建筑人防工程结构设计特征及其设计要点

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　　摘    要：本文首先从阐述建筑人防工程结构设计的定义入手，总结其特征、要点，随后对当前人防工程结构设计过程中出现的种种问题进行总结分析，最后在深入剖析这些问题的基础上，探索提出改善结构设计、提高人防工程质量水平的对策路径。
　　关键词：建筑人防工程结构、设计特征、设计要点
　　1  引言
　　人防工程作为战时防空袭、平时防灾，保护人民群众生命和财产安全的重要场所，也逐渐成为开发地下空间、提高土地利用效能的重要手段。与此同时，由于人防工程资金建设成本高、布局构造复杂，近年来，如何进行合理设计，满足人防工程建设的经济性、市民使用的舒适性、平战转换的便捷性和安全性等多方面要求，成为工程建设界和社会各界广泛关注的的热点问题。
　　2  人防工程结构设计特征综述
　　（1）结构构件承载能力极限状态的可靠指标要求较低。人防工程不需承受风、雪、雨等长期的静荷载，主要考虑承受炮航弹的冲击爆炸荷载或核爆炸冲击波荷载，而这种荷载以作用时间短、作用次数有限为主要特征，因此与一般民用建筑相比，对承载能力极限状态的可靠指标的要求也有所降低。
　　（2）对塑性结构体系设计要求较高。仍然考虑人防工程所需承受荷载为短期、动态荷载，荷载作用力会随时间推移而逐渐减弱直至消失后，结构构件也会停止振动，恢复到最初的静止平衡状态。结构设计只须满足动荷载作用引起的构件最大变形不超过结构破坏的极限变形即可，这样残余变形就不会完全破坏人防工程的承载能力和密闭性，因此，结构构件的塑性变化设计就尤为重要。
　　（3）建筑材料强度要求较高。众所周知，爆炸等荷载对人防建筑造成的危害非常巨大，反映到结构构件上，就要求其在破坏的变形来不及展开时，就开始卸载荷载，而这种特性就给人防工程材料的强度提出了较高要求，在具体实践时，须将混凝土、钢材等建材的强度一定的增强系数，在用于设计。
　　3  人防工程结构设计要点
　　3.1  合理确定荷载值，计算配筋
　　该工作是人防工程结构设计的核心和基础，须综合考虑人防工程等级、建设成本等方面因素，利用电算辅助软件，分析荷载加在不同构件上的受力情况，准确核算配筋，绘制出人防结构的防护墙和门窗的详细图纸，保证工程构件的安全稳定性和抗打击性能。
　　3.2  结构主体
　　在前期计算好动力荷载、做好截面设计，确定清洁区、染毒区、非防护区、防护区等各区防护等级，并合理划分防护单元、抗爆单元的基础上，综合考虑地上建设、采用不与其承重构件对应的结构体系，合理进行基础底板、承重墙柱、顶板、防护单元隔墙和外墙等主要结构构件的设计，同时提出各防护区隔离材料的选择思路。
　　3.3  口部设计
　　首先，按照平时孔口与战时孔口“平战结合、灵活转换”的原则，结合地上建筑高度、层数、结构形式等情况，同时考虑人防工程功能和规模，综合确定人防出入口个数、位置，进行门框墙配筋、临空墙、密闭墙、扩散室墙体，各种竖井壁、车道、人防主要出入口楼梯等的配筋计算，选定防护门和密闭门等样式;其次，为保障人防地下工程特别是防毒通道良好的通风性，同时为避免工程对建筑外部环境造成污染，合理设计排水管道出入口、消防系统管道口以及通风出入口等管口的封闭设计。
　　4  人防工程结构设计优化相关问题
　　4.1  相关规划、标准、规范尚不完善，优化人防工程结构设计依据不足
　　当前，虽然新的建筑结构设计规范已颁布，但人防工程计算新方法应用依然有赖于规范的正确指引。考量我国实际，与人防工程建设相关的规范名目繁多，不同部门从不同管理出发点制定了《人民防空工程设计防火规范》、《建筑设计防火规范》等多个规范标准，而这些标准对于人防工程建设规模的要求不一，对人防工程结建比例、统筹配建和配建自用比例等方面的规定模糊不清，导致钻政策漏洞、降低人防工程建设规模的问题比比皆是;同时，人防规划还存在组织编制主体不明确、规划体系不清晰等难题，往往造成规划缺失，无形中也给优化人防工程结构设计造成了较大障碍，严重影响城市地下空间资源的合理开发及保护。
　　4.2  设计人员技术水平有待提升，优化人防工程结构设计动力不足
　　从我国人防工程结构设计实践来看，由于现阶段人防工程结构电算软件功能尚未完善，大量配筋结构计算、指标选取依然有赖于设计人员的工程经验积累。但考量实际，许多年轻设计师缺乏对相关规范标准的熟练掌握，无法正确把握人防工程构件厚度、结构层变形缝设置、箍筋等特殊要求，未注明洗消污水集水坑地漏采用防爆地漏等问题时有发生，给人防工程结构的安全稳定埋下隐患。
　　5  相关对策
　　5.1  提高重视程度，充实人防工程设计的规划、标准依据
　　各级地方政府要改变过去那种落后的“只重面子，不重里子”的错误城市建设理念，将提高人防工程结构设计水平，作为拓展城市发展空间、保障人民群众生命财产安全的头等大事来抓。一是在加强各有关部门统筹协调基础上，开展地下空间调查，共享地下空间利用数据信息，编制规范统一的人防工程专项规划。 二是牵头有关科研机构，针对当前统建、配建比难以确定，结建比例存在争议等热点问题，更新完善相关规范标准，統一做出合理的解释，为结构设计人员开展工作提供扎实依据。
　　5.2  加强设计质量控制，强化人才培训力度，为优化人防工程结构设计提供动力
　　为有效规避人防工程结构设计中的诸多“雷点”，设计机构一是应建立完善的设计质量内部控制机制，通过规范操作和审查核实，提高数据测量精度;加强问责制建设，通过内部人员设计责任的分配，层层落实监管，为科学开展结构设计奠定基础。二是应通过编写、发放结构设计的培训材料，组织人员参加专家讲座、外派交流等方式，使在岗设计人员掌握人防工程结构设计的诸多要点，督促到每个设计人员按照设计规章进行工作。三是还可设置专项奖金，鼓励设计人员在改良配筋电算软件功能、口部平战转换等方面做出创新。
　　6  结语
　　综上所述，随着地下人防工程建设的规模和总量不断增大、建设水平不断提高，对广大人防工程设计人员也提出了更高的要求。面临相关规划、标准、规范尚不完善，设计人员技术水平有待提升等诸多难题，还需地方政府和有关设计机构协同发力，提高重视程度，充实人防工程设计的规划、标准依据;加强设计质量控制，强化人才培训力度，为优化人防工程结构设计提供动力。多措并举，从而有效促进人防工程健康、合理、有序的发展，
　　参考文献：
　　[1] 张欣.谈人防工程防护措施与结构设计特点[J]. 价值工程，2018（6）.
　　[2] 陈斌.人防工程防护功能平战转换技术措施分析[J].科技视界，2019（10）.
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