探究高層建筑地下室的合理設計

李 鑫

(廈門合立道工程設計集團股份有限公司 福建廈門 361000)

探究高層建筑地下室的合理設計

李 鑫

(廈門合立道工程設計集團股份有限公司 福建廈門 361000)

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

高層地下室；造價；停車效率；行車流線；防空地下室

0 引言

隨著社會的發展，地下空間的開發與利用變得越來越重要，對于高層建筑而言，地下室是其不可或缺的一部分。

某項目位于廈門市湖里區后埔片區祥嶺路與后埔路交叉口西北側地塊，地上包含11棟高層住宅樓及商業裙房，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5個人防單元。

本文擬就該項目高層建筑地下室設計的一些問題進行探討，供設計人員參考，共同提高地下室建筑設計水平。

1 造價

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控制的一個原則。

為減小面積，有一些項目會考慮將上部主體范圍內的地下室與地下停車庫脫開設計，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，同時脫開設計來說，兩者的挖深可以獨立考慮。但這種做法帶來一個問題就是會增加大量的地下室外墻，并不一定節省建設成本，具體的做法要根據不同的項目不同的情況來具體計算分析[1]。該工程滿堂設計地下室，用地東側先行建設一售樓處，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量和地下室使用的原則上，用地南北側的商業裙房沒有設計地下室，因考慮上部商業的柱網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增加地下室的梁高以及造價。

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

圖1 柱網布置示意圖

2 停車效率

對于地下汽車庫來說，最主要的功能就是停車，在現有的條件下盡可能地多布置停車位是一個綜合性的問題。首先，結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計，合理地排布在地下室外墻處應是一排車位而不是車道。在排布車位中，常會遇到不同方向的車位排布交接的地方形成一個三角區域，這個是設計的一個難點，可以就不同的情況進行相應的分析處理，提高停車效率。對于需要設置的設備用房和人防的空間盡量布置在高層建筑的主樓下面，減小對停車庫的影響，另外還可以考慮設置部分的微型車位和子母車位，子母車位只能算一個車位，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立的停車區域，不同品質的停車位能更好地滿足不同業主的停車需求。

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是一條由2個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，使整個地下室的車行流線清晰明了。主車道寬度不應小于6m。該工程設計7m寬，主車道兩側不設防火墻，同時不應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

該工程設計兩層地下室，連結兩層之間的坡道的設置也是一個需要研究的問題。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，這就會導致車行駛到地下一層后需要在地下一層繞很遠才能進入地下二層，設計不合理。合理的做法是將兩層的坡道近距離設置，坡道下地下一層后可進入主車道，亦可直接進入下地下二層的坡道,如圖3所示。地下二層的坡道有設計180°弧形轉彎，這樣地下二層主車道的流線與地下一層基本一致，同樣是一條簡潔的流線，避免轉折及繞遠。另外坡道的設置不應直接開向停車位，同時行車流線應形成環路，減少盡端式車道。

圖3 坡道平面示意圖

4 自然采光和通風

為提高地下室的品質， 自然采光和通風越來越多地運用到地下室的設計當中。對于自然采光來說一般有兩個位置的考慮：

(1)地下室車道的采光，尤其是主車道宜在主要的節點上設計采光井，若設置玻璃頂，則可采取側向開百葉的方式來實現自然通風，如圖4所示。

(2)高層主樓地下室門廳的采光，對于地下室門廳可采取采光井或地下庭院與門廳貼臨設計來實現自然采光。

近年來，設計“會呼吸的地下室”概念被反復提起，部分地下室會通過設計下沉庭院的方式來實現自然的采光和通風，與地面的直接相連結合景觀、室內的綜合設計使得地下空間越來越豐富、品質不斷提高。而在設計與地面直接連通的空間的同時需采取相應的防排水措施。

5 人防

防空地下室需要做好平戰轉換的良好結合，使防空地下室可以最大限度地發揮安全防護作用，提高地下室的經濟效益。

該項目人防工程由4個甲類二等人員掩蔽所、一個人防物資庫及一個人防電站組成。人防區域設置于地下二層，主口利用3個出地面坡道，由于坡道敞開段與上部主體間距離小于5m，故敞開段上方均設置與主體脫開的防倒塌棚架。地下一層標明從主口至室外地面的疏散通道范圍，對該通道的相關構件進行荷載計算。

5.1 平戰兩用出入口

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，平時使用的防煙樓梯間需要設置前室，并需要達到一定的面積。前室加密閉通道，兩者皆不可省略，即設置2樘防火門、1道防護密閉門和1道密閉門，會占用較大空間，如圖5所示。防火門之間的空間為前室，密閉門和防護密閉門之間的空間為密閉通道，如何節省這4個門形成的密閉通道和消防前室占用的空間呢？設計中考慮將兩者重疊設計，占用的空間會有所減少，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，因此設計時需注意鉸頁的安裝尺寸，留足人防門兩側的墻體寬度以及門扇開啟的最小長度，保證人防門的開啟和安裝要求[3]。

在設計中，常會遇到防護密閉門的門扇處于沖擊波作用方向的情況，應采取措施對人防門進行保護，可以考慮通過設置墻垛來處理或者是將門框墻和防護密閉門進行退后設計，大致為一個門扇的厚度，如圖7所示。

圖7 坡道處人防門示意圖

5.3 固定電站

人防電站應與最高防護等級的人防單元結合設置，為方便設備的運輸及維修宜直接通向地下室坡道。固定電站與相鄰防護單元的建筑面積之和應小于2 000m2，其觀察室(控制室)的觀察窗需滿足甲級防火窗的要求，而現行的標準圖集中尚無既滿足人防密閉要求又滿足甲級防火要求的產品，故對于此處的處理采用密閉觀察窗和甲級防火窗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 設計深度

人防地下室施工圖設計深度應符合《人民防空地下室施工圖設計文件審查要點》的要求。設計中常會缺漏并應補充的內容有：

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

(2)各專業頂、底板和墻體的預留、預埋孔況圖；

(3)人防設計說明應包括戰時出入口數量、主要出入口位置、防堵塞措施，戰時進、排風口位置，防護設備表、平戰功能轉換時限及工程量表等[4]。

6 結語

以上結合項目探究了高層建筑地下室的合理設計問題，筆者在從事建筑設計工作的過程中感受到當今的地下室設計在不斷地朝人性化、精細化、信息化的方向發展，還有更多方面的子項值得去研究，將在日后的設計工作中不斷完善、不斷進步。

[1] 張維.從建筑設計角度淺議居住區地下室空間的開發與利用[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設計淺談[J]. 生命與災害, 2010(S1).

[3] GB50038-2005 人民防空地下室設計規范[S].北京：中國建筑標準設計研究院，2008.

[4] RFJ06-2008人民防空地下室施工圖設計文件審查要點[S].北京：中國計劃出版社,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