陈元俊
上海天华建筑设计有限公司南京分公司 上海 210002
随着我国城市居民物质生活水平的不断丰富提升,精神文化需求也进入了一个爆发式的增长阶段,因此城市商业的更新迭代正在飞速进行着。虽然商业模式千变万化,各种消费形态也带来层出不穷的“新理念”,但是对于作为商业载体的建筑设计来说,必须用理性的分析和创新的思维,来应对纷繁的商业需求。笔者以某商业MALL的建筑设计为例,对大型商业综合体设计中的主要关注要点及难点进行梳理和总结。
该项目位于城市新城核心区,周边交通便利,规划新建小区林立,消费人群体量庞大,项目定位为区域性的商业中心,设计愿景希望打造一个新一代全场景交互式的综合体。
项目用地5.2万m2,总建筑面积20.7万m2,其中地上建筑面积12万m2,地下建筑面积8.7万m2。地上共6层,地下2层,建筑高度为33.65m;该建筑属于一类高层公共建筑,耐火等级一级,见图1。
图1 项目效果图
该建筑包含了当前主流的各类商业业态。其中:地下一层为超市、零售;一层及二层为零售、餐饮;三层为儿童业态、娱乐电玩;四层为零售、餐饮及娱乐;五层及六层为餐饮、娱乐、电影院(其中IMAX电影院跨四、五、六三层);屋顶集中设计了景观、休闲、运动为一体的室外场地。
2.1.1 动线设计
难点:商业建筑的平面动线设计是核心,合理的动线设计可以极大的保障商业运营的效率和提升各铺位价值;解决方案:结合建筑平面特点,设计了“L”形主动线,通过主次、大小变化的中庭来丰富动线上的场景体验。共分布有五处中庭,正对主入口的最大的主中庭面积约720m2,形状接近35mX25m椭圆形,强调商业主入口及最核心的商业场景打造点;其他四个中庭在主中庭两侧对称布局,但在形体上又有大小、形状的区分,为将来运营提供不同的主题打造可能性;每一处中庭的间距按照9m至13m的尺度进行控制,这样既满足顾客的行走习惯,也创造出更多的商业机会和休息空间。
2.1.2 核心筒设计
难点:商业建筑因为疏散的要求,核心筒的数量及布置影响到商业业态的布置及外立面的展示面效果。解决方案:首先根据建筑设计防火规范对须配建的疏散楼梯数量进行计算,确定核心筒的数量和基本形式,本项目采用剪刀楼梯间的成组布置方式,大大减少了核心筒占用的建筑面积,使得商业得铺率最大化;核心筒平面布置的原则为靠外墙布置,但与外墙留出3米左右空间,作为商业橱窗,这样可以使得建筑获得更多的商业展示面及展陈空间;本项目两组核心筒之间沿外墙方向控制间距在65米左右,进深方向间距45m左右,尽可能同时兼顾疏散距离及店铺分隔尺度的要求。
2.1.3 主要功能空间净高控制
难点:商业建筑因机电管线复杂,且往往存在结构大悬挑或者转换结构导致梁高较高的现象,因此对室内各空间的净高控制尤为重要。解决方案:通过合理规划大管径设备管道的机房及管井位置,如:进排风机房、新风机房、空调机房、空调水管井等,结合防火分区设置并考虑屋顶景观及体育运动场地的范围从上向下选择合适位置,原则上贴邻核心筒布局;油烟井则以餐饮区域就近为原则,减少水平管道对净高的占有;所有水电管井结合使用半径要求,避免穿越中庭,避让结构大梁走线。BIM技术的应用,对管线综合以及碰撞检查、优化也起到了很大帮助,利用新的技术手段可以在设计阶段即实现初始优化控制。
从3个年级分别采用基于K-means算法的评选方法和传统评选方法的结果对比表中可以分析出:基于K-means算法的评选结果与传统评选结果存在部分重叠的情况,是因为部分班级不仅总分高,而且班级各属性值都较均衡,同时可以说明,新的优秀班集体评选方法,在传统评选方法的基础上兼顾了班级各项评价属性的均衡发展。
本项目通过对各类机房、管线路由的优化,主要空间净高控制结果为:公区及营业厅净高≮3.3m(地下≮3.8m);儿童游乐及娱乐空间净高≮3.6m;超市净高≮3.8m;地下室货运通道及货车车位净高≮3.8m。
2.1.4 外立面百叶优化
难点:综合体项目体型变化多,外立面元素丰富,如何突出建筑的商业氛围以及标识性是立面设计的关键点,而因各类设备机房进排风等需求,立面又往往出现各式各样的风口、百叶,如何进行优化、减少对立面的影响是难题。解决方案:本案采取以下几个措施对外立面的百叶及风口进行了优化:a.充分利用建筑的体块变化,在楼层有退台或有凹凸关系出现时,将竖向分布的风口集中合并,通过退台或凹入的体型设置风口,减少外立面的风口;b.将同类型的风口进行合并转换,将开在高楼层外立面的风口取消,集中设置于对二层商业街屋顶上方的外墙,利用商业街遮挡街道行人视线,无法看见外立面风口;c.将不可避免开在外立面的风口进行最大限度的上下统一尺度和位置,形成和谐的立面元素。
难点:公共建筑是能源消耗的重要载体,用能数量巨大,其建筑特征往往形体变化多、窗墙比大,且各类空间使用中对室内环境需求多样,节能设计是一个难点。解决方案:本项目通过严格控制建筑窗墙比的措施,以被动节能措施优先为原则,充分利用玻璃幕墙、中庭天窗等方式改善室内自然采光及自然通风环境,外围护结构采用A级耐火等级岩棉板加强保温隔热性能,采取水平向遮阳及玻璃自遮阳等措施改善遮阳效果,降低建筑的用能需求。利用太阳能作为可再生能源利用方式,降低建筑暖通空调、给水排水及电气系统的能耗。设计目标为降低负荷10%,达到二星级绿色建筑标准。
难点:体量巨大、形体复杂、空间多样等建筑特性,必然导致结构设计难度加大,很容易就造成结构超限,如何尽量规避超限,节约成本和施工周期,也是商业综合体的一大难点。解决方案:建筑设计必须了解结构超限基本因素。导致超限的主要因素如:形体凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、超长结构等,本项目反复推敲分析超限影响因素,通过以下主要方式进行建筑方案优化:a.在合理位置设置结构抗震缝,控制结构体的长度;b.建筑凹凸不规则处控制在不大于相应边长的30%;c.竖向构件收进位置不大于结构高度20%且收进不大于25%,结构外挑控制不超4 m;d.避免设计斜柱、穿层柱等。
商业综合体功能复杂、使用人员多,因此在设计时应严格遵守相关消防规范和管理规定进行消防分析和研究。以本案为例,在以下方面对消防设计要点进行归纳:
本项目建筑高度不超50 m,设置环形消防车道,受场地限制,消防救援场地分段设置,间距不大于30 m;当建筑因限制条件难以满足均衡设置消防救援窗时,应对各层平面的防火分区进行合理划分,至少保证每个防火分区有一边面向救援场地,从而满足消防救援窗应与救援场地对应的要求。
当火灾发生时,在最短的安全时间内将人员疏散至安全区域,是消防设计的关键目的,所以平面消防设计尤为重要,以下因素是直接影响人员疏散安全性的:
3.2.1 防火分区设置
3.2.2 特殊业态防火分隔要求
商业建筑内的一些特殊业态,如:儿童游乐、电影院等,其防火措施需要做加强要求,主要如:
儿童游乐:设置在高层建筑内时,应设置独立的安全出口和疏散楼梯,楼梯在其他楼层封闭;应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和1.00h的楼板与其他场所或部位分隔,墙上必须设置的门、窗应采用乙级防火门窗,不得采用防火卷帘替代。
应采取独立的防火分隔;当儿童游乐面向中庭时,也应采用防火墙+甲级防火门的形式进行分隔,不得采用防火卷帘替代。
电影院:设置在其他民用建筑内时,至少应设置1个独立的安全出口和疏散楼梯;布置在四层及以上楼层时,一个厅、室的疏散门不应少于2个,且每个观众厅的建筑面积不宜大于400㎡,电影院疏散人数可按实际座位数+影院工作人员+候场人数计算;应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和甲级防火门与其他区域分隔,不得采用防火卷帘替代。
各种商业空间形式应采取不同的人员疏散距离控制原则,在商业综合体中,主要以已下两种形式最为常见。
3.3.1 大空间
如:营业厅、餐厅、多功能厅等,此类空间疏散距离控制原则为:大空间+短走道,≯30m(大空间内)+10m(走道);设自动喷水灭火系统时为≯37.5(大空间内)+12.5m(走道)。
3.3.2 小房间
如:KTV、后勤服务用房、厨房等,此类空间疏散距离控制原则为:小房间+长走道,≯20m(房间内)+40m(走道)。
当一个防火分区中局部疏散距离不满足规范要求时,可采取借用相邻防火分区的方式,但应注意必须同时满足以下几点:a.与相邻防火分区采用防火墙进行分隔,通过甲级防火门作为安全出口;b.建筑面积>1000㎡的防火分区,不少于2个安全出口;建筑面积≤1000㎡的防火分区,不少于1 个安全出口;c.借用相邻防火分区的疏散宽度不大于本防火分区疏散总净宽度的30%;d.不得连环借用。
商业建筑中的中庭必不可少,因其贯穿建筑多个楼层,容易形成火灾串联作用,危险极大,因此中庭的防火分隔安全性尤为重要。
目前风险相对较低的主要分隔方式为沿中庭洞口四周设置耐火极限不小于3小时的防火卷帘,考虑到防火卷帘的可靠性,一般单樘防火卷帘的长度控制在9m左右,而防火卷帘的主要形式主要为:a.双帘双轨特级防火卷帘;b.自动喷水保护特级单轨防火卷帘。
两种卷帘的特点以及选择建议小结如(表1):
表1 双帘双轨特级防火卷帘与自动喷水保护特级防火卷帘特点对比