徐恋
中国地质大学
摘要：随着现代城市建设的不断发展，建筑施工越来越重视人防工程的建设。人防工程是保障战时人员与物资掩蔽、安全转移、及时救助而单独修建的地下防护建筑。人防工程是建筑施工中不可忽视的一部分，人防工程可以有效保护一个城市的战争潜力。目前，根据我国《建筑法》与《防空法》之规定，城市建设当中开发商在设计房屋时都要充分考虑其人防工程。以人民防空工程为必要附属工程的建筑工程统称。多以地下车库为主要体现形式，内部设置人防门、封堵门、照明、通风、给排水、通讯网络等战时掩体所需硬件。
关键词：建筑人防地下工程；结构设计；特征；设计要点
引言
随着国内城市化进程的不断推进，城市内部甚至周边开发区都出现了许多高层施工项目。这些项目在设计初期就需要将人防工程考虑在建筑设计以内，在高层建筑中人防工程占有极重要的位置。对于建筑本身而言，高层建筑中的人防工程不仅能够满足社区居民日常生活的需求，还能够满足在特殊时期对于人民生命安全和财产安全的保护作用，是极为重要的建筑设计的一环和重要的建筑组成部分。因此高层建筑中人防工程的结构设计和施工质量直接关系着人民的生命财产安全，并且直接影响着建筑的使用寿命和功能运行。目前国内的高层建筑的设计中，对于人防工程的设计和实施的重视度还有待提高，本文将浅谈高层建筑的人防工程的结构设计。
1建筑人防地下工程的概述
现代建筑人防地下工程与建筑工程中单体工程相连而建，主要是因为附建式人防地下工程施工工艺比较简便，成本消耗较低，而且可以有效的节约土地资源。附建式人防工程在平时的使用过程中人们就将人防工程可以当作车库、地下储藏室或者地下商业来使用。而在发生战争时，人防工程可以作为避难场所使用，这样充分的发挥出了建筑结构的使用价值。人防地下工程结构设计时，要充分考虑到在战争发生过程中存在的这个因素，尤其是核弹爆炸所认识的冲击波。因此人防地下工程建设需要通过准确计算，合理进行结构设计。
2人防工程的结构设计原理
简单来说，人防工程的含义以及全称实际为人民安全防空工程，对于目前国内的国情而言，在建筑设计中，国内将人防工程结构与建筑本身相结合，已达到安全覆盖率的要求。人防工程在世界范围内而言，美国与日本的完成度相对较高，国内的建筑设计和施工技术还有一定的进步空间。在进行高层建筑的设计环节时，设计人员需要考虑到建筑的功能实用性和结构的坚固性，要重视人防工程在非常时期时承受建筑本身负重以及战时随时可能发生的爆炸冲击，考虑到这些因素对于建筑结构的压力和冲击力需要加强人防工程结构的最终设计。但是就目前实际情况而言，在进行建筑设计的过程中，人防工程的实际承重力量仅仅只能计算建筑本身的负重，难以真正实际对于爆炸冲击进行测量，因此建筑结构难以进行实际的实验以检验人防工程的安全系数和坚固程度。所以国内的高层建筑在记性人防工程的设计时一般以等效静载法进行验算，考虑到战时爆炸力造成的承受力虽然威力巨大但是一般作用时间较短，因此在国内的建筑人防工程的验算过程中一般不将地基的承载力与裂缝情况纳入验算范围，一般也不需要对建筑在战时可能承受的荷载力进行硬性的要求和规划，而是将日常生活中的建筑结构与战时所需的最大承受力相结合进行试验和验算。
3建筑人防工程结构设计
3.1主体工程
建筑工程的人防工程大体上可以分为两种，一种是为战时做准备的地下室，另一种是平时使用的地下室。根据相关文件指导，建筑人防工程设计和建造要符合平战结合的原则，因此笔者认为人防结构设计的主体工程要从以下几步来进行。根据结构的抗力级别进行功能区划分，系统地将主体工程分为清洁区、染毒区、防护区、非防护区等四个部分，防护区又可细划为抗暴单元和防护单元，不同的功能分区和单元的结构和内部设施应根据其使用功能划分进行配置。相邻的分区之间应当有隔墙，隔墙的建造应当符合要求，规范使用钢筋混凝土建造并整体上设计为防护密闭墙，防护墙的强度需根据其抗级进行科学设计。密闭门建造需要符合规范。根据我国对人防工程的相关规定，相邻密闭门之间的距离不能小于500mm，抗暴墙应处于防爆单元之间，且厚度不能小于20cm，密闭门和抗暴墙统一使用钢筋混凝土建造。对人防工程的主体结构高程也有严格规定，普通人防工程高度不能低于2．6m，具备长期隐蔽功能的人防工程通道净高不能低于2．5m、房间净高不能低于2．8m。用于指挥的人防工程，通道净高与具备长期隐蔽功能的人防工程要求一致。
3.2加强功能设计
人防地下室的建设意义主要是用来战时防御，因此，其功能设计必须要满足战略要求，但发生战争的几率比较小，会造成严重的资源浪费，而注重日常使用功能的设计会削减战时功能的实效性，因此，给口部设计工作带来了很大的难度。对此，需要设计人员发展创新意识，采用转换设计理念。例如，设计人员可采用封堵的方式来进行转换，在进行封堵设计时，要根据城市的战略地位合理设计封堵强度，从而保证口部的设计质量，当对战时通道口进行封堵时，应采用钢筋混凝土预制构件进行封堵，并加设两道人防门，同时，并在其封堵位置设计预留口及预埋件，从而提高封堵效率；在对日常出入口进行封堵时，要求封堵质量要具备一定的抵御有毒物质、辐射物质的能力，并要提高转换效率，避免造成安全隐患。
3.3顶板设计研究
对于高层建筑的人防工程而言，一般将这一建筑功能放置在地下，因此设计人员在进行人防结构的上部结构设计时需要注重其安全性和稳定性，以此保障建筑的整体稳定性。高层建筑由于上层建筑体积庞大，因此重量也相对较高，对于地基的承载力要求也极高，可以说对于高层建筑而言最重要的部分就是地基建设，一旦地基出现施工或设计问题就会直接影响高层建筑的整体稳定性，严重时还会使房屋倒塌，危害人民群众的生命财产安全。由此可见顶板设计对于高层建筑而言是非常重要的。在进行上层建筑的设计时，需要使上下两部分建筑结构相匹配相适应，需要设计人员选择好构建的结构尺寸以及合理的承载以保证建筑结构的稳定和安全。
3.4口部位置与几何参数的设计
目前，我国大多数人防地下室主要用在房建工程中，而房地产开发商为了提高经济效益，过于注重人防地下室的使用功能，在口部设计上与普通地下室没有什么差别，对人防地下室的战略防御功能造成了严重的影响，对此，应加强口部设计的重视程度。例如，要对出入口的性质进行规划，包括战时通道、日常出入口、备用通道、设备安装专用口等，但过多设计出入通道，会增加染毒的几率，因此，需要设计人员强化通道口的设计质量，并根据实际情况增减数量，但至少要保证有两个出入口，并尽可能加大战时通道与其他通道口的安全距离，避免被同时炸毁。
结束语
综上所述，国内的高层人防建筑主要的设计方式是将工程本身与地下室相结合，但是地下室本身在建筑设计中就是必不可少的一部分，设计的目的不仅是关注人防安全工程，更多的是关注建筑本身的贮存作用，在日常生活中为居民提供物件存储的功能分区。地下室在高层建筑中的设计一般作为地下车库来进行使用，但是在非常时期，高层建筑中的地下室设计就能够起到人防工程的作用，作为坚固的防空工事保证人民的生命财产安全。
参考文献：
[1]罗新忠.简析高层建筑的人防工程结构设计[J].建筑工程技术与设计，2016（27）：577.
[2]付圣刚.人防地下空间平战结合商业开发防火设计研究[J].西安建筑科技大学，2015.
作者简介：
徐恋，男，1981年6月出生，上海人，软件工程师国家三级，毕业于中国地质大学本科。