人防地下室设计问题探讨

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷4期   作者:李钊航
[导读] 随着人们安危意识的不断增强,人防地下室也受到了人们的高度重视
        李钊航
        浙江建院建筑规划设计院 浙江省杭州市310000

        摘要:随着人们安危意识的不断增强,人防地下室也受到了人们的高度重视。地下室面积日益扩大,迫使人防设计也变得更加复杂化,设计人员需要从多方面考虑。尤其是在现代城市的发展中,特别需要注意人防建筑的常见设计问题,并及时加以妥善处理,以此来有效促进人防工程建设事业的可持续发展。介绍人防地下室的基本设计原则,提出并探讨人防地下室需注意的设计问题,希望可以对人防地下室设计提供参考。
        关键词:人防;地下室;设计;问题
1人防地下室的基本设计原则
1.1 平战结合
        在设计人防地下室中,最关键的是要考虑周全整个结构体系的“平战结合”性质,以真正达到平时及战时的不同要求。在具体设计人防地下室基础结构时,需要着重注意以下方面:规划好承重墙、底基、顶部构件等关键性结构;优化设计间隔墙壁;封闭性设计排水管道出入口、通风出入口、消防体系管道口等位置的管口。
1.2 规划好防护与抗爆单元
        针对炸弹防护,一般需要划分好人防工程,并形成防护及抗爆这 2 种单元。一旦被炸弹击中,在人防地下室中的防护及抗爆单元便可以大幅度降低弹片伤害人防工程的程度。所以,在人防设计中,防护及抗爆单元的划分便显得尤为重要。
2人防地下室设计
2.1地下室装修
         针对人防地下室,有关设计规范提出:就防空顶板而言无须抹灰。目的是防止振动引起抹灰层脱落而失误砸伤人员而做出的规定要求。而在该规范中还有这样规定:在防空地下室具体设计装修时,要求本着经济、适用、美观的基础原则。在具体处理灯光、色彩、饰面材料时,只需优化地下空间整个环境的条件就好。所以,在人防顶板位置,可以考虑先刮1 层厚度适宜的白色水泥腻子,再喷涂一定的白色涂料,以提升室内的整体光亮度。
2.2 平战结合通风井
        如果战时专用风口不被允许使用,便可设置结合人防排进风井、排烟井和平时用通风竖井的平战组合通风井。同时还应注意严防倒塌、地表水渗漏或堵塞等情况。在室外的独立式通风口,需要简化设计,防倒塌,控制竖井顶盖可以防倒塌,并使用棚架顶板,在周围分布立防倒塌柱。室外附壁式通风口,要脱离地面主体建筑。在进风口下缘,分 2 种状况来设计与室外地坪的距离,控制防倒塌范围超过 1.0m 或 0.5m。
2.3合理设计出入口
        为了能够满足设计要求,人防工程还需要设置隐蔽场所。对其内部结构进行科学设计,尤其是对其出入口的设计工作。出入口设计需要达到最低标准,门洞尺寸及通道的设计都要根据相关标准完成[3]。如果人防工程属于人员隐蔽工程,应根据门洞宽度为0.3 m可通过100人的标准进行设计,但是每个人防门的通过总人数应小于700人。另外,设计人员还需要全面分析出入口的门、墙,保证其便利性和封闭性,确保内部结构设计的可靠性和科学性。
2.4 确保人防工程的多功能性和实用性
        当代建筑中的人防工程主要以经营性活动为主,但是同时也需要对不同载荷进行分析,严格遵循平战结合原则,基于此对地面建筑的实际功能和区域进行相应的设计工作。例如,住宅建筑人防工程需要具备样品和物资储备的功能;公共建筑及机关主要为指挥类及人防专业队类型;医疗卫生系统需要设计专门的医疗救护工程,与地面建筑的建设需求结合明确人防工程设计的类型和功能,使其充分发挥作用。


2.5口部设计
        人防工程的口部指内部和外部之间联系的通道,也是人防工程设计需要加以重视的部分。出入口是人防工程口部的重要部分,对其设计时不但需要其能够全面分析人员、车辆、设施等因素,并且还要合理设置其数量、类型及防护设施,这些都是对整体工程防护性能影响的关键因素。供人员出入的通道尺寸相对较小,通常情况下通道净宽及净高在1.5 m和2.2 m左右,车辆通道出入口较大,其净宽和净高都超过3 m。按照相关要求,应保证每一个防护单元都具备两个及两个以上的出入口,并且需要设置一个专门的室外出入口。出入口的主要组成为主出入口、次出入口及室外出入口,具有良好的防护性能,不易被堵塞,在对其进行设计时还需要分析室外车道和楼梯情况。次要出入口需要设置防堵塞设施,在设计过程中需要根据消防楼梯情况进行设计。同时,在设置出入口的过程中还需要设置专门的洗消污水集水坑,保证其能够发挥功能。
2.6人防门设计
        在设计过程中,根据材料类型可将人防门划分为钢筋混凝土结构和钢结构,相较于钢结构,普通钢筋混凝土结构人防门更厚,质量重,安装及维护难度较大,通常情况下钢筋混凝土人防门的宽度不超过2 m。作为汽车出入口的人防门,其宽度不小于3 m,因此设计过程中只能够选择钢结构人防门,其中钢筋结构混凝土人防门的造价更便宜。因此,需要设计人员根据建设需求,合理选择人防门,保证其经济性和实用性。两种人防门的自重较重,为了消除自重所导致的变形,可以将垫层支撑设置在门下。
2.7顶板及底板结构设计
        一些高层建筑人防工程在地下,其整体建筑结构具有科学性和合理性。但是对建筑结构进行设计的过程中,为了保障人防工程的安全性和稳定性,应消除安全隐患。在具体设计过程中,通常需要将地下室顶板设计为上部结构的嵌固端,保证下部结构的刚度可以完全支撑上部结构。柱根之间需要做好稳固性设计,使其能够承受或者平衡柱根和弯矩。将人防工程区域设置于高层建筑的地下二层,可以有效降低人防工程荷载对顶板产生的不良影响,只需要使用等效静荷载对地下二层的顶板荷载进行计算便可,能够减少工期,降低工程造价,大幅度降低施工成本。设计桩基的过程中,需要根据单桩承载力的特征值,明确等效静荷载以及门框窗和墙体之间的作用载荷,根据实际情况确定具体值。如果隔墙和防护单元相邻,通常情况下等效静载荷为50 kN/m2。
2.8人防地下室桩基设计问题
        根据 GB50038-2005《人民防空地下室设计规范》[1]第 4.8.15 条的规定,人防地下室桩基应考虑上部墙、柱传来的核武器爆动荷载的荷载组合值来验算其桩身强度,且人防地下室底板向上的核武器爆炸产生的等效静载标准值不参与上述计算桩身强度计算的荷载组合。桩身强度计算时,材料强度可以按 GB50038-2005 表 4.2.3规定提高。一般情况下,桩身强度是可以满足的。但当桩基采用高强预应力管桩时,则应特别注意补充验算。因为按照《福建省防空地下室设计若干技术要求》[2]的规定,预应力管桩是不可以考虑材料强度的提高系数的,故应特别注意。
结束语
        综上所述,人防地下室具有很多明显的优点,如维护群众安定生活、节省占地面积、发挥军事作用等。在当前的设计中,还需要注意安全性、综合性、稳定性等诸多方面的问题,从人防设计要点出发,大量积累设计实践经验,及时解决有关设计问题,以真正做好人防设计,大幅度提升人防建筑整体质量,进而充分保护好人们的人身安全,加快整个社会建设与发展的脚步。
参考文献
[1]吴兆武,张兵.人防地下室通风设计中若干问题的探讨[J].山西建筑,2019,45(10):129-130.
[2]吕雯.浅谈地下室建筑设计在人防工程中存在的问题[J].民营科技,2018(09):101.
[3]徐云中.人防地下室结构设计中存在的若干问题分析[J].建筑设计管理,2018,35(03):68-70.
[4]孙会.人防地下室建筑设计中的几个常见问题[J].门窗,2018(02):138.
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