多層人防地下室給排水設(shè)計(jì)

馬奎昌

（山東省人民防空建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，山東濟(jì)南 250000）

0 引言

多層人防地下室建筑安全設(shè)計(jì)階段必須考慮地上建筑的安全性、穩(wěn)固性，以及多層人防地下室的承重強(qiáng)度如何。為了人們?nèi)粘Ｉ畹陌踩?，所以地下室還必須從通風(fēng)、供水和開(kāi)放空間等多個(gè)方向進(jìn)行流線型設(shè)計(jì)。

1 多層人防地下室給水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 平時(shí)區(qū)域與防護(hù)區(qū)給水的管道設(shè)計(jì)規(guī)劃要點(diǎn)

人防地下室及給水體系的設(shè)置主要是基于建筑質(zhì)量和防空地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平。一般不得使用與居民防空地下室毫無(wú)直接關(guān)聯(lián)的建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)管線，而現(xiàn)代的城市燃?xì)夤艿馈⒊鞘袕U水管道等均在這些管道上，管道一般也不會(huì)延伸到掩體下的工作人員。如果在管道上出現(xiàn)了一些問(wèn)題，會(huì)給地下室的防護(hù)作用造成很多不良影響。在棚內(nèi)或棚屋供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序中，不但要重視建筑物的基礎(chǔ)作用與基本功能的實(shí)現(xiàn)，而且，還需要全面地系統(tǒng)化看待地下室排水系統(tǒng)與建筑物的有機(jī)融合。地下室或污水管道的上百分之五十的部分都不能夠全部使用人造橋臺(tái)天花板，而且，為了不讓建筑物受到影響，需要定期對(duì)錯(cuò)位的、老化的、破損的管道進(jìn)行調(diào)試或者更換；為了能夠放緩人造橋臺(tái)天花板的老化和更換頻率，需要把裝備了管道的井排列在多層人防地下室外面，防止管道過(guò)重，壓彎、壓塌天花板。同時(shí)，由于不可能將管道與維護(hù)的人徹底隔離，它的安置應(yīng)該與上層建筑有關(guān)。因此，設(shè)計(jì)者們往往在上層建筑處布置管道，或者在正常的活動(dòng)范圍內(nèi)鋪設(shè)管道。在多層人防地下室內(nèi)，需要在核心處安裝一個(gè)主井，有效實(shí)現(xiàn)管道水平和垂直移動(dòng)[1]。

1.2 密閉處理穿越防護(hù)區(qū)給水的管道設(shè)計(jì)規(guī)劃要點(diǎn)

在設(shè)計(jì)多層人防地下室時(shí)，供水管道需要密封保護(hù)管道中的水。管道直徑都不應(yīng)該大于0.15m，過(guò)大，攜帶的水流量大，質(zhì)量大，容易造成管道垂延，并且還需要設(shè)置一個(gè)密封的管套，以防止管道破損水流泄露，密封的套管也能防止水滴下來(lái)破壞下層建筑層。管道之間每隔一定距離還應(yīng)該設(shè)置一個(gè)1.0MP 的安全閥，閥門(mén)之間的距離要小于0.2m，有利于保護(hù)每段管道，防止一長(zhǎng)截串聯(lián)無(wú)鎖的管道失去標(biāo)準(zhǔn)水壓，也有利于維修人員進(jìn)行維護(hù)。此外，為了防止核武器的核輻射，有些多層人防地下室會(huì)安裝防爆波閥門(mén)。不過(guò)，防爆波閥門(mén)的成本高，安裝過(guò)程比較復(fù)雜，光是維修就占了很大一部分費(fèi)用，所以，這種防爆波閥門(mén)并不是很常見(jiàn)的[2]。

1.3 存儲(chǔ)生活用水、飲用水、洗消用水

一般情況下，水源選擇市政供水直接供給，在清潔區(qū)設(shè)置飲用水箱（池）、生活、洗消水箱（池），設(shè)置水池的方式占地面積小，需與建筑的主體工程一并施工到位，而采用成品不銹鋼水箱的方式占地面積大，對(duì)于普通的二等人員掩蔽或物資庫(kù)工程，在平時(shí)水箱可以不安裝的地區(qū)，可以節(jié)省空間用作它用，比如停車等。設(shè)置在上層的人防地下室，水箱荷載應(yīng)及時(shí)提供于結(jié)構(gòu)工程師。水箱設(shè)置大小應(yīng)根據(jù)其掩蔽人數(shù)、用水標(biāo)準(zhǔn)及儲(chǔ)水時(shí)間來(lái)考慮。

1.3.1 生活水、飲用水

由氣壓給水設(shè)備加壓供水或直接從儲(chǔ)水箱設(shè)置的取水龍頭處取水。

1.3.2 水龍頭安裝

向每?jī)砂僦寥偃思刑峁╋嬘盟?。生活用水直接從?chǔ)水箱設(shè)置的取水龍頭處取水。

1.3.3 洗消用水

口部需設(shè)置供墻面及地面沖洗用的沖洗栓或沖洗龍頭，并配備沖洗軟管，其服務(wù)半徑不宜超過(guò)25m，供水壓力不宜小于0.2MPa，供水管徑不得小于20mm。

2 多層人防地下室排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 清潔區(qū)

清潔區(qū)的排水一般是在旱廁污物間內(nèi)設(shè)置生活污水集水坑，集水池的有效容積應(yīng)包括調(diào)節(jié)容積和貯備容積。調(diào)節(jié)容積不宜小于最大一臺(tái)污水泵5min 的出水量，且污水泵每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)不宜超過(guò)6 次；貯備容積必須大于隔絕防護(hù)時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的全部污水量的1.25倍。利用潛水泵加壓排至室外防爆波化糞池。對(duì)于上下兩層均為人防地下室時(shí)，上層清潔區(qū)排水坑一般設(shè)置深度較深，一般為1500mm，集水坑會(huì)懸吊于下層地下室頂板，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選擇集水坑設(shè)置位置，建議在下層地下室靠墻位置或無(wú)車位位置，避開(kāi)風(fēng)管等設(shè)備管線，不得懸吊于車道上方，以保證人防地下室的視覺(jué)觀感；對(duì)于最底層的人防地下室，平面條件允許情況下，其排水宜與平時(shí)消防廢水坑合并設(shè)置，平戰(zhàn)兩用[3]。

2.2 染毒區(qū)

口部染毒區(qū)需沖洗的部位包括進(jìn)風(fēng)豎井、進(jìn)風(fēng)擴(kuò)散室、除塵室、濾毒室（包括與濾毒室相連的密閉通道）和戰(zhàn)時(shí)主要出入口的洗消間（簡(jiǎn)易洗消間）、防毒通道及其防護(hù)密閉門(mén)以外的通道，并應(yīng)在這些部位設(shè)置收集洗消廢水的地漏、清掃口或集水坑；常規(guī)設(shè)計(jì)是每個(gè)房間單獨(dú)設(shè)洗消集水坑，集水坑深度不宜小于0.6m，但這樣做，口部會(huì)有很多集水坑，增加施工難度，也可每個(gè)房間設(shè)置防爆地漏，排至防護(hù)密閉門(mén)外的洗消集水坑，但集水坑蓋板應(yīng)為能防沖擊波的防護(hù)蓋板。對(duì)于多層人防地下室而言，各個(gè)防護(hù)單元之間排水都各自獨(dú)立，上層排水不能排入下層防護(hù)單元，而建筑設(shè)計(jì)一般將進(jìn)、排風(fēng)口部上下對(duì)應(yīng)設(shè)置，上部的口部房間也一般對(duì)應(yīng)設(shè)置，濾毒室、擴(kuò)散室等房間設(shè)置洗消集水坑會(huì)影響下層的凈高，對(duì)通風(fēng)專業(yè)影響較大，因?yàn)榕▽I(yè)風(fēng)管往往較大通常為為D560 風(fēng)管，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)與暖通專業(yè)做好溝通，避開(kāi)下層風(fēng)管設(shè)置集水坑，這種做法對(duì)于結(jié)構(gòu)專業(yè)來(lái)說(shuō)同樣會(huì)增加梁的布置，施工上也增加了作業(yè)難度。另外，不同的工程應(yīng)根據(jù)層高、結(jié)構(gòu)形式視情況而定，例如對(duì)于進(jìn)、排風(fēng)口部本身結(jié)構(gòu)板就比較厚的情況下，比如上層結(jié)構(gòu)板厚500，在上層頂板合適位置設(shè)置1 個(gè)集水坑，其他口部房間用防爆地漏代替集水坑，將I 型防爆地漏及排水管直接埋設(shè)于結(jié)構(gòu)板匯入集水坑，這樣既不會(huì)對(duì)下層的設(shè)備管線產(chǎn)生影響，也不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)提出降板或增加集水坑設(shè)置等問(wèn)題[4]。以DN80 防爆地漏為例，采用熱鍍鋅鋼管所需的安裝空間最小H0 為244+10=254mm，對(duì)于500 板厚安裝空間已經(jīng)足夠。如下圖所示。此做法優(yōu)點(diǎn)是對(duì)下層空間影響小，不需要做套管。缺點(diǎn)是：排水管需在結(jié)構(gòu)樓板施工時(shí)同時(shí)施工，如管道埋錯(cuò)，不容易處理，且施工支模難度較大，管道不可替換。對(duì)于頂板厚為300 的人防工程，不能采用直接埋設(shè)于板中方法，或做降板處理、或與結(jié)構(gòu)工程師溝通將板厚加大，無(wú)論哪種方式，既要保證人防排水的獨(dú)立性，又不影響工程的凈高，又要從造價(jià)、施工后等各方面綜合考慮[2]。

3 戰(zhàn)時(shí)給排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 戰(zhàn)時(shí)供水系統(tǒng)

為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，地下供水一般依靠市政管線和戰(zhàn)時(shí)水泵。戰(zhàn)時(shí)供水按保安單元計(jì)算，而戰(zhàn)時(shí)各保衛(wèi)單元的人防地下室則必須獨(dú)立設(shè)置。如果炸掉了一個(gè)單位，就不會(huì)對(duì)其他單元產(chǎn)生不利影響。因此對(duì)于設(shè)計(jì)在戰(zhàn)場(chǎng)上的潔凈區(qū)域，設(shè)計(jì)者需要先確定每個(gè)保護(hù)單位都有一個(gè)單獨(dú)的生命箱或者一個(gè)飲用水盒。同時(shí)，合理的設(shè)計(jì)也是必不可少的，工程設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格按照在戰(zhàn)時(shí)總數(shù)量下的戰(zhàn)時(shí)防御所需水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定水箱的總水位，并在通風(fēng)管溢流管內(nèi)設(shè)置驅(qū)蟲(chóng)網(wǎng)，以保證水池的水質(zhì)。同時(shí)因?yàn)楣┧偭肯拗疲€需要保證市內(nèi)供電不被污染，除非在作戰(zhàn)時(shí)期被摧毀城了整個(gè)市內(nèi)的供電網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)地下室人員還應(yīng)該盡可能利用市政供電[5]。

3.2 戰(zhàn)時(shí)排水系統(tǒng)

而感染區(qū)內(nèi)則是指人民防空保護(hù)區(qū)以外的區(qū)域，第一防護(hù)門(mén)和最后一個(gè)防護(hù)門(mén)之間的區(qū)域?yàn)榱泓c(diǎn)五感染區(qū)內(nèi)，而最后密封門(mén)內(nèi)的區(qū)域則為清潔區(qū)內(nèi)。而為了讓生活在防空洞里的一般民眾過(guò)上良好的生活環(huán)境，可在人民防空部隊(duì)警戒區(qū)域的清潔地區(qū)設(shè)有一個(gè)特殊的地雷收集站，并排放大量污水，集水隧道便可以在戰(zhàn)斗中發(fā)揮適當(dāng)?shù)男?。所以?jiǎn)而言之，在戰(zhàn)時(shí)，收集堆的總?cè)萘勘仨氝_(dá)到專利保護(hù)期污水容量的一二五倍。此外，在保護(hù)階段，地下室中一般不能進(jìn)行排水，以防止外界毒物的進(jìn)入。但在能滿足二次供水負(fù)荷的地下室中，則需要在一定要求下借助電動(dòng)排水泵排出污水池中的污水，將采收器設(shè)置在門(mén)外。

3.3 戰(zhàn)時(shí)給排水防護(hù)措施

3.3.1 防護(hù)閥門(mén)及套管

管道穿越防空地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)處（如頂板、外墻、臨空墻、防護(hù)單元隔墻），要采取一定的防護(hù)密閉措施。要求能抗一定壓力的沖擊波作用，并防止毒劑（指核生化戰(zhàn)劑）由穿管處滲入。防護(hù)閥門(mén)是指為防沖擊波及核生化戰(zhàn)劑由管道進(jìn)入工程內(nèi)部而設(shè)置的閥門(mén)。根據(jù)試驗(yàn)，使用公稱壓力不小于1.0MPa 的防護(hù)閥門(mén)，能滿足防空地下室給排水管道的防護(hù)要求。根據(jù)“管道穿板做法模擬核爆炸實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果，剛性防水套管的施工方法，可以滿足核4 級(jí)與核4B 級(jí)防空地下室小于或等于DN150mm 管道穿頂板時(shí)的防護(hù)及密閉要求。對(duì)穿臨空墻的管道，在管徑大于DN150mm 或抗力級(jí)別較高時(shí)，要求在剛性防水套管受沖擊波作用的一側(cè)加焊一道防護(hù)擋板。

防護(hù)閥門(mén)應(yīng)采用閥芯為不銹鋼或銅材質(zhì)的閘閥，且公稱壓力不小于1.0MPa。而很多設(shè)計(jì)中常見(jiàn)采用防爆波閥門(mén)，其實(shí)是錯(cuò)誤的，因?yàn)榉辣ㄩy門(mén)具有以下特點(diǎn)。

（1）防爆波閥門(mén)只有防沖擊波的作用，但無(wú)法防止核生化戰(zhàn)劑由室外經(jīng)管道滲入工程內(nèi)。

（2）安裝在戰(zhàn)時(shí)需要始終保持與工程外部連通的管段上。

（3）防爆波閥門(mén)有安裝的方向性。安裝反了，則起不到防護(hù)作用。

（4）造價(jià)較高，且需要定期的維護(hù)保養(yǎng)。

根據(jù)防爆波閥門(mén)以上特點(diǎn)，當(dāng)單獨(dú)使用防爆波閥門(mén)時(shí)，不能同時(shí)滿足防沖擊波和核生化戰(zhàn)劑的防護(hù)要求。由于防空地下室戰(zhàn)時(shí)內(nèi)部貯水能保障7—15d 用水，可以在空襲警報(bào)時(shí)將防護(hù)閥門(mén)關(guān)閉，截?cái)嗯c外界的連通。采用用閥芯為不銹鋼或銅材質(zhì)的閘閥，且公稱壓力不小于1.0MPa，可滿足要求[3]。

3.3.2 其他管線防護(hù)問(wèn)題

上部施工的管線是否進(jìn)入人防建筑，與管線傳輸材料的特性、直徑和人防建筑的抗力程度等因素密切相關(guān)。如把上部建筑物的生活污水、工業(yè)雨水管線等引進(jìn)人防工程，由于目前還缺乏有效的臨戰(zhàn)封堵轉(zhuǎn)變方法，所以這類管線并不可以引進(jìn)人防施工。而通常可以采用將其放在防護(hù)區(qū)范圍之外的方法進(jìn)行解決，如做降板或作為設(shè)備管線夾層。

以平戰(zhàn)結(jié)合的地下車庫(kù)為例，一個(gè)防火單元通常包含兩個(gè)防護(hù)單元，在布置噴淋時(shí)應(yīng)盡量避免支管穿防護(hù)單元隔墻設(shè)置，噴淋干管穿墻即可。消防管道、噴淋管道在地下室設(shè)置時(shí)也應(yīng)盡量避開(kāi)密閉通道、防毒通道、濾毒室、擴(kuò)散室，平時(shí)是這些房間無(wú)可燃物，且平時(shí)也不允許放置其他物品，內(nèi)部只有風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、慮毒罐等金屬構(gòu)件，設(shè)置噴頭的意義不大，假如管道穿越此類房間，需增加防護(hù)閥門(mén)及套管設(shè)置，一方面增加造價(jià)，另一方面太多管道穿人防墻體，減小了人防工程的密閉效能及戰(zhàn)前轉(zhuǎn)換難度。

成排管線穿越人防地下室時(shí)，設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮管線的標(biāo)高、間距應(yīng)能保證防護(hù)閥門(mén)的安裝空間，盡量避免穿防護(hù)單元之間人防門(mén)，管線間距太小，防護(hù)閥門(mén)無(wú)法安裝；管線標(biāo)高太低，防護(hù)閥門(mén)突出管道部分也會(huì)影響人防大門(mén)的開(kāi)啟。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，隨著城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策和城鎮(zhèn)化進(jìn)程已經(jīng)加大了城市用地開(kāi)發(fā)規(guī)模，以適應(yīng)城市人民生活增長(zhǎng)的新需求，因此更必須進(jìn)一步提高對(duì)多層人防地下室的土地利用，加大對(duì)地下室空間建設(shè)規(guī)模和開(kāi)挖深度，以擴(kuò)大地下室建筑面積和層數(shù)。增加了上蓋物業(yè)的基礎(chǔ)嵌入，造成了人類住房面積的增多，而將與人體防護(hù)設(shè)計(jì)有關(guān)的人員地下室由通常的一層擴(kuò)大至二層和三層，導(dǎo)致了多層人員安全地下室比單層地下室更復(fù)雜、更多變，也更安全。本文僅研究了多層人防地下室設(shè)計(jì)計(jì)劃早期階段存在的問(wèn)題和創(chuàng)新了設(shè)計(jì)理念。多層人防地下室人防設(shè)計(jì)復(fù)雜，在保證戰(zhàn)斗效果的前提下，以提高人防工作的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益為原則，有必要考慮人民的安全需要。