孙会
广东人防建筑设计院有限公司东莞分公司523000
摘要：无论是战争年代，还是在和平时代，人防地下室都是人民防空工程中不可缺少的一部分。而随着社会经济建设的飞速发展，我国高层建筑的规模也在不断扩大，相对而言这就给人防地下室设计带来了很大的挑战，如何在有限用地资源的基础上，构建出既符合战时要求、亦满足平时使用功能的人防地下室，已成为当下建筑企业势在必行的发展趋势。本文也会对高层建筑人防地下室设计与施工进行详细探讨，以便有关单位可以从中得到一些启发。
关键词：高层建筑；人防；地下室设计
1.基本概述及特点分析
1.1概述
所谓人防是指人民防空，其实施的最终目的是为了保护人民生命财产安全。所以，在进行人防地下室结构设计时，相关单位要充分考虑其平战转换的要求以及对常规武器和核武器爆炸动荷载保护的作用。并着重其地下室主体结构设计、隔墙设计以及孔口防护设计等三个方面入手。在实际操作时，人防地下室的主体结构设计要做到全面化、规范化，确保顶板、底板及外墙结构设计能够与相应的设计要求相吻合。而隔墙设计是指对相邻人防单元及普通地下室的隔墙进行有效的优化和完善；孔口防护设计则是主要针对消波系统及人防出入口的合理设置。
1.2特点
现下，很多人对于人防地下室并未给予正确的认知，常常将其与普通地下室相提并论，认为两者是相通的，其实不然。因为普通地下室基本都是用来储存物件和应对一般险情所用，而人防地下室则是主要针对战时预防，尤其是要考虑武器爆炸所产生的冲击波防护问题，这种爆炸产生的冲击波能够在瞬间产生巨大的能量，但作用的时间很短，且会不断减弱，属于偶然性荷载，人防地下室的建立则很好的解决此类防护问题。所以，从本质上来看，人防地下室与普通地下室有着很大的区别，其具体设计特点可以从以下几方面去分析：
第一，从应用环境来看，人防地下室的主要功能为战时防护功能，故其功能定位相对而言比较单一。考虑到平时的使用功能限制，很多设备房间均不能共用，且与人防无关的管线也不得进入人防地下室，所以方案设计阶段应尽可能的协调好平时功能与战时功能实现，满足双向效益最大化。
第二，从结构构件设计上来看，人防地下室的钢筋混凝土构件大部分以塑性工作状态来进行承载力设计，通过允许延性比［］来控制不同的构件工作状态。在满足相应等级的防护条件下，各结构构件以塑性、弹性工作状态进行设计，以满足承载力或正常使用要求。另外，人防地下室的钢筋混凝土构件相对于平时工况而言，有着较大的安全储备，一般可承受较大的偶然荷载。
第三，因为人防地下室的建立是为了保障人民群众的生命财产安全，所以人防地下室在设计过程中，对于施工质量的要求要远远高于普通地下室施工，特别是在相关建造材料的选择上，材料各荐指标必须达到相关人防规范的要求，才允许用于相应的人防工程。
第四，由于人防地下室主要承受各武器爆炸的冲击波作用，所以对其整体设计综合评估时，可进行整体结构动力分析。当采用等效静载法进行结构动力计算时，宜将结构体系拆成顶板、外墙、底板等结构构件，分别按单独的等效单自由度体系进行动力分析。
第五，高层建筑人防地下室设计，一定要以满足战时和平时的功能转换需求为基准来进行总体设计，并依照人防地下室内平时建筑功能制定相应的临战转换方案，以便在预定的时限内完成平时功能向战时功能的转换，对于战时转换难度较大的部分应平时安装到位，在满足经济性、实用性的条件下，适当的减少战时转换量，更好的实现人防功能。
2.工程实例
某11层的高层住宅建筑，位于城市较为繁华的地区，其只有一层地下室，且地下室面积约为2200m2，其中，人防工程面积占到约1800m2，平时，该地下室主要用作车库来使用，战时为二等人员的掩蔽所，掩蔽人数约为1000人左右，据人防规范要求，该高层建筑的人防地下室属于甲类核6级、常6级建筑，但是在整体设计上，此工程上层建筑对防空地下室顶板的影响忽略不计，其主楼内的顶板区隔最大短边净跨要小于9m，覆土厚度约为0.3m，主楼外单层地下室的覆土厚度约为1.0m，最大短边净跨小于4.5m，具体人防分布如图一所示，因此，如何确保该工程人防地下室的应用性能，是其地下室设计过程中所引以为重的关键性课题。
3.设计原则
3.1高层建筑人防地下室的设计，必须结合平时具体使用需求和战时对建筑物的人防要求来进行，采取科学有效的设计方案才能达到理想的效果。近年来，随着我国建筑业的不断发展，民用建筑中人防地下室的建设规模越来越大，一般情况下此类人防地下室的人防等级都可达到核5-核6级、常5-常6级。因此，要想实现人防地下室的可持续发展目标，就要根据建筑总体的结构特点以及建筑物的基本性能来合理设计其主体结构中的顶板、外墙、底板、口部等关键部位。
图一
3.2在进行高层人防地下室结构设计时，相关设计人员必须要重视各部件之间的协调性，进以采取有效的设计方法，使各部件之间能够达到相辅相成、配合默契，这样才能最大化避免地下室因结构之间的矛盾而导致其基本防护作用无法正常的发挥出来。
3.3高层建筑人防地下室的地下承重结构体系，必须要与地面的具体承载能力相吻合，这样才能减少人防地下室设计时，出现地下承重与地上承重不一致的不良状况。同时，在结构设计前，相关设计人员还要对正常工作状态下的地下室总承受荷载值精准的计算出来，以便可以为保证设计方案的科学性和合理性提供准确的参考依据。
4.施工要点分析
4.1底板施工
首先，要处理好梁筋和板筋之间的关系，若是在施工期间采用的是中排双向板筋，则应将其设置在主筋下面，且要区分好与梁、板式等结构的区分。
其次，底板施工中会涉及很多箍筋，若是门槛位置处的箍筋施工，则要尽量使其闭口，并在地板拐角部位要安装加强筋，同时待箍筋安装完毕后，还要对相应的隐蔽施工进行全面的验收，直到完全合格后才能进行浇捣混凝土施工。
最后，要依照图纸设计要求合理安装人防门，确保其门槛钢筋
的高度要与建筑高度要求相一致，并高于底板设计标高，另外，还要严格控制人防门的门框宽度，使其与基准尺寸相吻合，这样才能保障地下室的密闭性和防护性。
4.2内、外墙施工
在进行地下室内外墙施工时，首先要确保防护门门框的安装，在墙体土建施工前就已全部到位，门框边箍筋安装要保持闭口状态，并采取锚入法将其嵌入边墙内，且在门框安装固定时，要对其垂直度和平整度进行全面的检查，以便可以为门扇的正常开启打下良好的基础。同时，当防护密闭门、悬板活门、胶管活门等受到侧向冲击波荷载时，其门框应在满足设计要求的基础上，完整的嵌入墙体，另外，人防门门洞四角的内外侧，要合理配置两根直径为16mm的螺纹斜向钢筋，临空墙内外侧竖向筋的规格必须与设计要求相吻合，且外侧钢筋要伸到板底后，才能对防护区内进行锚固，并保证锚固段与底板下层钢筋牢牢捆绑在一起。
结束语
随着城市化进程的不断加快，高层建筑工程也在大规模的进行开展，基于此，人们对于危机的应对要求也越来越明显。而人防地下室作为战时保障人民生命财产安全的唯一庇护场所，必须对其结构设计和施工要点进行全面的控制，同时，还要树立一种危机意识，这样才能在提升人防地下室使用性能的基础上，最大化减少危机事故。
参考文献：
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[2]喻敬录,高层建筑人防地下室的结构设计浅析[J]工业设计,2017,02:14-15.
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