分析高層建筑的人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及方式

張慧慧

（中鐵十六局集團(tuán)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100018）

我國越來越多的城市已經(jīng)將高層建筑作為了首要的施工項(xiàng)目，甚至城市的周邊也出現(xiàn)了高層建筑的施工項(xiàng)目，這與我國的城市化進(jìn)程以及人口增長密切相關(guān)。高層建筑在設(shè)計(jì)初期就會(huì)將人防工程研究在內(nèi)，可見人防工程所占的比重。對于居住者而言，人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)，首先要滿足人民的日常生活需求，也要發(fā)揮正常功能，因而對于人防工程的質(zhì)量往往是首要關(guān)注點(diǎn)。以目前我國的建筑來看，無論是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期的設(shè)計(jì)原理及方法的升級，還是在人防工程建設(shè)的質(zhì)量提升，都是我們關(guān)注的重點(diǎn)。

1 高層建筑中人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

人防工程的存在意義不僅是針對于高層建筑，但高層建筑的存在確實(shí)對于人防工程的建設(shè)提出了高要求。中國經(jīng)濟(jì)速度和人口的增長，讓城市建設(shè)也快速成長起來，越來越多的大體量的奇藝建筑出現(xiàn)在公眾的視野，高層建筑以高經(jīng)濟(jì)效益和人口高度集中的優(yōu)勢中不斷壯大。同樣也對其人防工程提出了高要求，在建筑的最初設(shè)計(jì)中，要求人防工程與建筑本身結(jié)合，甚至達(dá)到其安全覆蓋率的高要求。

高層建筑的人防工程在設(shè)計(jì)時(shí)不僅需要考慮到其實(shí)用功能，在質(zhì)量中的堅(jiān)固程度上也要進(jìn)行大量考察。也就是我們平時(shí)所說的“平戰(zhàn)雙重功能”，務(wù)必按照人防工程的嚴(yán)格程序進(jìn)行施工。戰(zhàn)時(shí)人防工程的爆炸沖擊對建筑本身的負(fù)荷承受力在我國目前的人防設(shè)計(jì)中早有考慮，但就實(shí)際情況而言，大多數(shù)的人防工程建筑設(shè)計(jì)也只能測量建筑本身的承重符合，而對于隨時(shí)可能發(fā)生的意外爆炸沖擊量無法預(yù)計(jì)與測量。人防工程的結(jié)構(gòu)一般會(huì)承受動(dòng)荷載、靜荷載或動(dòng)、靜荷載的同時(shí)作用，具體設(shè)計(jì)時(shí)以等效靜載法來驗(yàn)算。人防工程雖能承受武器或核爆的負(fù)荷，但考慮其爆炸的瞬間性，一般也不需對建筑的戰(zhàn)時(shí)承受力作硬性要求。

2 高層建筑人防工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式要求

高層建筑的地下人防在設(shè)計(jì)中要具有多種方案的備份與規(guī)劃，以便將人防建設(shè)中出現(xiàn)的問題隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。高層建筑有其優(yōu)勢也有其弱點(diǎn)，其中“高”就是一點(diǎn)，樓層的增加，雖然不再加大占地面積，但高層的日?；顒?dòng)范圍也是有限的，所以需要考慮到更多，包括安全通道，防火疏散等等。這就要求在人防設(shè)計(jì)中與建筑的實(shí)際情況高度結(jié)合。不同高層建筑的功能建設(shè)對人防工程的設(shè)計(jì)要求也不同，通常高層的豎向平面布置應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)和局部應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通，以起到更好的防震效果。

但在設(shè)計(jì)中又需要考慮其人性化方面，其實(shí)并沒有多大的空余部分布置人防的口部部分，所以更需要有針對性的對各棟單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)防護(hù)口的各部件都要做到各部位抗力均勻，提高結(jié)構(gòu)整體的吸收爆炸沖擊力的結(jié)構(gòu)利用率。人防工程能承受得爆炸荷載與普通的設(shè)計(jì)中所見的構(gòu)件不同，人防工程結(jié)構(gòu)在一般承受需荷載的情況下，要加大對結(jié)構(gòu)的延展性，需要施加措施以增強(qiáng)。對其防水的標(biāo)準(zhǔn)也要增加，因?yàn)楦邔咏ㄖ枰休d較大的動(dòng)荷，所以抗深等級一定要高于普通樓層建筑的要求。將防水混凝土的設(shè)計(jì)控制到抗?jié)B等級標(biāo)準(zhǔn)不＜P6。因此在人防工程中對結(jié)構(gòu)材料的防水抗?jié)B的質(zhì)量要求更高，這樣更能有效增加房屋的承載力，并減少其崩潰倒塌的意外發(fā)生。人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的混凝土及雙面鋼筋，可有效保證相應(yīng)構(gòu)件在戰(zhàn)時(shí)條件下良好運(yùn)行。而防震縫中的鋼筋混凝土的設(shè)置也要考慮到震時(shí)對建筑的影響按國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3 對于當(dāng)前人防工程的設(shè)計(jì)研究

人防工程的基本設(shè)計(jì)，具有超出一般建筑設(shè)計(jì)的承載力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)需進(jìn)行大量考察，將建筑中的種種因素考慮其中，并進(jìn)行長期的計(jì)算與分析。在之前談到過的設(shè)計(jì)方案中，要充分考慮建筑本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多個(gè)方案，以備在設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。只有這樣，從多個(gè)不同角度和不同角度的不同方面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算和分析，才能在未動(dòng)工前對其有著合理的安全保障。高層建筑本身自重就高，所以在人防工程的設(shè)計(jì)中要測算對于意外爆炸對建筑所承受的荷載，雖然在實(shí)際情況中，這一測算并不做硬性的要 求，但是還是要在最大的程度上以保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全為主來進(jìn)行測算，因此從建筑本身的角度出發(fā)，保障居民的生命財(cái)產(chǎn)并與建筑本身發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益，才算是合格的人防工程建設(shè)。

雖然人防工程的設(shè)計(jì)以地下形式表現(xiàn)居多，但還是與地下室的設(shè)計(jì)有所異同，那就是口部的設(shè)計(jì)。人防的設(shè)計(jì)在主要出入口和次要出入口的設(shè)計(jì)中需要區(qū)別對待，考慮其不同的功能，在戰(zhàn)時(shí)不同出入口的進(jìn)排風(fēng)，防倒塌棚等等的設(shè)計(jì)都是口部設(shè)計(jì)的要點(diǎn)?？诓繅w的設(shè)計(jì)還要滿足有足夠的密封性和防輻射要求，并確保人防的厚度標(biāo)準(zhǔn)。最后是消波設(shè)計(jì)，消波設(shè)計(jì)對于整個(gè)人防地下室戰(zhàn)時(shí)功能起著重要作用，它的存在主要是削弱并吸收戰(zhàn)時(shí)所受到的爆炸沖擊波，這一設(shè)計(jì)對于戰(zhàn)時(shí)暫停的通風(fēng)，有著戰(zhàn)時(shí)“生命線”的稱號。所以需要在針對高層建筑的實(shí)際情況下，給予消波設(shè)計(jì)更多的重視，才能在戰(zhàn)時(shí)將“生命線”加以延續(xù)，保障更多人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4 結(jié)語

目前我國的人防工程的設(shè)計(jì)大多將地下室與參考其中，人防工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要在符合國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對人防工程進(jìn)行分析與處理。其中高層建筑中的地下室更多是考慮其儲(chǔ)藏作用，另外就是地下車庫的利用率。高層建筑的人防工程設(shè)計(jì)要充分的考慮到人防結(jié)合的層面，并且要關(guān)注建筑本身。作為人民防空工程，能夠防止敵人的突然襲擊，能夠有效地掩護(hù)和隱蔽人員與物資，這將是一項(xiàng)嚴(yán)肅而又神圣的工程。我國目前的形勢，高層建筑的數(shù)量日益增多，致使高層建筑中的人防工程不容忽視，它的存在能夠保障居民的生命才站安全。本文主要從高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則以及設(shè)計(jì)方式要求進(jìn)行分析，并從人防工程的設(shè)計(jì)以及施工過程中，所必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)劃方案等原則出發(fā)，對于不同高層建筑的不同因素突發(fā)狀況要加強(qiáng)應(yīng)急方案等方面進(jìn)行了研究與分析。其中在設(shè)計(jì)之初要考察全面，嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算與測驗(yàn)人防工程中的荷載數(shù)量，施工過程中要嚴(yán)格按照進(jìn)度進(jìn)行不得擅自更改計(jì)劃，材料與構(gòu)件方面要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)采購與施工，更不得偷工減料降低質(zhì)量要求等等。從而進(jìn)一步對高層建筑的人防工程提出更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理、經(jīng)濟(jì)的針對性建議，最終以能夠提高人防工程在大眾面前的重視程度為目標(biāo)邁進(jìn)。