探析地下室人防工程結構設計的關鍵點

張政欽

（廣東中人工程設計有限公司　廣東廣州　510000）

1　前言

隨著我國建筑設計水平的日益提升，人防地下室建筑設計也越來越受到人們所重視，因為地下室建筑設計的合理與否，直接關乎到人們的生命財產安全，所以為了進一步發揮人防地下室建筑的安全性能，相關設計人員在實際操作時，就要嚴格按照相應的設計規范和要求來進行，確保地下室設計方案的合理性，并針對一些常見問題進行全面分析，進而針對性的制定出對應的解決方案，以便在保證人防地下室質量的同時，更好的增強其使用的安全性和實效性。

人防地下室建筑在設計過程中，既要考慮人們日常生活所用，又要結合戰爭標準，對其墻柱、頂板、底板、梁以及外墻等進行精細化設計，確保比普通建筑地下室的尺寸要大。同時，還要在滿足平時使用功能需要的基礎上，對其進行臨戰前的轉換設計，例如設計戰時封堵墻、洞口等，此外，若是軍事建筑人防地下室，一定要在其頂板之上設置水平遮彈層，以便可以有效阻擋炸彈、導彈等重型武器的猛烈沖擊。

2　地下室人防工程構造要求

2.1　人防頂板厚度未考慮防護厚度的要求

人防構件確足結構厚度的應包括三個方面在要求：①最小厚度要求（構造及安裝要求）；②防早期核輻射的厚度要求（非力學因素）；③受力計算的厚度要求（力學因素）。

2.2　后澆帶不應設在人防門或口部位置

面積較大的地下室，力了防護及防水的要求，不建議設變形縫，地上建筑可設，而利用后澆帶、加強帶等措施，來減小混凝土收縮的對結構不利影響。《人防施工規范》6.4.11條，工程口部、防護密團段、采光井、水庫，水封井、防毒井、防爆井等有防護要求的部位，應次整體澆筑混凝土。首先應該明白原理，是由于人防口部、采光井、防爆井等處的鋼筋拉結非常密，搭接多，施工工藝復雜，有門框預埋件及門檻凹槽處預埋鋼材，所以規范才要求應次性澆筑。防毒通道，慮毒室等部位對防毒密團性要求非常嚴格的部位，如防毒通道，慮毒室，更要后澆帶避開。另外，后澆帶應盡量避開防護密團門以及臨戰封堵門框墻等受力重要部位。

2.3　室內人防頂板混凝土沒有采用抗滲混凝土

在戰時，人防地下室具有防備空襲和核武器、生化武器襲擊的作用，是個具有戰時出入口的獨立密團空問，必須保證它的封團性。有些地方設計時可能會遺/屈考慮人防荷載，如汽車坡道底是防護區，當時車道般會單獨繪制施工圖，容易遺/屈人防荷載，設計時應汪意避免當有車道側邊墻體不落地的情況時，車道側板也應滿足人防構造要求及人防荷載作用下的承載力要求。人防頂板直接承受來自上部的強大沖擊波，是相對薄弱的部位，人防頂板不允許穿越任何無關的孔洞（包括水暖電各專業的管線）。當人防地下室設在地下二層時，排水管等設備管道不能穿過人防頂板進入人防區，地下層的車庫排水需在負層設集水坑，集水坑底板側板均應滿足人防構造要求。人防地下室還應滿足抗滲要求，以防止化學武器的毒素與細菌的滲透。抗滲混凝土的密實性可有效阻止室外毒氣滲入防空區域，保持凊潔區正常的毒劑水平。底板、基礎、外墻、室外頂板即使在普通地下室中，也是要求用抗滲混凝土的。但普通地下室頂板在室內是不要求用抗滲混凝土的。所以應特別注明人防頂板，不管是在室內還是室外，一層還是負一層，均應采用抗滲混凝土。

2.4　地下室外墻底板底部配筋大樣節點配筋存在誤區

《FG01防空地下室設計荷載及結構構造》60頁“外墻與頂板、樓板和底板的鏈接”大樣如圖1所示，筆者覺得這個大樣外墻與底板的又接處，墻外側縱筋伸入底板的長度＞1.51af，在某些情況下是不能滿足底板作力外墻的固接端的要求。當底板厚度遠大于外墻厚度時，圖集做法沒有問題，此時底板完全可以平衡墻底負彎矩。當底板厚度等于外墻厚度時，地下室外墻計算是下部設力固接時，外墻鋼筋在底板內的錨入長度應該更長，因力如果底板配筋較小時，根據彎矩平衡原理，而墻鋼筋錨固長度不夠，則平衡不了外墻底部的負彎矩，實際上是做不到完全固接的，會使墻內側跨中彎矩增加，那么墻內側縱筋配筋會不足，有不安全隱患。當底板厚度小于外墻厚度時，更應該在外墻邊局部加厚板厚，如圖2所示，否則計算邊界條件與實際受力情況不符，有安全隱患。

圖1　

圖2　

3　地下室人防工程載荷取值

3.1　梁側有高差處梁缺少人防載荷計算

如圖3所示，梁側有高差處，梁側會受到沖擊波沖擊，梁寬應該滿足人防樓板厚度要求，梁側變腰筋及外側箍筋均應受力鋼筋配置，才能滿足人防板鋼筋最小配筋的要求，按一般梁計算來配箍筋和腰筋、拉筋無法滿足人防板鋼筋最小配筋。梁外側箍筋應按上下兩端簡支、側邊載荷同人防頂板載荷計算結果配置。

圖3　

3.2　室內次要入口樓梯不需要考慮人防載荷

《人防規范》4.8.11條，當核5級、核6級及6B級防空地下室戰時主要出入口采用室外樓梯出入口時，作用在出入口內樓梯踏步與休息平臺上的核武器爆炸動載荷應按構件正面和反面不同時受力分別計算。當防空地下室的室內出入口，除臨空墻外，其他與防空地下室無關的墻、樓梯踏步和休息平合等均不計入核爆動荷載作用。這是由于遭受核襲擊射，大量的上部建筑的倒塌物和飛濺物會填滿室內出入口，會堵塞出入口，短時間無法把倒塌物搬出去，形成出入通道。所以樓梯踏步和休息平臺考慮即使人防載荷戰時也無法成為出入口，故可不考慮人防載荷。戰時次要出入口只是戰前確保使用，戰后不確保使用。

4　人防地下室建筑設計常見問題及相關解決措施分析

4.1　主要出入口設計

人防地下室的主要出入口設計必須結合地下室的應用功能來定，若是甲類防空地下室，則其人防主要出入口應盡量設置在室外，且要保證與地面連接的部分必須延伸到地面建筑防倒塌范圍之外，也可設置相應的防倒塌棚架，以便可以最大化預防戰時地下室的主要出入口被上部建筑構件所封堵。另外，由于汽車庫的坡道大多處在室外，所以若是設計條件允許，應盡量將汽車庫坡道作為人防地下室的主要出入口。

4.2　人防門的設計

4.2.1人防門的開啟方向不合理

通常，人防地下室的人防門重量十分之大，這樣就會加大門扇啟閉的難度，進而使得其安裝完畢后的使用率極低。因此，為了避免門扇自重過大而產生變形現象，設計人員在對其進行設計時，要在門扇下增設相應的墊塊，進而來緩解門扇的自重。同時，還要保證開啟后的門扇可以與墻邊完全貼合，以便一方面可以縮小占地面積，另一方面又可以避免遮擋門洞或消防栓。此外，若是密閉通道的尺寸較小，則濾毒室密閉門的開啟就會給人員的通行造成嚴重阻礙，所以可以調整密閉門開啟的方向，使其為朝內開啟設計。

4.2.2人防門開啟困難

在人防地下室建筑設計中，人防門的設計最為關鍵，按照相關規定，附建式防空地下室的出入口必須以樓梯式設計為主，而樓梯作為公共通道，在實際設計時，還要考慮其消防功能和排水功能，必須設置上相應的消防設施，如：消火栓、管道井、給排水管道和消防管道等。同時，由于人防門設計應符合抗爆以及密閉等方面的要求，所以與普通的地下室門設計要有所差異，切記不能將其鑲嵌于洞口中，門扇的尺寸也要大于洞口面積。

另外，人防門在進行開啟關閉工作時，要確保其周圍無頂板梁、消防管道或消火栓等設施，并且還要按照人防門的安裝與開啟關閉的要求來準確定位人防門門前通道的尺寸。例如，防護密閉設計要在其門洞上方通道內側加設一道后凸梁，所以為了避免防護密閉門上方的后凸梁阻礙密閉門的正常開啟，應在密閉門后部預留出后凸梁的距離。

4.3　人防疏散出口的設計

一般情況下，人防地下室建筑設計對其疏散口的寬度有著嚴格的標準，即每100人不小于0.3m，且每樘門疏散人數不得超過700人。但是這種設計方式卻使得疏散人口的數量受到很大的局限。另外，若是將樓梯做為疏散口，則其疏散寬度設計往往是結合樓梯間的中軸線距離來進行，卻忽視了對樓梯凈寬度的測量，進而導致疏散口寬度與實際疏散要求完全不相符。因此，要想解決這種設計弊端，就要對人防疏散出口的寬度和樓梯的凈寬度進行精準測量，并結合實際情況，合理設置樘門疏散寬度，以確保能夠容納一定疏散人口為最佳。

5　結束語

綜上所述，地下室人防建筑結構設計是建筑工程項目設計的一項重要內容，通過優化和改進人防結構設計，不僅可以提高建筑地下室空間利用率，保障人們的生命財產安全，還可以實現建筑工程項目的節能減排，從而促進我國經濟更好的發展。