人民防空地下室结构设计中的几个易错点

王腾

摘 要：人民防空地下室因其使用对象、条件以及功能的特殊性，需要采取有效措施满足防空地下室预定的防护要求和战时使用要求。因此，本文针对人民防空地下室结构设计中容易出错和忽视的几个问题进行相关评析和说明。

关键词：人民防空地下室;防护密闭门;防倒塌棚架;最小配筋率

中图分类号：TU93 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）18-0109-03

Abstract： Due to the particularity of its use object， conditions， functions and requirements， effective measures should be taken to meet the predetermined protection requirements and wartime use requirements of air defense basement. This paper evaluates and explains several problems that were prone to error and neglect in the structural design of civil air defense basement.

Keywords： civil air defense basement;protective closed door;collapse proof scaffold;minimum reinforcement ratio

人民防空地下室是战时防护核武器、生化武器和常规武器的特殊地下建筑。它与普通地下建筑的使用对象、条件、功能以及要求有明显差别[1]。结构设计人员如果不能完全掌握人民防空地下室的特征，按普通民用地下室的思路设计，将无法达到战时使用要求和预期的防护要求。本文针对人民防空地下室结构设计中容易出错和忽视的几个问题进行评析和说明。

1 常见问题列举及评析

1.1 地上建筑中的剪力墙落在人防区内的构造

当地上建筑中的剪力墙落在人防区内时，容易被结构设计人员忽视，仍然按普通剪力墙设计。事实上，这种剪力墙应按人防墙进行设计和施工。根據《人民防空地下室设计规范》（GB 50038—2005）（以下简称《人防规》）第4.11.7条规定，需复核该墙对应混凝土强度等级的最小配筋率。否则，因地上建筑中的剪力墙混凝土强度等级较高，落在人防区内易出现配筋率不满足《人防规》的情况[2]。通常，落在人防区内部的上层剪力墙不直接承受人防等效静荷载，只传递人防顶板承受的等效静荷载。该墙应按人防内墙设计，其全部竖向钢筋最小配筋率应按0.4%控制。

1.2 人防区主楼与纯地下室交接处的梁构造

主楼与纯地下室交接处的楼板通常有高差，纯地下室板顶有覆土，所以高差通常较大。设计中常将交接处的框架梁设计成大梁，兼作外墙，担负挡土作用。此时，该梁上有人防荷载，应考虑梁抵抗土中压缩波的作用。梁的外围箍筋（类同外墙竖向筋）承受水平等效静荷载，应满足《人防规》第4.11.7条最小配筋率的要求。

1.3 室外主要出入口通道

一些大型人民防空地下室，常将汽车坡道作为战时的主要出入口。战时人员或车辆进入防护区的第一道防护密闭门与汽车坡道之间时，需要经过一段非防护区域过渡。该区域在第一道防护密闭门以外，范围较小，易被结构设计人员忽视。在人防建筑图纸上，该区域常标注为非人防区，按非人防构件设计。该过渡区作为室外的主要出入口通道，联系防护区内部与室外出入口，一旦发生堵塞或坍塌，势必会影响主要出入口的使用。所以，该通道也是人防结构设计的重要部分，应能承受相关的人防等效静荷载，按人防构件设计。

1.4 混凝土保护层厚度

《人防规》与《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）中关于混凝土保护层厚度的表述存在差异。《人防规》发布时间为2005年，关于混凝土保护层厚度的表述为“纵向受力钢筋外边缘至混凝土表面的距离”;现行《混凝土结构设计规范》发布时间为2015年，关于混凝土保护层厚度的表述为“钢筋外边缘至混凝土表面的距离”。两者内涵一致，表述有异，相差一个外层箍筋的直径，易引起设计、施工时混乱。

另外，人民防空地下室处于地下潮湿环境，保护层厚度应不低于《混凝土结构设计规范》中二a类的最小厚度，并同时满足《地下工程防水技术规范》（GB 50108—2008）第4.1.7条要求——迎水面保护层厚度不应小于50 mm。

1.5 门框墙竖向构造筋

防护密闭门的左右门框侧墙水平筋承受人防等效静荷载，为受力筋，而竖向筋为构造筋。由于门框墙受力较大，从协调变形和分散局部压力方面考虑，配筋不宜过小。通常竖向筋也应满足受弯构件最小配筋率要求。

1.6 梅花形拉结钢筋

《人防规》要求，双面配筋的钢筋混凝土板、墙体应设置梅花形排列的拉结钢筋，拉结钢筋长度应足够拉住最外层受力钢筋。设计中常出现拉结钢筋与墙、板通长钢筋间距不匹配的情况。梅花形拉结筋需垂直于墙、板通长钢筋。通长钢筋在墙、板同一方向内外层或上下皮的间距应保持一致或为倍数关系，否则无法布置梅花形拉结筋。

1.7 防护密闭门沿通道侧墙或竖井内设置

《人防规》第3.3.17条第3款规定：“当防护密闭门设置于竖井内时，其门扇的外表面不得凸出竖井的内墙面。”这样的规定是为了避免常规武器的爆炸破片对防护密闭门造成破坏，以及冲击波直接作用于铰页和闭锁装置，导致防护密闭门失效。实际工程中，防护密闭门沿通道侧墙设置的情况，其破坏形式与之类同。

通常可采取两种措施保护门扇。第一，防护密闭门门扇嵌入墙内设置，外表面不得凸出内墙面，最小嵌入深度为[C];第二，当防护密闭门嵌入墙内有困难时，在保证防护密闭门开启最小安装净尺寸的情况下，沿通道侧墙的防护密闭门设置保护门垛（见图1），同时竖井内的防护密闭门设置保护门楣（见图2）。保护门垛、保护门楣凸出长度取[C]值，宽度取250 mm。人民防空地下室防常规武器抗力级别为6级、防核武器抗力级别为6级、防核武器抗力级别为6B级时（以下分别简称常6级、核6级和核6B级），[C]≥120 mm;防常规武器抗力级别为5级、防核武器抗力级别为5级时（以下分别简称常5级、核5级），[C]≥150 mm[3]。

1.8 防倒塌棚架

通常在两种情况下，需设置防倒塌棚架。

第一，核5级、核6级、核6B级甲类人民防空地下室主要出入口要设置防倒塌棚架。这包括两种情况：一是战时作为主要出入口的室外出入口通道的出地面段，在地面建筑倒塌范围以内，口部建筑应按防倒塌棚架设计;二是室内出入口作为主要出入口时，其上方应设置与建筑主体结构脱开的防倒塌棚架。主要出入口设防倒塌棚架，这一需求结构设计人员比较熟悉，一般不会遗漏。

第二，甲类防空地下室竖井出入口及通风、排烟竖井，顶部应设防倒塌棚架。结构设计人员经常会遗漏此种防倒塌棚架，需引起重视。

1.9 需防止人防门门扇开不到位的情况

在车辆对外出入口和其他连通口处，需防止人防门门扇开不到位的情况。一是要注意门扇前是否存在影响大门开启的顶板梁;二是当防毒通道或密闭通道较短时，应注意门洞上挡墙加强梁的凸出部分是否会影响其他门的开启（主要是加强梁的梁底与门洞顶相平时的情况）;三是在两个防护单元相连处的地坪面存在高差或是空间高度不一致时，上部的设备管线是否会影响门的开启。

1.10 人民防空地下室顶板采用防水混凝土

《人防规》第3.8.3条规定：“上部建筑范围内的防空地下室顶板应采用防水混凝土，当有条件时宜附加一种柔性防水层。”人民防空地下室顶板是人防围护结构的重要组成部分，具有战时阻挡毒剂渗透的作用。按平时使用环境的不同，人民防空地下室顶板分为两种：一种是有上部建筑的顶板;另一种是上有覆土的顶板，即纯地下室顶板。对于上有覆土的顶板，由于平时要防止覆土中水的渗入，施工单位对其防水要求比较明确，混凝土能达到抗渗等级及其他技术指标。对于有上部建筑的顶板，设计、施工如没能考虑到人防的特殊使用要求，易忽视顶板的防水要求，导致常有一些项目的图纸只明确与土壤直接接触的板采用防水混凝土。人民防空地下室的上部建筑在战时一般起不到阻挡毒剂渗透的作用，使得人防顶板直接面对毒剂和其他有害物质，若不加强防水措施，很难保证人民防空地下室的密闭性能。

1.11 有防护密闭要求的部位整浇混凝土

《人民防空工程施工及验收规范》（GB 50134—2004）第6.4.11条规定：“工程口部、防护密闭段、采光井、水库、水封井、防毒井、防爆井等有防护密闭要求的部位，应一次整体浇筑混凝土。”该条规定容易被设计人员忽略。需要后浇带设置严禁穿越人防大门及临战封堵，也不允许穿越人防功能房间及口部。

2 人防结构图纸会审时需要注意的问题

一些结构设计人员对人防工程的认识和理解有欠缺，在人防结构设计时容易出现问题。人防工程因其防护要求禁止后凿，因此一旦施工出错很难处理。施工前，相关工作人员应仔细核对人防口部、人防围护结构等关键部位是否存在问题。如果设计图纸上出现错漏碰缺等问题，应在图纸会审中及时提出并予以解决[4]。

人防结构设计中的常见问题汇总如下，需重点关注。第一，人防门框墙尺寸是否满足预埋钢门框的要求。第二，人防门框墙配筋是否满足构造要求。第三，门框墙结构尺寸与建筑尺寸有无矛盾。第四，活门槛人防门下部是否设有高于底板150 mm的门槛或地梁。第五，双扇活门槛、人防门门槛外侧弯折锚筋是否能锚入混凝土中。第六，设计选用的标准图集中的门框墙详图是否适用于项目。第七，室外主要出入口楼梯梯段板、休息平台配筋以及板厚能否满足人防要求。第八，人防围护结构上暗设的消火栓箱、电盒以及电箱等设备，是否影响人防围护结构的防护性能。第九，水、电管线穿入人防围护结构处时是否预埋了密闭套管，密閉套管数量、位置是否与其他专业图纸一致。第十，人防顶板是否为抗渗混凝土，地下防水设防是否满足相应防水等级的要求。第十一，人防顶板、临空墙、密闭隔墙以及门框墙能否满足结构最小厚度要求。第十二，人防围护结构、密闭隔墙、通风竖井上以及采光窗井顶板上的门洞（或开洞）位置是否与建筑图一致并满足功能要求。第十三，人防门、悬板活门是否有足够的安装及开启空间[5]。

3 结语

人民防空地下室作为人防工程的重要组成部分，在战时具有重要作用。只有从设计原则、设计标准和处理方法等方面出发，深入了解人民防空地下室的特点，才能区别其与普通民用地下室的不同，以确保人民防空地下室的建设质量满足预期要求。

参考文献：

[1]陈晓银.防空地下室结构设计的关键点分析[J].地产，2019（23）：23.

[2]崔平.人民防空工程结构设计实例分析[J].装饰装修天地，2019（7）：193-195.

[3]唐可.人防地下室结构设计分析[J].住宅与房地产，2019（12）：80.

[4]李贵吉，张湉.基于平战结合的地下人防工程设计[J].产业与科技论坛，2020（15）：65-66.

[5]张锐.某工程防空地下室通风设计[J].山东工业技术，2019（22）：81-82.