黃建偉，吳立橋 ，師龍，劉學軍

（中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，湖北 武漢 430063）

近20年來，在城市軌道交通兼顧人防領(lǐng)域獲得了許多重要進展。2004年，上海率先出版了《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》，其中對軌道交通兼顧設(shè)防部分的設(shè)計提出了詳盡的要求，成為后來上海軌道交通兼顧設(shè)防的主要設(shè)計依據(jù)之一，但許多提法是基于原1995年版《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，在后續(xù)的設(shè)計中逐步成為滯后的技術(shù)法規(guī)。2005年，國家修訂《人民防空工程設(shè)計規(guī)范》和《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》，為一般人民防空工程建設(shè)從建筑、材料、結(jié)構(gòu)、爆炸荷載、孔口防護設(shè)備、通風、給排水和電氣等方面進行了詳細的規(guī)定，為軌道交通工程兼顧人民防空設(shè)計提供了參考。2009年，國家頒布《軌道交通人民防空設(shè)計規(guī)范》，對軌道交通工程人民防空的防護標準、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法、技術(shù)措施等做了明確規(guī)定，從而使地鐵兼顧人防的法律地位、防護要求、功能定位及技術(shù)措施都有了比較具體的規(guī)定，實現(xiàn)了軌道交通工程兼顧人防標準要求和技術(shù)措施的統(tǒng)一和規(guī)范化，促進了全國城市軌道交通兼顧人防建設(shè)全面、有序開展。隨著2008年以來我國城市軌道交通建設(shè)的突飛猛進，出現(xiàn)了許多新的情況和問題。殷柏齡對人防工程建設(shè)原則和各專業(yè)人防設(shè)計進行了分析，詳細剖析了各專業(yè)兼顧人防措施，提出在確保戰(zhàn)備效益的前提下，人防設(shè)計要立足兼顧經(jīng)濟效益和社會效益最大化的原則。2011年，吳國忠針對軌道交通兼顧人防工程建設(shè)實踐對其在工程設(shè)計、施工、驗收等階段的特點和控制重點進行了梳理總結(jié)，分析了《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》與《軌道交通工程人民防空設(shè)計規(guī)范》中關(guān)于軌道交通兼顧人防設(shè)計的主要區(qū)別，提出了若干保證軌道交通兼顧人防工程建設(shè)效果的有效措施。2016年，張慶軍從地鐵車站總體平面設(shè)計、車站主體建筑設(shè)計、車站附屬建筑設(shè)計等方面進行了總結(jié)，以期創(chuàng)造地鐵安全、舒適、高效的使用環(huán)境。2017年，羅楠對地鐵工程中的人防設(shè)計設(shè)防要求，地鐵結(jié)構(gòu)、給排水、通風、配電、設(shè)備設(shè)計要點及平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換要求進行了梳理總結(jié)，并對地鐵兼顧人防戰(zhàn)時運行功能模式進行了探討。

事實上，現(xiàn)有地鐵人防設(shè)備、設(shè)施的技術(shù)措施是在長期的工程實踐中積累起來的，在技術(shù)樣式、技術(shù)水平和信息化程度等方面體現(xiàn)不同時期的特征，但已顯著落后于軌道交通工程的發(fā)展，成為軌道交通工程高質(zhì)量發(fā)展的短板和掣肘。為此，本文旨在通過分析軌道交通兼顧人防要求發(fā)展脈絡(luò)，梳理現(xiàn)行軌道交通兼顧人防要求中存在的現(xiàn)狀特點，前瞻未來城市軌道交通兼顧設(shè)防未來發(fā)展趨勢。

1 地鐵兼顧設(shè)防現(xiàn)狀特點

城市軌道交通兼顧設(shè)防經(jīng)過幾十年的探索發(fā)展，從指導原則到技術(shù)標準都積累了比較豐富的經(jīng)驗成果，形成了一套相對完整的技術(shù)體系。但隨著城市地下空間現(xiàn)代化發(fā)展，不同功能特點的站點逐漸增多，傳統(tǒng)的兼顧設(shè)防方式難以滿足地鐵站點建設(shè)高質(zhì)量地下空間的需要，在工程建設(shè)工程中逐步浮現(xiàn)出一些設(shè)防矛盾問題亟待解決。

1.1 平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換時效性差

孔口封堵是平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施中，工作量、物資需求量、轉(zhuǎn)換時間都非常大的部分，活塞風井的封堵還包括垂直封堵和水平封堵兩種，封堵和拆除都比較困難。一旦封堵，列車將不能運行，切換到列車運行狀態(tài)需要重新拆除和清理掉封堵的沙袋和構(gòu)件，頻繁的切換在戰(zhàn)時很難實現(xiàn)。因此，活塞風井的封堵，需要采取可快速切換的措施。軌道交通兼顧設(shè)防的技術(shù)措施雖已相對系統(tǒng)成熟，按照現(xiàn)有技術(shù)手段，也能夠順利實現(xiàn)平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換，達到預定防護目標，但在時效性上未能與現(xiàn)代化城市地下空間開發(fā)水平和信息化戰(zhàn)爭的發(fā)展特點相匹配。隨著預警監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，城市空襲預警時間不斷延長，使得城市軌道交通運行模式可以實現(xiàn)空襲警報響起，列車隨即停運，站點切換為防護模式?？找u警報解除，運行所需的風道和戰(zhàn)時主要出入口正常開啟，站點切換為運行模式。實際設(shè)計中，由于目前對于地鐵作為疏散干道的相關(guān)設(shè)計指標并沒有規(guī)范給出明確的要求，大多數(shù)技術(shù)人員對于疏散干道的設(shè)計不熟悉，不能從戰(zhàn)時疏散、運輸?shù)男枨笊祥_展融合防護設(shè)計，轉(zhuǎn)而過多強調(diào)了人員掩蔽的功能需求。故當前存在問題主要有兩點：一是地鐵車站轉(zhuǎn)入戰(zhàn)時狀態(tài)后，按照轉(zhuǎn)換預案能夠?qū)崿F(xiàn)有效防護，但卻無法保證地鐵列車繼續(xù)運行。二是地鐵車站活塞風排風口平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換工作量大，時間長，難以滿足快速轉(zhuǎn)入戰(zhàn)時掩蔽防護需求，也難以快速切換恢復正常運行狀態(tài)。

1.2 平時使用功能與戰(zhàn)時防護要求之間的一體化融合進程慢

地下空間平時使用環(huán)境包括空氣質(zhì)量控制和環(huán)境心理影響等多種因素。引入自然陽光對內(nèi)部環(huán)境和心理都有積極因素，也是地下空間開發(fā)利用中一直想實現(xiàn)的。地鐵站點多位于地下，基于以人為本的設(shè)計理念，設(shè)計人員應(yīng)在滿足基本使用功能的前提下，充分考慮乘客生理、心理等方面的需求，打造良好的地下空間環(huán)境。從建筑角度而言，在車站條件允許的情況下，可采用自然采光方案，將室外自然光引入站臺。淺埋車站的頂板安裝采光窗是一項最直接有效的方法，但由于地鐵需兼顧防護設(shè)防需求，其結(jié)構(gòu)頂板受限于普通玻璃材料強度制約，普通的采光窗不能滿足人防整體防護要求，一旦設(shè)置將大大增加平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換量，因而很難實施，故一直未能將自然采光等措施引入地鐵車站內(nèi)部空間。

1.3 防護設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新步伐緩

當前，防護設(shè)備發(fā)展水平尚難以與城市地鐵空間發(fā)展水平相協(xié)調(diào)，防護設(shè)備自動化啟閉技術(shù)發(fā)展慢，直至今日，地鐵防護設(shè)備仍多采用人工手動啟閉方式打開，且對操作人員有一定的技術(shù)要求，遠不能適應(yīng)智能化控制發(fā)展需求，特別是在武器裝備不斷更新迭代的背景下，防護水平尚未能及時迭代更新與之相適應(yīng)。例如，地鐵車站區(qū)間隔斷門在形成獨立防護單元的同時，阻斷了地下交通干線。而通過地鐵連通將地下空間連網(wǎng)成片，進而形成互聯(lián)互通的地下防護體系是以地鐵為主的地下交通無可替代的功能。尤其是早期的防護設(shè)計，而臨戰(zhàn)轉(zhuǎn)換需要在區(qū)間隔斷處拆除匯流排，有的甚至閘斷匯流排和部分電纜，相當于完全破壞了地鐵戰(zhàn)時的運輸能力，更是戰(zhàn)時功能與平時功能的割裂和矛盾，也給戰(zhàn)后恢復帶來困難，相關(guān)技術(shù)亟待更新。

2 融合防護設(shè)計的對策建議

城市軌道交通站點融合防護設(shè)計，可以從快速平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換融合設(shè)計和防護采光融合設(shè)計以及防護設(shè)備融合設(shè)計等3方面實施。

2.1 快速平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換融合設(shè)計

針對地鐵活塞風排風口戰(zhàn)時快速平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換需求，結(jié)合人防工程中連通道的做法，提出通過在活塞風井的平直段設(shè)置雙門，其中外側(cè)一道為防護密閉門，內(nèi)側(cè)一道為密閉門，以形成密閉通道，代替以往的防護門加沙袋的封堵方式，由固定封堵轉(zhuǎn)為可隨時啟閉的通道封堵。當具備在站臺安裝雙門的條件時，在水平風道段設(shè)置一樘防護密閉門和一樘密閉門；站臺沒有內(nèi)部空間，可以在活塞風道的垂直段增加設(shè)置水平防護密閉門；對于已經(jīng)建成的車站，可以在原防護密閉門位置局部改造，加厚門框，增加一樘向內(nèi)開啟的密閉門，形成一框雙門的封堵形式。同時，研究基于物聯(lián)網(wǎng)一體化智能控制的平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)活塞風排風口的快速啟閉，將有效提升人防設(shè)備的信息化、智能化水平，縮短地鐵車站平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換所需時間。

2.2 防護采光融合設(shè)計

防護采光融合設(shè)計的前提是需要具有抗壓強度高、經(jīng)濟適用的復合防護采光材料。隨著復合玻璃材料和工藝的不斷進步，復合多層玻璃防護采光窗已通過試驗驗證，能夠用于地鐵空間自然采光需求。車站站廳是平時和戰(zhàn)時人員聚集的地方，一體化設(shè)計可采用新型抗爆玻璃窗，安裝在負一層頂板，實現(xiàn)直接采光?？贡ＡТ暗目沽M足地鐵人防設(shè)計要求的對核武器和常規(guī)武器的抗力標準。戰(zhàn)時不需要加強，僅需按照防核輻射要求復土。

采光抗爆玻璃窗的安裝，還需要結(jié)合綠化和地面景觀。地鐵車站通常位于地面交通干道下方，從建筑角度而言，防護采光頂板最優(yōu)選擇是設(shè)置于道路中間綠化帶處，可結(jié)合地面道路中間的綠化帶設(shè)置采光抗爆玻璃窗。

2.3 防護設(shè)備融合設(shè)計

防護設(shè)備未能實現(xiàn)智能化遠程控制，主要原因在于其功能單一，使用頻率低，且戰(zhàn)爭爆發(fā)具有不確定性，故尚未形成大規(guī)模的市場需求。而由于戰(zhàn)爭爆發(fā)將產(chǎn)生災難性后果及工程建設(shè)具有不可逆的特點，故在地鐵站點建設(shè)中需同步考慮其設(shè)防需求。其中區(qū)間隔斷門的設(shè)置應(yīng)與地鐵交通設(shè)計進一步融合，探索保障戰(zhàn)時主要功能與實現(xiàn)區(qū)間隔斷的合理措施，主要是對于區(qū)間隔斷門的技術(shù)改進。區(qū)間隔斷防護門必須保證地鐵交通設(shè)施主要是匯流排在戰(zhàn)時的處理。主要有兩個方案，一是防護門關(guān)閉時采取保護匯流排的措施；二是采用剛性匯流排，防護門關(guān)閉時允許拆卸，開啟后能夠快速連接恢復。此外，可以考慮進一步豐富防護設(shè)備功能，結(jié)合工程實際需求增加其使用頻率，例如，將防火與防護功能相融合設(shè)計防火防護密閉門，將防護與防淹功能相結(jié)合設(shè)置防淹門，將防護門和管理門合并等，進而增加其市場使用需求，將防護設(shè)備引入智能化時代。

3 面向未來融合防護設(shè)計的啟示

（1）明確功能定位，統(tǒng)籌謀劃全局。地鐵站點設(shè)計人員應(yīng)在熟悉地鐵運行環(huán)境要求的基礎(chǔ)上，進一步熟悉兼顧人防的設(shè)防理念，理解軌道交通工程戰(zhàn)時防護功能定位，從而實現(xiàn)在貫徹落實兼顧設(shè)防的同時，保證城市地鐵網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急疏散功能的實現(xiàn)。

（2）加強技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化設(shè)防方案。傳統(tǒng)設(shè)防模式受限于材料、技術(shù)等因素制約，導致設(shè)計人員可選擇的方案不多，難以滿足現(xiàn)代化城市地下空間發(fā)展需要。未來在條件允許情況下，可以依托城市重點工程為試點，加快防護設(shè)備創(chuàng)新迭代步伐，給傳統(tǒng)防護設(shè)備插上信息化、智能化的翅膀，為軌道交通融合防護設(shè)計提供更多備選方案，構(gòu)建城市軌道交通人防工程智能化解決方案。

（3）推動機制創(chuàng)新，打造平戰(zhàn)一體。融合防護設(shè)計的最終目標是實現(xiàn)平時使用和戰(zhàn)時防災一體化運用。除設(shè)計、建造階段需要協(xié)調(diào)溝通以滿足技術(shù)規(guī)范的強制要求外，當前城市軌道交通防護設(shè)備在維護、管理機制上尚未形成深度融合。應(yīng)結(jié)合工程實際，推動體制機制創(chuàng)新，探索將戰(zhàn)爭災害并入防災系統(tǒng)，實現(xiàn)建-管-用一體化的管理模式對未來城市軌道交通兼顧設(shè)防長遠發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語

當前，我國城市軌道交通兼顧人防要求建設(shè)工作已全面展開，應(yīng)重點研究信息化戰(zhàn)爭威脅條件下的快速平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換需求，把握城市軌道交通兼顧人防要求發(fā)展趨勢，提升人防設(shè)備的信息化、智能化水平，使軌道交通在未來戰(zhàn)爭中高效完成預定的運轉(zhuǎn)任務(wù)，促進地下空間與人民防空的高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與國防效益相統(tǒng)一的發(fā)展目標。