摘 要：科学合理的地下室人防建筑设计能够实现对城市地下空间的充分利用，除具有节约城市面积、发挥节能减排效益的优势以外，还对提高城市军事防备力量有积极作用。本文主要从地下室人防建筑设计的特点、原则以及要点等方面进行了重点阐述。
关键词：建筑设计；地下室；人防
1 前言
地下室人防的主要作用是在危机事件中及时动员和组织群众，实施安全防卫，人防建筑作为战时最为重要的基础设施。而在和平时期人们经常会在地下室设计人防建筑，以免受到突如其来的空袭伤害。在人防地下室的设计中，既要最大限度的对地下室不同部位的设计进行优化之外，还要使地下空间的利用率达到最大化，以提高地下室的安全性以及稳定性，从而使人们的生命安全以及正常活动能够有所保障。
2 地下室人防建筑设计的特点
第一，由于人防地下室的特殊作用，在设计时要考虑战争的用途，应该考虑核武器或者普通武器爆炸等产生的荷载。一般来说爆炸产生的荷载的作用时间很短，往往都是一瞬间的事情，但是瞬间产生的荷载力却很大，荷载力随着时间的推移逐渐衰减。因此人防地下室相关构件会受到爆炸等产生荷载的直接作用，而埋藏在土中的构建物则将间接的承受土层传递力带来的冲击波影响。
第二，人防地下室在设计时要考虑平时和战时两种情况的荷载组合。在设计人防地下室各个构件时，不仅要满足战争时防爆的需要和保护要求，还要保证在和平时期的强度、舒适度和稳定性。在设计时应该考虑最不利的情形，对于和平时期和战争时期结合的地下室设计时，要同时满足平时和战时的使用要求，如果无法同时满足就考虑采取平战转换措施，能够保证战争时期能够迅速的完成地下室功能的转换。
第三，钢筋混凝土结构构件在进行设计的过程中需根据弹塑性工作阶段来设计。与此同时对于地下室人防的钢筋混凝土结构来说，如果处在屈服开裂状态应该说还是在正常状态，而对于一些受弯的构件，在屈服后一般出现大变形以后才会有坍塌现象，因此在设计时可以考虑构件材料的塑性工作阶段来提高构件的承受力，也节约地下室人防的工程造价。
第四，地下室人防设计时可以适当的提高材料的强度值。建筑材料的特性是加载速率越快，材料的强度值越高。如果在战时武器爆炸对建筑构件作用时，结构构件的受力是瞬间的作用，这与标准的力学静载实验比较的话要快很多，材料力学表现的是強度的提高。由于武器爆炸的荷载是偶然性的，所以相比静载作用下的构件安全度可以不用太高。人防结构失效的概率在 5%到 8%之间。武器爆炸的荷载作用时，地基的承载力会有所提高，其安全系数可以取一个相对低值，因为瞬时的荷载一般不会造成地基失效从而导致结构被破坏，因此设计地下室人防时可以不测算爆炸荷载作用下的地基承载力和变形情况。
3 地下室人防建筑设计的原则
第一，一般来说地下室人防的设计使用年限是 50年，如果地下室人防上部建筑的设计使用年限大于50年，则地下室人防的设计年限也要提高到与地上相同的年限。地上建筑尤其是高层建筑一般产权都是70年，因此地下室人防也应该设计到70年，同时其结构布置也要兼顾上部结构的布置，地下室人防的承重墙、柱等也要和上部建筑结构保持一致，这样有利于整个建筑的受力，能够将上部建筑的受力通过地下室的承重柱等直接传递到地基。
第二，目前我国地下室人防工程都是采用钢筋混凝土结构，不能采用冷轧带肋钢筋、冷拉钢筋等冷加工处理的钢筋，如果地下室人防地势低于地下水位以下或者有盐碱腐蚀，则地下室人防外墙不能采用砖砌体。在结构设计时，由于构件所受的空气冲击波会将其等效成静力荷载，因此在计算配筋时可以将整个结构拆分成若干的单个的构件来计算。在常规武器或者爆炸产生的瞬时荷载作用下，要计算结构承载力，无需计算结构变形以及地基承载力和变形等。
第三，地下室人防受到武器爆炸荷载的作用可能是重复的，但是在地下室人防设计时不考虑这种重复作用，而是只考虑一次作用。一般乙类的地下室人防只考虑常规武器的爆炸作用，而对于甲类地下室人防则要考虑常规武器和核武器爆炸等最不利的情况，按照最不利的情况进行设计，不过在设计时不需要考虑两种武器的叠加效果。
4 地下室人防建筑设计的要点
4.1 出入口设计
当战时，城市遭到空袭，特别是核袭击后，地面的建筑物将会严重的受损，严重时还会发生倒塌的情况，防空地下室的室内出口和入口则会很容易受到堵塞。为此，为了尽可能的避免这一现象的发生，应将主出入口设计在室外出入口。但是，将主出入口设计在室外时，必须要确保地面上部结构不会影响到室外出入口，所以在日常的工作中也应注意对地面上部结构进行高强度的安全防护的防倒塌设计，另外，如果主出入口位于斜坡之上时，还要重点考虑到所有经过人防区域内的侧墙、顶板等结构具备相关的防动力载荷、以及防核爆和防倒塌的设计。
4.2 合理规划地下室人防区域
在对地下室进行人防建筑设计时，应该将地下室的面积进行合理的规划以确保人防区域的位置，并且还要结合安全性、经济性以及技术性等因素来进行综合的衡量。然而在设计的过程中还要注意地下室空间的利用率以防止过多的设计人防区域。与此同时，各个人防区域还要实现相互独立，这将在一定程度上缩减了容纳的空间。为此只有合理的设计出入口数量并且尽可能的提高地下室人防建筑的安全性以及人群疏散的宽度才能在危机来临时更好的确保人们的人身健康。
4.3 通风井设计
地下室人防建筑如果没有设计专用的风口时，可以将人防进风井、建筑通风竖井和排风排烟井进行相互的结合设计使用，与此同时，还要具备相应的防火、防水以及防倒塌的预防措施。而室外进风口则最宜设计在柴油机排烟口以及排风口的上风侧，排风口和进风口的水平间距最好控制在10米之外，柴油机排烟口和进风口的水平间距则最好控制在15米之外。而处于倒塌范围之外的室外进风口，其下缘和室外的平面高度的距离不能低于0.5米，相反，如果处于室外进风口之内者，则两者间的平面高度距离不能低于1米。
4.4 防护单元设计
地下室人防建筑应尽可能使平时的防火分区能与战时的防护分区协调一致，以减少临战转换工作量，提高保障战时使用的可靠性。最佳的结合就是一个防火分区内设两个防护单元，或一个防火分区即为一个防护单元。每个防护单元的内部循环系统（送排风系统、上下水系统、供电系统等）都是独立运行的，当某个防护单元遭到破坏时， 其它单元仍能良好运转。同时，防护单元设计应考虑到和口部墙体、混凝土防火墙之间的上下对应关系，如果人防口部墙主要设计在地下室上层，下层的人防区域应结合剪力墙支点设置位置，减少防护单元对于地下室日常使用的影响。
4.5 通风设计
当人防口部以及人防单元的位置被确定之后，人防战时，通风则成为了人防地下室设计的主要内容。人防工程内部的空气中将会通过超压排风即从高压气流一侧向低压侧进行流动，可以避免空气渗入影响人防的内部环境，避免外部有毒气体渗透。人防地下室通风系统的设计，尽可能的配套使用清洁式滤毒的进风机以及通风设备，且采用不同型号的风机。在战时如果敌人使用化学武器进行排放毒气，清洁型过滤通风设备可有效滤除空气中的有害成分和灰分。通风系统和排气通风系统可以用来清洁，过滤和隔离三种方式，以保持地下室良好的内部环境。
5 结束语
综上所述，人防地下室的建筑设计不仅要考虑战时人防功能的建筑设计问题，同时要考虑平时使用功能的设计问题，更加需要结构和设备各个专业的密切配合与协调，才能够完成一个项目科学、合理的设计。
参考文献：
[1] 黄斌德.对人防地下室结构设计问题的几点探讨[J].建材与装饰，2016（12）：115～116.
[2] 赵建辉.人防地下室战时通风系统设计问题探讨[J].江西建材，2016（18）：59+64.