摘要：随着我国民用建筑数量的提升，人们愈发注重地下空间利用，再加上国家相关部门加大了人防工程的建设力度，使人防配建面积越来越多，规模逐步扩大。因此，在人防工程设计过程中，相关工作人员需要对设计科学性提高重视度。但由于人防工程自身具备较强的特殊性和复杂性等特点，容易在实际结构设计过程中出现一系列问题，这也是人防地下室结构设计中需要重点关注的内容。

关键词：人防地下室;结构设计;问题及应对

引言

人民防空工程的发展是目前中国的一个关键问题。作为人防工程的重要组成部分，人防地下室的结构设计至关重要。合理的结构设计可以提高人防地下室的功能和质量。相反，如果结构设计出现问题，将直接影响人防地下室的性能，产生非常不利的影响。基于此，在实际的结构设计中，有必要严格遵循流程。除了参考一般建筑的设计要求外，还需要结合人防工程的设计标准，确保人防地下室的性能和质量能够达到战时标准。下文对此进行了简要描述。

1人民防空的概念和意义

人民防空工程是指在自然灾害、战争期间的临时掩体、储藏室等，它是保护人民群众生命和财产的构筑物。在分析其结构构造和抗力方面，构造的重要性往往高于抗力。人民防空工程只有满足《人民防空地下室设计规范》（GB50038—2005）（以下简称《规范》）的构造要求才能具备基本的防灾防空以及保护物资不被沾染的功能，因此具有重大的建设意义。

2人防地下室结构的设计特点

2.1爆炸动载荷

与普通地下室对比，人防地下室结构设计需要将爆炸动载荷作用考虑其中。爆炸所产生的动载荷属于偶然载荷，实际荷载量值高，持续时间短，且处于持续衰减状态。进行人防地下室结构设计时，会存在一些暴露在空气中的构件结构，如临空墙、没有覆土的顶板等，这些结构均容易受到空气波的影响。被埋进土中的构件，会受到土内压缩波影响，人防地下室内部的柱子和墙体等构件，需要承担上部和围护结构在爆炸中遭遇的荷载压力。

2.2多重性的结构设计标准

修建人防地下室是防患于未然的手段。当前世界局势相对和平。在长期的和平状态下，有必要提前计划，做好战时准备。但是，如果修建人防地下室仅仅是为了满足战时需要，就会造成资源的严重浪费，尤其是在当前城市空间紧缺的状态下，提高城市空间利用率意义重大。为了充分发挥人防地下室的重要作用，需要在结构设计过程中确保人防地下室满足多重标准。除了人防的基本属性外，还需要具备常规建筑功能。基于此，有必要以叠加设计的方式开展人防地下室的结构设计工作，使人防地下室能够满足当前城市发展需求，有效提高城市空间利用率，对城市发展具有重要意义。比如在空间设计上，既要分析人防地下室的承载能力，考虑战时人防地下室可容纳的最大人数，也要考虑平时人防地下室的功能作用。这种结构设计特点给设计工作带来很大困难。设计师需要考虑多个标准，设计问题的发生率明显增加，在设计中需要引起高度重视。

2.3材料设计强度可提升

加载速率后，建筑材料力学性能会出现明显变化，爆炸会带来很大的动载荷，人防地下室结构需要承受秒级的变形压力，比标准化静载荷试验速率提升百倍，影响材料的力学性能。爆炸动载荷具备偶然性特点，再加上钢筋混凝土构件的正常开裂，相较于静载荷作用，人防地下室结构构件安全度可以适当下调。

3人防构造的常见问题

（1）防护厚度。某核6的主楼区地下室顶板厚度取200mm，不满足《规范》3.2.2条厚度不应小于250mm的防护要求。建议处理措施为上覆50mm厚水泥砂浆作为建筑面层并配钢丝网。（2）地库底板的最小配筋率取值问题。《规范》表4.11.7第5条提到由平时荷载起控制作用的底板最小配筋率可按0.15%，需特别注意该条文中所提的底板是指主楼的筏板基础。地库底板因跨度大，考虑经济合理性，很少采用刚度大的筏板基础，往往采用受弯构件的防水板，因此该类底板需严格执行受弯构件为0.25%的最小配筋率。（3）扩散室墙体配筋应满足最小配筋率0.25%的规定。因为扩散室有余压，其墙体应作为受力构件满足最小配筋率0.25%的要求。另外要注意，人防构件混凝土强度如果同主楼结构采用C40及以上，最小配筋率应按《规范》相应提高。（4）人防工程的气密性措施。验收要求对口部气密性进行检测，如施工缝处不采取密闭措施，检验不合格的风险会很高。施工缝可设置止水钢板，也可用遇水膨胀止水条。另外要注意沉降后浇带穿越人防封堵门是不允许的。

4人防地下室结构设计问题解决措施

4.1人防荷载设计

在顶板设计的过程中，如果是甲类防空地下室结构，具体的顶板等效静载荷标准取值可以直接从规范中根据顶板覆土厚度及顶板区格最大短边净跨选取。如果是乙类防空地下室，对于常5级当顶板覆土厚度超过2.5m，对于常6级当顶板覆土厚度超过1.5m时，顶板可不计入常规武器地面爆炸产生的等效静载荷。当乙类防空地下室位置设置在地下二层或二层以下各层时，常规武器爆炸所产生的冲击波作用有限，此时顶板不需要考虑常规武器地面爆炸产生的等效静载荷。在外墙设计方面，涉及的建造工艺内容较多，最常见的是钢筋混凝土墙，对于核武器和常规武器的爆炸，外墙会承受较高作用力，此时外墙等效静载荷容易受到多种因素影响。例如，在饱和土中外墙设计方面，等效静载荷标准值选择需要根据顶板顶面埋深情况确定。

4.2人防地下室扩散室设计常见问题

扩散室是人防地下室的重要组成部分，属于非常关键的内容，扩散室是为了满足战时削弱冲击波压力的需要，爆炸后的炸药会产生强冲击波，对地下掩体内的人员造成致命影响，通过扩散室的功能，可以减弱冲击波，减少或消除冲击波对人防地下室内人员的威胁，保证人员生命安全，人防地下室结构设计过程中，必须注重扩散室的设计效果，提高其质量，保证扩散室的设计能够满足战时的需要。但是，在实际设计环节中，扩散室的设计经常出现问题，扩散室房间长宽高的取值不合理，以及残余压力设计问题，不能满足实际残余压力要求，对扩散室各构件等效静载荷的考虑缺乏综合分析，扩散室的显著功能作用被严重削弱，直接影响到人防地下室的安全，对于这些问题，设计部门需要重点充分考虑和合理设计扩散室四周墙体等结构构件的强度，确保问题的全面考虑，特别是扩散室的消波能力，结合战时建筑标准进行精确计算的必要性。

结束语

综上所述，地下室人防结构设计具有十分重要的作用，不仅能够带来新的商业空间，还能在战时这种突发状况下保护人民群众的生命安全，如果该项目的设计工作开展不合理，人防地下室结构作用也无法得到有效发挥。结构设计人员应根据具体设计方案创新，使地下室人防结构设计变得更高效。人民防空结构设计的专业性很强，如能从构造要求、受力特点、结构优化等容易忽视的要点问题着手总结经验，就能规避工程设计中的纰漏，有效降低工程造价，使人防工程高效地为人民服务。

参考文献

[1]陈思儒.人防地下室结构设计研究[J].住宅与房地产，2019（18）：100.

[2]何宗泽.人防地下室工程结构设计分析[J].住宅与房地产，2019（16）：84.

[3]韦熙玲.人防地下室结构设计的选型分析[J].建筑技术开发，2019，46（10）：7-8.

[4]杨志翠.人防地下室结构设计方法与工程应用[J].四川水泥，2019（05）：102.

[5]唐可.人防地下室结构设计分析[J].住宅与房地产，2019（12）：74.