人防建筑设计中常见问题探讨
2022-02-07颜世亮
颜世亮
(南京金宸建筑设计有限公司,江苏 南京 210000)
人防建筑工程是为了保障战时物资和人员隐蔽所修建的空间环境,一般结合地下室进行设计和施工。设计中需要依据人防相关法律法规,明确它的战时功能,将战时功能实现可靠性作为设计中的核心,兼顾考虑到平时的社会、经济效益。人防建筑需要与城市的整体建设结合到一起,明确不同结构体系,加强在设计中的科学性和合理性。但是由于设计标准、环境等方面的影响,导致设计中仍然存在不同的隐患。笔者通过针对人防建筑设计中的要点和问题进行剖析,为后续的设计提供相应的建议,从而展开相关的论述。
1 人防建筑设计应遵循的原则
对于人防建筑工程来说,简单做个比方:一个封闭的钢筋混凝土盒子,赋予它一个战时可以生存的空间。这个空间相对来说较为密闭,而且有着不同的结构层次,在设计的过程中需要根据功能等级进行具体的操作,而且部分人防建筑工程的规模较大,有着相应的要求,在设计工作中需要满足以下几条原则。
1.1 设计标准性原则
对于人防建筑来说,在设计工作展开中,设计参数和内容的标准性是前提,也是设计人员需要遵循的原则。对于设计院,依据城市设防标准,战技要求,政府主管部门的人防整体规划要求,相关设计规范。除此外应加强对实际工程的特点的了解。
首先,设计人员需要对人防建筑的周边环境、建筑以及地下管线等进行具体的了解,可以到现场进行相关数据的测量,还需要对人防建筑工程的概况以及要求熟悉,包括人防建筑的功能、面积、高度等,对它的相关数据和信息进行获取与转换,作为后续设计工作的主要依据。其次,设计人员需要对相关的技术文件以及规范标准进行查看,包括人民防空工程设计规范、地下人防防火设计规范以及人防建筑的标准要求等不同的文件进行学习,将实际的数据与标准范畴进行对比,从而确定它的参数范畴,在设计工作中,设计人员需要将数据控制在合理的范围内,满足它的标准性原则。
1.2 功能性原则
在人防建筑的设计工作中,功能性也是设计人员在工作开始之前需要注意的问题,所谓的功能性就是人防建筑的用途。对于规范条款都有划分,不再陈述。结合地面建筑整体规划,首先合理选择人防区域,考虑楼梯数量宽度,战时服务半径,各功能区域联系性,竖向关系,覆土深度,地下水位等因素。其次,在人防建筑内部中,它还有着不同的防护单元功能,合理划分,合理布局。设计人员应该对它的具体模块进行设计,明确不同单元的设计要求,将功能性作为其中的关键要点。重点考虑单元间的联系整体性、独立性。做到既紧密团结,又能独立生存。最大限度保证战时防护的效能。再次,合理规划单元内部口部布置,划分抗爆单元,设备房间的布局等。
另外,考虑人防建筑有着不同的防护级别,设计人员需要提前对此进行明确,根据抗力级别的设定作为设计中质量控制参数的依据,做好相关信息的统计工作。一般来说会对其进行不同的划分,而且与普通建筑的设计理念不同,人防建筑需要承受不同武器爆炸的威力,尽量强化人防建筑的整体性,这就需要工作人员加强在材料上的选择和应用,明确不同人防建筑所能承受的爆炸等级,从而对它的建筑结构、建筑高度等进行具体的设计,实现各方面的统筹兼顾。
1.3 空间性原则
首先,在人防建筑的设计工作中,有关部门需要加强空间性原则在其中的运用,从它的建筑结构、建筑面积、平时功能等内容出发,尽量提高空间的利用率,在房间、出入口等位置的设计上,需要采用合理的布局方式,既要确保人防建筑的稳定性,又要加强各个部位的有效关联,使得结构体系更加完整,真正做到平战结合的目标。其次,在人防建筑中,战时设备系统的是人员和物资防护防化的保障,注重设备设计人员还需要兼顾空间中的不同系统,包括排水、用电以及通风等,将它们设计到不同位置,满足协调管控的目的,可以保障系统的稳定应用,若设计存在布局或者技术漏洞,将直接导致人防工程的战时功能丧失。
2 人防建筑设计的关键要点
2.1 人防建筑结构设计
结构是设计中的重点,是实现防护目标的重要保障。建筑应充分重视疏散宽度,疏散口数量及疏散距离,服务半径的要求,做好防护设计。关键部位,口部包括楼梯、坡道、竖井、管井等洞口,真正做好封闭空间的设计。在结构设计工作开始之前,工作人员对相关的参数进行具体的分析,包括爆炸冲击所产生的荷载,明确不同结构体系下它所能成承受的最大范围,而且人防结构荷载具有的瞬时性,设计人员需要明确它的分项系数,对墙、柱等承重结构进行相应的计算,尽量提高它的安全系数。其次,在人防建筑的设计工作中,为了提高结构体系对于荷载的承重系数,设计人员需要对它的顶板、外墙等构件的水平荷载、垂直荷载等进行具体的计算,从而明确它的整体重量,在爆炸荷载的作用下,对它的受力情况进行分析,确定构造需求,包括构件厚度、钢筋混凝土的比例等,满足工程的实际需要。另外,对它的结构内力、截面设计等参数进行计算,保证人防建筑结构的有效性。
2.2 人防建筑消防设计
在人防建筑工程的设计中,做好消防设计是确保建筑平时使用和维护的关键内容,平战结合需要提高消防设计的科学性和合理性。首先,工作人员需要做好防火设计,对出入口的卷帘门进行设计,按照防火的标准等级,对建筑的墙柱体系、管线等进行合理的规划,避免互相之间的干扰和影响,而且可以将防火材料应用到建筑主体的设计中,并且在一定范围内设置安全出口。其次,设计人员需要就防排烟系统、水泵系统以及灭火系统等消防组合进行设计,考虑到它们在使用中的配合程度,对设施的摆放位置进行设计,还要考虑到电气设备在其中的运用,可以在设置外设计防火门,为其提供相对安全的空间。另外,在人防建筑的消防设计中,还需要做好照明设计,它是应急响应的关键内容,即使在发生火灾的情况下,也要保证照明可以满足功能要求,在设计中应该提高线路的防火性和阻燃性,切实做好人防工程平时的维护,战时功能的正常使用。
2.3 人防建筑电气设计
电气系统是人防建筑中的重要组成部分,它需要为照明、机电系统提供相应的保障,在电气设计中应该考虑到建筑空间等方面的限制,尽量确保电气系统的安全性和稳定性。首先,工作人员需要对不同线路和设备所经过的负荷进行计算,它是电气系统设计的基础,对于人防建筑电气来说,应该与普通建筑有着明显的不同,在负荷计算中可以适当扩大它的指标范畴,在各项标准的基础上对额定数值等进行分析,考虑到电气同时工作时的电气状态,在提高空间利用率的基础上,实现对线路的合理设计。其次,需要明确不同设备的功能,包括变压器、发电机等,在设计中需要充分发挥它们的作用,制定备用设计。对于需设置战时电站的工程,应重点做好电站防护设计。
3 人防建筑设计中的常见问题和解决方法
3.1 出入口设计问题和方法
出入口是人防建筑设计中的核心组成部分,是战时的必要条件,应该做好它的防坍塌工作。首先,应选用独立倒塌范围外的出入口作为主要出入口。多单元主要出入口尽量分散,在不同方向布置。其次,就现阶段来说,设计人员在出入口的设计中并没有从整体上进行规划,使得每个单元的出入口较为简单,在平台板厚度等参数设计上,没有考虑到它与建筑内部之间的不同,使用的是相同的材料和施工方法。另一方面,在出入口的设计上没有加强它与人防等级之间的关联,在防倒塌挑檐等位置的设计上缺乏一定的精细性,这就导致出入口存在相应的安全和质量隐患。为避免此类问题的发生,设计人员在出入口的设计中需要做好门框墙的参数计算,对它的顶板厚度等受力情况进行合理的分析,通过钢筋混凝土配筋的优化设计,提高它的整体强度。针对门框墙出现的悬臂过长等问题,可以将暗柱等结构体系应用到其中,从而提高人防建筑的整体性,满足它的设计规范。
3.2 消防系统设计问题和方法
在人防建筑的设计中,消防系统的设计较复杂,它涉及到设备管线穿越人防问题较多。首先,消防水源如何实现连续供应,是强调的重点,消防水源是确保消防系统合理应用的前提,部分设计人员常常采用地下管网直接供应的方式,但是如果管道破坏后,可能会无法保证供水。首先考虑市政给水直供的方式,尽量避免与城市供水使用同一管道,从而确保它的有效性。其次,在消防系统的设计中,不同的防护单元以及分区,在防火设计中,设计人员可能会忽略这方面的不同,实际的应用中存在隐患问题。设计人员可以加强前期的资料检查,对自动喷火系统等机电系统的应用位置进行确定,在管线的设计中采取一次穿越的方式。如需要通过防护单元,那么需要在单元内部设置环网相连的方式,为消防系统的正常运行提供一定的保障。另外,消防系统设计还可能包括水库、泵房以及设施的安排,这个过程中容易出现的问题是空间利用率低,为此要从整体上进行规划,对建筑面积、消防栓位置、水泵位置以及控制室等进行计算,从而提高空间利用率,保证消防系统在应用中的流畅性。
3.3 电气系统设计问题和方法
人防建筑的电气系统与它的功能有着直接的关系,如果电气系统没有达到它的应用标准,就会导致电气设备的质量和安全隐患,这也是设计问题的关键。首先,设计人员在电源等设备的引接上存在一定的问题,这是由于设计人员在操作时没有考虑到不同等级的负荷要求,采取的是同一种引接方式,这对于电源的连续供应有着不利的影响。那么在设计过程中,工作人员就需要根据相关的条例规范,对独立电源进行重新规划,提高设备在应用中的可靠性。其次,设计人员在配电系统的设计上缺乏精细性,没有对防护单元进行独立的分配,大多是通过同一条线路进行控制,一旦某个防护单元出现问题,就会对其他单元造成影响。在这种情况下,设计人员需要重新对电路进行规划设计,满足线路的独立性,及时进行切断。另外,电气系统的设计中缺乏防护性,没有对相关的管线等进行密闭处理,使其暴露在墙体或者空气中,尤其是针对穿过外墙的管线来说,增加了安全隐患。需要从不同位置的线路进行具体的规划,对管壁厚度等参数优化,确保满足规范的需要,设置于相应的保护管中,做好密闭,避免腐蚀等现象的发生。
4 加强人防建筑设计的具体措施
4.1 加强信息技术的应用
人防建筑设计的内容较为复杂,而且建筑功能、结构、设备等之间存在交叉问题,易导致误差。强化人防建筑设计,将BIM 等信息技术和软件工具应用到其中,通过三维立体模型的建立,为设计工作提供相应的平台,工作人员可以将模型信息采集到计算机中,直观地就设计中的位置、问题以及技术等进行全面的了解,及时发现设计中存在的漏洞问题,从而确保各项工作的有序展开。同时,信息技术的应用还可以自动对设计内容进行检查,从不同角度进行优化。
4.2 提高设计人员的综合素质
设计人员的能力水平和综合素质与设计质量紧密相关。为减少设计中的常见问题,有关部门需要对人员进行技能培训,强化他们的专业能力,考核达标后方可进入到设计工作中。设计人员也需要提升自身的责任意识,主动发现存在的隐患问题,避免质量和安全事故的发生。
5 结语
综上所述,在人防建筑的设计工作中,为了确保设计的稳定性和有效性,需要满足标准性、规范性以及科学性等方面原则,符合人防的功能需求,对它的防护单元进行划分,从建筑结构、电气以及消防等设计要点入手,对过程中的问题进行全面剖析,包括水源、电源以及线路等方面,根据设计的规范要求对它的问题进行解决,采取合理的设计方案,将BIM 技术应用到其中,优化设计人员的综合素质,为人防建筑的设计工作提供相应的保障,确保它在使用中的可靠性。