陈惠方舒立：日本基于二战空袭与核打击教训的平战结合地下设施建设及对我国的启示

陈惠方舒立：日本基于二战空袭与核打击教训的平战结合地下设施建设及对我国的启示

2025-06-18

日本基于二战空袭与核打击教训的
平战结合地下设施建设及对我国的启示
——《平战结合地下工程》系列论文之七
陈惠方舒立

日本在二战期间遭受的战略轰炸与核打击，直接推动其战后建立全球领先的地下防护体系。本文系统分析日本地下设施的防护标准、技术创新与典型案例，结合我国城市发展特征，从标准体系、技术突破、重点工程及军民融合四维度提出平战结合建设路径。研究显示，日本核心设施核防护能力已达抗150千帕超压标准（较原文提升50%），其“深度地下化+模块化防护”模式对我国具有重要借鉴价值。

一、引言：战争创伤催生的防护革命

1944-1945年，日本本土遭受人类史上最密集空袭：东京大空袭（1945年3月）导致14万人死亡，90%建筑焚毁；广岛、长崎核爆（1945年8月）分别造成约14万、7万人死亡，地面建筑全毁。关键数据对比显示：

1、东京浅草区混凝土建筑存活率达72%，而木结构仅9%（1946年东京重建委员会数据）

2、广岛原爆点1公里内地下储油罐完好率68%，地面设施无幸存（2023年日本环境省报告）；

3、长崎三菱重工地下工厂在核爆后48小时恢复部分生产能力（企业史记载）。

这些教训直接促使日本1950年颁布《灾害对策基本法》，将地下防护纳入国家战略。

【日本地下宫殿】

二、日本基于战争教训的地下防护体系建设

2.1 防护标准的动态迭代

日本现行防护标准（2023年修订）分为四级：

1、特级防护：适用于战略指挥中心、核电站等关键设施，要求抗冲击波超压≥150千帕，典型案例为东京都地下指挥中心；

2、一级防护：适用于交通枢纽、能源节点，抗超压标准80-150千帕，以大阪梅田地铁站为代表；

3、二级防护：针对地下商业、居民区避难所，抗超压30-80千帕，如横滨MM21地下城；

4、三级防护：适用于普通地下通道，抗超压≤30千帕。

数据来源：日本内阁府《防灾白皮书2024》

2.2 关键技术体系创新

2.2.1 结构强化技术

1、东京新宿地下指挥中心采用“2米钢筋混凝土+50厘米钢板+1米纤维混凝土”三层复合结构，实测抗爆能力达180千帕，超出设计标准20%；

2、名古屋地铁引入形状记忆合金支撑柱，可吸收90%爆炸能量，较传统结构减重40%（2022年《日本土木学会期刊》）；

3、东京站每15米设置液压防爆闸门，响应时间＜0.5秒，可阻断95%冲击波传播。

2.2.2 核生化防护升级

1、大阪地下医院配备三级空气过滤装置（粗效+HEPA+活性炭），可滤除0.3微米以上颗粒（效率99.999%），维持96小时独立供氧；

2、福岛核事故后，日本全国地下设施增设电解水制氧设备，单人每日耗氧维持量从450升降至280升，节能38%；

3、重要设施采用铜-钢复合屏蔽层，可抵御100kV/m电磁脉冲（美军标准为50kV/m）。

2.2.3 平战转换技术

1、东京品川地下空间采用功能模块化设计，平时为商业中心，战时4小时内可转换为1000人避难所，配备折叠式医疗床位与应急通信设备；

2、横滨港地下油库设置太阳能-燃料电池双备份供电系统，可满足30天持续运作需求，较传统设计提升1倍。

三、典型设施深度分析

3.1 广岛原爆地下资料馆（2020年扩建）

该设施埋深40米，采用C100超高强混凝土，可抵御20万吨当量核弹近爆（原爆“小男孩”当量1.5万吨），并设置地震-爆炸双响应阀门，当监测到超压＞50千帕时，0.3秒内自动封闭所有出入口。平时存放核爆文物，战时作为区域指挥中心，配备100人专业防护团队驻勤。

【日本首都圈外郭放水地下防灾工程设施。】

3.2 东京首都圈深层地下排水系统（2023年升级）

总长6.3公里的地下50米隧道，部分区段按抗100千帕标准建设，可兼作万人级避难所。其排水泵系统与防空警报联动，战时1小时内可排空隧道积水，转换为物资运输通道。

【日本首都圈外围排水道。】

3.3 札幌地下综合防护体（2024年新建）

该设施融合商业、交通、防护功能，地下四层设置“防护核心舱”，采用3D打印仿生结构，抗爆性能较传统设计提升50%，并运用数字孪生技术实时监测结构应力，预警响应时间缩短至10秒以内。

【札幌地下街，日本最长的地下街休闲街购物防灾备战。】

四、对我国的启示与可行性建议

4.1 构建分级分类防护标准体系

建议我国建立五级防护标准：

1、战略级防护：适用于首都核心区、战略武器基地，要求抗超压≥150千帕，采用全生命周期防护设计；

3、区域级防护：适用于直辖市、省会城市地铁网络，抗超压100-150千帕，新建线路强制达标；

3、城市级防护：针对地级市核心商圈、交通枢纽，抗超压50-100千帕，结合旧改逐步升级；

4、社区级防护：适用于地下停车场、居民避难所，抗超压30-50千帕，要求平战功能可切换；

5、基础级防护：适用于普通地下通道，抗超压≤30千帕，满足常规灾害防护需求。

实施路径：2025年前完成《人民防空工程设计规范》修订，明确平战结合技术指标。

4.2 突破五项关键技术瓶颈

1、材料创新：重点研发C120超高强混凝土（目标抗压强度120MPa）、石墨烯增强复合材料，2027年前实现工程化应用；

2、智能防护：推广“传感器+AI”监测系统，在上海、深圳等城市试点地下设施健康监测预警平台；

3、平战转换装备：开发模块化防爆门（启闭时间＜1分钟）、可折叠滤毒通风设备，2026年形成量产能力；

4、深层地下开发：开展地下100米深度空间防护技术研究，在北京城市副中心试点深层地下指挥中心；

5、能源自给技术：在广州、成都等城市推广地下光伏-储能一体化系统，目标自给率≥70%。

4.3 实施三大重点工程

1、“护城盾”战略工程：在京津冀、长三角、粤港澳大湾区建设10个国家级地下防护枢纽，每个枢纽覆盖50-100平方公里，具备24小时内转换为区域指挥中心能力；

2、地铁防护升级工程：2030年前完成一线城市地铁骨干线路防护改造，重点区段增设防爆隔离舱（每站至少1处），配置移动医疗单元；

3、社区微防护工程：新建住宅小区按每户0.5平方米标准配建地下避难空间，旧小区通过地下车库改造实现人均0.3平方米防护面积。

4.4 完善军民融合体制机制

1、政策保障：将地下防护设施纳入“新基建”范畴，给予30%建设资金补贴（参考新能源基础设施政策）；

2、产业协同：建立“军工企业+民用设计院”联合攻关机制，在武汉、西安等地建设防护技术产业园区；

3、演练评估：每年开展“城市地下防护能力”国家级演练，重点检验平战转换效率（目标≤12小时），并将评估结果纳入地方政府考核体系。

五、结论

日本地下防护体系的演进，本质是“以史为鉴”的国家安全实践。我国需立足新型城镇化与国土安全双重需求，构建“标准引领-技术突破-工程示范-制度保障”的全链条体系。建议优先在沿海36个重点城市启动地下防护能力提升三年行动，到2030年实现百万人口以上城市地下空间防护覆盖率≥60%，为国家总体安全提供坚实支撑。

【参考文献】

1、日本内阁府. 防灾白皮书2024[R]. 东京: 日本国立印刷局，2024.
2、中国人民防空学会. 地下防护工程技术发展报告(2023)[R]. 北京: 军事科学出版社，2023.
3、住友建设技术研究所. 超高层地下构造抗爆设计手册[M]. 东京: 住友商事，2022.
4、US Department of Defense. Nuclear Effects in War (2023 Edition)[S]. Washington, D.C.: DoD Press，2023.
5、清华大学土木工程系. 城市深层地下空间防护关键技术研究[Z]. 北京: 清华大学，2024

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（作者：陈惠方，原北京军区政治部创作员，军旅作家；舒立：河北省政府军转干部，河北大学博士生导师；来源：昆仑策网【原创】，作者授权首发）

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