1前言
1.1项目背景
国产三代堆型作为我国自主研发的第三代堆型，被称之为大国之重器，其对于我国核电发展及走向国际都至关重要。随着国产三代堆型首台机组的并网发电，国际社会上对我国三代自主研发堆型的关注度愈加增强，因此对国产三代堆型的内部厂房门的进一步设计优化，以适应未来社会发展，从而提升国产三代堆型的经济性，可以提升我国三代堆型在世界舞台的竞争力。而国产三代堆型的建筑设计中各个厂房门的优化作为其中一部分，也要为其贡献一定的力量。
1.2研究目的及意义
在前期布置阶段，建筑专业主要参与核岛厂房的交通空间的设计、门的设置以及附属厂房中人员通行部分的布置。其中，核岛厂房的交通空间包括通道、过渡间、前室和楼梯间，广义上还包括多个嵌套房间内部的通道。
建筑专业重点关注厂房中人的行为，这些方面的优化设计均与人的行为密切相关，其设计的合理性影响着人活动的体验感与舒适性。在核岛厂房内，无论平时的检修和特殊情况的疏散，均需要穿越一樘樘门及其通行路线都与交通空间密切相关。交通空间及各个房间门的设置位置是否合理、门的数量是否适宜，都是值得研究的。此外门的大小、性能、及其是否设置与核岛厂房的使用和安全性有关，同时与辐射、防火、灾害防护、安保等边界也相关，因此对门的设置也有研究及优化的必要性。人员通行厂房是平时和大修期间工作人员进入核岛控制区的必经之路，该流线设置，规模，与以往的二代堆型机型不同，随着某地国产三代堆型的开始运行，对现有的国产三代堆型进行调研，优化其布置具有现实意义。
因此建筑专业需要在这些方面考虑经济性、功能性和舒适性的平衡，从这些方面对照以往的核岛建筑设计，对其进行必要的优化。
2国产三代堆型门的类型
2.1 门的定义及功能
门在建筑门窗术语GB/T 5823-2008中解释：围蔽墙体门窗洞口，可开启关闭，并可供人出入的建筑部件。
门的功能概述：交通联系、房间分隔，保温、隔声、防雨、防风沙、防火、屏蔽等功能。
2.2 门的类型
2.2.1 根据门的尺寸，按照通行物项划分
按通行物项种类不同，可分为人员通行门和设备通行门。
人员通行门，主要是给人员通行使用的门。人员通行位置的门，按照1000mm（宽度）X2100mm（高度）或者1500mm（宽度）X2100mm（高度）净通行尺寸设置，也可能兼小型设备运输通道。设备运输通道上的门主要是给前期运输大型设备使用，按照最大设备运输尺寸（包含小推车轮子高度等）、及设备转弯过程的尺寸合理设置门的净通行尺寸。
2.2.2 根据性能划分：
按门的性能分，防冲击波、抗小飞机撞击、防龙卷风飞射物、防龙卷风风压、防火、半气密、X气密、Y气密、Z气密、水密普通、水密特种、隔声、隔热、生物屏蔽、释压、防爆、防弹、防盗等种类的门。
按是否在安全壳外边界，分安全壳外边界门。
2.2.3 根据材质划分：
按门的材质，可分为普通钢质门、金属框玻璃门、金属格栅门、木门。
2.2.4 根据门的外观：
根据门的外观（按照门的简图）可以分为：单扇平开门、双扇平开门、大小扇平开门、单扇平开门带百页、单扇平开金属钢格栅门、推拉门、双开带小门、双向双开、弹簧门、带观察孔和不带观察孔等。
2.3 门的设置原则
门的设置原则主要分为以下几个方面：
第一方面需要根据通行物项不同考虑门的尺寸；
第二方面也需要根据总体消防专业的防火分区图考虑门的防火性能；
第三方面还需要根据辐射防护的辐射分区图考虑生物屏蔽性能；
第四方面根据外部自然灾害资料，考虑相关性能；
第五方面，还有其他专业提出的隔声、安保等性能。
总体消防专业防火分区图，主要分为安全防火区、安全防火小区、限制不可用防火区、人员疏散通道防火小区门设置、非安全防火小区。安全防火区的耐火极限不低于2.0h；安全防火小区的耐火极限不低于1.0h；限制不可用防火区的耐火极限不低于2.0h；限制不可用防小火区的耐火极限不低于1.0h；人员疏散通道防火小区门设置的耐火极限不低于2.0h；非安全防火小区的边界耐火极限满足相邻防火空间边界要求。根据总体消防专业的防火分区图中相应的耐火极限，对各个房间之间设置防火门。各个厂房中的楼梯间、前室参照《建筑设计防火规范》(2018年版)GB50016-2014均设置了1h的防火门。
辐射防护的辐射分区图，分为超高辐射区也称为红区；特高辐射区也称为橙2区；高辐射区也称为橙1区；限定工作区也称为黄2区；间断工作区也称为黄1区；常规工作区也称为绿区；监督区也称为白区。建筑专业根据辐射分区图中不同的辐射分区在相应位置设置生物屏蔽相关性能的门。
根据外部自然灾害防护资料，设置防冲击波、抗小飞机撞击、防龙卷风飞射物、防龙卷风、水密特种、水密普通等性能的门；根据实物保护方面的安保要求设置防弹、防盗、防爆性能的门。
此外还有其他专业提的特殊要求，对特殊用房的门增加相关性能。
3 国产三代堆型门的优化
3.1 门的设计流程的优化：
建筑专业接收总体布置专业的设计资料、总体消防防火分区资料、辐射防护的辐射屏蔽资料，以及分析人员疏散路径和设备运输及检修路径，房间使用功能等设计条件；根据上述设计条件在原有洞口基础上增设建筑门，并确定门的开启方向。建筑专业将门洞尺寸进行归类整理，并结合建筑模数将门洞尺寸统一成尽可能少的几种常用种类。在经过各专业协商之后，将门布置在建筑作业图上，并将完成后的建筑作业图反馈给各专业，再由各个专业一一核实并确认，之后再反馈意见，进行新一轮协商和修改，经过几轮反馈和修改之后，最终完成核岛厂房门的设置。
门的设置本身就是一个繁杂和漫长的过程，需要花费大量的时间，进行多轮的更新才能完成。后期也可能会因为工艺的变化，在局部调整门的尺寸和开启方向。门的设计流程优化，就要求建筑专业在总体布置专业开始D0条件图时也积极的参与到设计过程中去；相当于和总体布置专业同时开展工作，统筹考虑防火分区和辐射防护的辐射屏蔽要求，结合人员疏散流线和设备运输及检修路径等因素，综合确定厂房中门的设置，从而尽可能减少门的反复修改，提高工作效率。
3.2 门的数量的优化：
某些厂房中，不同房间划分在了同一个防火分区，由于房间内有吊装洞，使得上下房间也相连通。这样在同一个防火分区内的门就可以根据优化，取消此处的门，该设为洞口。
将这些相连的吊装孔区域、非防火分区边界等位置的门取消改设洞口，减少此类不必要的门的设置，从而优化厂房中门的数量。
3.3 门的尺寸的优化：
建筑专业将门洞尺寸进行归类整理，并结合建筑模数将门洞尺寸统一成尽可能少的几种常用种类。人员通行位置的门，按照1000mm（宽）X2100mm（高）或者1500mm（宽）X2100mm（高）净通行尺寸设置。设备运输通道上的门按照最大设备运输尺寸（包含小推车轮子高度等）、及设备转弯过程的尺寸合理设置门的通行尺寸。根据不同设备运输需求，设备通行门尺寸按照2300mm（宽）X2500mm（高）或者2000mm（宽）X2500mm（高）净通行尺寸设置。当然也会有更多其他不同尺寸的门的尺寸，只是尽可能将门的尺寸种类减小到最少。
3.4门的类型的优化：
门的类型的优化主要是在满足功能需求的前提下，与交通空间相结合尽可能减少多重性能相叠加的门。因为这部分门的经济成本很高，且生产周期长、难度较大，对后期工程的施工进度和施工便捷性会产生很大影响，所以优化门类型很有必要。
比方说，某个辐射强度很高的房间，一般会设置过渡间，我们可以在过渡间内侧相邻该房间墙体设置屏蔽门，这樘门就只有生物屏蔽性能；而相邻疏散走道的墙体上设置防火门，通过过渡间很好的将两个单独性能赋予两樘门上，避免了复合性能的防火屏蔽门的出现，这样可以有效地降低门的造价成本，有效的降低门的生产难度。由于以往项目中对交通空间考虑存在一定的不足，未能更好的利用交通空间，将复合性能的门进行性能拆分，出现了很多大而厚、性能复杂的门，对后期门厂家生产和现场施工带来一定的困难，所以门的类型的优化具有重大意义。
此外门的大小、性能、及其是否设置与核岛厂房的使用和安全性有关，与交通空间的设置有关，与辐射、防火、灾害防护、安保等边界相关。
随着行业的发展，业主方对核岛的使用便捷性的要求也在提高。核电审查单位也更加注重防火和人员疏散方面的设计合理性；高效便捷又经济的方案设计总能赢得业主的青睐。通过对人员疏散路径和设备运输及检修路径，房间使用功能，业主总钥匙系统管理和核电厂运行方式等对门的布置模式进行分析，从而得出核岛中必要的门的设置总量（优化后门窗总樘数为897樘），达到使用功能和经济性的最佳平衡点。
4 国产三代堆型布置优化的意义
国产三代堆型布置优化的根本目的在于提高经济性，根据经济专业的反馈，核岛厂房的建筑面积、特种门的总面积都是核岛土建方面投资较大的内容。与交通空间的布置模式相结合，优化门的设计。对交通空间及门进行梳理，减少不必要的交通空间及门，确定交通空间及门的布置原则。对门的设置进行标准化设计、降低门的尺寸、协调多边界复合门等，有利于经济性的提高和减少施工阶段的修改。
在此次国产三代堆型优化的研究中，对交通空间及门的设置进行多个方面的研究和分析，依据人员疏散路径和设备运输及检修路径，房间使用功能，业主总钥匙系统管理和核电厂运行方式等，得出国产三代堆型厂房门的设计原则和方式，用于指导后续国产自主堆型项目。
本设计优化项目的成果可全部直接应用在国产三代堆型机组项目布置优化中，可配合支撑核岛各厂房的总体布置，优化核岛厂房建筑作业图。本项目所制定设计优化方法可直接在其他工程项目中予以实施和应用，核电机组的设计均可以此设计优化的成果作为参考和基础，能够提升设计质量和降低建造成本。
通过本设计优化研究，可以对交通空间布置模式有个定性和定量的分析，对门的设置进行优化和标准化。课题中对各区域功能、辐射分区及消防疏散等，对交通空间、门及人员通行部分的前期对比和分析，可为后期详细设计提供指导和便利，缩短设计周期；形成一种基于建筑设计相关领域的优化方法，可以用于国产三代堆型的优化，也可用于其他堆型的优化和研发，为后续核电领域的建筑设计提供有力支撑。
