天津市人防建筑科研设计院天津300040
摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，地下人防工程逐渐成为当前工程建设的重要组成部分，而人防结构设计也已经成为了建筑结构的主要内容之一。本文从人防工程的建设的现状出发，介绍了人防工程结构设计的重要性及设计原则，对人防工程结构设计的关键点进行了深入分析与探讨，以供参考。
关键词：人防工程；结构设计；关键点
人防工程属于地下施工结构，本身的施工存在较大的难度，而且受地下环境和地表上层建筑施工的影响，要想全面满足平战转换的功能要求，就必须重视其结构设计和布局，通过空间的合理布置和结构的设计，实现功能的多样化和快捷转换。在本文当中，笔者将对建筑人防工程的结构设计和布局进行分析，在设计的原则的基础上，提出设计要点和关键，提高人防工程的质量和结构的科学性。
1、人防工程结构设计的重要性
人防工程结构设计是人防工程不可缺少的部分，在人防工程结构设计的过程中，设计人员要根据具体项目的情况，并结合人防工程等级进行合理设计。人防工程结构设计是整个工程中非常重要的环节，因为发生战争的时候，人防工程所发挥的功能是：战时遮蔽人员，为军用车辆和战时物资提供储藏地点。
2、人防工程结构设计的特点
目前，工程建设单位在进行人防地下工程设计的过程中，需要从两方面着手进行相关的操作：①主体结构设计；②孔口防护设计。不同于一般工程结构设计的状况，作业人员在进行人防工程结构设计的过程中，可以进一步降低其可靠性。一般情况下，建筑结构的可靠性为10%，而人防结构的可靠性可以控制在6%。不仅如此，在设计操作的过程中，设计人员可以进入塑性工作状态进行结构构件的设计，并进一步提高建设的强度。相关的实践显示：在快速加载的状况下，各类建筑材料的强度将会得到进一步的提升，但是其变形性能却保持稳定，而这一状况的出现能够进一步促进结构质量的提升。此外，作业人员在设计操作的过程中需要加强对于构造要求的重视，并在作业过程中遵循平战结合，取控制条件的原则。在设计的过程中，设计人员需要加强对于平时荷载、战时荷载以及消防荷载等因素的考量，并以此为基础进行控制条件的选取，促进工程设计的优化。
3、人防工程设计的几个关键问题
3.1上挡墙加强梁的设计
炸弹等武器在爆炸过程中，会形成强大的冲击波，冲击波的范围延伸是比价大，而且破坏性极强。一旦战时发生爆炸，就会对防护密闭门上挡墙造成强烈的冲击，如果上挡墙结构比较长，就无法抵挡强烈的冲击波，此时就需设置加强梁，以提升上挡墙的抗冲击能力。加强梁的设置可以抵挡一部分的爆炸的水平冲击波，减少爆炸冲击波对上挡墙的直接伤害，所以，一般情况下，将加强梁纵向上的受力钢筋应嵌入到门框两侧的墙或柱中，这样就会进一步加强防护密闭门门框的冲击能力。其次，加强梁的应有凸起位置面对防护区内部，值得注意的是，凸起位置的设计不能影响门的闭合和打开，也不能对通道空间造成损害。在某些情况下，加强梁的凸起不能面对防护区内，而是处于防护区外，这时就应当将加强梁设置在上挡墙的上端位置。一般来讲，防护密闭门的面积要大于比洞口面积，因此，在设置上挡墙时应当预留30cm左右的空间，方便密闭门的安装，加强梁的设置则应大于上挡墙下边缘30cm以上。
3.2防倒塌设计
战争时期，地表建筑受到武器攻击，会出现倒塌，这些倒塌物可会堵塞人防工程的出入口。因此，应当在人防工程的出入口位置设置防倒塌结构，保证出入口不被杂物堵塞。对于处于建筑倒塌范围内的出入口，必须进行防倒塌设计，保持出入口的通畅。最佳的设计则是将人防工程的出入口设计在建筑倒塌范围之外。
3.3施工缝的设计
人防工程施工建设有着较高的密闭性要求，不仅要防治水流入侵，还要防治毒气等危险物质的进入。而施工缝作为最薄弱的环节，是水等流动性物质最佳的入侵位置。因此，在设计人工工程时，应当合理的布置施工缝，最好采取整体的浇筑方式，尽量避免存在水平施工缝，尤其对于防毒通道、洗消空间和滤毒室，尽量避免后浇带施工，并将其位置设置在在剪力较小地方。在防护门门框墙、临空墙施工支模时，保持模板螺栓的固定性，不设置加套管，而是使用一次性穿墙螺栓，在施工完全之后，不必将其取出。在必要的位置，比如防水外墙，应当设置止水带，止水带的加装要严格控制，防治止水带范围内出现裂缝。
4、人防工程结构设计的两个关键点分析
4.1设置平战转换功能
上文提到，现代化的建筑人防工程不仅要满足战时需要，还应当满足平时的使用需求，这就要求工程设计必须要达到良好的平战转换功能。所以，砸布置和设计人任何一个空间时，都应当考虑平时和战时的双重功能要求，保持空间性能的多样化和性能转换。完成了转换设置不仅应采取的相应措施，还应充分考虑战时和平时的指挥工程性能要求，依据平战结合人防工程设计的相关概念，相关部门做出了具体的规定，在以下这些位置，不能进行平战功能转换，包括通风口、排气口以及口部位置，混凝土结构的所有部件、防爆破清扫口以及积水引入管和排水出户管都不进行平战转换的设计，其主要目的是保持工程的“人防性能”。
4.2口部设计
人防工程口部面积的设计应根据工程防护区域面积大小和整个建筑面积大小来设计。一般来说，如果防护单元的面积超过1000㎡，应设置超过两个以上的出入口，两个出口不包括在保护单元垂直出口和连接口之内，所有出入口至少有一个要直接连接到地面，作为战时的主要出入口进行使用，相邻两个入口，如果超过1000㎡保护单位建筑面积，应当设置在不同方向，它们之间的距离不小于15米，且可以设置相对简单直接的战斗室外网关和保护单位名称输入。用于人防工程指挥下口部设计，需要至少两个直接出口，出口间隙不能小于2.6米，不小于2米的宽度，且应将出入口设置在地面建筑物的倒塌范围之外是最合适的，这样可以有效的防止拥塞造成的崩溃。用于人员掩蔽的人防出入口必须要设置防毒通道、密闭通道，人防工程的主要出口通常在战时为防毒通道，该防毒通道出口直接到外面的地面上，因此，一般会各自设置一扇防护密闭门和密闭门。通道两侧会有一个洗消间，如果建筑面积较小，也应该有一个简单的洗涤室。设置洗消间时，污水管道进入密闭门孔的污水集中池当中，否则很容易把污水引入到人防工程内而产生污染，保持瓦斯隧道的通风良好，要在相应的通道当中设置通风设备，为了建立呼叫保护应当在防爆安全气密门外设置呼叫按钮，同时也要在秘密通道、各保护单元设置过滤室和进风机，保持房间的通风，且必须将其设置在清洁区内部，有效地防止滤池气渗透到防空地下室，应在滤室之间的秘密通道装置密闭门。此外，在人防工程口部设置扩散室与爆破阀是有必要的，可以充分降低爆炸产生的冲击波损害。在消毒室、洗消间以及防毒通道都应设置防止爆破池，不再是普通的地漏，而是具有防爆破作用的地漏设施。在打开的情况下，污水可以从地漏排放到排水管，如果地面泄漏关闭，也会使工程隔绝，并处于关闭状态。
5、结束语
综上所述，和平年代的人防工程只是为战争建造的预防设施，平时也具有仓储、商业的功能，容易给人造成战争防御功能弱化的错觉，导致有的人防工程根本不具有抵御生化武器、大规模人群避难的作用。有关部门要高度重视每个人防工程的设计及使用，重视人防工程结构设计的关键点，强化质量控制管理方法，为人民生命安全及国家财产安全建好屏障。
参考文献：
[1]赵玉仙.探讨人防工程结构设计与地上建筑结构设计区别的几个问题[J].福建建筑，2011（11）：183-184.
[2]李红波；杨宏飞；马广生；亓志刚；刘春远.公寓式建筑地下人防工程建筑与结构设计管控要点[J].安徽建筑2016（02）：125-126.
[3]屈明.建筑工程人防地下室的结构设计探讨[J].黑龙江科技信息，2016（23）：130-131.