■王 悅 ■保定市建筑設計院有限公司,河北 保定 071000
對于平戰兩用的地下室建筑設計來說,通風系統的設計是最重要的方面之一。在通風系統中,通風口扮演著串聯地上與地下的關鍵角色,因此通風口的選位是通風系統設計的重點。在防空地下室中,通風口按功能可分為平時進風口和排風口、戰時進風口、排風口和排煙口五類。而因為平時和戰時的通風存在于不同的時間段,在工程實踐中,常將平時通風口和戰時通風口合用,以達到節約材料,節省設備用房空間的目的。比如建于住宅項目的地下汽車庫中的人員掩蔽所,最常見的做法是將平時進風口和戰時排風口合并,將平時排風口和戰時進風口合并。這種經典的方法近年來已經被很多致力于地下工程設計的建筑師們運用自如。但是,如果忘記了另外的可能,試圖使用同一種通風系統設計方式解決不同的問題,則可能會對地面建筑或場地的品質造成不必要的負面影響。下面我用兩個實例說明防空地下室平戰通風口是如何通過改變自身形式達成了與地面建筑和場地的協調。
從通風方式來看,平時地下室室內為負壓,排風管道由平時排風機房內引出至室內各處抽風制造負壓,進風機房僅在地下室的某一點補風而不設風管;戰時防空地下室室內常為超壓,送風管道由戰時進風機房內引出至室內各點加壓,戰時排風常直接依靠室內超壓。如果將平時排風系統和戰時進風系統合并,則可共用一套風管,這是非常經濟的。同時在平面布置上減少了一個風井和一個風機房,既節省了地下建筑面積,又減少了出地面風井的個數。為了利用這些優勢,在地面建筑密度較小的情況下,常采用這種形式。比如在住宅建筑的汽車庫中,不僅將平時排風口和戰時進風口合并,也將平時進風口和戰時排風口合并。這樣可以使地下設備用房布置集中緊湊,從而有利于簡化地下汽車庫的空間構成并提高使用效率,同時風井的個數減少,釋放了更多的地面空間供居民休息、放松。
然而,平戰通風口的合并也存在一個劣勢,即需要同時滿足兩種通風形式對通風口建筑形式和通風口與地面建筑關系的要求——平時進風口的設置位置需要保證新風質量,豎井宜設于室外;平時排風排煙口對周圍的空氣質量有很大影響,應設于室外并避免面向人流;戰時進風口的設置位置同樣需要保證新風質量,但對于密閉的防空地下室來說,防空地下室以外的空氣都可視為新風,因此戰時進風口不強求面向室外;另外,對于戰時進排風口有一個同樣的要求,即需要考慮地面建筑倒塌的影響,宜與地面建筑保持一定距離,如距離地面建筑過近,或貼臨地面建筑外墻設置在墻內或墻外,甚至設于室內,則需要考慮防倒塌措施。平戰兩用的通風口必然要考慮到防倒塌的要求,因此不適合設于地面建筑外墻上或其周圍。在建筑密度較低的住宅工程中,我們可以很容易的避免這個問題——將風井隱藏于與住宅有一定距離的植被范圍內。但是可以想象,隨著建筑密度的逐漸提高,可供設置這種獨立風井的場地會越來越少。這時候我們將不得不開始思考其他的方法解決通風口的設置問題。
近年來,綜合體成為新興城區的新寵,這種建筑形式的普遍將樓梯間和電梯井等垂直交通成組置于建筑體量的內部,從而盡量將建筑的外輪廓完全利用為商業等高經濟價值功能的沿街面,建筑平面外輪廓與廣場、商業步行街聯系緊密。在這種緊張的環境下,基本不存在將風井出地面段獨立設置的可能。另一方面,綜合體的首層建筑外墻內均由商店、酒店和辦公大堂等功能組成,無論對于哪一種功能來說,都希望能有完整、開敞的沿街面的形象,即使靠內墻面設置風井,以保證其沿街面的平整,也會嚴重影響內部空間的完整性和視野的通透感。總之,對于追求現代感、科技感,渲染都市商業氣氛的城市綜合體來說,純功能性的元素應該被隱藏到普通使用者不易注意的位置。顯然,除去將風井作為獨立的出地面建筑設置和貼墻設置以外,剩下的可能就是設于建筑內部。
按照建筑高度,可以把綜合體分為塔樓和連接他們的裙房(有時“裙房”也是高層建筑)兩部分。風井要從建筑內部垂直穿出,顯然應選擇在建筑高度較低的裙房內,布置在靠樓梯間、風井邊或其他商店或大廳內側。這樣從使用者的角度就幾乎察覺不到井道的存在。但是,正如前文所說,從建筑內部穿出的井道僅適用于平時進風口和排風口,而不適用于戰時進排風口和排煙口。因為他們所處的位置使其容易在常規武器爆炸或核武器地面沖擊波的作用下倒塌或堵塞,不能提供足夠的安全保障。因此,接下來的步驟就是另行尋找戰時進排風口的設置方法。
戰時進風口在防空地下室有濾毒通風要求的情況下,應該結合次要出入口設置,從而方便將更換下來的過濾吸收器等設備不經過清潔區而直接運往室外。次要出入口一般直接通往樓梯間。戰時進風口部在無條件設置直通室外的風井時,也可以選擇通往樓梯間等“垂直通道”。綜合這幾個因素,可以推理出一個合適的方法——直接將戰時進風口部的擴散室開向樓梯間,同時把這個樓梯間作為人員次要出入口。樓梯間最好由鋼筋混凝土筒體包圍,在爆炸和沖擊波的作用下即使樓梯被破壞而失去人員次要出入口的功能,也不易完全被堵塞,從而可以充當戰時進風豎井。這樣就可以不設置防倒塌風井,而使得戰時進風口完全隱藏于地下空間。
戰時排風口為了保證室外染毒條件下的人員進出功能,需要和戰時主要出入口結合設置。在綜合體普遍的建筑形式中,幾乎所有的樓梯間都布置在整個建筑體量內而無法滿足防倒塌要求,如利用貼臨建筑外墻的樓梯間設置和主體建筑脫開的防倒塌棚架,則對于建筑的整體感有相當程度的破壞,因此只有汽車坡道和少數室外開敞樓梯間適合作為戰時主要出入口,而作為戰時主要出入口的汽車坡道和樓梯間均滿足防倒塌要求,所以排風擴散室也可以貼臨防毒通道直接開向坡道或樓梯間內而不設置任何額外的出地面建筑。
在針對四種平戰進排風井分別進行分析后,可以總結出針對高密度建筑設置防空地下室通風口的方式——將戰時進排風口全部隱藏于地下空間,平時進排風口全部從裙房內部穿出。從而既不需要考慮風井的防倒塌,也不將風井暴露在首層建筑外立面或廣場內。那么這種做法有沒有缺點呢?一個明顯的缺點是分設的風井和風機房占用了較多的地下室面積,不利于地下空間的使用效率和空間的簡單規整,但對于當今普遍的綜合體設計模式來說,其平衡點在于地下建筑的形式要首先保證地面建筑理想形態的實現,在這個前提下才輪到優化地下建筑的系統。要做到大體量建筑更精密、均衡的設計,可能還需要隨著科技的發展,設計手段的革新才能實現大幅進步。
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[2]吉迪恩·S·格蘭尼(美)尾島俊雄(日)許方等(譯).《城市地下空間設計》.北京:中國建筑工業出版社,2005.1.
[3]小泉淳(日)胡連榮(譯).《地下空間開發及利用》,北京:中國建筑工業出版社,2012.11.
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