山地建筑消防疏散設計與地形結合的優化策略研究

引言

山地建筑通常分布在地勢高、坡度大的區域，這使得其在基礎設計、功能區劃及疏散通道布局等方面與傳統平地建筑存在顯著差異。防城港市工人文化宮作為典型的山地建筑工程，位于地形起伏較大的防城港市西灣新城，其工程設計需克服諸多由山地環境帶來的技術難題。該項目不僅需滿足文化功能與社會需求，還需針對山地環境特點優化消防疏散設計，以確保建筑在火災等緊急情況下的安全性。

一、防城港市工人文化宮山地建筑的特點

（一）建筑與山地地形的緊密結合

防城港市工人文化宮建設工程位于廣西防城港市西灣新城的山地區域，該場地地形復雜，地勢起伏明顯，最大高差達15米，四周環山。如圖1所示，這種特殊的地形條件既對建筑設計提出了嚴峻挑戰，也為建筑與山地環境的有機融合創造了獨特契機[。在設計中，項目團隊充分利用山地地形特征，著重強調建筑與自然環境的協調統一。在建筑形態設計方面，方案從地域文化中提取設計元素，以“白鷺”與“船舶”作為核心設計意象，既賦予建筑獨特的藝術表現力，又完美呼應了地方文化特色。其中，“白鷺”造型的設計靈感源自防城港市市鳥，通過優雅的曲線形態和流動的屋頂輪廓，不僅增強了建筑的可識別性，還實現了與周邊自然景觀的和諧對話[2]。這種造型處理既提升了建筑的美學價值，又巧妙地表達了建筑與山地環境之間的互動關系。

圖1防城港工人文化宮地理圖

（二）建筑形態與自然景觀的和諧融合

防城港市工人文化宮的設計充分融合周邊自然景觀特征，通過建筑形態與地形的有機整合，營造出協調統一的空間體驗。設計團隊特別關注山地特有的微氣候條件，針對風力、日照及降水等環境要素采取了系統性的設計策略，在提高自然資源利用效率的同時，實現了能耗控制。項目結合坡地采用立體綠化形式，并將景觀引入建筑中，這一設計既強化了建筑與山地環境的視覺連續性，又實現了顯著的生態效益。基于對場地地形高差與景觀特征的深人分析，建筑師運用適應性設計方法，通過以下策略實現建筑與環境的和諧共生。第一，基礎結構采用山地嵌入式設計，部分功能空間順應自然地勢錯落布局，形成富有韻律的空間序列;第二，建筑體量通過開放流動的空間組織方式，與周邊景觀形成視覺和功能上的互動關系。

（三）山地建筑的交通組織與功能分區

山地環境對交通流線設計提出了特殊的技術要求。防城港市工人文化宮項目基于場地高差特征，構建了多層級交通組織系統。建筑功能分區明確，主要由辦公區、活動區和劇場三大獨立功能模塊組成，各模塊均設置獨立的出入口，確保日常運營時的人流秩序[3]。在豎向交通設計方面，項自采用差異化高差處理策略。通過清晰的樓層轉換設計和標識系統，實現垂直交通與水平流線的無縫銜接；針對劇場、籃球場等人流密集場所，設置專用疏散出入口和應急通道；建立分區獨立運行的交通網絡，避免不同功能區域在緊急疏散時產生流線交叉。該設計通過立體化交通組織，既滿足了日常使用的便捷性要求，又確保了緊急情況下疏散路徑的明確性和可達性，有效地解決了山地建筑特有的疏散難題。

二、山地建筑設計存在的問題及防城港市工人文化宮設計難點

（一）山地建筑基礎與結構設計的復雜性

山地建筑的基礎與結構設計較之平坦地形面臨著更加復雜的工程技術挑戰，特別是在地形起伏顯著、地質條件多變的區域。這類建筑的基礎設計必須充分考慮山地地質結構的不均勻性和不穩定性，通過精細化地質勘測與承載力分析，確保地基系統的可靠性和耐久性。任何對地質條件評估的不足都可能導致地基不均勻沉降，進而危及建筑的結構安全和使用性能。為應對這些挑戰，工程設計通常需要采用樁基礎、深基礎等特殊基礎形式，并配合相應的地基加固技術。同時，建筑結構體系需要具備應對地質災害的特殊性能，包括采用整體性強的結構形式以提高抗側移能力，通過結構優化設計，分散地質應力，設置抗滑移構造措施，防范山體滑坡風險。基于山地環境的特殊性，結構設計還需通過精密計算來確定合理的安全系數，對關鍵部位進行加強處理，并考慮設置動態監測系統，從而確保建筑在極端氣候或地質變動情況下的結構完整性[4]。

（二）疏散通道與交通流線的設計難度

山地建筑的疏散通道與交通流線設計面臨特殊挑戰，尤其是在地形復雜、坡度較大的場地條件下表現得尤為突出。這類建筑通常需要構建多層次的立體交通系統，包括樓梯、坡道、電梯及緊急疏散梯等復合式垂直交通設施，以滿足緊急情況下快速、安全疏散需求[5]。在設計過程中，需要重點解決以下幾個關鍵問題。首先，垂直交通系統必須根據不同功能區域的使用特點和人員密度進行差異化設計。例如，對于劇場、籃球場等人員密集的大型公共空間，需設置寬度充足、標識醒目的專用疏散通道，并確保其具有良好的可達性。其次，針對山地環境的高差特征，疏散通道設計需特別注意內外交通節點的有效銜接，避免因地形限制導致通道狹窄或遷回曲折，從而保障疏散路徑的暢通性。實踐表明，山地建筑中常見的通道轉折過多或傾斜度不合理等問題，往往會顯著降低緊急情況下的疏散效率。最后，設計需充分考慮山地建筑特有的空間特征，通過合理的坡度控制、轉角處理和照明設計，優化疏散通道的使用效能。特別是在高差變化顯著的部位，需要采用漸進式過渡設計，既滿足無障礙通行要求，又確保緊急情況下的快速疏散能力。

（三）消防安全與應急響應系統的應對能力

山地建筑消防安全設計面臨特殊挑戰，尤其是高差顯著區域。地形起伏直接影響消防設施布局、疏散通道設置和消防車道可達性。防城港市工人文化宮項自針對山地特點，采用分級消防系統，確保各高程區域防護，優化消防車道坡度與轉彎半徑，以提升通行能力，并通過立體疏散網絡保障人員安全。設計最大限度地降低地形制約，實現建筑安全性與消防效能的平衡，為同類項目提供重要參考。

三、防城港市工人文化宮消防疏散設計策略

（一）合理的消防疏散通道與功能分區設計

如表1所示，防城港市工人文化宮的消防疏散設計充分考慮了山地建筑的特殊性，通過創新性的設計策略，有效解決了復雜地形帶來的安全疏散難題。該項目針對山地環境高差大、地形復雜的特點，采用垂直分區與水平分層相結合的空間組織方式，構建了立體化的疏散網絡體系。在總體布局上，設計巧妙利用山地地形，通過設置大臺階和開放廣場等空間元素，形成了高效的應急集散場所。針對不同功能區域的特點，項目采取了差異化的疏散方案。在人員密集的劇場區域，設置獨立出口和專用疏散通道，確保快速分流；在辦公區等次要空間，形成相對獨立的疏散路線。同時，建筑內部通過清晰的分區管理和標識系統，確保各區域疏散路徑明確、暢通。這種將地形制約轉化為設計特色的創新思路，不僅滿足了嚴格的消防安全要求，還創造了富有特色的空間體驗，為同類山地建筑的消防疏散設計提供了具有參考價值的實踐范例。

表1工人文化宮消防疏散設計

（二）先進的消防設施與應急響應系統

防城港市工人文化宮的消防系統設計充分融合了山地建筑的特殊要求，構建了一套完整、高效的火災防控體系。該項目采用多層次、互補式的技術方案，確保在火災發生時能夠快速響應并有效處置。在滅火系統配置方面，設計團隊根據不同區域的風險等級實施差異化策略。劇場、大型活動中心及地下停車場等高危區域配置了先進的氣體滅火裝置，該系統通過快速釋放特定滅火劑，既能高效撲滅火源，又可避免傳統水系統可能造成的次生損害；其他常規區域采用智能噴淋系統，通過自動探測火源位置實現精準滅火，顯著提升了響應速度和滅火效率。項自還建立了完善的應急響應機制，整合了火災預警、人員疏散和滅火處置等功能模塊。這種系統化的設計思路不僅大幅提升了建筑本體的火災防控能力，其創新性的技術解決方案還為同類山地建筑的消防系統設計提供了重要參考。

（三）防城港市工人文化宮設計的借鑒意義

防城港市工人文化宮作為山地建筑設計的典范，其創新性的解決方案為同類項目提供了重要參考。該項目通過系統性的設計策略，成功解決了山地環境下建筑功能布局、安全疏散和消防應急等難題，實現了建筑美學、功能需求與安全性能的有機統一。在技術層面，項目構建了完善的立體防護體系，基于場地高差特征，采用垂直分區與水平分層相結合的空間組織方式，優化功能布局與疏散流線；配置智能化的消防設施系統，形成多層次安全防護網絡。特別針對山地環境對消防系統的影響，通過精確計算優化了消防車道布局和設備管網走向，確保應急響應的時效性。在理念層面，項目體現了“因地制宜”的設計哲學。建筑形態有機融人山地景觀，既滿足現代文化建筑功能需求，又實現與自然環境的和諧共生。這種將地形制約轉化為設計特色的創新思路，不僅解決了技術難題，還創造了獨特的空間體驗，彰顯了綠色建筑與可持續發展的設計理念，為山地建筑設計提供了可資借鑒的范本。

結語

防城港市工人文化宮的設計為山地建筑安全疏散提供了示范性解決方案。項目創新性地采用立體化疏散網絡，通過功能分區與多通道設計，有效地化解了地形高差帶來的疏散難題。在消防系統方面，配置了氣體滅火與自動噴淋相結合的復合體系，并優化了消防車道布局，顯著提升了應急響應能力。該項目成功地實現了建筑功能、安全性能與山地環境的有機統一，其“因地制宜”的設計策略和智能化技術的應用，為同類山地建筑的消防疏散設計提供了重要參考。

參考文獻

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