人防指揮工程的設計探討

趙寒青

1 引言

人民防空組織必須有組織指揮職能，防空指揮部以及預警組織所在的人防工程稱為人防指揮工程。指揮工程建設必須貫徹“長期準備、重點建設、平戰結合”的方針。平時成為城市防災、防突發事件的應急指揮中心；戰時指揮通信是人防的重要組成部分，是城市防空襲斗爭任務的基本保障手段。人民防空指揮工程戰時分為省、市、區三級指揮，人防指揮工程的主要任務是保證對一定范圍內的人防體系進行不間斷的指揮，并與上級和下級及相鄰指揮所保持不間斷的通信聯絡，建立與各重點經濟目標專業隊的通信聯系，不斷掌握敵人空襲造成的危害情況，及時分配防空專業隊力量，并使少數指揮人員和工作人員在其中能較長時間堅持工作和生活。

人防指揮工程根據地位和作用分為四等：一等為省、自治區、直轄市的指揮工程，二等為省會城市、人民防空I類城市、計劃單列城市和城區人口100萬以上城市的指揮工程，三等為地級市、直轄市中心城區的區指揮工程，四等為縣級市、相當于地級城區和縣(處)級城區的區指揮工程。

2 項目設計的主要內容

某人防指揮工程位于市行政中心辦公樓東北側，與辦公樓相鄰且保持一定距離。地面為市檔案館用地范疇，其位置遠離城市重要經濟目標，周圍無產生次生災害的易燃易爆庫房和生產、儲存大量有毒液體、重毒氣體的工廠、倉庫，戰時引接水源、電源方便，交通便捷。由于指揮工程緊鄰市行政辦公樓，有利于戰時指揮人員迅速進入工程指揮位置，也有利于平時對工程的維護管理。工程的選址符合人防指揮所工程的選址要求。

項目為三等地級市人防指揮工程，項目所在地塊地勢平坦，周邊市政管網齊全，交通方便。平面設計考慮在地下室單層布置，按功能分區劃分為指揮、通信以及工勤保障三大單元。指揮所作戰指揮大廳位于地下室中間位置，并按規范標準要求配置指揮通信房間以及工勤保障房間。指揮通信房間圍繞作戰指揮大廳布置。工程出入口設于室外遮彈層范圍外，設穿廊式樓梯。在南側設連通口與相鄰地下室人防工程相連通，并于西側穿廊出入口預留行政中心的地下連通口。

指揮工程北側主要布置通信用房及工勤用房。通信用房包括防護元件室、通信電源及蓄電池室、有線通信室、無線通信室、通信修理及器材室、通信值班室及通信工作人員寢室等，在遮彈層外設出地面的防爆波電纜井及無線引入堡。工勤用房包括柴油電站、進風空調機房、廁所盥洗室、防化器材儲藏室、工勤人員寢室和警衛司機休息室。指揮工程南側主要布置指揮用房及工勤用房。指揮用房圍繞作戰指揮室布置，主要包括指揮長辦公休息室、作戰值班室，以及有政工、動員、治安、消防、工程、通信、搶險搶修、醫療救護、防化學物資等各類職能的專業隊指揮辦公室。工勤用房主要包括醫務室、飲食加工間、主副食品儲藏室、給水泵房、廁所盥洗室和排風機房等。

建筑專業設計：人防指揮工程為附建、掘開式地下主體工程，三等附建式人防指揮所。該工程防核武器抗力4級，防常規武器抗力4級，防化級別為甲級；工程建筑面積為2 360平方米，使用面積約1 900平方米。工程室內房間的布置合理，流線清晰，指揮人員與設備流線互相分隔，又不遠離，為戰時工程內同步處理各項指揮功能提供了良好的建筑條件。

在滿足使用要求的前提下，工程控制在比較小的規模。項目總體上功能完備，滿足平時作為區域防災、防突發事件的應急指揮中心，戰時作為市委、市政府實施人民防空指揮的人防指揮所的功能需要。

結構專業設計：工程采用現澆鋼筋混凝土箱形結構，與下部原有的工程樁共同作用作為上部建筑基礎。指揮大廳位于地塊的中間位置，工程采用成層式結構體系，由偽裝層、遮彈層、分配層和支撐結構組成。偽裝層采用300厚素砼，遮彈層采用200厚RPC高強混凝土，分配層采用1 400毫米厚松散粗沙。戰時作戰指揮人員和相應設備房間的結構底板經復核驗算，采用陶粒隔震層作為戰時隔震措施。

指揮工程利用原有建筑承壓樁基礎兼作指揮所工程及其配套工程的抗浮安全儲備；利用指揮所工程剪力墻較密集的前提條件，將上部框架柱荷載豎向傳導下來的點荷載更均勻地分布到大底板上，使得底板受力更為合理；同時考慮利用指揮所工程剛度較大的優勢，結合原有樁基共同作用，使得上部結構的不均勻沉降得到有效控制。

工程平時的抗震設防烈度考慮7度, 按框架和剪力墻三級抗震等級的構造要求采取構造措施。主體結構構件采用混凝土強度等級均按C40考慮，鋼筋級別HPB235、HRB400。考慮上部建筑物的自重，工程抗浮、承壓樁基礎均能夠滿足要求。

暖通專業設計：指揮所工程制冷采用適用于地下指揮所的除濕空調機加水冷多聯機。平時用冷卻塔的水來冷卻調溫除濕機及多聯機的冷凝器，戰時用深井水來冷卻調溫除濕機及多聯機的冷凝器。空調系統利用平時除濕空調機及多聯機系統，除濕空調機直接向工事提供新風，多聯機處理室內負荷。送風管處設消聲器。通信房間根據通信所提資料設置單獨的水冷多聯機，可根據各個房間的負荷情況自由調節，平時利用冷卻塔，戰時利用深井水提供冷卻水。換熱方式采用套管式換熱器。平時使用冷卻塔能減少水資源的浪費，收到很好的環保效益。

平時防排煙系統獨立設置，對于面積＞50平方米的房間和長度超過20米的走廊設排煙系統，因地面出入口均為敞開口，經計算補風阻力小于50Pa，本工程采用自然補風機械排煙系統。工程設平時空調通風系統和戰時清潔式濾毒式隔絕式通風系統，柴油電站設單獨的進排風系統，發電機采用水冷卻。機房采用高壓水噴霧器冷卻方式，其蒸發冷卻比水冷方式節省了許多水量。平時新風與戰時送風系統合用，戰時及平時送風劃分明確，電氣控制簡單。風機采用高效低噪音風機，降低噪音及能耗。平戰合用風管起到了很高的經濟效益。戰時排風與平時結合設計，排風按高標準設計，增加工程內衛生間的排風量，能有效減少工程內異味，使工程內保證較高的空氣質量。

給排水專業設計：指揮所工程以管井為戰時取水構筑物，充分保障戰時供水安全。戰爭狀態下，特別是在濾毒通風和隔絕通風情況下，必須人為切斷市政給水管網的供水，此時唯一能夠提供工程內部掩蔽和工作人員的生活用水和工程內部空調設備及柴油機組冷卻用水的水源就是工事內部的自備水源。水源必須安全、可靠，必須保證戰時工程內部各項工作正常開展，戰時設備正常運轉。同時設計需要滿足防空專業人員在非隔絕防護期間進入工事的洗消要求，保證將外部沾染的毒劑隔離在清潔區以外。

工程充分利用不同冷卻系統的溫差，對空調和柴油機組的冷卻水盡可能實現重復利用，減少水池的數量和儲水容積。生活用水系統均采用變頻泵組并嚴格控制水泵揚程，控制管道壓力，減少水嘴出流造成的浪費。設置冷卻水回流管道，回收不能被柴油機組利用的冷卻用水，同時要求暖通專業分區域設置空調系統，在冷卻水量不足以滿足工事內部所有區域制冷需要的情況下，重點保證通信機房、計算機房、指揮大廳等重要房間的空調制冷，減少冷卻用水的消耗。

合理布置管線，在保障安全的前提下，兼顧日常維護和管理需求。地下室暖通、電力、通信、消防、給水等管線眾多，集中在走廊敷設必然受層高限制導致管線安裝和檢修空間不足。為解決上述問題，在有條件的情況下設置專用豎井保證重要管線的出入，工程的進出管線盡可能集中，并最大限度地減少進出工程的管線數量，僅平時使用的冷卻水管可利用出入口豎井接至室外冷卻塔。

強電專業設計：指揮所工程設有可靠的電力系統電源和自備電源，完善的供配電系統，保證各種負荷的用電需求，滿足各類設備的控制要求，實現全部用電設備的正常運行。

工程用電由檔案館配套變電所引來，兩路電纜經埋地由工程防爆電纜井引入。工程內設柴油發電站，作為地下指揮所的內部電站。其中任意一臺機組發生故障，另一臺機組可滿足一級負荷的用電需要。但不作為地面工程的備用電源，即不向外供給電力。機組由柴油機和自激自勵交流發電機組成。選用分列式控制屏，組成隔室操作系統。柴油電站按三級自動化機組要求設計，同時電站滿足隔室操作要求。柴油電站控制室兼作整個地下工程總配電間。總配電系統由二路電力系統電源和二臺柴油發電機組電源共同組成。一次系統采用單母線分段結線。兩臺柴油發電機機組設并車開關。

一、二級負荷均從二段低壓母線上引出電源，在負荷側末端自動切換供電。部分特別重要設備除由交流電源供電外，還配有UPS電源（或EPS電源），切換時間小于0.5秒。根據《人民防空指揮工程設計標準》的要求，為避免核電磁脈沖對通信的影響，保障戰時通信信息準確可靠的傳輸，需對各要素房間和指揮大廳做不同程度的電磁脈沖防護設計。

工程設計采取全面的技術措施，對來自電磁脈沖的輻射和傳導的電磁能量加以控制，使電子、電氣與機電設備以及由這些設備組合而成的分系統或系統免遭電磁脈沖毀傷與干擾。通信系統部分房間為屏蔽室，所有進入屏蔽室的線路需設頂部濾波器，指揮通信系統電源配電箱進線處設浪涌保護器。

弱電專業設計：指揮所工程弱電系統由指揮信息系統、內部設備監控系統、三防控制系統、短信報警系統、火災報警系統、安全防范系統、智能化系統集成等組成。

（1）指揮信息系統：本系統需要充分適應現代高技術條件下局部戰爭的要求，又要考慮平時應急救災和防空襲演習、會議和培訓的需要。

（2）內部設備監控系統：本系統由發供電監控系統、配電控制監控系統、通風監控系統、給排水監控系統、三防設備監控系統、工程空氣環境參數檢測等組成。系統采用一級監控系統，由管理層、監控層和現場層三部分組成。

（3）三防控制系統：系統對清潔式、濾毒式和隔絕式三種通風轉換所需的設備全自動控制，使這類設備反應快速，達到指揮所防化要求，確保工程安全。

（4）短信報警系統：本系統是將內部設備監控系統、火災報警系統、安全防范系統等的報警，通過指揮所短信報警系統自動發出短信，通知值班員和指揮所管理人員。

（5）火災報警系統：工程火災保護對象為一級。在指揮所設置一個區域報警控制器，預留與地面消防控制中心火災報警控制器的接口。整個火災報警控制系統采用總線制。

（6）安全防范系統：系統由安保電視監控系統、入侵報警系統、出入口安全系統等組成。

（7）智能化系統集成：工程在設備監控系統、消防報警系統和安全防范系統各自集成的基礎上進行綜合集成，提高系統綜合防范能力。在地面綜合控制室設一臺智能化控制系統備份機組，指揮所處于非全面啟用狀態下，可由地面控制系統監控整個工程。當戰時地面建筑破壞時，地下控制系統仍能單獨運行。

3 工程設計難點分析

人防指揮工程是人防工程防護體系的重中之重，工程防護等級高，指揮信息系統與所轄行政區域的平戰指揮中心、信息中心和通信樞紐如何聯動均是需要考慮的問題。項目在設計過程中遇到諸多難題，并采取了解決辦法，敘述如下：

（1）防護、防化等級較高的難題：工程為附建、掘開式，地下防空指揮所工程。工程防核武器抗力4級，防常規武器抗力4級，防化級別為甲級。

解決辦法：在滿足相關規范的基礎上，優化各專業設計，提高工程質量。針對人防工程最重要的出入口部。設計時利用地塊內西、北兩個方向采用穿廊式室外出入口部形式，作為戰時主要出入口。所有出入口均處于地面建筑倒塌范圍邊緣以外，土建完成后地面口部外設輕型構架，在不影響口部倒塌的情況下，做到了指揮工程出入口的隱蔽性和美觀性。

（2）工程結構施工難度大的難題：指揮所工程防護等級高，又為附建式指揮所工程，不同于一般的結構設計，需全面考慮隔震、防電磁脈沖等諸多情況。在工程圍護與主體結構的施工過程中，存在著施工條件復雜、工程施工質量要求高的情況。

解決辦法：在一般人防掩蔽工程的結構設計中（如6級、5級人防），人防主要受力構件在戰時的等效靜荷載值可在相應規范的表格中直接選用，但本工程防護等級較高，又為附建式指揮所工程，具有一定的特殊性，在結構的計算過程中主要受力構件戰時荷載的大小會因實際情況的不同而不同。以頂板為例，板塊的邊界情況、大小、厚度等，均對戰時等效靜荷載的大小有影響。

在安全且符合規范的前提下，為了使得項目的經濟性得到保障，在計算復核過程中精益求精，逐個房間的計算、比較，最終共選取了3種板厚，使得安全性與經濟性達到了平衡。

（3）指揮所指揮信息系統集成設計的難題：人防指揮所是所在市政府所轄行政區域的平戰指揮中心、信息中心和通信樞紐。針對日益信息化條件下的平戰管理與突發事件處理，本工程需針對相關設備進行集成設計，合理運用指揮所內有限的空間，來保證工程能擁有一套先進的指通系統。

解決辦法：在設計過程中，按照民防指揮通信建設遵循“整體規劃，分步實施；以戰為主，平戰結合；綜合一體，功能完備；技術先進，設施配套；穩定可靠，安全保密”基本原則，貫徹“長期準備、重點建設、平戰結合”的方針，列出指揮工程所需具備的基本功能和保障能力，逐一進行專項調研和設計。結合工程內防護元件室、有線通信室、無線通信室、總控室、天線引入堡等一系列保障用房，實現將信息獲取、信息傳輸、信息處理、信息利用、信息對抗手段整合在一起，服務于整個指揮所工程。提高橫向控制協調能力，實現指揮所網絡化指揮，使區域內各類人民防空力量形成整體。同時滿足國家人防辦“一網四系統”，即人防信息基礎網絡、人防預警報知系統、人防指揮控制系統、人防防護救援系統、人防綜合保障系統的相關配置要求。

（4）節約能源、資源和降低成本難題：為貫徹國家建設環保型社會，實現可持續發展型戰略，作為污染浪費主要源頭之一的土木建筑方面，尤為需要針對建筑節能進行專項設計與優化。

解決辦法：由于本工程建成后，功能為三等市級指揮所，項目主要能源消耗種類為電耗，故在內部照明設備選用及節能技術措施的說明中，均采取了高品質電子鎮流器熒光燈作為燈具。功率因數達到0.9以上，極大地減少了電力浪費。照明控制根據功能要求采用分區、分組的照明形式，避免不必要的照度浪費。

此外為達到節能、環保的目標，在建筑熱工設計、采暖與通風節能設計方面嚴格執行國家與上海相關方面標準與規范，安裝過程中積極選用高效節能的設備材料，從根本上實現了工程節能的最大化。

指揮所內設備管線較多，為減少給排水管線與暖通及電氣專業管線間的交錯，減少通道內管線數量，要與土建專業充分配合，反復比選，優化機房布置，通過增加豎向管線的方式，減少走道內橫干管數量，最大限度減少管道交錯布置情況的發生，便于前期施工和后期的維護。閥門及設備盡量避免布置在辦公和指揮通信區域，以明敷為主，便于檢修。

消火栓采用臨時高壓系統，噴淋采用穩高壓系統，消防泵均直接自市政消防管網抽水，工事內不設置消防水池以降低投資。同時取消屋頂消防水箱，并對同類型的給排水管道進行歸并，在滿足規范要求和工事正常使用的前提下，減少進出人防圍護結構的管線數量，降低對工事的影響，同時也減少工事外部條件變化對工事內部供水、排水系統的影響。

① 空調系統采用了具有良好適應性的組合式除濕空調機，可以實現空調、除濕和除濕調溫三種工況運行模式。空調系統調溫范圍大，使用靈活，安裝方便。平時利用冷卻塔的冷卻水來冷卻調溫除濕機的冷凝器，戰時用深井水來冷卻調溫除濕機的冷凝器。

② 風管選用承插式復合風管，無法蘭連接，從而減少了風管咬口和法蘭的漏風，降低了風管漏風所造成的能量損耗。

③ 柴油電站機房采用風冷和高壓水噴霧器相結合的冷卻方式，可實現風冷、風冷與水冷組合、水冷三種運行模式，充分利用室外空氣進行機房冷卻，實現節能運行。

④ 采用水冷空調機組，初投資低，同時較風冷空調機組提高了空調的COP值，有效節約運行成本。

（5）新技術、新材料、新工藝的應用：

① 為滿足電磁脈防護要求，防止電磁脈沖能量沿金屬風管傳輸，到達敏感電子、電氣設備工作的區域或耦合到電線、電纜中，風管選用承插式復合風管，且耐火能力≥120min，滿足消防耐火要求。對于口部動荷載區段的風管，出于抗力要求，采用金屬風管，做好引流接地措施。電磁屏蔽室的進、排風口均設置波導通風窗和金屬網通風窗。

② 柴油電站柴油機采用水循環冷卻，機房采用風冷和高壓水噴霧器相結合的冷卻方式，有效減少了電站的進、排風量。戰時主體工程處于濾毒式和隔絕式通風時，電站機房染毒程度降低。機房內高壓水噴霧器可根據溫度靈活開關，方便調節機房內溫度。

人防指揮工程在總體布置上，與現有行政樓既分又合，符合便于連通又安全、隱蔽復核選址標準。設計思路上，將人防指揮所和地面檔案館兩個重要等級的保密工程上下結合設置。在功能上，平時作為市委、市政府的應急指揮中心，戰時作為市防空指揮所，使“平戰結合”的理念納入工程設計當中，合理、有效地利用好地下空間資源。管理運維上，人防指揮工程和檔案館同屬保密單位，相關保密資源可共享。在技術上，對于整合行政區內各單位資源，避免重復功能起到了推動作用。

工程的建成并投入使用，是完善城市防空體系、確保戰時指揮系統的硬件保障中的重要一環。工程提高了市內各人防設施橫向間的控制協調能力，實現指揮所網絡化指揮，使市內各類人民防空力量形成整體。對提升區域的整體防空力量有著重要作用。同時也給平戰結合設計防空指揮所工程提供了很好的典范，具有良好的戰備效益和社會效益。

4 結語：

為保護國家和人民生命財產安全，新形勢下人民防空改革發展要圍繞實現黨在新形勢下的強軍目標，加快推進人民防空建設與經濟社會融合式發展。城市地下空間開發應結合重要人民防空工程建設，以建設完善的城市人防防護體系。人民防空指揮工程是人防防護體系的重要組成部分，是人防指揮機構在戰時實施安全、穩定、有效指揮的重要場所，在人民防空工程中占據核心位置。市人防指揮工程在建設過程中的諸多經驗，可為各地、市建設人防指揮工程提供良好的典范。