人防建筑設(shè)計在多層地下室中的探討

郭晉

（山西省人防建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013）

建筑行業(yè)得到快速發(fā)展，也推動著經(jīng)濟的快速發(fā)展和進步。在建筑行業(yè)中，多層地下室結(jié)構(gòu)是重要的組成部分之一。在實際建筑行業(yè)的發(fā)展中合理利用地下空間，促使我國土地資源得到節(jié)約，建筑行業(yè)的發(fā)展水平得到有效提升。在多層地下室建設(shè)施工中需要重視人防建筑設(shè)計，提高利用土地資源的效率。建筑行業(yè)在發(fā)展中注重合理利用土地資源，能夠有效地提升利用土地資源的效率，推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。因此可以說城市發(fā)展中，多層地下室建筑發(fā)揮著重要的作用，在多層地下室建設(shè)中合理設(shè)計人防建筑能夠提升多層地下室建設(shè)的質(zhì)量和效果。

1 多層地下室和人防建筑設(shè)計的概述

隨著我國城市化進程的不斷加快和建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑施工技術(shù)和水平不斷提升，其中在地下室建設(shè)中人防建筑結(jié)構(gòu)得到關(guān)注，為了能夠?qū)Φ叵驴臻g進行開發(fā)和利用，在多層建筑結(jié)構(gòu)中不斷加深地下空間的開挖深度，增加地下室的面積和建筑層數(shù)，其中的人防地下室層數(shù)增加多二層、三層甚至更多層。在多層地下室中的人防建筑設(shè)計主要是進行出入口、地下室主體、平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換、防火等方面的設(shè)計，其中人防地下室建筑設(shè)計中的核心內(nèi)容就是出入口設(shè)計和結(jié)構(gòu)主體設(shè)計。在劃分抗爆和防護單元時，多層地下室具有特殊性，若是設(shè)計的防空地下室可以滿足相關(guān)的要求和規(guī)范，可以不用劃分防護和抗爆單元，在多層地下室結(jié)構(gòu)中，人防建筑設(shè)計方案有多種，影響相關(guān)單位選擇人防建筑設(shè)計的主要因素就是工程造價因素。一般多層地下室開挖深度較大，地面到人防工程出入口的路徑比較大，因此在設(shè)置室外出入口的過程中會遇到較大的難度。在設(shè)計和建設(shè)多層地下室時主要是做好附建式工程，即確保地下室上部的地面建筑物更加堅固，進而對炸彈、沖擊波、早期核輻射等的破壞作用進行科學(xué)抵消，值得注意的是，上方建筑會影響到多層地下室內(nèi)部的整體布局和工程形式。

2 多層地下室的特征分析

現(xiàn)代的多層地下室外部框架比較堅固，能夠?qū)ν饨鐗毫M行有效承受，然而外部建筑會對地下室結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。因此，在多層地下室的人防建筑設(shè)計中需要與地下室外部建筑特征進行結(jié)合和分析，從而提升建筑多層地下室的質(zhì)量。在多層地下室人防建筑設(shè)計中的出口通道設(shè)計還存在一些問題。在實際的地下室建筑施工中，要求較高，連通外界建筑和地下室的主要結(jié)構(gòu)就是地下通道，考慮到地下通道比較遠、比較長，因此導(dǎo)致地下室的環(huán)境整體上比較差，地下室的空氣質(zhì)量較差，對人們生存需要的空氣質(zhì)量不符合，人們不能長久在地下室進行久居。在實際的多層地下室人防建筑設(shè)計中，設(shè)計人員需要充分結(jié)合地下室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征，對影響地下室結(jié)構(gòu)質(zhì)量的多重因素進行詳細分析，尤其是有效地采取措施有針對性地處理出現(xiàn)的問題，從而方便后續(xù)施工。在多層地下室人防建筑設(shè)計中，設(shè)計人員需要重視對主體、防火和出口等設(shè)計工作。

3 人防建筑設(shè)計在多層地下室應(yīng)用時的注意事項

3.1 設(shè)計人員需要全面了解和掌握工程概況

在多層地下室人防建筑設(shè)計中，設(shè)計人員首先需要全面了解工程的整體情況，對地下室的上方建筑高度、樓層形式、房間結(jié)構(gòu)等多種因素進行詳細掌握，進而在實際設(shè)計中綜合考慮所有因素，保證設(shè)計的全面性；其次，設(shè)計人員需要與人防建筑劃分的區(qū)域和防護防化等級標準等要求進行充分結(jié)合，分析在人防設(shè)計中是否需要配置戰(zhàn)時發(fā)電設(shè)備，合理設(shè)計人防物資的儲備量；此外，設(shè)計人員還需要加強與施工人員、技術(shù)人員等進行溝通和交流，進而全面考慮人防設(shè)計中的經(jīng)濟學(xué)和工程受力情況，合理優(yōu)化多層地下室的人防建筑設(shè)計。

3.2 在人防設(shè)計方案中融合安全理念

在多層地下室建筑中進行人防建筑設(shè)計，設(shè)計人員還需要在設(shè)計方案中充分內(nèi)容和安全理念，充分利用人防工程的建筑面積，同時在人防工程區(qū)域中進行不同面積的單元劃分，確保不同單元設(shè)計中防護安全和配套裝備具有較高的穩(wěn)定性。此外，設(shè)計人員還需要將消防安全通道和防火區(qū)域進行合理預(yù)留，從而確保多層地下室建筑的可靠性和安全性。

3.3 充分考慮平戰(zhàn)結(jié)合設(shè)計

在多層地下室人防建筑設(shè)計中，設(shè)計人員還需要充分考慮平戰(zhàn)結(jié)合和轉(zhuǎn)換設(shè)計，綜合考慮建筑工程在對核武器、常規(guī)武器載荷等方面的特殊要求和建筑整體結(jié)構(gòu)，在人防建筑設(shè)計中，不僅要合理設(shè)計地下室的防護密閉隔墻結(jié)構(gòu)，同時還需要優(yōu)化設(shè)計多層地下室的頂部結(jié)構(gòu)、底基、承重墻等結(jié)構(gòu)。此外，在人防建筑設(shè)計中需要封閉設(shè)計消防管道、通風(fēng)和排水出入口。

3.4 遵循地下室人防設(shè)計要求

在多層地下室建設(shè)中運用人防建筑設(shè)計，還需要遵循地下室人防設(shè)計要求，具體有。

首先在設(shè)計乙類人防地下室的過程中，高出室外地平面的頂板地面高度需要小于地下室凈高的一半高度，同時室外地平面的外墻建筑需要滿足人防防護密閉厚度、防戰(zhàn)時常規(guī)武器爆炸等要求。其次，在設(shè)計甲類人防地下室的過程中，若是地下室上部建筑結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，那么頂板底面比室外地平面低；若是地下室上部建筑結(jié)構(gòu)為砌體結(jié)構(gòu)，那么頂板底面允許比室外地平面高，同時需要滿足以下幾點規(guī)定要求：若是當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的甲類人防地下室屬于具有當(dāng)?shù)厝⊥翖l件的核5級，在設(shè)計建設(shè)過程中要求頂板底面比室外地平面高出的部分小于0.5m，同時按照臨戰(zhàn)要求在外墻高出室外地平面的外側(cè)進行覆土操作，確保覆土的斷面形狀是梯形，同時上部水平段的高度大于1m，同時比人防地下室頂板的上表面高度高，水平段外側(cè)設(shè)計為斜坡，斜坡的高度和寬度比例小于1∶3；若是當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的甲類人防地下室屬于具有當(dāng)?shù)厝⊥翖l件的核6、核6B級，在設(shè)計建設(shè)地下室的過程中需要確保頂板底面比室外地平面高出的部分小于1m，同時確保外墻高出室外地平面的部分滿足防護墻體、密閉防護厚度、防核武器以及常規(guī)武器爆炸等要求。

其次，主要滿足管道與地下室結(jié)構(gòu)穿入的限制要求，具體而言，1）避免在人防圍護結(jié)構(gòu)中穿過與人防地下室無關(guān)的管道；2）地下室上部建筑結(jié)構(gòu)中的燃氣管、雨水管、生活污水管禁止在人防地下室中進出；3）人防地下室空間結(jié)構(gòu)中穿過的頂板、門框墻以及臨空墻的管道直徑應(yīng)小于15cm；4）穿過或者是進入人防地下室的管道和維護結(jié)構(gòu)需要做好防護密閉措施；第五，針對不同品類和級別的人防地下室，相關(guān)單位在向人防地下室引入上層地面廢水收集的排水管道時，也需要確保地漏裝置具有防爆功能，設(shè)計人員在具體設(shè)計管道的過程中需要提前了解地下室建筑結(jié)構(gòu)的實際情況，從而合理分析和設(shè)計管道結(jié)構(gòu)。

在設(shè)計非防護區(qū)的過程中主要是對地下室上部建筑的設(shè)備房、電梯間、防護區(qū)以外的樓梯間、煙道、豎井、通道、通風(fēng)道、管道井等設(shè)備設(shè)施結(jié)構(gòu)的分析和設(shè)計，同時也要綜合考慮普通地下室中未能在人防建筑設(shè)計中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。

4 多層地下室中人防建筑設(shè)計的實際應(yīng)用分析

4.1 對多層地下室人防區(qū)域進行合理規(guī)劃

首先，在多層地下室人防建筑設(shè)計中需要合理規(guī)劃人防區(qū)域，根據(jù)地下室實際使用的功能，綜合考慮和分析多層地下室安全、經(jīng)濟、技術(shù)等因素，進而對人防區(qū)域以及位置進行合理設(shè)計。此外，在人防區(qū)域設(shè)計中還需要注意高效利用地下空間，避免人防區(qū)域過于獨立，所以，設(shè)計人員在科學(xué)規(guī)劃人防區(qū)域的時候還需要確保設(shè)計的出入口數(shù)量合適、合理，在具體的設(shè)計方案中確保人防工程更具實用性，更加可靠。此外，在人防區(qū)域設(shè)計中還需要充分考慮建筑內(nèi)部的疏散樓梯以及其他樓梯位置，從而科學(xué)布局人防建筑區(qū)域，確保設(shè)計的出入口位置合理，從而保證人防區(qū)域更加安全。人防工程防護單元劃分應(yīng)滿足GB 50038—2005要求，對于多層的防空地下室，當(dāng)其上下相鄰樓層劃分為不同防護單元時，下層的人防區(qū)可不再劃分人防單元。

4.2 對多層地下室人防建筑的疏散體系進行科學(xué)設(shè)計

在多層地下室人防設(shè)計中，若是人防地下室建筑類別為5級或者是高于5級，那么在設(shè)計中避免出現(xiàn)無拐彎結(jié)構(gòu)的設(shè)計，需要在室內(nèi)出入口結(jié)構(gòu)中添加一個或者多個垂直拐彎結(jié)構(gòu)設(shè)計，采取單向式出入口的形式，同時還需要嚴格按照防護要求對臨空墻防護厚度和內(nèi)通道長度的設(shè)計。

在進行疏散口的設(shè)計中，需要注意戰(zhàn)時掩蔽人員總的疏散口寬度，一般疏散口的寬度要確保每100人大于0.3m，同時單個口部人數(shù)通過小于700人。在地下室人防建筑疏散寬度設(shè)計中，不僅要對主要和次要出入口的寬度進行設(shè)計，同時還需要合理增加疏散口的數(shù)量。若是多層地下室人防建筑在條件許可的基礎(chǔ)上，可以在人防區(qū)與非人防區(qū)之間進行密閉通道的設(shè)計，通過非人防區(qū)的階梯和汽車坡道出入口進行疏散口的設(shè)計；若是多層地下室人防建筑無此條件，那么可以考慮在非人防區(qū)與階梯連通之后，對相關(guān)出入口的位置設(shè)計疏散口。值得注意的時，疏散口的寬度不僅要滿足多層地下室整體設(shè)計的要求，同時還需要合理疏散人員，迭加疏散寬度，也就是不同的人防單元共用一個出入口時，需要按照實際疏散人數(shù)綜合計算疏散寬度。

4.3 對多層地下室人防建筑的通風(fēng)井采用平戰(zhàn)結(jié)合方式設(shè)計

在多層地下室人防建筑設(shè)計中，若是不允許進行戰(zhàn)時專用風(fēng)口的單獨設(shè)置，那么在將人防進風(fēng)和排風(fēng)井以及排煙井結(jié)合平時通風(fēng)豎井設(shè)置的過程中，設(shè)計人員需要考慮應(yīng)用防堵塞、防倒塌、防地表水等相關(guān)措施。若是室外通風(fēng)口是獨立式結(jié)構(gòu)，那么設(shè)計相對簡單，同時設(shè)計的防倒塌處理方式也較為方便，采用防倒塌棚架頂板作為豎井的頂蓋，同時在豎井四周設(shè)計防倒塌柱的設(shè)置；若是室外通風(fēng)口是附壁式結(jié)構(gòu)，那么在設(shè)計防倒塌棚架的過程中需要注意確保棚架地面部分脫離主體建筑結(jié)構(gòu)。通風(fēng)井的進風(fēng)口下緣與室外地坪高度有兩種情況需要考慮，一方面確保設(shè)計的防倒塌范圍內(nèi)高度大于1m，另一方面確保設(shè)計的防倒塌范圍外高度大于0.5m。

4.4 對多層地下室人防建筑的人防單元間隔墻進行合理設(shè)計

在多層地下室人防單元區(qū)域設(shè)計中，相鄰人防單元之間需要設(shè)計具有防護密閉功能的內(nèi)部隔墻，若是在隔墻上設(shè)置平時使用的洞口，需要進行密閉防護的處理，一般采用構(gòu)件封堵或門式封堵的措施。在地下室人防建筑工程設(shè)計中，主體結(jié)構(gòu)主要是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時整體進行澆筑，注意鋼筋混凝土的澆筑厚度需要大于20cm，同時采用水泥砂漿對染毒區(qū)的墻面進行抹光。

4.5 對多層地下室人防建筑的單元頂板以及防護單元與非人防區(qū)域的銜接處進行合理設(shè)計

在多層地下室人防建筑設(shè)計中，設(shè)計人員需要嚴格按照防護規(guī)范要求進行單元頂板的厚度設(shè)計，同時在設(shè)計中需要注意避免管線穿入到人防區(qū)域的頂板，若是管線需要穿越頂板，則需要在頂板位置進行管道層設(shè)計。此外，在設(shè)計中還需要確保防護單元與非人防區(qū)域之間隔斷，同時隔斷的間隔墻也需要按照防護要求進行設(shè)計，其中連通兩部分的銜接區(qū)域一般是是設(shè)計使用鋼筋預(yù)制梁進行封堵，同時控制預(yù)制梁封堵的數(shù)量在1到2個，其余銜接連通口一般是進行密閉防護門的設(shè)計。

4.6 對多層地下室人防建筑的排水通風(fēng)、電氣設(shè)施與防火裝置進行科學(xué)設(shè)計

在多層地下室人防通風(fēng)設(shè)計中，設(shè)計人員首先需要對地下室的氣流特點進行全面掌握，從而科學(xué)制定設(shè)計方案。在多層地下室內(nèi)部，空氣的區(qū)域流動方向主要是從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域流動，設(shè)置一個防護單元時，在多層地下室間通過管道進行通風(fēng)，所以排風(fēng)設(shè)計主要是采取超壓方式，進而避免人防區(qū)域滲入大氣，從而影響到人防區(qū)域的內(nèi)部環(huán)境。在進行通風(fēng)設(shè)施設(shè)計的過程中也需要優(yōu)化選擇合適的設(shè)備品類，同時配套設(shè)計安裝濾毒清潔裝置和進風(fēng)設(shè)備，或者是確保設(shè)計的通風(fēng)系統(tǒng)具有隔絕、清潔和濾毒功能，從而確保人防區(qū)域的空氣流動安全。

在地下室人防排水系統(tǒng)的設(shè)計中，也需要確保用水滿足戰(zhàn)時基本的需求，在地下室內(nèi)部區(qū)域，合理設(shè)計儲水設(shè)施，配套設(shè)計排水和給水系統(tǒng)，一般建筑工程中設(shè)計安裝的排水和生活用水系統(tǒng)不能夠直接相連，排水系統(tǒng)主要是對生活污水進行排放，地下室人防建設(shè)中的給水和排水系統(tǒng)主要是設(shè)計采用具有高抗震性和耐用的給水和排水管道，從而確保給水和排水系統(tǒng)能夠發(fā)揮戰(zhàn)時的給水和排水功能。

在地下室人防電氣系統(tǒng)設(shè)計，還需要對戰(zhàn)時電氣系統(tǒng)的級別和負荷種類分析，尤其是多層人防區(qū)，需要確保選擇使用的電源滿足戰(zhàn)時需要。同時，在電氣系統(tǒng)設(shè)計中也需要注意平戰(zhàn)結(jié)合和轉(zhuǎn)換，按照戰(zhàn)時負荷要求，按照電氣正常負荷標準進行電源選擇，同時有效地控制和降低電氣系統(tǒng)建設(shè)成本。此外，在制定電氣系統(tǒng)設(shè)計方案的過程中也需要分別按照戰(zhàn)時和平時兩種狀態(tài)進行配電設(shè)施配置，從而確保電氣系統(tǒng)可靠運行。除了設(shè)計電氣系統(tǒng)之后，人防設(shè)計中還需要進行防火設(shè)施的設(shè)計和安裝，避免防護單元跨越到防火區(qū)域。

5 結(jié)語

總之，在城市化建設(shè)和發(fā)展中，隨著人口的增加，城市建設(shè)用地十分緊缺，所以，在建筑行業(yè)中，需要合理利用地下空間，同時增加多層地下室建筑的規(guī)模和建設(shè)數(shù)量，增加多層地下室建筑，在多層地下室設(shè)計和建設(shè)中注重人防建筑設(shè)計，從而確保建筑安全。在多層地下室建設(shè)設(shè)計中注重結(jié)合人防建筑設(shè)計，能夠確保建筑在戰(zhàn)時保障人民生命財產(chǎn)安全，確保有足夠安全的空間隱蔽并儲存戰(zhàn)略物質(zhì)，同時有效地利用城市的地下空間資源，進而不僅對城市土地資源進行節(jié)約和利用，同時還能夠達到良好的節(jié)能減排效果。多層地下室人防建筑設(shè)計不僅提高我國應(yīng)對軍事威脅的防備能力，同時保障了人員和財產(chǎn)安全。所以，在多層地下室建筑中加強人防建筑設(shè)計和施工符合我國經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)的需要。然而，在實際多層地下室人防建筑設(shè)計中仍然存在一些問題和難度，相關(guān)的設(shè)計人員需要深入研究和了解實際情況，進而對多層地下室人防建筑進行合理設(shè)計，確保人防建筑更加安全，從而提高建筑工程的戰(zhàn)備效益、經(jīng)濟效益和社會效益。