发挥防护作用，防空地下室口部是工程的重要组成部分，也是工程防护的薄弱环节，因此出入口的平战功能转换设计在防空地下室设计中是重点内容。在进行口部设计时，应针对其防护原理，重视与相关设备专业工种的密切协作，作到防护可靠，布局合理。本文通过分析工程防护原理，对人防工程平战转换设计中常见的问题进行阐述，并给出优化设计的方法。

一、孔口战时转换类型

防护工程结构孔口战时转换目的是使孔口在战时状态下具有预定的防护能力，其工作内容有战时孔口封堵、战时孔口设立装配式防倒塌棚架。防倒塌棚架一般指钢结构。

战时孔口封堵从其所在部位来讲，分门洞战时封堵、管线战时封堵。前者有室外出入口门洞、室内出入口门洞和连通口门洞封堵；后者有穿墙指风管、水管、电缆桥架等管线封堵。

从防护类型来讲，分对外的战时封堵和室内战时封堵。前者有室外出入口门洞、室内出入口门洞封堵，穿外墙或临空墙指风管、水管、电缆桥架等管线封堵，竖井风口封堵；后者有室内连通口门洞封堵，穿内墙的风管、水管、电缆桥架等管线封堵。

从构件类型来讲，分预制钢筋砼构件、钢组合构件和门式封堵。门式封堵，通常把它定义为战时密闭，是指战前将防护密闭门关闭，然后门外满贴密闭材料并堆设砂袋。

从封堵方向来讲，有垂直放置封堵构件的垂直封堵和水平放置封堵构件的水平封堵。

二、孔口防护上几个错误

人防工程的防护不是一个专业的问题，是综合性的，它涵盖了建筑、结构、风水电等各专业，它们相互交叉、相互影响。建筑的合理布置、结构整体上的抗力和局部的孔口的封堵，设备穿墙管线密闭措施等都是防护内容。

出入口封堵措施通常由抗核爆炸空气冲击波的受力构件、防毒密闭层、堆土三部分组成。以上三种措施分别是满足强度、密闭和抗早期核辐射击的要求。

强度要求所设计的结构构件（包括连接件、焊缝等）应能承受预定防护等级 的荷载作用。封堵结构方案可采用预制钢筋砼梁板体系、牛腿式钢筋砼梁板体系、预制钢筋砼拱板体系、预制钢梁板体系等。

1、封堵孔口不能承受侧向冲击波作用

目前战时封堵图集上所用封堵措施不能用于承受侧向冲击波作用，例如顶板水平封堵和口部侧向封堵承受正向冲击波作用。从平面布置上，当封堵孔口所在墙体平行于冲击波作用时，应在封堵孔口侧边，冲击波来的方向，距门边350~400mm设置挡墙，挡墙最小长度大于砂袋堆置宽度；从剖面布置上，封堵孔 口上檐口设置上挡板，同样上挡板最小长度大于砂袋堆置宽度。

2、封堵口墙体工程外侧应保证在一个竖向平面内

为了保证口部封堵的密封性，要求封堵构件与支撑构件（封堵口墙体）四周全部接触，这样有利于做到密闭，同时为了确保出入口封堵措施在战时的防毒密闭性能，宜将受力构件和防毒密闭层分开设置。但在设计时，由于结构专业人员通常用结构顶板梁作为上挡墙，常常会造成封堵口墙体工程外侧不在一个竖向平面内的情况，如下图所示。

3、封堵口墙体工程强度达不到要求

封堵口墙体不仅受空气冲击波直接作用，还要受封堵构件传来的荷载，其结构设计与防护密闭门门框墙相似，当结构顶板梁作为上挡墙时，顶板梁的配筋要满足顶板梁竖向受力要求以外，还要满足不挡墙水平荷载的设计要求，同时应考虑门槛的受力配筋要求，更不能用找平层作为门槛。

三、平战转换优化设计

1、管道战时封堵正确使用

《人防工程防护功能平战转换设计图集》和《人民防空地下室防护设备选用图集》（以下称《转换图集》和《设备图集》）中，通风口封堵有风口防护密闭板封堵、通风口双向受力防护密闭板封堵，电器电缆管孔及电缆桥架孔也有专门的封堵节点。笔者认为《转换图集》和《设备图集》中风管孔洞风口防护密闭板封堵、通风口双向受力防护密闭板封堵只能用于防空地下室室内墙及隔墙上，这里双向受力战时封堵是指防护单元隔墙，它的受力来源于两侧防护单元。所以防护密闭板封堵只用在，第一，防护单元隔墙上；其次，冲击波经过消波、扩散后扩散室的后墙上；第三，防空地下室室内墙体上。

上述战时封堵不能直接用在人防与非人防墙体上的管道孔上、外墙及临空墙上。换句话说这些地方管道孔（风管、桥架）不能用与人防地下室室内墙体一样的封堵措施。因为人防围护结构一要防常规武器、核武器的冲击波，二要防化学武器的污染和核武器早期核辐射，所以外墙及临空墙封堵要从防护和密闭两个方面采取可靠的加强和防护措施：如加密螺栓间距，防护密闭钢板FMDB外增加密闭层。下图是改进后的管道孔防护密闭钢板战时封堵。

图中根据风管孔洞大小，防护密闭钢板螺栓间距加密到@125mm,，防护密闭钢板FMDB外侧满贴镀锌钢板并压边150mm，即增加密闭性。

2、战时密闭与门式封堵

门式封堵是指战前将防护密闭门关闭，然后门外满贴密闭材料并堆设砂袋。对临战转换前工作量来讲，这是一种很简便、节约时间封堵措施，比起出入口的其它封堵方式------预制钢筋砼构件、钢组合构件战时封堵，大大地减少了临战转换前工作量、转换难度、操作人员人数及转换物质等，值得提倡使用。但要用在需要承受冲击波和密闭隔离的地方，有些地方只需密闭隔离，用门式封堵就造成浪费。

在战时防空地下医院及战时防空地下急救站设计中，第一密闭区平时用作车库行车道，战前设墙分隔，会有一些墙体要临战砌筑，或战时封堵密闭。见下图战时功能图。G轴交的8~9轴处临战转换原来采用门式封堵进行分区隔离，后改为架设水泥板轻质隔墙加密闭层进行战时密闭隔离处理即可，省去了一道GHSFM6025(6)钢结构活置式双扇防护密闭门，费用在12万元左右！见下图。仔细分析一下，原先的错误是混淆了战时密闭与战时封堵的概念，G轴交的8~9轴处这道墙战时不需要承受冲击波，只要有密闭隔离，不需要用价格昂贵的人防门式隔离！

3．装配式钢结构防倒塌棚架优化措施:

在使用图集时，常常地机械的照搬图集，忽略优化措施，使用装配式钢结构防倒塌棚架也不例外。

例如，钢结构防倒塌棚架的钢柱直接设在坡道上翻墙上。下图中顶板受边梁距坡道板2.92m, 受边梁KL13高600mm, 结构防倒塌棚架高2.4m，则防倒塌棚架顶棚距坡道板：最远点2.92+2.4=5.32m，最近点1.4+2.4=3.8m。

防倒塌棚架钢柱高度是以最近点控制在2.4m，而不是最远点为控制点，将棚架降到图中虚线位置, 钢柱柱长2.4m，可减短1.0m，节约了钢材，降低了安装高度，减少了一定的临战转换前工作量。

有些工程还可将坡道上翻墙随着坡道走势做成阶梯状，可减少更多的钢柱柱长。有些坡道是可以直接将防倒塌棚设在坡道上翻墙，钢柱完全可以省去，因此不能教条地使用图集。

四、结论

防空地下室防护功能平战转换设计质量是防空地下室战备效益得以实现的前提与基础。只有对平战转换原理理解和掌握，才能更加灵活的应用平战转换设计资料，使口部平战转换设计满足强度、密闭和抗早期核辐射击的要求。

主要参考文献

[1]《防空地下室结构设计》曹继勇 张尚根 中国计划出版社2006年6月

[2]《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）

[3]《全国民用建筑工程设计技术--防空地下室》（内部资料 2009年）

[4]《防空地下室结构设计》图集（FG01~05）(2007年合订本)

[5]《防空地下室室室外出入口部钢结构装配式防倒塌棚架》（05SFJ05 05SFG04）

[6]《人防工程防护功能平战转换设计图集》（1997年8月）

[7]《人民防空地下室防护设备选用图集》RFJ01-2008

注：文章内的图表、公式请到PDF格式下查看