人防建筑設計在多層地下室中的探討

郭晉

（山西省人防建筑設計研究院，山西 太原 030013）

建筑行業得到快速發展，也推動著經濟的快速發展和進步。在建筑行業中，多層地下室結構是重要的組成部分之一。在實際建筑行業的發展中合理利用地下空間，促使我國土地資源得到節約，建筑行業的發展水平得到有效提升。在多層地下室建設施工中需要重視人防建筑設計，提高利用土地資源的效率。建筑行業在發展中注重合理利用土地資源，能夠有效地提升利用土地資源的效率，推動我國經濟的發展。因此可以說城市發展中，多層地下室建筑發揮著重要的作用，在多層地下室建設中合理設計人防建筑能夠提升多層地下室建設的質量和效果。

1 多層地下室和人防建筑設計的概述

隨著我國城市化進程的不斷加快和建筑行業的快速發展，建筑施工技術和水平不斷提升，其中在地下室建設中人防建筑結構得到關注，為了能夠對地下空間進行開發和利用，在多層建筑結構中不斷加深地下空間的開挖深度，增加地下室的面積和建筑層數，其中的人防地下室層數增加多二層、三層甚至更多層。在多層地下室中的人防建筑設計主要是進行出入口、地下室主體、平戰轉換、防火等方面的設計，其中人防地下室建筑設計中的核心內容就是出入口設計和結構主體設計。在劃分抗爆和防護單元時，多層地下室具有特殊性，若是設計的防空地下室可以滿足相關的要求和規范，可以不用劃分防護和抗爆單元，在多層地下室結構中，人防建筑設計方案有多種，影響相關單位選擇人防建筑設計的主要因素就是工程造價因素。一般多層地下室開挖深度較大，地面到人防工程出入口的路徑比較大，因此在設置室外出入口的過程中會遇到較大的難度。在設計和建設多層地下室時主要是做好附建式工程，即確保地下室上部的地面建筑物更加堅固，進而對炸彈、沖擊波、早期核輻射等的破壞作用進行科學抵消，值得注意的是，上方建筑會影響到多層地下室內部的整體布局和工程形式。

2 多層地下室的特征分析

現代的多層地下室外部框架比較堅固，能夠對外界壓力進行有效承受，然而外部建筑會對地下室結構產生影響。因此，在多層地下室的人防建筑設計中需要與地下室外部建筑特征進行結合和分析，從而提升建筑多層地下室的質量。在多層地下室人防建筑設計中的出口通道設計還存在一些問題。在實際的地下室建筑施工中，要求較高，連通外界建筑和地下室的主要結構就是地下通道，考慮到地下通道比較遠、比較長，因此導致地下室的環境整體上比較差，地下室的空氣質量較差，對人們生存需要的空氣質量不符合，人們不能長久在地下室進行久居。在實際的多層地下室人防建筑設計中，設計人員需要充分結合地下室內部結構的特征，對影響地下室結構質量的多重因素進行詳細分析，尤其是有效地采取措施有針對性地處理出現的問題，從而方便后續施工。在多層地下室人防建筑設計中，設計人員需要重視對主體、防火和出口等設計工作。

3 人防建筑設計在多層地下室應用時的注意事項

3.1 設計人員需要全面了解和掌握工程概況

在多層地下室人防建筑設計中，設計人員首先需要全面了解工程的整體情況，對地下室的上方建筑高度、樓層形式、房間結構等多種因素進行詳細掌握，進而在實際設計中綜合考慮所有因素，保證設計的全面性；其次，設計人員需要與人防建筑劃分的區域和防護防化等級標準等要求進行充分結合，分析在人防設計中是否需要配置戰時發電設備，合理設計人防物資的儲備量；此外，設計人員還需要加強與施工人員、技術人員等進行溝通和交流，進而全面考慮人防設計中的經濟學和工程受力情況，合理優化多層地下室的人防建筑設計。

3.2 在人防設計方案中融合安全理念

在多層地下室建筑中進行人防建筑設計，設計人員還需要在設計方案中充分內容和安全理念，充分利用人防工程的建筑面積，同時在人防工程區域中進行不同面積的單元劃分，確保不同單元設計中防護安全和配套裝備具有較高的穩定性。此外，設計人員還需要將消防安全通道和防火區域進行合理預留，從而確保多層地下室建筑的可靠性和安全性。

3.3 充分考慮平戰結合設計

在多層地下室人防建筑設計中，設計人員還需要充分考慮平戰結合和轉換設計，綜合考慮建筑工程在對核武器、常規武器載荷等方面的特殊要求和建筑整體結構，在人防建筑設計中，不僅要合理設計地下室的防護密閉隔墻結構，同時還需要優化設計多層地下室的頂部結構、底基、承重墻等結構。此外，在人防建筑設計中需要封閉設計消防管道、通風和排水出入口。

3.4 遵循地下室人防設計要求

在多層地下室建設中運用人防建筑設計，還需要遵循地下室人防設計要求，具體有。

首先在設計乙類人防地下室的過程中，高出室外地平面的頂板地面高度需要小于地下室凈高的一半高度，同時室外地平面的外墻建筑需要滿足人防防護密閉厚度、防戰時常規武器爆炸等要求。其次，在設計甲類人防地下室的過程中，若是地下室上部建筑結構是鋼筋混凝土結構，那么頂板底面比室外地平面低；若是地下室上部建筑結構為砌體結構，那么頂板底面允許比室外地平面高，同時需要滿足以下幾點規定要求：若是當地建設的甲類人防地下室屬于具有當地取土條件的核5級，在設計建設過程中要求頂板底面比室外地平面高出的部分小于0.5m，同時按照臨戰要求在外墻高出室外地平面的外側進行覆土操作，確保覆土的斷面形狀是梯形，同時上部水平段的高度大于1m，同時比人防地下室頂板的上表面高度高，水平段外側設計為斜坡，斜坡的高度和寬度比例小于1∶3；若是當地建設的甲類人防地下室屬于具有當地取土條件的核6、核6B級，在設計建設地下室的過程中需要確保頂板底面比室外地平面高出的部分小于1m，同時確保外墻高出室外地平面的部分滿足防護墻體、密閉防護厚度、防核武器以及常規武器爆炸等要求。

其次，主要滿足管道與地下室結構穿入的限制要求，具體而言，1）避免在人防圍護結構中穿過與人防地下室無關的管道；2）地下室上部建筑結構中的燃氣管、雨水管、生活污水管禁止在人防地下室中進出；3）人防地下室空間結構中穿過的頂板、門框墻以及臨空墻的管道直徑應小于15cm；4）穿過或者是進入人防地下室的管道和維護結構需要做好防護密閉措施；第五，針對不同品類和級別的人防地下室，相關單位在向人防地下室引入上層地面廢水收集的排水管道時，也需要確保地漏裝置具有防爆功能，設計人員在具體設計管道的過程中需要提前了解地下室建筑結構的實際情況，從而合理分析和設計管道結構。

在設計非防護區的過程中主要是對地下室上部建筑的設備房、電梯間、防護區以外的樓梯間、煙道、豎井、通道、通風道、管道井等設備設施結構的分析和設計，同時也要綜合考慮普通地下室中未能在人防建筑設計中出現的結構。

4 多層地下室中人防建筑設計的實際應用分析

4.1 對多層地下室人防區域進行合理規劃

首先，在多層地下室人防建筑設計中需要合理規劃人防區域，根據地下室實際使用的功能，綜合考慮和分析多層地下室安全、經濟、技術等因素，進而對人防區域以及位置進行合理設計。此外，在人防區域設計中還需要注意高效利用地下空間，避免人防區域過于獨立，所以，設計人員在科學規劃人防區域的時候還需要確保設計的出入口數量合適、合理，在具體的設計方案中確保人防工程更具實用性，更加可靠。此外，在人防區域設計中還需要充分考慮建筑內部的疏散樓梯以及其他樓梯位置，從而科學布局人防建筑區域，確保設計的出入口位置合理，從而保證人防區域更加安全。人防工程防護單元劃分應滿足GB 50038—2005要求，對于多層的防空地下室，當其上下相鄰樓層劃分為不同防護單元時，下層的人防區可不再劃分人防單元。

4.2 對多層地下室人防建筑的疏散體系進行科學設計

在多層地下室人防設計中，若是人防地下室建筑類別為5級或者是高于5級，那么在設計中避免出現無拐彎結構的設計，需要在室內出入口結構中添加一個或者多個垂直拐彎結構設計，采取單向式出入口的形式，同時還需要嚴格按照防護要求對臨空墻防護厚度和內通道長度的設計。

在進行疏散口的設計中，需要注意戰時掩蔽人員總的疏散口寬度，一般疏散口的寬度要確保每100人大于0.3m，同時單個口部人數通過小于700人。在地下室人防建筑疏散寬度設計中，不僅要對主要和次要出入口的寬度進行設計，同時還需要合理增加疏散口的數量。若是多層地下室人防建筑在條件許可的基礎上，可以在人防區與非人防區之間進行密閉通道的設計，通過非人防區的階梯和汽車坡道出入口進行疏散口的設計；若是多層地下室人防建筑無此條件，那么可以考慮在非人防區與階梯連通之后，對相關出入口的位置設計疏散口。值得注意的時，疏散口的寬度不僅要滿足多層地下室整體設計的要求，同時還需要合理疏散人員，迭加疏散寬度，也就是不同的人防單元共用一個出入口時，需要按照實際疏散人數綜合計算疏散寬度。

4.3 對多層地下室人防建筑的通風井采用平戰結合方式設計

在多層地下室人防建筑設計中，若是不允許進行戰時專用風口的單獨設置，那么在將人防進風和排風井以及排煙井結合平時通風豎井設置的過程中，設計人員需要考慮應用防堵塞、防倒塌、防地表水等相關措施。若是室外通風口是獨立式結構，那么設計相對簡單，同時設計的防倒塌處理方式也較為方便，采用防倒塌棚架頂板作為豎井的頂蓋，同時在豎井四周設計防倒塌柱的設置；若是室外通風口是附壁式結構，那么在設計防倒塌棚架的過程中需要注意確保棚架地面部分脫離主體建筑結構。通風井的進風口下緣與室外地坪高度有兩種情況需要考慮，一方面確保設計的防倒塌范圍內高度大于1m，另一方面確保設計的防倒塌范圍外高度大于0.5m。

4.4 對多層地下室人防建筑的人防單元間隔墻進行合理設計

在多層地下室人防單元區域設計中，相鄰人防單元之間需要設計具有防護密閉功能的內部隔墻，若是在隔墻上設置平時使用的洞口，需要進行密閉防護的處理，一般采用構件封堵或門式封堵的措施。在地下室人防建筑工程設計中，主體結構主要是采用鋼筋混凝土結構，同時整體進行澆筑，注意鋼筋混凝土的澆筑厚度需要大于20cm，同時采用水泥砂漿對染毒區的墻面進行抹光。

4.5 對多層地下室人防建筑的單元頂板以及防護單元與非人防區域的銜接處進行合理設計

在多層地下室人防建筑設計中，設計人員需要嚴格按照防護規范要求進行單元頂板的厚度設計，同時在設計中需要注意避免管線穿入到人防區域的頂板，若是管線需要穿越頂板，則需要在頂板位置進行管道層設計。此外，在設計中還需要確保防護單元與非人防區域之間隔斷，同時隔斷的間隔墻也需要按照防護要求進行設計，其中連通兩部分的銜接區域一般是是設計使用鋼筋預制梁進行封堵，同時控制預制梁封堵的數量在1到2個，其余銜接連通口一般是進行密閉防護門的設計。

4.6 對多層地下室人防建筑的排水通風、電氣設施與防火裝置進行科學設計

在多層地下室人防通風設計中，設計人員首先需要對地下室的氣流特點進行全面掌握，從而科學制定設計方案。在多層地下室內部，空氣的區域流動方向主要是從高壓區域向低壓區域流動，設置一個防護單元時，在多層地下室間通過管道進行通風，所以排風設計主要是采取超壓方式，進而避免人防區域滲入大氣，從而影響到人防區域的內部環境。在進行通風設施設計的過程中也需要優化選擇合適的設備品類，同時配套設計安裝濾毒清潔裝置和進風設備，或者是確保設計的通風系統具有隔絕、清潔和濾毒功能，從而確保人防區域的空氣流動安全。

在地下室人防排水系統的設計中，也需要確保用水滿足戰時基本的需求，在地下室內部區域，合理設計儲水設施，配套設計排水和給水系統，一般建筑工程中設計安裝的排水和生活用水系統不能夠直接相連，排水系統主要是對生活污水進行排放，地下室人防建設中的給水和排水系統主要是設計采用具有高抗震性和耐用的給水和排水管道，從而確保給水和排水系統能夠發揮戰時的給水和排水功能。

在地下室人防電氣系統設計，還需要對戰時電氣系統的級別和負荷種類分析，尤其是多層人防區，需要確保選擇使用的電源滿足戰時需要。同時，在電氣系統設計中也需要注意平戰結合和轉換，按照戰時負荷要求，按照電氣正常負荷標準進行電源選擇，同時有效地控制和降低電氣系統建設成本。此外，在制定電氣系統設計方案的過程中也需要分別按照戰時和平時兩種狀態進行配電設施配置，從而確保電氣系統可靠運行。除了設計電氣系統之后，人防設計中還需要進行防火設施的設計和安裝，避免防護單元跨越到防火區域。

5 結語

總之，在城市化建設和發展中，隨著人口的增加，城市建設用地十分緊缺，所以，在建筑行業中，需要合理利用地下空間，同時增加多層地下室建筑的規模和建設數量，增加多層地下室建筑，在多層地下室設計和建設中注重人防建筑設計，從而確保建筑安全。在多層地下室建設設計中注重結合人防建筑設計，能夠確保建筑在戰時保障人民生命財產安全，確保有足夠安全的空間隱蔽并儲存戰略物質，同時有效地利用城市的地下空間資源，進而不僅對城市土地資源進行節約和利用，同時還能夠達到良好的節能減排效果。多層地下室人防建筑設計不僅提高我國應對軍事威脅的防備能力，同時保障了人員和財產安全。所以，在多層地下室建筑中加強人防建筑設計和施工符合我國經濟發展和國防建設的需要。然而，在實際多層地下室人防建筑設計中仍然存在一些問題和難度，相關的設計人員需要深入研究和了解實際情況，進而對多層地下室人防建筑進行合理設計，確保人防建筑更加安全，從而提高建筑工程的戰備效益、經濟效益和社會效益。