高 上
(山西省人防建筑设计研究院,山西 太原 030012)
建筑人防工程结构布局与设计思考
高 上
(山西省人防建筑设计研究院,山西 太原 030012)
对人防工程的结构设计进行了系统的阐述,主要从主体设计、口部设计、平战转换功能设计方面分析了人防工程结构设计的方法和过程,并对其设计原则进行了讨论,以保证设计的科学性。
建筑设计,人防工程,设计
随着近几年我国国民经济的迅速发展,大量建筑的兴起,使得建筑行业呈现出繁荣景象,与此同时,也带来了各个城市土地贫乏的缺陷,高层建筑和地下建筑已成为必然发展趋势。所谓人防工程指的是,对防空有要求的城市新建、改建的建筑工程设计要求,随着我国人防工作会议第四次的召开,以及人民防空法的颁布,人防工程的建设越来越受到全国各级政府部门的重视,建筑人防的建设有了进一步的发展,人防设计逐渐发展成为整个建筑设计中不可或缺的重要部分。
1.1 要满足战时需要
人防工程的设计是为作战准备提供掩蔽防护的场所,所以,它的内部结构一定要满足作战的需要,其中最为重要的是出入口的设计,对于人防出入口设计我国是有一定的规范要求的,出于人员掩蔽的作用,人防出入口门洞的宽窄应当按照不小于一百人,且每人0.3 m的宽度来计算[1]。与此同时,出入口部位还要有相应防护密闭设施,这些设施包括:密闭门以及门框墙、防爆破活门和最重要的防护密闭门。作为符合规范的人防工程,还应当设有密闭通道,洗消间和防毒通道,如果是为了应对作战需要,人防工程门洞设计就需要将防护密闭门尺寸及防护门尺寸进行综合,这些问题都是人防建筑设计时设计人员必须应该考虑到的问题。
1.2 合理划分抗爆、防护单元
在人防工程被航弹击中后,如果有抗暴单元和防护单元的存在,人防工程就能极大的减小伤害,因此,如何科学合理的划分好抗爆单元和防护单元成为人防设计中的一个重要环节。根据我国规定和专家研究得出,一个多功能的人防设计,其防护单元不能小于2 000 m2,如果常规武器的抗力级别是五级,地下人防设施则不用进行防护单元和抗爆单元的划分。设计人员在对建筑地下室具体情况并未充分了解前不能够进行单元划分,以免对日后地下室的使用造成影响。
2.1 主体设计
建筑工程中的人防工程,主要分为战时地下室和平时地下室两种,设计人防工程地下室要根据平战结合的原则进行设计,其第一步是要根据是否有抗力级别功能进行划分。人防工程的结构体系主要分为清洁区、染毒区、非防护区、防护区,在防护单元中又有抗爆单元和防护单元之划分,每个防护单元都有它相对应的内部设施和防护设备,在相邻的防护单元间应有隔墙,隔墙的材料要选择钢筋混凝土防护密闭墙,隔墙的厚度应由专家通过对防护墙的结构分析来计算确定,通常情况下在隔墙两边要各设置一道防护密闭门以保证相邻防护单元之间的相通。根据我国对于建筑人防工程的相关规定,每两道防护密闭门之间的距离不能小于500 mm,抗爆隔墙要安装在防护单元内相邻两个防爆单元之间,其厚度不能小于20 cm且选用材料应为钢筋混凝土[2]。在建造抗爆隔墙时,采用钢板隔墙的厚度不能小于1 cm,厚度不能小于20 cm。由于人防工程的作用是为了保证人民财产安全和作战需要,人防工程的室内净高要满足以下要求:一般的普通人防主干道和次干道的高度要不小于2.6 m,若用于人类长期停留的房间,净高不能低于2.5 m,连接通道净高不能低于2.4 m。用于指挥的人防工程,那通道净高不能小于2.5 m,且房间净高要大于2.8 m。用于车辆隐藏的人防工程高度要高于车辆净高20 cm左右,最低不能低于2.2 m。
2.2 口部设计
人防工程的口部大小要根据防护单元建筑面积的大小来进行设计。一般来说,如果防护单元的面积大于1 000 m2时,就应该设置最少两个出入口,这两个出口不包括防护单元之间的垂直出口和连接通口,所有的出入口里最少要有一个是直通室外地面的战时主要通口,相邻两个出入口要设置为不同的方向且它们之间的距离不能小于15 m。如果防护单元的建筑面积没有超过1 000 m2,可以设置相对简单的直通室外作战出入口和一个防护单元点出入口。用于指挥的人防工程口部设计,则需要至少两个直通地面的出口,出口净高不能小于2.6 m,净宽不能小于2 m,并且在地面建筑倒塌范围之外设置直通出口最为合适,这样可以有效防止倒塌造成的堵塞。用于人员掩蔽的人防出入口在设计时都要有防毒通道和密闭通道,战时人防工程的主要出口一般为防毒通道,这个防毒通道的出口要能够直通到室外地面,所以在设计时,会将防护密闭门和密闭门各设置一道。通道两侧会设有洗消间,如果建筑面积较小也应当设有简易洗消间[3]。在设置洗消间时,要将污水管道通入密闭门外的污水集中坑,否则容易出现污水污染人防工程内部的情况,为保持防毒通道的通风良好,要在其内部设置相应的通风换气设备,出于防爆安全考虑要在防护密闭门外设置呼叫按钮,同时也要在秘密通道每个防护单元中设置滤毒室和进风机房,这些进风机房要设置在清洁区内,为有效防止滤毒室的毒气渗入到人防地下室中,应在秘密通道与滤毒室之间设置密闭门。
此外,在人防工程口部设置扩散室和防爆破活门也是相当有必要的,可以充分减小,爆炸时所产生的冲击波,如果在消毒间、滤毒室,防毒通道,都设有防爆破池,就不再是普通的地漏,而是具有防爆破波作用的防爆破波地漏。在开启的状态下,可以成功将污水从地漏排放到排水管中,若地漏关闭,也能隔绝人防工程,将其处于密闭状态。
2.3 设置平战转换功能
在人防工程设计中有一个很重要的问题就是如何转换平战功能。针对这一问题设计师要充分考虑到地下室战时功能和平时功能的双重作用,来进行人防地下室的设置。完成平战转换设置不仅要采取相应的设计措施,也要充分考虑到指挥工程的平战功能,针对这些平战结合的人防工程,相关部门指出,以下部位是不能够进行平战转换的:通风口,排烟口,出入口,所有钢筋混凝土结构的构件、防爆破清扫口,积水引入管和排水出户管,即便是考虑到平战功能的转化,这些地方也不能进行改造。
2.4 较大配筋构件的计算
在计算人防构件时主要分为两大部分,即人防墙的计算和人防口部的计算,在人防平面结构构件布置图中,要清晰的用线性填充的方式划分出非人防区和人防区,在人防墙体上要有明确的门框墙的编号和墙体的编号、荷载类型、门洞尺寸等,这些数据有利于编制配筋表和下一步计算,在对门框墙尺寸和墙体厚度的计算,可以放在最后进行。由于各构件的受力特性不一致,所以,要确定特性后进行计算,模拟出简图。在人防工程设计初期,对人防底板、顶板、人防隔墙、人防临空墙、门框墙、楼梯等的人防等级查其等效静荷载,为保证人防门的安装,要注意门框墙的设计,根据计算的配筋结果,整理出门框墙人防墙的配筋表。
在当代建筑工程中,人防工程所起的作用无可替代,现代人防在具有经济和生活功能的同时也具备防空功能,带来了显著的经济效益、备战效益、社会效益等多方面效益,因此设计人员一定要按照相应防空等级和相关防空规定来进行人防工程的设计,充分发挥人防工程的多重作用。
[1] 谢少华.借“三旧改造”良机,完善人防工程体系——对广州人防工程建设规划的几点思考[J].广东建材,2011(3):25-26.
[2] 武士杰,张雪梅,白 晶,等.人防地下室建筑设计中需要注意的若干问题思考[J].城市建设理论研究(电子版),2012(4):7-8.
[3] 张 超,南冬平.对地下人防工程消防安全问题的几点思考[J].城市建设理论研究(电子版),2014(7):31-32.
On layout and design for architectural civil-defense engineering structure
Gao Shang
(ShanxiCivilDefenseArchitecturalDesignInstitute,Taiyuan030012,China)
The paper illustrates the structural design for civil defense projects, analyzes some methods and process for the civil-defense structural design from the main body design, entrance design, and transmission functions at peacetime and wartime, and discusses its design principle, so as to ensure the design to be scientific.
architectural design, civil defense project, design
2015-02-11
高 上(1986- ),男,助理工程师
1009-6825(2015)12-0019-02
TU927
A