防空地下室平战通风口的合并与分离

2015-08-15 00:51保定市建筑设计院有限公司河北保定071000
江西建材 2015年19期
关键词:进风口楼梯间风井

■王 悦 ■保定市建筑设计院有限公司,河北 保定 071000

对于平战两用的地下室建筑设计来说,通风系统的设计是最重要的方面之一。在通风系统中,通风口扮演着串联地上与地下的关键角色,因此通风口的选位是通风系统设计的重点。在防空地下室中,通风口按功能可分为平时进风口和排风口、战时进风口、排风口和排烟口五类。而因为平时和战时的通风存在于不同的时间段,在工程实践中,常将平时通风口和战时通风口合用,以达到节约材料,节省设备用房空间的目的。比如建于住宅项目的地下汽车库中的人员掩蔽所,最常见的做法是将平时进风口和战时排风口合并,将平时排风口和战时进风口合并。这种经典的方法近年来已经被很多致力于地下工程设计的建筑师们运用自如。但是,如果忘记了另外的可能,试图使用同一种通风系统设计方式解决不同的问题,则可能会对地面建筑或场地的品质造成不必要的负面影响。下面我用两个实例说明防空地下室平战通风口是如何通过改变自身形式达成了与地面建筑和场地的协调。

从通风方式来看,平时地下室室内为负压,排风管道由平时排风机房内引出至室内各处抽风制造负压,进风机房仅在地下室的某一点补风而不设风管;战时防空地下室室内常为超压,送风管道由战时进风机房内引出至室内各点加压,战时排风常直接依靠室内超压。如果将平时排风系统和战时进风系统合并,则可共用一套风管,这是非常经济的。同时在平面布置上减少了一个风井和一个风机房,既节省了地下建筑面积,又减少了出地面风井的个数。为了利用这些优势,在地面建筑密度较小的情况下,常采用这种形式。比如在住宅建筑的汽车库中,不仅将平时排风口和战时进风口合并,也将平时进风口和战时排风口合并。这样可以使地下设备用房布置集中紧凑,从而有利于简化地下汽车库的空间构成并提高使用效率,同时风井的个数减少,释放了更多的地面空间供居民休息、放松。

然而,平战通风口的合并也存在一个劣势,即需要同时满足两种通风形式对通风口建筑形式和通风口与地面建筑关系的要求——平时进风口的设置位置需要保证新风质量,竖井宜设于室外;平时排风排烟口对周围的空气质量有很大影响,应设于室外并避免面向人流;战时进风口的设置位置同样需要保证新风质量,但对于密闭的防空地下室来说,防空地下室以外的空气都可视为新风,因此战时进风口不强求面向室外;另外,对于战时进排风口有一个同样的要求,即需要考虑地面建筑倒塌的影响,宜与地面建筑保持一定距离,如距离地面建筑过近,或贴临地面建筑外墙设置在墙内或墙外,甚至设于室内,则需要考虑防倒塌措施。平战两用的通风口必然要考虑到防倒塌的要求,因此不适合设于地面建筑外墙上或其周围。在建筑密度较低的住宅工程中,我们可以很容易的避免这个问题——将风井隐藏于与住宅有一定距离的植被范围内。但是可以想象,随着建筑密度的逐渐提高,可供设置这种独立风井的场地会越来越少。这时候我们将不得不开始思考其他的方法解决通风口的设置问题。

近年来,综合体成为新兴城区的新宠,这种建筑形式的普遍将楼梯间和电梯井等垂直交通成组置于建筑体量的内部,从而尽量将建筑的外轮廓完全利用为商业等高经济价值功能的沿街面,建筑平面外轮廓与广场、商业步行街联系紧密。在这种紧张的环境下,基本不存在将风井出地面段独立设置的可能。另一方面,综合体的首层建筑外墙内均由商店、酒店和办公大堂等功能组成,无论对于哪一种功能来说,都希望能有完整、开敞的沿街面的形象,即使靠内墙面设置风井,以保证其沿街面的平整,也会严重影响内部空间的完整性和视野的通透感。总之,对于追求现代感、科技感,渲染都市商业气氛的城市综合体来说,纯功能性的元素应该被隐藏到普通使用者不易注意的位置。显然,除去将风井作为独立的出地面建筑设置和贴墙设置以外,剩下的可能就是设于建筑内部。

按照建筑高度,可以把综合体分为塔楼和连接他们的裙房(有时“裙房”也是高层建筑)两部分。风井要从建筑内部垂直穿出,显然应选择在建筑高度较低的裙房内,布置在靠楼梯间、风井边或其他商店或大厅内侧。这样从使用者的角度就几乎察觉不到井道的存在。但是,正如前文所说,从建筑内部穿出的井道仅适用于平时进风口和排风口,而不适用于战时进排风口和排烟口。因为他们所处的位置使其容易在常规武器爆炸或核武器地面冲击波的作用下倒塌或堵塞,不能提供足够的安全保障。因此,接下来的步骤就是另行寻找战时进排风口的设置方法。

战时进风口在防空地下室有滤毒通风要求的情况下,应该结合次要出入口设置,从而方便将更换下来的过滤吸收器等设备不经过清洁区而直接运往室外。次要出入口一般直接通往楼梯间。战时进风口部在无条件设置直通室外的风井时,也可以选择通往楼梯间等“垂直通道”。综合这几个因素,可以推理出一个合适的方法——直接将战时进风口部的扩散室开向楼梯间,同时把这个楼梯间作为人员次要出入口。楼梯间最好由钢筋混凝土筒体包围,在爆炸和冲击波的作用下即使楼梯被破坏而失去人员次要出入口的功能,也不易完全被堵塞,从而可以充当战时进风竖井。这样就可以不设置防倒塌风井,而使得战时进风口完全隐藏于地下空间。

战时排风口为了保证室外染毒条件下的人员进出功能,需要和战时主要出入口结合设置。在综合体普遍的建筑形式中,几乎所有的楼梯间都布置在整个建筑体量内而无法满足防倒塌要求,如利用贴临建筑外墙的楼梯间设置和主体建筑脱开的防倒塌棚架,则对于建筑的整体感有相当程度的破坏,因此只有汽车坡道和少数室外开敞楼梯间适合作为战时主要出入口,而作为战时主要出入口的汽车坡道和楼梯间均满足防倒塌要求,所以排风扩散室也可以贴临防毒通道直接开向坡道或楼梯间内而不设置任何额外的出地面建筑。

在针对四种平战进排风井分别进行分析后,可以总结出针对高密度建筑设置防空地下室通风口的方式——将战时进排风口全部隐藏于地下空间,平时进排风口全部从裙房内部穿出。从而既不需要考虑风井的防倒塌,也不将风井暴露在首层建筑外立面或广场内。那么这种做法有没有缺点呢?一个明显的缺点是分设的风井和风机房占用了较多的地下室面积,不利于地下空间的使用效率和空间的简单规整,但对于当今普遍的综合体设计模式来说,其平衡点在于地下建筑的形式要首先保证地面建筑理想形态的实现,在这个前提下才轮到优化地下建筑的系统。要做到大体量建筑更精密、均衡的设计,可能还需要随着科技的发展,设计手段的革新才能实现大幅进步。

[1]陈志龙,刘宏.《城市地下空间总体规划》.南京:东南大学出版社,2011.4.

[2]吉迪恩·S·格兰尼(美)尾岛俊雄(日)许方等(译).《城市地下空间设计》.北京:中国建筑工业出版社,2005.1.

[3]小泉淳(日)胡连荣(译).《地下空间开发及利用》,北京:中国建筑工业出版社,2012.11.

[4]王玉北,陈志龙.《世界地下交通》.南京:东南大学出版社,2010.5.

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