建筑设计中的人防工程设计
2021-07-03王朝
王朝
(山西省第二建筑设计院,山西 长治 046000)
当前,我国综合国力显著增强,人们也更加关注人防工程。我国人防工程保障政策日益完善,在建筑设计中也发挥着重要作用。为促进人防工程的进一步发展,设计人员需基于工程实际和建筑概况确定人防工程的等级,编制切实可行的人防工程设计方案,全方位展现人防工程防控及安保作用,保障工程的经济效益和社会效益。
1 人防工程概述
人防工程也被人们称为人民防空工程。建设人防工程主要是为在战争年代为群众提供避难所,保障群众的人身安全。群众可在人防工程中储存生活物资,也可为群众提供医疗救助和避难的场所。近年来,地道式(如图1所示)、坑道式、单建式和复建式人防工程十分常见。复建式人防工程在高层建筑中得以广泛应用。该形式的人防工程施工操作简单便捷,且建筑面积要求相对宽松,无须投入较高成本。战争时期,能够为人们提供躲避灾难的场所,具有理想的防空能力,受到人们的高度重视。该建设方式的经济效益较高,且很多附属结构均设置于建筑物主体下部,相较于其他结构,该结构的整体性较强,可降低工程成本。
图1 地道式人防工程
当前,高层建筑施工中地下室结构十分常见。完成人防工程建设后能够临时存放不同类型的物品,具有储藏室的功能。同时也可视为临时车库,在战争时期成为重要的避难所,一方面充分展现了人防工程的实用价值,另一方面也彰显出其经济价值。
2 建筑设计中的人防工程设计要点
2.1 主体设计
人防工程主体会受到防护要求、使用要求、地质条件和环境等因素的影响。主体结构设计中需严格按照工程的战术要求科学处理多种矛盾,以保障设计的可靠性、经济性和美观性。人防工程主体设计中,要注重防护能力,防空地下室顶板、临空墙和底板的厚度也必须满足设计规范。甲类防空地下室要具备防核辐射的要求。人防工程主体还必须顺应平时和战时的使用需求。如人防工程仅仅用于战时,则可根据战时指标确定工程规模,确保工程设计的效果。平战结合的人防工程既应满足战时的使用需要,又需符合平时使用要求。设计人员要采取有效措施协调二者的矛盾和冲突,全方位展现建筑平面、空间平战时的作用及价值。
2.2 口部设计
人防工程口部主要的作用是内外部的密切联系。战时出入口是工程口部的构成要素,要确保人员、车辆及装备等设施的进出要求,且类别、数量和防护设施对工程防护特性产生了显著影响。非战时通道出入口应满足人员通行要求,通道净宽控制在1.5m以上,通道的净高在2.2m以上。而战时通道的参数较大,净宽和净高均不得小于3m。依据工程设计规范要求,防空地下室的每个防护单元至少设置两个出入口,同时室外至少设置一个出入口。战时出口设置中,需按照要求设置主出入口和次出入口,同时室外的出入口是战时的主出入口。口部设计需保证战时结构不受外部因素影响而遭到损坏,降低堵塞概率,使战时空袭前后人员和装备可顺利进出。
此外,首选便捷性较强的出入口,并依据室外车道或室外楼梯完成口部设计。次要出口通常用于平时或战时发生空袭之前,设计人员在设计中无须设置防堵塞措施,与室内消防楼梯设计有机结合。再者,设置出入口的过程中也要全方位考量洗消污水集水坑设置,充分展现人防工程战时的应用功能。如发生空袭和有毒物质扩散等情况,需及时采用过滤通风技术,及时排除毒物,或者也可使用隔离通风模式隔离毒物。
在口部设计的过程中,还要合理应用防爆地漏,将洗消区域中的污水引入到集水坑中。防爆地漏也是不可忽视的内容。如发生空袭,炸弹冲击波会直接影响地漏。如采用普通地漏则会发生爆炸。但如使用防爆地漏,就可有效预防爆炸冲击,防止冲击波影响人防工程。
2.3 通风竖井以及地下排风口设计
人防工程主要由进风口、排风口和工程内部电站的排烟口构成,设有防毒通道洗消间或简易洗消间的人防工程需结合主要出入口设置战时排风口。战时进风口可单独设置于室外,乙类防空地下室和抗力较差的甲类防空地下室可依据室内出入口设置排风口。而在防爆破门外侧上方楼板结构中,可采取防倒塌设计,也可在防爆破门外侧设置防堵措施。
结合实际设置防护工程战时排风口,每个防护单元设置一个排风口,滤毒通风时的风量相对较小,且排风量不得超过进风量。每个防护单元设置1个排风口,保障能够满足排风口的需求。再者,排风口必须按照室外地表高度设置,高度不得小于2.5m。为在发生战争时能够更加方便地从室内出去,需结合人口密度预留充足的空间,使人员顺利通过,高度重视消声处理。由于风力处于集中状态,自然风通过通风口后可能会出现较大的噪声,战争爆发后必然会处于混乱的状态,进而对人防工程通风造成较大影响。
2.4 顶板及底板结构设计
部分高层建筑人防工程位于地下空间,结构的完整度和合理性较强,在结构设计中,为保障整体工程的安全性,需采取有效措施控制和规避安全隐患。人防工程设计阶段,要将地下室顶板作为上不结构嵌固端,确保下部结构的刚度能够有效支撑上部结构。柱桩间的稳固设计也尤为关键,能够有效平衡和承受柱根的弯矩。在高层建筑地下二层设置人防工程,能够严格控制人防工程荷载对顶板的负面影响。设计中可利用等效静荷载计算地下二层顶板荷载,有效缩短工程工期,降低工程造价和成本。桩基设计中,设计人员需充分结合单桩承载力的特征值,确定等效静荷载和门窗及墙体的作用荷载。依据工程实际确定各项参数。如隔墙与防护单元处于相邻关系,则等效静荷载取值为50kN/m2。
2.5 人防门设计
工程设计中以材料类型划分,可将人防门分为两种形式:①钢筋混凝土结构;②钢结构。与钢结构相比,普通钢筋混凝土结构人防门的厚度较大,且自重较大,难以安装和保障。规定钢筋混凝土人防门宽度在2m以内。汽车出入口位置的人防门宽度在3m以内。所以,设计过程中要以钢结构人防门为首选,且钢结构混凝土人防门无须投入较高的成本。设计人员需根据工程设计的要求科学选择人防门,全方位展现人防门的实用性与经济性。二者自重较大,为有效控制受自重影响而发生的变形问题,可在门下设置垫层支撑。
3 人防工程设计质量控制措施
3.1 明确人防工程的建筑设计需求
人防工程设计中,设计人员需要充分掌握工程规模,工程规模不同,功能配备也存在着十分明显的差异。所以,设计人员在设计前要深度了解工程规模,正确区分人防工程建筑等级。设计中要严守规范和制度要求,合理划分功能区。再者,设计中全面了解建筑项目的主要类型,基于建筑类型组织开展设计工作。最后,确定所在区域的人防等级和抗力等级,深入了解规范文件中的相关内容,确定工程的规模,依据工程的类型及功能要求确定人防工程的抗力等级。
3.2 创建完善的人防工程质量管控机制
结合工程设计要求创建人防工程质量管控体系,保障工程经济效益。当前,人防工程质量显著提高,这也全方位提升了建筑企业的市场竞争力。在选取结构的过程中,需要选择社会形象较好的企业。现如今,社会经济快速发展,如建筑单位无法保证工程质量和施工进度,则会被市场淘汰,所以务必积极建立科学、完备的人防工程质量管理及控制体系。
3.3 积极组织人员培训
日常工作中,应采取多种措施增强管理人员的管理能力,提升工作人员的专业素养,从而推动工程施工的有序开展,顺利达成既定目标。此外,增强设计人员的业务能力,规范设计人员的行为,定期组织设计人员参与专业培训,以此提升其设计水平,使其高水平地完成设计工作。最后,采取有效措施增强设计工作的可靠性与准确性,打造高水平的人防工程。
4 结语
人防工程建设日渐成为社会发展中的重点内容,人们对人防工程的功能也提出了更高的要求。人防工程一方面要具备良好的防空功能,另一方面也需具备改善人们生活和促进经济稳定发展的作用。所以,建筑人防工程设计期间,应当全方位满足建筑设计的各项要求,注重设计规划的科学性与合理性,这样在为社会稳定和谐发展提供有利条件的同时,也可保障人民群众的人身安全。