单建式人防工程建筑设计分析

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前言

随着土地资源日益紧张、环境质量加速恶化、城市发展混乱等问题日益突出，开展对城市地下空间大规模整体式开发是城市合理化发展的必然趋势。通过地下商业服务建筑的开发可以有效地缓解地面交通拥堵状况，在尽量少增加城市建设用地的前提下，实现城市空间的立体开发，提高土地利用率，节约土地资源，在一定程度上缓解高昂的地价和开发建设矛盾。

1工程概况

本工程总建筑面积1.67万m2，位于繁华区路面底下，平时可作为地下商业街，人行过街通道，战时可作为大型人防工程，功能为二等人员掩蔽所、物资库及人防电站。按地下一层设计，工程主体总长约771m，宽18~24m，主体上方覆土1.7~2.1m，地下一层结构层高5m，底板厚0.5m，埋深7.2~8.1m。

2项目建议书及可行性研究报告

2.1战备、经济和社会效益首先分析

该区域此前存在的问题：人防工程严重匮乏；没有人行立交和过街地道，人车混流，存在安全隐患；设施旧，形象差，存在消防隐患；无经营品牌的定位及区划，诸如个人合股承包商场再授权于物业公司管理，只注重短期市场回报；业态单一，休闲娱乐少，IT、数码等严重缺乏，各业之间互动少等等。后面三大效益逐一进行分析。本工程建成后将引进现代化商业管理系统，不仅为市骨干人防工程，在战时提供人员、物资掩蔽场所，和平时期还将成为城市居民休闲、购物及娱乐场所；改善硬件设施，将各商务类别统一整合，以实现分区经营、批零结合，创造良好购物环境；多条24h过街通道的设计，能规范引导不同类别人流、车流、货流，从而有效利用城市地下空间，改善交通环境；提高城市综合防灾能力；提供就业岗位，创造国家、地方税收；整顿并规划有序、合理的城市地下管网；美化城市景观；加强该地段整体商业效应，巩固其商业中心地位。此外根据周围商厦的铺租标准及营业情况进行类比，估算项目投入使用后多少年可收回成本并开始盈利。

2.2地下管线现状及综合管线规划

场地主要分布有给水、电力、电信及排水管等，此前道路东西两侧人行道各有一条由北向南的雨污合流排水渠，在与步行街交叉路口有一横穿道路，连接道路东西两侧排水渠的排水管，埋深2.5m。根据室外管网规划，雨、污分流，雨水管、污水管设于机动车道上，取消横穿道路的排水管，排水方向沿路调整；为美化道路景观及方便使用和检修，其它管线敷设于人行道上。再根据实际情况，综合考虑人防工程出入口的设置，两侧人行道至少预留有2.5m净宽以上的空间敷设其它管线。

2.3方案比选及评价

本工程属市政用地开发建设地下空间，各出入口设于道路两侧人行道上。引接城市给水、排水、电力、电信方便，施工运输条件便捷。道路市政管线、道路工程和人防工程建设统一规划，在保证市政管线埋设深度要求条件下，人防工程按一定的埋深设置，以解决人防工程与城市市政道路各种管线之间的矛盾。该路段周边为2~12层已有建筑，鉴于该项目建设的地质水文条件和周边建筑物大部分建设年代早、基本为天然基础的实际情况，为确保安全，本工程仅设地下一层。设计主要考虑：在道路两侧设置楼梯出入口，兼顾人行过街通道，达到人车立体分流，解决安全疏散和消防的问题；设置垂直无障碍电梯兼货梯，货物通过垂直电梯送至地下一层商铺区。机动车道两侧人行道6m宽，出入口3m，除个别十字路口外，出入口间距80～90m，并起到过街分流作用，对人行道人员流动的影响较小；同时出入口为其旁边商铺带来人流即经济效益。设置了两个方案供选择，区别是方案一中设备区分散布置，而方案二集中布置，但是方案一的平面布置更紧密结合地形及周边环境，更合理；且方案一的商业面积比方案二增加约2.2%，更加适合商业、经济、投资上的需求，经济效益更好。综合考虑推荐方案一。

2.4技术分析之建筑平面布局

地下商业街在城市道路下修建多以廊式组合为主，按地面道路的宽度可以设置为单廊式或多廊式。本工程主要采用7.2m×6m的柱网，地下一层平时按中间一条通道两侧商铺及功能房间进行布置，其中分别居于南北两段中心的两个路口设有卫生间，由南至北的另外三处交叉路口依次设有平战共用发电机房，消防控制室、高低压变配电房、冷冻机房，消防水池、水泵房。进风口结合楼梯出入口设置，排风口分散布置，这里结合地面规划，力求与周围环境协调一致。垂直交通采用楼梯、自动扶梯，并设有2个无障碍电梯。

2.5技术分析之建筑消防设计

①依据的主要消防设计规范：《人民防空工程设计防火规范》（GB50098-2009）；《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）。GB50098-2009规定：水泵房、污水泵房、水库、厕所、盥洗间等无可燃物的房间，其面积可不计入防火分区的面积之内；②各出入口均为露天敞开设计，楼梯出口段在地下均设防火墙及甲级防火门，可满足防火间距的要求。③人防工程围护结构（外墙）均为400mm厚钢筋混凝土剪力墙，防火墙采用250～400mm厚钢筋混凝土墙或200mm厚加气混凝土砌块墙，顶板为500mm厚钢筋混凝土板，底板为500mm厚钢筋混凝土板，满足一级耐火等级各构件耐火极限的要求。④商场的室内地坪与室外地坪高差小于10m，其安全出入口均为封闭楼梯间。⑤本地下商业街设置有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用A级装修材料装修，每个防火分区按不大于2000m2划分，防火分区划分采用防火墙和耐火极限≥3小时的特级防火卷帘（设于主体中间通道部位）进行分隔。每个防烟分区均不大于500m2，采用挡烟垂壁进行划分。⑥消防控制室设于安全出入口一侧，能直通地面，建筑面积约24m2。⑦各封闭楼梯间、消防控制室、设备用房及相邻防火分区间的疏散门等均设常闭甲级防火门，甲级防火门的耐火极限应为1.20h。⑧商业部分的每个防火分区均至少设计两个直通地面的安全出入口，且于相邻防火分区的防火墙上设置疏散口，两个疏散口之间的最远房间门及最远点至疏散口的距离均不大于40m，位于袋形走道的最远房间门及最远点至疏散口的距离均不大于20m。房间内最远点至该房间门的距离均不大于15m。商场营业厅内任意一点到安全出口的距离不大于37.5m。⑨地下商店每个防火分区的疏散人数，应按该防火分区内营业厅使用面积乘以面积折算值和疏散人数换算系数确定，面积折算值取70%计，换算系数地下一层取0.85人/m2。⑩地下商业街各防火分区疏散出入口宽度计算，根据GB50098-2009第5.1.6条规定：每个防火分区安全出口的总宽度，应按该防火分区设计容纳总人数乘以疏散宽度指标计算确定，地下一层疏散宽度指标应为每100人不小于0.75m；第5.1.1条规定：在一个防火分区内，设置通向室外、直通室外的疏散楼梯间或避难走道的安全出口宽度之和，不宜小于第5.1.6条规定的安全出口总宽度的70%。

2.6技术分析之防护单元

战时防护单元结合平时防火分区设置，物资库每个防护单元面积按不大于4000m2设计，二等人员掩蔽所每个防护单元面积按不大于2000m2设计；战时掩蔽物资17000m3、掩蔽人数1200人。每个防护单元均有两个以上的战时出入口，均为楼梯式。出入口均设防护密闭门、密闭门各一道，满足抗力等级6级的要求。工程进风、排风（烟）系统口部的消波设施有两种，活门＋扩散室以及设双门+集气室方式。电缆及油管穿防爆波井进入工程主体。

2.7技术分析之竖向设计

为避开城市道路地下管线，顶板上方覆土一般在1.5m以上；在保证商业与通行功能前提下，为减小总体埋深、方便使用，采用无梁楼盖加柱帽结构体系。地下一层室内净高3.4~4.4m，满足平时地下商场安装空调通风管道、消防自动喷淋等设备管道和人员使用的净高及战时各功能净高的要求。路面南北高、中间低，从北端到步行街路口，本工程采用与地面机动车道同坡度设计（也与规划室外排水管网坡度相同），从步行街路口到南端，本工程采用与规划室外排水管网同坡度设计。

2.8施工方法

目前使用较多、较成熟的地下工程的施工方法有明挖顺作法、盖挖逆作法及暗挖法，各有优缺点。本工程位于城市道路下，机动车道边距离商铺仅6m，当采用明挖法施工时，围护结构离商铺近，封闭路面时间长，对商铺的经营有较大影响，容易引发群体性不满。综合本项目的地质条件、地理位置和相关因素，本工程采取“盖挖逆作法”施工。施工期间加强车辆管理，出土车辆均覆盖篷布，避免扬尘；开挖深度以做边坡支护技术要求为准。针对不同类别的地下管线采取合理措施进行保护。

2.9施工期间交通疏解

根据经验本工程采用逆作法及分段施工以减少对道路交通功能的影响。工程各出入口、风井的施工局部封闭，原通行此路段的宾馆游客车辆或住宅小区私家车绕便道进出停车场。施工期间为方便行人横跨工程建设路段，在四个路口搭设临时通道。

3初步及施工图设计中需要注意的小问题

①吊顶采用轻质龙骨。②过街通道应均匀布置，且出入口数量在满足规范要求的前提下应适当，不然太多不利于管理，并影响沿街商铺的正常营业。③冷却塔位置的选择应充分考虑地面环境。④充分了解建设路段管线情况，如本工程南端路口有天燃气管道，主体及出入口设计都应根据规范要求避开。⑤注意人员、物资掩蔽的通顺便捷性。⑥充分考虑出入口、通风口及其他孔口的相关位置的合理性。4结束语当然设计中需要考虑的问题还有很多，总之在人防工程的设计中，我们需要熟练掌握相关规范及标准，同时还应注重平战结合以及全面考虑问题，在工作中不断丰富自身的专业知识，从而提高自身的设计水平。

参考文献：

[1]胡绮.浅谈地下商业建筑的安全疏散设计[J].安徽建筑，2013，20（02）：30~31.

作者:王芳芳 单位:广州市人防建筑设计研究院有限公司