單建式人防工程建筑設計分析

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前言

隨著土地資源日益緊張、環境質量加速惡化、城市發展混亂等問題日益突出，開展對城市地下空間大規模整體式開發是城市合理化發展的必然趨勢。通過地下商業服務建筑的開發可以有效地緩解地面交通擁堵狀況，在盡量少增加城市建設用地的前提下，實現城市空間的立體開發，提高土地利用率，節約土地資源，在一定程度上緩解高昂的地價和開發建設矛盾。

1工程概況

本工程總建筑面積1.67萬m2，位于繁華區路面底下，平時可作為地下商業街，人行過街通道，戰時可作為大型人防工程，功能為二等人員掩蔽所、物資庫及人防電站。按地下一層設計，工程主體總長約771m，寬18~24m，主體上方覆土1.7~2.1m，地下一層結構層高5m，底板厚0.5m，埋深7.2~8.1m。

2項目建議書及可行性研究報告

2.1戰備、經濟和社會效益首先分析

該區域此前存在的問題：人防工程嚴重匱乏；沒有人行立交和過街地道，人車混流，存在安全隱患；設施舊，形象差，存在消防隱患；無經營品牌的定位及區劃，諸如個人合股承包商場再授權于物業公司管理，只注重短期市場回報；業態單一，休閑娛樂少，IT、數碼等嚴重缺乏，各業之間互動少等等。后面三大效益逐一進行分析。本工程建成后將引進現代化商業管理系統，不僅為市骨干人防工程，在戰時提供人員、物資掩蔽場所，和平時期還將成為城市居民休閑、購物及娛樂場所；改善硬件設施，將各商務類別統一整合，以實現分區經營、批零結合，創造良好購物環境；多條24h過街通道的設計，能規范引導不同類別人流、車流、貨流，從而有效利用城市地下空間，改善交通環境；提高城市綜合防災能力；提供就業崗位，創造國家、地方稅收；整頓并規劃有序、合理的城市地下管網；美化城市景觀；加強該地段整體商業效應，鞏固其商業中心地位。此外根據周圍商廈的鋪租標準及營業情況進行類比，估算項目投入使用后多少年可收回成本并開始盈利。

2.2地下管線現狀及綜合管線規劃

場地主要分布有給水、電力、電信及排水管等，此前道路東西兩側人行道各有一條由北向南的雨污合流排水渠，在與步行街交叉路口有一橫穿道路，連接道路東西兩側排水渠的排水管，埋深2.5m。根據室外管網規劃，雨、污分流，雨水管、污水管設于機動車道上，取消橫穿道路的排水管，排水方向沿路調整；為美化道路景觀及方便使用和檢修，其它管線敷設于人行道上。再根據實際情況，綜合考慮人防工程出入口的設置，兩側人行道至少預留有2.5m凈寬以上的空間敷設其它管線。

2.3方案比選及評價

本工程屬市政用地開發建設地下空間，各出入口設于道路兩側人行道上。引接城市給水、排水、電力、電信方便，施工運輸條件便捷。道路市政管線、道路工程和人防工程建設統一規劃，在保證市政管線埋設深度要求條件下，人防工程按一定的埋深設置，以解決人防工程與城市市政道路各種管線之間的矛盾。該路段周邊為2~12層已有建筑，鑒于該項目建設的地質水文條件和周邊建筑物大部分建設年代早、基本為天然基礎的實際情況，為確保安全，本工程僅設地下一層。設計主要考慮：在道路兩側設置樓梯出入口，兼顧人行過街通道，達到人車立體分流，解決安全疏散和消防的問題；設置垂直無障礙電梯兼貨梯，貨物通過垂直電梯送至地下一層商鋪區。機動車道兩側人行道6m寬，出入口3m，除個別十字路口外，出入口間距80～90m，并起到過街分流作用，對人行道人員流動的影響較??；同時出入口為其旁邊商鋪帶來人流即經濟效益。設置了兩個方案供選擇，區別是方案一中設備區分散布置，而方案二集中布置，但是方案一的平面布置更緊密結合地形及周邊環境，更合理；且方案一的商業面積比方案二增加約2.2%，更加適合商業、經濟、投資上的需求，經濟效益更好。綜合考慮推薦方案一。

2.4技術分析之建筑平面布局

地下商業街在城市道路下修建多以廊式組合為主，按地面道路的寬度可以設置為單廊式或多廊式。本工程主要采用7.2m×6m的柱網，地下一層平時按中間一條通道兩側商鋪及功能房間進行布置，其中分別居于南北兩段中心的兩個路口設有衛生間，由南至北的另外三處交叉路口依次設有平戰共用發電機房，消防控制室、高低壓變配電房、冷凍機房，消防水池、水泵房。進風口結合樓梯出入口設置，排風口分散布置，這里結合地面規劃，力求與周圍環境協調一致。垂直交通采用樓梯、自動扶梯，并設有2個無障礙電梯。

2.5技術分析之建筑消防設計

①依據的主要消防設計規范：《人民防空工程設計防火規范》（GB50098-2009）；《建筑內部裝修設計防火規范》（GB50222-95）。GB50098-2009規定：水泵房、污水泵房、水庫、廁所、盥洗間等無可燃物的房間，其面積可不計入防火分區的面積之內；②各出入口均為露天敞開設計，樓梯出口段在地下均設防火墻及甲級防火門，可滿足防火間距的要求。③人防工程圍護結構（外墻）均為400mm厚鋼筋混凝土剪力墻，防火墻采用250～400mm厚鋼筋混凝土墻或200mm厚加氣混凝土砌塊墻，頂板為500mm厚鋼筋混凝土板，底板為500mm厚鋼筋混凝土板，滿足一級耐火等級各構件耐火極限的要求。④商場的室內地坪與室外地坪高差小于10m，其安全出入口均為封閉樓梯間。⑤本地下商業街設置有火災自動報警系統和自動滅火系統，且采用A級裝修材料裝修，每個防火分區按不大于2000m2劃分，防火分區劃分采用防火墻和耐火極限≥3小時的特級防火卷簾（設于主體中間通道部位）進行分隔。每個防煙分區均不大于500m2，采用擋煙垂壁進行劃分。⑥消防控制室設于安全出入口一側，能直通地面，建筑面積約24m2。⑦各封閉樓梯間、消防控制室、設備用房及相鄰防火分區間的疏散門等均設常閉甲級防火門，甲級防火門的耐火極限應為1.20h。⑧商業部分的每個防火分區均至少設計兩個直通地面的安全出入口，且于相鄰防火分區的防火墻上設置疏散口，兩個疏散口之間的最遠房間門及最遠點至疏散口的距離均不大于40m，位于袋形走道的最遠房間門及最遠點至疏散口的距離均不大于20m。房間內最遠點至該房間門的距離均不大于15m。商場營業廳內任意一點到安全出口的距離不大于37.5m。⑨地下商店每個防火分區的疏散人數，應按該防火分區內營業廳使用面積乘以面積折算值和疏散人數換算系數確定，面積折算值取70%計，換算系數地下一層取0.85人/m2。⑩地下商業街各防火分區疏散出入口寬度計算，根據GB50098-2009第5.1.6條規定：每個防火分區安全出口的總寬度，應按該防火分區設計容納總人數乘以疏散寬度指標計算確定，地下一層疏散寬度指標應為每100人不小于0.75m；第5.1.1條規定：在一個防火分區內，設置通向室外、直通室外的疏散樓梯間或避難走道的安全出口寬度之和，不宜小于第5.1.6條規定的安全出口總寬度的70%。

2.6技術分析之防護單元

戰時防護單元結合平時防火分區設置，物資庫每個防護單元面積按不大于4000m2設計，二等人員掩蔽所每個防護單元面積按不大于2000m2設計；戰時掩蔽物資17000m3、掩蔽人數1200人。每個防護單元均有兩個以上的戰時出入口，均為樓梯式。出入口均設防護密閉門、密閉門各一道，滿足抗力等級6級的要求。工程進風、排風（煙）系統口部的消波設施有兩種，活門＋擴散室以及設雙門+集氣室方式。電纜及油管穿防爆波井進入工程主體。

2.7技術分析之豎向設計

為避開城市道路地下管線，頂板上方覆土一般在1.5m以上；在保證商業與通行功能前提下，為減小總體埋深、方便使用，采用無梁樓蓋加柱帽結構體系。地下一層室內凈高3.4~4.4m，滿足平時地下商場安裝空調通風管道、消防自動噴淋等設備管道和人員使用的凈高及戰時各功能凈高的要求。路面南北高、中間低，從北端到步行街路口，本工程采用與地面機動車道同坡度設計（也與規劃室外排水管網坡度相同），從步行街路口到南端，本工程采用與規劃室外排水管網同坡度設計。

2.8施工方法

目前使用較多、較成熟的地下工程的施工方法有明挖順作法、蓋挖逆作法及暗挖法，各有優缺點。本工程位于城市道路下，機動車道邊距離商鋪僅6m，當采用明挖法施工時，圍護結構離商鋪近，封閉路面時間長，對商鋪的經營有較大影響，容易引發群體性不滿。綜合本項目的地質條件、地理位置和相關因素，本工程采取“蓋挖逆作法”施工。施工期間加強車輛管理，出土車輛均覆蓋篷布，避免揚塵；開挖深度以做邊坡支護技術要求為準。針對不同類別的地下管線采取合理措施進行保護。

2.9施工期間交通疏解

根據經驗本工程采用逆作法及分段施工以減少對道路交通功能的影響。工程各出入口、風井的施工局部封閉，原通行此路段的賓館游客車輛或住宅小區私家車繞便道進出停車場。施工期間為方便行人橫跨工程建設路段，在四個路口搭設臨時通道。

3初步及施工圖設計中需要注意的小問題

①吊頂采用輕質龍骨。②過街通道應均勻布置，且出入口數量在滿足規范要求的前提下應適當，不然太多不利于管理，并影響沿街商鋪的正常營業。③冷卻塔位置的選擇應充分考慮地面環境。④充分了解建設路段管線情況，如本工程南端路口有天燃氣管道，主體及出入口設計都應根據規范要求避開。⑤注意人員、物資掩蔽的通順便捷性。⑥充分考慮出入口、通風口及其他孔口的相關位置的合理性。4結束語當然設計中需要考慮的問題還有很多，總之在人防工程的設計中，我們需要熟練掌握相關規范及標準，同時還應注重平戰結合以及全面考慮問題，在工作中不斷豐富自身的專業知識，從而提高自身的設計水平。

參考文獻：

[1]胡綺.淺談地下商業建筑的安全疏散設計[J].安徽建筑，2013，20（02）：30~31.

作者:王芳芳 單位:廣州市人防建筑設計研究院有限公司