摘要：人防工程是重要的战时防护工程。在现代化建筑中，人防工程既要具备战时的防护功能，又要有日常的建筑空间使用功能，这就对人防工程的布局设计提出了新的要求。在实际的建筑人防工程布局设计中，应当充分考虑当前的空间需求和战时防护需求，合理的设计工程结构，以达到平战转换自然快速过度的要求，全面提升现代化人防工程的性能。
关键词：人防工程；结构布局；结构设计；原则与要点；设计关键
人防工程属于地下施工结构，本身的施工存在较大的难度，而且受地下环境和地表上层建筑施工的影响，要想全面满足平战转换的功能要求，就必须重视其结构设计和布局，通过空间的合理布置和结构的设计，实现功能的多样化和快捷转换。在本文当中，笔者将对建筑人防工程的结构设计和布局进行分析，在设计的原则的基础上，提出设计要点和关键，提高人防工程的质量和结构的科学性。
一、人防工程的设计原则
在人防地下室设计过程中以“长期准备、重点建设、平战结合”的方针为重点，遵循人防建设与经济建设协调发展、与城市建设相结合的原则。工程具体位置、规模、平战时的用途应该结合当地城市的人防工程规划，及附近相关环境综合考虑来得以确定。
（1）人防地下室结构的设计使用年限应按50年采用，当上部建筑结构的设计使用年限大于50年时，人防地下室结构的设计使用年限应与上部建筑结构相同。因此人防地下室的设计使用年限应大于等于50年。
（2）人防地下室的结构布置，不仅要满足人防地下室自身的抗力强度要求，也必须考虑上部建筑结构体系。剪力墙、跨架柱等承重结构应尽量与上部建筑的承重结构相对应，这样才能保证上部结构的荷载可以通过人防地下室的墙柱等承重构件直接传递到地基上。
（3）现阶段我国人防工程建设中采用的主要结构形式是钢筋混凝土结构。
地下水位以下或有盐碱腐蚀时，人防外墙不宜采用砖砌体；人防地下室所采用的钢筋不得采用冷轧带肋钢筋、冷拉钢筋等经冷加工处理的钢筋。
（4）在结构计算过程时，通常结构构件的空气冲击波或者土中压缩波等效为静力荷载来考虑，并将其整个结构拆为单个的构件进行单独计算。
（5）在爆炸动荷载作用下，人防工程的构件应验算结构承载力，对结构变形、裂缝及地基承载力与地基变形可不进行验算。
（6）无论是常规武器，还是核武器，设计时均只考虑一次作用。对于乙类人防地下室，按常规武器考虑；对于甲类人防地下室，取常规武器或核武器最不利情况进行结构设计计算，不需叠加。
（7）应根据防护要求和受力情况做到结构各个部位抗力相协调。所谓抗力相协调，指在规定的动荷载作用下，保证结构各个部位（口部和主体）都能正常地工作。
二、人防工程设计的几个关键问题
（一）上挡墙加强梁的设计
炸弹等武器在爆炸过程中，会形成强大的冲击波，冲击波的范围延伸是比价大，而且破坏性极强。一旦战时发生爆炸，就会对防护密闭门上挡墙造成强烈的冲击，如果上挡墙结构比较长，就无法抵挡强烈的冲击波，此时就需设置加强梁，以提升上挡墙的抗冲击能力。加强梁的设置可以抵挡一部分的爆炸的水平冲击波，减少爆炸冲击波对上挡墙的直接伤害，所以，一般情况下，将加强梁纵向上的受力钢筋应嵌入到门框两侧的墙或柱中，这样就会进一步加强防护密闭门门框的冲击能力。其次，加强梁的应有凸起位置面对防护区内部，值得注意的是，凸起位置的设计不能影响门的闭合和打开，也不能对通道空间造成损害。在某些情况下，加强梁的凸起不能面对防护区内，而是处于防护区外，这时就应当将加强梁设置在上挡墙的上端位置。一般来讲，防护密闭门的面积要大于比洞口面积，因此，在设置上挡墙时应当预留30cm左右的空间，方便密闭门的安装，加强梁的设置则应大于上挡墙下边缘30cm以上。
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（二）防倒塌设计
战争时期，地表建筑受到武器攻击，会出现倒塌，这些倒塌物可会堵塞人防工程的出入口。因此，应当在人防工程的出入口位置设置防倒塌结构，保证出入口不被杂物堵塞。对于处于建筑倒塌范围内的出入口，必须进行防倒塌设计，保持出入口的通畅。最佳的设计则是将人防工程的出入口设计在建筑倒塌范围之外。
（三）施工缝的设计
人防工程施工建设有着较高的密闭性要求，不仅要防治水流入侵，还要防治毒气等危险物质的进入。而施工缝作为最薄弱的环节，是水等流动性物质最佳的入侵位置。因此，在设计人工工程时，应当合理的布置施工缝，最好采取整体的浇筑方式，尽量避免存在水平施工缝，尤其对于防毒通道、洗消空间和滤毒室，尽量避免后浇带施工，并将其位置设置在在剪力较小地方。在防护门门框墙、临空墙施工支模时，保持模板螺栓的固定性，不设置加套管，而是使用一次性穿墙螺栓，在施工完全之后，不必将其取出。在必要的位置，比如防水外墙，应当设置止水带，止水带的加装要严格控制，防治止水带范围内出现裂缝。
三、人防工程结构设计的两个关键点分析
（一）设置平战转换功能
上文提到，现代化的建筑人防工程不仅要满足战时需要，还应当满足平时的使用需求，这就要求工程设计必须要达到良好的平战转换功能。所以，砸布置和设计人任何一个空间时，都应当考虑平时和战时的双重功能要求，保持空间性能的多样化和性能转换。完成了转换设置不仅应采取的相应措施，还应充分考虑战时和平时的指挥工程性能要求，依据平战结合人防工程设计的相关概念，相关部门做出了具体的规定，在以下这些位置，不能进行平战功能转换，包括通风口、排气口以及口部位置，混凝土结构的所有部件、防爆破清扫口以及积水引入管和排水出户管都不进行平战转换的设计，其主要目的是保持工程的“人防性能”。
（二）口部设计
人防工程口部面积的设计应根据工程防护区域面积大小和整个建筑面积大小来设计。一般来说，如果防护单元的面积超过1000㎡，应设置超过两个以上的出入口，两个出口不包括在保护单元垂直出口和连接口之内，所有出入口至少有一个要直接连接到地面，作为战时的主要出入口进行使用，相邻两个入口，如果超过1000㎡保护单位建筑面积，应当设置在不同方向，它们之间的距离不小于15米，且可以设置相对简单直接的战斗室外网关和保护单位名称输入。用于人防工程指挥下口部设计，需要至少两个直接出口，出口间隙不能小于2.6米，不小于2米的宽度，且应将出入口设置在地面建筑物的倒塌范围之外是最合适的，这样可以有效的防止拥塞造成的崩溃。用于人员掩蔽的人防出入口必须要设置防毒通道、密闭通道，人防工程的主要出口通常在战时为防毒通道，该防毒通道出口直接到外面的地面上，因此，一般会各自设置一扇防护密闭门和密闭门。通道两侧会有一个洗消间，如果建筑面积较小，也应该有一个简单的洗涤室。设置洗消间时，污水管道进入密闭门孔的污水集中池当中，否则很容易把污水引入到人防工程内而产生污染，保持瓦斯隧道的通风良好，要在相应的通道当中设置通风设备，为了建立呼叫保护应当在防爆安全气密门外设置呼叫按钮，同时也要在秘密通道、各保护单元设置过滤室和进风机，保持房间的通风，且必须将其设置在清洁区内部，有效地防止滤池气渗透到防空地下室，应在滤室之间的秘密通道装置密闭门。此外，在人防工程口部设置扩散室与爆破阀是有必要的，可以充分降低爆炸产生的冲击波损害。在消毒室、洗消间以及防毒通道都应设置防止爆破池，不再是普通的地漏，而是具有防爆破作用的地漏设施。在打开的情况下，污水可以从地漏排放到排水管，如果地面泄漏关闭，也会使工程隔绝，并处于关闭状态。
结束语
人防工程的结构布局和设计对于工程建设十分重要。在实际的结构布局和设计过程中，应当充分的考虑现代化战争的特点和地下空间的平时需求，实现良好的平战功能转换，各个单元的设计和空间布局务必要首先保障战时需求，同时再充分启用建筑人防工程的其它价值。
参考文献：
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[3]屈明.建筑工程人防地下室的结构设计探讨[J].黑龙江科技信息，2016（23）：130-131.
论文作者:巫资榕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：人防论文; 工程论文; 结构论文; 出入口论文; 战时论文; 地下室论文; 挡墙论文; 《基层建设》2017年第8期论文;