摘要：随着国内城市化进程的不断推进，城市内部甚至周边开发区都出现了许多高层施工项目。这些项目在设计初期就需要将人防工程考虑在建筑设计以内，在高层建筑中人防工程占有极重要的位置。对于建筑本身而言，高层建筑中的人防工程不仅能够满足社区居民日常生活的需求，还能够满足在特殊时期对于人民生命安全和财产安全的保护作用，是极为重要的建筑设计的一环和重要的建筑组成部分。因此高层建筑中人防工程的结构设计和施工质量直接关系着人民的生命财产安全，并且直接影响着建筑的使用寿命和功能运行。目前国内的高层建筑的设计中，对于人防工程的设计和实施的重视度还有待提高，本文将浅谈高层建筑的人防工程的结构设计。
关键词：高层建筑；人防工程；结构设计
引言
人防工程有以下几个特点，其工程量大，工程造价较高，施工难度大，施工质量要求高等，对人防工程进行设计，要求该工程能满足平时和战时使用功能，在临战时和平时能很好的进行功能转换，这对设计人员提出了很大挑战，同时要适应现代高层建筑的整体设计，不仅保证整体的美观性，还应该发挥其最大的作用，提高人防工程的实效性。
1高层建筑的人防工程设计理念
当前的人防工程和之前有很大的不同，主要发展出了 4 种建筑类型，主要涉及单建式、地道式、坑道式和附建式。在对高层建筑进行设计中，为了有效节约空间，科学利用有限的空间，相关技术人员都选用了附建式的人防工程设计模式。和其他的人防工程相比，这一模式的施工步骤少，施工建设较为方便，而且对建筑面积没有很高的要求，整体的施工建设资金较少，因此受到相关设计人员的青睐。对人防工程实施设计过程中，人防内部结构构件需要直接抵抗战争时核弹爆炸产生的冲击荷载，必须对其防护能力进行全面考虑，这种动力荷载的设计计算十分复杂，一般设计中要简化计算动荷载的内力计算，即使在动荷载作用下，其受力状态还能保持一致，因此设计人员都采用等效静荷载法。
2人防工程的结构设计
2.1 基础设计研究
对于人防基础结构而言，只有良好的结构承载力和结构的可靠性才能成就一个良好的人防基础结构。设计者在进行高层建筑设计的时候，需要对建筑的承载力和可靠性进行判定，将这些因素同建筑的整体结构和布局进行综合考虑，将这些因素考虑在内进行详尽的分析和计算。同时在进行高层建筑设计时，需要充分考虑建筑本身的经济效益，将设计和施工中可能出现的问题和调整进行预期的备案和规划，只有多方面的研究和计算才能够保障建筑整体机构的合理性和安全性，成为最适宜的该高层建筑的人防工程。首先设计人员需要从安全性入手，在进行高层建筑的人防工程结构的设计时，最重要的环节就是对于建筑结构的承载力进行验算和试验。设计该建筑的人防工程时需要将最不利的情况作为基础承载力的控制参照，保证建筑的人防结构能够真正满足非常时期人民生命财产的保障需要。在进行人防工程的验算工作时，需要设计者和检测者在两个方面同时进行，分别为建筑结构在和平时期日常使用的承载力验算和战争时期的验算。和平时期的验算方法相对较多，一般以活载、恒载与相应的分项系数进行共同运算得出结果。而对于战争时期的验算相对复杂，需要设计者考虑到建筑在经受核弹爆炸等静荷载与恒载，这一时段人防建筑结构能够不考虑活载问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行核爆荷载的情况时可以不乘上分项系数进行测算，因为对于高层建筑而言，一般高层建筑主楼层数相对较多，本身建筑结构自重就较高。综上所述在进行高层建筑的人防结构设计的过程中，一定要对于建筑的承载力进行测算，计算出两个不同时期的数值，在经过综合的测算和试验后选取两个时期的最大值。这种设计理念从某种角度而言并不符合建筑的经济效益最大话的要求，但是就人防工程本身的意义而言，只有建筑本身能够在非常时期保障人民的生命安全和财产安全才能真正成为有意义的建筑功能分区设计，从这一角度看，减少非常时期的人员和经济损耗满足了社会对于人身安全的要求，也从宏观角度满足了建筑的经济效益的需求。在进行裙房的设计时，设计人员一般为了节省化工产品的施工成本，同时提高裙房建筑结构的稳定性，因此一般建筑整体结构都保持在两层，并且一般采用独立式建筑基础的设计和施工方式。这种两层结构的设计施工要求设计人员将建筑的防水功能和导流功能考虑进去，因此会多一层防水板设计，通过这种设计提高建筑结构的安全性和稳定性，而且能够兼顾节能环保与经济实惠两方面。
2.2分析人防区柱网结构布置
根据人防工程特点，设计中要对结构方案进行优化，通过方案的优化，可以减少施工工序，缩减施工流程，降低施工成本，提高施工进程。对工程进行平面布局设计时，要结合实际使用情况，合理的进行设计，有效节约施工资源，避免增加工程量。选择工程使用的柱网，必须考虑该工程整体结构，分析各个部分使用的技术，同时掌握在该位置设计的结构，以及该结构在整体结构中的作用，将这些结构合理的组合到一起，做到平战结合，优化设计，将作用发挥到最大。
2.3顶板设计研究
对于高层建筑的人防工程而言，一般将这一建筑功能放置在地下，因此设计人员在进行人防结构的上部结构设计时需要注重其安全性和稳定性，以此保障建筑的整体稳定性。高层建筑由于上层建筑体积庞大，因此重量也相对较高，对于地基的承载力要求也极高，可以说对于高层建筑而言最重要的部分就是地基建设，一旦地基出现施工或设计问题就会直接影响高层建筑的整体稳定性，严重时还会使房屋倒塌，危害人民群众的生命财产安全。由此可见顶板设计对于高层建筑而言是非常重要的。在进行上层建筑的设计时，需要使上下两部分建筑结构相匹配相适应，需要设计人员选择好构建的结构尺寸以及合理的承载以保证建筑结构的稳定和安全。
2.4构造设计研究
作为人防工程，必须能够具备一定的承载荷载能力，人民防空安全工程最重要的是能够经受战争时期大爆炸引发的动荷载作用，所以该工程的建设需要的结构材料以及防水抗渗等材料的等级较普通建筑要求更高。这样能够有效地加强房屋结构的荷载能力，减少建筑的压塌、崩溃现象。在进行地下人防工程的板墙结构设计时需要通过设置钢筋提高受力能力，保障建筑结构的稳定性。在室外的出入口或者在与建筑主体结构连接的地方一般要进行沉降缝的设计，提高建筑的适应性和使用寿命。
结束语
国内的高层人防建筑主要的设计方式是将工程本身与地下室相结合，但是地下室本身在建筑设计中就是必不可少的一部分，设计的目的不仅是关注人防安全工程，更多的是关注建筑本身的贮存作用，在日常生活中为居民提供物件存储的功能分区。地下室在高层建筑中的设计一般作为地下车库来进行使用，但是在非常时期，高层建筑中的地下室设计就能够起到人防工程的作用，作为坚固的防空工事保证人民的生命财产安全。
参考文献
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[2]罗新忠 . 简析高层建筑的人防工程结构设计 [J]. 建筑工程技术与设计，2016（27）：577.
[3]唐海明 . 关于高层建筑的人防工程结构设计原理及方法分析 [J]. 科技展望，2017，27（8）：282.
论文作者:王诚磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/29
标签：人防论文; 工程论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 承载力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;