核电厂控制区出入口建筑设计

胡 小 洁

(上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233)

1 控制区出入口概述

核电厂是特殊的工业厂房，因为其依靠核裂变产生能量的发电原理，核电厂建筑(包括核岛建筑和BOP建筑)局部区域存在着放射性物质。根据EJ/T 316—2001《压水堆核电厂厂内辐射分区设计准则》的定义，在正常运行和预计运行事件状态下，有效剂量率大于0.001 mSv/h或可能受到污染的所有场所均为职业照射区域。

对核电厂厂内潜在的放射性区域进行辐射分区，可分为非限制区、监督区和控制区三种。辐射控制区(以下简称“控制区”)的边界应设置完整的、不可逾越的实体屏障，并设控制区出入口，便于有效控制和记录各类人员的进出。

2 控制区出入口的设计

2.1 控制区出入口的功能、设备和流线

一个功能完整的控制区出入口主要由淋浴室、冷/热更衣室、保健值班室、去污室、脏工作服回收室等功能房间组成，并在这些房间内布置有门禁设备、门框式γ污染监测仪(C1门)、全身表面污染β监测仪(C2门)、小物件放射性污染监测仪、人员表面放射性污染监测装置和电子式个人剂量监测仪表读出装置等。

建筑平面设计需要保证工作人员进入较低辐射区(或较低污染区)时不必穿过较高辐射区(或较高污染区)，且行走路线尽可能地短，仪表设备的布置能够在各环节对放射性污染的情况作有效监测和控制。由于控制区出入口的部分设备是以通道门的形式出现的，需要根据其常规的尺寸在平面布置时一并考虑。

控制区出入口进出流程的设计应保证未经授权的人员不得越过控制区边界，且受到一定程度污染的工作人员不得自行离开控制区。进入控制区的人员应穿戴专门的防护衣具，佩戴个人剂量监测仪表；离开控制区的人员应脱去防护衣具，并按规定对人员全身和欲携带出的小物件进行放射性污染监测。因此，控制区出入口的流线应严格设计如下。

进入控制区的流线：1)在冷更衣室脱下个人服装；2)在保健值班室领取电子式个人剂量计和热释光剂量计等设备；3)在冷更衣室通往热更衣室的入口处登记后，通过门禁(通过设有人员身份识别装置、电子式个人剂量监测仪表读出装置等)进入热更衣室；4)在热更衣室穿戴工作服，并佩戴个人剂量监测仪后，进入控制区。

离开控制区的流线：离开控制区前，先通过门框式γ污染监测仪(C1门)进行污染监测，如果工作服表面的放射性污染超标，则需将脏工作服脱下回收，去污后再通过全身表面污染β监测仪(C2门)进行监测，测量值低于设定值时才能通过。如果通过C1门时测量值已经低于设定值，则可进入热更衣室，在热更衣室脱去工作服后，再通过C2门监测后进入冷更衣室。在离开控制区的通道上还设有小物件放射性污染监测仪、人员表面放射性污染监测装置和电子式个人剂量监测仪表读出装置等，通常都设在C2门附近。

控制区出入口严格的监测和控制流程，决定了控制区出入口建筑设计应更加重视功能和流线，平面的布置及相互之间的关系更加具有逻辑性。因此，将上述两条流线用建筑主要功能关系图来表示，见图1。

从图1可以看出，一个功能完整的控制区出入口主要是围绕冷/热更衣室来布置的。因此，在对设计控制区出入口进行平面设计的时候可以根据功能关系先确定更衣室的位置，然后再布置其他相关的房间，最后根据流线布置设备。

2.2 控制区出入口的平面布置

控制区出入口的平面设计最重要的是解决两个矛盾。一个是“冷”和“热”的矛盾，另一个是复杂流线和控制面积的矛盾。

下面以核岛附属厂房和废物处理厂房内的控制区出入口为例，分析核电厂控制区出入口平面布置的一些要点。

2.2.1核岛附属厂房

AP1000堆型的附属厂房控制区出入口是男女混用的，CAP1000则根据中国国情对此进行了设计改进，分设男女通道，各有独立的出入口，并且根据男女员工的通常比例在两个通道分别设有值班、卫生间、淋浴室、去污室、冷/热更衣室、脏工作服回收室等房间，满足功能且完全分隔。

从建筑设计的角度来说，附属厂房控制区出入口的设计除了男女通道功能完整、流线清晰之外，还从电厂运行使用的角度考虑了一些设计细节。

1)更衣室面积较大，男冷更衣室中布置276个更衣柜，女冷更衣室中布置38个更衣柜，可以满足停堆维修期间大量工作人员进出的需求。

2)从更衣室到工作区的通道较宽，约2 400 mm，主要是考虑到工作人员穿着气衣通行时，需要的通行宽度更宽，确保气衣不被通道内的突出物损坏。

3)进、出控制区的通道实现了完全隔离，能够有效防止放射性物质的交叉污染。

由于设计条件的限制，附属厂房控制区出入口的设计仍有其不足之处，比如连接冷/热更衣室的通道太长，女通道冷/热更衣室之间行走距离约6 m，女通道则有10余米，布置仍不够紧凑，这一点在其他项目的设计中可以有改进的空间。

2.2.2废物处理厂房

由于生产工艺对建筑平面和结构体系的约束，废物处理厂房的控制区出入口分为两层。1层为男通道，2层为女通道，通过楼梯相连。

同样地，男女通道各自满足完整的功能要求且完全分隔。以位于1层的男通道为例：当人员进入控制区时，工作人员先进入冷更衣室，在值班室内领取电子式个人剂量计和热释光剂量计，经过冷/热更衣室之间设置的电子式个人剂量计读出装置(此装置联动门禁设备)进入热更衣室，然后进入控制区；当离开控制区时，通过热更衣室设置的C1门、脏工作服回收室和冷更衣室之间设置的C2门以及安装在C2门内的电子式个人剂量计读出装置和小件物品污染监测仪等一系列监测且低于设定值后，进入冷更衣室并最终离开。

另外，废物处理厂房的控制区出入口的建筑设计还充分考虑到了日常进出电气控制间、空调设备间、设备间等清洁房间的工作人员的出入问题。因为这些房间里没有放射性物质，属于非限制区，因此，在建筑平面布置考虑这部分工作人员可以不经过控制区出入口便直接进入或离开房间，但又不能通过这些房间进入到控制区的其他房间内，防止出现控制区边界失控的状况以及不必要的沾污。

3 结语

控制区出入口的设计并没有一个严格的建筑形式的标准。可以是双通道，也可以是单通道；可以是一层布置，也可以分设两层。关键是要抓住设计原则和主要功能关系，根据所需设置的监测、控制设备明确流线，再结合实际情况，将核电厂控制区出入口的建筑设计赋予技术化和人性化的特性。