人防工程电气设计

人防工程电气设计（精选11篇）

人防工程电气设计 第1篇

在人防地下室电气系统的设计中, 要系统性地考虑到电气系统在多元化的功能和严格性指标情况下的统一。人防地下室电气系统在设计和施工中出现的问题会出现在微观的设备上, 会体现在人防地下室电气设计的具体功能的使用上, 也会在整个电气系统的稳定性和工程隐蔽性和防护程度上体现。对于设备上出现的问题可能是由于在设计和施工中对电器的绝缘以及防潮问题的忽略导致的, 要在前期的设计及之后的施工中合理规避这些问题的出现。而具体电气功能上出现问题则可能是电气照明能力的不足或者战时电源满足不了需要, 这需要针对电站的配电系统或者柴油电站发电机组的设计安装进行研究以发现问题。人防地下室的各个功能性的不足或设备上出现问题都有可能影响整个人防地下室电气系统运行的稳定, 因此, 注重人防地下室电气系统的设计与施工中的细节处理更具有积极意义。

1 电力负荷与电源

1. 1 人防地下室电力负荷分级

根据GB50038 - 2005《人民防空地下室设计规范》 ( 以下简称《规范》) 的要求, 对人防地下室的设计时有电力负荷分级的原则, 对战时常用设备的电力负荷分级也有清楚描述。在各级负荷有明确要求的情况下对人防地下室的电力设计具有规范性和标准型的特点。但是在人防建筑面积小的地下室, 由于战时的电力负荷较小, 在设计时可能会忽略对内部电站的设置, 这样在战时的供电路线会有违规范要求。如果没有内部电站战时一级负荷会由市电和外界区域电源供应, 外接区域电源充当内部电源形成的两路供电不符合人防地下室电力设计规范。

在这种特殊情况下的内部电源应该为设置于人民防空内部的柴油电站或者EPS/UPS才能满足供电需求, 因此, 在战时对一级负荷供电还需要设置EPS/UPS。同时应该在人防建筑地处偏远地段时准备手摇、脚踏电动风机和手摇、电动水泵与水暖专业结合, 因为在人防建筑处于偏远地段时, 在小范围内可能无法接引区域电源, 这些设备的设置与EPS/UPS结合使用可以满足战时一二级负荷供电需要。

1. 2 人防地下室电源要求

《规范》中对内部电源的设置有规范性要求, 当工程设置在医院、急救站、防空专业队工程以及配套工程和人员岩壁工程时需要设置柴油电站作为内部电源供给使用。在固定电站对柴油机的设置数量要求最少两台, 在柴油机的运行方式上要求以分列运行的方式设置。当柴油发电机并列运行时对电压、频率、相位角、相序都有一致性的要求, 对操作也有一定要求。并列运行在昼夜和季节性负荷变化大的情况下可以通过对负荷大小的判断进行发电机启动数量判定, 进而起到节能的效果, 同时并列运行可以根据发电机的容量判断进行负荷率的分配, 并列运行具有这样的优点。但是人防固定柴油电站设置时一般不设置备用机组, 战时在市电损坏的情况下需要两台发电机同时运行, 才能达到战时对电力需要的稳定性和可靠性, 分列运行具有稳定性和可靠性的特点, 能够保持联络需要。

2 供配电系统和照明

2. 1 电涌保护器和转换开关

虽然在《防空地下室电器设计示例》中对供电方案设计标准有所规范, 但是在供电系统设计时仍然可能出现疏忽。应该注意的是在战时供电通过室外引来的区域电源提供时, 要注意对引入的配电总箱装置I级试验电涌保护器, 同时在各个防护单元的配电总箱内部和外部电源的转换开关上应当选择手动的形式。这样在市电受到影响时, 可以保证内外电源转换的稳定性, 可以保证各个防护单元的供电由内部电源提供, 且具有稳定性。

2. 2 人防电源配电箱的设置

完善的人防地下室配电系统应该保证各个防护单元在低压配电室和电站控制室的战时配电回路具有独立性, 在《规范》中要求满足各个防护单元配电的独立性, 要求在各个防护单元设置人防电源配电箱。在平战结合的人防地下室中两个防护单元归属一个防火分区, 平时照明与战时照明同样按防护单元配电, 平时按防火分区配电, 对配电箱的设置以树干式和链式配电进行, 若在战时的照明设计中仍使用这种方式就达不到人防地下室配电系统的要求, 就不能保证各个防护单元配电的独立程度。

2. 3 染毒区控制、检测设备

染毒区的检测和控制还要求在清洁区进行, 这是《规范》的要求。在清洁区检测时由于设备放置的问题会出现检测不便的问题, 这要求在检测设备设计上进行规范。当平战结合的排水泵处在染毒区的情况下, 仅仅于水泵附近设置控制设备进行就地检测满足不了战时的需要, 战时的清洁区难以了解到染毒区控制设备的运行状况, 在染毒情况下就需要穿戴防毒工具深入染毒区进行检测, 这具有一定的危险性且执行起来不便。所以在染毒区控制设备和检测设备的设置上要求将控制箱设置在清洁区。

2. 4 照明连续供电时间

战时连续供电时间的要求相对于平时要更加严格, 连续性的要求更强。在战时, 对应急照明连续供电时间的要求要不小于隔绝防护的时间。战时对物资库等配套工程的时间要求不低于2 小时; 对医疗救护工程等人员的掩蔽时间要求不低于6 小时; 对电站控制室的照明时间要求要不低于3 小时, 在战时照明时间的严格要求下, 我们常用的应急设备的供电时间难以达到标准, 依靠常用设备满足不了战时的照明要求。在设置EPS和UPS的情况下其作为内部电源时不仅要注明其电源容量, 还要使其供电能力达到不低于隔绝防护时间的要求。在设置柴油发电机为内部电源的情况下要求灯具具备的蓄电池达到平时消防疏散的时间标准。

2. 5 口部区域清理

口部区域染毒区进行清理时对喷枪、电源插座和配电回路都有一定的要求。一般情况下口部区域设置战时洗消污水集水坑, 如果以移动泵的处理方式处理时要求在其附近设置电源插座。对口部区域染毒区墙面和地面都有冲洗的要求, 对口部区域预留电源插座的类型要求其具备防水性和不低于IP55 的防护等级。在配电回路的设计上要求以剩余电流动作保护, 且动作值低于30 m A, 并要求使用无延时剩余电流动作保护装置。对洗消喷枪出口的水压要求不低于0. 2 MPa, 对喷枪水流量要求不低于20 L/min。

2. 6 照明强制启动控制

由于人防地下室有平时和战时的区别, 因此, 在照明设备的节能控制上会出现战时和平时的差异。在平时人防地下室往往作为地下车库存在, 在对车库项目的设定中往往为了节能减耗考虑设置有红外感应等节能照明开关, 在平时具有一定的意义, 但是在战时则满足不了人员掩蔽和长时间照明的需要。在一般作为附建式存在的防空地下室的灯光站设置上可以设置照明强启开关装置, 在配电箱通过接触器实现的配电系统控制中强启开关的设定可以满足平时和战时的强制启动控制, 对实际使用带来方便。

3 线路敷设方面

3. 1 防护单元独立性

在人防地下工程的建造中, 由于土地资源的需求紧张往往会导致人防工程设备与其他设备相互牵连, 这会给各个防护单元的独立性带来损害。人防地下室电气设计要求各个防护单元之间具有独立性, 这样在其他防护单元遭到破坏时各个单元可以通过独立性的特点继续投入使用。这需要在穿越相邻防护单元之间的管线设置的设计上进行密闭和防护处理, 还包括在穿墙套管两侧采取一定的抗冲击波的技术措施。《规范》也要求动力照明等电缆线、管线和预留备用管在穿过临空墙、外墙、防护密闭墙以及密闭隔墙时要进行防护密闭处理。

3. 2 口部区域的密闭防护处理

在战时的冲击波会波及到口部竖井、扩散室等地方, 因此, 对相关区域墙体管线的密闭处理也具有必要性。在人民防空地下室防毒处理要求上口部区域密闭门外部区域, 在《规范》中这些区域包括除尘室、洗消间、竖井、滤毒室、扩散室、密闭通道和防护密闭门以外的通道等。对口部区域的密闭处理要密闭到这些具体的区域才能达到完整性的要求。

3. 3 暗管加密闭盒方式处理管线

人防地下室的人防维护结构设计中往往会忽略采用暗管加密闭盒的方式处理, 保护管径可能超过25 mm, 这是由于设计中对管线在墙内或管内暗敷后在结构层的密闭防护性认识不足造成的。但是在人防围护结构中有照明、通信、报警系统等众多管线在板内暗敷, 在穿过外墙或者临空墙等墙体时如果没有达到防护和密闭效果是不符合标准规范的。当相邻的单元之间若一个单元受到冲击, 那么楼板在受到损坏的情况下管线会被暴漏出来, 这回给相邻的防护单元带来漏毒、漏气甚至在虑毒通风时室内难以形成超压的现象, 给整体防护强度带来损害。因此, 应该在人防隔墙的两侧300 mm的顶板内进行接线盒的预埋设置, 填充密闭材料、采用高厚度的镀锌钢板密封、线路也采用热镀锌钢板密封也是符合要求的实施措施。

3. 4 弱电线路通过临空墙等墙体

在防空地下室内存在监控系统、布线系统、有线电视系统和自动报警系统等, 在这些系统的设计下会有大量的弱电线路出现。但是电缆桥架或者线槽不可以直接穿过临空墙等墙体, 在通过防护密闭隔墙、密闭隔墙以及临空墙时一般采用穿管敷设, 将相同类型的弱电线路进行粗管敷设是实施的具体方法。根据相应规范的要求, 这样的做法不合理, 而且达不到相应的密闭防护要求。因为这些弱电线路在平时中就具有使用价值, 因此, 平时对其密闭处理的需求不强, 在战时则需要提前对其进行线路拆除, 并使用钢管进行防护密闭或密闭封堵。而在平时则需要预埋处理, 管壁的厚度不低于2. 5 mm。

4 通风方式及信号装置系统设计

4. 1 通风方式

通风的需求是适应防空工程设置的要求, 在人防工程中包括了医疗救护工程、人员掩蔽工程和防空专业队掩蔽工程, 针对工程开展的要求需要做到在核危害、化学危害和生化武器危害的防护上进行防护。因此, 防护通风分为清洁式、隔绝式和虑毒式三种。在通风方式信号装置系统和音响呼唤按钮的设置上不可以盲目设定, 因为在配套工程、汽车库工程和物资库上没有做虑毒式通风的考虑。

4. 2 三种通风类型

在三种通风方式信号设置的设计中, 清洁式通风的工作内容主要是人员出入口防护密闭门可以随时开关, 不受控制要在室外空气没有受到毒剂等物品的污染情况下进行。

隔绝式通风要求禁止人员出入、通往外面的进排风机全都关闭、内部循环机处于运行状态、所有出入口防护密闭门和密闭门处于关闭状态。隔绝式通风要达到室内室外空气流动停止, 仅仅由通风机的运行使室内空气进行内循环状态。虑毒式通风要求对人员流动和内外空气流动进行控制, 由于室外空气已经受到有害物品污染, 室外空气进入人防工程内部前需要进行空气过滤处理; 在人员的控制上要控制到只有各个防护单元的主要出入口人员进出, 进出人数要严格限制。

4. 3 通风方式要求

根据《规范》要求, 应该在设置有清洁式、隔绝式和虑毒式三种通风方式的防空地下室的各个防护单元中进行三种通风方式信号装置系统设置, 通风方式信号装置系统的设置能够准确安全地完成通风方式的要求。同时, 在设置有三种通风方式的防空地下室, 应该在各个防护单元的战时人员进出口防护密闭门的外侧设置具有一定防护能力的音响信号控制按钮。设置有三种通风方式的防空地下室在主要出入口设置音响信号控制按钮的情况, 而战时需要对其他次要出入口和备用入口进行关闭和封堵, 次要入口和备用入口不需要设置音响信号控制按钮, 但是在战时应该禁止人员出入。

5 接地与安全方面

5. 1 系统选定方面

当防空地下室中人防电源引接区域电源时适合选择TN- C - S系统, 同时应该在建筑物电源引入点处进行总等电位连结, 这样才能在正常运行情况下有效对防生接地故障时的接触电压降低。在防空地下室内部电源设置有柴油发电机时, 选择TN - S系统较为适合。

相对于TN - S系统而言TN - C - S系统在对信息技术设备的抗共模电源影响方面更加具有优势, 而人防地下室内设置有一定的通信设备, 这表示人防地下室对TN - C - S系统的需求性更强。在一些人防区域电站中的供电半径较远, 甚至接近0. 5 km, 在远距离的情况下TN - S系统的运行PE线跟中性线间具有着一定的电位差或者是共模电压, 而在选择TN - C - S系统时PE线与中线的分开时间处于PEN线在入户处做重复接地的时候, 这样TN - C - S系统就有效避免了TN - S系统存在的问题。

5. 2 金属构件接地

根据《规范》要求, 要在能够导电的部分实施等电位接地, 而在实际施工中往往会对密闭门、防护密闭门、防爆破活门等金属构件的等电位接地工作忽视, 因此, 要注意到对金属门框的等电位接地工作, 要在施工验收中格外注重对金属构件等电位接地的检查。

5. 3 等电位连接与总接地体连接

在进行整体的等电位连接时, 对各个防护单元的等电位连接要相互连通成总等电位, 然后与总接地体相连接。与建筑的总接地体进行连接时要总等电位利用结构柱内的钢筋引下至基础接地网, 各个防护单元连通成总等电位需要利用板内焊接的直径大于12 mm的结构钢筋, 或使用100 mm的热镀锌扁钢进行相互连通。

5. 4 中性线接地和防静电接地

在人防工程的施工中可能会忽略对燃油设施在防静电接地的处理上, 在设置有EPS、UPS的人防地下室电力设计中输出端的中性线要求做到与接地装置的重复接地。因此, 在具体施工中应该注意到N线接地, 在固定柴油点工程内应该注重做好燃油设施的防静电接地措施。

6 结语

对人防地下室电气设计与施工中出现的问题要从具体设计和施工的各个阶段进行, 要求从电力负荷、电源设计方面满足规范设计; 要在供配电系统和照明设计上规避施工中出现的问题; 在线路敷设中注重到线路的防护和封闭, 做到保证线路运行的安全性, 给战时的电力供应带来安全保障; 需要在通风方式信号装置系统的设置满足通风方式的需要, 通风方式的信号提醒对战时针对性应对不同情况具有警示性和指示性作用; 注重人防工程地下室电气设计和施工中的接地安全是完善人防地下室电气设计的要求, 也是保证人防地下室工程稳定可靠投入使用的要求。

参考文献

[1]王鹏.浅谈人防地下室电气设计与施工中的常见问题[J].山东工业技术, 2014, 33 (21) :100.

[2]许青青.人防工程电气设计与施工中常见问题的分析[J].山西建筑, 2013, 39 (8) :109-110.

[3]李清富.人防工程电气设计与施工中常见问题的分析[J].中华民居:下旬刊, 2013, 6 (8) :28-29.

[4]赵宇.人防工程建设与城市地下空间开发利用相结合战略及对策研究[D].重庆:重庆大学, 2004.

[5]王晓华.人防工程电气系统底层现场总线的初步研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2006.

工程质量检查报告(人防设计) 第2篇

工程质量检查报告

颐景苑小区二期人防地下室，该工程由许昌正天置业有限公司投资兴建，建筑面积：1458㎡，本工程为甲类附建式人防工程，地下一层。工程防护等级为：防常规武器抗力等级六级，防核武器抗力等级六级，防化学武器抗力等级丙级。设一个防护单元，为二等人员掩蔽部。工程采用平战结合形式，平时为小型汽车库，战时为二等人员掩蔽部。本工程位于河南省许昌市兴华路中段7号。在工程建设过程中，项目组设计人员经常到工地解决施工中存在的问题，根据具体情况提出切合实际的处理措施。由甲方组织我公司会同有关方面人员对该工程基槽、基础及主体进行了验收，验收结果符合设计要求，在工程全部竣工后，我公司参加了竣工初验，验收结果符合设计要求。

项目负责人：

技术负责人：

华优建筑设计院郑州分院

人防工程通风优化设计策略探究 第3篇

关键词：人防工程；通风优化设计；策略

1 人防工程设计的重要性

人防工程设计作为建设人防工程的基础，对保证城市的安全起着至关重要的作用。而建设人防工程的首要目的是满足战争时期的需要，因此对于内部结构的设计一定要最大化地保证人身的安全。对于人防工程的设计最重要的是出口和入口的时间，在我国的相关规定中对此是有一定的要求的，要想保证人防工程发挥保证人员人身安全的作用，出口和入口的宽窄设计应该按照每个人0.3m的宽度，并且不能低于100个人的要求来计算。另外，在出口和入口的地方还应该设有相应的密闭防护设施，主要包括防护密闭门、密闭通道、防毒通道、洗消间和防爆破活门等[1]。在战争中，人防工程最大的功能是防止航弹，因此在设计人防的时候需要设计两个防护航弹的单元，一个是防护单元，另一个是抗爆单元。为了能充分地发挥它们的作用，满足特殊时期的需要，保证城市的安全，在设计的时候一定要做到科学合理地划分。

2 人防工程通风的主要方式

由于人防工程属于一个比较隐蔽的场所，而且通常都设在地下，因此通风的作用变得非常地重要。而随着城市化的建设，人们对人防工程的要求的不断提高，使得人防工程的质量有了很大的提升，但是通风是最容易被忽略掉的问题，它也是影响人防工程安全的重要因素，因此对于人防工程通风到设计非常得重要。在人防工程的设计中，通风的方式主要有隔绝式通风、清洁式通风和隔绝式通风三种，在进风系统中主要有滤毒式通风和清洁式通风两种。

3 通风设计的优化策略

3.1 对进出口的优化 如果人防工程单元面积比1000m2大，进出口的设置就要达到两个或者两个以上，而且至少要保证一个战时进出口能直通地面，各个进出口之间要保持不低于15m的距离，而且进出口的朝向不能相同。如果人防工程单元面积没有超过1000m2的时候，进出口可以设置为1个通向隔壁的连通口和1个直通地面的战时进出口。指挥工程中要设置两个或者两个以上的的直通地面进出口。而且要保证进出口通道高度不能低于2.6m，宽度不能低于2m[2]。比如青岛的某个建筑工程人防地下车库通风的平战结合设计，地下一共三层，一层和二层是商场，三层是人防地下车库，因为商场、地上的高层及人防地下车库是不同的设计院设计的，设计的时间是不一样的，并且没有充分的沟通时间，所以就导致了同一个竖井的地下三层都是排风排烟井。可是上部分趋势新风井。进而造成了图纸大量的修改工作，严重延误了工程时间，也带来了不利影响。

3.2 对油网滤尘器的优化 按照人防工程通风的相关规范，要求当在特殊战争时期和一般生活中共用一个通风系统的时候，要分别按照这两种情况计算通风系统的通风量。因此在这两种情况中，一般生活中新风量最大，合用的时候滤尘器应该按照平时的风量进行设计。油网滤尘器主要有两种安装方法，即立式和管式。其中管式最多能拼装四块滤尘器，当滤尘的风量低于每小时5000m3的时候选择管式安装，当滤尘的风量高于每小时5000m3的时候，就要采用立式的安装方式。在进行立式安装的时候要注意将滤尘器安装在滤尘室的隔墙上，避免受到冲击波的破坏。

3.3 对某些设备的校核 对于风井平时和战时的应用，因为战时和平时的风量比较小，所以要按照一般的风量来校核。通常的风量包括日常的通风和日常的排烟，有些车库的层高比较高，排烟量和排风量差别比较大，并且对于风速的要求也不一样，所以要按照最不利的条件来校核。比如某个防火分区的建筑面积是2000m2，层高是5.1m，日常的排风量是36000m3/h，日常的排烟量是72000m3/h，如果想要确定风井的尺寸必须依据日常的通风量来计算，然后再依据日常的排烟量来校核。依据风井内的风速不能高于6m/s来计算，风井的最小净面积的1.67m2。然后再依据排烟时的风速不能高于10m/s来校核风井，进而得出排烟时的风速是12m/s，通过计算可以看出当风速过大的时候，要对风井的尺寸进行必要的改进，取作2.2m2，排烟的风速是9.1m/s，排风的风速是4.5m/s，这样才能满足要求。所以风井的尺寸要取1.5m×1.5m。

3.4 对风机和防排烟系统的优化 一般情况下，人防工程经常采用普通的离心风机，但是因为该风机需要长时间的运行，而且一直在排风的状态下，当排烟的时候风量比较小，所以在日常的工程中要选用既节能又能实现排烟风机效果的风机，这样一来选用变速离心风机或者双速混流风机比较合适。在人防工程中机械排风的装置一定要全面均匀，只有这样才能保证进风方式中气流组合合理。因此排风烟口的设计应该布置在远离室的出入口，以免造成气流短路的问题。在具体的工程设计中设置排风管口来作为日常的通风方式，同时也用作发生火灾的排烟风管口。而地下一层作为车道的自然进风，除此之外其他的都按照进风系统来兼做进风。进风口设置在地面的主楼，因为这样能降低火灾烟气的污染程度，排风口设置在比附楼屋面高的地方，避免地面环境受到排出烟气的影响。

3.5 对过滤吸收器的优化 在人防工程设计的相关要求中，规定过滤吸收器中的额定风量不能低于通过该设备的风量。因此在选用风机和过滤吸收器的时候，要满足风量的需求，在设计的时候如果机房的面积满足设计要求，就应该尽可能地使用相同规格的风机和过滤吸收器。当选用的过滤吸收器在两个或者两个以上的时候，要尽可能地选择同一型号的设备进行并联安装，而且要保证每个过滤吸收器通过的风量大致相同，防止出现透毒的问题。如果过滤吸收器要进行上下堆叠的方式进行安装，为方便该设备的拆装，应该要在每个过滤吸收器之间留下适当的间距。

4 结语

综上所述，人防工程的通风设计，不仅能在特殊时期起到重要的作用，在平时的生活中也能发挥出显著的经济和社会效益等多方面的作用，在保护人民群众的人身安全和城市安全方面的作用越来越重要。因此相关的设计人员对人防工程设计的时候要综合考虑各个方面，注意对人防通风的设计，实现设计的最优化，以最大化地发挥该工程的作用。

参考文献：

[1]陈曲，朱鹏.浅谈如何做好人防工程通风优化设计[J].科技视界，2015（17）：103.

地下人防工程结构设计 第4篇

一、人防结构的设计特点

建筑使用功能为平战结合, 因此, 人防工程上作用的荷载, 平时正常使用时以静荷载为主, 战时爆炸冲击波产生的动荷载成为人防工程的主要荷载。因此, 人防工程结构设计, 除了要满足一般的使用要求以外, 同时还要满足战时能够承受规定爆炸荷载的效应组合要求。钢筋混凝土结构构件可按弹塑性工作阶段进行设计。由于构件在塑性阶段工作可比仅在弹性阶段工作吸收更多的能量, 因此可以充分发挥材料潜力。由于人防工程防护设计是将动荷载等效为静荷载进行分析, 与此相适应的是, 人防工程的结构材料承载能力是按静载试验取得的, 这些材料的强度在用于人防工程设计时, 要将材料在动载下的强度提高因素考虑进去。因此, 人防工程设计时的材料强度要用动荷载强度增强系数来进行调整后方可用于结构设计。这是人防工程结构设计的一个重要特点。

二、人防地下室设计的一般原则

(一) 平时战时两种情况均要计算, 取控制条件。

(二) 在武器爆炸动荷载作用下, 结构构件振型与相应静荷载作用下挠度曲线很接近, 破坏规律与相应静荷载作用下基本相同, 所以在动力分析时可将构件简化为单自由度体系采用等效静荷载法, 这样可以简化设计同时能满足战时防护要求的计算精度。

(三) 只进行强度的验算, 由于在核爆炸动荷载作用下, 结构构件变形极限已用允许延性比控制, 且在确定各种构件允许延性比时, 已考虑了对变形的限制, 因而在结构设计中, 不必再单独对结构构件的变形与裂缝开展进行验算。

(四) 试验证明在武器爆炸动荷载作用下不论是整体基础还是单独基础, 均未发现地基有滑动或剪切破坏的情况, 所以不需要验算地基承载力和变形。

(五) 只考虑一次核袭击。

(六) 注意各部件的协调, 以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏, 失去整个防护建筑的作用。

三、人防工程的结构设计

人防工程的建筑设计主要是总体方案的合理设计, 包括人防分区的合理划分和人防口部的合理布置, 灵活性比较大, 而人防结构设计则灵活性较小, 关键是计算准确、构造合理, 是人防工程设计中的主要计算部分。

(一) 人防平面结构构件的布置、标注、定位

人防平面结构构件的布置主要是将建筑平面人防信息用结构方式表达, 根据功能利用线型填充分出人防区和非人防区, 分出人防外墙、人防临空墙、人防隔墙、人防门框墙;然后标注各种墙体的编号和门框墙的编号、门洞尺寸、荷载类型, 以便下一步计算和编制配筋表;最后定位墙体厚度和门框墙的尺寸。

(二) 人防工程等效静荷载的设计

人防工程设计的核心问题, 是人防工程结构内力的计算方法和构件截面的设计方法。人防工程设计从程序上看, 大体可以分成三个层次:结构方案、内力分析、截面设计。其中的内力分析是人防工程结构设计, 与一般建筑结构设计有较大的区别, 而截面设计则与一般建筑结构设计方法基本相同。进行人防工程的结构分析, 首先要根据建设单位的设计委托书中确定的工程的抗力等级, 由此明确工程的防护要求。防护等级确定后, 即可根据有关的规范来确定人防工程的各种荷载作用数值。

人防工程的荷载平时以静载为主, 战时以动荷为主, 这种动荷载是冲击荷载。那么人防工程的荷载是如何选用的呢?动荷载又是如何作用于结构上的呢, 解决这一问题的思路是, 把爆炸动荷载转化为等效的静荷载, 然后根据荷载组合情况, 按照一般静力结构力学的方法求出结构的设计内力。一般结构进行内力分析的方法是对结构从整体上进行分析, 从整体结构到具体构件, 而人防工程的内力分析是先将结构分解成为独立的构件, 每种独立的构件分别按照不同的防护要求和防护等级, 计算其等效静荷载, 每种构件所受的荷载不再向其它构件传递。

等效静载法原则上只适用于单个构件。实际人防工程结构是由顶板、梁、外墙、柱等构件组成的多构件体系。用等效静载法设计时, 一般将结构分解成独立的构件, 求出各自的等效静载后, 将复杂结构简化为基本结构或构件, 即可按静力荷载作用下结构内力计算结构的内力。

这样一来, 人防工程的顶板设计时, 不再考虑其它构件对顶板的影响, 设计外墙时, 不再考虑其它构件对外墙的影响。计算底板时, 也不再考虑其它构件对底板的影响。另外, 内部承重墙柱设计时也不再考虑所有其它构件的影响。

爆炸动荷载可以简化为等效的静荷载的原因, 在于在爆炸荷载对于不同的工程部位并非同时达到荷载的最大值, 因此可以不必把整个结构作为一个整体进行结构整体分析, 而是独立地分别按照荷载的最大值分别设计计算各个构件。这是人防工程结构内力计算的基本特点。

(三) 人防结构构件的构造要求

人防结构构件的计算很重要, 同时构造要求也很重要, 特别是不同于非人防部分的构造要求, 主要注意以下几点:

1.混凝土等级, 抗渗等级;

2.构件厚度的最小要求, 特别应注意的是人防顶板上面层小于100 mm厚时, 板厚最小250 mm厚;人防密闭通道的密闭隔墙最小200 mm厚;人防连通口处双侧防护密闭门门框墙500 mm厚;悬板活门门框墙的厚度;

3.混凝土保护层的厚度;

4.人防设计中纵向受力钢筋的锚固长度和搭接长度;

5.人防结构构件受力钢筋的最小和最大配筋率;

6.混凝土板、墙、门框墙中应设置梅花形拉结钢筋;

7.门洞四角内外侧应布置斜向角筋;

8.人防口部等处的集水坑应考虑人防构造设计。

(四) 孔口防护和平战转换设计

人防地下室孔口防护的设计和平战转换设计也是一项重要内容。孔口防护包含三部分的设计内容:

1.防护密闭门与消波系统的设计;

2.出入口通道内临空墙与门框墙的设计;

3.孔口其他构件, 如风井、防倒塌棚架、开敞式通道、相邻单元之间的隔墙等的设计, 临空墙、相邻单元之间的隔墙已在上节中谈到了荷载的确定, 设计人员可按一般墙体的计算模式, 考虑人防设计的特点计算出内力和配筋。而门框墙的设计一般按悬臂梁计算, 但需注意的是因平常使用时需要的出入口通道均较宽, 而战时又相应较窄, 这样有可能会使门框墙的悬臂长度过长, 使水平筋过大, 这种情况下可考虑在不影响功能使用的前提下, 加设柱、梁改变门框墙的受力形式, 得到较为经济的设计效果。在常规武器爆炸动荷载作用下风井的设计只计算土中压缩波的压力。开敞式通道不考虑常规爆炸动荷载作用。甲类人防地下室室外开敞式防倒塌棚架考虑承受空气冲击波动压产生的水平等效静荷载标准值和由房屋倒塌产生的垂直等效静荷载标准值, 但两者应按不同时作用计算。

平战转换设计是深入贯彻“平战结合”建设方针的一个重要环节, 由于人防地下室需要承受的荷载较一般结构大几十倍至数百倍, 而且密闭要求很高, 所以在设计中应尽量减小结构跨度, 减少并缩小直通大气的各种孔口, 而这种处理原则恰为平时使用造成诸多困难, 规范对此点作了规定——乙类人防地下室和核5级、核6级、核6B级的甲类人防地下室, 当其平时使用要求与战时防护要求不一致时, 设计可采取防护功能平战转换措施。

四、结语

人防结构工程设计的内容与方法 第5篇

【关键词】人防地下室；人防荷载；结构设计；平战结合

引言：

人防工程是战时防空、保障人民生命安全的重要措施，随着城市的发展，人防工程的建设越来越引起人们的重视。防空地下室是人防工程的重要组成部分。与其它类型人防工程一样，它具有国家规定的防护能力和各项战时防空功能，是实施人民防空的物质基础。如何设计好人防工程，使人防工程在战时能真正起到防空及保障人民生命安全的功能，这就要求我们设计人员深刻理解并严格执行《人民防空地下室设计规范》现将防空地下室设计中常见的问题进行分析和探讨。

1.人防结构设计的特点及原则

1.1人防结构设计的特点

人防地下室水平荷载作用及变形特征。（1）风荷载计算均扣除地下室的高度。地下室是否约束、约束的程度与风荷载计算无关。（2）设计设定地下室部分的基本风压为零；在地上部分的风荷载计算中，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点。结构在地震作用下的反应受地下室外的回填土约束程度的影响。（3）由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收。

1.2人防结构设计的原则

（1）对常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载，设计时均按一次作用。（2）平战结合，取控制条件，在5级或6级人防设计中，结构的顶板基本上都由战时控制，而侧墙和底板则因地下室结构形式的不同而由实际情况确定。（3）只进行承载力的验算，由于在核爆炸动荷载作用下，结构构件变形极限已用允许延性比来控制，因而在防空地下室结构设计中，不必再单独对结构构件的变形与裂缝进行验算。（4）注意各部位的抗力（强度）协调，以免因设计控制标准不一致而导致结构的局部先行破坏，失去整个防护建筑的作用。（5）地面与地下承重结构体系要协调，不能出现两者强弱相差较大的情况。（6）人防地下室墙、柱等承重结构，应尽量与地面建筑物的承重结构相互对应，以使地面建筑物的荷载通过防空地下室的承重结构直接传递到地基上。（7）重视构造要求，人防设计的许多构造要求比一般的建筑要求更为严格，应充分保证结构的延性，“强柱弱梁（板）”、“强剪弱弯”。

2.人防结构工程设计内容与方法

2.1人防工程结构设计概况

某甲类防空地下室总建筑面积7350m2，除局部设备用房为非人防区，其余大部分为人防区。地下室人防区分设A、B、C、D共4个六级人防单元，人防单元共计5915 m2。本工程抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.1g，采用框架剪力墙结构，框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级。地下室不考虑风荷载作用。地下室梁、板混凝土强度等级为C30，墙柱混凝土强度等级按上部结构整体计算所得，采用C40混凝土。

2.2人防地下室底板设计

（1）地下室底板人防荷载确定。本工程采用先张法高强预应力管桩，属有桩基钢筋混凝土底板，且为饱和土，底板人防荷载取值为25 kNm2。（2）地下室底板反向荷载确定。依据建筑总平面布置图及室外道路标高系统，本工程设计抗浮水位标高9.2米，即相对标高为-1.05米。底板标高-4.550，底板厚度为0.3米，计算水深3.8米。底板疏水层为100～200mm，以均厚150mm计算，底板自重10.5kNm2，计算反向荷载扣除底板自重为（1.35×38-10.5）1.35=30.5 kNm2。（3）底板截面设计。按人防要求，底板最小厚度250mm，因板跨、荷载较大，本工程取底板厚度为300mm，保护层厚度50mm，可满足底板承载力及裂缝宽度0.2mm的要求。最大水头H为3.8米，底板厚h为0.3米，依据《高规》表12.1.9基础防水混凝土的抗渗等级确定办法，Hh=3.80.3=12.7，地下室底板设计抗渗等级为0.8MPa。底板设计采用PKPM结构设计软件进行计算，考虑人防荷载、水浮力的反向荷载并扣除底板自重的倒楼盖模型进行设计，反向荷载以恒载计算，底板自重为对结构有利恒载，取分项系数1.0，人防荷载为等效静荷载，分项系数为1.0。

2.3人防地下室顶板设计

（1）地下室顶板概况。顶板为绿化，覆土700mm厚，设计恒载为14 kNm2。小区内设有消防车道，消防车荷载按荷载规范取值，顶板人防等效静荷载标准值为70 KNm2。地下室车库柱跨为6×8米，经与设备专业配合后，地下室净高应不小于2.8米；（2）顶板截面设计。顶板设计采用PKPM结构设计软件进行计算，考虑人防荷载、覆土荷载，消防车荷载，活载等的單层楼盖模型进行设计。有限制的梁高，按通常的做法无法满足大跨度下的大荷载。采用降低底板标高以增加地下室层高为增大梁高拓展空间，这势必增加地下室的开挖深度，增加工程造价。加大梁宽可以解决配筋率过大的问题，但又造成梁截面过大，形成典型的肥梁胖柱型结构，这也是结构经济性要求所不容许的。最后经过研究采用框架梁端加掖的构造措施，这既解决了配筋率超限的问题，又满足地下室净高的要求，既节约了工程造价，又为各设备专业提供了足够的空间，实现了工程的可行性。（3）嵌固及后浇带设计。主楼部分地下室顶板作为上部结构的嵌固端，即要满足人防荷载，覆土荷载及本层活荷载的要求，又要满足本层结构的侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍的要求，且采用软件时程分析，进行补充计算，局部加强地下室及首层墙柱。在考虑有可能塔楼有对顶板构件水平力的传递，所以在地下室顶板主楼部分的设计中，按主楼整体计算的结果进行截面设计。本工程总长度达到136.8米，总宽度为70.4米，如何解决温度应力引起的收缩裂缝则是不容忽视的问题。传统的做法，地下室顶板底板以30～40米的间距设置800宽的非上下贯通后浇带，同时注意后浇带避开坡道及人防口部，后浇带在顶板覆土之前封闭，并加以养护。传统的做法也是最有效的做法，经验证明这种做法是防止超长结构温度应力导致裂缝的最经济的措施。（4）人防口部、人防隔墙及外墙的结构设计。地下室层高3.8米，口部大样均可套用国标07FG04图集，人防隔墙及外墙采用单向板模型计算，上部支座为简支端，下部支座为固定端，人防隔墙按弹塑性模型计算.外墙按弹性模型计算，控制裂缝宽度0.2mm。在外墙施工中施工方反映出一个问题，主楼外侧的柱与外墙整浇在一起，且主楼为小柱网，多为3米多的柱距，柱混凝土强度等级为C40，外墙混凝土强度等级为C30，施工中必然会造成外墙大部分都是C40的混凝土，大面积的高强度混凝土是必然造成大量的水化热，容易产生大量的收缩裂缝。后结合塔楼荷载及塔楼与地下室外墙结合截面，修正为整浇用C35混凝土，有效降低裂缝和水化热。

3.结语

人防地下室的结构设计既要考虑平时工况又要考虑战时工况，且目前电算软件功能都不是很完善，需要更深入地研究人防结构设计的技术问题，总结设计经验，提高设计水平。

参考文献

[1]人民防空地下室设计规范（GB50038-94）[S]. 2003.

地下车库结合人防工程的设计体会 第6篇

根据中华人民共和国人民防空法和国家的有关规定, 各省市相应制定了与人民防空相关的法规和条例。山西省人民防空工程建设条例 ( 2013修改版) 明确指出“在城市、县人民政府所在地的镇以及开发区、工业园区、教育园区和重要经济目标区新建民用建筑的, 建设单位应当同步修建防空地下室”。

节省城市用地, 不占用容积率指标的地下汽车库与防空地下室相遇, 完美的结局就是平战结合的地下汽车库。本文结合笔者多年的设计实践, 选择国内外广泛采用的地下汽车库类型、坡道式地下停车库, 结合量大面广的人防工程类型、二等人员掩蔽所及人防物资库为例来展开论述。

1 地下汽车库与防空地下室的位置关系

1) 主体下方的地下室为人防工程, 地下车库为纯车库设计, 见图1a) 。

此种做法一般用于单栋建筑有人防建设要求时, 以及主体结构出现大量钢筋混凝土墙体的高层住宅, 地下空间不好利用而又要求做人防时。

2) 主体下方的地下室不做人防设计, 留做购物娱乐餐饮等地下商业空间之用, 集中在地下车库范围内做人防设计, 见图1b) 。

此种做法多在地上主体功能为商业综合体、高档写字楼、酒店等时出现。

3) 除主体下方的地下室为人防工程外, 地下车库有一部分需做成平战结合的人防工程, 见图1c) 。选用此种做法一般是该项目应建人防总面积大, 超过主体下方的地下室建筑面积。

4) 主体下方的地下室为人防工程, 地下车库的绝大部分 ( 除平时的设备用房集中区域) 也做成平战结合的人防设计, 见图1d) 。此种做法一般在分期分区建设的大规模住宅小区中使用, 集中在某一期设置人防, 其他期不再做人防设计, 有利于建设方项目报批手续的简单化, 省去从规划到设计到施工验收的人防环节, 也避免了人防工程出地面部分对景观和视线的影响, 有利于提高小区的品质。

2 地下汽车库与防空地下室的平战结合

2. 1 柱网的确定

无论是人员掩蔽所还是人防物资库, 对柱网的要求都不是很高, 即使在口部设计上也不例外, 人防口部设计最好是利用车库的边角部位, 不要占用停车位为佳。但柱网的选择却是地下汽车库设计的一项重要工作, 直接关系到车库的经济合理性。

在多跨地下汽车库结构设计中, 柱的存在必不可少, 但是柱的存在对于车辆进、出停车位和行驶是很大的障碍, 为了减少柱的障碍, 优化停车指标, 我们应在柱距柱跨之间 ( 即柱网) 找到一个合理的比例关系。

通过对车库建成实例的分析和笔者近些年的实践经验总结, 我们发现确定柱网时主要应满足以下几点: 1) 首先是满足停车和行车各项技术要求; 2) 兼顾结构的合理性、经济性; 3) 考虑与上部建筑柱网的统一; 4) 减少柱网种类, 统一柱网尺寸; 5) 最后再以停放一台车平均需要的建筑面积来衡量柱网是否合理。

通过对常见小型汽车的数据分析 ( 见表1) , 我们可以设定以车型外轮廓4 800×1 800×2 000为设计依据, 考虑车辆停放的安全距离后, 我们能得出当柱之间布置4辆, 3辆, 2辆, 1辆车时, 所需柱间的净尺寸分别为9 600, 7 200, 4 800, 2 400。考虑到结构的经济合理性, 目前坡道式地下汽车库多选择柱间停放3辆车, 常用的柱网尺寸是8 100×8 400 ( 见图2) , 这是一个比较舒适的尺寸, 当然根据规范限值也可以缩减为7 800×8 400。对于复式停车的地下汽车库则推荐使用7 800×6 300 ( 停车区) + 7 800×7 200 ( 行车道) 的柱网尺寸 ( 见图3) 。

2. 2 防火分区与人防分区的有机结合

地下汽车库防火规范规定汽车库每个防火分区的最大允许建筑面积为2 000 m2, 设有自动灭火系统时, 其防火分区最大允许建筑面积为4 000 m2。复式汽车库的防火分区最大允许建筑面积应按规定值减少35% , 也就是1 300 m2和2 600 m2。实践中为了减少防火墙对视线的遮挡, 一般车库都选择做自动灭火系统。

人民防空地下室设计则要求人员掩蔽工程的防护单元建筑面积为2 000 m2, 物资库的防护单元建筑面积为4 000 m2。

当人员掩蔽工程与地下汽车库结合设计时, 4 000 m2的车库防火分区正好可以分成两个防护单元, 防护单元的大部分防护墙与防火分区的防火墙互相重合, 车库的空间秩序不会因人防墙体的介入而过于凌乱。复式车库防火分区与人员掩蔽工程结合设计时, 不适宜取值2 600 m2, 需以2 000 m2的防护单元面积为限值。防火分区面积的减小带来分区数量的增多, 从而增加成本, 本身是不经济的, 实践中比较少采用。总之, 防护单元的划分应尽量和防火分区的划分吻合, 避免跨越和错位。

当物资库与地下汽车库结合设计时, 面积上的匹配是最完美的, 因人防而增加的成本也是最少的, 建设单位往往因此而愿意多建物资库, 但是人防部门审批的应建人防面积中, 二等人员掩蔽工程面积比例远远大于物资库。

2. 3 安全疏散的平战结合设计

地下汽车库每个防火分区内, 其人员安全出口不应少于两个; 汽车库室内最远工作地点至楼梯间的距离不应超过45 m, 当设有自动灭火系统时, 其距离不应超过60 m; 疏散楼梯的宽度不应小于1. 1 m。也就是说地下车库只对安全疏散的数量、距离有要求, 疏散宽度上则没有太高的要求。而防空地下室规范要求每个防护单元不应少于两个出入口, 其中至少有一个室外出入口; 人员掩蔽工程战时出入口通道和楼梯的净宽, 应按掩蔽人数每100人不小于0. 30 m计算确定。

平时和战时在安全疏散的数量、宽度上要求迥异, 这就带来鱼与熊掌不可兼得的抉择, 常规这么来处理: 1) 地下车库的每个防火分区在原来的两个疏散楼梯的基础上, 至少增加一个两相邻防护单元共用的楼梯, 且有一部楼梯必须满足室外出入口的条件。2) 尽量使防护单元能利用主体建筑的疏散楼梯, 从而增加疏散宽度。按经验值, 一个2 000 m2的人员掩蔽所, 掩蔽人数为1 400人, 所需疏散宽度为4. 2 m, 防火分区的每部疏散楼梯总宽度由1. 1 m增至4. 2 m是不现实的, 也不经济合理。

人防物资库也要求每个防护单元不应少于两个出入口, 且要求主要出入口宜按物资进出口设计, 所以物资库最好选择与汽车坡道相邻, 平战结合设计就比较容易解决。

2. 4 人防出入口、进排风竖井出地面的平战结合设计

人防地面出入口、进排风竖井的设置平时设计只要出地面, 就应该考虑到美观问题, 尽量靠近主体建筑的次要朝向出地面, 或与地面景观小品有机结合, 最终的总平面图既要满足人防要求又不会破坏景观效果。

3 平战转换措施的细节处理

1) 车库通往电梯厅的门槛应处理成活门槛。地下车库的人员凭借电梯出地面或进入主楼时, 因电梯不能划入人防分区, 常会在电梯厅和防护单元之间设置一个密闭通道 ( 或防毒通道) 来过渡, 通道两侧的防护门从设计的角度来说, 选择固定门槛亦可, 从实际使用和人文关怀的角度, 选择活门槛更好, 方便提大件行李、推童车或轮椅的人顺利从电梯厅过渡到车门旁。

2) 为汽车通行而设的防护单元之间的连通口平时使用不应有门槛, 战时要用防护门临战封堵, 除可选用活门槛防护门的做法, 还有一种做法值得推荐: 将门前的门扇开启范围内的地面下降150, 门槛仍采用固定门槛, 做成凹槽。平时门扇置于开启状态, 用垫板将凹槽填平; 战时将垫板撤掉, 门扇便可自由开启。此种做法临战转换工作量小, 转换便捷。

4 结语

防空地下室是为战时防空服务的, 其设计必须满足预定级别的防护要求和战时使用要求。地下汽车库则要满足平时生产、生活的需要, 充分发挥其社会效益、经济效益。战时与平时的功能要求不同, 往往容易产生矛盾, 设计师的任务就是通过精心设计, 将矛盾最小化, 更好的满足平时的使用要求。

参考文献

[1]童林旭.地下汽车库建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

建筑人防工程结构布局与设计思考 第7篇

关键词：建筑设计,人防工程,设计

随着近几年我国国民经济的迅速发展, 大量建筑的兴起, 使得建筑行业呈现出繁荣景象, 与此同时, 也带来了各个城市土地贫乏的缺陷, 高层建筑和地下建筑已成为必然发展趋势。所谓人防工程指的是, 对防空有要求的城市新建、改建的建筑工程设计要求, 随着我国人防工作会议第四次的召开, 以及人民防空法的颁布, 人防工程的建设越来越受到全国各级政府部门的重视, 建筑人防的建设有了进一步的发展, 人防设计逐渐发展成为整个建筑设计中不可或缺的重要部分。

1 人防设计原则

1.1 要满足战时需要

人防工程的设计是为作战准备提供掩蔽防护的场所, 所以, 它的内部结构一定要满足作战的需要, 其中最为重要的是出入口的设计, 对于人防出入口设计我国是有一定的规范要求的, 出于人员掩蔽的作用, 人防出入口门洞的宽窄应当按照不小于一百人, 且每人0.3 m的宽度来计算[1]。与此同时, 出入口部位还要有相应防护密闭设施, 这些设施包括:密闭门以及门框墙、防爆破活门和最重要的防护密闭门。作为符合规范的人防工程, 还应当设有密闭通道, 洗消间和防毒通道, 如果是为了应对作战需要, 人防工程门洞设计就需要将防护密闭门尺寸及防护门尺寸进行综合, 这些问题都是人防建筑设计时设计人员必须应该考虑到的问题。

1.2 合理划分抗爆、防护单元

在人防工程被航弹击中后, 如果有抗暴单元和防护单元的存在, 人防工程就能极大的减小伤害, 因此, 如何科学合理的划分好抗爆单元和防护单元成为人防设计中的一个重要环节。根据我国规定和专家研究得出, 一个多功能的人防设计, 其防护单元不能小于2 000 m2, 如果常规武器的抗力级别是五级, 地下人防设施则不用进行防护单元和抗爆单元的划分。设计人员在对建筑地下室具体情况并未充分了解前不能够进行单元划分, 以免对日后地下室的使用造成影响。

2 建筑人防工程结构设计

2.1 主体设计

建筑工程中的人防工程, 主要分为战时地下室和平时地下室两种, 设计人防工程地下室要根据平战结合的原则进行设计, 其第一步是要根据是否有抗力级别功能进行划分。人防工程的结构体系主要分为清洁区、染毒区、非防护区、防护区, 在防护单元中又有抗爆单元和防护单元之划分, 每个防护单元都有它相对应的内部设施和防护设备, 在相邻的防护单元间应有隔墙, 隔墙的材料要选择钢筋混凝土防护密闭墙, 隔墙的厚度应由专家通过对防护墙的结构分析来计算确定, 通常情况下在隔墙两边要各设置一道防护密闭门以保证相邻防护单元之间的相通。根据我国对于建筑人防工程的相关规定, 每两道防护密闭门之间的距离不能小于500 mm, 抗爆隔墙要安装在防护单元内相邻两个防爆单元之间, 其厚度不能小于20 cm且选用材料应为钢筋混凝土[2]。在建造抗爆隔墙时, 采用钢板隔墙的厚度不能小于1 cm, 厚度不能小于20 cm。由于人防工程的作用是为了保证人民财产安全和作战需要, 人防工程的室内净高要满足以下要求:一般的普通人防主干道和次干道的高度要不小于2.6 m, 若用于人类长期停留的房间, 净高不能低于2.5 m, 连接通道净高不能低于2.4 m。用于指挥的人防工程, 那通道净高不能小于2.5 m, 且房间净高要大于2.8 m。用于车辆隐藏的人防工程高度要高于车辆净高20 cm左右, 最低不能低于2.2 m。

2.2 口部设计

人防工程的口部大小要根据防护单元建筑面积的大小来进行设计。一般来说, 如果防护单元的面积大于1 000 m2时, 就应该设置最少两个出入口, 这两个出口不包括防护单元之间的垂直出口和连接通口, 所有的出入口里最少要有一个是直通室外地面的战时主要通口, 相邻两个出入口要设置为不同的方向且它们之间的距离不能小于15 m。如果防护单元的建筑面积没有超过1 000 m2, 可以设置相对简单的直通室外作战出入口和一个防护单元点出入口。用于指挥的人防工程口部设计, 则需要至少两个直通地面的出口, 出口净高不能小于2.6 m, 净宽不能小于2 m, 并且在地面建筑倒塌范围之外设置直通出口最为合适, 这样可以有效防止倒塌造成的堵塞。用于人员掩蔽的人防出入口在设计时都要有防毒通道和密闭通道, 战时人防工程的主要出口一般为防毒通道, 这个防毒通道的出口要能够直通到室外地面, 所以在设计时, 会将防护密闭门和密闭门各设置一道。通道两侧会设有洗消间, 如果建筑面积较小也应当设有简易洗消间[3]。在设置洗消间时, 要将污水管道通入密闭门外的污水集中坑, 否则容易出现污水污染人防工程内部的情况, 为保持防毒通道的通风良好, 要在其内部设置相应的通风换气设备, 出于防爆安全考虑要在防护密闭门外设置呼叫按钮, 同时也要在秘密通道每个防护单元中设置滤毒室和进风机房, 这些进风机房要设置在清洁区内, 为有效防止滤毒室的毒气渗入到人防地下室中, 应在秘密通道与滤毒室之间设置密闭门。

此外, 在人防工程口部设置扩散室和防爆破活门也是相当有必要的, 可以充分减小, 爆炸时所产生的冲击波, 如果在消毒间、滤毒室, 防毒通道, 都设有防爆破池, 就不再是普通的地漏, 而是具有防爆破波作用的防爆破波地漏。在开启的状态下, 可以成功将污水从地漏排放到排水管中, 若地漏关闭, 也能隔绝人防工程, 将其处于密闭状态。

2.3 设置平战转换功能

在人防工程设计中有一个很重要的问题就是如何转换平战功能。针对这一问题设计师要充分考虑到地下室战时功能和平时功能的双重作用, 来进行人防地下室的设置。完成平战转换设置不仅要采取相应的设计措施, 也要充分考虑到指挥工程的平战功能, 针对这些平战结合的人防工程, 相关部门指出, 以下部位是不能够进行平战转换的:通风口, 排烟口, 出入口, 所有钢筋混凝土结构的构件、防爆破清扫口, 积水引入管和排水出户管, 即便是考虑到平战功能的转化, 这些地方也不能进行改造。

2.4 较大配筋构件的计算

在计算人防构件时主要分为两大部分, 即人防墙的计算和人防口部的计算, 在人防平面结构构件布置图中, 要清晰的用线性填充的方式划分出非人防区和人防区, 在人防墙体上要有明确的门框墙的编号和墙体的编号、荷载类型、门洞尺寸等, 这些数据有利于编制配筋表和下一步计算, 在对门框墙尺寸和墙体厚度的计算, 可以放在最后进行。由于各构件的受力特性不一致, 所以, 要确定特性后进行计算, 模拟出简图。在人防工程设计初期, 对人防底板、顶板、人防隔墙、人防临空墙、门框墙、楼梯等的人防等级查其等效静荷载, 为保证人防门的安装, 要注意门框墙的设计, 根据计算的配筋结果, 整理出门框墙人防墙的配筋表。

3 结语

在当代建筑工程中, 人防工程所起的作用无可替代, 现代人防在具有经济和生活功能的同时也具备防空功能, 带来了显著的经济效益、备战效益、社会效益等多方面效益, 因此设计人员一定要按照相应防空等级和相关防空规定来进行人防工程的设计, 充分发挥人防工程的多重作用。

参考文献

[1]谢少华.借“三旧改造”良机, 完善人防工程体系——对广州人防工程建设规划的几点思考[J].广东建材, 2011 (3) :25-26.

[2]武士杰, 张雪梅, 白晶, 等.人防地下室建筑设计中需要注意的若干问题思考[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (4) :7-8.

浅析人防工程中的防排烟设计 第8篇

1 该类型人防工程的特点

该类人防工程由于要满足抗冲击波的要求及防护的需要, 埋深较深, 一般均为单层, 与普通人防工程相比, 其工程具有以下特点: (1) 为了满足人防工功能的需要, 内部空间被划分成面积大小不一的房间, 最大的在160m2~200m2之间 (仅一间) (有的达到300m2) , 绝大多数房时间在10m2~20m2之间。 (2) 该类地下人防工程一般都采用回廊式布置, 长、宽都不超过100m, 走廊宽度一般不超过2m, 由于受抗力的影响, 各房间的分隔均采用钢筋混凝土墙 (有少部分采用砖墙或轻质隔墙分隔) 。 (3) 这类人防工程单位面积建筑造价较高, 一般为普通人防工程的两倍, 没有梁、柱, 钢筋混凝土隔墙厚度在400mm~800mm内部管线非常多, 防烟垂臂设置困难, 内部空间有限, 设备施工难度较大。 (4) 排烟排热困难, 该类人防工程着火时, 无外墙门窗向外部排烟排热, 只能从口部排出, 而工程的疏散出口又少, 一旦着火, 大量的烟和热在工程内弥漫, 致使工程被烟和热包围。 (5) 该类人防工程只设置了一个排风口 (都设置了2个烟气出口) , 与普通人防工程可以根据工程的需要设置排风排烟口有显著的区别。 (6) 工程内人员数量有限, 一般都少于250人, 人均使用面积大于8m2。

2 该类人防工程排烟量的计算

该类人防工程的防排烟设计严格地说并不适用于《人民防空工程设计防火规范》 (以下简称防规) , 根据适用规则, 该规范只适用于平战结合类型的人防工程, 而且该规范是针对大空间、大跨度的人防工程。但消防审查机关都按这本规范进行审查。防规第6.3.1条规定: (1) 担负一个或两个防烟分区排烟时, 应按该部分总面积每平方米不小于60m3/h计算, 但排烟风机的最小排烟量不应小于7200耐/h; (2) 担负三个或三个以上防烟分区排烟时, 应按其中最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。这一条与《高层民用建筑设计防火规范》及《建筑设计防火规范》完全一致, 对于大跨度、大空间的地下人防工程, 执行这一条款没有更多的争议, 但对于空间分隔非常细的人防工程, 排烟量的增加不仅是加大了设备的投资, 而且也增加了土建的投资。当前这类人防工程的防排烟设计随意性比较大, 笔者认为只要防烟分区划分适当, 排烟口的位置及开启方式设置正确, 可按不论防烟分区的多少, 按最大防烟分区60m3/h·m2计算排烟量, 排烟风机采用双速风机, 低速时既可担负小房间的排烟, 也可担负整个工程的排风;高速时担负最大房间的消防排烟, 应该是可以的, 同时在选择排烟风机时增加一定的富裕量即可。考虑到工程内排风排烟管的漏风情况, 在选择风机时, 可以根据风管的长度增加10%~20%的富裕量;施工质量验收规范对排风排烟系统的漏风量做出了明确规定, 大于规范规定的数值, 就判定施工质量是不合格的, 考虑风管的漏风量而把排烟量增大一倍, 要求太高。风管的允许漏风量可按下式计算:

Q=m p 0.6 6

式中:Q为系统风管在相应工作压力下, 单位面积风管单位时间内的允许漏风量, m3/ (h·m2) ;m为风管的漏风系数;低压系统:m=0.1056;中压系统:m=0.0352;高压系统:m=0.0117;P为风管系统的工作压力, Pa。

这类人防工程的排烟量按最大防烟分区面积每平方米不少于60m3/h计算排烟量, 只要设计合理, 施工质量符合规范要求, 应该完全可以满足要求, 同时也符合这类人防工程的实际情况。

3 排烟口设置的探讨

3.1 排烟口的总体布置

当前, 这类人防工程的防排烟口很多还按普通的人防工程在设置都按距离不大于60m的要求在通道内设置, 这不符这类工程的实际情况, 每个房间都设置了房门, 同时为了空调回风的需要, 绝大数的房门均为下部带百叶风口的门, 每个房间的送风量有限, 而排烟量是送风量的数倍, 在排烟时大大增加了排烟系统的阻力, 而这部分阻力往往又被忽略了;另外, 排烟口设置在通道内, 影响人员的逃生和工程的灭火。其次, 排烟口设置在通道内, 不能及时排除周边房间的烟气, 排烟量也满足不了要求;各房间距排烟口的距离的不同, 烟气流动的阻力也是不一样的, 而通道内空气流动阻力较小, 因此在发生火灾时, 排烟量很难能满足要求, 排除的很可能是通道内的空气, 这是该种设置方式最大的问题。笔者认为在每个房间内设置排烟口可以有效解决这一间题, 虽然排烟口的数量增加了, 但并没有增加控制系统的复杂性, 在一定程上还减轻了控制的困难, 同时最主要的一点就是消防系统更为合理, 更符合工程的实际情况。

3.2 房间内排烟口的设置

排烟口应尽量设置在离门远的地方, 距疏散出口的距离应大于2m, 而不应设在门口的上方, 这样不利于人员的疏散;其次, 火灾一般不发生在门口大多数都在房间的内部, 同时也有利烟气的及时排除。排烟口的设置不当不仅会影响疏散人员的逃生, 而且也可能贻误灭火的最佳时机。

3.3 走廊排烟口的设置

按照防规第6.4.2条的要求, 排烟口距最远点的距离应不大于30m。也就是说排烟口之间的最大距离可以达到60m。这类人防工程本身具有疏散距离长、疏散出口少的特点。排烟口间距过大, 受影响的房间越多, 越不利于人员的疏散同时也影响灭火设备的使用, 如手提式灭火器、消火栓等的使用, 也会影响自动喷淋喷头的自动喷水。参照消火栓的设置间距, 排烟口之间的距离设置在不大于30m的范围内更为科学、合理。排烟口与防火分区分隔用的防火门应保持一定的距离。在排烟时防烟分区内保持的是负压, 如果排烟口距防火门的距离过小, 可能造成防火门开启困难不利于人员的疏散。

4 结语

合理的确定这类人防工程的排烟量, 不仅可以节省投资, 而且也可以更好的实现消防排烟的要求。根据这类人防工程的实际情况及其特点, 只要防烟分区设置合理, 排烟口的位置及开启方式选择得当, 按最大防烟分区面积每平方米不小于60m3/h确定排烟量, 在选择排烟风机时增加一定的富裕量, 是完全可以满足工程消防排烟的要求的。同时建议这类人防工程在消防排烟时应强制性的要求补风, 以利人员的疏散和工程的灭火。

摘要：介绍了人防工程的特点, 就该类人防工程的实际情况, 对排烟量及排烟口的设置进行了探讨, 防烟分区的合理划分及排烟口的正确设置, 不仅可以节省工程投资, 而且也可以更好的实现消防排烟的要求, 完善该类工程的消防系统设计。

关键词：空间,人防工程,防排烟设计,排烟口,防烟分区

参考文献

[1]GB50098-98, 人民防空工程设计防火规范.

[2]GB 50225-1995, 人民防空工程设计规范.

设计阶段人防工程造价的有效控制 第9篇

人民防空工程 (以下简称人防工程) , 是指为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑, 以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。目前我国处在城市化进程的快速成长期, 一是国家与地方加大对城市基础设施建设, 二是房地产业蓬勃发展, 在涉及人防工程建设中如何使人防工程设计合理控制人防工程造价, 尤其是设计阶段工程造价的控制, 既成为建设方十分关注的问题。

1设计阶段工程造价控制的重要性

人防工程投资多少关键取决于设计, 设计的节约是最大的节约, 设计的浪费是最大的浪费。据专家分析, 设计费虽然只相当于建设工程全寿命费用的1%, 但对整个工程投资的影响却高达88%, 当前人防工程设计重技术、轻经济, 设计图纸千篇一律, 缺乏个性, 不注重新技术、新材料的应用, 不考虑人防工程的防护效率, 造成经济浪费的问题不容忽视。比如, 平时不常用仅战时使用的工程做豪华装修既没必要又浪费钱财, 还增加了工程内部污染的可能性, 不能提倡。

1.1在设计阶段进行工程造价的控制可使造价构成更合理, 提高资金利用效率。通过设计概算可了解工程造价的构成, 分析资金分配的合理性, 并可以用价值工程理论分析项目各个组成部分功能与成本的匹配程度, 使其更加合理。

1.2在设计阶段进行工程造价的控制可以提高投资控制效率。通过设计概算可了解工程各组成部分的投资比例。对于比较大的部分应作为控制的重点, 从而可以提高投资控制效率。

1.3在设计阶段进行工程造价的控制会使控制工作更主动。对于人防工程, 由于其单件性的特点, 一般的管理方法只能发现差异, 不能消除、预防差异的发生。而一旦发生差异, 损失往往很大。

1.4在设计阶段进行工程造价的控制便于技术与经济相结合。由于我国的体制和传统做法, 做设计的人员往往不关注造价, 等设计图纸出来再控制造价常常很困难, 但如果在设计过程的一开始就注重造价控制, 在作出决定时都考虑到工程造价, 能从根本上控制工程造价。

2切实推行限额设计

在工程建设过程中, 常见的概算超估算、预算超概算、决算超预算“三超”现象的主要原因之一就是没有切实推行限额设计。限额设计之所以未能得以切实推行, 一是领导经济意识有待提高, 决策应有远见性。二是工程项目监管及审计监督力度不够, 以至出现“三边”工程。三是现行设计收费偏低且计费基数为整个工程的投资额, 这势必会造成为多收设计费而任意提高安全系数或设计标准, 从而造成工程的极大浪费现象发生。

限额设计属于事前控制, 是控制整个工程造价的重要手段。在推行限额设计的实际操作中, 应注意以下几方面的问题:

2.1确定科学、合理的限额设计与工程造价控制目标在设计过程中我们应以价值工程的观点来推行限额设计, 从功能和成本2个角度综合评价, 使功能和造价协调。

2.2把人防专项设计与整个项目设计同步进行在结合民用建筑修建人防工程项目中, 一些项目民用设计全过程已完成后才进行人防专项设计, 使人防专项设计与民用设计无配合前提, 是加大人防工程建设成本的因素之一。故将人防专项设计过程前置, 在项目的方案、初设、施工图阶段中及时介入, 与民用建筑同步实施, 能对项目整体方案的确定、初步设计和施工图设计具有重要作用, 从而能有效的控制人防工程建设成本。

3优化设计是控制工程造价的关键

由于许多建筑产品缺乏优化设计, 而出现功能设置不合理, 影响正常使用;有的设计图纸质量差, 专业设计之间相互矛盾, 造成施工返工、停工的现象, 有的造成质量缺陷和安全隐患, 给国家和人民带来巨大损失, 造成投资的极大浪费。在人防工程中应用优化设计, 可提高结构性能, 增大使用空间, 降低工程造价, 同时也可节约能源, 降低资源消耗。

注重方案设计的优化优化设计方案是设计阶段的重要步骤, 是控制工程造价的有效方法。在方案设计阶段要注意以下因素对工程造价的影响:一是工程平面布局要因地制宜, 节约资源。防空地下室的防火、防烟分区的划分与防护单元的关系应综合考虑并合理布置。二是工程结构形式和柱网的选择要经济合理, 在满足功能要求的情况下, 尽可能降低层高, 减少工程的埋置深度。三是人防防护设备要选用工艺先进, 能快速安装、快速拆除的设备。四是人防工程安装设备要尽量选取经久耐用、高效率、低能耗的国产设备。五是合理选用先进的建筑材料和运用先进的工艺。这些因素都将直接影响到工程的投资, 我们通过方案优化, 可以获得满意的设计产品, 提高设计质量, 降低工程造价。

4全面推行工程量清单报价, 更好地控制工程造价

《建设工程工程量清单计价规范》、《人防建筑工程定额》具有强制性、实用性、通用性、竞争性的特点, 充分贯彻了我国关于工程造价改革的“政府宏观控制、企业自主报价、市场竞争形成价”的指导思想, 由国家建设行政管理机构编制全国统一的工程量清单计价办法, 统一工程项目的划分, 形成统一的清单编码, 统一工程量计算规则和计量单位, 使工程造价的形成更加趋于合理化。而我们现在仍沿用量价合一的定额模式。

随着市场的不断发展变化, 必然会出现投资额同市场实际情况不相符的状况。为了改变现状, 就要与国际惯例接轨, 改变过去以“量”、“价”、“费”定额为主导的静态管理模式, 由静态管理变为动态管理, 全面推行工程量清单计价方式“控制量、指导价、竞争费”, 这样才能更好地控制工程造价。

5结语

人防工程电气设计 第10篇

《人民防空工程设计防火规范》GB 50098-98(2001 年版)（以下简称《防火规范》）第4.1.2 条規定“每个防火分区的允许最大建筑面积，除本规范另有规定者外，不应大于500平方米。设置有自动灭火系统时，允许最大建筑面积可增加一倍”，车库不属于“另有规定者”之列；《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005（以下简称《人防规范》）第3.2.6条规定人员掩蔽工程（仅以此为例）防护单元面积不大于2000平方米；《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第5.1.1条规定设置有自动灭火系统的车库防火分区面积为4000平方米，曾发表过的文章提及了车库防火分区面积与防护单元面积的结合划分，回避了《防火规范》的要求，如果要同时满足两个防火规范，必然将在防护单元内增设防火墙，既增加投资又影响车库的使用，所以设计中没有严格按此条执行，审图单位及主管部门均予默认，建议对《防火规范》中不具有实际操作意义的条款作相应修改调整。

二、关于人员疏散

《防火规范》第5.1.5 条规定“……室内地坪与室外出入口地面高差不大于10m的防火分区，其疏散宽度指标应为每100人不小于0.75m，室内地坪与室外出入口地面高差大于10m的防火分区，其疏散宽度指标应为每100人不小于1.00m；……”，防火分区之间的防火门是计入疏散宽度的；《人防规范》第3.3.8条规定“人员掩蔽工程战时出入口的门洞净宽之和，应按掩蔽人数每100人不小于0.30m计算确定。……”，门洞净宽之和不包括竖井式出入口、与其它人防工程的连通口和防护单元之间的连通口，按本文“一、”实际操作的情况，防护单元内不再划分多个防火分区，《防火规范》要求的疏散宽度大大超过了《人防规范》的门洞净宽，给设计带来相当的难度，因此通常在设计中采用《人防规范》的门洞净宽计算法。

三、车道出入口设人防口部

《人防规范》第3.3.8条规定“人员掩蔽工程战时出入口的门洞净宽之和，应按掩蔽人数每100人不小于0.30m计算确定。而每樘门的通过人数不应超过700人，出入口通道和楼梯的净宽不应小于该门洞的净宽。” 每樘门的最大宽度2.10m；《人防规范》第3.3.1条规定“防空地下室的每个防护单元不应少于两个出入口，其中至少有一个室外出入口。战时主要出入口应设在室外出入口(符合第3．3．2条规定的防空地下室除外)”；利用地下停车库设计人防地下工程，车库出入口旁通常设置防毒通道或密闭通道，防护密闭门宽度不超过规范要求，在2.10m以内，车道作战时封堵；人防物质库，则可直接在车道上设防毒通道或密闭通道，依据单、双车道选择相应宽度的防护密闭门、密闭门。在所有平时的通行口利用为战时的出入口宽度仍不能满足时可在车库外壁设附壁式出入口，平时出口顶盖活动板、做防水设计后覆土浅表绿化，底设集水坑，战时打开作为掩避人流出入口。

四、关于发电机房

地下停车库暨人防工程的发电机房设计要求与主体通过防毒通道相连，配电控制室位于清洁区，发电机房及储油间等本身可在染毒区，有独立的一套送风、排风、排烟系统，储油间设置对外开启的甲级防火门，并设置200高门槛防止溢油。配电控制室的电缆引入防爆波电缆井，防爆波电缆井的设计要考虑车库埋深、周边条件因素可选择采用顶部式、外附壁式、内附壁式，埋入土中，也可与平时使用的电缆井合并设置，但其结构和井盖应满足相应的抗力要求。由于防毒通道上一道防护密闭门、一道密闭门把车库与发电机房隔离，完全满足防火分区防火门防火的要求，且人防门笨重此处不经常开启，可以不再设防火门。对于车库其他部位设人防门又有防火要求且平时作为人流通行口的门洞仍要加设防火门，并应设活门槛人防门以利通行。

五、防护功能平战转换

同一空间两种功能平时车库战时人防，平战转换的构造措施对两种功能的正常使用尤为重要，车库内行车道平时需要开敞，战时位于防护单元隔墙处的车道需要封堵，安装防护密闭门封堵可具有随时开启、方便、反复使用的好处，但是投资大费用高，为业主省钱应尽量少用；也可采用预制构件封堵，因为双车道往往有6.00m、7.00m宽，《人防规范》第3.7.3条规定“……。对于临战时采用预制构件封堵的平时通行口，洞口净宽不宜大于7.00m，净高不宜大于3.00m，且其净宽之和不宜大于应建防护单元隔墙总长度的1/2”,若有超过，则只能选择安装防护密闭门封堵，其封堵长度不受限制。多有设计人员未注意本条规定导致设计审查未获通过修改重报的情况发生。

人防工程设计涉及战时的掩避安全，作为专项工程申报设计审批，设计涉及的构造复杂，要求严格，但是一旦全面掌握规范要求，设计的经济合理性会做得更好，因此，掌握规范要求是作好设计的必要条件，每个设计人员都应在研读规范上下足功夫，以期作出好的设计并被各方认可。

参考资料：

1、《人民防空地下室设计规范》（GB50038—2005）；

2、《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-98）(2001年版)；

有关人防工程抗震设计的分析与探讨 第11篇

关键词：人防工程,抗震设计,分析探讨

1 人防工程的意义

人防工程建筑,可以在战时用于人民的防空袭、防生化武器工程、防核辐射工程的建造工作。在平时使用时也可以带来多种多样的功能,给人们带来明显的战备效益、社会效益以及经济效益。

2 人防工程地下结构受地震力的特征

人防工程在遭受地震的作用力时,会由于周围的土质介质存在发生响应。当地震产生的地震波从基岩到达人防工程结构时,土质介质由于受到地震的作用发生运动,比如放大作用。小断面的人防工程经过动力荷载,受到的动应力很小。当人防工程的地下结构有很大的惯性或者地下结构和土壤发生刚度失衡时,人防工程的地下结构就会受到过度的变形而导致结构的破坏。人防工程的地下结构和岩土介质的相互动力作用可以对地下结构体系产生影响:一是土质和人防工程结构体系的地震运动会变化;二是土质使人防工程结构体系变得柔软,使地下结构获得输入运动变小;三是增加了动力体系的阻尼,对于土壤场地,阻尼增加使动力反应影响降低。人防工程地下结构面临地震作用力时受到破坏的主要特征如下:人防工程地下结构面临的震害常常发生在地层变化较大的区域,比如说地层从软质到硬质变化的过渡地带,从挖土到回填土变化的过渡地带。这些区域由于地形的特点以及地质本身的条件,产生的位移响应以及地层振动也会不同。人防工程地层有了大的地层振动以及位移响应,地下结构就会面临破坏;当地区地层均匀时,不会因地震作用力的过大而使人防工程地下结构遭到破坏。从这一点来看,受到地震作用力时人防工程地下结构不同于地上结构。断面形状、刚度有了很大变化时也会引起人防工程地下结构的破坏。人防工程地下结构和楼房、竖井等结构的结合处,地下和地面结构结合处,比如隧洞的进口处、出口处、隧洞转弯处、两洞结合处都是抗震关键部分,需要人们加以注意。地下结构和软弱带结合处也容易遭到地震作用力的破坏。

3 人防工程抗震分析的方法

3.1 研究方法

人防工程地下结构和地面上的建筑结构动力反应不同,它们的地震分析方法也不相同。人防工程抗震结构研究方法主要有三大类,分别是实验研究、地震观察以及理论分析。地震观测需要先对人防工程地下结构受到地震作用力时的动力反应进行分析,得出人防工程地下结构地震反应特点。实验研究有两种方法,分别是振动台实验法和人工震源实验。人工震源实验可以进行实地结构动力特征研究,得出地基阻尼特点,结合现场激振试验。振动台实验法可以把握人防工程地下结构和地基间的作用,以及人防工程地下结构受到地震时的反应特点。有限元分析以及波动理论是人防工程地下结构抗震分析的理论依据。通过以下两种方法来研究地层对人防工程地下结构的影响。一是波动法,它通过算出波动方程,把人防工程地下结构当成无限弹性介质,把整个系统当成分析对象,研究荷载,得出人防工程地下结构的应力场和波动场。二是相互作用法,它通过算出结构动力方程,等效对待介质作用和阻尼,使相互作用于人防工程地下结构,然后像对待地上结构一样分析人防工程地下结构。

3.2 抗震设计方法

人防工程地下结构在目前主要有三种抗震设计方法,分别是反应位移法、静力法以及动力反应分析法。具体分析如下。

3.2.1 动力反应分析法

该方法可以用于结构形状复杂、地质条件恶劣的人防工程地下结构的抗震反应分析上。它通过有限元理论,把地震结果输入人防工程地下结构模型,算出人防工程地下结构的动力反应。抗震设计方法不单单可以用来算出人防工程地下结构受到地震力的反应最大值,也可以算出人防工程地下结构地震反应的整个过程,使人防工程地下结构的弹塑性分析成为可能。

3.2.2 反应位移法

通过弹性地基上面的梁,模仿人防工程地下结构的线状结构,把地基位移当成先决条件,得出弹性地基上面的梁的变形情况和应力,计算人防工程的地震反应,比如竖井、管道、隧洞。反应位移法需要基于地震支配结构的地震反应,不是基于人防工程结构的惯性。这种方法把地震波当成了同一周期、方向的地震波,和实际的情况有差别。所以反应位移法可以用于线形人防工程地下结构的抗震设计研究。对于大断面人防工程地下结构的分析,还需要对反应位移法进行完善和修改。

3.2.3 静力法

在该方法的抗震计算中,将地震作用当成了等效静力荷载。在人防工程洞道横截面抗震分析、地下管道抗震设计上得到了人们的广泛应用。静力法把人防工程受到的土压力作为外力来考虑。静力法的不足之处是忽略了土层和人防结构相互作用力以及各自面临地震力的振动特征。

4 提高人防工程抗震能力的方法

通过分析各国人防工程的抗震分析,可以从以下几个方面来提高人防工程的抗震能力。

4.1 选择合适的工程地基

把人防工程建筑于稳定性良好、均匀性良好的地基里,使人防工程结构避开断层地质结构,避免过分靠近不稳定地质地段和山坡坡面,也要避开饱和的砂土式地基。要保持选择埋深较大线路,使人防工程远离风华岩石地带。加强人防工程出口、进口的抗震性能,加大人防工程隧道转弯处交角。如果人防工程施工条件允许,可以选择暗挖法进行工程结构的施工建设。在结构顶板、梁的节点处,选用弹性节点,避开刚性节点做法。天然地基是人防工程建设中最优选用的地基种类。天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,在人防工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及人防工程的实际结构进行综合处理分析。

4.2 人防工程抗震框架设计

人防工程抗震框架设计不但需要考虑规定标准的取值范围,还要考虑让柱的线刚度比上梁的线刚度的比值大于1,一旦遇到强烈的地震作用,使梁端变成塑性铰,柱端保持非弹性形体免于屈服,节点处保持弹性形体,符合规定的“强柱弱梁强节点”原则。根据抗震设计中“强柱弱梁”的原则,当地震发生时,拖延抗震框架中柱塑性铰的现象,让塑性铰的现象出现在梁端,防止柱铰出现,这样一来,可以保障人防工程整体的抗震框架安全。在满足了受力需要的情况下,可以将一些不用的粱下部钢筋从下面的支座中断开,保持抗震框架的合理性,防止抗震框架节点处的钢筋过多而引起的节点出负担,保障了整个人防工程抗震框架的质量。

4.3 人防工程框架配筋设计

在抗震框架梁的配筋设计中根据“适中”原则,设置配筋率为0.4%～1.5%。抗震框架柱纵向受力钢筋采用1%～3%的配筋率,梁的纵向最小受力钢筋配筋值要大于2%时,增大2mm的箍筋最小直径。抗震框架的抗震等级影响着抗震框架中梁的纵向受拉钢筋最小配筋率。此外,根据规范水准,抗震框架中梁的配筋率最小值还要考虑到混凝土轴心强度设计值与钢筋抗拉强度设计值的比值。对于配筋的调整率都保持在很低的水平,当电算出来的结果是构造配筋时,均不会在实际工作中采用这种框架柱的配筋。这是由于抗震框架柱受地震的作用,角柱会受到很大的扭转剪力,再加上双向弯矩的影响,横梁受到较小的约束,当处于工作状态时会双向的偏心受压,使地震作用重于抗震框架柱的内柱。可以对抗震框架进行计算,分别从纵向、横向两个方向对抗震框架柱的配筋进行计算,选择其中的配筋较大值,根据配筋对称的原则,满足抗震框架柱可以在受到多方内力组合时保持强度要求。

5 结语

地震是破坏力很大的自然灾害,强烈地震作用力的发生会给人们带来很大的灾难。对人防工程采用行之有效的抗震设计显得尤为重要。通过分析人防工程地下结构受到地震作用力时的特征表现,对人防工程进行合理的抗震设计,使人防工程结构具有更强的抗震能力,发挥出人防工程对社会应有的效益。

参考文献

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[2]国胜兵,赵毅,赵跃堂,等.地下结构在竖向和水平地震荷载作用下的动分析[J].地下空间,2008(4):314-319.

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