叙利亚某城市遭受常规空袭

1 倒塌范围的概念

在核武器冲击波作用下地面建筑物是否倒塌，以及倒塌的具体情况，主要取决于核武器冲击波超压值的大小和建筑物的结构类型。总体上讲，结合很久以前的试验资料以及规范，主要有建筑物倾覆式倒塌、外墙构件局部掉落和整体垮塌三种情况。下图为广岛遭受原子弹爆炸后靠近爆心投影点附近的情况，可以看到除零散的几幢多层建筑结构主体（钢筋混凝土结构）还较完整外，其他的日式木制或是混合结构的建筑物均被夷为平地。

日本广岛原子弹空爆中心点附近城区被毁情况

当人防工程防核武器抗力级别为核4B级及以上时，无论是钢筋混凝土框架、剪力墙等结构，还是钢结构或砖砌体结构，地面建筑物破坏现象均为“倾覆式倒塌”，类似于我们曾经在新闻上看到的“楼倒倒”现象，当然在核爆冲击波作用下建筑不会像照片上的那么完整。其倒塌范围的取值也就是我们常说的“建筑高度”。 “建筑高度”是指室外地面至地面建筑檐口或女儿墙顶部的高度（人防更加关注建筑物外墙），而跟我们民用方面讲的建筑高度取值有所区别。由于不知冲击波来自于何方位，所以倒塌范围是延建筑物周边一圈来划定，而且还要考虑周边建筑倒塌的影响。

新闻中的“楼倒倒”

广岛此处建筑物几乎全部“倾覆性”破坏

“建筑高度”示意

在相当于核5级、6级和6B级地面冲击波作用下，钢筋混凝土结构或钢结构的地面建筑不致造成倾覆式破坏，但其填充墙体可能会出现局部掉落现象；所以对于核5级、6级和6B级的甲类防空地下室，倒塌范围值设定为5.0m（局部掉落范围），无论这个建筑物有多么高取值均一样！而地面建筑外墙为剪力墙结构（指没有松散的外墙填充物）时，由于没有掉落物，则不考虑其倒塌影响。

建筑物外墙局部掉落情况

广岛著名拱顶建筑的外墙局部掉落情况

最后一种破坏形式主要针对砌体结构，目前看新建的建筑几乎没有这种结构形式了，但这种结构类型的建筑物大量分布在老城区之中。当核武器冲击波横向作用在承重的砖墙或砌块墙上时，从安全考虑，不管是否属抗震型结构，无论冲击波超压值多大，均产生结构性破坏，造成承重墙不能支撑上部其他楼板、梁等结构构件，整个建筑物也就呈现出“整体垮塌”的破坏现象。而垮塌的范围一般认为是“建筑高度”的1/2。

承重墙失稳后的垮塌现象

按照上述分析的三种情况，也就有了规范中下表的相关规定。

2 防倒塌设施设置原则

甲类防空地下室中，战时作为主要出入口的室外出入口通道出地面段（无顶盖段）宜布置在地面建筑的倒塌范围以外。可根据平时使用要求不设置口部建筑，但要设置相应的安全围护设施，如图所示的周边栏杆或种植绿化；也可根据平时使用需求设置单层的轻型口部建筑，轻型口部建筑是指采用轻质薄壁材料建造，且容易被冲击波吹散的建筑物。

开敞式室外出入口形式

关键问题来了！因受条件限制，室外出入口的通道出地面段只能设置在地面建筑倒塌范围以内，核4级、核4B级的甲类防空地下室，口部建筑应采用防倒塌棚架。核5、核6以及核6B级的甲类防空地下室，当平时设置口部建筑时应采用防倒塌棚架；当平时不宜设置口部建筑时，应在临战时在倒塌范围内的通道出地面段上方设置装配式防倒塌棚架。规范中防倒塌棚架的概念是：设置在出入口通道出地面段上方，用于防止口部堵塞的棚架。棚架能在预定的冲击波和建筑物倒塌荷载的作用下不致坍塌。所以设置倒塌棚架核心目的是防止口部内通道堵塞。

室外出入口的防倒塌棚架

而对于通风口来说，无论供战时使用的及平战两用的进风口、排风口，均应采取防倒塌、防堵塞以及防雨、防地表水等措施。也就是说，位于倒塌范围以内的战时使用的室外进、排风口，其上部风帽应按倒塌棚架来设计。考虑到四周百叶安装位置可能使倒塌物进入风道内及进风口的重要性，要求进风口下缘距室外地平面的高度不宜小于1.00m；而位于倒塌范围以外的室外进风口，其下缘距室外地平面的高度不宜小于0.50m。

3 认识误区及相关分析

人防工程总平面图中的倒塌范围

（1）地面建筑物倒塌范围可能是0.0m（靠近敞开段的墙体为剪力墙，且没有砌块等围护构件填充）；也可能是5.0m（核5、核6级人防工程且地面建筑为钢筋混凝土框架结构）；也可能是30.0m（“建筑高度”，核4、核4B级人防工程且不管地面建筑是啥结构）。出入口敞开段在倒塌范围内设置防倒塌棚架是防止室外出入口内通道堵塞且严重影响工程防护、使用性能而要求的，因此有的设计单位或审图机构要求防倒塌棚架开口一直要做出5m范围之外是不对的，倘若当倒塌范围为上述的30.0m，难道要做一个长长的廊道吗？既不现实也不合理。

（2）规范中有种特殊条件（满占红线），可以在地面建筑的室内设置内倒塌棚架而作为战时主要出入口，说心里话，如果是一个独立向下、且靠近建筑物外墙，还基本有可能说得过去做得出来；若这个梯段与地面建筑二层及以上相连通，几乎是做不出来了，做出来也唬人的。所以一定要慎重。

地面建筑内防倒塌设施的剖面图及相关要求

（3）这里有个问题想问问大家，人防工程的进风口重要还是排风口更重要？当然都很重要，我更偏向于进风口，因此原则上均应独立设置（设置竖井）。从目前设计的情况看，结合出入口通道设置的更多一些，也在规范范围内，但一定要保证核4B级以上的人防工程通风口单独设置。从整个工程战时使用来看，进风系统一直要坚持工作（包括隔绝式通风），在清洁式和滤毒式通风模式下，主要目的是保证新风量和超压；排风口与主要出入口结合，在滤毒式通风条件下，换气要靠排风口来完成。而设置在通道内，清洁式通风时由于人员频繁进出的关系，进风口的新风量很难保证；而排风口在滤毒式通风模式下有可能在出入口附近形成短路，毒剂进入出入口的剂量会偏多，而增加停留时间或难以达到换气次数要求。由于核5级及以下的人防工程没有大范围的倒塌现象，进风口可以设置在室内出入口通道内，为了保证进风口的作用，要求在悬板活门外侧增加防堵钢筋篦子。这里也进一步验证了倒塌设防主要是考虑内通道的堵塞状态。

设在室内出入口的进风口防堵塞措施

（4）人防工程设计中经常会利用车行坡道出入口作为室外主要出入口，一般的净宽度为7m。当坡道式出入口位于倒塌范围之内时，目前坡道出入口装配式防倒塌棚架的图集选型只有4.8m左右，这时如何考虑出入口防倒塌的问题呢？当坡道式出入口整体贴着外墙布置时，5m在倒塌范围内，而2m又在倒塌范围外，又如何去设计？我们来看看相关情况：图1是坡道敞开口整体全部位于倒塌范围内，可以在斜坡道上预埋钢板，做倾斜式倒塌棚架，当然要进行相关的钢结构设计；图2是坡道式出入口紧贴着外墙，但人防疏散宽度要求在2m以内，可通过在斜坡道上预埋钢板，战时设置垂直式围栏以保护倒塌范围外2m通道不被堵塞的做法示意；图3是人防疏散宽度要求4m，为强调防护的安全性，可靠近倒塌范围外侧设置倾斜式装配倒塌棚架的示意。上述无论什么样的做法，关键在于坡道范围要设置相关的垂直式屏障，以保证在倒塌范围内不至于出入口内通道堵塞的要求！

全部位于倒塌范围内，

车道出入口设置装配式倒塌棚架的做法

战时疏散宽度2m内，

设置装配式防倒塌围栏的做法

战时疏散宽度4m左右，

设置装配式防倒塌棚架的做法

目前为止，人防工程出入口的相关问题并没有完全讲完，在下步讲平战转换的相关专题期间，我们将会穿插着将消波系统设置等遗留问题逐步进行探讨，希望给大家一个完整且较为系统的认知，总之，希望我们的人防工程设计及建设越来越符合防护的相关要求。

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