一、基础知识
1.1什么是人防工程?
人民防空工程简称人防工程,是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑,以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。人防工程是防备敌人突然袭击,有效地掩蔽人员和物资,保存战争潜力的重要设施;是坚持城镇战斗,长期支持反侵略战争直至胜利的工程保障。
1.2人防工程有哪些主要战时功能?
战时功能不同的人防工程,其防护要求也不相同。正确理解常见人防功能对应的防护要求对于人防施工极其重要。人防工程的主要战时功能有人员掩蔽工程、物资库工程、专业队工程(指专业队队员掩蔽部)、医疗救护工程、汽车库工程和电站工程。《人民防空地下室设计规范》(以下简称为人防设计规范)是针对这几种常见战时功能的防空地下室编写的。人防工程的平时功能与战时功能很多时候并不一致,在北京很多平时作为汽车库使用的人防工程战时功能却为物资库。建设前必须了解清楚人防工程经批准的战时功能具体是什么。
1.3人防工程都能防什么?
人防工程通常要对爆炸冲击波、早期核辐射、放射性沾染、化学及生物毒剂具有预定的防御能力,也要对空袭产生的次生灾害(如震动、火灾、建筑倒塌、出入口堵塞等)有相应的防护措施。保证人防工程防护能力的关键在于使人防围护结构和孔口防护工程具有相应的防护能力。
1.4空气冲击波作用的特点有哪些?
核武器爆炸后会形成空气冲击波,人防工程根据抗力级别的不同能够承受不同强度的冲击波作用。冲击波对结构的作用与普通荷载相比有下面几个主要特点:第一,核爆冲击波荷载是动荷载既有超压又有负压,荷载标准值比一般民用建筑荷载大很多。(五级人防顶板等效静载为100-140kN/㎡,而民用建筑楼面荷载一般为2-4 kN/㎡之间。)因为冲击波是动荷载且既有正压也有负压,所以受冲击波作用的围护结构一般都要双面配筋并加强拉结筋。第二,冲击波遇阻后作用压力会增大。这种情况多发生在出入口部位的门框墙和临空墙上,核爆后冲击波沿通道传播当遇到门框墙或是临空墙阻挡时发生反射,使得作用在门框墙和临空墙上的冲击波压力显著增大。(五级门框墙等效静载为380—480 kN /㎡,较人防顶板荷载大很多。)第三,冲击波遇孔即入。在一般结构墙板上留些孔洞可能不会影响安全,但是在人防围护结构上绝对不能随意留洞。第四,冲击波作用可以传入土中形成土中压缩波,使人防外墙、底板和土中的人防顶板同样受到爆炸动荷载的作用。
1.5人防工程有哪些主要防毒措施?
化学武器、生物武器和放射性沾染的杀伤途径和杀伤作用基本相同,主要是通过孔口进入工程内部杀伤人员。因此出入口、通风口和管线进出口必须按人防规范的要求采取可靠的防护密闭措施。
出入口人防门数量根据人防工程战时功能的区别有所不同。一般应设两道人防门(从外到内分别是防护密闭门和密闭门);专业队和一等人员掩蔽工程的主要出入口应设三道人防门;战时功能为汽车库的人防工程出入口设一道防护密闭门就可以了。对于人员掩蔽和专业队工程要在主要出入口处应设置防毒通道和洗消间(简易洗消间)使人员在进入人防工程的清洁区前能把身上沾染的毒剂清除。
为了达到防毒要求人防战时通风系统也要满足相应的密闭隔绝条件。人员掩蔽和专业队工程还要设置滤毒通风,保证在外界染毒条件下能够补充清洁空气并在人员进出时保持必须的超压排风状态。在管道、电缆和电线进出人防的孔口部位也必须在围护结构上预埋密闭套管,管线穿过密闭套管后要做好密闭处理,管道在人防围护结构内侧加大于1Mpa的闸阀或截止阀。
1.6人防工程怎样防核辐射?
核武器爆炸后会产生辐射,当射线照射到人体杀死细胞达一定程度时,人员就会得放射病。核辐射在穿越人防围护结构时强度会衰减,为保证进入工程内部的辐射量达到限值要求,围护结构厚度必须满足规范最小防护层厚度的要求。辐射最易从人防顶板、临空墙进入人防工程,因此要特别注意它们的防护辐射厚度。对于五级人员掩蔽工程(海拔小于200m)直接受到外界辐射的人防顶板和临空墙防辐射厚度要求分别为540mm和550mm(规范3.2.2,3.3.13条)。对于有覆土或考虑上部建筑影响顶板和非附壁式出入口的临空墙,防辐射厚度可折减但要满足规范对结构厚度的最小要求。
1.7人防地下室有哪些防护级别?
人防地下室根据具体防空要求(工程重要性、地域危险性和战时功能等)分为若干个抗力级别和防化级别。抗力级别又分为防核武器抗力级别和防常规武器抗力级别。
抗力级别通常指的是防核武器抗力级别。常见的有核4级、核4B级、核5级、核6级、核6B级,其中核4级防核爆能力最强,核6B级防核爆能力最弱。防核爆能力强的工程等效静荷载设计值就大,表1.7中列出了核5级和核6级人防工程主要结构构件的等效静荷载取值范围。防常规武器抗力级别常5级、常6级主要人防构件的等效静荷载取值范围的上限值与核5级、核6级相差不多。
表1.7 5级、6级结构等效荷载对比表(kN/㎡)
注:扩散室侧墙这里指人防设计规范4.5.11条所说的扩散室与防空地下室内部房间相邻的临空墙人防工程按防化学武器,根据沙林、维埃克斯、氯化氰等化学毒剂侵入工程内部的剂量,以及工程内部空气中的二氧化碳浓度,分为若干防化等级。一般情况下专业队和一等人员掩蔽部防化等级为乙级,二等人员掩蔽部为防化等级丙级,战时物资库防化等级为丁级。人防设
计规范并未引入防化级别的概念,只是针对防空地下室的战时功能给出了有关的防毒要求。
防护级别和防化级别都是针对一个人防防护单元说的,有多个防护单元的工程,每个防护单元的战时功能、防护等级和防化等级不一定相同。
1.8什么是人防围护结构?什么是人防防护区?
人防围护结构是防空地下室中承受空气冲击波或土中压缩波直接作用的顶板、墙体和底板的总称。人防围护结构必须能够承担与其抗力级别相对应爆炸作用,并满足对冲击波、毒剂和放射性沾染物的各项防护要求。保证人防围护结构的抗力、密闭性能是人防施工的一个重点。
由人防围护结构围合的封闭区域就是人防防护区。我们通常把人防防护区简称为人防区,把人防防护区外的区域称为非人防区。通俗的说人防区就是第一道人防门以内的封闭区域。认清人防区与非人防区对于人防工程施工管理来说十分重要。
1.9人防围护结构中具体包括哪几类墙体?
人防围护结构中的墙体主要包括临空墙、人防外墙和防护密闭门框墙。
临空墙是一侧直接受空气冲击波作用,另一侧为防空地下室内部的墙体。通俗的讲就是人防层中人防区与非人防区的隔墙。
人防外墙是防空地下室中一侧与室外岩土接触,直接承受土中压缩波作用的墙体。采光窗井中安装挡窗板的墙体(窗框墙)战时要承受爆炸产生的土中压缩波作用,因此在施工时可按人防外墙控制,采光窗洞口四周配筋应按规范要求加强。
防护密闭门门框墙直接承受空气冲击波作用是围护结构的组成部分。它受到的核爆等效静荷载取值最大,在设计和施工方面的人防要求也最多。
密闭门门框墙不承受核爆动荷载直接作用,但是由于密闭门自身比较厚重,核爆时工程又有较为强烈的震动,因此密闭门门框墙也会承受一定的作用力。在配筋构造和施工管理方面应与防护密闭门门框墙同等看待。
1.10什么是人防防护单元?什么是防护单元隔墙?
为减少空袭破坏范围,对于面积较大的人防工程要划分防护单元,防护单元为防护设施和内部设备均能自成体系的使用空间。两个防护单元之间的隔墙是防
护单元隔墙。因为防护单元必须有独立生存能力,防护单元隔墙对于防护单元来说就是人防围护结构,规范也要求它能够承受相应的爆炸荷载作用。施工时应将防护单元隔墙按临空墙进行质量控制,穿防护单元隔墙的管线做法与穿围护结构时的要求基本一致。
1.11什么是清洁区,什么是染毒区?什么是密闭隔墙?
人防区内按能否满足防毒要求分为清洁区和染毒区。清洁区是战时掩蔽人员和物资的主要区
