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摘要：随着城市建设的发展，人防地下室已经成为城市建设的重要组成部分。地下室人防建筑设计是一项综合性、技术性和协调性很强的工作。在设计时要考虑建筑结构、通风、安全、实用等各个方面的协调，严格按照相关规范的要求，最大限度的发挥其使用和防护功能。本文就地下室人防建筑的设计要点进行了分析。
关键词：地下室；人防建筑；设计要点
地下室人防的作用就是在危机事件发生时能够及时的动员、组织群众进行疏导，开展安全防护，人防建筑是战争期间重要的基础设施。和平时期人们通常会在地下室设计人防建筑，从而避免受到空袭伤害。在设计地下室人防建筑时，除了要尽可能使空间利用率得到提高，还要对地下室不同部位的设计加以优化，使地下室的稳定性与安全性提高，从而对人们的正常生活及生命安全提供有力保障。
1、设计地下室人防建筑的注意事项
首先，要对工程概况进行全面掌握。设计地下室人防部分工作中，需要综合计算上部建筑的建设形式、楼层高度以及施工方法方面进行全面了解，对人防设计各方面的影响因素进行综合考虑。以地下室人防建筑的防核、防爆等级与划分区域为依据，研究是否要将人防物资与自动发电装置储存和设置在地下室中，如果需要，那么要储备多少物资。与此同时，设计人员要主动多同工程施工人员、管理人员进行技术交底，计算上部建筑的受力情况及经济性因素，对地下室人防建筑实施优化设计。其次要将安全理念充分融入人防设计中，以建筑工程项目的占地面积为依据，合理划分地下室人防区域，使之成为几个小单元区域，并且分别将完善的配套设施设置于其中，比如稳定性相对较高的安全防护墙，而且要科学设计人防区域的防火区与防火通道，使地下室人防建筑的安全性与可靠性提高。最后在设计过程中要遵循的原则就是“平战结合”，参考战争时期核武器、常规武器的荷载要求与建筑工程的整体结构，完成地下室人防建筑的结构设计，并且需要注意以下三方面内容：第一，要提高地下室人防建筑间隔墙壁设计的合理性；第二，要对地基、承重墙、顶部构件等结构进行优化设计；第三，要封闭设计排水管道口、消防管道、通风入口等部位。
2、地下室人防建筑设计的特点：
在对人防地下室建筑进行设计时主要考虑以下两个方面：
一是主体的设计，也就是指顶板和底板的设计以及外墙设计等
二是孔口的设计，也就是指门框墙、临空墙以及保护单元隔墙的设计。与普通地下室的设计不同，人防地下室的设计有以下特点：①由于人防地下室的特殊作用，在设计时要考虑战争的用途，应该考虑核武器或者普通武器爆炸等产生的荷载。一般来说爆炸产生的荷载的作用时间很短，往往都是一瞬间的事情，但是瞬间产生的荷载力却很大，荷载力随着时间的推移逐渐衰减。因此人防地下室相关构件会受到爆炸等产生荷载的直接作用，而埋藏在土中的构建物则将间接的承受土层传递力带来的冲击波影响。②人防地下室在设计时要考虑平时和战时两种情况的荷载组合。在设计人防地下室各个构件时，不仅要满足战争时防爆的需要和保护要求，还要保证在和平时期的强度、舒适度和稳定性。在设计时应该考虑最不利的情形，对于和平时期和战争时期结合的地下室设计时，要同时满足平时和战时的使用要求，如果无法同时满足就考虑采取平战转换措施，能够保证战争时期能够迅速的完成地下室功能的转换。③钢筋混凝土结构构件设计时应该按照弹塑性工作阶段来设计。对于地下室人防的钢筋混凝土结构来说，如果处在屈服开裂状态应该说还是在正常状态，而对于一些受弯的构件，在屈服后一般出现大变形以后才会有坍塌现象，因此在设计时可以考虑构件材料的塑性工作阶段来提高构件的承受力，也节约地下室人防的工程造价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④地下室人防设计时可以适当的提高材料的强度值。建筑材料的特性是加载速率越快，材料的强度值越高。如果在战时武器爆炸对建筑构件作用时，结构构件的受力是瞬间的作用，这与标准的力学静载实验比较的话要快很多，材料力学表现的是强度的提高。由于武器爆炸的荷载是偶然性的，所以相比静载作用下的构件安全度可以不用太高。人防结构失效的概率在５％到８％之间。武器爆炸的荷载作用时，地基的承载力会有所提高，其安全系数可以取一个相对低值，因为瞬时的荷载一般不会造成地基失效从而导致结构被破坏，因此设计地下室人防时可以不测算爆炸荷载作用下的地基承载力和变形情况。
3、地下室人防建筑设计的原则
进行人防工程设计时，布局必须尽可能和所在地总体规划大致相当，而建立人防结构时，则按照用途情况作出科学的设计。在符合用途设计标准的基础上，遵循坚实、耐用、可行、成本低的基本准则完成工程设计工作。与此同时，设计过程中要充分考虑平战结合因素，从而确保取得社会、经济、战备三者有机结合的最大效益。
1）熟悉并掌握人防地下室建筑的总体情况。进行人防工程设计过程中，一定要对人防建设项目作出全方位深层次的了解：第一，必须掌握人防工程之上的地面建筑的概况，如建筑规模、类型、层数等，这些全是进行人防设计过程中必须充分考虑的因素；第二，对人防工程建筑的防护类别、抗力级别、战时功能予以确定，从而对人员掩蔽、人防物资、人防电站等进行设计；第三，和有关专业人员进行沟通配合，设计过程中，充分考虑经济、适用、合理等若干方面的因素。
2）科学地进行防护单元、抗爆单元的划分。就人防工程而言，防爆过程中，重点是对防护、抗爆单元进行划分，如此一来，在人防工程受到炸弹冲击时，因为合理的设置了防护、抗爆单元，则可以让建筑损害降低到最少程度。怎么样对防护、抗爆单元进行科学的划分，是人防设计过程中一个十分关键的环节。从《人民防空地下室设计规范》可知，防护单元及抗爆单元根据上部建筑的层数及多层防空地下室的类型级别等划分。工程设计者对人防工程进行设计时，必须结合实际情况进行设计，从而防止对建成后人防工程产生不利影响。
3）平战结合。在对人防工程进行设计时，关键是对工程“平战结合”的设计，要注重平时和战时的使用功能组合。从建筑考虑，平时人防地下室在布局上力求与该地块总体规划保持一致，合理开辟地下空间，其中人防工程尽量设置在地下室的最底层；战时应是满足各种人防工程各项战时功能的需要，以达到掩蔽人员或物资等战时使用功能。
4、地下室人防的设计内容和方法
①一般建筑的地下室人防在平时都是作为地下停车库在使用，在战时才作为防空地下室。在对地下室人防结构进行设计时，一定要考虑人防上部建筑的设计，与之相协调。结构设计的内容主要有地下室人防主体结构的设计和孔口的防护设计。孔口防护设计包括出入口的防护系统和消波系统。防护系统设计包括防护密闭门的设计、门框墙、临空墙、出入口通道和风井的设计；消波设计包括防爆破活门和扩散室的设计。
②为了保证地下室人防的完整性和密封性，一般地下室不用设计伸缩缝和沉降缝，在施工时要有足够的后浇带，等整个建筑沉降稳定后再进行浇筑。对于顶板、底板和侧墙采用双面钢筋，上下层或者内外钢筋之间要设置足够的拉结钢筋，确保混凝土结构在震动荷载时钢筋和混凝土能够协调工作。
③地下室人防设计时要考虑和平时期和战争时期功能的转换。设计思路是在地下室的某些部位，在开始设计时可以按照和平时期的使用要求来进行设计，同时兼顾战争时期为达到防护要求而采取的转换措施。一般采用平战转换的地下室在结构设计时要进行一次性的设计，对于需要平战转换的构件应该考虑转换后的受力变化，同时在图纸中要表明转换的部位和转换方式。在平战转化设计时要尽量做到转化简单迅速，不需要机械设备的帮助而由人工手动就可以转化，转化需要的构件要一次性制成并标记在地下室人防中的显著位置。
5、结论：
总而言之，地下室人防建筑的设计是一项综合性很强、需要考虑众多因素的设计，不是为了单纯的解决功能上的使用要求。在设计时不但要考虑在和平时期的使用舒适性和经济性，还要考虑到战争时期的稳定性和安全性，对于平战转换的地下室还要考虑转换是否便捷，因此地下室人防的设计是一项要兼顾各个方面的复杂设计过程，牵扯的问题很多，需要工程师们共同努力，提高地下室人防的设计水平。
参考文献:
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［５］ＧＢ５００３８—２００５．《人民防空地下室设计规范》［Ｓ］．北京：中国建筑标准设究院，２００５．
论文作者:姜学文
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/12
标签：人防论文; 地下室论文; 建筑论文; 荷载论文; 构件论文; 战时论文; 防护论文; 《防护工程》2019年第5期论文;