要 凱
(山西中方森特建筑工程設計研究院,山西 太原 030002)
現階段我國處于和平年代,但從未停止過人防地下室建設。住宅、商場以及學校的地下部分都是人防地下室建設時的主要位置。部分設計師存在不熟悉人防地下室建設的現象,這也是導致設計工作不完善現象出現的主要原因。供暖通風系統在人防地下室中占據重要位置,因此必須提高重視程度,并利用科學的手段以及技術促使人防地下室功能可以得到充分的使用。
人防地下室結構是為了滿足戰時特殊需求的一項隱蔽性工程,其與常規工程存在較大異,尤其是在通風及供暖設計上有著嚴格要求。為此,設計人員應結合城市具體情況及戰時需求,合理規劃設計人防地下室結構,保證其應用效率。人防地下室結構設計包含的內容有:主體結構設計及安全出口防護構件設計。其中主體結構設計包括頂板、外墻、底板等設計;安全出口防護構件設計包括防護設備、消防系統等設計,其中的防護設備又涵蓋密閉門、門框墻、臨空墻及通道設計等內容。消防系統設計則涵蓋爆破活門及擴散室的設計。
從外觀來看,人防地下室與普通地下室并無區別,不過在功能上,人防地下室更加注重結構的堅固性,相較于普通地下室的實用性更強。所以在設計中需要結合地區實際情況,合理應用先進技術完善人防地下室結構。另外,人防地下室與普通地下室存在的相似性為,均是作為建筑的地下室結構,且在日常生活中被作為停車場、倉庫等公共設施結構,具備良好的通風、排水及供暖系統。而兩者的不同之處在于,人防地下室的面積較大,一部分是埋在土內的,在發生重大災害或戰事時,被作為安全場所,且在人防地下室內會配備較為完備的通信及生活物資,并采用較為先進的技術工藝安裝了遮彈層,避免了外界危險對內部的干擾。
人防地下室結構作為我國重要的人防工程,其在抵御武器侵襲、實現戰略物資儲備及保護群眾安全上有著重要意義。不過在供暖及通風設計中仍存在一些問題有待解決。
人防地下室一般都是與商場、住宅等建筑結合起來的,作為商場或住宅建筑的地下結構,所以在人防地下室實行供暖系統設計時,設計人員往往會將其與建筑自身的供暖系統混淆,這樣在發生危險時,建筑被破壞后供暖系統無法正常運轉,人防地下室的供暖系統自然也無法運行。我國人防地下室一般是上下兩層的,面積較大。在供暖系統設計中,設計人員應結合現有要求及現場具體情況,制定合理的設計方案,保證人防地下室的正常使用。供暖設計問題的具體解決措施有:
首先,合理調整供暖管道的入口位置。人防地下室設計管道錯綜復雜,設計師可以在設計之初將供暖入口實行調整,避免因后期的相關設計給供暖系統帶來障礙。其次,預留合理空間,減少供暖系統與其他系統之間存在的建設問題。如設計過程中,可通過夾層或地溝的設計來確保人防地下室供暖管道的布設質量。最后,要避免上方建筑供暖管道的穿插,參照整體建筑特征,合理劃分供暖管道的走向,避免穿插帶來的問題。
人防地下室通風系統設計所采用的的方式主要有以下三種。一是利用消波裝置和過濾裝置對外部空氣實施處理。不過該方式在使用時需保證外界不存在毒氣侵襲的情況;二是利用消波、除塵、過濾等裝置對空氣中的有害氣體進行凈化,加強人防地下室的通風;三是利用送風機提高人防地下室的通風效果。在實際設計中,需注重設計順序的合理性,以減少有害氣體積聚在人防地下室結構中。
例如,在洗消間和防毒通道設計中,要先保證洗消間的空氣質量,之后再讓空氣通過防毒通道,如果反向設計,則會導致洗消間內含有有毒氣體,影響其使用效率。不同專業的設計師在設計時需對設計內容予以及時的交流,加強設計工作的有效性。在設計通風系統的出口時,要盡量將其設置在較高的位置,并與其他系統的出口保持較遠的距離。
此外,在人防地下室通風系統設計中,做好防燥工作也是尤為必要的。人防地下室空間本身就屬于密閉性較強的空間,一旦產生噪音,其擴散速度及分貝是極大的,很容易對內部人員及通信設備造成影響。為此,在設計中,應注重消音設備的使用,尤其是要減少送風機運轉時噪音的產生。
人防地下室的風井設置需要在堅持少占車位的原則下,加強上下層結構的一致性,以降低阻力損失,避免轉換。同時在風井設置中,應確保剪力墻、門垛、暗柱等空間布置的合理性,避免過多空間占用,縮減風井面積。懸板活門墻體的厚度及單邊門垛都在300 以上,再加上活門寬度通常在1200,故風井的面積、寬度都不能太小,最小尺寸通常在1600 以上較為合適。
地下室樓梯間多數為防煙樓梯間,需要設機械加壓送風系統。對于較為特殊的建筑物來說,樓梯間或前室加壓送風的風井出地面較為困難,加壓風機的設置很容易受到地面因素的影響,這時為了促進風井性能的發揮,可將其設置在遠離樓梯間或前室的范圍內。之后在地下室內設置加壓送風機房,將風管引致送風區域內,并做好相應的防火保護措施,加強加壓送風的合理性。
而對于一些建筑來說,排風口的設置如果想要滿足現有規定要求,往往存在較大難度,故而設計人員要結合實際情況,合理規劃排風口位置,并注重地下室通風質量。
人防地下室通風系統主要分為兩大部分,戰時進風系統和戰時排風系統。戰時進風系統主要是由濾塵室、進風機房等部分構成的,所占空間面積相對較大,且在設計中需對進風機型號、規格、尺寸,濾塵器設備的尺寸及性能進行綜合考量,確保設備選用與實際系統運轉要求相符合。在進風機選擇上,一般以電動腳踏兩用風機為主,按照空間承載人數來確定進風機使用數量。一般情況下,1200 人左右的空間結構中會配備3 臺進風機以保證進風量。而風機房的尺寸設計則在6×4 米或6×7 米左右,濾塵器則以掛墻式為主,濾塵室的尺寸控制在1.6×1.6 米。考慮到密閉通道與濾毒室之間密閉門的開啟空間及過濾吸收器的更換空間等因素,濾毒室尺寸以3.5×4 米為宜。若為1000 人左右的二等人員掩蔽單元,則一般配置2 臺電動腳踏兩用風機,設備房面積在上述數值的75%-80%為宜。
戰時排風系統的設置需要結合防毒通道及干廁實行綜合考慮和布置,確保有毒氣體的有效排除。具體操作流程為:利用超排壓排氣活門將有毒氣體排放到防毒通道內,利用通道內的配風管、擴散管及防爆波活門的運行,將有毒氣體及時排出室內。不過在設計中,防毒通道的換氣次數要在40次以上,且通道面積不可過大,以免增大進風量,導致過濾器與進風機工作壓力增加,影響人防地下室內部空氣質量。
上述問題均是在人防地下室設計中經常遇到的問題,為了提高人防工程設計質量,保障戰時群眾安全,在具體設計中,除了要掌握專業的設計知識和技能外,還需結合實際情況對人防地下室結構所需的設備及運行系統進行綜合分析,尤其是通風及供暖系統,必須加強管道布設合理性,系統運行的有效性,以此避免危險的發生,保障人防地下室功能的充分發揮。