人防地下室設(shè)計的結(jié)構(gòu)和防護措施探究

何坤

摘要：近幾年，經(jīng)濟在快速增長，城市化的發(fā)展越來越快，都市地下空間是一種非常龐大和豐富的空間資源，在解決城市土地資源短缺問題上，這對減輕城市建筑密度十分有效，所以，開發(fā)和利用城市地下空間顯得日益重要。淺談了人防設(shè)計中人防地下室結(jié)構(gòu)及防護措施，以便在人防工程設(shè)計中交流、討論有關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：人防地下室;設(shè)計;防護措施

前言：

由于民房數(shù)量越來越多，它的地下室工程也逐步受到制約，特別是人防設(shè)計日益受到重視。從建筑結(jié)構(gòu)、人防地下室等方面考慮，它常常需要符合戰(zhàn)爭期間的防護要求，如發(fā)生矛盾時，應(yīng)根據(jù)實際情況采取必要的轉(zhuǎn)換措施。

一、人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

對人防的地下室結(jié)構(gòu)來說，其主要設(shè)計內(nèi)容有二：一是對開孔的保護設(shè)計，第二部分為主干結(jié)構(gòu)設(shè)計其中包含了頂板結(jié)構(gòu)、底板結(jié)構(gòu)、和外墻板結(jié)構(gòu)設(shè)計工作等。與通常意義上的建筑結(jié)構(gòu)相比，人民防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計有其特殊性。

（1）人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性水平相對較低。

（2）對地下結(jié)構(gòu)進行動態(tài)分析時，應(yīng)把地下結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)納入研究范圍。

（3）在設(shè)計人防地下室時，必須考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性狀態(tài)。

并提出在人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)著重分析建筑的要求，把它同傳統(tǒng)建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)需求相區(qū)別，符合人防地下室結(jié)構(gòu)施工的基本要求。

二、人防地下室設(shè)計注意事項及措施

（一）對各構(gòu)件的受力剖析

人防地下室頂板承受的荷載包含人防等效靜載，自身重量、覆蓋物重量等。對于地下室，通常使用頂板要求荷載不太大，頂板活載戰(zhàn)斗時不要求重疊。對頂板配筋按照戰(zhàn)時要求計算出的配筋數(shù)值，因這一點要求的加固率最高，能達到頂板韌性要求。用0.25%配筋，可采用0.25%配筋，可在支架內(nèi)加入少量的無縫鋼筋，但是要使底、頂橫過筋的距離和方向一致，拉力操作方便。這是一個不可忽視的小細節(jié)，比如口外有頂蓋，由于戰(zhàn)爭期間坡道主要進口，因此，頂蓋設(shè)計是否合理，對于下邊坡防護具有重要作用。外墻設(shè)計還應(yīng)根據(jù)荷載和彎矩進行合理的內(nèi)力計算，并在布筋方法之后作出判斷。配筋是外墻設(shè)計的關(guān)鍵，用鋼筋裝入，外部豎向鋼筋的外排宜采用外向筋，能選擇橫梁和非橫梁交錯布置方式，在交錯底板彎曲之后，將鋼筋按照它們的搭接連接到底板下面。外力加固原則為“直徑小，間距密”，因此，可以有效地控制外墻裂縫。

（三）孔口防護和平戰(zhàn)變換設(shè)計要求

開孔保護設(shè)計內(nèi)容包括三個方面：首先，設(shè)計了保護密封門和消波系統(tǒng)，這一部分主要通過建筑與通風專業(yè)來完成;第二，設(shè)計墻壁，大部分由入口內(nèi)的臨空墻組成，鄰近單位間的隔斷，框壁等;第三，孔中的其它部件的設(shè)計，大部分包括風井，通訊，防爆波電纜井，防止崩塌的棚架，開放通道等，至于開放通道，通常主要考慮靜土壓和水壓作用，而不考慮核爆炸的動荷載，通風井、防爆波電纜井、對于防止崩塌的棚架，即直接選擇使用一般圖表，其中，鋼構(gòu)防崩塌棚架的構(gòu)造要求安裝相應(yīng)的根底圖。從事平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計時，我們應(yīng)該堅持以下五條基本原則：首先，工程日常使用與戰(zhàn)時使用之間不可有過多的距離，盡可能接近;其次，從平時到戰(zhàn)時轉(zhuǎn)換的工作量要盡可能減少;第三，設(shè)計時要一次就位，建筑工程中的零部分設(shè)計;第四，在設(shè)計時應(yīng)充分考慮工程應(yīng)用的相容性與通用性;工程轉(zhuǎn)換方法要求簡捷、快捷、經(jīng)濟。

三、人防工程防護措施

（一）消防與人防的矛盾及協(xié)調(diào)處理

按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，普通地下室在劃分防火分區(qū)時，最高樓面面積可達500平方米，如地下室設(shè)有自動報警系統(tǒng)及自動滅火系統(tǒng)，那么一般來說，每一個防火分區(qū)的最大面積不超過200平方米。采用地下室的保護裝置，保護單位的最大面積一般不得超過800m2，要讓室內(nèi)空間被有效利用，確定機房面積，一般情況下通風和排煙相結(jié)合，在一種制度下，每天用于通風、如有火警，可用于吸煙。此外，還應(yīng)設(shè)置補氣系統(tǒng)，當火災發(fā)生時，能增加排風量。目前，許多工程單位為節(jié)省較多的空間，給房主增加車位，保護區(qū)域通常位于2000平方米的區(qū)域，安裝一個通風系統(tǒng)，因此，可以通過不同的防煙分區(qū)來轉(zhuǎn)換，達到通風要求。按慣例，人民防空工程的通風設(shè)計應(yīng)充分考慮平時和戰(zhàn)時的有效結(jié)合，利用日常通風口進行戰(zhàn)爭期間通風，這樣就能有效地縮短工期，降低工程成本。然而，風道不能保證每一個保護裝置都能正常使用，所以，不能保證戰(zhàn)時通風系統(tǒng)的獨立，因此，在消防和人防方面就造成了對安全防護區(qū)的劃分產(chǎn)生了矛盾，若僅考慮人防的需要，就不能滿足消防要求。由于消防系統(tǒng)經(jīng)常穿過保護裝置的隔斷或封閉部位。不然就不容易達到最遠排煙處和排煙口30米要求。如按保護單元進行人防、防火的單獨設(shè)計，能有效地滿足雙方的要求，但就合理性和經(jīng)濟性而言，整體考慮不足。許多工程設(shè)計都是在防火設(shè)計完成后，再考慮到人防問題，所以若按原保護裝置進行通風系統(tǒng)設(shè)計，又不能有效地保證通風防潮需求。

（二）進出口的封堵不符合規(guī)范與結(jié)構(gòu)要求

有些建筑單位為使預埋件有平整的抹灰面，會將平時出口封住的預埋邊凸起到墻邊，可能導致戰(zhàn)爭時期，封閉效果受到影響;有些豎向封閉地溝的長度只和出水口寬度一樣，也未達到結(jié)構(gòu)密封要求。使預埋件制造誤差不超過規(guī)范允許范圍，設(shè)置時，控制垂直度在規(guī)定范圍內(nèi)，在出風口附近200 mm的內(nèi)墻不抹灰，只涂防霉劑;豎直封閉的溝槽長度至少大于開孔寬度200 mm，便于進行封堵。

（三）人防口部施工疑問

門口是人防工程的重要組成部分，容易受到撞擊的部位，其優(yōu)劣直接關(guān)系到工程能否達到防護要求。門口防護的重點是防護封閉門和與之配套的封閉門門框墻;隔爆型波活門及與之配套的活門框墻;預埋、通風、給排水、門框墻電力和其他設(shè)備需要各種預埋管道。人防工程施工口施工仍存在一定的問題，預埋門框墻的缺陷;頂板施工方向錯誤;一次澆注主體下門檻和門框墻沒有澆好;活門與上下門檻及左右活動門框墻大多有漏掉;預埋管道漏裝設(shè)備。

（四）梅花形拉結(jié)筋的布設(shè)

在戰(zhàn)爭中，人防地下室受到很大的沖擊載荷，需設(shè)梅花形拉結(jié)筋，有利于抗剪，也方便架設(shè)。民用防空地下室設(shè)計規(guī)范（GB50038-2005）4.11.11條規(guī)定：除…之外，鋼筋混凝土雙層鋼板、墻面上應(yīng)有梅花形布置的拉結(jié)筋、拉結(jié)筋的長度應(yīng)該能夠起到拉結(jié)筋的作用?！敖ㄖと艘蛉狈θ朔拦こ虒I(yè)規(guī)范規(guī)定的常識，按照普通地下室的標準建造人防工程，設(shè)置人防滲漏底板、頂板拉結(jié)筋。然而，當人防工程的面板受正常荷載作用時，可以不用梅花型拉結(jié)筋，設(shè)計者需要加以說明。為了避免出現(xiàn)這個問題，設(shè)計者在圖紙交底時要重視交付過程，設(shè)計人員在圖紙交底時應(yīng)強調(diào)有關(guān)注意事項，監(jiān)理單位在工程建設(shè)過程中能夠順利完成相關(guān)工作。

結(jié)束語：

人防地下工程是一項十分復雜的工程，它受各種因素影響，涉及范圍廣泛。人民防空地下室應(yīng)考慮戰(zhàn)爭需要，同時考慮到平時的機能，這樣就加大了結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，進行設(shè)計時要參照有關(guān)規(guī)范和指南，綜合考慮地下工程的具體施工條件及施工環(huán)境，選用最佳設(shè)計方法。

參考文獻：

[1]李智. 人防地下室設(shè)計規(guī)范及優(yōu)化措施研究[J]. 福建建筑，2020，No.268（10）：37-41.

[2]何滌凡. 高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點分析[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2020，No.568（09）：87-87.