综合性地下空间的安全性与舒适性探究

综合性地下空间的安全性与舒适性探究

张健

中南建筑设计院股份有限公司  430000

摘要大型综合性建筑的地下空间，通常具备多种复合的功能，如商业、餐饮、展览、交通枢纽、休闲健身、停车、人防、设备用房、库房等多种复合的功能。本文结合实践工程，从多专业角度综合分析、研究地下空间的安全性与舒适性。

关键词地下空间、经济性、舒适性

引言

随着科技的进步与发展，城市功能日趋集约化、多元化。同时也伴随着地下建筑朝着多元化、复合化的方向发展。为了让地上建筑空间最大化利用，释放出更多的地上空间。往生将原本设置在地上的多种功能，设置到了地下室。这为原本复杂的地下建筑空间设计，带来了新的挑战。

综合性地下空间的安全性与舒适性主要体现在以下几个方面：

1、合理的总体布局

总体布局具有举足轻重的作用。应尽量化零为整，紧凑合理，主次分明。根据不同的功能的重要性、交通流线的主次、消防疏散的难易程度、主体结构条件、净高要求等因素确定地下建筑的总体布局。以了与地上建筑联系的紧密程度、采光通风条件、防火分区的布置、各专业主要管线综合布置情况、车库出入口位置、主要人员疏散口位置及其它相关因素，共同确定合理的总体布局。

地下空间的功能按开放形式，可分为对外功能和对内功能。对外功能主要有：商业、展览、餐饮、交通枢纽、休闲健身、车库等功能，应与地上紧密结合且尽量保持布局一致，流线应紧凑合理。对内功能主要有：人防、设备用房、车库、库房等。设备用房常采用集中布置的方式，且与地上主楼的相应功能空间尽量接近，有利于各专业管线的总体布局。

2、经济合理的柱网

地下室柱网尺寸受诸多方面因素影响， 由地上主楼主要功能、柱子截面尺寸，局部变跨等因素共同确定。通常垂直停放3辆小型汽车最小净空尺寸为2400x3=7800，采用8400x8400方形柱网较为合理，可同时兼顾地下停车和地上功能。受地上使用功能及柱子截面尺寸的影响时，柱网尺寸可适度增减，通常在8100～9000范围内。当局部空间有变化的位置，可根据实际情况灵活调整柱网尺寸。

3、合理的层高设计

地下室层高，对造价影响比较大，层高越大，地下室埋深越大，造价则越高。因此控制合理的层高，对造价起着至关重要的影响。地下室层高为地下室室内地面至地下室顶板之间的高差。地下室地面及顶板往往具有多个不同的标高，主要受使用功能的不同、管线布置、地面覆土厚度、现状地形条件、地面植被种类及覆盖范围、地面荷载、室外管网布局及管径大小、地面竖向标高等因素影响。

地下室功能不同对净高的要求不尽相同。如车库的净高相对较低，约2.4m即可满足使用要求，部分设备用房的净高达4.0m以上，如消防泵房、变配电房等，功能用房如商业、展览、交通枢纽、餐饮等，净高通常在3.0m以上。地下室所处的位置不同，净高也不尽相同。如位于地上主楼投影范围内的地下室，净高相对较高。因此在设计中可以将净高要求较高的功能布置在主楼范围以内。而位于地上主楼投影范围以外的区域，受地面覆土的影响，净高相对要低一些，则可以将净高要求较低的功能布置在主楼范围以外区域。也可采取局部地面下沉的方式来满足净高的需求，并在不同标高之间，采用较好的过渡方式，如坡道、台阶等过渡方式，通常较小的高差采用坡道，较大的高差采用台阶。

4、安全可靠的消防疏散设计

地下室消防疏散设计主要包括防火分区的划分、安全出口的设计。地下室由于通常面积大，功能复合，防火分区比较多，简洁清析的防火分区及消防疏散设计，可以为地下室疏散提供有利条件。

地下汽车库，每个防火分区不超过2000m²，当设置自动灭火系统时不超过4000m²。汽车库室内任一点至最近人员安全出口的疏散距离不应大于45m，当设置自动灭火系统时，其距离不应大于60m。每个防火分区的安全出口不少于2个，在设计时应严格按60m以内的疏散距离已经放宽了不少，故在车库不应再向其它防火分区借用安全出口作为第二疏散口，且其它防火分区也不应向车库借用疏散口作为第二疏散口。

商店营业厅、展览厅，当设置自动灭火系统和火灾自动报警系统并采用不燃或难燃装修材料时，其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于2000m²，每个防火分区不少于两个安全出口。其它功能每个防火分区面积不超过500m²，当设有自动灭火系统时，不超过1000m²，如设备用房、库房等，每个防火分区安全出口不应少于1个，可利用开向相邻防火分区的甲级防火门做为第二安全出口，且不得超过该防火分区总疏散宽度的30%。

地下建筑受采光条件、通风条件的限制，疏散相对较为困难。均匀合理地布置安全出口，从而有利于消防疏散。出地面的疏散口应尽量直通室外。设有下沉庭院的地下室，疏散楼梯尽量布置在靠近下沉庭院的一侧，楼梯间可通过下沉庭院采光。当地下室埋深不大于10m时，应采用封闭楼梯。当埋深大于10m时且总建筑面积≥3000m²，应采用防烟楼梯且需设置消防电梯，消防电梯应分别设置在不同的防火分区内，且每个防火分区不应少于1台。

汽车库、修车库的汽车疏散出口总数不应少于2个，且应分散布置。当符合下列条件之一时，汽车库、修车库的汽车疏散出口可设置1个：1）Ⅳ类汽车库；2）设置双车道汽车疏散出口的Ⅲ类地上汽车库；3）设置双车道汽车疏散出口、停车数量小于或等于100辆且建筑面积小于4000m²的地下或半地下汽车库；4）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类修车库。

5、自然通风与采光

地下室引入自然通风与采光，可降低建筑能耗，减少日常维护运营成本，改善微气候条件、排除地下室湿气、提高室内空气洁净度，降低汽车尾气、提高地下空间舒适度。通常采用下沉广场、采光天井、通风井、高侧窗、光导管等方式。条件允许时，可结合自然地形高差，临地势低的一侧形成半架空空间。

下沉广场、下沉庭院可结合主入口、商业、休闲健身、餐饮、展览等大量人流空间布置。下沉广场的面积不易过小，可结合景观绿化设计，将绿化引入到地下室，同时也符合被动式生态设计策略。

下沉广场等室外开敞空间内应设置不少于1部直通地面的疏散楼梯。当连接下沉广场的防火分区需利用下沉广场进行疏散时，疏散楼梯的总净宽度不应小于任一防火分区通向室外开敞空间的设计疏散总净宽度。下沉广场与多个不同的防火分区贴临时，相邻防火分区之间建筑外墙为不燃性墙体时，防火墙可不凸出墙的外表面，紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0m；采取设置乙级防火窗等防止火灾水平蔓延的措施时，该距离不限。

6、地下室防水、排水系统

地下室防水系统，主要包括地下室底板、侧墙、顶板及穿墙（板）洞口、坑槽、变形缝等的防水。地下室的底板、侧墙、顶板应形成封闭、连续整体的防水系统。一般采用外防水和钢筋混凝土自防水（≥250厚）相结合的形式。出地面管井、采光井、出入口开口下沿应高出室外地面500以上，以防止地面雨水灌入地下室。

地下室排水系统，主要包括消防排水、生活污水排水、其它废水排水、人防排水。通常采用排水沟、集水井相结合的形式，排除地面的积水。

下沉广场的防水排水设计：下沉广场属于室外空间且地势比室外地坪（一层）相对低很多。经常受降雨、地下水等的影响，应注重防水及排水设计。在下沉广场四周地面设置排水沟，截断地面雨水，防止灌入到下沉广场。在下沉广场内的地面设置排除雨水设施，如排水沟、集水井、雨水泵站等。

车库出入口防水排水设计：车库出入口通常是地面雨水浸入的重点部位。在车库出入口设置反坡，反坡高度在100～150mm之间，且设置排水沟，并接入市政排水管网。

7、BIM信息技术的应用

BIM信息技术主要在于可视化设计与协同设计，主要通过三维信息模型，实时、精细化协同多个专业。建筑设计本身是三维的设计，而传统的二维设计，不直观，不具备全局性，对于复杂位置，很难配合的好，也不容易发现问题。传统的二维设计，已很难满足高精准、高质量的设计任务，尤其是面对大型复杂建筑设计项目。在地下室的设计过程中引入BIM信息技术，对各专业设计图纸进行整合，通过三维模型真实反映各专业设计情况，提前碰撞检查并优化设计，如管线碰撞、楼梯净高、疏散口净宽、房间及走道的净高等。减少各专业相互协调配合周期。协同设计是多方位和多专业的，主要体现在建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内设计等专业的相互配合，及时纠正设计中的遗漏和错误。地下室设备用房比较多，各专业的管线错综复杂，通过BIM信息技术，可以很好的协调、优化各专业管线，获得更优的设计方案，同时对施工具有指导意义。

结语

地下空间朝着多元化、复合化的方向发展，往往会引入了商业、餐饮、展览、交通枢纽、休闲健身等其它多种功能。人流较为密集，且需长时间停留。因此在设计过程中，应充分注重地下空间的安全性和舒适性。

参考文献：

[1]. 建筑设计防火规范 GB50016-2014(2018年版)

[2]. 汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB50067-2014

[3]. 地下工程防水技术规范 GB50108-2008

[4]. 陈永青 李开琴 曲申酉 建筑地下室排水设计的反思与建议 给水排水，2006，02