基于高層建筑的人防工程結構設計微探

郝瑋

摘 要 如今的社會中，因為科技技術水平的飛速發(fā)展，城市化的發(fā)展越來越快，而群眾對于精神以及物質的要求也逐漸變得更高，故此，現(xiàn)代城市中越來越多的高層開始被建設起來。但是，隨著高層建筑的逐漸增多，相應的，各種安全問題也隨著而來，是否具有有效的安全防護措施，是現(xiàn)代人們所最為關注的重點。高層建筑中的人防安全工程會直接影響到住戶們的生命財產(chǎn)安全問題。故此，本文對高層人防結構設計問題進行深入的研究討論，相應的提出一些有效的解決方案，為有關工作者提供參考建議。

關鍵詞 高層建筑;人防結構;結構設計;方法

前言

施工質量要求高、施工難度大、工程造價較高、工程量大等都是人防工程最為常見的特點。進行人防工程設計的時候，需要保障該工程能夠將日常和戰(zhàn)時的使用功能進行滿足，能夠很好地在日常與臨戰(zhàn)功能間轉換，這無疑增大了設計人員的設計難度，并且在設計是還要保障能夠與現(xiàn)代高層建筑的整體設計相符合，不但將整體的美觀性進行了保證，同時還最大程度上發(fā)揮作用，將人防工程的實用性進行提高[1]。

1人防工程主要類型以及概述

人防工程的全稱是人民防空工程，其建設的主要目的就是在戰(zhàn)爭爆發(fā)的時候，可以為廣大民眾提供避難所，可以完成躲藏、醫(yī)療急救、生活物資儲藏等等活動。在近些年中，人防工程多以復建式、單建式坑道式以及地道式的形式所存在。在這之中，現(xiàn)代高層建筑的建設過程多以附建式為主。相對來說，附建式的人防工程施工建設過程要更加的簡單，施工操作容易，同時對建筑面積的要求又不高，需要的成本投資相對少一些。當戰(zhàn)爭來臨時，能夠給人們提供一個良好的避難場所，具有較強的防空能力。當前，附建式人防工程是建設過程中十分重要的一個主題，備受業(yè)內(nèi)的有關學者重視，廣泛用于防空工程。此類建筑模式的經(jīng)濟效益更令人注意。多數(shù)情況，大部分的附屬式結構都是建在建筑物主體之下，和其他結構相比，屬于一個整體式建筑結構，能夠將建筑工工程的造價成本進行有效的降低。當前，很多的高層建筑在施工開始的階段中都會有一個地下室，當人防工程完成后，可以作為儲藏室使用，來進行各種物品的存放。并且除此以外還可以作為臨時車庫，進入戰(zhàn)爭時期，便可以作為避難所使用，不但有非常高的實用性，同時還有著較為突出的經(jīng)濟效益。

2工程案例

本文以某高層的住宅樓為基礎進行研究，此建筑的兩棟主樓均為26層，地上有2層擴大的裙樓，建筑下方有2層的地下室，日常作為設備用房和低下停車場;在戰(zhàn)爭時期，其主要作用是地下避難所和物資庫。對于此工程來說，其防護等級已經(jīng)達到了核6級。在主樓的四周進行了地下停車場的擴建，地下室與主樓連成一體。為了保障機體結構的安全性，結合使用功能，設計者把裙樓和擴大的地下室設計為框架結構，獨立柱基礎形式。在建筑頂板的設計當中，以0.5m的覆土來將主體設備管道的鋪設以及室外綠化的需求。

3案例分析

3.1 結構設計與人防區(qū)位之間的關系

本文中的案例將人防工程設置在了地下二層，重點結合成本節(jié)約的角度進行研究思考。若是將人防區(qū)設置在負一層，那么與設置在負二層相比，人防外墻的高度就需要多上一層，并且，由于人防荷載較大，再加之頂板覆土作用，使得室頂板負荷過大，相應的要求頂板梁截面必須增大來保障使用的安全性，負一層層高要加高，導致成本的提升，會付出更多的代價。除此之外，在起到人員避難所的作用時，應當盡量避免以地下停車場出入口坡道作為人防出入口，人防坡道作為主出入口對于坡板道進行人防設計，坡板島的人防負載很大，會導致不必要的浪費產(chǎn)生。故此，人防工程在地下室中的位置選擇十分重要，以保障建筑整體安全性為前提，對造價成本進行控制，設計環(huán)節(jié)變得十分重要[2]。

3.2 基礎設計方案的分析

在人防工程的基礎設計當中，首先要對建筑物的整體承載力進行保障，將建筑物結構的可靠性性進行提高，如此才可以更好地將人防工程的防護作用進行提升。其次，在設計的時候要充分地考慮經(jīng)濟成本問題，結合全方位的分析以及研究，才能建立一個良好有效的人防工程。設計中要充分地將建筑物的安全性進行考慮，并對人防結構的承載力進行驗算。為了保障設計的合理性，有關設計者可以結合分析判斷，取正確的不利組合，將各種施工情況下計算結果實行包絡設計，最終獲得最不利結果。故此，在進行人防工程的計算工作中，應當做好兩個方面的工作：①確保有效的戰(zhàn)爭時期荷載組合驗算;②確保有效的日常生活中的荷載組合驗算。將核彈爆炸的恒載以及等效靜荷載進行有效的分析。此類情況中不用考慮活荷載，進行核爆炸荷載分析的過程中，不用對分項系數(shù)的分析。結合此類理論的研究分析，設計建筑基礎時，能夠獲得出兩個不同時期的豎向構件軸力數(shù)值，之后再比較兩個數(shù)值，取最大值。此外，在人防工程中，基礎形式的選擇有著不同的等效靜荷載量，以上案例中的甲類防空地下室，以獨立柱基加防水底板設計為基礎，能降低一半左右底板上的等效靜荷載標準值，極大程度上節(jié)省了計算配筋，實現(xiàn)了造價的節(jié)約[3]。

3.3 對于人防區(qū)柱網(wǎng)結構布置的分析

結合人防工程的特征，要對結構方案中的設計進行優(yōu)化，而結合方案的優(yōu)化能夠免去不少施工工序，將施工流程縮短、節(jié)約施工成本，加快施工效率。在進行工程平面布局的設計過程當中，需要對實際使用情況進項考慮，高效的將施工資源進行利用，采用科學適合的施工設計，以免施工量的增大。對于工程使用柱網(wǎng)的選擇，需要充分考慮工程整體結構，將每個部分所使用的技術進行分析，有效掌握該位置上的結構設計，和此結構在整體構造中的作用，把所有結構進行合理的結合，優(yōu)化設計，實現(xiàn)“平戰(zhàn)結合”的效果，保障作用得到最大程度的發(fā)揮。

參考文獻

[1] 汪蕾.高層建筑的人防工程結構設計方法[J].建材與裝飾，2019（26）：106-107.

[2] 朱峰.淺析高層建筑下人防工程結構設計要點研究[J].中國住宅設施，2017（8）：33-34.

[3] 譚娜.基于高層建筑的人防工程結構設計研究[J].江西建材，2017（11）：48，51.