張瑩

【摘要】隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，如今我國城市土地資源供需矛盾問題日益凸顯，為能夠有效提高城市土地利用率，保障城市防護(hù)水平，通常會(huì)將人防工程融入地下工程建設(shè)，以此來達(dá)成人員安全防護(hù)的目標(biāo)。但隨著地下室數(shù)量及面積的持續(xù)擴(kuò)大，如今地下室人防建筑設(shè)計(jì)難度也在不斷提升。據(jù)此，本文將基于多層地下室建筑的特點(diǎn)，合理指出多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】多層地下室;人防建筑;建筑設(shè)計(jì)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.041

城鎮(zhèn)化進(jìn)程促使城市土地資源的日益緊縮，為能夠有效緩解城市土地資源不足壓力，傳統(tǒng)的單層地下室開始逐步向多層地下室發(fā)展。但同時(shí)，為保障城市總體防護(hù)水平，必須要做好城市人員安全防護(hù)工作，受限于城市土地壓力等因素的影響，常用的人防設(shè)計(jì)方案是將人防建筑與地下室建筑相融合，進(jìn)行形成符合當(dāng)代實(shí)際的地下室人防建筑設(shè)計(jì)方案。多層地下室相比較單層地下室來說，其不僅空間結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，而且人防設(shè)計(jì)難度也相對(duì)更大，所以更需要做好人防建筑設(shè)計(jì)工作。因此，對(duì)多層地下室人防建筑的特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，將有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1、多層地下室建筑的特點(diǎn)

多層地下室多為附建式工程，其上方主體建筑相對(duì)堅(jiān)固，可以在一定程度上抵抗和削弱外界爆炸、沖擊波、早期核輻射等安全傷害。不過相對(duì)于單層地下室來說，多層地下室埋深更大、人防工程距離地面更遠(yuǎn)，所以實(shí)際人防工程設(shè)計(jì)難度也相對(duì)更高。在具體設(shè)計(jì)過程中，為滿足人防建筑的相關(guān)要求，多層地下室在防護(hù)單元和抗爆單元?jiǎng)澐稚弦泊嬖谝欢ú町?，具體設(shè)計(jì)需要結(jié)合多層地下室的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮。一般情況下，多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)需要考慮主體、口部、防火、平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換等4方面設(shè)計(jì)內(nèi)容[1]，其中主體設(shè)計(jì)和口部設(shè)計(jì)更是多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，必須著重關(guān)注和分析。

2、多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 確定人防區(qū)域位置

人防區(qū)域位置的確定是多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，其設(shè)計(jì)方案將會(huì)直接影響到多層地下室的人員安全防護(hù)水平及經(jīng)濟(jì)性。因此，本文將以某三層地下室人防建筑項(xiàng)目工程為案例，研究多層人防地下室布置方案，具體方案如下：

方案一：將人防區(qū)域設(shè)置在地下三層，并設(shè)置有8個(gè)防護(hù)單元[2]。但此種設(shè)計(jì)卻需要著重考慮核武器或者大當(dāng)量炸彈爆炸后所引起的動(dòng)載荷對(duì)地下室底板以及多層地下室各層中間墻柱的作用力。從優(yōu)點(diǎn)方面來看，此種設(shè)計(jì)方案可以保障人防區(qū)域的獨(dú)立性，其他區(qū)域和地面上方主體建筑均可以根據(jù)日常使用要求進(jìn)行正常設(shè)計(jì)和建設(shè)，只需要根據(jù)疏散要求合理增設(shè)出入口便可;從缺點(diǎn)方面來看，此種設(shè)計(jì)所需要設(shè)置的防護(hù)單元和抗爆單元數(shù)量相對(duì)較多，并且人防設(shè)計(jì)中口部占用區(qū)域較大，需要對(duì)頂板區(qū)域面積進(jìn)行人防荷載考慮，實(shí)際設(shè)計(jì)方案復(fù)雜性高，經(jīng)濟(jì)性較差。

方案二：將人防建筑與某三層地下室的第二、第三層地下室相結(jié)合，兩層分別劃分出8000m2的區(qū)域作為人防建筑區(qū)域，其中第二層地下室設(shè)置有4個(gè)防護(hù)單元，第三層地下室則設(shè)置有1個(gè)防護(hù)單元。為保障人防建筑的總體防護(hù)效果，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)將上下兩層人防區(qū)域進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)，即第三層的人防建筑區(qū)域位置應(yīng)與第二層人防建筑區(qū)域位置相對(duì)應(yīng)[3]，且優(yōu)先將抗力等級(jí)高的區(qū)域設(shè)置于下層人防內(nèi)。在進(jìn)行防護(hù)單元?jiǎng)澐诌^程中，可以根據(jù)不同方向進(jìn)行合理劃分，如根據(jù)垂直方向或者水平方向進(jìn)行防護(hù)單元?jiǎng)澐?。從?yōu)點(diǎn)方面來看，此設(shè)計(jì)方案中所設(shè)置的防護(hù)單元和防爆單元數(shù)量相對(duì)較少，所以設(shè)置時(shí)所需要的防護(hù)單元和防爆單元隔墻數(shù)量也選擇較少;從缺點(diǎn)方面來看，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，為確保最下層主次出入口和疏散寬度符合要求，應(yīng)對(duì)地下二層和地下三層兩層樓梯出入口位置與地面主體建筑進(jìn)行合理協(xié)調(diào)，再加上地下三層出入口的日常使用頻率較高，所以封堵難度較高。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，則需要在每個(gè)防護(hù)單元設(shè)置相應(yīng)的臨戰(zhàn)封堵，同時(shí)還需要在其他出入口設(shè)置防護(hù)密閉門，相關(guān)封堵和密閉門的總體造價(jià)極高，所以從經(jīng)濟(jì)性角度來看，此設(shè)計(jì)不符合要求。

綜合兩種設(shè)計(jì)方案來看，方案一雖然復(fù)雜性較高、經(jīng)濟(jì)性較差，但相比較方案二來說，其經(jīng)濟(jì)性仍然相對(duì)較低，所以在兩種設(shè)計(jì)方案中可優(yōu)先選用方案一作為多層地下室人防建筑項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)方案。

2.2 主要出入口設(shè)計(jì)

在多層地下室人防建筑中，主要出入口的設(shè)置目的在于戰(zhàn)時(shí)空襲前后，方便人員和車輛進(jìn)出人防區(qū)域，并且具有一定的安全保障能力的出入口。

主要出入口需利用室外出入口設(shè)置，并處于上部建筑投影范圍之外，根據(jù)與建筑的倒塌范圍及結(jié)構(gòu)形式確定是否進(jìn)行防倒塌棚架設(shè)計(jì)，通常選取直通室外的室外階梯形式。如采用直通室外的坡道出入口形式，而人防區(qū)域多設(shè)置在多層地下室最下層，由于地下室深度較大，實(shí)際出入口將可能會(huì)出現(xiàn)迂回曲折情況，雖能減少地面口部數(shù)量，但不利于戰(zhàn)時(shí)條件下的人員快速使用;若需采用此種形式，可在地下一層設(shè)置室外坡道出入口，然后將坡道出入口與階梯出入口相連，階梯出入口再與下層坡道出入口相連，促使人員可以通過轉(zhuǎn)換階梯來直達(dá)坡道。通常在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮坡道式出入口作為人防配套工程的主要出入口更為合理，同時(shí)考慮其在各層所經(jīng)區(qū)域的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐均需考慮人防荷載。

若室外可設(shè)置出入口的數(shù)量相對(duì)有限，無法滿足實(shí)際出入口數(shù)量需求的情況下，可以在多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)過程中，相鄰防護(hù)單元共用一個(gè)室外出入口。同時(shí)，確保相對(duì)應(yīng)的室外出入口寬度應(yīng)為原多個(gè)防護(hù)單元室外出入口之和;不滿足要求的情況下，也可以通過設(shè)置剪刀梯的方式對(duì)出入口進(jìn)行疏散能力補(bǔ)充。

2.3 防護(hù)單元分區(qū)和防火分區(qū)設(shè)置

多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)中需要綜合設(shè)置防護(hù)單元分區(qū)和防火分區(qū)，并避免出現(xiàn)跨防火分區(qū)設(shè)置防護(hù)單元的情況。一般地下汽車庫內(nèi)防火分區(qū)的建筑面積都不大于4000m2，因此，最為合理的方案是一個(gè)防火分區(qū)中設(shè)置兩個(gè)2000m2防護(hù)單元，值得注意的是防火分區(qū)與防護(hù)單元的面積計(jì)算原則有著較大差異，會(huì)影響兩者區(qū)域劃分，也可采用一個(gè)防護(hù)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)防火分區(qū)構(gòu)成方式解決。

2.4 口部墻體關(guān)系設(shè)計(jì)

口部墻體作為多種地下室人防建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中必須要進(jìn)行著重分析考慮。具體來說，地下室的剪力墻支撐點(diǎn)在設(shè)計(jì)過程中不僅需要考慮到整個(gè)建筑的實(shí)際承載能力，還需要將剪力墻支撐點(diǎn)與建筑的上層地下室人防建筑口部墻體部位相對(duì)應(yīng)。在保障地下室可以滿足建筑整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性情況下，合理設(shè)置人防建筑口部墻體。

2.5 人防疏散口設(shè)置

人防工程需要滿足戰(zhàn)時(shí)條件下每100人/0.3m的疏散口寬度要求，以一個(gè)2000m2二等人員掩蔽部為例，通常掩蔽面積約1200 m2左右，按1m2 /人掩蔽，設(shè)計(jì)疏散寬度需要3.6m（各別地方提高了人員掩蔽舒適度，疏散寬度可相應(yīng)放寬要求），遠(yuǎn)大于汽車庫人員疏散要求，同時(shí)還需要將每扇門的通過人數(shù)控制在700人以內(nèi)。

基于此要求，多層人防建筑理論上相對(duì)于單層人防建筑的主、次要疏散口數(shù)量可大幅減少。當(dāng)然具體設(shè)計(jì)需要結(jié)合各地方設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及多層地下室的實(shí)際情況進(jìn)行合理優(yōu)化完善。必要情況下也可以將人防建筑的密閉通道設(shè)置在非人防區(qū)域的相鄰位置，以此來達(dá)成關(guān)鍵條件下的輔助疏散使用。

2.6 配套電站設(shè)計(jì)

隨著生活節(jié)奏的加快，當(dāng)前電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢煞指畹闹匾M成內(nèi)容，所以在建設(shè)多層地下室人防建筑過程中，也必須要對(duì)地下室的用戶配套設(shè)施進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以此來保障緊急避難情況下的居民用需求。對(duì)此，可以在設(shè)計(jì)中采用移動(dòng)電站設(shè)計(jì)，即在戰(zhàn)時(shí)將車開至電站內(nèi)合閘送電，使之能快捷、方便的輸送電能，確保人防地下室電能需求。對(duì)于救護(hù)站等專業(yè)隊(duì)伍、工程的緊急供電設(shè)計(jì)，則可以根據(jù)發(fā)電機(jī)的供電容量進(jìn)行確定，即小容量發(fā)電機(jī)可以采用移動(dòng)電站設(shè)計(jì)，大容量發(fā)電機(jī)則可以采用固定電站或者多個(gè)移動(dòng)電站設(shè)計(jì)。

地下室人防設(shè)計(jì)中，電站相關(guān)設(shè)計(jì)需要著重考慮其設(shè)備運(yùn)輸?shù)谋憬菪浴⒐芫€布置的合理性、通風(fēng)排煙豎井對(duì)地上建筑的影響程度，對(duì)于多層人防項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先設(shè)置于上部的人防層內(nèi)，盡可能貼臨時(shí)汽車出入口，并與抗力等級(jí)較高的防護(hù)單元合并設(shè)置。

結(jié)語：

綜上所述，多層地下室人防建筑設(shè)計(jì)相對(duì)于單層地下室人防建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性更高，設(shè)計(jì)中所需要考慮的影響因素更多，所以在具體設(shè)計(jì)過程中必須要提高相關(guān)重視，并從確定人防區(qū)域位置、主要出入口設(shè)計(jì)、防護(hù)單元分區(qū)和防火分區(qū)設(shè)置、口部墻體關(guān)系設(shè)計(jì)、人防疏散設(shè)置、配套電站設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。通過本文分析，可促使人防建筑工程可以滿足經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及平戰(zhàn)需求的同時(shí)，為后續(xù)多層地下室人防建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供相應(yīng)的參考和指導(dǎo)。

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