人防地下室设计的结构和防护措施探究

何坤

摘要：近几年，经济在快速增长，城市化的发展越来越快，都市地下空间是一种非常庞大和丰富的空间资源，在解决城市土地资源短缺问题上，这对减轻城市建筑密度十分有效，所以，开发和利用城市地下空间显得日益重要。浅谈了人防设计中人防地下室结构及防护措施，以便在人防工程设计中交流、讨论有关问题。

关键词：人防地下室;设计;防护措施

前言：

由于民房数量越来越多，它的地下室工程也逐步受到制约，特别是人防设计日益受到重视。从建筑结构、人防地下室等方面考虑，它常常需要符合战争期间的防护要求，如发生矛盾时，应根据实际情况采取必要的转换措施。

一、人防结构设计的特点

对人防的地下室结构来说，其主要设计内容有二：一是对开孔的保护设计，第二部分为主干结构设计其中包含了顶板结构、底板结构、和外墙板结构设计工作等。与通常意义上的建筑结构相比，人民防空地下室结构设计有其特殊性。

（1）人防地下室结构设计可靠性水平相对较低。

（2）对地下结构进行动态分析时，应把地下结构的动力反应纳入研究范围。

（3）在设计人防地下室时，必须考虑结构构件的塑性状态。

并提出在人防地下室结构设计中，应着重分析建筑的要求，把它同传统建筑设计结构需求相区别，符合人防地下室结构施工的基本要求。

二、人防地下室设计注意事项及措施

（一）对各构件的受力剖析

人防地下室顶板承受的荷载包含人防等效静载，自身重量、覆盖物重量等。对于地下室，通常使用顶板要求荷载不太大，顶板活载战斗时不要求重叠。对顶板配筋按照战时要求计算出的配筋数值，因这一点要求的加固率最高，能达到顶板韧性要求。用0.25%配筋，可采用0.25%配筋，可在支架内加入少量的无缝钢筋，但是要使底、顶横过筋的距离和方向一致，拉力操作方便。这是一个不可忽视的小细节，比如口外有顶盖，由于战争期间坡道主要进口，因此，顶盖设计是否合理，对于下边坡防护具有重要作用。外墙设计还应根据荷载和弯矩进行合理的内力计算，并在布筋方法之后作出判断。配筋是外墙设计的关键，用钢筋装入，外部竖向钢筋的外排宜采用外向筋，能选择横梁和非横梁交错布置方式，在交错底板弯曲之后，将钢筋按照它们的搭接连接到底板下面。外力加固原则为“直径小，间距密”，因此，可以有效地控制外墙裂缝。

（三）孔口防护和平战变换设计要求

开孔保护设计内容包括三个方面：首先，设计了保护密封门和消波系统，这一部分主要通过建筑与通风专业来完成;第二，设计墙壁，大部分由入口内的临空墙组成，邻近单位间的隔断，框壁等;第三，孔中的其它部件的设计，大部分包括风井，通讯，防爆波电缆井，防止崩塌的棚架，开放通道等，至于开放通道，通常主要考虑静土压和水压作用，而不考虑核爆炸的动荷载，通风井、防爆波电缆井、对于防止崩塌的棚架，即直接选择使用一般图表，其中，钢构防崩塌棚架的构造要求安装相应的根底图。从事平战转换设计时，我们应该坚持以下五条基本原则：首先，工程日常使用与战时使用之间不可有过多的距离，尽可能接近;其次，从平时到战时转换的工作量要尽可能减少;第三，设计时要一次就位，建筑工程中的零部分设计;第四，在设计时应充分考虑工程应用的相容性与通用性;工程转换方法要求简捷、快捷、经济。

三、人防工程防护措施

（一）消防与人防的矛盾及协调处理

按照有关规范的规定，普通地下室在划分防火分区时，最高楼面面积可达500平方米，如地下室设有自动报警系统及自动灭火系统，那么一般来说，每一个防火分区的最大面积不超过200平方米。采用地下室的保护装置，保护单位的最大面积一般不得超过800m2，要让室内空间被有效利用，确定机房面积，一般情况下通风和排烟相结合，在一种制度下，每天用于通风、如有火警，可用于吸烟。此外，还应设置补气系统，当火灾发生时，能增加排风量。目前，许多工程单位为节省较多的空间，给房主增加车位，保护区域通常位于2000平方米的区域，安装一个通风系统，因此，可以通过不同的防烟分区来转换，达到通风要求。按惯例，人民防空工程的通风设计应充分考虑平时和战时的有效结合，利用日常通风口进行战争期间通风，这样就能有效地缩短工期，降低工程成本。然而，风道不能保证每一个保护装置都能正常使用，所以，不能保证战时通风系统的独立，因此，在消防和人防方面就造成了对安全防护区的划分产生了矛盾，若仅考虑人防的需要，就不能满足消防要求。由于消防系统经常穿过保护装置的隔断或封闭部位。不然就不容易达到最远排烟处和排烟口30米要求。如按保护单元进行人防、防火的单独设计，能有效地满足双方的要求，但就合理性和经济性而言，整体考虑不足。许多工程设计都是在防火设计完成后，再考虑到人防问题，所以若按原保护装置进行通风系统设计，又不能有效地保证通风防潮需求。

（二）进出口的封堵不符合规范与结构要求

有些建筑单位为使预埋件有平整的抹灰面，会将平时出口封住的预埋边凸起到墙边，可能导致战争时期，封闭效果受到影响;有些竖向封闭地沟的长度只和出水口宽度一样，也未达到结构密封要求。使预埋件制造误差不超过规范允许范围，设置时，控制垂直度在规定范围内，在出风口附近200 mm的内墙不抹灰，只涂防霉剂;竖直封闭的沟槽长度至少大于开孔宽度200 mm，便于进行封堵。

（三）人防口部施工疑问

门口是人防工程的重要组成部分，容易受到撞击的部位，其优劣直接关系到工程能否达到防护要求。门口防护的重点是防护封闭门和与之配套的封闭门门框墙;隔爆型波活门及与之配套的活门框墙;预埋、通风、给排水、门框墙电力和其他设备需要各种预埋管道。人防工程施工口施工仍存在一定的问题，预埋门框墙的缺陷;顶板施工方向错误;一次浇注主体下门槛和门框墙没有浇好;活门与上下门槛及左右活动门框墙大多有漏掉;预埋管道漏装设备。

（四）梅花形拉结筋的布设

在战争中，人防地下室受到很大的冲击载荷，需设梅花形拉结筋，有利于抗剪，也方便架设。民用防空地下室设计规范（GB50038-2005）4.11.11条规定：除…之外，钢筋混凝土双层钢板、墙面上应有梅花形布置的拉结筋、拉结筋的长度应该能够起到拉结筋的作用。“建筑工人因缺乏人防工程专业规范规定的常识，按照普通地下室的标准建造人防工程，设置人防渗漏底板、顶板拉结筋。然而，当人防工程的面板受正常荷载作用时，可以不用梅花型拉结筋，设计者需要加以说明。为了避免出现这个问题，设计者在图纸交底时要重视交付过程，设计人员在图纸交底时应强调有关注意事项，监理单位在工程建设过程中能夠顺利完成相关工作。

结束语：

人防地下工程是一项十分复杂的工程，它受各种因素影响，涉及范围广泛。人民防空地下室应考虑战争需要，同时考虑到平时的机能，这样就加大了结构设计的难度，进行设计时要参照有关规范和指南，综合考虑地下工程的具体施工条件及施工环境，选用最佳设计方法。

参考文献：

[1]李智. 人防地下室设计规范及优化措施研究[J]. 福建建筑，2020，No.268（10）：37-41.

[2]何涤凡. 高层建筑人防地下室结构设计的难点分析[J]. 住宅与房地产，2020，No.568（09）：87-87.