地下人防工程结构设计要点分析

吴科夫

晋陵设计（江苏）有限公司  江苏 常州 213000

摘要：随着社会进程的不断推进，现代建筑地下人防工程结构在其中占据重要作用，人防工程结构的设计工作已经变得愈来愈重要。地下人防工程是城市建设中重要的组成部分，具有防护居民和人员安全的重要作用。本文首先分析地下人防工程的现状，接着详细探讨地下人防工程的结构设计特点，包括多功能性、抗灾能力和空间合理利用，并提出结构设计的策略，如结构安全性、材料选择与工艺控制以及结构布局和空间设计，旨在为地下人防工程的规范制定和技术创新提供参考。

关键词:地下人防工程；结构设计；安全；材料

引言

地下人防工程不仅要能够承受外部冲击和荷载，还需要具备抗灾能力和多功能性。因此，地下人防工程的结构设计特点和策略的研究至关重要，唯有保证了建筑工程项目的地下室结构设计具备实效性、精准性，才能够保障工程项目的整体设计水平得到优化，继而为工程项目的顺利推进做好铺垫，助力于建筑工程项目整体建设品质的提升。

1、地下人防工程现状

地下人防工程在当前的城市建设中扮演着至关重要的角色。随着城市化进程的加速和人口的快速增长，保障居民安全和突发灾害应对的需求日益迫切。因此，地下人防工程的建设得到了广泛关注和重视。人防工程简而言之就是人民防空工程，其指代的就是在发生战争以后，为广大群众所创设的安全、稳固的生存环境，以此让人们可以更好地避难，并存储生活资源。地下人防工程是具有预先确定的战时防空能力的地下工程，既要考虑日常使用，又要根据战争时期的要求来进行设计，在人防工程中要综合考虑，合理利用。

首先，结构设计趋向复杂化和多功能化。现代地下人防工程的设计要求不仅包括抗灾能力，还涉及生命维持、疏散避难、通风采光等多种功能。结构设计需要在满足抗灾要求的基础上，兼顾人性化的空间布局和舒适性。其次，材料和技术的进步推动了地下人防工程的发展。新型材料的应用，如高强度混凝土、抗震钢材等，提升了工程的抗灾能力和结构稳定性。同时，先进的施工技术和监测手段使得地下人防工程的建设更加可行和可控。此外，地下人防工程的设计也越来越注重与城市其他部分的协调和融合。设计师们努力将地下人防工程与城市规划、交通网络等相结合，以最大限度地利用城市地下空间，提高整体的城市安全性和应急响应能力。人防工程功能价值在于强化地区防护基础建设，保障人民群众的生命财产安全，因此在建设中要严格执行国家工程建设标准，对各项内容展开深入全面的分析，考虑地上与地下问题，结合实际情况强化项目自身的防护功能，并合理应用各类资源，使施工更具全面性、规划性，进一步提高人防工程建设的综合效益。

2、地下人防工程结构设计策略

2.1结构安全性优先原则

在地下人防工程的结构设计过程中，保障工程的安全性是最基本的要求，它是确保工程在各种外部冲击和灾害条件下能够正常运行和提供有效保护的关键。在遵循结构安全性优先原则时，需要考虑地下人防工程的结构设计应确保工程能够承受预期荷载和冲击力。这包括考虑到人员密度、设备负荷、灾害荷载等因素，以确保结构的稳定性和安全性。地下人防工程在面对地震、爆炸等外部冲击时，需要保持稳定并能够有效地抵抗破坏。结构设计应采用合适的抗震、抗爆炸设计措施，包括结构加固、防护层设置等，以提高工程的抗灾能力。

结构设计中的安全系数是确保结构安全性的重要参数，通过合理的安全系数设置，可以充分考虑设计偏差、不确定性和荷载变化等因素，提高结构的可靠性和安全性。地下人防工程中，各个部位所承受的荷载不同，所以每个部位受破坏形态和安全性能不一致，它们之间所承受抗力应相互协调的主要目的就是为了防控薄弱部位发生损坏，从而破坏整体的形态，导致整个地下人防工程的结构稳定性受到破坏。其中具体主要包括为：地下人防工程出入口与主要结构之间的相互协调、主体部位与其他各个零碎部位之间的相互协调、口部防护设备与地下人防工程整体抗力相协调等。

在对地下人防工程进行设计时，应该充分考虑到整体承载力的要求，在设计与建设中要保障地下工程中墙柱承重结构与地面建筑承重结构相一致，从而提升整体的稳定性和承载能力，使地面建筑物与地下人防工程整体作用于地基，实现荷载的转移，起到防护地下人防工程的作用。为了确保结构的安全性，还需要进行详细的结构分析和计算，包括有限元分析、强度计算、变形控制等。通过科学的分析和计算，评估结构的安全性能，并根据计算结果进行必要的结构优化和调整。

2.2材料选择与工艺控制

材料选择与工艺控制是地下人防工程结构设计中至关重要的环节，它们直接影响着工程的安全性、可靠性和耐久性。设计者在思考地下室结构的抗震能力时，还应对地下室外墙结构、所用施工建材的设计选用情况予以重视，以此优化地下室结构的设计水平。材料特性也是影响强度设计的重要因素。地下工程结构常用的材料包括混凝土、钢筋等，其强度、韧性、延性等性能将直接影响结构的抗震性能。因此，选择具有优良性能的材料，并根据材料的特性确定合理的结构截面尺寸和配筋率，确保结构具有足够的承载能力。

在材料选择方面，需要考虑以下几个因素：首先是抗冲击性能。地下人防工程面临着地震、爆炸等冲击荷载，因此选择具有良好抗冲击性能的材料是至关重要的。高强度混凝土、钢材等具有较好的抗冲击性能，能够有效地吸收和分散冲击力。其次是抗爆炸性能。地下人防工程需要能够抵御爆炸冲击和爆炸波压力，因此选择抗爆炸性能良好的材料是必要的。特殊抗爆炸材料、抗震钢材等在工程设计中广泛应用，能够有效减缓爆炸对结构的影响。此外，耐火性能也是一个重要考虑因素。在地下人防工程中，耐火性能能够保护结构在火灾等灾害发生时不受热影响。

通过合理选择材料和有效的工艺控制，可以确保地下人防工程能够承受外部冲击、抗灾能力强，并在灾害发生时保持结构的稳定性。在工艺控制方面，需要严格按照设计要求进行施工，并进行质量控制和监测，以确保工程质量和结构的稳定性。工艺控制包括合理的施工顺序、规范的施工工艺和操作、严格的材料验收和使用，以及实时的结构监测和质量检查等。工艺控制还包括合理的施工设备和工具的选择，以确保施工过程中的安全性和效率。施工中的人员培训和安全意识的提高也是工艺控制的重要内容，能够减少施工事故和质量问题的发生。通过合理的材料选择和有效的工艺控制，地下人防工程能够提高其抗灾能力和可靠性。

2.3结构布局和空间设计

结构布局和空间设计是地下人防工程设计中的关键方面，它们旨在实现合理的空间利用、舒适的环境和高效的功能性。通过合理的结构布局和空间设计，地下人防工程能够提供安全、便利和舒适的避难环境。地下人防工程的结构布局应根据实际需求进行合理的功能划分。例如，可以将空间划分为疏散通道、避难空间、设备室等功能区域，以满足不同情况下的应急需求。为了保证人员疏散的顺利和快速，地下人防工程的结构布局应考虑良好的空间连通性。合理设置通道和连接通道，以便人员能够快速、安全地从一个区域到达另一个区域。

在地下人防工程的结构布局中，需要合理分布避难空间，以覆盖整个工程区域。避难空间的大小、数量和分布应根据人口密度、使用功能和灾害情景进行科学规划，以满足不同情况下的避难需求。合格的地下人防工程必须兼顾平时以及战时的共同使用要求。人防工程地下室在建设时也必须遵守平战结合，在进行实际布置、通风和防水排水以及供电等方面的建设时，必须在满足战时需求这项基本条件的前提下保证其能够发挥最大的经济效益以及社会效益。平时使用要求整个地下工程各个地下室区域相互连接，并且为了方便实际使用工程，保证工程安全，必须设置多个地下室出入口。

在空间设计方面，地下人防工程的空间设计应注重人性化，创造舒适和安全的环境。包括合理的照明设计、通风系统、温湿度控制等，以提供良好的室内环境条件。地下人防工程的空间设计应考虑储备设施的合理布置。地下人防工程的空间设计应考虑人员疏散的便利性和安全性。包括合理设置疏散通道、标识指示、疏散门等，以确保人员在紧急情况下能够快速安全地疏散。根据实际需要，地下人防工程的空间设计可以考虑设置防护层，以增加结构的抗灾能力。防护层可以是防爆、防火、防护壁等，能够有效减轻外部冲击和灾害对人员的威胁。地下人防工程的空间设计也应注重环境美化，创造宜人的空间氛围。可以运用合适的装饰材料、艺术灯光、绿化植物等，增加空间的舒适感和美观度。

3、结语

在地下人防工程的结构设计中，结构安全性优先原则是基础和核心，确保工程能够在各种外部冲击和灾害条件下提供有效的保护。为了保证地下室结构设计方案具备实效性、精准性，就要求设计人员针对各项内容的标准予以展开深度分析与掌握，依据工程整体特点与实际情况，合理设计传递路径，创设立体模型，以此来对整个项目构造进行深入探究，优化地下室结构设计水平，进而保证地下室结构的施工品质达到预期目标，增强建筑结构的总体安全稳固性，有助于提升地下人防工程的抗灾能力和生命安全保障水平。

参考文献：

[1]徐梦俊.地下室人防结构设计中的若干问题思考[J].居舍,2023(08):109-112.

[2]杨烈生.地下室结构设计中关键技术问题探讨[J].中华建设,2020,(09):156-160.