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探究高层建筑地下室的合理设计

2017-06-22  GXF360
探究高层建筑地下室的合理设计

探究高层建筑地下室的合理设计

李 鑫

(厦门合立道工程设计集团股份有限公司 福建厦门 361000)

摘 要:地下室是地下空间利用的主要手段。文章结合具体项目,从高层建筑地下室设计的造价、停车效率、行车流线、自然采光和通风及人防等角度展开研究,探讨高层建筑地下室的合理设计,即在满足规范和使用要求的基础上节省造价,形成清晰的车行流线,多布置停车位、提升地下室品质。

关键词:高层地下室;造价;停车效率;行车流线;防空地下室

0 引言

随着社会的发展,地下空间的开发与利用变得越来越重要,对于高层建筑而言,地下室是其不可或缺的一部分。

某项目位于厦门市湖里区后埔片区祥岭路与后埔路交叉口西北侧地块,地上包含11栋高层住宅楼及商业裙房,总建筑面积:193 336.85m2,地下室建筑面积:49 195.82m2,人防建筑面积:10 329.05m2,设5个人防单元。

本文拟就该项目高层建筑地下室设计的一些问题进行探讨,供设计人员参考,共同提高地下室建筑设计水平。

1 造价

在满足地下室使用功能和使用要求的前提下,尽可能控制地下室面积是地下室造价控制的一个原则。

为减小面积,有一些项目会考虑将上部主体范围内的地下室与地下停车库脱开设计,因地下停车库与上部主体交接处的地下空间停车效率较低,同时脱开设计来说,两者的挖深可以独立考虑。但这种做法带来一个问题就是会增加大量的地下室外墙,并不一定节省建设成本,具体的做法要根据不同的项目不同的情况来具体计算分析[1]。该工程满堂设计地下室,用地东侧先行建设一售楼处,故地下室考虑避开售楼处并拓开3m以上的距离保证其施工。在满足地下室停车数量和地下室使用的原则上,用地南北侧的商业裙房没有设计地下室,因考虑上部商业的柱网若落在地下室停车效率低, 而若采用地下室顶板梁上起柱的做法则会增加地下室的梁高以及造价。

合理地布置柱网跨度,能够有效地控制梁高,从而相应减小地下室的挖深。以宽2.5m、长5.5m的标准车位为例,可以考虑设计8 100mm×8 300mm左右的大柱网尺寸,为减小梁高,该工程采用8 100mm×5 200mm的小柱网尺寸,如图1所示。同时,地下二层采用无梁楼盖体系来降低层高。在减小梁高的基础上,设备管线应遵循以下原则:电气桥架、给排水管线尽量与风管平行设置,尽量不要设在风管下方,各类管线减少交叉,综合考虑可以适当减小地下室的层高,控制深度。

图1 柱网布置示意图

2 停车效率

对于地下汽车库来说,最主要的功能就是停车,在现有的条件下尽可能地多布置停车位是一个综合性的问题。首先,结合车行流线合理地排布停车位是最重要的,其排布的原则基本是按地下室外轮廓的方向来排布,尽量使停车位贴临地下室外墙设计,合理地排布在地下室外墙处应是一排车位而不是车道。在排布车位中,常会遇到不同方向的车位排布交接的地方形成一个三角区域,这个是设计的一个难点,可以就不同的情况进行相应的分析处理,提高停车效率。对于需要设置的设备用房和人防的空间尽量布置在高层建筑的主楼下面,减小对停车库的影响,另外还可以考虑设置部分的微型车位和子母车位,子母车位只能算一个车位,但从销售的角度可以提高停车空间的利用率。该工程部分有条件的停车位通过墙体及卷帘分隔使其形成独立的停车区域,不同品质的停车位能更好地满足不同业主的停车需求。

3 行车流线

从人性化的角度,行车的流线同样重要。地下室行车的主轴应是一条由2个主要车行出入口连接的一条主车道,通过主车道串起次要车道,类似于“鱼骨”的形式,使整个地下室的车行流线清晰明了。主车道宽度不应小于6m。该工程设计7m宽,主车道两侧不设防火墙,同时不应布置直接开向主车道的停车位,以免影响通行效率及安全,如图2所示。

图2 车行流线平面图

该工程设计两层地下室,连结两层之间的坡道的设置也是一个需要研究的问题。某些地下室,从地面下地下一层的坡道与地下一层下地下二层的坡道之间距离很远,这就会导致车行驶到地下一层后需要在地下一层绕很远才能进入地下二层,设计不合理。合理的做法是将两层的坡道近距离设置,坡道下地下一层后可进入主车道,亦可直接进入下地下二层的坡道,如图3所示。地下二层的坡道有设计180°弧形转弯,这样地下二层主车道的流线与地下一层基本一致,同样是一条简洁的流线,避免转折及绕远。另外坡道的设置不应直接开向停车位,同时行车流线应形成环路,减少尽端式车道。

图3 坡道平面示意图

4 自然采光和通风

为提高地下室的品质, 自然采光和通风越来越多地运用到地下室的设计当中。对于自然采光来说一般有两个位置的考虑:

(1)地下室车道的采光,尤其是主车道宜在主要的节点上设计采光井,若设置玻璃顶,则可采取侧向开百叶的方式来实现自然通风,如图4所示。

(2)高层主楼地下室门厅的采光,对于地下室门厅可采取采光井或地下庭院与门厅贴临设计来实现自然采光。

近年来,设计“会呼吸的地下室”概念被反复提起,部分地下室会通过设计下沉庭院的方式来实现自然的采光和通风,与地面的直接相连结合景观、室内的综合设计使得地下空间越来越丰富、品质不断提高。而在设计与地面直接连通的空间的同时需采取相应的防排水措施。

图4 采光井剖面图

5 人防

防空地下室需要做好平战转换的良好结合,使防空地下室可以最大限度地发挥安全防护作用,提高地下室的经济效益。

该项目人防工程由4个甲类二等人员掩蔽所、一个人防物资库及一个人防电站组成。人防区域设置于地下二层,主口利用3个出地面坡道,由于坡道敞开段与上部主体间距离小于5m,故敞开段上方均设置与主体脱开的防倒塌棚架。地下一层标明从主口至室外地面的疏散通道范围,对该通道的相关构件进行荷载计算。

5.1 平战两用出入口

入口是防空地下室的主体与地表面,或与其它地下建筑的连接部分。以连接防烟楼梯间的密闭通道为例,平时使用的防烟楼梯间需要设置前室,并需要达到一定的面积。前室加密闭通道,两者皆不可省略,即设置2樘防火门、1道防护密闭门和1道密闭门,会占用较大空间,如图5所示。防火门之间的空间为前室,密闭门和防护密闭门之间的空间为密闭通道,如何节省这4个门形成的密闭通道和消防前室占用的空间呢?设计中考虑将两者重叠设计,占用的空间会有所减少,如图6所示[2]

图5 人防口部平面图(Ⅰ)

图6 人防口部平面图(Ⅱ)

5.2 人防门

人防门(包括防护密闭门和密闭门)为了满足抗爆、密闭等方面的要求,与普通建筑门有所不同。人防门不是镶嵌在洞口当中的,而是门扇的尺寸大于洞口,门扇与门框墙需要搭界一部分,因此设计时需注意铰页的安装尺寸,留足人防门两侧的墙体宽度以及门扇开启的最小长度,保证人防门的开启和安装要求[3]

在设计中,常会遇到防护密闭门的门扇处于冲击波作用方向的情况,应采取措施对人防门进行保护,可以考虑通过设置墙垛来处理或者是将门框墙和防护密闭门进行退后设计,大致为一个门扇的厚度,如图7所示。

图7 坡道处人防门示意图

5.3 固定电站

人防电站应与最高防护等级的人防单元结合设置,为方便设备的运输及维修宜直接通向地下室坡道。固定电站与相邻防护单元的建筑面积之和应小于2 000m2,其观察室(控制室)的观察窗需满足甲级防火窗的要求,而现行的标准图集中尚无既满足人防密闭要求又满足甲级防火要求的产品,故对于此处的处理采用密闭观察窗和甲级防火窗2扇安装于同一窗洞,如图8所示。

图8 固定电站局部平面图

5.4 设计深度

人防地下室施工图设计深度应符合《人民防空地下室施工图设计文件审查要点》的要求。设计中常会缺漏并应补充的内容有:

(1)人防总平面图应表达防空地下室所处位置、范围,室外出入口、通道、通风竖井的定位尺寸及与周围建筑关系;

(2)各专业顶、底板和墙体的预留、预埋孔况图;

(3)人防设计说明应包括战时出入口数量、主要出入口位置、防堵塞措施,战时进、排风口位置,防护设备表、平战功能转换时限及工程量表等[4]

6 结语

以上结合项目探究了高层建筑地下室的合理设计问题,笔者在从事建筑设计工作的过程中感受到当今的地下室设计在不断地朝人性化、精细化、信息化的方向发展,还有更多方面的子项值得去研究,将在日后的设计工作中不断完善、不断进步。

参 考 文 献:

[1] 张维.从建筑设计角度浅议居住区地下室空间的开发与利用[J].建筑技艺,2015(04).

[2] 孙愉.民用建筑附建式人防地下室建筑专业设计浅谈[J]. 生命与灾害, 2010(S1).

[3] GB50038-2005 人民防空地下室设计规范[S].北京:中国建筑标准设计研究院,2008.

[4] RFJ06-2008人民防空地下室施工图设计文件审查要点[S].北京:中国计划出版社,2005.

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

LI Xin

(Xiamen Hordor Design Group,Xiamen 361000)

Abstract: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.

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

作者简介:李鑫(1984.1- ),男,建筑师。

E-mail:175734412@qq.com

收稿日期:2016-11-09

中图分类号:TU92

文献标识码:A

文章编号:1004-6135(2017)03-0021-04

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