李 鑫

(廈門合立道工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 福建廈門 361000)

探究高層建筑地下室的合理設(shè)計(jì)

李 鑫

(廈門合立道工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司 福建廈門 361000)

地下室是地下空間利用的主要手段。文章結(jié)合具體項(xiàng)目，從高層建筑地下室設(shè)計(jì)的造價(jià)、停車效率、行車流線、自然采光和通風(fēng)及人防等角度展開研究，探討高層建筑地下室的合理設(shè)計(jì)，即在滿足規(guī)范和使用要求的基礎(chǔ)上節(jié)省造價(jià)，形成清晰的車行流線，多布置停車位、提升地下室品質(zhì)。

高層地下室；造價(jià)；停車效率；行車流線；防空地下室

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，地下空間的開發(fā)與利用變得越來越重要，對(duì)于高層建筑而言，地下室是其不可或缺的一部分。

某項(xiàng)目位于廈門市湖里區(qū)后埔片區(qū)祥嶺路與后埔路交叉口西北側(cè)地塊，地上包含11棟高層住宅樓及商業(yè)裙房，總建筑面積：193 336.85m2，地下室建筑面積：49 195.82m2，人防建筑面積：10 329.05m2，設(shè)5個(gè)人防單元。

本文擬就該項(xiàng)目高層建筑地下室設(shè)計(jì)的一些問題進(jìn)行探討，供設(shè)計(jì)人員參考，共同提高地下室建筑設(shè)計(jì)水平。

1 造價(jià)

在滿足地下室使用功能和使用要求的前提下，盡可能控制地下室面積是地下室造價(jià)控制的一個(gè)原則。

為減小面積，有一些項(xiàng)目會(huì)考慮將上部主體范圍內(nèi)的地下室與地下停車庫脫開設(shè)計(jì)，因地下停車庫與上部主體交接處的地下空間停車效率較低，同時(shí)脫開設(shè)計(jì)來說，兩者的挖深可以獨(dú)立考慮。但這種做法帶來一個(gè)問題就是會(huì)增加大量的地下室外墻，并不一定節(jié)省建設(shè)成本，具體的做法要根據(jù)不同的項(xiàng)目不同的情況來具體計(jì)算分析[1]。該工程滿堂設(shè)計(jì)地下室，用地東側(cè)先行建設(shè)一售樓處，故地下室考慮避開售樓處并拓開3m以上的距離保證其施工。在滿足地下室停車數(shù)量和地下室使用的原則上，用地南北側(cè)的商業(yè)裙房沒有設(shè)計(jì)地下室，因考慮上部商業(yè)的柱網(wǎng)若落在地下室停車效率低， 而若采用地下室頂板梁上起柱的做法則會(huì)增加地下室的梁高以及造價(jià)。

合理地布置柱網(wǎng)跨度，能夠有效地控制梁高，從而相應(yīng)減小地下室的挖深。以寬2.5m、長(zhǎng)5.5m的標(biāo)準(zhǔn)車位為例，可以考慮設(shè)計(jì)8 100mm×8 300mm左右的大柱網(wǎng)尺寸，為減小梁高，該工程采用8 100mm×5 200mm的小柱網(wǎng)尺寸,如圖1所示。同時(shí)，地下二層采用無梁樓蓋體系來降低層高。在減小梁高的基礎(chǔ)上，設(shè)備管線應(yīng)遵循以下原則：電氣橋架、給排水管線盡量與風(fēng)管平行設(shè)置，盡量不要設(shè)在風(fēng)管下方，各類管線減少交叉，綜合考慮可以適當(dāng)減小地下室的層高，控制深度。

圖1 柱網(wǎng)布置示意圖

2 停車效率

對(duì)于地下汽車庫來說，最主要的功能就是停車，在現(xiàn)有的條件下盡可能地多布置停車位是一個(gè)綜合性的問題。首先，結(jié)合車行流線合理地排布停車位是最重要的，其排布的原則基本是按地下室外輪廓的方向來排布，盡量使停車位貼臨地下室外墻設(shè)計(jì)，合理地排布在地下室外墻處應(yīng)是一排車位而不是車道。在排布車位中，常會(huì)遇到不同方向的車位排布交接的地方形成一個(gè)三角區(qū)域，這個(gè)是設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)，可以就不同的情況進(jìn)行相應(yīng)的分析處理，提高停車效率。對(duì)于需要設(shè)置的設(shè)備用房和人防的空間盡量布置在高層建筑的主樓下面，減小對(duì)停車庫的影響，另外還可以考慮設(shè)置部分的微型車位和子母車位，子母車位只能算一個(gè)車位，但從銷售的角度可以提高停車空間的利用率。該工程部分有條件的停車位通過墻體及卷簾分隔使其形成獨(dú)立的停車區(qū)域，不同品質(zhì)的停車位能更好地滿足不同業(yè)主的停車需求。

3 行車流線

從人性化的角度，行車的流線同樣重要。地下室行車的主軸應(yīng)是一條由2個(gè)主要車行出入口連接的一條主車道，通過主車道串起次要車道，類似于“魚骨”的形式，使整個(gè)地下室的車行流線清晰明了。主車道寬度不應(yīng)小于6m。該工程設(shè)計(jì)7m寬，主車道兩側(cè)不設(shè)防火墻，同時(shí)不應(yīng)布置直接開向主車道的停車位，以免影響通行效率及安全，如圖2所示。

圖2 車行流線平面圖

該工程設(shè)計(jì)兩層地下室，連結(jié)兩層之間的坡道的設(shè)置也是一個(gè)需要研究的問題。某些地下室，從地面下地下一層的坡道與地下一層下地下二層的坡道之間距離很遠(yuǎn)，這就會(huì)導(dǎo)致車行駛到地下一層后需要在地下一層繞很遠(yuǎn)才能進(jìn)入地下二層，設(shè)計(jì)不合理。合理的做法是將兩層的坡道近距離設(shè)置，坡道下地下一層后可進(jìn)入主車道，亦可直接進(jìn)入下地下二層的坡道,如圖3所示。地下二層的坡道有設(shè)計(jì)180°弧形轉(zhuǎn)彎，這樣地下二層主車道的流線與地下一層基本一致，同樣是一條簡(jiǎn)潔的流線，避免轉(zhuǎn)折及繞遠(yuǎn)。另外坡道的設(shè)置不應(yīng)直接開向停車位，同時(shí)行車流線應(yīng)形成環(huán)路，減少盡端式車道。

圖3 坡道平面示意圖

4 自然采光和通風(fēng)

為提高地下室的品質(zhì)， 自然采光和通風(fēng)越來越多地運(yùn)用到地下室的設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)于自然采光來說一般有兩個(gè)位置的考慮：

(1)地下室車道的采光，尤其是主車道宜在主要的節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)采光井，若設(shè)置玻璃頂，則可采取側(cè)向開百葉的方式來實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，如圖4所示。

(2)高層主樓地下室門廳的采光，對(duì)于地下室門廳可采取采光井或地下庭院與門廳貼臨設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)自然采光。

近年來，設(shè)計(jì)“會(huì)呼吸的地下室”概念被反復(fù)提起，部分地下室會(huì)通過設(shè)計(jì)下沉庭院的方式來實(shí)現(xiàn)自然的采光和通風(fēng)，與地面的直接相連結(jié)合景觀、室內(nèi)的綜合設(shè)計(jì)使得地下空間越來越豐富、品質(zhì)不斷提高。而在設(shè)計(jì)與地面直接連通的空間的同時(shí)需采取相應(yīng)的防排水措施。

5 人防

防空地下室需要做好平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的良好結(jié)合，使防空地下室可以最大限度地發(fā)揮安全防護(hù)作用，提高地下室的經(jīng)濟(jì)效益。

該項(xiàng)目人防工程由4個(gè)甲類二等人員掩蔽所、一個(gè)人防物資庫及一個(gè)人防電站組成。人防區(qū)域設(shè)置于地下二層，主口利用3個(gè)出地面坡道，由于坡道敞開段與上部主體間距離小于5m，故敞開段上方均設(shè)置與主體脫開的防倒塌棚架。地下一層標(biāo)明從主口至室外地面的疏散通道范圍，對(duì)該通道的相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行荷載計(jì)算。

5.1 平戰(zhàn)兩用出入口

入口是防空地下室的主體與地表面，或與其它地下建筑的連接部分。以連接防煙樓梯間的密閉通道為例，平時(shí)使用的防煙樓梯間需要設(shè)置前室，并需要達(dá)到一定的面積。前室加密閉通道，兩者皆不可省略，即設(shè)置2樘防火門、1道防護(hù)密閉門和1道密閉門，會(huì)占用較大空間，如圖5所示。防火門之間的空間為前室，密閉門和防護(hù)密閉門之間的空間為密閉通道，如何節(jié)省這4個(gè)門形成的密閉通道和消防前室占用的空間呢？設(shè)計(jì)中考慮將兩者重疊設(shè)計(jì)，占用的空間會(huì)有所減少，如圖6所示[2]。

圖5 人防口部平面圖(Ⅰ)

圖6 人防口部平面圖(Ⅱ)

5.2 人防門

人防門(包括防護(hù)密閉門和密閉門)為了滿足抗爆、密閉等方面的要求，與普通建筑門有所不同。人防門不是鑲嵌在洞口當(dāng)中的，而是門扇的尺寸大于洞口，門扇與門框墻需要搭界一部分，因此設(shè)計(jì)時(shí)需注意鉸頁的安裝尺寸，留足人防門兩側(cè)的墻體寬度以及門扇開啟的最小長(zhǎng)度，保證人防門的開啟和安裝要求[3]。

在設(shè)計(jì)中，常會(huì)遇到防護(hù)密閉門的門扇處于沖擊波作用方向的情況，應(yīng)采取措施對(duì)人防門進(jìn)行保護(hù)，可以考慮通過設(shè)置墻垛來處理或者是將門框墻和防護(hù)密閉門進(jìn)行退后設(shè)計(jì)，大致為一個(gè)門扇的厚度，如圖7所示。

圖7 坡道處人防門示意圖

5.3 固定電站

人防電站應(yīng)與最高防護(hù)等級(jí)的人防單元結(jié)合設(shè)置，為方便設(shè)備的運(yùn)輸及維修宜直接通向地下室坡道。固定電站與相鄰防護(hù)單元的建筑面積之和應(yīng)小于2 000m2，其觀察室(控制室)的觀察窗需滿足甲級(jí)防火窗的要求，而現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)圖集中尚無既滿足人防密閉要求又滿足甲級(jí)防火要求的產(chǎn)品，故對(duì)于此處的處理采用密閉觀察窗和甲級(jí)防火窗2扇安裝于同一窗洞，如圖8所示。

圖8 固定電站局部平面圖

5.4 設(shè)計(jì)深度

人防地下室施工圖設(shè)計(jì)深度應(yīng)符合《人民防空地下室施工圖設(shè)計(jì)文件審查要點(diǎn)》的要求。設(shè)計(jì)中常會(huì)缺漏并應(yīng)補(bǔ)充的內(nèi)容有：

(1)人防總平面圖應(yīng)表達(dá)防空地下室所處位置、范圍，室外出入口、通道、通風(fēng)豎井的定位尺寸及與周圍建筑關(guān)系；

(2)各專業(yè)頂、底板和墻體的預(yù)留、預(yù)埋孔況圖；

(3)人防設(shè)計(jì)說明應(yīng)包括戰(zhàn)時(shí)出入口數(shù)量、主要出入口位置、防堵塞措施，戰(zhàn)時(shí)進(jìn)、排風(fēng)口位置，防護(hù)設(shè)備表、平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換時(shí)限及工程量表等[4]。

6 結(jié)語

以上結(jié)合項(xiàng)目探究了高層建筑地下室的合理設(shè)計(jì)問題，筆者在從事建筑設(shè)計(jì)工作的過程中感受到當(dāng)今的地下室設(shè)計(jì)在不斷地朝人性化、精細(xì)化、信息化的方向發(fā)展，還有更多方面的子項(xiàng)值得去研究，將在日后的設(shè)計(jì)工作中不斷完善、不斷進(jìn)步。

[1] 張維.從建筑設(shè)計(jì)角度淺議居住區(qū)地下室空間的開發(fā)與利用[J].建筑技藝,2015(04).

[2] 孫愉.民用建筑附建式人防地下室建筑專業(yè)設(shè)計(jì)淺談[J]. 生命與災(zāi)害, 2010(S1).

[3] GB50038-2005 人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院，2008.

[4] RFJ06-2008人民防空地下室施工圖設(shè)計(jì)文件審查要點(diǎn)[S].北京：中國計(jì)劃出版社,2005.

Research on the reasonable design of the basement of high rise building

LIXin

(Xiamen Hordor Design Group，Xiamen 361000)

Building a basement has become the main means for underground space utilization. This paper, based on specific projects, conducts the research from the perspectives of high-rise building design cost, parking efficiency, automobile streamline, natural lighting, ventilation and air defense to explore the reasonable design for high-rise building basements, that is, on the basis of meeting the specifications and using requirements, the designs can save cost, form clear auto streamlines, multi-layout parking space and enhance the quality of basements.

High-rise basement; Cost; Parking efficiency; Traffic flow line; Air defense basement

李鑫(1984.1- )，男，建筑師。

E-mail:175734412@qq.com

2016-11-09

TU92

A

1004-6135(2017)03-0021-04