探析地下大型綜合體的總體設計要點

鄒先強

【摘要】建設大型復雜、功能多樣的地下空間已經(jīng)成為城市地下空間開發(fā)利用的一個主要方向了?？茖W系統(tǒng)規(guī)劃的缺乏、技術規(guī)范體系的不足，使得大型地下空間在前期規(guī)劃、功能配置、防災建設、結構設計等方面還存在著各種各樣的問題。

【關鍵詞】地下綜合體設計；大型；功能布局

0引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化的進程也在不斷加快，城市地上空間已近飽和，開發(fā)地下綜合體是解決城市用地緊張、緩解城市交通壓力、擴張城市建設空間、有效改善人居環(huán)境的關鍵。實際開發(fā)過程中，大型復雜、集約高效是地下空間建設的主要方向。

1研究對象——大型復雜地下空間

大型復雜地下綜合體是一種規(guī)模大，功能組成復雜的地下建筑。當?shù)叵陆ㄖ哂腥N及三種以上主要功能時，可視為其功能組成復雜。根據(jù)民用建筑的有關分類標準，當一個建筑單體規(guī)模大于30000m2 時，可視為大型建筑。綜上所述，大型復雜地下空間可定義為建筑規(guī)模大于30000m2，同時具備三種及三種以上主要功能的地下建筑。

圖1某大型地下空間設計效果圖

2設計綜述

2.1設計理念及設計原則

大型復雜地下綜合體設計應堅持“安全空間、舒適空間、綠色空間、效益空間”的設計理念。安全是前提，只有安全得到可靠的保障，地下空間的開發(fā)才有前途。同時，安全也是地下空間面臨的一個主要難題，需要從各個方面研究解決。舒適是手段，只有創(chuàng)造舒適宜人的地下空間，才能將人引入地下，留在地下，才能充分發(fā)揮地下空間開發(fā)的作用，實現(xiàn)地下空間開發(fā)的目的。綠色是要求，綠色發(fā)展是時代的主題，是人類社會長久發(fā)展的需要。效益是目的，地下空間的開發(fā)必須產(chǎn)生經(jīng)濟效益或者社會、環(huán)境等方面的綜合效益，才能保證地下空間的可持續(xù)發(fā)展。大型復雜地下空間設計應遵循以下原則：一是符合城市總體規(guī)劃，功能定位準確，建設規(guī)模適度，總體布局協(xié)調(diào)；二是內(nèi)部功能分區(qū)合理，交通組織順暢，空間設計人性；三是工法適應地質環(huán)境，結構設計合理，安全保障可靠；四是機電系統(tǒng)配置合理，運營管理方便；五是內(nèi)外環(huán)境設計友好，資源利用節(jié)約；六是周邊設施銜接順暢，民防結合科學。

2.2功能配置要點

大型復雜地下綜合體集多種功能于一體，功能布局的好壞直接影響項目的成敗。

大型復雜地下空間在平面上的功能布局首先要確定主要功能區(qū)，然后圍繞主要功能區(qū)，充分考慮人流、車流交通組織順暢，運營管理方便的基礎上進行布置。形態(tài)上可采用矩陣式、中心放射式、混合式等多種形態(tài)進行布局。

總之，大型復雜地下空間的功能布局要充分考慮使用的便捷性，投資經(jīng)濟性，管理靈活性，體現(xiàn)立體、分層、集約、高效的功能布局原則，交通組織上盡可能實現(xiàn)人車分流、人貨分流、不同方向的人與人分流。圖2為某大型復雜地下空間的功能布局示意圖。

圖2某大型復雜地下空間的功能布局示意圖

2.3總平面設計要點

總平面設計首先要處理好建設項目與城市系統(tǒng)工程的關系。城市系統(tǒng)工程包括地面、地下道路系統(tǒng)、市政管線系統(tǒng)、軌道交通系統(tǒng)等。城市系統(tǒng)工程由于影響面較大，調(diào)整困難，因此，在大型復雜地下綜合體的設計中，應首先處理好與城市系統(tǒng)工程的關系。例如與軌道交通結合建設的項目，必須首先處理好與軌道交通線路及網(wǎng)絡的關系； 與地下公交站、停車場結合建設的地下空間必須要首先處理好公交及小汽車進出口與城市道路的關系?？偲矫嬖O計應處理好與地面環(huán)境、景觀的關系。為滿足人員進出、緊急疏散以及改善通風、采光等環(huán)境條件的需要，大型復雜地下空間需要設置大量的地面出入口、風亭、采光井等地面設施，對地面既有的其他建筑、設施以及地面景觀造成很大影響，因此，必須要處理好與周邊環(huán)境、地面景觀的關系?？偲矫嬖O計應充分考慮發(fā)揮大型復雜地下空間的中心放射效應，處理好與周邊地上、地下城市空間的關系，盡可能通過建設項目使原本各自為陣的各個單體建筑、設施通過本項目實現(xiàn)相互連通，形成一個有機的整體，全面提升區(qū)域城市功能，同時也有利提高建設項目的使用效率和經(jīng)濟效益。總平面設計要處理好地下空間的外部交通組織。大型復雜地下空間的建設必將帶來大量的人流、車流，為避免因建設項目產(chǎn)生交通擁堵，同時也為項目提供良好的交通保障，大型復雜地下空間的設計必須處理好對外交通的組織，確保人流、車輛進得來、出得去，過境交通順暢。

2.4建筑細部設計要點

細節(jié)決定成敗，建筑細部設計對于大型復雜地下綜合體來說也是至關重要的。地下綜合體由于空間封閉，容易給人造成單調(diào)、壓抑、沉悶等不適感，使人不愿意進入地下，呆在地下。地下空間開發(fā)要想辦法避免這些問題，創(chuàng)造舒適的地下空間，把人引入地下，留在地下，才能發(fā)揮地下空間開發(fā)的作用。因此，地下空間的設計應特別注意人性化，體現(xiàn)“以人為本”的思想。具體做法及要求主要包括以下幾個方面：第一，空間的基本尺度要滿足人體活動的基本需要，空間的大小要滿足聚集人流量的需要。第二，要注重通過空間大小、形狀的變化與組合塑造富于變幻的空間層次。有條件時，盡可能通過設置下沉廣場、采光天井、自然通風井等措施創(chuàng)造一些過度空間，使地下空間與地面之間有機聯(lián)系，使之成為地面開放空間的延續(xù)，從而減小地下空間的沉悶、壓抑感。第三，在環(huán)境設計上，裝修材質、色彩的選擇應充分考慮人的心理需要，并提供舒適的通風、照明條件，以消除地下環(huán)境對人的不良生理和心理影響。

第四，在設施、設備的配置上，要充分考慮各種服務對象的需要，提供必要的休閑、休憩、娛樂空間和設施，以及必要的無障礙設施。有條件時應結合采光井等客流聚集的中心區(qū)域設置室內(nèi)中庭，配置綠化區(qū)及藝術小品，使地下空間顯得更加生機盎然。

2.5防火設計要點

防火設計是大型復雜地下綜合體防災設計的重點。大型復雜地下空間由于規(guī)模大，功能組成復雜，其防火設計面臨火災隱患多、逃生、撲救困難、一旦發(fā)生火災損失大等諸多難題。大型復雜地下空間往往包含有大型商業(yè)、軌道交通、地下公交、地下停車等多項復雜功能，面積巨大，且各功能區(qū)適用的設計規(guī)范不統(tǒng)一，其防火分區(qū)的劃分、出入口的設置、防排煙系統(tǒng)的設計等如按照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行將可能造成使用功能的嚴重缺陷。因此，對于大型復雜地下空間的防火設計，只單純考慮消防系統(tǒng)的某一獨立部分是不夠的，應把整個地下空間作為一個整體來考慮，把每一部分的消防措施放到一個整體中去分析，才能得到最優(yōu)化的防火設計方案，為地下空間提供最合理的防火保護。也就是說只有采用當前國際先進的性能化防火設計方法才能科學、合理地解決大型復雜地下空間的防火問題。大型復雜地下空間由于規(guī)模大，人員多，其防火設計最核心的問題是逃生和防止火災蔓延兩個問題。通過對多個大型復雜地下空間防火設計的研究表明，采用下沉廣場與安全通道相結合的方式可有效解決逃生和防止火災蔓延問題。下沉廣場與安全通道為人員疏散提供了一個亞安全區(qū)，既能為人員疏散提供必要的空間和時間，又能有效實現(xiàn)防火分區(qū)的隔離，避免火災蔓延。同時，還有利于減少地面出入口、風亭的數(shù)量和規(guī)模，從而降低地下空間建設對地面環(huán)境的影響。采用這種方式解決防火問題的關鍵是如何保證火災情況下下沉廣場及安全通道的安全性。對于安全通道，首先，在防火分隔上要采取有效的防火分隔將安全通道與防火分區(qū)隔開； 其次，安全通道內(nèi)必須設置良好的通風、排煙系統(tǒng)，確保人員疏散完畢之前安全通道內(nèi)的空氣質量符合人體安全需要； 第三，安全通道要有足夠的寬度，并設置足夠數(shù)量的出口，確保疏散到安全通道內(nèi)的人員能夠快速安全地疏散到地面。對于下沉廣場，由于其空間是開敞的，可以實現(xiàn)自然通風和排煙，其安全性主要是要求保證足夠的人員集散空間和足夠的疏散樓梯通向地面即可實現(xiàn)。在實際的工程設計中，安全通道的寬度、下沉廣場的規(guī)模、防火分隔措施、通風排煙量的確定以及自動噴淋系統(tǒng)等各種消防設施的設計參數(shù)均需要通過相應的模擬分析、計算，并組織進行必要的論證才能確定。圖3為某大型復雜地下空間設置的安全通道及下沉廣場。

圖3某大型復雜地下空間設置的安全通道及下沉廣場

3結語

規(guī)模很大的、結構復雜的地下空間其功能配置非常復雜，在進行地下空間結構設計的時候，必須充分體現(xiàn)“安全、綠色、舒適、效益”的設計理念，同時做好規(guī)劃安排以及功能配置，考慮好地下空間內(nèi)外的交通組織結構及其與周邊環(huán)境的關系。除此之外，需要特別注意的是：建筑、結構、機電系統(tǒng)等方方面面的設計規(guī)劃必須以地下空間本身的功能配置及實際需要為依據(jù)，充分利用大型、復雜的地下空間所具有的資源優(yōu)勢，最終實現(xiàn)地下空間的高效利用。

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