桂林市人防工程设计院有限公司
摘要：人防地下室是现代建筑非常重要的组成部分，其设计水平的高低直接影响建筑功能的发挥及安全稳定性，一旦出现结构设计不合理的情况，就会埋下各种安全隐患。但纵观当前建筑人防地下室结构设计情况，依旧存在很多问题，有很多关键点设计人员没能掌握。本文结合笔者的研究成果和实践经验，探讨人防地下室结构设计的关键点，以供参考。
关键词：人防地下室；结构设计；关键点
伴随着我国建筑行业的快速发展，建筑设计水平也显著提高，越来越多工作人员重视人防地下室建筑设计工作，其科学合理性不断提升。人防地下室建筑的设计既要考虑到人们建筑使用的功能，又要与战争标准要求相符，对其墙柱、顶板、底板、梁以及外墙等进行精细化设计，确保比普通建筑地下室的尺寸要大。同时，还要在满足平时使用功能需要的基础上，对其进行临战前的转换设计，例如设计战时封堵墙、洞口等，此外，若是军事建筑人防地下室，一定要在其顶板之上设置水平遮弹层，以便可以有效阻挡炸弹、导弹等重型武器的猛烈冲击。但在实际的设计操作中，人防地下室结构设计工作依旧存在一些问题需要引起重视。
1.人防地下室结构设计的要求分析
1.1人防建筑地下室顶板厚度的相关要求
在人防地下室的构建中，其结构厚度主要包括以下几点要求：（1）最小厚度要求，即安装要求和构造要求；（2）排除力学因素外的预防早期核辐射的厚度要求；（3）受力计算的厚度要求。
1.2后浇带不能设在人防门口位置
如果建筑的地下室面积很大，要确保其防护与防水均能达到相关要求，最好不要设计变形缝，但在地上的建筑部位则可设计，利用后浇带及加强带等措施有助于减小混凝土收缩给建筑结构产生的各种不利的影响。在《人防施工规范》中有明确要求，建筑工程口部、防护密团段、采光井、水库，水封井、防毒井、防爆井等有防护要求的部位，应次整体浇筑混凝土。首先应该明白原理，是由于人防口部、采光井、防爆井等处的钢筋拉结非常密，搭接多，施工工艺复杂，有门框预埋件及门槛凹槽处预埋钢材，因此必须遵循次性浇筑的规范。防毒通道，虑毒室等部位对防毒密团性要求非常严格的部位，如防毒通道，虑毒室，更要后浇带避开。另外，后浇带应尽量避开防护密团门以及临战封堵门框墙等受力重要部位[1]。
1.3室内人防顶板混凝土未采用抗渗混凝土
如果进入战时状态，人防地下室就能充分发挥其防备空袭与生化武器、核武器袭击的作用，人防地下室具备独立密团的出入口空间，其封团性必须得以保障。有的设计可能会考虑到人防荷载的问题，比如汽车坡道底为防护区，车道单独绘制施工图而遗漏人防荷载，这就要求设计人员在设计过程中注意避开车道侧边墙体不落地的问题[2]。而车道侧板也必须满足人防构造要求和人防荷载作用承受力要求。人防顶板需要承受较多的冲击波，这部分相对薄弱，人防顶板不能穿越任何无关孔洞，如水暖电专业的管线等等，如果将人防地下室设置在地下二层的位置，那么就要确保排水管等设备管道不能直接在人防顶板穿行至人防区当中，地下层车库排水则在负层设计集水坑，底板侧板也需满足人防构造的相关要求。这方面可充分利用抗渗混凝土密实性特点，阻止室外毒气或细菌的渗入，确保清洁区应有的毒剂水平。另外，外墙、基础、底板等在普通地下室中，也需要应用到抗渗混凝土，但普通地下室顶板则不需要应用到。因此设计人员需要注意这些问题，无论室内或室外，一层或是负几层，都要发挥抗渗混凝土的功能与作用。
1.4地下室外墙底板部配筋大样节点配筋误区
在《防控地下室设计荷载及结构构造》中提及：外墙与顶板、楼板和底板的连接有特殊的规定，实际上一些特定情况下大样外墙和底板连接处是无法满足底板作用力固接端要求的。如果底板的厚度远远超过外墙的厚度，那么按照原要求设计没有其他问题，这时底板还具备平衡墙底负弯矩的功能。而一旦底板的厚度与外墙厚度相同时，地下室外墙则要计算下部设力固接的情况，外墙钢筋在底板内接入长度必须更长，这是因为如果底板的配筋较小，以弯矩平衡的原理来看，墙钢筋锚固长度则不到要求，无法平衡外墙底部负弯矩，也做不到完全固接，否则墙的内侧跨中弯矩则会增加，墙内侧纵筋配筋不足，这就存在了不安全的隐患。
如果底板的厚度比外墙厚度更小，那么就要在外墙边局部加厚板厚，避免计算边界条件和实际受力不符的情况发生，预防存在安全隐患的可能[3]。
2.地下室人防工程载荷取值
2.1有高差的梁侧要计算人防载荷
如果梁侧存在高差，那么就会受到冲击波的冲击，梁宽则要与人防楼板厚度的要求相符，梁侧变腰筋和外侧箍筋则为应受力钢筋配置，以满足在人防板钢筋中最小钢筋的配置要求。如果按照一般梁的计算方式配置箍筋、拉筋和腰筋，依旧无法满足人防板钢筋最小的配筋值要求。梁外侧箍筋需要从上下两端简支和侧边载荷与人防顶板载荷的方式计算结果，进行配置。
2.2室内次要入口楼梯无需考虑人防载荷
在《人防规范》中还有规定，防控地下室战时主要出入口采用室外楼梯出入口时，作用在出入口内楼梯踏步与休息平台上的核武器爆炸动载荷应按构件正面和反面不同时受力分别计算。当防空地下室的室内出入口，除临空墙外，其他与防空地下室无关的墙、楼梯踏步和休息平合等均不计入核爆动荷载作用。这是由于遭受核袭击射，大量的上部建筑的倒塌物和飞溅物会填满室内出入口，会堵塞出入口，短时间无法把倒塌物搬出去，形成出入通道。楼梯踏步和休息平台考虑即使人防载荷战时也无法成为出入口，所以可不考虑人防载荷。
3.人防地下室结构设计关键点
3.1主要出入口的设计
主要出入口的设计应与地下室的具体应用功能加以确定，如果属于甲类防控地下室，那么主要出口则应设计在室外，确保与地面连接位置延伸到建筑倒塌范围以外，还可以设计在防倒塌棚架上，确保最大程度预防出入口被上部的建筑封堵。此外，因为汽车库坡道很多都在室外，因此在条件允许的情况下要尽可能将其作为人防地下室主要的出入口。
3.2人防门的设计
为了避免门扇自重过大而产生变形现象，设计人员在对其进行设计时，要在门扇下增设相应的垫块，进而来缓解门扇的自重[4]。同时，还要保证开启后的门扇可以与墙边完全贴合，以便一方面可以缩小占地面积，另一方面又可以避免遮挡门洞或消防栓。在人防地下室建筑设计中，人防门的设计最为关键，按照相关规定，附建式防空地下室的出入口必须以楼梯式设计为主，而楼梯作为公共通道，在实际设计时，还要考虑其消防功能和排水功能，必须设置上相应的消防设施。人防门在进行开启关闭工作时，要确保其周围无顶板梁、消防管道或消火栓等设施，并且还要按照人防门的安装与开启关闭的要求来准确定位人防门门前通道的尺寸。
3.3人防疏散口设计
人防地下室建筑设计对其疏散口的宽度有着严格的标准，即每100人不小于0.3m，且每樘门疏散人数不得超过700人。要对人防疏散出口的宽度和楼梯的净宽度进行精准测量，并结合实际情况，合理设置樘门疏散宽度，以确保能够容纳一定疏散人口为最佳。
4.结束语
综上所述，地下室人防建筑结构设计应成为建筑工程设计工作的重要组成内容，设计人员要结合实际情况，不断对设计方案加以优化和改进，提高地下室空间利用率，最大程度保障人们的生命财产安全。
参考文献：
[1]邱红胜，赵勇强.无梁楼盖人防工程在车辆荷载下的效应分析[J].工程与建设，2017，11（5）：513-518.
[2]潘亮，潘阳，曹家豪.装配式预应力槽型板在人防荷载作用下的抗爆性能研究[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2019，11（2）：67-74.
[3]田贵应.地下人防工程结构设计的特点分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2015，3（2）：120-129.
[4]贺俊威.高层居住建筑地下室人防建筑布局形式比较研究[D].浙江大学，2013.