有关人防地下室建筑设计探析

摘要：人防地下室是为战时服务，具有预定战时防空功能的特殊地下建筑，与普通地下建筑相比较，其使用对象、条件、要求均有明显差别，从而在设计原则、设计标准和处理方法上，均与普通地下建筑不同。本文对人防地下室在设计方面的问题进行了讨论，并给出了解决办法。

关键词：人防;地下室;建筑设计

中图分类号：TU92文献标识码：A文章编号：

工程概况

某工程，地下1层地下室，大部分面积为甲类核6级常6级人防地下室，平时为停车库。地上11层，框剪结构，墙柱直接落地，只有个别墙段采用局部转换梁转换。高强预应力管桩基础，抗震设防烈度6度，基本风压0.85kN/m2(50a重现期1。场地土地层分层为第①层素填土，第②1层淤泥质粉质黏土，第②2层淤泥质粉砂，第③层粗砂等。地下室底板底标高土层为第②2层淤泥质粉砂，饱和，松散状，施工难度很大。

1.人防地下室的主体设计

1.1本人防地下室按平战结合的使用原则进行设计。地下车库平时共划分为15个防火单元，战时划分6个防护单元，每个防护单元战时各划为4个抗爆单元，每个防护单元战时掩蔽1006—1250人。车辆入口及防护单元之间的通道临战封堵，每个防护单元各设1个战时人员主要出入口，2个战时人员次要出入口。各防护单元抗力等级均为核6级、常6及，防化等级均为丙级。另设置有一个战时柴油发电机房。

1.2人防地下室中每个防护单元的防护设施和内部设备皆自成系统。相邻防护单元之间设置钢筋混凝土防护密闭隔墙，墙上开设门洞处，在其两侧设置防护密闭门。 相邻抗爆单元之间设置抗爆隔墙，墙上开设连通口处，在洞口一侧设置防爆挡墙。

1.3染毒区与清洁区之间设置了整体浇注的钢筋混凝土密闭隔墙，厚度250。并在染毒区一侧墙面用水泥砂浆抹光。防空地下室室内外出口处的临空墙皆为钢筋混凝土浇注，厚300mm。密闭隔墙上开设门洞，皆设置密闭门。有管道穿过时皆采取密闭措施。

2.口部设计

2.1每个防护单元设有不少于两个战时出入口，即防毒通道和密闭通道。

2.2防毒通道为战时主要出入口，可直通室外，设防护密闭门和密闭门各一道，通道一侧设简易洗消间，在其防护密闭门外的通道内设置了洗消污水集水坑。在防毒通道内设置了通风换气设备，并在防护密闭门外侧，装设了防爆式呼叫按钮，响铃设在人防地下室的值班室。

2.3密闭通道设防护密闭门和密闭门各一道。每个防护单元均有一套独立的滤毒室和进风机房，滤毒室与进风机房分室布置。滤毒室设在染毒区，滤毒室的门设在密闭通道内，为密闭门；进风机房设在清洁区。

2.4进风口、排风口皆设置有防爆波活门、扩散室等消波措施。扩散室采用钢筋混凝土整体浇注。各扩散室的设计皆满足规范要求。

2.5扩散室、防毒通道、简易洗消间、密闭通道、滤毒室、人防进风井等处的排水地漏皆为防爆波地漏。

2.6通至地下室的电梯，皆设置在防空地下室防护密闭门以外。

3.平战功能的转换措施

3.1平时出入口及孔口的临战封堵做法，相邻防护单元隔墙孔口的临战封堵做法。所有预埋件都在主体结构浇注时埋时。

3.2防护密闭门和密闭门活门槛的构配件制作齐备，平时不安装，临战时快速安装，既不妨碍平时使用，又能满足战时要求。其构造制作及施工按设计所选用的活门槛防护密闭门、密闭门的要求进行。

3.3战时干厕等隔墙临战用200厚预制混凝土砌块，M5水泥砂浆砌筑。相邻抗爆单元之间的抗爆隔墙和抗爆挡墙临战时用砂袋堆垒，墙体断面采用梯形，高度1.8米，最小厚度500mm。

3.4平时风机房风口处设置了集气室，集气室与通风竖井间设防护密闭门及密闭门。

各种为战时而设置的预埋管线、预留槽孔等皆应按照结构和暖通专业设计在地下室主体施工时一次完成，不得遗漏。

4. 地下室防火分区

依据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97，本工程耐火等级为一级。

防火分区的划分及其面积详见地下室平面，地下车库分为13个防火分区，每个防火分区的人员出入口不少于两个，且最远点至疏散楼梯的距离不大于60m（有自动喷淋装置）。

相邻防火分区之间设甲级防火门连通，相邻防火分区之间的汽车通道和地下车库的设置耐火极限不低于3小时的特级防火卷帘。

变配电室、水泵房、通风机房等设备用房的门均为甲级防火门。

所有防火墙均应砌至结构梁底或板底。

所有管道井（除风井外）待管道安装后，在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体做防火分隔，管井检修门为丙级防火门。

管道穿过隔墙、楼板时，应采用细石混凝土填实或非燃烧材料将其周围的缝隙填塞密实。

疏散用的平开防火门应设闭门器，双扇平开防火门安装闭门器和顺序器，常开防火门须安装信号控制关闭和反馈装置。

防火卷帘应安装在建筑的承重构件上，卷帘上部如不到顶，上部空间应用与墙体耐火极限相同的防火材料封闭。

防火门，防火卷帘等防火材料应当选用公安消防部门认可的产品。

5.人防地下室顶板设计

5.1地下室顶板采用无次梁大板结构体系：由于地下室顶板绝大部分均为人防顶板(只有局部配电室、水泵房等为非人防区域)，为了充分利用人防顶板板厚较大(>200mm)的特点，本工程不设次梁，采用无次梁大板结构体系，可以显著降低用钢量。板的配筋方式：普通梁板结构体系(井字梁或十字梁)的板块尺寸小，板配筋多为双层双向通长构造配筋。但不设次梁的大板块尺寸大，配筋大多数是计算配筋，配筋方式为构造筋双层双向通长，另外布置附加钢筋。

5.2板的弹塑性算法：由于顶板的人防等效荷载比较大，如果用弹性板计算，支座负筋太大，无法配置。而由于人防荷载作用下可以考虑塑性内力重分布，所以本项目采用PKPM塑性板算法计算板内力，配筋结果比较合理。普通梁板体系顶板配筋由战时人防荷载组合控制，但由于顶板上景观需要覆土1.2m厚，消防车道需考虑消防车荷载，平时荷载非常大。完全按战时荷载工况有时难以满足平时荷载工况下的配筋及裂缝要求，还应对平时工况进行复核。结果发现大板块的弹塑性算法板面筋比弹性板算法小很多，部分板块，尤其是板上恒载、活载较大的板块，其面筋小于平时荷载工况的弹性板算法结果，最后按照平时、战时计算配筋包络值配筋。

5.3塑性板计算配筋应注意的两个问题：①较狭长板块，接近单向板时，板块支座面筋偏大，与相当于其2倍尺寸的双向板塑性算法的面筋相当。采用理正人防塑性算法验算，结果相同，按计算结果配筋;②部分板块支座面筋非常大，与弹性算法结果比较，两者相同。而理正人防塑性算法结果支座面筋小很多，较合理。比较发现此类板块均不是矩形板块，是存在斜边的梯形或异型板。PKPM无法对异型板进行塑性算法计算，只能利用其他软件简化计算。

6.结语

人民防空(下称人防)地下室的建筑设计是一个综合的协调配合过程,平战结合的人防地下室的设计不仅应该满足战时的防护和使用要求,还应该满足平时使用的各项要求,做到安全、适用、经济、合理。在介绍人防地下室设计依据的基础上,从地下室位置、规模,防护区和非防护区的划分,防护设备和内部设备等方面阐述了主体设计要点;最后介绍了设计优化及施工配合。

参考文献：

[1]防空地下室结构设计手册[M].北京市建筑设计标准化办公室,2008.

[2]地下工程防水技术规范(GB50108-2008)[S].北京：中国计划出版社, 2008 .