建筑工程人防地下室設計分析

傅玉紅 長沙市建筑設計院有限責任公司工程師

人防工程是國防體系的重要一部分，在應對空襲、突發災害等方面發揮著重要作用，是保持戰爭潛力、減少人員與物資損失的關鍵措施。隨著現代城市的發展，與民用建筑相結合的人防地下室建設成為一大主要手段，其具有平戰結合、充分利用地下空間等優勢，但是設計要求也相對較高，不僅要遵守現行技術法規、規范與規定，滿足當地有關部門的特殊要求，還需貫徹安全、適用、經濟以及合理等原則，不斷提高設計水平。本文主要圍繞建筑工程人防地下室設計展開詳細分析。

1 人防建筑發展概述

自20 世紀70 年代起，我國政府為保證人民生命財產安全，開始全面部署人民防空工作，1997 年開始全面施行《中華人民共和國人民防空法》，明確了人民防空是國防重要組成部分。2016 年，我國第七次全國人民防空會議明確提出人防工程建設走與城市相結合道路，這是城市發展的需要，也是地下空間合理開發的需要。

基于現代城市發展背景下，地下人防工程建設是大勢所趨，并從紙面立法條款落實到實際建設工程中，成為各大開發項目“必建”工程。2020 年11 月至2021 年11 月末，我國全部中標事件中相關信息包含“人防”一詞的中標事件數量為1 248 824 次，相對于2020 年11 月累計同比上升36.0%。所有包含“人防”一詞的中標信息中出現總次數最多的10 個關鍵詞包括人防、建筑、施工、人防工程、設計、建筑工程、住房、市政、改造以及防護。

人防工程發展至今，有其特殊性和專業性，由于建設目的是防御可能發生的空襲或是嚴重災害，對此必須根據戰爭中可能使用的各種空襲武器，按國家規定防護標準實施全面防護工作，進而可將人防工程設計要求歸納為布局合理、功能完善、結構堅固、口部安全、生存能力強以及堅持時間長[1]。和平時期，地下室可正常使用；戰爭時期，通過簡單、便捷地改造可轉換為具有防空、防毒等一系列功能的防護工程，此為當前最實用、最合理的開發模式[2]。人防地下室與普通地下室的區別如表1 所示，由此可知人防地下室的設計難度較大，必須嚴格按照相關規范與防護要求進行設計工作。

表1 人防地下室與普通地下室的區別

2 建筑工程人防地下室布局與設計要點

近年來，從我國地下室人防建筑工程的建設與使用情況來看，地下空間的最大優勢是建設量大、空間寬廣，對此在地下室人防工程設計中應重點把握以下要點：一是平時利用最大化，減少一系列復雜問題，提高工程安全性和舒適性；二是優化整體布局與細部設計等，及時、可靠地應對自然災害、戰爭等特殊時期，全面提高人防工程地經濟、社會以及戰備效益[4]。下文主要圍繞建筑工程人防地下室布局與設計要點展開分析。

2.1 人防地下室布局

結合相關規范要求與實踐經驗總結，建筑工程人防地下室布局需注意以下要點。服務半徑≤200 m 為宜，設置在人員居住、工作適中位置。防護功能匹配，專業隊隊員掩蔽工程與裝備部工程相鄰，柴油電站靠近負荷中心等。滿足使用要求包括平時使用與戰時防護要求。出入口宜設置在室外，不得設置在主體建筑倒塌范圍內；出入口分散，主次出入口相距超過15 m[5]。

2.2 人防地下室設計要點

建筑工程人防地下室設計前，需根據地區規定確定人防工程的防護標準、類別、等級等，計算應建人防工程面積指標，按照建筑規模確定不同戰時功能面積比例。人防地下室設計時，需合理劃分防護單元，科學進行防火分區設計，盡量將人防分區控制在防火分區內。例如，一個4 000 m2的防火分區可設計為兩個人員掩蔽單元或是1 個人防物資庫、人防汽車庫。不同戰時功能的防護單元計算、設計要點有所區別[6]。

2.2.1 人員掩蔽工程

不同戰時功能的防護單元設計要求有所差別，針對一等、二等人員以及專業隊隊員等人員掩蔽工程，主要設計要點歸納如下。

第一，人員主出入口（排風口）設計：以汽車庫坡道、室外樓梯疏散為主；人防地下室位于負二層及以下，設計樓梯間直通室外或通至負一層坡道出入口，負一層出地面坡道為主要出入口；口部包括風井、擴散室、防毒通道以及洗消空間。第二，人員次出入口設計：通過主室內樓梯疏散，設置多個次出入口，具體如表2 所示。第三，掩蔽抗暴單元劃分：單元規模500 m2內，若是多層人防工程，上下相鄰樓層為不同防護單元，則下層不再劃分防護單元與抗爆單元[7]。第四，人防配套設施與用房設計：包括戰時生活水箱、干廁、防化值班室、配電間等，具體根據實際抗力、防化級別、防護劑量限值等進行針對性設計，平衡好人防工程的防護功能與工程造價[8]。

表2 次出入口統計

2.2.2 非人員掩蔽工程

針對其他非人員掩蔽工程，如人防物資庫、專業隊工程、人防汽車庫和電站等，其口部與內部設計相對簡單，只需按規范設計即可，具體設計注意要點如下[9]。

人防物資庫設計：在設計中需合理確定各項參數，如車行通道、堆放區以及物資種類與寬度尺寸；物資分類敞開式堆放；輔助房間做好合理的規劃設計，包括進排風機房、廁所、配電室、貯水箱。專業隊工程、人防汽車庫與電站等允許染毒，設計要求更簡單，注意抗力級別、空間凈高等設計要求即可。電梯通至地下室時，設置在防護密閉區外。人防內部與外部連接設計時，需做好人員疏散通道、人防口部風井等防倒塌設計；平戰轉換設計時需參考相關規范要求，采用標準化、定型化防護設備與構件，控制好轉換工程量，且預制構件數量不宜超過設計規范規定[10]。

3 實例探析

3.1 工程概況

本項目為湖南省益陽國家級高新區數字經濟產業園研發服務中心A、B 區EPC 項目工程，共分為A、B 區兩個地塊，總建筑面積為195 229.96 m2。其中，地上總建筑面積為151 140.46 m2，地下室建筑面積為44 089.5 m2。主要建筑功能包括企業辦公、休閑商務、餐飲和其他企業服務配套等。容積率為1.33，建筑密度為36.7，建筑高度為18.3 ～100 m，地上建筑分為多層、二類高層、一類高層公共建筑。地塊內機動車停車位需求量大，地下空間開發強度也較大，為地下室人防工程建設提供了良好的條件。

3.2 人防地下室設計思路

根據地區相關文件規定合理確定設計思路，具體如下：防空地下室建設面積達到5 000 ≤S ＜22 500 m2時，應同步配建一個1 000 m2的甲5 級專業隊員掩蔽部、一個1 000 m2的甲5 級專業裝備掩蔽部以及戰時固定柴油電站，同時要求配建甲6 級二等人員掩蔽部≥71%人防工程總面積；二三類國家人防重點城市不低于地面總建筑面積的5%；各類園區、重要經濟目標區防空地下室建設標準，按照所在地區規定執行[11]。

本項目應修建防空地下室面積不小于7 557.03 m2，人防工程防護等級確定為專業隊隊員隱蔽部，屬于甲類核5 級，防化等級為乙級，專業隊裝備隱蔽部為常5 級，二等人員隱蔽部為甲類核6 級、常6 級，防護等級為丙級。根據規范的要求，單個人防工程建筑面積＞5 000 m2時，需設置內部電站。

3.3 人防地下室設計要點

本文主要針對A 地塊人防地下室設計展開詳細分析，地下室總建筑面積為34 736.22 m2，南北向長488.4 m，東西寬107.5 m，地勢較為平緩，為滿足大量機動車停車需要，地下室設置為一層，在建筑下部基本開挖設置地下室，具體設計要點如下。

3.3.1 地下室功能確定

地下室功能主要包括機動車位、商業辦公配套休閑服務用房、物管用房及設備用房。地下汽車停車位共計792 個，設置4 個7 m 寬汽車坡道與室外相連；設備用房包括消防泵房與水池、生活泵房、弱電機房、配電房、鍋爐房、制冷機房、戰時發電機房和排風機房等。

3.3.2 人防區布置與面積確定

人防區布置在A 地塊地下室中間位置，服務半徑控制在200 m 以內，平時以機動車庫功能為主。地下室在主樓以外的層高為3.9 m，頂板覆土深1.35 m，建筑單體一層室內外高差為0.15 m，地面結構降板0.6 m 回填土到正負零標高，滿足人防地下室全埋的要求。地下室北面與南面均有下沉廣場，考慮地下室臨空的要求，在人防地下室與非人防地下室南北連接處設置不小于10 m 寬的填土區進行分隔，僅設置車道相連。

根據地方規定，地下人防工程面積不低于地面總建筑面積的5%，則地下室人防工程總建筑面積為8 126.92 m2，滿足人防配建面積的要求。共設置1 個核5級、常5 級專業隊員掩蔽所（按照1 ∶1.5的比例折算為防空地下室修建面積）、1個核5級、常5級防空專業隊裝備掩蔽所、3 個核6 級、常6 級二等人員掩蔽所及1個人防固定電站。核5 級、常5 級專業隊員掩蔽所及核5 級、常5 級防空專業隊裝備掩蔽所的防護單元面積均應小于1 000 m2，核6 級、常6 級二等人員掩蔽所防護單元面積均小于2 000 m2。防空專業隊裝備掩蔽所凈高需要滿足3.0 m，方便防空專業隊車輛執行任務，與汽車坡道緊密結合，同時與核5 級、常5 級專業隊員掩蔽所相互毗連，盡可能在戰時最短時間內實現各功能的聯系，科學合理布置地下室人防工程。

3.3.3 人防主要出入口設置

首層樓梯間直通室外，且通往地下室梯段上端，至室外距離≤5.0 m。合理確定防護單元出入口數量，若是數量多，則人員、設備進出方便，且對常規武器防護效率提高，但是出入口過多也會導致工程對核沖擊波、毒劑的防護效果減弱，且非使用性面積增加，工程造價增大。因此，每個防護單元設置一個主要和次要出入口，根據隱蔽人數適當增加次出入口[12]。人防地下室在戰時應可抵御預定爆炸動荷載。在防毒方面，人員隱蔽區為清潔區，裝備隱蔽部屬于專業隊裝備（車輛）停留場所，戰時允許染毒，連通口設置帶有洗消間的防毒通道。核5 級、常5 級專業隊員掩蔽所主要出入口是由第一防毒通道、脫衣室、淋浴室、檢查穿衣室、第二防毒通道、排風擴散室組成；二等人員掩蔽所主要出入口由防毒通道帶簡易洗消間、排風擴散室組成；次要出入口由密閉通道、濾毒室、集氣室、除塵室、進風擴散室及進風機房組成。

3.3.4 人防抗爆單元設置

按規范要求，每個核6 級、常6 級二等人員掩蔽所面積不大于2 000 m2，分為4 ～5 個抗爆單元，抗爆單元面積不大于500 m2，主要采用粗砂袋堆壘抗爆擋墻和抗爆隔墻，墻體斷面采用梯形，高度為1 800 mm，頂部最薄處的厚度為500 mm，戰時砌筑。

4 結語

人防工程建設是城市發展不可分離的內容，不僅是城市空間有機組成，也是國防體系不可或缺的一部分。我國城市在布局規劃人防工程時，主要是與民用建筑相結合設置人防地下室，其綜合效益相對較好，在實際設計時必須嚴格按照各地區規范要求確定人防地下室布局與面積等，合理劃分、設計防護單元，切實滿足平時、戰時使用需求，發揮人防工程應有的作用。