城市人防工程规划及设计初探

摘要：近几年来，随着我国经济实力的不断的加强，城镇地下空间的开发和利用越来越受到人们的重视。城市人防工程承担着战时确保人民生命财产安全的重要使命，必须进行合理的规划和设计，确保战争时期能够发挥作用。本文就地下人防工程设计做了简要的论述。

关键词：城市；人防工程；设计要点

中图分类号：K915 文献标识码： A

一、地下人防工程结构设计的特点

（1）建筑的使用功能―平战结合

平战结合的地下人防工事是指地下人防建设既能满足和平时期对人民的遭遇的自然灾害等进行有效的规划与避免，同时又能保障在战时的作战需求。因此，在人防工程的建设中药充分考虑战时承载爆炸荷载组合的要求。

（2）钢筋混凝土的结构组成

可以按照弹性工作阶段来设计因为构件处在塑性阶段工作的时候比弹性阶段工作中吸收的能量较多，所以能够将材料的潜力充分发挥出来。

（3）等效静荷载设计的概念

对于人防工程结构设计中，其核心的问题是人防工程结构内力计算方法与构件截面设计的方法。从人防工程设计程序上来看，简单可分为三层，即结构方案、内力分析、截面设计。这三点之中内力分析在人防工程结构设计之中与普通建筑的结构设计上有着很大区别。在进行人防工程结构分析时，最先考虑应该是依照建设单位设计委托书之中确定工程抗力的等级，来有效证明工程所需防护要求。一旦确定防护等级，就可以依照相关规范确定其各种荷载所作用数值。

（4）几种人防结构在设计构件上荷载的取值方法

人防荷载取值根据人防地下室抗力级别是按照当地的相关法规的标准进行核算的，从而确定各构件人防荷载时要注意比较核武器和常规武器爆动荷载作用取大值控制。当所有构件的等效静荷载值确定后，即可进行结构计算。在对界面进行设计的时候，要对临空墙、楼梯口以及扩散室墙等各种构件动荷载的作用进行严格的区分。临空墙的一侧在工程防护门之外受到冲击波的荷载作用，另一侧不会受到冲击波的影响。对于防护门之外和扩散室外的通道的临空墙，他的外侧会受到冲击波的强力荷载。所以应该按照构件反面和正面不同时受到荷载来分

别对配筋进行计算。

二、人防地下室构设计原则

人防地下室结构设计应本着以下原则：（1）建筑的防空地下结构是整个建筑设计的一部分，结构需要满足两种不同状态下的使用情况，既能满足平时的使用要求，又能在战需的情况下投入战备运营，设计要求满足平时使用和战时不同情况下的荷载要求，根据其自身的控制条件来设计，符合多重承载条件。（2）人防地下室结构要强度验算。在爆动荷载作用下结构构件变形达到极限，使用延性比来控制，确定各种构件允许延性比时，充分考虑变形的限制和防护密闭要求，那样就没必要对结构变形和裂缝进行单独的验算了。（3）无论防空设施面对常规武器，还是核武器的摧毁，设计时要求只考虑收到一次作用力的后果。对于防空地下室结构，以可能受到最强烈的情况进行设计计算。（4）防空地下室的结构设计，应根据防护要求着重加强设计要求，另外对受力情况分析，并对各个部位抗力相协调，避免设计控制标准不一导致内部建构自毁式降低建筑寿命，使其丧失防空地下室的防护作用。

三、城市人防工程规划及设计的要点

（1）人防工程建设与城市地下空间开发相协调

城市人防工程与城市地下空间开发是具有天然联系的，人防工程多为地下或半地下的建筑，而城市地下空间开发也需要建设大量的地下工程，例如停车场、隧道、地铁等等，其实这些工程与人防工程具有很大的关联性，只要稍加转变，就可以使二者合二为一，例如地下停车场的建设，我们完全可以在确保停车功能的同时使其兼顾人防功能。所以，城市人防工程的规划和设计应该与地下空间开发相结合，这样一来既可以节省大量的建设成本，又可以使城市地下空间得到充分的利用。

（2）人防生活水箱及手摇泵的设计

人防生活水箱的洗消贮水量应按遭受一次袭击对人员、地面和设备表面所需洗消总量贮存。平时由城镇给水管网供水，战时由内部贮水箱供水。个别用水点较远，要有一定水压要求，冲洗的压力不宜小于0.2MPa，须在水箱出水管上设手摇泵和水泵及小型气压水罐联合供水，当人防工程设有自备电站有电源保障时可不设手摇泵。

人防生活水箱必须设置在清洁区内，水箱根据水源情况、工程类别和水量标准，按各个单元独立设置。人防生活饮用水必须符合其水质标准。水箱可采用陶瓷内胆钢板或食品级不锈钢的水箱。

（3）根据人口分布布局城市人防工程

随着我国经济的高速发展，城市面积不断扩大，城市人口急剧膨胀，人口超过千万的大中型城市在越来越多，而且城市人口的分布并不均匀，城市具有不同的功能分区，有商业区、工业区和居民区之分。居民区人口最多，工业区相对要少一些，但是也不绝对，由于城市人口流动较大，都过着早出晚归的生活，所以居民区在夜晚时人口最为集中，白天的时候工业区和商业区人口会明显增多。所以不同的时间段城市人口分布存在较大区别。这种人口流动的特点给城市人防工程的建设带来了很大挑战。由于面积大，再加上人口分布不均匀，流动性很大，要求城市人防工程在规划和设计时要充分考虑各种复杂情况，合理布局人防工程。规划的目标应该是使不同区域的人们能够在最短的时间内抵达防空洞。防空洞的的密度和大小都要根据附近人口分布情况合理配置，人口密度大的地方，在人防工程设计时就要相应扩大规模，或者增加数量，以确保战争时期能够为所有居民提供保护。

（4）平站转换设计

人防地下室结构的设计要坚持“平站转换”的原则，战时可作为掩护和疏散群众的场所，这要求人防地下室结构要具有很强的荷载能力，很高的密闭性，因而在人防地下室结构设计中要缩小结构跨度、减少各种孔口。但和平时期人防地下室也要具有交通、商业等服务功能，上述设计原则不利于人防工程的平时使用。应本着转换简便、迅速、灵活，平展用途相近，一次设计两步实施，保证兼容性的原则进行结构设计。

（5）人防荷载确定

人防荷载的确定有公式计算法和查规范表法两种途径。《人民防空地下室设计规范（GB50038-2005）》中以表格的形式列出了各类人防构件件常规武器爆炸均布等效静荷载值和核爆炸均布等效静荷载值，以便工程师选择，但是表格中所列出的荷载值都是在假设条件下计算出来的，因而应结合实际工程情况灵活运用，当现实条件不符合假设条件时应采用公式计算法来确定人防地下室结构荷载值。

（6）根据城市战略地位合理规划人防工程

我国城市虽然众多，但是真正具有战略意义的城市却有限，且多数都位于东南沿海，例如北京、上海、广州等就属于这样的城市。北京是我国的政治中心，同时是北方乃至全国的经济中心，上海和广州都是经济中心。在这些城市中集中了许多军事设施、工厂、交通等重要基础设施，在战争时期这些设施是敌人轰炸的重点目标，因此这种大中型城市所面临的战争威胁更大。所以，相应的这些城市的人防工程也承担着更为艰巨的任务。所以，在城市人防工程规划和设计上也应该提高工程施工标准，增强工程的坚固度，提高工程的密度。对于一个具体的城市来说，城市的不同区域所面临的威胁程度也是不一样的，例如战略设施比较集中的地方，所受的威胁会更大一些，而那些缺少战略目标的区域，所受的威胁也会相对较小。因此，在城市人防工程规划设计时应该充分考虑这种因素，根据所受威胁程度的情况来决定人防工程的大小和密度等。

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