河北人防工程设计研究院有限公司 河北省石家庄 050021
摘要：随着城市化进程的不断加快，地下室建设规模逐渐扩大，为人防工程的建设也提供了良好的环境。人防地下室是为了保障战时人员与物资掩蔽、防空指挥、医疗救护而修建的地下防护建筑，同时也是保存战争潜力的重要设施。接下来主要论述地下室建筑设计框架下人防工程的几个重点问题，以供人防设计人员参考，不断的提高人防工程设计水平。
关键词：地下室建筑设计；框架下人防工程中；重点问题
1抗震问题
如果地下室建筑设计框架下人防工程不合理，会导致对整体的抗震性能受到影响。通常对于四周约束的地下室，建筑总高度可从室外地面算起；仅一侧或两侧约束的半地下室，总高度应从半地下室底板算起。在设计的过程中一定要考虑好地下室顶板的标高问题，一旦顶板标高超出梁的高度范围，就会导致地下室顶板形成错层，影响地下室建筑设计框架下人防工程的稳定性。根据国家相关的地下室防震施工规范要求，在地下室施工是作为上部结构的地下室楼层应当采用梁板结构，如果在施工的过程中施工单位地下室顶板采用的是非梁板结构，那么就不能够将其作为上部结构的嵌固部位。如果建筑地下室框架的顶层作为上部结构的嵌固端，那么对于地下室的抗震等级应当严格的按照上部的结构进行设计，并且对于地下建筑的抗震结构可以稍微降低一级，但是最低也不能够低于四级，以免因为地下室抗震结构过低导致建筑结构整体的抗震性能受到影响。通常情况下，对于地下室中超出上部结构范围内，并且不具有上部结构的地下室部分，可以将其抗震等级定为三级或者是四级。对于半地下室，通常嵌固端考虑在底板，同时考虑周边土体的实际约束（如：三侧临土），应补充嵌固端在顶板取不利设计。当地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，有的项目板厚按楼层板取100~120不等，板厚及配筋应符合GB50011-2010第6.1.14条的要求，同时地下室框架中柱配筋应适当加强，符合GB50011-2010第14.3.1条的要求。
2合理划分防护单元和抗爆单元
防抗弹级别为二级的人防工程，可以不需要考虑750磅普通爆炸弹的直接命中，但是需要采用防航弹的技术措施。人防地下室除了智慧工程以外都属于防航弹级别为二级的人防工程。防护航弹的主要技术措施就是根据工程规模进行若干个防护单元和抗爆单元的划分，在航弹命中该人防工程的情况下，对航弹爆炸时产生的碎片以及飞散物对工程内部人员以及装备物资的杀伤和损坏进行避免和减少。上层建筑九层及不足九层时，旧规范防护单元和抗爆单元的掩蔽面积见表1。
修改之后的规范中防护单元和抗爆单元的建筑面积见表2。从表1~2可看出规范修改之后，规定上部建筑层数为九层或不足九层（包括没有上部建筑）的防空地下室，工程类型为医疗救护工程防空专业队队员掩蔽部时，其防护单元建筑面积应≤1000m2，抗爆单元的建筑面积应≤500m2；工程类型为人员掩蔽工程时，其防护单元建筑面积应≤2000m2；工程类型为防空专业队工程装备掩蔽部和配套工程时，其防护单元建筑面积应≤4000m2，抗爆单元建筑面积应≤2000m2。防空地下室内部为小房间布置时，可不划分抗爆单元。当上部建筑的层数为十层或多于十层（其中一部分上部建筑可不足十层或没有上部建筑，但其建筑面积不得大于200m2）的防空地下室，可不划分防护单元和抗爆单元（注：位于多层地下室底层的防空地下室，其上方的地下室层数可计入上部建筑的层数）。对于多层乙类防空地下室和多层的核5级、核6级、核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。防护单元和抗爆单元的划分对整个人防工程的设计有着直接的影响。正确的理解和掌握规范，根据工程实际情况，对防护单元和抗爆单元进行合理的划分，是进行人防地下室设计取得成功的关键。
3外墙计算模型
在外墙计算中，因为扶壁柱的尺寸刚度均偏小，故外墙扶壁柱不应作为外墙的支承考虑，外墙一般按照竖向单向板进行配筋的计算，仅在与外墙垂直的有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块、才可按双向板计算配筋。严格意义上来说，外墙应当按照偏心受压构件进行配筋的计算；但是在实际工程中，考虑竖向荷载产生的截面应力较小，通常是依据墙板平面处受弯计算配筋，在竖向荷载比较大时，也可以分别按照受弯和轴心受压对墙体配筋进行计算，之后将两者进行叠加。对于外墙扶壁柱，考虑它既是上部框柱的支承点、又是地下室外墙的一部分，配筋应同时满足框柱和外墙受力要求。地下室建筑设计框架下人防工程的外墙在计算时应当将底板作为外墙的嵌固端，对于地下室的侧面墙体，应当控制其底部的弯矩与相邻底板弯矩的一致。在施工的过程中，底板的抗弯能力一定要大于侧面的抗弯能力，这样才能够确保地下结构的稳定性。尤其是在进行地下车道的施工设计时，一定要注意这方面的设计内容。在地下室建筑设计框架下人防工程设计的过程中，经常会发现部分区域的梁体宽度要小于底板的厚度，在梁体内仅仅依靠建筑两侧箍筋来实现对底板制作弯矩的传递，但是这样的结构是无法满足整体的结构承载要求的，往往会影响地下室建筑设计框架下人防工程的稳定性。
4人防工程入口设计的合理性探讨
人防工程出入口应该对平时消防和战时防护掩蔽的要求进行满足。平战结合的人防地下室出入口，应该按照“平时大口、战时小口”的原则进行设置。大口不仅能够满足平时人员和车辆进出的要求，还能够满足消防需要。为保障地面人员能够迅速、顺利地进入防空地下室，按照《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）第3.3.8条要求，人员掩蔽工程战时出入口的门洞净宽之和（不包括竖井式出入口、与其它人防工程的连通口和防护单元之间的连通口），应按掩蔽人数每100人不小于0.30m计算确定。每樘门的通过人数不应超过700人，出入口通道和楼梯的净宽不应小于该门洞的净宽。两相邻防护单元共用的出入口通道和楼梯的净宽，应按两掩蔽入口通过总人数的每100人不小于0.30m计算确定。出入口的数量对工程的使用、防护性能以及造价影响较大。出入口数量增多，便于人员和设备的进出，同时可以提高工程对常规武器的防护效率；但出入口数量过多，将会影响工程对核冲击波、毒剂等的防护，使防护设施与设备增多，同时增加了非使用性面积，提高了工程造价。因此，确定出入口数量时，应考虑工程的使用性质、规模及容量，以及地面建筑和人员分布情况。根据《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）第3.3.1条强制性条文的要求：“防空地下室每个防护单元不应少于两个出入口（不包括竖井式出入口、防护单元之间的连通口），其中至少有一个室外出入口（竖井式除外）。战时主要出入口应设在室外出入口”。
5结论
总之，在人防工程设计过程中，需要严格按照《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）的要求进行设计，结合工程实际情况，准确的确定人防工程抗力级别，合理的划分防护单元和抗爆单元，同时还应该对人防工程出入口进行合理的设计，从而对人防地下室的设计质量进行最基本的保障。
参考文献
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论文作者:王晶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/5
标签：地下室论文; 人防论文; 工程论文; 出入口论文; 防护论文; 单元论文; 外墙论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;