摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,地下空间的利用也越来越多。地下室建筑设计具有一定的综合性和复杂性,这也对我们设计人员提出了更高的要求。在城市的土地资源越来越匮乏的今天,地下室的优化设计有效的提高人们对土地资源的利用率。防空地下室是和平时期一个国家人防工事中非常重要的一个组成部分,对应对突发状况,保证居民的生命财产安全有重要的意义。在当前很多的民用建筑中防空地下室建设也是其中非常重要的一个环节。本文通过对防空地下室的概述以及设计的原则进行描述,对防空地下室设计的要点进行详细的分析,希冀为以后在这一方面的研究工作提供一份可供参考的资料。
关键词:防空地下室;设计;安全
引言
防空地下室是具有预定战时防空功能的特殊地下建筑。人防工程设计具有平战结合的特点,既要满足平时功能需求,又要求战时功能配置合理,防护到位。与一般民用建筑结构(普通地下室)相比较,防空地下室结构有以下主要特征:承受爆炸(常规武器、核武器)动荷载、结构产生运动、材料强度提高、结构可靠指标降低、大部分钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作状态设计等。工程质量是人防工程的生命线,为确保防空地下室设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以防范。
1防空地下室的概述
防空地下室又被称为人民防空工程。防空地下室主要是由防爆门、防护隔墙、封闭墙、外墙以及缓冲墙组成,从功能看,具有指挥、隐蔽、通信等功能,是战争年代为了防止敌人空中袭击,保障人民的财产和生命安全而设定的战时防空袭的安全隐蔽场所,是人民防空的重要组成部分。现在可以用作停车场、商场等,当发生自然灾害时也可作为应急避难场所。防空地下室按照防护特性分为甲类工程和乙类工程两类,二者是都可以防范生化武器和常规武器破坏效应的人防工程,区别在于甲类工程还可以防范核武器,而乙类工程不可以。防空地下室按战时功能分为医疗救护工程、防空专业队工程、指挥通信工程、人员掩蔽工程和配套工程。防空地下室作为人民防空的重要组成部分,它具有以下特点:①造价经济合理,设计在地下不需要单独占用空间,节省了占地面积;②上层设有建筑,可以与上层互相加固,但也容易受上层建筑的制约;③战争和和平时期都可以使用,在战时和平时转换简便快速,不需要专业人员指导就可在最短的时间内完成互换;④能快速隐藏人员和物资,保证人们的生命和财产安全。
2后浇带位置错误
现浇混凝土结构的整体性好,延性好,适用于抗震抗爆结构,同时防振性和防辐射性能较好,适用于防护结构。防空地下室由于防护密闭要求,由防护密闭门至密闭门的防护密闭段,均应采用整体现浇钢筋混凝土结构。另《人民防空工程施工及验收规范》(GB50134-2004)第6.4.11条:工程口部、防护密闭段、采光井、水库、水封井、防毒井、防爆井等有防护密闭要求的部位,应一次整体浇筑混凝土。按此施工及验收规范要求,后浇带留设位置不应穿越防护门门洞。但在实际工程中,经常碰到后浇带从人防门门洞、人防口部穿越,这严重破坏了防空地下室的密闭性能。广州市民防办公室于2013年发布的穗民防建[2013]381号文件中明确规定:为确保防空地下室建设质量,加强防空地下室施工图设计专项审查,审图公司不仅要审查人防战时的图纸,也要审查人防平时的图纸,将防空地下室后浇带设置纳入施工图审查内容。
3防空地下室建筑设计原则
防空地下室的建设应严格根据当地人防办批复(人防地下室初步设计审查意见书)要求,(按上部建筑规划面积配比)与城市建设相结合的要求,地上与地下,平战相结合原则,统一设计,统一施工,在保证战时能具备的防护避险要求功能外,也要能够符合平时的城市建设总体规划的要求。如平时可以使用的地下商场、地下游乐设施,最常见的就是地下停车库,以便提高土地使用率,更好的为城市建设和人民生活服务。城市建筑的地下,各种管线及地下构筑物众多,设计人防地下室,应尽量避开,与人防无关的管线不能穿越人防工程的防护结构。对于上部建筑裙楼生活的污水管、雨水管,燃气管不得进入地下室。因条件限制,需要穿过人防顶板时,只允许公称直径不大于150的管道穿过且应采取相应的防护密闭措施。防空地下室需投入大量的前期设备及结构防护,其规模大小是设计考虑的首要因素,一般来说,对于新建的单个地下人防建筑面积大于5000m2、项目分期建设的地下人防工程总计面积大于5000m2,必须建设区域电站,区域电站必须处于战时负荷中心,其供电半径一般不超过500m。关于战时人防功能,防空地下室战时避险功能主要有:战时指挥工程、医疗救护工程、防空专业队工程、人员掩蔽工程以及配套功能。
4防空地下室的位置选择
4.1口部设计要点
(1)出入口设计。依据人防战时密闭要求,防空地下室不少于两个安全出入口,至少一个为室外主要出入口,由于主要出入口是人员进出主要通道,不应出现崩塌拥堵现象,主要出入口应设在地上建筑倒塌范围之外或距主体5m以外且单层结构轻型建筑,否则需设置防倒塌棚架。另一个次要出入口在战时室外染毒的情况下应保持密闭不能开启通行。出入口的通道,楼梯和门洞尺寸应按平战尺寸综合确定。(2)进排风口设计。进排风口设计是保证战时人员的避险安全设计,为了避免近距离污染进排风口的水平距离不应小于10m。进排风口应具有滤毒消波的功能,为了满足进排风口量的指标要求,设计应熟练掌握人防设计规范及人防设备选用参数。如防爆波活门应选用清洁式通风量作为计算参数,自动排气活门应选用滤毒通风量作为选用设备参数。(3)平战功能的转换。平战转换分为三个阶段:早期转换、临战转换和紧急转换临战转换的工作量与城市的战略地位相对应,平战转换设计应与工程设计同时完成。在完成的施工图纸中,包含平战转换的详细设计内容,即转换阶段,转换时间,转换设备型号安装及实施的要求。凡涉及人防转换设备预埋件,均应予平时施工一次性完成。(4)平时出入口战时需封堵。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆防空地下室是战时躲避用的场所,因此在平时要使用防护密闭门将入口以及预制构件进行封堵,防止出现战时无法使用的情况。除此之外,还要定期对其内部进行检查,保障内部的各项设施完好。(5)平时进排风口战时需封堵。平时进排风口采用预制构件竖向封堵(全埋式)、预制构件横向封堵(半埋式)及挡板式(窗洞高出地面)。
4.2楼层的选择
如果是多层地下室,根据《人民防空地下室设计规范》(BG50038—2005)(以下简称《规范》)的相关规定,理论上地下室的任何一层均可以作为防空地下室。但是本着经济、合理的原则,一般应把防空地下室布置在最下面几层或最下一层。因为按照《规范》乙类防空地下室和核5、核6、和6B级的甲类防空地下室“当其上下相邻楼层划分为不同防护单元时,位于下层及以下的各层可不再划分防护单元和抗爆单元。”这样划分可以减少很多单元间隔墙和抗爆墙。另外,当上部建筑的层数不低于10层时,位于其下方的防空地下室也可以不划分防护单元和抗爆单元(《规范》第3.2.6条第2款)。需注意的是,如果上下层防护单元都通过同一部楼梯时,该楼梯的出入口和梯段的净宽要满足这几个防护单元所需通道和楼梯宽度之和;另外,上下层的防护单元还应设置至少1个连通口,也就是需要设置至少1部楼梯进行连接,该连通口应尽量设置在下面楼层,这样做可以减少1道防护密闭门。也有将上下层作为同一个防护单元进行设计的,只要总面积不超过《规范》规定即可。上面几种选择主要用在应建防空地下室面积较小的地下室项目中。
4.3防水防潮设计要点
对防空地下室设计工作中防水防潮是一项重要的内容,对于防水防潮的设计要从当地实际的气候条件入手,要满足正常的应用需求,避免防空地下室受到水资源的影响和干扰。针对这种防水防潮设计来说,其主要就是应该围绕着“防、排、堵、截”等进行综合处理,促使其具备较为完整可靠的防水体系,比如对于相应施工材料的选择就应该促使其具备理想的防水防潮效果,注重各类卷材以及混凝土材料的类型选取,在具体的施工处理中,还需要合理添加一些防水剂等进行优化处理,而为了提升其最终的防水防潮效果,还需要重点考虑当地的地质地形特点,促使其能够表现出较为理想的适应性效果,对于地下水结构以及地面存在的各类水资源影响进行重点防控,存在的一些进水威胁也应该进行合理排水设计,促使其能够具备较为理想的水资源的防护效果。
4.4防空地下室的防火分区划分,需要同时兼顾到防护单元的划分
防护单元的出入口和通道的最小宽度是根据其面积来确定的,面积较大的防护单元需要较宽的出入口和通道。因此,在地上建筑出入口相对较多的区域,应划分面积尽量大的防火分区,同时布置面积较大的防护单元;反之,在地上建筑出入口相对较少的区域,应划分面积较小的防火分区,同时布置面积较小的防护单元。这样才能充分的利用好上部建筑的出入口宽度,使防空地下室的造价更加经济、合理。
4.5人防柱帽影响防护密闭门的开启/安装
防空地下室钢筋混凝土结构体系除采用梁板结构外,目前设计中也常选用板柱结构,即无梁楼盖。无梁楼盖楼板与柱全部支模现浇混凝土,结构整体性好,室内楼板下没有梁,空间通畅简洁,平面布置灵活,能降低建筑物层高。进行无梁楼盖设计时,尤其要注意双扇防护密闭门开启范围内的净高。
4.6防护单元建筑面积的计算
防空地下室建筑面积等于防护单元建筑面积之和。那么防护单元建筑面积包含哪些呢?防护单元建筑面积是指由防空地下室直接承受冲击波动荷载作用的构件所围成封闭空间的面积,即由防空地下室外墙、临空墙、防护密闭门(防爆波活门)门框墙、封堵墙、相邻防护单元间隔墙等形成的封闭空间面积。防空地下室口外通道、竖井、楼梯、风道等均不能计入防空地下室建筑面积。这里特别要强调,连接出入口(防毒通道和密闭通道)的楼梯间建筑面积不应算在内。
结语
综上所述,我们可以得出防空地下室的设计修建工作要许多细节上的要求,因此在设计时必须要遵循相应的设计原则以及相关的标准进行执行,要对修建过程中可能存在的威胁以及不良的影响及时进行解决,要对整个设计方案不断地进行优化,对修建的过程进行规范,保证设计的安全效果。只有在和平时期做好这些基础工作,在战时才会有及时的应对措施,才能使人民的生命财产安全得到最大的保障。
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[8]全国民用建筑工程设计技术措—防空地下(2009年版).
论文作者:王智福
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签:地下室论文; 防护论文; 人防论文; 战时论文; 出入口论文; 单元论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第30期论文;