地下室人防设计的方法及重点
作者：admin 发布时间：2024-09-11 17:30
人防工程的用途主要是战备和救灾功能，我国人防建设的方针是“长期准备、重点建设、平战结合”。平战转换设计的基本原则是：1)建筑空间的通用性和兼容性，统筹安排。2)转换过程要求快速经济、安全可靠、工作量小。3)设计一次到位，施工分平时、战时两步进行。人防工程按抗力分为八个等级，按防化等级分为甲、乙、丙、丁四个等级。按功能分为以下五类：1)指挥、通信；2)中心医院及急救医院；3)人员掩蔽部：专业队员、一等人员(局级和局级以上)、二等人员；4)专业队装备部；5)配套工程：区域水源、电源、监测中心、食品加工、物资加工、物资库、人防通道等。下面就常见的地下室人防设计，谈谈一般的程序及步骤。
1)GB50038—2005，人民防空地下室设计规范。
2)GB50098—98，人民防空工程设计防火规范(2001年版)。
6)其他专业常用的数据，例如，人防单元的战备饮用水箱和战备生活水箱的容积、进风机房或者排风机房的大小等。
例如上部建筑的位置、层数、分类；人防工程是单建式或者是附建式；可建人防面积和应建人防面积的区别，人防主管单位(主要是地方人防部门)对于该项目应建人防面积、人防分区个数，防化等级的要求，是否设置人防物资库、人防电站等。首先根据人防工程总体规划和当地人防部门的要求进行概念设计确定其部位、规模、使用功能和要求，和工程项目设计各阶段同步进行。按照平战结合的设计原则，同时考虑结构的受力特点以及经济因素，五级人防区多设置在主体结构部分，六级人防区多设置在裙房或纯地下室部分，且人防区基本上都位于地下室最下一层。
在进行人防方案设计时，先按照一定的面积划分防护单元，每个防护单元的防护设施和内部设备自成体系；相邻防护单元之间设置防护密闭隔墙。在确定大的人防分区和防火分区后，初步考虑人防口部的位置并提交其他各专业。在实际的工程设计中，常常将一个人防单位作为一个防火分区，分隔措施可集中在一处设置，对空间使用的影响最小。
1)根据使用功能，按照一定面积，在防护单元内划分抗爆单元。
2)确定人防口部的做法。人防口部是指防空地下室主体与地表面连接部分，包括人员出人口、物资出人口、进排风口。室外出人口通道敞开段宜设置在地面建筑倒塌范围以外，当因条件限制必须设在地面建筑倒塌范围以内时，其口部建筑应采用防倒塌棚架。因地面建筑物在战时极易发生火灾，有害气体大量增加，对于密闭性能不好的工程，将造成室内人员的伤害或形成人员不能忍受的热环境，所以口部的设计中应重点强调密闭性，甚至可能牺牲一些通风和采光，这是不可避免的。
3)确定其他人防用房的位置，例如防化值班室的位置等。
4)确定孔口的设计。孔口的设计防护包含三部分的设计内容：a．防护密闭门与消波系统的设计；b．出人口通道内临空墙、门框墙的设计；c．孔口其他构件，如风井、防倒塌棚架、开敞式通道、相邻单元之间的隔墙等的设计。
5)根据使用功能，确定与其他设备有关的战备设施的做法，包括战备生活水池和战备饮用水池的容积及位置；战时干厕的位置及做法等。
6)构造及细节处理。例如防爆地漏的位置，在钢筋混凝土墙上各种预留孔洞的位置等。尽量避免无关管道穿进人防地下室。因进人防空地下室的管道及其穿过的人防围护结构，均应采取防护密闭措施，会造成造价的增加。因此在设计中，往往将地下室顶板降低后覆土，上部建筑的设备管线转换在覆土层中完成，可避免管线穿越人防单元。
7)相关人防的大样做法。例如口部的大样，防护单元内排风机房和进风机房风口在战时采用钢板封堵的做法等。
解决专业间及专业内矛盾，并在专业内部进行优化设计。例如，根据掩蔽人数的实际多少来缩小防护密闭门和密闭通道的宽度，以达到节省造价的目的。人防各类管井出地面的位置应尽量隐蔽，避开人员经常出人的场所。
这是一个经常被忽视的环节。因为人防工程的隐蔽和特殊性，在实际的施工过程中，常常会遇到施工质量上的偷工减料或者细节处理不到位的现象，这个时候尤其需要建筑师从人民生命安全的角度，认真检视每一个环节的实施。同时，应注意设计资料的保密，不外泄，真正保持项目的安全性。
现在很多开发商主要是以赢利为目的，不理解修建小区防空设施的重要性。高层建筑在结构上本身就有埋置深度的要求，实际上只要增加极少费用就能达到防空目的，在出人口增加防护设施，预留通风密闭和给排水系统，否则临战时改造缺乏足够时间准备。所以，在人防工程中有很多内容需要和业主进行有效的沟通，保证工程的顺利实施。
地下室人防工程占整个工程造价的10％～15％，各种防护设施和设备的造价也相当高，因此，如何站在业主的立场上，节省造价、避免不必要的浪费也是设计中的一个重点。在专业内优化时，应该尽量在满足规范的前提下，避免不必要的空间浪费，并通过缩小密闭通道的宽度等办法来满足上述要求。
地下室平时的功能大多是车库、地下商场、地下游乐设施等，平常使用时荷载较小且大多具有大空间的要求。但是人防作为战时遭受敌袭击时应作为保障人民生命安全的一种具有特殊功能要求的建筑物，需要承受的荷载较一般结构大几十倍至数百倍，且具有较高的密闭要求，减少并缩小直通外部的各种孔口，这些不同功能空间的层高及净空要求可能给平时使用造成诸多困难。在设计实践中，曾经采用反梁的做法，但是这种做法会造成地下室顶板上排水方式的复杂性，可能造成专业间无法解决的矛盾。如何协调两种状态下不同的使用要求，成为在人防设计中的重点和难点。
在经过很多结构类型的尝试后，考虑到人防的抗力要求高，楼板的厚度本来就较大，结合这个因素，无梁楼盖250mm～300mm的板厚常常可满足平战结合的要求，地下室净高远高于其他形式的楼板，最终选定了采用无梁楼盖这种形式作为人防地下室的首选的楼板形式。
在柱网的尺寸确定上，在设计中应尽量减小结构跨度，但也应满足平时使用的大空间的要求，所以，常常采用5500mm～6000mm所谓基本柱网，这个尺寸可以作为单车道及停两部小车的恰当尺寸，在结合车库设置的人防工程中尤其常用。严格的模数制同样也具有很大的灵活性，根据不同的功能需要，可以灵活变换模数。基本柱网的尺寸，也恰恰是其结构体系——无梁楼盖的经济跨度，具有很强的适应性。
在设计过程中，设计人员常常是在完成大部分的设计工作及专业配合完成后，在计算掩蔽面积和掩蔽人数后，才开始考虑疏散宽度的问题，那个时候建筑的修改可能造成很大的改动，包括增设或者取消人防口部，楼梯、坡道和口部内通道的宽度的增加或者减少，可能造成其他专业的矛盾和设计工期的延后。在长期的工程设计中，累积了一些人防设计的经验值，利用这些经验值，可以减少或避免这种情况的出现。
消波系统一般由防爆波活门及扩散室组成，确定均可在《规范》中找到相应的表格和公式得到落实。但是设计人员常常是在确定掩蔽人数后和通风专业配合时，才发现防爆波活门及扩散室的尺寸可能不符合。同样根据实际工程设计的经验值，例如，一个2000m²的人防分区，掩蔽人数大约在1450人～1550人，根据每人51T10的换气要求，来确定防爆波活门及扩散室的尺寸，可以一次到位，减轻或者消除修改的工作量。
因为人防地下室的空间和功能的复杂性，经常会造成一些零碎的空间出现，例如，战备水箱和墙面之间的通道如果太小，这部分面积虽然计入了掩蔽面积，但是在战时其实并不具备实用价值。在设计中也应尽量避免此类空间的产生，例如将这类通道扩大到1500mm-2000mm，成为实际上可使用的空间，即可避免这个问题的产生。
人防设计的许多构造要求常常不同于一般的建筑，要求更为严格，故仅仅只考虑受力计算，不考虑构造措施是不合理的。
可能出现下面两种情况：1)交通流线的要求可能造成出入口处的临空墙开洞面积及跨度过大。设计人员简单地以洞口处的加固方式进行处理，是不合适的。应在确定合理的门洞高度(4000mm，5000mm，6000mm)后，结合人防密闭门的要求，设置门槛、预埋件等。2)在两个不同防护单元的战时封堵的处理上，常有设计人员将出入口处的封堵用于此处，这是不合理的。因为出入口处的封堵是单侧封堵，根据人防规范设计要求，应考虑到在战时一个人防单元被破坏后，相邻的单元还能正常使用。因此，两个不同防护单元之间的战时封堵应能满足任何一侧被破坏后，另一侧能够正常使用的要求。在实际工程中，如果有门洞尺寸超过图集适用范围的情况，就需要结构设计人员在依据人民防空工程设计各种《规范》及有关部门规定的基础上，进行认真的复核计算，再进行口部封堵设计，决不能简单套用。
7．9如何解决人防工程的密闭性与平时使用时通风采光的要求的矛盾
在靠近战时封堵出入口的非人防区的上方楼板，增设采光天窗，并采用安全玻璃做采光井板承载板。此天窗平时可带给人防区足够的阳光和天然空气，一旦出入口战时封堵后也不会影响到人防单元的安全性。
地下室人防工程设计不是纯粹功能性的解决，它包括结构、通风、电气、给排水间专业的配合协调和建筑专业本身的设计优化，牵涉与业主和政府主管部门的协商沟通，平时使用的经济性、合理性和舒适性，战时转换的便捷性和安全性，一个综合性很强的设计。无论是从技术还是从经济的角度，作为一个有责任感的建筑师，都需要更深入地研究人防地下室结构的技术问题，真正提高设计水平，充分发挥地下室的战备效益、社会效益和经济效益。
