浅谈人防工程防护重要性及其防护设计

2022-10-09陈少江

中国建筑金属结构 2022年9期

0 引言

当代社会经济飞快发展，催生了大量新技术和新设备，尤其是武器设备不断更新换代，精准打击和重复打击变成可能。在此背景下，防控职能范围也将进一步扩大，因此需要大力兴建人防工程，加强工程防护设计，在应对敌人空袭同时，还可以最大程度上减少战争带来的损害，即使是和平时期也可以抵御恶劣自然灾害的影响，预防突发事故，在保障人员生命财产安全，减少经济损失方面具有重要作用。因此，应高度重视人防工程防护重要性，依托于实际情况进行防护设计优化，最大程度上提升防护设计水平，对于后续相关工作开展具有一定参考支持。

1 人防工程防护设计的重要性

人防工程是国防建设的重中之重，直接关系到国家安全防卫能力，对于提升国际地位具有积极作用。和平时代，在关注城市建设和发展同时，要同步落实人防建设工作，增强城市的灾害防护能力，便于全方位保障人民群众的生命财产安全。加强人防工程防护设计，有利于构建合理可靠的防护措施，有效保障群众生命财产安全，最大程度上减少经济损失。人防工程能够实现战平灵活转换，且同时保留工程的战争潜力

。在战时阶段，人防工程可以提供医疗服务和安全防护服务，人员可以隐蔽在人防工程中，也可以将物资设备、军用车辆隐蔽其中。在和平时期，人防工程可以作为地下商场、停车场，或是开发成商业街区。通过此种方式，有助于充分发挥人防工程优势，抵御敌人空袭和自然灾害，减少损失，为人们日常生产生活提供更大的便利。

2 人防工程防护设计原则

2.1 平战结合原则

人防工程防护设计中，应该遵循平战结合原则，促使人防工程在战时和平常均可以发挥积极作用。需要在具体设计中，充分实地勘察，合理规划设计承重墙、底基、顶部构件等结构，同时积极落实间隔墙壁、各位置管口封闭性等内容设计优化。如，消防体系管道口、排水管通道出入口和通风出入口等，均应该做好出入口封闭性设计，并结合平战结合原则，全方位提升人防工程防护设计水平

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2.2 科学规划原则

有效提升人防工程防护设计水平，需要遵循科学规划原则，与实际情况充分契合。如，在炸弹防护设计中，应对人防工程合理划分，设置抗爆和防护两个单元，在炸弹击中后可以最大程度上降低爆炸对人防工程的损伤，提升人防工程设计合理性。

1993年，在“山东省第三届‘两法’研讨会暨首届和谐教学法研讨会”中，我系统地阐述了和谐教学法的定义、基本原理、教学原则和课堂教学程序。这届研讨会标志着和谐教学法的初步形成，并正式将“愉快教学实验”改为“和谐教学实验”。1996年，我撰写的《和谐教学概论》一书出版，标志着和谐教学理论体系的正式形成。

2.3 确定防护等级

人防工程防护设计，应确定合理的防护等级，保证工程可以起到应有的作用。通常情况下，城市人防工程防护等级是5～6 级，主要应对常规武器抗力，对于核武器防护则需要满足核4～6 级要求。所以，城市的人防工程通常是用于人员隐藏、医疗救护、指挥通信以及物资储藏等。在满足日常生活需要同时，也要基于人防工程出入口设计来确定各单元防护等级，以便于更好地满足人防工程防护需要

。

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人防工程应该选择合理有效的密闭防护措施，通常工程主体结构是采用钢筋混凝土，整体浇筑成形；战时隔绝防护时，要保证室内人员可以正常生存，因此需要有足够的室内空间。新风系统中应该设置滤毒通风设施，同时设置密闭阀门。战时期间也要在出入口设置通风换气设施和消毒通道，完善配套的洗消设施。

一般情况下人防工程防护设计中仅考虑核武器的一次性威胁，很少考虑到后期工程重复使用。对于常规性武器，防护设计同样是考虑一次性防护，对于炸弹防护以及其破坏性作用的考量有所不足。人防工程的防护等级是否合理，对于战时防护效能发挥有着重要影响，因此需要在设计中明确具体的防护等级。如，专业队队员掩蔽等级设计，一等人员掩蔽、二等人员隐蔽和物资库防护等级分别是乙级、丙级、丁级

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3 人防工程防护设计要点

3.1 常规武器防护

关于核武器防护工作，需要认识到核武器爆炸所产生的威力，核武器爆炸会发生核裂变反应，如果是氢弹核聚变反应，会在短期内释放大量能量，不仅会造成重大的人员伤亡，还会破坏城市各项设施。核武器是当前时代下更具代表性的现代化武器，威力非常大，主要用当量（TNT）表示。原子弹当量可以达到几万t 到几十万t，氢弹当量则是几十万t 到几百万t，释放的能量是非常大的。

在人防工程防护设计中，有很多问题容易被忽视，尤其是出入口位置容易遭受攻击，一旦遭受攻击，不仅会影响到人员出行，还会造成毒气入侵，威胁到人员生命安全。因此，在人防工程防护设计中，应该做好以下几个方面的设计工作。

3.2 核武器防护

人防工程的防护措施多样，需要面对不同的危害确定不同防护等级，保障人员生命财产安全。常规武器是以燃烧剂、炸药等填充物为主的武器，炸药点燃会发生爆炸，起到化学反应，进而带来严重的破坏作用。人防工程在常规武器防护方面效果较为理想，如，航空炸弹防护方面，可以依据不同破坏作用细化，破坏力强的混凝土爆破弹，破坏力较小的普通爆破弹，还有破坏力非常大的穿甲弹。人防工程在防护设计中，面对常规武器进行防护设计，为了起到有效的防护作用，需要防护结构厚度符合要求。如，抗750lb 普通爆破弹，钢筋混凝土结构厚度应该在2.0～2.5m，如果常规武器口径大，需要增加人防工程防护结构厚度

。所以，对于一些等级高的人防工程，适合采用成层式结构，设置遮弹层，或是选择深埋结构，促使常规武器在距离工程一定距离时发生爆炸，避免常规武器贴近工程结构直接爆炸或是内部爆炸。防护等级低的防护工程，不需要考虑常规武器是否命中的问题，而是要重点考虑非直接命中的冲击影响。如，结合平展设计要求，防空地下室要避免孔口设备被炸坏，令工程失去冲击波防护能力，应该尽可能靠里设置防爆波活门和密闭门等。同时要分别设置出入口，确保出入口位置尽可能分散，提升战时可靠度。与此同时，人防工程内部应该合理划分为多个单元，一个是抗爆单元、一个是防护单元，基于此种划分方式可以大大提升人防工程生存保障能力。常规武器爆炸会产生空气冲击波以及土中压缩波，因此需要做好出入口防护结构设计，配备站门的防护设备，尤其是要确保口部构件具有较强的抗力

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（1）空气冲击波。核武器爆炸后会产生能量巨大的空气冲击波，破坏力较大，冲击波能量在核爆能量中占比达到1/2。空气冲击波之所以产生，是由于核爆炸时会形成气团，温度高，压力大，快速膨胀时周围空气猛烈压缩形成纵波。冲击波波阵面后则是高压高速气流，形成冲击波后，会产生巨大的破坏力。空气冲击波破坏人防工程的途径主要有三种，一是冲击波通过人防工程的各种孔洞进入其中，破坏通道和临空墙，孔口区域安装的防护设备同样会受到冲击波损害，威胁到内部人员人身安全；二是地面压缩后会形成土中压缩波，进而破坏人防工程防护结构；三是出入口周围的建筑物，以及通风口周围的挡土墙建筑，均会受到冲击波破坏影响

。为了应对核爆产生的冲击波影响，人防工程结构与口部结构设计中，应综合考量空气冲击波、土中压缩波的作用，确保出入口防护密闭门，进排水系统消波防爆装置，通风口悬板活门等口部防护设备具备更强的抗力，在核爆发生后可以将冲击波的损失控制在合理范围内。同时，对于工程通风口、出入口等孔洞，临战前应该封堵，对于露出地面容易被破坏的情形构筑物，应该及时清除，并设置至少两个以上的出入口，朝向不同，便于在发生外部威胁时不会同时遭到破坏。直通地面的工程出入口要尽可能远离倒塌范围，防倒塌棚架可以承受地面建筑物倒塌荷载以及核爆作用。防倒塌棚架的材料选择，应选择轻型材料构筑，在冲击波作用下充分破碎，避免堵塞出入口陷入更加不利的局面

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徐建国理事长，研究产业经济出身，从政府官员到大型国有企业集团掌门人，再到协会负责人，这样的学习及职业生涯也决定了他看问题的视角，全面且站得更高。

（2）早期核辐射。核辐射主要有热辐射和城市火灾等。早期核辐射是指核爆炸发生瞬间产生的化学反应，会释放γ射线辐射，并且有中子流伴随而来。早期核爆会有大量灰尘落入水面和地面，具有较强放射性特点，破坏性较强。如果有早期核辐射进入到人防工程中，主要通过工程结构和覆土进入，或是从密闭门、防护门等出入口进入人防工程内部。如果是较厚的材料，早期核辐射穿透时会有一定削弱作用，因此对于地下工程通常不需要考虑早期核辐射进入到工程内部。为了避免出入口中入侵的核辐射，需要密闭门和防护密闭门具有一定厚度，通道适当的延长，增加拐角数量，有效削弱出入口的辐射，实践表明，每经过一个直角弯，辐射量会削减到原有7%

。对此，可以适当增加直角拐弯数量，增加通道长度和临空墙厚度，以此来减少辐射量。

3.3 生化武器防护

出入口是影响人防工程防护作用发挥的一个重要因素，其位置十分重要，应该远离倒塌位置设置，避免堵塞出入口。投弹点和倒塌物飞散是不规律的，即使在倒塌覆盖范围也要注意堵塞问题预防。通常情况下，为了保证人防工程在和平时期正常使用，建筑面积随之增加，口部建筑成为地面建筑物，因此可以规模相对小一些，此种方式让出入口变成室内出入口，但此种设计方案并不符合战时需要。倒塌范围内口部建筑，主要是以轻型建筑为主，即使受到冲击波影响也不会出现堵塞问题。如果建筑群布设较为密集，室内出入口没有条件在倒塌范围内布置，则需要依据防倒塌棚架的布设要求进行设计，确保柱子和顶盖具有较强的抵抗力，抵御冲击波影响，尽可能降低倒塌发生概率

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从“十一五”规划以来（2006年至今）对城乡教育发展情况进行考查，以及对教育统计数据的分析可见，我国城乡教育一体化水平处于逐年上升状态，城乡教育一体化更是成效显著，尤其的农村教育情况的改善较为显著。

甲类人防工程，工程规模较大，主要是用于抵御核爆产生的冲击波、热辐射，在防护核电磁脉冲和放射性污染同时，可以最大程度上减少杀伤性损伤程度。甲类人防工程具有较强的化学武器防护功能，同时可以减少常规武器和生物武器的杀伤作用，避免建筑物受到冲击波影响而坍塌发生严重安全事故，保障人员生命财产安全

。乙类人防工程，对于预定化学武器具有显著的预防效果，有助于避免工程受到常规武器和生物武器冲击破坏；避免建筑物倒塌，并且可以对城市火灾起到防护作用。

4 人防工程防护设计常见问题

3.1 外在感官特征临沭地瓜呈紫红色至黄色，纺锤形及不规则圆形，薯肉黄色、橘红至红色，肉质细腻。块根肥大、集中，薯皮光滑，单株薯块1个至十几个不等，具有该品种的基本特性。无霉变味及其他异味。

4.1 出入口防倒塌设计

生化武器即采用化学毒剂来造成大面积杀伤的武器，对于人员和植被都有很强的杀伤效果。生物武器是依赖于各类微生物，包括病毒、细菌和衣原体等具有致病性的微生物，还有很多毒素是基于细菌产生的，以此来制造的武器不仅会对人员产生杀伤力，也会对植物和牲畜产生危害。而且很多生化武器会产生放射性污染，会污染土壤和水源。以核爆后产生的放射性为例，大概在0.5～1.0h 左右即可落到地面和水面。因此，为了避免辐射侵袭，应该注重密闭区域创设，即使在外部毒气入侵下仍然有良好的生存条件，设置新风系统，保证室内人员人身安全

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4.2 人防门设计

目前人防门设计中存在很多问题，尤其是安全通道容易堵塞，无法开启，所产生的损失将是不可估量的。

新兴权利保护的核心问题在于确认新兴权利的可诉性问题，新兴权利可诉性难题的产生根源在于其在实定法上没有明确依据，也就是说，没有明确地被立法规定，即被立法确认并进行类型化。只有确认了新兴权利的可诉性问题，新兴权利作为权利的地位才被稳固确实地建立起来，才能够取得被司法个别承认乃至被立法一般承认的资格。可诉性是权利的内生的本质性的决定性的属性。因此，M.A.顾尔维奇曾说：“起诉的能力并不是和权利不相干的，从外部添附到权利身上的东西，而是权利固有的天然属性，权利按照它本来的概念来说就包含通过审判实现自己的可能性——诉权乃是与权利两位一体的东西”[3]。

（1）人防门开启难度大。对于此类问题，应提高对其认知和重视，确定最佳的开启方式，如果人防地下室是附属建筑，可以采用楼梯式的出入口。如果楼梯是公共通道，则要兼顾排水和消防功能，做好消防附属设施设置。人防门设计要保证密闭性和抗爆性符合要求，主要是由于地下室人防门和普通门有所不同，不能直接将其嵌入到洞口中，门扇尺寸适当的要大于门洞面积。同时，人防门周围没有顶板梁消防栓和消防管道，做好人防门安装和启闭设计，确定合适的门前通道尺寸规格。

（2）开启方向不合理。人防门重量普遍较大，启闭难度大，可能受到自重因素导致人防门变形。对此，应该做好门扇垫块设计，缓解人防门自重，避免其变形。同时保证开启门扇和墙边贴合，尽可能缩小占地面积。