张九天
华优建筑设计院宁波分院 浙江宁波 315000
摘要：随着当前国际形势的不断变化，战争和恐怖袭击事件仍然经常发生，给国家和社会稳定都带来了极大的威胁。随着现阶段我国国民经济的持续稳定发展，城市化进程也在逐渐加快，城市人口逐渐出现饱和，交通拥挤和堵塞的情况不断出现，绿化面积逐渐缩小，这些问题的出现也使得城市自救能力逐渐降低。因此在这种背景下人防工程设计与开发是一项十分必要的工作，也是城市可持续发展中必然的途径。
关键词：人防工程；结构设计特点；防护措施
引言
想要不断提升人防工程的整体质量与实用性，就要求工程建设企业的相关参与人员做好对工程设计的优化工作。深入了解人防工程的意义，掌握结构设计的特点、荷载取值、相应的构件组合和应力方面的内容，做好科学合理的规划工作，最大程度的保障居民的居住安全和工程建设的整体质量。
1人防工程设计原则
1.1满足人口疏散需要
建筑工程是需要满足人类各种需求的功能性单元，建筑中人口密度相对较大是其固有特征，当意外灾害发生时，如火灾、地震等(包括各种人祸，如战争、恐怖袭击等)，能否在较短时间内将建筑中密集的人口进行疏散是保障建筑使用者生命健康、财产安全的关键，因此建筑的人防工程结构布局和设计应当满足人口疏散的需要，如通道的宽度、高度，通道在不同层级的分布等，应当具备相当的合理性和科学性，能够使大量人口在短时间内有序通过而不至于发生踩踏、拥堵等意外。
1.2合理划分功能区域
如果人防工程在战争时期被航弹击中，如果在此之前根据人防工程的布局特点进行了功能区域划分，将隐蔽人群集中在难以被航弹覆盖的地区，而容易被航弹覆盖的地区设计为抗暴单元和防护单元，则能够最大程度降低空袭对人防工程造成的伤害，同时也能降低空袭对人群造成的威胁。
2人防工程的结构设计特点分析
①人防工程结构设计应做到结构各个部位抗力（强度）相协调，应满足人防工程的防护要求。结构在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载的作用下，可采用“等效静荷载法”简化进行动力分析。常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载均属于偶然性荷载，设计时均按其动荷载一次作用，不同时作用；②人防工程结构构件承载力计算，平时使用状况和战时使用状况两种工况作用下应分别计算，并应按其中最不利工况的计算结果进行设计。钢筋混凝土结构构件可按弹塑性设计，如钢筋混凝土的顶板、外墙、临空墙等；③材料强度可提高，在设计中当爆炸动荷载与静荷载同时作用时，仍可取同样的动强度提高系数；④在武器爆炸动荷载这种瞬间荷载作用下，结构设计可只验算结构承载力，可不进行结构变形、裂缝开展、地基承载力和地基变形计算；⑤防空地下室的墙、柱等承重结构体系布置，应尽量与地面建筑物相互对应，地面建筑物的荷载要通过防空地下室的承重结构传递到建筑物的地基上；⑥设计防空地下室可考虑：在普通爆破航弹、核爆炸冲击波和早期核辐射等破坏因素作用下，地面多层或高层建筑物都有一定的削弱作用；⑦平战结合，取控制条件，当平时使用要求与战时防护要求不一致时，应采取平战功能转换措施。
3人防工程设计
3.1平面结构的布置
在人防工程结构中还有一项比较重要的内容就是布置人防工程的平面结构构件。建筑平面的人防信息用结构方式充分体现出来，这就是人防工程中平面结构布置的布置要求，所以说设计人员要合理规划人防区域与非人防区域，对人防外墙、人防隔墙、人防临空墙以及人防门框墙都要进行合理的规划；想要使得计算更加简便，并且在编制配筋表的过程中更加容易，确定墙体荷载的种类，制定有规律的序号在墙体上；墙体厚度的确定、门框墙尺寸的确定，这是上述工作结束后工作人员就应该接着完成的事情。通过上述的分析也就可以看出，想要提升人防工程结构设计的质量，就需要设计人员对人防工程的平面结构进行合理的布置，这样也就可以保证人防工程的结构质量。
3.2人防工程结构中的配筋计算
配筋计算的合理与否对工程建筑的合格程度是至关重要的，人防工程也是如此（如图1）。①要对人防工程的类型、等级做好了解，对其所需承载能力做出计算。②对人防工程结构中各个构件进行逐个计算，制定出详细的施工图纸，避免由施工单位失误而造成的错误。最后，要严格按照合理的施工方案来进行建造，对各个结构部分的尺寸大小按要求施工，保证配筋计算的合理性得以展现。
3.3孔口防护的设计
设计防护密闭门与消波系统；设计出入口通道内临空墙与门框墙；设计风井、开敞式通道、相邻单元间的隔墙、防倒塌棚架以及其他的孔口构件。已经知道了临空墙、相邻单元隔墙的荷载，设计人员想要计算出内力与配筋，那么关于人防设计的特点就要充分考虑到，计算模式就采用一般墙体的。按悬臂梁计算是门框墙设计时所选用的方法，拥有相对较宽的出入口通道这是民用人防工程的最大特征，而拥有较窄的出入口通道是战用人防工程的最大特征，所以说过长的悬臂梁长度、过大的水平筋就会出现在门框墙中，为了保证人防工程的基本功能，在进行设计的时候，就需要对门框墙的受力形式进行一定的改变，比如加柱、梁等等。压力计算只算土中压缩波的，这是设计常规武器爆炸动荷载作用下的风井时需注意的。常规爆炸下动荷载的作用是不需要考虑的，这是开敞式通道的设计要求。房屋倒塌而带来的垂直等效静荷载标准值以及因为空气的冲击波动压而引入的水平等效静荷载标准值是甲类的人防工程室外开敞式防倒塌棚架在设计中应注意的。
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4人防工程防护措施
4.1不同防护单元间的质量防护
（1）如需在防护密闭隔墙上开设相应的连通口，施工人员需对防护密闭隔墙两侧防护密闭门的安装质量进行监测，并严格控制两门间的间距，最小间距不得小于500mm。
（2）施工过程中要确保密封性、牢固性，除了要注意防护密闭隔墙上预留的平时通行连通口或风管穿墙孔，还需严格检查封堵预埋件的位置、规格。
（3）通常来说，防护单元隔墙上的连通口总宽度需控制在防护单元隔墙总长度的30%以内，且单个洞口的净宽不得超过6m，净高不得超过3m。
（4）临空墙均采用现浇钢筋混凝土浇筑，严禁有蜂窝、孔洞、露筋现象。施工要保证混凝土的浇筑质量，还要检查钢筋的规格、间距、位置、绑扎、接头质量等。
4.2出入口相关的质量防护
①严格控制人民防空地下室出入口数量，除竖井式出入口、防护单元之间的连通口外，每个防护单元至少设置两个出入口，其中除竖井式出入口外，至少设置一个室外出入口，供战时使用的主要出入口需设置在室外。战时人员出入口与平时疏散楼梯兼用时，防护密闭门和密闭门应采用活置式门槛；②防护门不能用钢质防火门代替，防护门和防护密闭门应设置安装在外侧，开启朝外开，门扇应启闭灵活。施工单位应严格检查防护门、防护密闭门、密闭门的制作和安装质量；③施工单位需根据工程设计和《人民防空工程质量检验评定标准》的要求，做好门洞、楼梯等位置的尺寸控制。应注意检查掩蔽工程楼梯设置布置：每段楼梯的最小踏步不得低于3级，最大踏步不得超过18级，踏步高度严苛控制在180.0mm以下，踏步宽度不得超过250.0mm，且不采用扇形踏步。
结语
综上所述，现代人防工程建设过程中，相关单位需全面提高对人防工程防护措施和结构设计的重视，综合提高人防工程工程质量和安全防护性能。如何更加合理地利用地下空间，为地面创造更多开敞空间，更符合现代城市建设紧凑化及人文关怀的新概念，是今后人防工程建设的研究发展方向。
参考文献：
[1]胡润芥,孙波.浅谈人防结构设计要点[J].安徽建筑,2015,22(4):164-166.
[2]刘华丽,徐铁山.人防工程结构设计的关键点探析[J].工程技术研究,2017,(9):241-242.
论文作者:张九天
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/23
标签：人防论文; 荷载论文; 工程论文; 防护论文; 结构论文; 出入口论文; 隔墙论文; 《防护工程》2018年第15期论文;