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地下商业建筑细节优化设计

 【摘要】地下商业建筑是城市地下综合体设计的重要组成部分,其建设模式、功能定位及建筑布局又是影响地下商业综合体社会效益和经济效益的重要因素。文章通过相关设计规范对地下商业建筑设计要求的剖析,并结合深圳华强北地下空间工程设计实例分析,从中总结地下商业建筑细节设计上可以优化的标准原则,为今后相关工程设计提供一定的参考和借鉴价值。 

【关键词】地下商业建筑;层高控制;楼梯设计;安全疏散

地下商业建筑建设背景

  随着城市的发展,出于利益的考虑,很多商场或高层将其地下部分开发作为商业功能,而地下交通的发展也使得大量的人群进入地下空间,为地下商场带来了顾客群,使得地下商场的开发变得有利可图。但是目前我国对地下商业建筑在消防和人防上都有严格的要求,致使国内大部分地下商业开发建设很难突破常规模式进行创新设计。我们现在可以做的就是在现行规范的基础上,对地下商业建筑一些细节节点进行优化设计。

相关规范对地下商业建筑设计的要求

  2.1对层高控制要求 

  地下商业建筑的层高是建筑布置和空间组织的一个重要因素。埋在土中的地下建筑侧墙要承受相当大的水平荷载,层高越大,就相当于墙板的跨度加大。同时,层高影响到埋深,而建筑物的埋深越大,土方等工程量越大,都会使结构工程量和造价提高,工期延长。虽然埋深与地下建筑内部空间的组织除垂直出入口外并无直接关系,但在进行总体布置时,应在满足地面上街道、地下管线布置和绿化要求的前提下,尽可能减少覆土厚度和整个地下建筑的埋深深度。 

  根据《建筑设计防火规范》2006版第5.1.13条,地下营业厅不应设置在地下三层及三层以下,若地下没有设置停车场功能,建议地下商业建筑采用两层结构。同时指出,若室内地面与室外出入口地坪高差超过10m,应设置防烟楼梯间。因此,地下商业建筑室内地面距地坪高度不大于10m,对优化疏散宽度、设备布置、工程量和造价都是有利的。 

  2.2 对疏散口形式要求 

  1)出入口的设计:疏散口应与日常出入口结合,不建议日常出入口为纯自动扶梯形式,因为在《建筑设计防火规范》第5.3.6条规定中,自动扶梯和电梯不应作为安全疏散设施。火灾时大多数人都愿意从自己进入的路线撤离,人们在紧急情况下比在正常情况下更愿意撤离到自己熟悉的地方。因此,在设计紧急流线时,要尽量与人们进入和离开建筑的路线保持一致。只有在确实需要时,才设计人们进出路线以外的第二条疏散路线。 

  2)疏散楼梯的设计:在我国大多数商业建筑中,楼梯仍是主要的垂直交通设施。它的设计不仅要满足交通的要求,还要在非常的情况下满足疏散、防火的需要。 

  地下商业建筑应属于人员密集的公共场所,根据《建筑设计防火规范》第5.3.15条规定,人员密集场所疏散门净宽不应小于1.4m;《民用建筑设计通则》2005版中第6.7.10条规定,商场楼梯踏步最小宽度为280mm,最大高度为160mm;疏散楼梯门洞的尺寸选择还应结合防火门和人防门标准图集,净宽1.4m以上可用的国标人防门宽度有1500mm和2000mm。综上所诉,为了减小楼梯数量过多分散和梯段占用空间,可以优先采用楼梯门洞宽2000mm,2000mm净宽梯段和280mm宽、160mm高的踏步形式。 

  地下商业建筑疏散楼楼梯一般采用双跑折返梯和剪刀梯两种形式。其中双跑折返梯运用比较普遍,受层高限制小,梯段布置灵活,但占用面积大,疏散宽度效率低。相比而言,剪刀梯间内包含两个重叠的楼梯,可以代替两个疏散出口,其占面积小于两个同等宽度的双跑折返梯,所以采用剪刀梯是一项合理经济的措施。不过值得注意的是,剪刀梯受层高影响较大。若层高过高,梯段超过18步;若层高过低,满足不了梯段平台上下部过人空间或人防门开启的净高要求。在设置剪刀梯的地下商业建筑里,层高选择应考虑剪刀梯设计的影响。 

  2.3对安全疏散的要求 

  为了减小防火分区分隔数量,可根据《建筑设计防火规范》第5.1.13.3条规定,设计将每个防火分区建筑面积尽量接近2000�O。地下商业建筑每个防火分区的疏散人数按该防火分区内营业厅建筑面积乘以面积折算值70%和疏散人数换算系数确定,换算系数地下一层为0.85人/�O,地下二层为0.8人/�O。人员密集的地下商业其疏散走道、安全出口、疏散楼梯以及房间疏散门的各自总宽度,应按其通过人数每100人不小于1m计算确定。 

  比如地下商业建筑最大防火分区面积为2000�O,疏散宽度计算应为2000×0.7×0.85×0.01=11.9m。如果按照每部疏散楼梯净宽为1.5m计算,总共要设计近8部楼梯,一部疏散楼梯按设计占用建筑面积8.5m×3.6m计算,约30�O左右,总共占用240�O。安全疏散设施占用了大量营业厅建筑面积,对于造价高昂和商业价值极高的地下商业建筑来说,显然是不经济合理的。而且地下商业经营管理上偏重于防盗,严格控制进出路线。因此在进行地下商业建筑疏散楼梯设计时,应该避免楼梯过于分散布置,并且多采用像剪刀梯这种能够优化楼梯数量及面积的措施。 

  此外,若地面对地下商业建筑疏散口数量和位置有限制时,可根据《人民防空工程设计防火规范》2009版第5.2.5条设置避难走道,火灾时人员疏散到避难走道,再通过避难走道疏散到室外适宜位置(图1)。避难走道疏散宽度可以被每层各个防火分区共用,其净宽只需满足设计容纳人数最多的一个防火分区通向避难走道各安全出口最小净宽之和,这样可以在保证人员安全疏散前提下,减少了通往地面的出口数量和疏散总宽度。举个例子,假如一个地下商业建筑有两个防火分区,每个防火分区所需疏散宽度分别为11m和9m。不采用避难走道时,出地面疏散口数量至少为4个,疏散至地面的总疏散宽度为20m。当全采用避难走道疏散时,则可以设置一条净宽为11m的避难走道,总宽为11m的避难走道直通地面的出口,即可满足该地下商业建筑的安全疏散要求。  

华强北地下空间案例特点

  本节以深圳华强北地下空间项目为例,阐述空间构成的交通组织和安全疏散设计,探讨地下商业建筑的设计原则。 

  3.1项目概况 

  华强北地下空间位于深圳市福田区深南大道与红荔路之间的华强北路路下,为地下街道型商业街,功能以地铁换乘、集散及市政过街功能为主,兼顾商业。地下空间将与地铁7号线工程同期建设,同步施工。该工程为地下三层结构,地下空间主要位于地下一层及局部地下二层,其余为7号线地铁车站和区间。华强北地下空间主体全长855.8m,宽28.1m,总地下建筑面积为44513.62 m2。随着7号线和华强北路地下空间项目的建设,将构建串联地铁1、2、3、7号线及通过与周边建筑物的地下连接,基本形成“以地铁为骨干”的立体城市公共交通体系,解决地面人、车、货三者混行带来的交通拥堵,为地区交通的系统立体化发展带来新的契机。 

  3.2交通组织 

  地下街的建设首先要解决的是交通问题,华强北地下空间利用地下街内的公共步行通道和各种出入口,将华强北路地面上的大量人流引导到地下,与多条线路地铁换乘也多在地下进行,就可以比较有效的实现人车分流和减少地面的拥挤现状。 

  1)水平交通组织 

  由地下一层一条宽10m的公共通道组成的地下街内部水平交通系统,通过地下街连接5处交通节点的出入口、两侧商铺、地铁换乘节点、与周边建筑地下室连接的地下通道和垂直楼扶梯的交通空间,是人流活动的主要场所,是华强北地下空间组织结构的重要组成部分。 

  地下街的出入口,应在可能条件下设置下沉广场,但由于项目正位深圳市福田区华强北路正下方,道路地面两侧建筑和物业较多,地下管线密集,建设条件局促,因此只能选用了开敞式入口的形式。 

  2)垂直交通组织 

  华强北地下空间主要垂直交通有电梯、扶梯和楼梯三种。13组日常出入口均分布在五处交通节点空间里,主要起联系地下一层与地面垂直交通的作用,兼做地下过街交通功能。由于地下一层埋深较大,且出入口受限于主体侧墙与地面规划道路之间的间距,按相关部门的决定,每个出入口采用了上下行扶梯结合的形式。 

  华强北地下空间共设置18组楼梯,主要起紧急疏散作用,平时亦可作为联系地下一层、地下二层和地下一层与顶板之间夹层垂直交通使用。大部分楼梯采用剪刀楼梯形式,能够优化疏散楼梯的数量和减少占用这里价值非常高的商业空间。 

  3.3安全疏散 

  前面已经提过,华强北地下空间出入口均采用自动扶梯的形式,而规范规定扶梯不能作为安全出口,所以需要另外设置楼梯进行紧急疏散。面积最大的地下一层计算所需的疏散宽度为84m,如果将这些宽度的所有楼梯加上日常出入口均直通地面,对于整个华强北路地面景观是不利的,明显和规划部门的要求相违背。在设置直通室外安全出口的数量和位置受到限制的条件下,可引用《人民防空工程设计防火规范》2009版第5.2.5条“避难走道”的概念。不过特别的是,华强北地下空间的避难走道与需要疏散的防火分区不是同层设置,而是在上方夹层空间开辟一条避难走道,先将发生火灾区域的人员通过楼梯疏散至夹层避难走道安全区里,再通过夹层避难走道转换到中间直跑楼梯,疏散至华强北路中间设计的绿化带上,以达到良好的景观视觉效果(图2)。 

   结  语 

  本文通过相关设计规范对地下商业建筑设计要求的剖析,并结合深圳华强北地下空间工程设计实例分析,提出了地下商业建筑空间设计以下几点标准原则: 

  (1)入口空间优先与下沉广场结合,避免出入口纯自动扶梯布置这种不利于疏散的设计。 

  (2)地下商业建筑尽可能减少覆土厚度和整个地下建筑的埋深深度,埋深控制在10m以内。同时,如果疏散楼梯采用剪刀楼梯的形式,层高还应考虑受剪刀楼梯设计的影响。 

  (3)若有条件,多采用剪刀楼梯作为疏散梯,以减少疏散楼梯数量和占用商业空间。门洞宽和梯段宽按2000mm宽一个作为标准,每个踏步尺寸统一采用280mm宽、160mm高标准设计。 

  (4)地下商业建筑部分疏散可利用避难走道作为每层各个分区共用的直通室外的出口,以达到减少直通地面疏散楼梯数量和灵活设置直通地面楼梯口位置的效果。 

  参考文献: 

  [1]童林旭. 地下商业街规划与设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,1998. 

  [2] GB50016―2006,建筑设计防火规范[S]. 

  [3] GB50098―2009,人民防空工程设计防火规范[S]. 

  [4] GB50352―2005,民用建筑设计通则[S]. 

  [5]熊海群. 地下商业街的防火设计研究[D].重庆:重庆大学,2007.

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