人防建筑设计在多层地下室中的探讨

郭晋

（山西省人防建筑设计研究院，山西 太原 030013）

建筑行业得到快速发展，也推动着经济的快速发展和进步。在建筑行业中，多层地下室结构是重要的组成部分之一。在实际建筑行业的发展中合理利用地下空间，促使我国土地资源得到节约，建筑行业的发展水平得到有效提升。在多层地下室建设施工中需要重视人防建筑设计，提高利用土地资源的效率。建筑行业在发展中注重合理利用土地资源，能够有效地提升利用土地资源的效率，推动我国经济的发展。因此可以说城市发展中，多层地下室建筑发挥着重要的作用，在多层地下室建设中合理设计人防建筑能够提升多层地下室建设的质量和效果。

1 多层地下室和人防建筑设计的概述

随着我国城市化进程的不断加快和建筑行业的快速发展，建筑施工技术和水平不断提升，其中在地下室建设中人防建筑结构得到关注，为了能够对地下空间进行开发和利用，在多层建筑结构中不断加深地下空间的开挖深度，增加地下室的面积和建筑层数，其中的人防地下室层数增加多二层、三层甚至更多层。在多层地下室中的人防建筑设计主要是进行出入口、地下室主体、平战转换、防火等方面的设计，其中人防地下室建筑设计中的核心内容就是出入口设计和结构主体设计。在划分抗爆和防护单元时，多层地下室具有特殊性，若是设计的防空地下室可以满足相关的要求和规范，可以不用划分防护和抗爆单元，在多层地下室结构中，人防建筑设计方案有多种，影响相关单位选择人防建筑设计的主要因素就是工程造价因素。一般多层地下室开挖深度较大，地面到人防工程出入口的路径比较大，因此在设置室外出入口的过程中会遇到较大的难度。在设计和建设多层地下室时主要是做好附建式工程，即确保地下室上部的地面建筑物更加坚固，进而对炸弹、冲击波、早期核辐射等的破坏作用进行科学抵消，值得注意的是，上方建筑会影响到多层地下室内部的整体布局和工程形式。

2 多层地下室的特征分析

现代的多层地下室外部框架比较坚固，能够对外界压力进行有效承受，然而外部建筑会对地下室结构产生影响。因此，在多层地下室的人防建筑设计中需要与地下室外部建筑特征进行结合和分析，从而提升建筑多层地下室的质量。在多层地下室人防建筑设计中的出口通道设计还存在一些问题。在实际的地下室建筑施工中，要求较高，连通外界建筑和地下室的主要结构就是地下通道，考虑到地下通道比较远、比较长，因此导致地下室的环境整体上比较差，地下室的空气质量较差，对人们生存需要的空气质量不符合，人们不能长久在地下室进行久居。在实际的多层地下室人防建筑设计中，设计人员需要充分结合地下室内部结构的特征，对影响地下室结构质量的多重因素进行详细分析，尤其是有效地采取措施有针对性地处理出现的问题，从而方便后续施工。在多层地下室人防建筑设计中，设计人员需要重视对主体、防火和出口等设计工作。

3 人防建筑设计在多层地下室应用时的注意事项

3.1 设计人员需要全面了解和掌握工程概况

在多层地下室人防建筑设计中，设计人员首先需要全面了解工程的整体情况，对地下室的上方建筑高度、楼层形式、房间结构等多种因素进行详细掌握，进而在实际设计中综合考虑所有因素，保证设计的全面性；其次，设计人员需要与人防建筑划分的区域和防护防化等级标准等要求进行充分结合，分析在人防设计中是否需要配置战时发电设备，合理设计人防物资的储备量；此外，设计人员还需要加强与施工人员、技术人员等进行沟通和交流，进而全面考虑人防设计中的经济学和工程受力情况，合理优化多层地下室的人防建筑设计。

3.2 在人防设计方案中融合安全理念

在多层地下室建筑中进行人防建筑设计，设计人员还需要在设计方案中充分内容和安全理念，充分利用人防工程的建筑面积，同时在人防工程区域中进行不同面积的单元划分，确保不同单元设计中防护安全和配套装备具有较高的稳定性。此外，设计人员还需要将消防安全通道和防火区域进行合理预留，从而确保多层地下室建筑的可靠性和安全性。

3.3 充分考虑平战结合设计

在多层地下室人防建筑设计中，设计人员还需要充分考虑平战结合和转换设计，综合考虑建筑工程在对核武器、常规武器载荷等方面的特殊要求和建筑整体结构，在人防建筑设计中，不仅要合理设计地下室的防护密闭隔墙结构，同时还需要优化设计多层地下室的顶部结构、底基、承重墙等结构。此外，在人防建筑设计中需要封闭设计消防管道、通风和排水出入口。

3.4 遵循地下室人防设计要求

在多层地下室建设中运用人防建筑设计，还需要遵循地下室人防设计要求，具体有。

首先在设计乙类人防地下室的过程中，高出室外地平面的顶板地面高度需要小于地下室净高的一半高度，同时室外地平面的外墙建筑需要满足人防防护密闭厚度、防战时常规武器爆炸等要求。其次，在设计甲类人防地下室的过程中，若是地下室上部建筑结构是钢筋混凝土结构，那么顶板底面比室外地平面低；若是地下室上部建筑结构为砌体结构，那么顶板底面允许比室外地平面高，同时需要满足以下几点规定要求：若是当地建设的甲类人防地下室属于具有当地取土条件的核5级，在设计建设过程中要求顶板底面比室外地平面高出的部分小于0.5m，同时按照临战要求在外墙高出室外地平面的外侧进行覆土操作，确保覆土的断面形状是梯形，同时上部水平段的高度大于1m，同时比人防地下室顶板的上表面高度高，水平段外侧设计为斜坡，斜坡的高度和宽度比例小于1∶3；若是当地建设的甲类人防地下室属于具有当地取土条件的核6、核6B级，在设计建设地下室的过程中需要确保顶板底面比室外地平面高出的部分小于1m，同时确保外墙高出室外地平面的部分满足防护墙体、密闭防护厚度、防核武器以及常规武器爆炸等要求。

其次，主要满足管道与地下室结构穿入的限制要求，具体而言，1）避免在人防围护结构中穿过与人防地下室无关的管道；2）地下室上部建筑结构中的燃气管、雨水管、生活污水管禁止在人防地下室中进出；3）人防地下室空间结构中穿过的顶板、门框墙以及临空墙的管道直径应小于15cm；4）穿过或者是进入人防地下室的管道和维护结构需要做好防护密闭措施；第五，针对不同品类和级别的人防地下室，相关单位在向人防地下室引入上层地面废水收集的排水管道时，也需要确保地漏装置具有防爆功能，设计人员在具体设计管道的过程中需要提前了解地下室建筑结构的实际情况，从而合理分析和设计管道结构。

在设计非防护区的过程中主要是对地下室上部建筑的设备房、电梯间、防护区以外的楼梯间、烟道、竖井、通道、通风道、管道井等设备设施结构的分析和设计，同时也要综合考虑普通地下室中未能在人防建筑设计中出现的结构。

4 多层地下室中人防建筑设计的实际应用分析

4.1 对多层地下室人防区域进行合理规划

首先，在多层地下室人防建筑设计中需要合理规划人防区域，根据地下室实际使用的功能，综合考虑和分析多层地下室安全、经济、技术等因素，进而对人防区域以及位置进行合理设计。此外，在人防区域设计中还需要注意高效利用地下空间，避免人防区域过于独立，所以，设计人员在科学规划人防区域的时候还需要确保设计的出入口数量合适、合理，在具体的设计方案中确保人防工程更具实用性，更加可靠。此外，在人防区域设计中还需要充分考虑建筑内部的疏散楼梯以及其他楼梯位置，从而科学布局人防建筑区域，确保设计的出入口位置合理，从而保证人防区域更加安全。人防工程防护单元划分应满足GB 50038—2005要求，对于多层的防空地下室，当其上下相邻楼层划分为不同防护单元时，下层的人防区可不再划分人防单元。

4.2 对多层地下室人防建筑的疏散体系进行科学设计

在多层地下室人防设计中，若是人防地下室建筑类别为5级或者是高于5级，那么在设计中避免出现无拐弯结构的设计，需要在室内出入口结构中添加一个或者多个垂直拐弯结构设计，采取单向式出入口的形式，同时还需要严格按照防护要求对临空墙防护厚度和内通道长度的设计。

在进行疏散口的设计中，需要注意战时掩蔽人员总的疏散口宽度，一般疏散口的宽度要确保每100人大于0.3m，同时单个口部人数通过小于700人。在地下室人防建筑疏散宽度设计中，不仅要对主要和次要出入口的宽度进行设计，同时还需要合理增加疏散口的数量。若是多层地下室人防建筑在条件许可的基础上，可以在人防区与非人防区之间进行密闭通道的设计，通过非人防区的阶梯和汽车坡道出入口进行疏散口的设计；若是多层地下室人防建筑无此条件，那么可以考虑在非人防区与阶梯连通之后，对相关出入口的位置设计疏散口。值得注意的时，疏散口的宽度不仅要满足多层地下室整体设计的要求，同时还需要合理疏散人员，迭加疏散宽度，也就是不同的人防单元共用一个出入口时，需要按照实际疏散人数综合计算疏散宽度。

4.3 对多层地下室人防建筑的通风井采用平战结合方式设计

在多层地下室人防建筑设计中，若是不允许进行战时专用风口的单独设置，那么在将人防进风和排风井以及排烟井结合平时通风竖井设置的过程中，设计人员需要考虑应用防堵塞、防倒塌、防地表水等相关措施。若是室外通风口是独立式结构，那么设计相对简单，同时设计的防倒塌处理方式也较为方便，采用防倒塌棚架顶板作为竖井的顶盖，同时在竖井四周设计防倒塌柱的设置；若是室外通风口是附壁式结构，那么在设计防倒塌棚架的过程中需要注意确保棚架地面部分脱离主体建筑结构。通风井的进风口下缘与室外地坪高度有两种情况需要考虑，一方面确保设计的防倒塌范围内高度大于1m，另一方面确保设计的防倒塌范围外高度大于0.5m。

4.4 对多层地下室人防建筑的人防单元间隔墙进行合理设计

在多层地下室人防单元区域设计中，相邻人防单元之间需要设计具有防护密闭功能的内部隔墙，若是在隔墙上设置平时使用的洞口，需要进行密闭防护的处理，一般采用构件封堵或门式封堵的措施。在地下室人防建筑工程设计中，主体结构主要是采用钢筋混凝土结构，同时整体进行浇筑，注意钢筋混凝土的浇筑厚度需要大于20cm，同时采用水泥砂浆对染毒区的墙面进行抹光。

4.5 对多层地下室人防建筑的单元顶板以及防护单元与非人防区域的衔接处进行合理设计

在多层地下室人防建筑设计中，设计人员需要严格按照防护规范要求进行单元顶板的厚度设计，同时在设计中需要注意避免管线穿入到人防区域的顶板，若是管线需要穿越顶板，则需要在顶板位置进行管道层设计。此外，在设计中还需要确保防护单元与非人防区域之间隔断，同时隔断的间隔墙也需要按照防护要求进行设计，其中连通两部分的衔接区域一般是是设计使用钢筋预制梁进行封堵，同时控制预制梁封堵的数量在1到2个，其余衔接连通口一般是进行密闭防护门的设计。

4.6 对多层地下室人防建筑的排水通风、电气设施与防火装置进行科学设计

在多层地下室人防通风设计中，设计人员首先需要对地下室的气流特点进行全面掌握，从而科学制定设计方案。在多层地下室内部，空气的区域流动方向主要是从高压区域向低压区域流动，设置一个防护单元时，在多层地下室间通过管道进行通风，所以排风设计主要是采取超压方式，进而避免人防区域渗入大气，从而影响到人防区域的内部环境。在进行通风设施设计的过程中也需要优化选择合适的设备品类，同时配套设计安装滤毒清洁装置和进风设备，或者是确保设计的通风系统具有隔绝、清洁和滤毒功能，从而确保人防区域的空气流动安全。

在地下室人防排水系统的设计中，也需要确保用水满足战时基本的需求，在地下室内部区域，合理设计储水设施，配套设计排水和给水系统，一般建筑工程中设计安装的排水和生活用水系统不能够直接相连，排水系统主要是对生活污水进行排放，地下室人防建设中的给水和排水系统主要是设计采用具有高抗震性和耐用的给水和排水管道，从而确保给水和排水系统能够发挥战时的给水和排水功能。

在地下室人防电气系统设计，还需要对战时电气系统的级别和负荷种类分析，尤其是多层人防区，需要确保选择使用的电源满足战时需要。同时，在电气系统设计中也需要注意平战结合和转换，按照战时负荷要求，按照电气正常负荷标准进行电源选择，同时有效地控制和降低电气系统建设成本。此外，在制定电气系统设计方案的过程中也需要分别按照战时和平时两种状态进行配电设施配置，从而确保电气系统可靠运行。除了设计电气系统之后，人防设计中还需要进行防火设施的设计和安装，避免防护单元跨越到防火区域。

5 结语

总之，在城市化建设和发展中，随着人口的增加，城市建设用地十分紧缺，所以，在建筑行业中，需要合理利用地下空间，同时增加多层地下室建筑的规模和建设数量，增加多层地下室建筑，在多层地下室设计和建设中注重人防建筑设计，从而确保建筑安全。在多层地下室建设设计中注重结合人防建筑设计，能够确保建筑在战时保障人民生命财产安全，确保有足够安全的空间隐蔽并储存战略物质，同时有效地利用城市的地下空间资源，进而不仅对城市土地资源进行节约和利用，同时还能够达到良好的节能减排效果。多层地下室人防建筑设计不仅提高我国应对军事威胁的防备能力，同时保障了人员和财产安全。所以，在多层地下室建筑中加强人防建筑设计和施工符合我国经济发展和国防建设的需要。然而，在实际多层地下室人防建筑设计中仍然存在一些问题和难度，相关的设计人员需要深入研究和了解实际情况，进而对多层地下室人防建筑进行合理设计，确保人防建筑更加安全，从而提高建筑工程的战备效益、经济效益和社会效益。