兼顾设防在地下工程中的运用与发展

1.引言
现代和未来战争的特点，是在核威慑下的局部战争，是空袭和反空袭的战争。

在未来战争中，使地面人员避免遭受常规武器的弹片和气浪的杀伤是工程防护的主要目标，因此，就人口众多的大型城市而言，需备有尽可能多的地下防空工程资源和健全的防护体系。

由国家人民防空办公室颁布的《人民防空工程战术技术要求》中明确了对于城市地铁、地下交通隧道、地下综合体等大型地下空间的建设要兼顾人民防空需要，这是着眼于未来，综合利用资源的合理之举，更是提高城市整体防护能力的需要。

因此，在开发利用地下空间的同时，如何立足平时、兼顾人防成了地下空间开发必须考虑的重要内容。

由于迄今为止国家民防办尚无可供执行的有关兼顾设防的规范和标准，对于兼顾设防工程的设计若全盘参照普通人防地下室规范执行，则会对大型地下空间的设计和平时使用带来诸多限制。

那兼顾设防工程究竟应该怎么做？按照什么标准做？本文主要探讨近十年来我们在各类兼顾设防工程设计过程中的一些心得和体会。

2.兼顾设防的定位
自1997年1月1日起施行的《中华人民共和国人民防空法》中规定：“城市的地下交通干线及其他地下工程的建设，应当兼顾人民防空需要”，我们把兼顾人民防空需要简称为“兼顾设防”。

实践证明，地铁、隧道、地下综合体等大型地下空间工
程兼顾设防的标准虽然达不到普通人防地下室规范
的要求，但是可以成为城市安全防护体系中的重要组成资源，在未来反空袭作战中，能为广大市民就地就近提供疏散及临时掩蔽，对稳定人心减少损失、维持城市正常秩序、保持战争潜力具有十分重
要意义。

兼顾设防首先应立足平时使用功能，充分利用地下工程已有的有利条件，对关键部位、重要设施，按照人防工程要求，采用平战转换技术措施，做好重点防护，增强防空抗损毁能力。

其次，在拟定的核武器、生化武器、常规武器袭击和袭击后的城市次生灾害作用下，作为城市的人员及物资临时待蔽场所，根据现代和未来战争的特点，在不考虑直接命中的前提下，以地面人员避免遭受常规武器的弹片和气浪的杀伤为主要防护目标，抗力不宜低于6级。

另外，根据地下空间的个性需求，在满足抗力、防倒塌荷载、防弹片及气浪杀伤的最基本前提下确定地铁、隧道、地下综合体等大型地下空间的民防设施，尽可能减少临战转换工程量。

3.兼顾设防在轨道交通中的运用
近年来，随着城市经济的不断发展，轨道交通工程已经越来越引起重视。

现有的《人民防空工程设计规范》和《人民防空地下室设计规范》均不能完全适用于地下轨道交通兼顾设防的要求。

地下轨道交通工程的特点是：一是工程路线长，少则数十公里，多则上百公里；二是车站规模大，一般轨道交通车站均为地下两层，有些换乘枢纽甚至做到
兼顾设防在地下工程中的运用与发展
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图一地下设防车站内部
地下四层、五层，车站的面积都在几千到上万平方米；三是开口多，人员出入口和进排风口有十几个；四是设备和管线多，包含了风、水、电、通信、信号等各专业。

以2002年开始设计的轨道交通6号线人防系统为例。

所有设防车站的防核武器抗力等级均为6级。

车站和区间防化等级均为丁级，地下车辆存放库、地下主变电所无防化要求。

地下车站兼顾人民防空是以一个车站加一个相邻区间作为一个防护单元，在车站的一端设置防护隔断门，另一端不设。

不同线路相交处的地下换乘车站有不同的设置方式，如滨州路站是与7号线进行换乘，设计按同一条线路一个地下车站加一个相邻区间作为一个防护单元，共设置了两个防护单元；而世纪大道站是6号线与2号线、9号线的三线换乘站，且三线共享出入口和风井等设施，空间大，相互关系复杂，无法单独分隔，因此合并为一个防护单元进行设计。

每个防护单元的战时掩蔽人数见表1。

表1
2
7000~100001000~1200含生活物资
10000以上1200~1500含生活物资
区间隧道内不划分抗爆单元，地铁车站内在地下一层按800~1000m2划分抗爆单元。

战时通风没有滤毒式防护通风要求，因此，只按清洁式通风和隔绝式防护两种通风方式设计，战时清洁式通风风量应按车站清洁区掩蔽人数和清洁式新风风量标准设计。

地下车站内环控机房平时设有完整的进、排风系统，由于平时的客流量人数比战时的掩蔽人数要多的多，而且平时通风风量标准也比战时高出许多，所以只需在兼顾设防设计中做好预留、预埋工作，对风井、风道稍加改建即可符合战时设备的空间需要。

给水系统的设计优先利用城市给水管网和轨道交通工程平时给水系统供水。

由于车站内一般平时已设置了完善的各类排水系统，可充分利用平时设施，因此战时不需要再重复设置。

战时各防护单元自成独立系统。

考虑到战时作为人员紧急掩蔽部，掩蔽的时间较短，因此不考虑生活用水的贮水，对于战时人员饮用水标准为3L人，贮水时间为5天。

战时供电电源有以下三种方式：
(1)电力系统电源；
(2)战时区域电源或轨道交通自备柴油发电机组；
(3)地下车站内的蓄电池组。

站台、站厅、出入口公共区，战时应急照明的照度按5.0Lx设计，且利用平时的应急照明系统；从防护区引到非防护区的照明回路，在防护密闭门内侧或临战封堵的内侧装设短路保护措施，或设单独照明回路。

把平时轨道交通单一的交通功能转换成为战时疏散干道、人员紧急掩蔽部和临时物资库，使城市人口在紧急转换时限内完成人员和物资的安全转移，这是轨道交通兼顾设防平战转换的最基本的要求等。

由此，在2004年，结合发展上海市轨道交通的基础上，由我们参编的上海市工程建设规范《城市轨道交通设计规范》正式实施，其中，对城市轨道交通兼顾人民防空设计做了一定的技术要求。

目前，上海市除了已建成通车的轨道交通6号线、8号线和9号线一期工程，还有正在设计和施工中的其他各条轨道交通线路的地下车站均已按照该标准进行设计，待这些线路建成通车后，上海将形成大规模的地下人防交通运输网络，从整体上增强了城市的防护能力。

4.兼顾设防在隧道工程中的运用
黄浦江是上海的母亲河，它见证了上海滩的五光十色、兴衰荣辱，是上海的象征和缩影，但同时它也阻碍了浦江两岸的联系和沟通。

为缓解黄浦江越江拥挤状况，除了桥梁工程外，越江隧道工程成了联系浦江两岸的重要交通要道。

我们在已建成通车的复兴东路越江隧道、大连路越江隧道、外环越江隧道和外滩观光隧道内在不影响平时使用的基础上，充分利用隧道自身的有利条件，对出入口、通风口部等关键部位，参照现行人民防空设计规范，采取了必要的防护措施和防护功能平战转换技术。

目前正在建设中的外滩通道工程中就有一段为兼顾设防工程，全长3.3km，防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别为6级，行车部分不考虑对生化武器的防护。

整个隧道按一个防护单元设计，不设抗
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5.兼顾设防在地下大型综合体的运用
早在2000~2001年期间，我们除了在地下交通干线上考虑兼顾设防，还把这一概念引入了平战结合的人防工程中去(详见图三、图四)，在义乌市旧城改造的中心市民广场下建造了一个76407m 2的大型地下二层人防工程，其中地下一层及地下二层中间区域的60959m 2为兼顾设防工程，地下二层上下两端车库为6级人员掩蔽部工程和物资库等级人防工程，人防有效使用率达到90%。

由于没有兼顾设防的设计规范，我们借鉴上海
轨道交通兼顾设防的设计经验，在兼顾设防区域内的结构抗力按核6级人防工程设计，除在其通向室外的各口部边设人防密闭通道以保证战时人员撤离外，对外的口部(包括竖井)均采用临战封堵的措施，使地下一层及地下二层中间区域满足战时人防荷载要求。

其主要目的是为了减少炸弹爆炸对地下二层人防区域的影响，使地下二层人防区域在地下一层结构抗力满足6级人防工程要求的前提下，人防内的掩蔽面积可不受规范所限，因此设有两个6级人员掩蔽部单元，建筑面积共7744m 2，两个6级物资库单元，建筑面积共7598m 2。

兼顾设防内战时通风均利用平时通风系统；战时给水完全利用平时的给水设备和管道，战时生活排水借用平时排水设备，临战时通过关闭管道上的防护阀门，能在短时间内快速实现平战转换。

该工程的建设开创了地下大型综合体工程兼顾设防的先例，其后，“浙江省实施《中华人民共和国人民防空法》办法”中规定：城市的地下交通干线以及其他地下工程的规划与建设，应当兼顾
人民防空的需要，其口部等关键部位和重要设施必
爆单元。

隧道主车道和各匝道出入口各设一道逐次升降式双扇大型防护密闭门，门外有防护顶盖段通道长度15m 。

隧道战时通风按清洁通风和隔绝防护通风二种通风方式设计。

战时清洁通风工况相同于平时道路隧道的通风工况，因此战时不再增设通风系统和设备，而是利用平时设计的全部通风设备。

隔绝防护通风时则关闭隧道出入口的防护密闭门，停止隧道内外空气交换，隧道内实施内循环通风。

战时隧道内由于无防化等级要求，为染毒区，因此根据隧道长短仅考虑生活和车辆机械补充用水，不考虑人员饮用水。

隧道战时监控、照明(包括正常照明、应急照
明、值班照明)、动力(包括风机、水泵)的供电均利
用城市电力系统电源和平时应急照明直流电源。

在隧道入口的防护密闭门门框墙上均预埋不少于4根备用管。

从防护区内引到非防护区的照明回路，当防护区内和非防护区内的灯具共用一个电源回路时，在防护密闭门内侧或临战封堵的内侧装设短路保护措施，或对非防护区的灯具由照明配电箱内单独设回路供电。

防护设备的平战功能转换要求在3天转换时限内完成，做好防护密闭处理和封堵构件，包括车道防护密闭门前地沟临战时挖去封填物、安装型钢活动盖板等。

在2008年由我们参编的上海市工程建设规范《道路隧道设计规范》正式启用，对隧道工程兼顾设防做了相应的技术要求。

随着设计规范的出台，上海隧道兼顾设防工程的设计日趋成熟和规范，为
战时交通干道提供了强有力的保障。

图二
隧道防护密闭门
图三义乌市民中心广场地下一层人防平面图
图四义乌市民中心广场地下二层人防平面图
须符合人民防空防护标准，增强防空抗毁能力。

目前，上海已在多处新建大型地下交通枢纽中心考虑兼顾设防，并已形成了初步的兼顾设防技术要求：
工程防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别一般不宜低于6级，无防化要求。

防护单元面积一般不超过5000m2，战时为人员和物资的临时掩蔽场所。

单元内战时掩蔽人员按掩蔽面积3m2/人考虑。

战时通风只按清洁式通风和隔绝式防护两种通风方式设计，战时清洁式通风可利用平时通风系统，隔绝式防护时间大于3小时。

战时给排水设计只考虑人员饮用水，不考虑生活用水。

战时照明(包括值班照明、应急照明)及战时动力(包括排水泵、风机)供电均利用平时城市电网电源。

从防护区引到非防护区的照明回路，应在防护密闭门内侧或临战封堵的内侧装设短路保护措施，或设单独照明回路等。

6.结语
随着对轨道交通、隧道工程兼顾设防的重视，上海兼顾设防的设计技术要求、规范日趋完善，对全国其他各省市兼顾设防工程起到借鉴作用。

虽然大型地下综合体兼顾设防的标准比一般人防地下室的标准要稍低一些，但是一方面，它可以使地下交通体系成为战时交通运输系统中的一部分，另一方面，它又可以在人防地下室工程中作为减少炸弹爆炸对下层人防工事的影响，因此，兼顾设防在大型地下综合体工程中具有可操作性。

在实际设计工程中，由于大型地下综合体一般为地下车库、交通枢纽，每个消防分区在设置喷淋后最大为4000m2，建议针对该类型兼顾设防规范的编制过程中应考虑防护单元的面积尽量与消防防火分区的面积成倍数关系，这样消防单元隔墙和人防单元隔墙可做到平战两墙合一，节约投资的同时也避免了平战管线交叉的矛盾。

希望有关部门在优化技术要求的同时尽早出台相关设计规范，使兼顾设防工程真正成为人防防护体系中不可缺少的一部分。

参考文献
[1]孙海鹤、唐婧.义乌市民广场和地下商场设计.地下空间与工程学报，2006.12
[2]城市轨道交通设计规范DGJ08-109-2004
[3]道路隧道设计规范DG/TJ08-20033-2008
注：本文曾发表在《生命与灾害》2009年上半年增刊。