廢物暫存庫的建筑設(shè)計要點探究

□張志偉 馬增翠

一、廢物暫存庫的概述

廢物暫存庫，用于核電廠低、中水平放射性固體廢物的處理和低、中水平放射性固體廢物的暫時儲存。廢物暫存庫，一般功能分為兩部分，包括廢物處理區(qū)和固體廢物暫存區(qū)。對在運行中產(chǎn)生的可壓實雜項干廢物進行初步壓實處理，初壓處理后的廢物桶再進行超級壓實處理，最后對壓實的廢物進行存放。

二、廢物暫存庫的功能分析

廢物暫存庫作為放射性廠房，根據(jù)房間的使用功能和輻射防護要求，分為監(jiān)督區(qū)和控制區(qū)。監(jiān)督區(qū)即白區(qū)，控制區(qū)按照輻射劑量的高低，分為綠區(qū)、黃區(qū)、橙區(qū)和紅區(qū)。

其中紅區(qū)為：貯存室。橙區(qū)為：廢物桶貯存區(qū)。黃區(qū)為：干燥間、待壓實和干燥廢物暫存間、裝有廢物的鋼桶存放區(qū)、壓實設(shè)備間等。綠區(qū)為：工作服更衣室、淋浴間、新桶貯存區(qū)、廢物運輸通道等。白區(qū)為：門廳、值班室、衛(wèi)生間、樓梯間、劑量檢測間、家庭服更衣室、工具間、控制室等。

該暫存庫從功能分區(qū)的角度，分為固體廢物貯存區(qū)、廢物處理區(qū)、人員出入操作區(qū)和輔助設(shè)施區(qū)(配電室、進風(fēng)機房、排風(fēng)機房)以及過渡性用房。

三、輻射邊界上圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

廢物暫存庫中污染嚴重的區(qū)域宜由污染較輕的區(qū)域包圍起來，滿足了規(guī)范的設(shè)計要求。核工業(yè)標準，EJ380-89中，8.2條：各區(qū)的布置，原則上污染嚴重的區(qū)域應(yīng)依次被污染較輕的區(qū)域包圍起來，如果白區(qū)靠近橙區(qū)或紅區(qū)，則應(yīng)有一個隔離區(qū)，使得不能直接地、不受控制地從白區(qū)進入到橙區(qū)和紅區(qū)。不同輻射分區(qū)之間會形成輻射邊界，輻射邊界上圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是建筑設(shè)計的要點。

(一)墻體。

1.一般要求。墻體的厚度和高度均由輻射防護專業(yè)計算得出。材料可以采用砌塊墻、現(xiàn)澆混凝土墻體、鉛板、含鉛或硼塑料板。其中，砌塊墻要求砂漿密實、不得留有后塞孔洞。現(xiàn)澆混凝土墻體要求振搗密實、均勻、容重滿足設(shè)計要求，特別要防止骨料“沉底”現(xiàn)象。大體積大面積時應(yīng)采用鋼筋混凝土，以防止收縮開裂。采用鉛板、含鉛或硼塑料板時，搭接寬度應(yīng)大于10mm，固定板的釘應(yīng)加鉛板覆蓋。

2.特殊做法。

(1)迂回通道的設(shè)計。當(dāng)放射源較強，對外部有開口時，應(yīng)設(shè)計成迂回通道的形式。如果一次迂回不能滿足要求，可以增設(shè)第二次迂回。迷路的長度由輻射防護專業(yè)計算得出。

(2)變形縫的做法。廠房長度過長時，結(jié)構(gòu)專業(yè)會要求設(shè)置溫度變形縫。變形縫也應(yīng)采用類似迂回通道的方式來設(shè)計，利用輻射射線只能直線傳播而不能衍射傳播的特點，奇妙設(shè)計企口，很好地解決了混凝土溫度收縮的問題，又阻擋了廠房內(nèi)輻射線向外部的傳播。此外，此種企口縫的做法比平縫在墻面防水方面也有優(yōu)勢。

(二)衛(wèi)生出入口和過渡間。設(shè)計的一般原則為：白區(qū)為監(jiān)督區(qū)，即常規(guī)工作區(qū)，由白區(qū)進入綠區(qū)是控制進入，需要設(shè)置衛(wèi)生出入口。黃區(qū)為管理進入?yún)^(qū)，在綠區(qū)進入黃區(qū)時應(yīng)設(shè)置過渡間。橙區(qū)為限制進入?yún)^(qū)，必要時設(shè)置衛(wèi)生閘門或(氣閘)。紅區(qū)在一般情況下是禁止進入的。

核工業(yè)標準，EJ380-89，第8.8條：甲級實驗室白、綠區(qū)之間應(yīng)設(shè)衛(wèi)生出入口，衛(wèi)生出入口應(yīng)有淋浴和存放專用工作服及個人衣物的地方，并配有劑量監(jiān)測儀表；綠區(qū)與橙區(qū)之間應(yīng)設(shè)衛(wèi)生閘門(或氣閘)。衛(wèi)生出入口的大小與工作人員的數(shù)量有關(guān)。

綠區(qū)的走道和黃區(qū)的通道之間設(shè)置過渡間，既為輻射線的傳播起了阻擋作用，又滿足輻射監(jiān)測和通風(fēng)專業(yè)的功能要求。

橙區(qū)內(nèi)設(shè)有人員出入孔，根據(jù)規(guī)范，人員不宜直接進入。可增設(shè)過渡間用于人行通道，通過送新風(fēng)，使其保持正壓，減少工作人員對放射性氣溶膠的吸入。

(三)門和窗的設(shè)計要點。

1.通風(fēng)系統(tǒng)對門開啟方向的影響。通風(fēng)系統(tǒng)是放射性廠房設(shè)計中的重要系統(tǒng)，系統(tǒng)的功能為保證整個廠房的正常通風(fēng)換氣，排出工藝房間內(nèi)產(chǎn)生的有害氣體，保證廠房內(nèi)熱區(qū)房間的負壓及合理的氣流組織等作用。通常情況下，有放射性的房間排風(fēng)量大于送風(fēng)量，形成負壓。位于輻射分區(qū)邊界兩側(cè)的房間，輻射強的房間氣壓小，輻射弱的房間氣壓大。為保證門有更好的密閉性，應(yīng)開向氣壓大的房間，即由負壓開向正壓。

2.窗的設(shè)置原則。在放射性廠房中，白區(qū)可按設(shè)計自由開窗。黃區(qū)一般不允許開窗，必須開窗時，應(yīng)設(shè)具有屏蔽性能的固定窗。綠區(qū)不宜開窗，綠區(qū)的窗一般也能開啟。核工業(yè)標準，EJ380-89中有相應(yīng)的要求，第8.8條：綠區(qū)和黃區(qū)的門、窗設(shè)計應(yīng)有較高的密封性能，黃區(qū)的窗必須是固定的不能開啟的，綠區(qū)的窗一般也不應(yīng)該開啟。

四、屋面設(shè)計

屋面防水等級應(yīng)為一級。盡量采用混凝土屋面，可以更好地避免屋面漏水情況的發(fā)生，避免雨水進入廠房內(nèi)，增加放射性污水的可能性。屋面盡量采用外檐溝排水方式，如采用了內(nèi)檐溝排水的方式，也應(yīng)該考慮雨水排出廠房的方式。比如為了減少雨水管漏水對廠房內(nèi)部的影響，采用雨水管從內(nèi)檐溝下降一定高度后再出廠房的做法，避免輻照對雨水管的雨水產(chǎn)生影響。

五、裝修設(shè)計

放射性區(qū)域的地面、墻面和頂棚的面層要采用耐輻射涂層系統(tǒng)。為方便工作人員的進出和對所在區(qū)域放射性強度的了解，可以通過面層顏色的不同，作為輻射分區(qū)的標志。例如，地面環(huán)耐輻照涂層系統(tǒng)的顏色，紅區(qū)和橙區(qū)采用橙色，黃區(qū)為黃色，綠區(qū)為綠色。或綠區(qū)采用灰色，黃區(qū)及以上輻射分區(qū)采用綠色。

六、結(jié)語

從平面布置、輻射分區(qū)、特殊做法、屋面設(shè)計以及裝修設(shè)計的角度，對廢物暫存庫進行了分析和總結(jié)，得出廢物暫存庫的建筑設(shè)計要點，用于以后類似子項的設(shè)計參考。