核電廠控制區出入口建筑設計

胡 小 潔

(上海核工程研究設計院有限公司，上海 200233)

1 控制區出入口概述

核電廠是特殊的工業廠房，因為其依靠核裂變產生能量的發電原理，核電廠建筑(包括核島建筑和BOP建筑)局部區域存在著放射性物質。根據EJ/T 316—2001《壓水堆核電廠廠內輻射分區設計準則》的定義，在正常運行和預計運行事件狀態下，有效劑量率大于0.001 mSv/h或可能受到污染的所有場所均為職業照射區域。

對核電廠廠內潛在的放射性區域進行輻射分區，可分為非限制區、監督區和控制區三種。輻射控制區(以下簡稱“控制區”)的邊界應設置完整的、不可逾越的實體屏障，并設控制區出入口，便于有效控制和記錄各類人員的進出。

2 控制區出入口的設計

2.1 控制區出入口的功能、設備和流線

一個功能完整的控制區出入口主要由淋浴室、冷/熱更衣室、保健值班室、去污室、臟工作服回收室等功能房間組成，并在這些房間內布置有門禁設備、門框式γ污染監測儀(C1門)、全身表面污染β監測儀(C2門)、小物件放射性污染監測儀、人員表面放射性污染監測裝置和電子式個人劑量監測儀表讀出裝置等。

建筑平面設計需要保證工作人員進入較低輻射區(或較低污染區)時不必穿過較高輻射區(或較高污染區)，且行走路線盡可能地短，儀表設備的布置能夠在各環節對放射性污染的情況作有效監測和控制。由于控制區出入口的部分設備是以通道門的形式出現的，需要根據其常規的尺寸在平面布置時一并考慮。

控制區出入口進出流程的設計應保證未經授權的人員不得越過控制區邊界，且受到一定程度污染的工作人員不得自行離開控制區。進入控制區的人員應穿戴專門的防護衣具，佩戴個人劑量監測儀表；離開控制區的人員應脫去防護衣具，并按規定對人員全身和欲攜帶出的小物件進行放射性污染監測。因此，控制區出入口的流線應嚴格設計如下。

進入控制區的流線：1)在冷更衣室脫下個人服裝；2)在保健值班室領取電子式個人劑量計和熱釋光劑量計等設備；3)在冷更衣室通往熱更衣室的入口處登記后，通過門禁(通過設有人員身份識別裝置、電子式個人劑量監測儀表讀出裝置等)進入熱更衣室；4)在熱更衣室穿戴工作服，并佩戴個人劑量監測儀后，進入控制區。

離開控制區的流線：離開控制區前，先通過門框式γ污染監測儀(C1門)進行污染監測，如果工作服表面的放射性污染超標，則需將臟工作服脫下回收，去污后再通過全身表面污染β監測儀(C2門)進行監測，測量值低于設定值時才能通過。如果通過C1門時測量值已經低于設定值，則可進入熱更衣室，在熱更衣室脫去工作服后，再通過C2門監測后進入冷更衣室。在離開控制區的通道上還設有小物件放射性污染監測儀、人員表面放射性污染監測裝置和電子式個人劑量監測儀表讀出裝置等，通常都設在C2門附近。

控制區出入口嚴格的監測和控制流程，決定了控制區出入口建筑設計應更加重視功能和流線，平面的布置及相互之間的關系更加具有邏輯性。因此，將上述兩條流線用建筑主要功能關系圖來表示，見圖1。

從圖1可以看出，一個功能完整的控制區出入口主要是圍繞冷/熱更衣室來布置的。因此，在對設計控制區出入口進行平面設計的時候可以根據功能關系先確定更衣室的位置，然后再布置其他相關的房間，最后根據流線布置設備。

2.2 控制區出入口的平面布置

控制區出入口的平面設計最重要的是解決兩個矛盾。一個是“冷”和“熱”的矛盾，另一個是復雜流線和控制面積的矛盾。

下面以核島附屬廠房和廢物處理廠房內的控制區出入口為例，分析核電廠控制區出入口平面布置的一些要點。

2.2.1核島附屬廠房

AP1000堆型的附屬廠房控制區出入口是男女混用的，CAP1000則根據中國國情對此進行了設計改進，分設男女通道，各有獨立的出入口，并且根據男女員工的通常比例在兩個通道分別設有值班、衛生間、淋浴室、去污室、冷/熱更衣室、臟工作服回收室等房間，滿足功能且完全分隔。

從建筑設計的角度來說，附屬廠房控制區出入口的設計除了男女通道功能完整、流線清晰之外，還從電廠運行使用的角度考慮了一些設計細節。

1)更衣室面積較大，男冷更衣室中布置276個更衣柜，女冷更衣室中布置38個更衣柜，可以滿足停堆維修期間大量工作人員進出的需求。

2)從更衣室到工作區的通道較寬，約2 400 mm，主要是考慮到工作人員穿著氣衣通行時，需要的通行寬度更寬，確保氣衣不被通道內的突出物損壞。

3)進、出控制區的通道實現了完全隔離，能夠有效防止放射性物質的交叉污染。

由于設計條件的限制，附屬廠房控制區出入口的設計仍有其不足之處，比如連接冷/熱更衣室的通道太長，女通道冷/熱更衣室之間行走距離約6 m，女通道則有10余米，布置仍不夠緊湊，這一點在其他項目的設計中可以有改進的空間。

2.2.2廢物處理廠房

由于生產工藝對建筑平面和結構體系的約束，廢物處理廠房的控制區出入口分為兩層。1層為男通道，2層為女通道，通過樓梯相連。

同樣地，男女通道各自滿足完整的功能要求且完全分隔。以位于1層的男通道為例：當人員進入控制區時，工作人員先進入冷更衣室，在值班室內領取電子式個人劑量計和熱釋光劑量計，經過冷/熱更衣室之間設置的電子式個人劑量計讀出裝置(此裝置聯動門禁設備)進入熱更衣室，然后進入控制區；當離開控制區時，通過熱更衣室設置的C1門、臟工作服回收室和冷更衣室之間設置的C2門以及安裝在C2門內的電子式個人劑量計讀出裝置和小件物品污染監測儀等一系列監測且低于設定值后，進入冷更衣室并最終離開。

另外，廢物處理廠房的控制區出入口的建筑設計還充分考慮到了日常進出電氣控制間、空調設備間、設備間等清潔房間的工作人員的出入問題。因為這些房間里沒有放射性物質，屬于非限制區，因此，在建筑平面布置考慮這部分工作人員可以不經過控制區出入口便直接進入或離開房間，但又不能通過這些房間進入到控制區的其他房間內，防止出現控制區邊界失控的狀況以及不必要的沾污。

3 結語

控制區出入口的設計并沒有一個嚴格的建筑形式的標準?？梢允请p通道，也可以是單通道；可以是一層布置，也可以分設兩層。關鍵是要抓住設計原則和主要功能關系，根據所需設置的監測、控制設備明確流線，再結合實際情況，將核電廠控制區出入口的建筑設計賦予技術化和人性化的特性。