某城市综合体多层防空地下室工程设计实例分析

  某城市综合体多层防空地下室工程设计实例分析

武岭

深圳市协鹏建筑与工程设计有限公司

摘  要：为解决建设工程配套人防面积增加与开发成本缩减的矛盾，依据《人民防空地下室设计规范》第3.2.6-3条文规定：“对于多层的乙类防空地下室和多层的核5级、核6级、核6B级的甲类防空地下室，当其上下相邻楼层 划分为不同防护单元时，位于下层及以下的各层可不再划分防护单元和抗爆单元。”采用此种布置方式，可有效提高地下空间的利用率，节约人防工程建设投入成本。本文以实际工程为例，着重介绍多层防空地下室建筑设计原则、内容及应注意的问题。

关键词：多层防空地下室   主体设计  口部设计  平、战功能转换

1、工程概况、人防方案的分析与确定、方案优缺点

1.1 工程概况

  本工程为某城市综合体，总建筑面积46.5万㎡，由4栋塔楼、多层商业裙房及3层地下室组成。4栋塔楼分别为180米（43层），160米（38层），128米（30层）和70米（14层）。

地下共三层，每层建筑面积约4万㎡，平时功能为地下商业、汽车库、设备用房。应建人防面积为4.87万㎡，其中战时抗力级别为甲类核6级、常6级的物资库4个，甲类核5级、常5级的专业队装备掩蔽部2个、专业队员掩蔽部2个、区域电站1个，其余为甲类核6级、常6级的二等人员掩蔽所。

1.2人防方案的分析与确定

首先本工程应建人防面积已远远超出单层地下室建筑面积，单层满铺人防布置无法满足建设要求，外扩地下室轮廓将会增加开挖成本。其次地上裙房为大面积商业空间，地面可用于设置人防战时室外出入口空间严重不足。再者划分战时防护单元较多必然增加建设开发成本。

基于以上各种因素综合考虑，最终确定采用多层防空地下室设计方案。

1.3 方案的优缺点

    优点：此方案可大大减少防护单元和抗爆单元设置数量及单元隔墙和抗爆隔墙的数量，同时提高了下层人防区域地下空间的利用率。

缺点：可利用的人防出入口数量相对较少，需相应增加较多的出入口来解决下层人防区的主、次出入口数量及疏散宽度等问题。并且楼梯出入口位置与地面商业建筑群较难协调，下层人防区需要封堵的平时出入口数量较多。

多层防空地下室人防设计相对比较复杂，设计中需要综合考虑平面及竖向管线布置，避免相互穿越。

2、人防设计的主要内容及要点解析

  2.1主体设计

1）划分防护单元和抗爆单元且防护单元应与防火分区保持一致。多层防空地下室设计时需特别注意上、下两层人防区应相同或上一层人防投影范围下不应有非人防区。

本工程人防区设置在地下二、三层，共划分十个人防单元。

其中第一至第四人防单元战时功能为为甲类核6级、常6级物资库；第五、六人防单元战时功能为甲类核5级、常5级专业队装备掩蔽部；第七、八人防单元战时功能为甲类核5级、常5级专业队员掩蔽部；第十人防单元战时为甲类核5级、常5级区域电站；以上均位于地下二层。

第九人防单元，战时功能为甲类核6级、常6级，二等人员掩蔽所，防化级别丙级, 位于地下三层。

   此方案将二等人员掩蔽所设置于地下三层，此区域可不再划分人防单元和抗爆隔墙，具体指标见下表：

人防单元划分指标明细表

2）与防空地下室无关的管道不宜穿过人防围护结构，上部建筑的生活污水管、雨水管、燃气管不得进入防空地下室。上一层车库地面废水的排水管应采用防爆防毒地漏引入防空地下室。供上部建筑使用的设备房间宜设置在人防区之外，这样可以减少与人防无关管道的穿越人防区，见下图。

2.2口部设计

1）主要出入口在战时应不易被破坏、堵塞，并应设置必要的防护设施，应选用室外出入口。人员掩蔽工程，应设置防毒通道和洗消设施，本工程采用防毒通道兼简易洗消间方式简化设计。

   主要出入口设计时可利用地下汽车、自行车坡道出入口、室外地面楼梯出入口等作为防空地下室战时出入口。若遇到汽车坡道在地下室中迂回曲折无法直接利用的情况时，可采用设置楼梯转换至汽车坡道或自行车坡道的方式解决。通过楼梯竖向转换使坡道仍可作为主要出入口使用。

当两相邻防护单元均为人员掩蔽工程、一侧为人员掩蔽另一侧为物资库及两相邻防护单元均为物资库且其面积之和不大于6000平米时，可共用一个室外出入口。

本工程多采用两个防护单元共用一部剪刀楼梯及两部楼梯集中布置的形式，来解决人防室外出入口楼梯对地上商业及景观布置的影响（图1、2）。

图1：共用一部剪刀楼梯布置形式图2：两部双跑楼梯集中布置形式      

2）为尽可能的减少出入口楼梯对地上空间的影响，可通过优化楼梯平面及剖面设计使楼梯出地面敞开部分面积尽量减小。（图3）

图3：出入口楼梯通过优化设计减少出地面段开敞面积大小

3）口部混凝土墙体的上、下层应考虑尽量对齐，若仅上层地下室设有人防口部墙体，应考虑在下层是否有结构支点支撑，支点的设置应该考虑不影响平时地下室的使用，尽量利用原有支点设计口部布置，设计时应与结构专业沟通协调后确定。

4）主要出入口需考虑倒塌范围。室外出入口设在防倒塌范围以外时可设单层轻型建筑，若为开敞式楼梯需考虑防水设计。倒塌范围以内时须设防倒塌棚架。本工程多采用敞开楼梯设计。（图4）

 图4：出入口楼梯位于倒塌范围外采用敞开楼梯布置形式

5）次要出入口由密闭通道、扩散室、除尘室、集气室、滤毒室、扩散井、战时风机房、密闭门、防护密闭门等组成。根据战时功能不同，平面布置和要求各有不同。次要出入口可不考虑防堵塞，因此室内出入口（楼梯间）即可作为次要出入口，可多利用塔楼核心筒下地下室楼梯进行设计。次要出入口可根据需要设置一个或者多个，可利用次要出入口解决人防疏散宽度的需求。

2.3人防疏散宽度

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。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。

疏散宽度必须考虑各层人防地下室同时进行人员疏散，共用楼梯的疏散宽度需相应叠加，不同单元共用出入口时，其楼梯疏散宽度应按掩蔽人数之和进行计算。

2.4人防工程通风口

    战时进风口、排风口均应在室外单独设置，除专业风口外，人防风井可与平时通风竖井结合设置，应采取防倒塌、防堵塞以及防雨防地表水并设置防爆波活门、扩散室等消波措施。战时排风口设置在主要出入口，扩散室设置防爆波活门，采用钢筋混凝土整体浇筑，平面尺寸应满足规范要求。（图5）

图5：通风口平、战结合平面布置形式

2.5区域电站设计

    本工程区域电站与地下二层专业队员掩蔽部结合设计。电站设计应考虑发电机组的运输路径和方式，如不能直接连接坡道时需设置吊装口。电站内贮油间应设置向外开启的防火门，其地面应低于与其相连接的房间(或走道)地面150～200mm或设门槛；

严禁柴油机排烟管、通风管、电线、电缆等穿过贮油间。

                 图6：本工程区域电站布置平面

3、平、战功能转换的注意事项

1）每个防护单元临战封堵数量不宜超过两处，不限一框双门临战封堵。

2）临战封堵门框墙（含梁）封堵一侧应平齐，另一侧宜平齐且宜与柱同宽，临战封堵门框墙（含上挡墙/梁）一般500以上并宜和柱同宽，以利结构加强和内侧砌筑密闭砖墙。

3）临战封堵高度按图集要求取规定高度，不宜大于3米，一般选用2500、2600、2700及3000。

4）临战封堵宽度一般对外出入口封堵不宜大于7米（满足消防双车道要求），对内通道封堵不宜大于6米，若采用封堵板则临战封堵宽度一般按整米设计，即一米一块封堵板。

5）按总参图集《人民防空工程防护设备选用图集》（RFJ01-2008）选用临战封堵型号，甲类工程须满足防核辐射厚度要求。即在封堵框内侧砌筑砖墙和或封堵外侧堆垒砂袋（包括钢结构人防门临战封堵），采用钢筋砼材质的一框双门临战封堵时不必堆垒砂袋。

6）临战封堵一侧的主次梁高差和临战封堵门框墙侧边距正交梁距离须满足规定净空要求，一般要求300以上，临战封堵下侧主次地梁（若有次地梁的话）高差须满足凹槽设置深度要求。

7）2米以内的门洞封堵一般采用一框双门临战封堵，主要考虑2米以内均可采用单扇钢筋砼人防门，造价较为经济，临战转换也较为方便。

8）战时人员出入口与临战封堵口不能过近，以免影响战时人员进出，建议按封堵板或人防门综合厚度约200+砂袋堆垒底部宽度至少1000+预留砂袋面受冲击可能导致的坍塌区域按一皮砂袋500+人防门门轴侧门垛尺寸400确定，即临战封堵侧距人防门洞净距至少为

2100。

9）2米以上的口部对外出入口封堵、主体临空墙平时通行口封堵宜采用防护密闭门封堵以利快速转换，也可采用临空墙防护密闭封堵板封堵，平时封堵板放置到位，临战快速安装。

  结语

多层防空地下室设计较单层防空地下室来说更加复杂，本文结合工程实例仅对多层防空地下室建筑设计的主要内容和需要注意的问题作简要概述，人防工程巨大而重要，一定要在保证工程质量、满足规范的前提下完善设计尽量减少开发成本。

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参考文献

1、吴涛，谢金容，杨延军．《人民防空地下室建筑设计》中国计划出版社   2006

2、杨延军．《人民防空工程概论》中国计划出版社   2006

3、俞帆 《地下室人防建筑设计问题探讨》建设科技，2009

4、中华人民共和国住房和城乡建设部．《全国民用建筑工程设计技术措施》 2009   

5、中国建筑标准设计研究院《人民防空地下室设计规范图示建筑专业》05SFJ10  2005

6、国家人民防空办公室《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）