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人防地下室结构设计常见问题分析

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年3月下作者：蒙国令

[导读] 随着经济和科技的快速发展，新时期，人防地下室的设计水平愈来愈高，相应的人防工程也具有更高的安全系数。但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。

广西科宁人防工程防护设备检测有限公司蒙国令 530001

摘要：随着经济和科技的快速发展，新时期，人防地下室的设计水平愈来愈高，相应的人防工程也具有更高的安全系数。但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。
关键词：人防建筑；地下室；设计问题
        引言
        人防地下室需达到整体防护才能实现对各种武器的抵御作用，人防主体与口部构成人防地下室整体，由于主体部分皆由钢筋混凝土外墙、临空墙、顶板及底板围合而成，所以主体防护能力较强。但用于平时与战时使用的口部相对薄弱，口部包括主要出入口、次要出入口和备用出入口，皆为战时进风或进出部位，在经受核生化武器袭击下，易受到破坏。一旦口部遭到破坏，人防地下室的功能受损，所以人防工程的防护重点是人防地下室口部。
        1防空的概念和意义
        人民防空工程是指在自然灾害、战争期间的临时掩体、储藏室等，它是保护人民群众生命和财产的构筑物。在分析其结构构造和抗力方面，构造的重要性往往高于抗力。人民防空工程只有满足《人民防空地下室设计规范》（GB50038—2005）（以下简称《规范》）的构造要求才能具备基本的防灾防空以及保护物资不被沾染的功能，因此具有重大的建设意义。
        2人防构造的常见问题
        2.1战时出入口的设置问题
        人防地下室战时主要出入口的位置虽由建筑专业人员确定，但位置的选择对结构专业设计影响很大，应引起结构专业设计人员的足够重视。战时主要出入口在条件允许的前提下，应优先设于地面建筑的倒塌范围之外。此做法结构设计简单、经济、合理。若条件受到限制，无法设于地面建筑的倒塌范围之外时，应设防倒棚架且与地面建筑主体结构分开。以工程实践中的一个项目为例。该项目为平战结合的人防地下室，平时为汽车库，战时为二等人员掩蔽所。地下室为两层地下室，人防地下室仅占有部分面积且位于地下二层。地下室一层至地下室二层设有坡道，此坡道位于人防地下室入口处附近，故建筑专业人员将人防地下室战时主要出入口设于此坡道处。但此项目地下二层坡道上至地下一层后，还须经过较长距离才能到达地下一层通往地面的汽车坡道。
        3.1平面结构设计
        进行建筑工程地下室的结构设计前，需做好平面设计工作。地下室的平面设计要保证地下室负荷能力符合项目要求和规范标准，同时实现空间布局的科学性和合理性。设计人员应合理规划建筑区域的承重结构和面积布局，科学利用地下室的有限空间。技术人员在设计过程中，应结合建筑使用功能的具体需求确定设计方案。例如民用、商用的地下停车位设置，地下人防工程设计需求，商业建筑的地库开发利用，等等。利用平面设计方案还可分析整体空间设计是否具备合理性，是否能够充分发挥地下室在建筑使用过程中的功能作用。
        3.2出入口设计
        1）独立式室外出入口防护密闭门外的通道出地面段与人防工程具有一段距离的室外出入口。按通道形式分为直通式、单向式、穿廊式、竖井式和楼梯式。2）附壁式室外出入口防护密闭门外的通道出地面段的侧墙为人防工程临空墙的室外出人口。为预防核武器冲击波和避免常规武器直接命中，出入口需设计合理的口部形式，减小冲击波作用并避免常规武器的直接命中，因此首选单向式和穿廊式，并配以防护密闭门来保护人防口部。人防出入口不仅要防止常规武器和核武器的打击，还要防止化学武器毒剂生物武器与核武器放射性沾染的侵入，需在主要出入口设置防毒通道。防毒通道最主要的防毒措施是通过洗消作用降低毒剂及其他放射性毒剂沾染的浓度，在防毒通道处设置洗消间进行人员洗消。防毒通道只能降低染毒空气浓度，阻止染毒空气进入密闭区，但人员皮肤上的毒剂和放射性灰尘只能靠消毒剂和水冲洗进行去除。人员皮肤染毒后，应立即用相应的皮肤消毒液消毒，然后用清水冲洗干净。在消毒或擦拭时，应注意不要扩大染毒面积，如果人体染毒面积较大，在用消毒液消毒后宜淋浴，以清除皮肤表面残留的消毒液和生成物。消除皮肤上的放射性灰尘只能用水、肥皂或洗涤剂冲洗。用水冲洗，一定要摘掉面具后进行。可在进入防毒通道之前或之后使用消毒液。
        3.3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（如图1）。

图1人防地下室装修后效果图
        3.4地下室抗渗与抗浮的设计方法
        地下室的抗浮设计需考虑地下水位变化。如果地下室设计只考虑正常使用状况，未将施工过程作为工程设计影响因素，容易使地下室在施工建设期因抗浮效果未达到设计标准而使建筑物局部发生破坏；或者地下室的大部分面积承受建筑荷载，局部承受建筑物荷载较小或未承受荷载，地下室承受荷载不均会导致建筑结构受到损毁，这些情况都是设计和施工工作中的难点，需要设计人员在进行抗浮设计时对工程实际情况进行全面分析，然后再确定设计方案。在进行地下室结构的抗渗设计时，一般采取如下方法：一是在混凝土内加入膨胀剂补偿混凝土的收缩效果；二是设计膨胀带；三是设计后浇带；四是根据实际需求采取有效措施改善钢筋混凝土的抗拉性能。
        结语
        综上所述，地下室处于建筑物的最低层，承担建筑物的整体负荷，对建筑整体的稳固性和安全性具有重要的影响作用。工程设计人员应重视地下室的设计工作，确保地下室达到荷载设计要求的同时，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]何峰.浅谈建筑工程中地下室结构设计[J].建筑工程技术与设计,2015(1).
[2]杨勇超.建筑工程地下室结构设计方法的探讨[J].工程技术:文摘版,2016(3).
[3]李茂才.建筑工程地下室结构设计分析与研究[J].住宅与房地产,2020(9).
作者简介：蒙国令，（1974-），男，壮族，广西来宾人，助理工程师，本科，主要从事人防工程检测相关工作。