熊子南

(福州市建筑设计院有限责任公司 福建福州 350011)

0 引言

随着我国经济的快速发展，各大城市不断扩大，遍地写字楼、住宅小区等拔地而起，大部分项目都有配建人防工程的要求。在新的国际局势下，也凸显出人防工程的重要性。建设一个优质的人防工程，设计环节在整个项目建设周期内起到至关重要作用。设计过程中应考虑“节能、节材”的设计理念，人防电气采用平战结合的方式，做好每个系统的把控，提高整个人防工程电气的完整性和可靠性；本文针对常见的人防工程(二等人员掩蔽所、物质库、汽车库)的电气设计作进一步探讨。

1 人防电源

1.1 负荷等级的确定

准确的负荷等级定性，是人防配电的核心。提高用电设备负荷等级，会造成资源浪费，而降低用电设备负荷等级，往往会在使用过程中出现不可挽回的损失。因此，在设计过程中，应必须严格按照规范要求，对用电设备进行准确、合理的负荷等级定性。根据用电设备的使用性质和供电连续性的要求，断电造成损失的程度，对用电负荷按等级划分为一、二、三级。常用人防设备的负荷分级详见《人民防空地下室设计规范》表7.2.4，此处不作详细介绍。

1.2 战时电源选择

战时应急电源有以下3种形式：①内部人防电站(含固定电站和移动电站)；②外部区域电站；③蓄电池组。人防应急电源的选择，需要根据人防工程的使用性质、规模和所处位置进行综合考虑。下文针对以上3种电源的应用场所一一作出分析，帮助设计人员快速准确地选择应急电源形式。

1.2.1 内部电站

内部电站有固定电站和移动电站两种形式，其中固定电站，所有的设备均为固定安装设置，设备专业需要配置独立的一套进排风、给排水、供油、照明、配电、接地系统。土建专业需配置有控制室、休息室、发电机房、进排风扩散室、排烟扩散室。因为发电机房为染毒区，控制室为洁净区，所以发电机房和控制室之间还需设置密闭通道。固定电站的优点是，提供电源的容量大、供电可靠性高。而移动电站相对比较简单，无需设置控制室、休息室等，仅需设置发电机房，设置专用的进排风、排烟系统即可，战时将拖车式发电机组运至发电机房即可。

设置固定电站的情况：①人防医院(无论规模大小)，因为医院对电源的可靠性要求高；②当人防规模大于5000 m2，且一、二级负荷容量大于120 kW时。

设置移动电站的情况：①当设置固定电站有困难的时候可以采用多个移动电站替代固定电站。②当人防规模大于5000 m2，但一、二级负荷容量小于120 kW时，设置移动电站。

电站设置的位置不仅应设置在负荷中心，而且还需考虑防护单元的防护等级。建议设置在与本人防工程最高防护等级的防护单元贴邻位置，这样，能避免防护等级高的人防单元配电回路穿越防护等级低的防护单元，减少线路在低等级防护区加强防护措施。根据闽人防办〔2018〕56号文规定，电气专业部分对核5级常规5级工程，可穿钢管明敷设或暗敷设，穿越非防护区时穿钢管暗敷设[1]。

1.2.2 区域电站

当人防工程面积小于5000 m2时，供电范围(≤500 m)内有区域电站时，采用区域电站电源作为战时应急电源。

1.2.3 蓄电池组

以下情况需要采用蓄电池组作为内部电源：①人防用电取自外部人防区域电站时，战时一级负荷用电设备需采用蓄电池作为内部电源。②当项目人防面积小于5000 m2，且500 m范围内无区域电站时，战时一级、二级负荷设备可采用蓄电池作为内部电源。蓄电池作为内部电源时，应设置UPS或EPS(常规使用)设备，且蓄电池需采用密封的蓄电池组，UPS或EPS电池的供电时间需满足下面要求：一等人员掩蔽所(≥6 h)，二等人员掩蔽所(≥3 h)，物质库、汽车库(≥3 h)。

2 人防配电方式及线缆选择

2.1 配电方式

在人防单元人防配电间内设置单元总配电箱，电源引入两路，一路引自平时变配电房、另一路引自内部电站或外部区域电站。在总进线处设手动转换开关，平时由变配电房供电，战时切换至战时电源，由内部电站或外部区域电站供电。每个人防单元进线均由电站采用放射式独立进线。单个人防单元内至本单元人防设备供电，由单元总配电箱放射式供电。

“平战结合”的集水坑排水泵的配电既需满足平时使用，也需保证战时使用。平时为非消防用排水泵，且在相邻防火分区的非人防区内，笔者认为，有两种供电方式均能满足要求:

(1)此排水泵电源直接由人防区内人防电源供电，优点为仅需一路电源(跨防火分区配电，非消防用电没有严格要求分开)。

(2)集水坑所在防火分区配电箱提供一路至水泵控制箱，由战时用所在人防单元配电箱提供另一路电源至水泵控制箱，两路电源在水泵控制箱内进行手动转换，平时掷投在平时电源侧由所在的防火分区电源供电，临战时，手动切换至战时电源侧，由战时配电箱供电。平时为消防用集水坑时，供电与平时为非消防用集水坑相同，只是平时与战时电源切换开关设置在消防电源切断前，避免平时误操作，将手动开关掷投在人防电源侧，消防双电源又无法检测出来的弊端。接线如图1所示。

图1 排水泵(平战)配电箱方案

风机、水泵设置在洁净区外时，因控制箱设备在附近安装(非洁净区)，此时需在洁净区内离设备就近出入口位置处设置异地控制按钮。由于人防电站比较特殊，规范明确其主体和口部可按染毒区设计，设计前需和建筑专业确认人防电站及口部是洁净区还是染毒区，若按染毒区设计时，电站内的风机、水泵均应在洁净区内异地控制按钮。洁净区控制按钮接线如图2所示。

图2 洁净区控制按钮接线图

当通风专业设置有3种通风方式的人防单元内，需要设置3种通风方式信号控制系统。常规除人防物质库和汽车库以外的人防工程，均设置3种通风方式，设计时需与通风专业复核。每个人防单元单独设置3种通风方式控制系统，控制箱(含音响信号)设置在值班室内，信号灯箱(含3种通风方式指示信号和音响信号),通风方式信号箱安装在防空地下室的风机室、发电机室、控制室、配电室、防化值班室内，及战时主要出入口最里一道密闭门的内侧， 距地2.0 m[2]。音响信号按钮(防护型)应设置在主要出入口防护密闭门外侧。3种通风方式信号控制系统示意图如图3所示。

图3 3种通风方式信号控制系统示意图

2.2 导体选择与线路敷设

人防单元内照明、插座线路采用WDZ-BYJ-450/750电线，引至出入口和坡道照明回路，有出人防区改为电缆或护套线，动力线缆采WDZ-YJY-0.6/1kV。人防单元总进线如经过非人防分区或防护等级比自身低的人防单元，需满足下列要求：核6常6级人防单元进线经过非人防分区，可采用铠装电缆沿梯形桥架敷设方式，或采用非铠装电缆沿封闭式金属线槽内敷设的方式。核5常5级人防单元进线电缆，经过防护等级低于自身的人防单元时，电缆需穿钢管明敷或者暗敷设；经过非防护区时，需穿钢管暗敷设。在各出入口需预埋6根管径为50 mm的备用管。当各种管(含备用管)穿越人防墙时，需采用热镀锌钢管(壁厚≥2.5 mm)进行防护密闭处理。预埋的备用管的墙平时若为防火墙时，需采用防火封堵。

人防线路采用埋地方式进出人防单元时，需要在人防单元外墙位置设置防爆波电缆井，强弱电需分开设置。当人防工程设在地下室一层时，防爆波井会结合一层建筑布置和景观专业的配合，考虑设置外附壁式或顶部式，尽量将井口隐蔽在绿化内。当人防工程设置在地下二层及以下时，建议采用内附壁式，井口可侧边开向地下一层内部，避免井口开向地下室顶部对地面层室外工程产生影响。若采用外附壁式，井深需做到大于人防工程顶板标高到地面的深度，因井太深，故不建议采用外附壁式。防爆波井应设置在工程项目的外边沿，方便线路进出。考虑线线路敷设和防爆波和设置的数量，建议设置在本人防工程内最高防护等级的单元或电站区域。一个人防地下室设一组强电、弱电防爆井，即可满足进出线需求。

3 人防照明、插座设置

正常照明采用人防与平时照明结合使用的设置原则，平时作为车库使用(照度50 Lx)。战时各功能房的照度标准值以表1为准。

表1 战时通用房间照明的照度标准值[3]

值班间(人防)兼配电间、电站及储油间、人防空调机房、人防水泵房、滤毒、除尘、洗消等房间，因平时无其他功能，故照度均按战时要求设计，灯具在层高满足的情况均采用链吊安装；人员掩蔽室需在临战时更换灯管数量和功率满足战时要求。车库、物资库照度和平时车库一致，无需调整。风机室当和平时消防风机房合用时，平时由消防电源供电，预埋钢管至战时接至战时电源处，战时应切除平时消防电源接入战时电源。公用房间、通道和出入口，平时就分别按独立回路配电，满足战时需求。人防干厕为战时设置，平时应根据干厕布局在顶板预埋接线盒， 临战15天内安装链吊式直管灯。平时车道上采用线槽灯布置(战时改为金属链吊装)，车位采用金属链吊装，降低临战的工作量。灯具为直管灯时，临战时需在灯管两端采用绳子绑扎加固。当灯具为圆形吸顶灯时，临战时在灯具下方加防护网保护。 当防护区内、外照明共用同一照明回路时，此回路需在该门内侧或穿越人防墙位置内侧加设熔断器保护，当防护区外照明为独立照明回路时，可不设熔断器保护。

人防应急照明尽量利用平时应急照明，根据人防抗爆单元的布置局部调整。平时消防应急照明根据GB51309-2018 规范相关要求设置。安装高度低于8m，所有的应急照明、疏散指示灯具均为A类灯具，地下室疏散通道和疏散走道的地面照度仅需1Lx。人防工程疏散通道照明地面的照度不应低于5Lx。采用两种方式：① 按满足平时消防应急照明照度设置应急照明灯具，临战时将灯具更换为功率更大的灯具，以满足战时应急照明照度。此方案的优点是前期投入低，缺点是灯具更新换代太快，后期采购与系统匹配的灯具比较困难。②平时按人防应急照明5Lx设置到位，优点是减少了临战时更换工作量，缺点是前期投入费用较高，灯具造价增加40%左右。

战时应急照明的供电时间应大于隔绝防护时间。面积大于2万m2的地下室，平时消防应急照明蓄电池连续供电时间按80 min(含非火灾状态断电使用的20 min(<30 min))，远远达不到人防隔绝防护时间。当人防工程未设置人防电站、战时电源由区域人防电站引接时，需在应急照明配电箱前端增设EPS(UPS)，蓄电池供电时间应满足隔绝防护时间。

人防工程需要设置插座的场所及数量如表2所示。

表2 战时房间需要设置插座规格及数量

人防预制构件存放间仅用来存放预制构件，可不设插座。防化通信值班室内设置插座采用插座箱形式，插座箱根据人防工程类别设置两种，如图4所示。

图4 人防插座箱系统图

4 人防通信设置

人员掩蔽所战时需要设置人防电话分机和音响警报接收设备。平时在值班室通信设备预留位置处，预埋管线至各电话分机插座，通信设备进线接就近人防指挥工程预埋管至人防区外，音响警报接收设备和人防电话系统示意图如图5所示。

图5 人防电话机音响报警系统示意图

5 结语

随着我国国力及世界地位上升，人防工程设计作为保护国民在极端条件下生命、健康安全底线的安排更加重要，未来人防电气设计将走向更加人性化的高要求。随着信息化城市品质提升计划的实施，未来人防工程中信息化、智能化的进度也应随之加快。