耿智勇
工厂建设项目中,工业生产部分的基建工程是主要建设部分,而公辅工程是工业主工艺的配套工程,浴室建筑则是公辅工程的子项之一。本文以厂前区新建小型浴室为例,总结设计实践过程中需要关注的重点。
新建小型浴室为地上3 层建筑,民用建筑工程设计等级为三级,建筑耐火等级为二级,项目建设地点的热工分区为寒冷A 区,公共建筑热工分类为甲类公共建筑。
新建浴室作为公辅工程的配套设施,选址受到工业生产工艺的影响,总图专业在布置场地时优先布置生产用地,导致厂前区的公辅用地面积有限。公辅用地区域包含浴室和食堂、检化验用房以及办公楼等建筑,浴室用地受总平面用地限制,与其他建筑的间距仅能满足防火规范要求。因此,建筑方案设计前需要了解场地周边的使用情况,依据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)中的规定留出足够的间距,得出实际建筑占地轮廓线,并根据实际的不规则轮廓线考虑建筑体型[1]。
以浴室建筑场地外环境的人流流线来判断建筑的主要出入口,以此划出建筑的功能分区。浴室的功能区主要分为淋浴区、更衣区、公共管理区,其中更衣区面积占比最大,淋浴区是浴室的核心,且更衣区和淋浴区存在明显的干湿分区,需提前考虑设置过渡空间[2]。
浴室整体上有保温节能需求,控制体型系数,规整建筑外轮廓,以达到降低建筑能耗的目的。严寒、寒冷地区的浴室建筑内外环境温差较大,浴室建筑外墙的外保温既能有效防止淋浴区空气中的水蒸气结露对外墙产生不利影响,也能确保浴室的保温隔热效果,满足建筑节能与碳排放标准。一般来说,丰富的建筑造型会加大建筑体型系数,增加建筑能耗。热损耗增加时,水蒸气在转角处容易发生冷凝现象,对内墙产生不利影响。因此,建筑的窗墙比、体型系数需达到节能规范要求,以保证建筑的保温耐久性。另外,淋浴区与更衣区的建筑采用矩形平面,更有利于浴室外墙、顶棚的外保温达到节能要求[3]。
有限的用地面积很难满足业主的期望人数,需要复核浴室的实际使用人数。根据工厂服务区范围内的倒班制度来确定每班洗澡的人数上限,根据浴室开放时间来确定淋浴头的数量与用水量[4]。计算公式为:
式中,L为淋浴喷头数量,N为每小时最高淋浴人数,M为平均每小时每个喷头服务的人数。经过实地调研可知,员工的平均洗浴时间是17 min,浴室计划开放1 h,推算出最高洗浴人数与淋浴头的数量达到3 ∶1 可满足使用需求。
为方便职工洗浴,淋浴区每个淋浴单元不小于1 m×1 m,单侧淋浴的走道净宽度大于1.1 m,双侧淋浴之间的走道净宽度不应小于1.50 m,淋浴间柱网尺寸应大于7.2 m。通过平面布置可得出更衣室尺寸大小与更衣柜的布置关系(图1)。
浴室是工厂区域员工工作流程中的重要环节,因此每个工作人员需要1 个固定更衣柜。理论上通过更衣柜的数量可以确定更衣室的面积,柱网之间的净尺寸能合理布置更衣柜,避免空间浪费。更衣柜按标准尺寸0.9 m×0.5 m×1.8 m(长×宽×高)考虑,双侧更衣柜之间走道宽度不小于2 m,单侧更衣柜至对面墙面不小于1.1 m。假设柱网的开间为7.2 m,墙宽为0.2 m,方柱宽为0.6 m,通过模数化布置更衣柜,可推算出更衣室的进深为6.3 m 或7.8 m 更合适,且更衣柜顺开间方向布置更经济。
职工洗浴时间是在交接班之后,整个洗浴过程约为25 min,主要行为路径为门厅刷脸领手牌→更衣换鞋→淋浴→更衣换鞋→门厅交手牌→交换洗工装→整理着装。公辅浴室的主要使用流线分为职工洗浴流线和后勤运营流线,其中职工洗浴流线又分为男、女两条各自独立的流线。结合实际情况,各自流线的使用路径应明确区分、合理疏散。浴室按照3 层建筑来考虑,女职工人数较少,使用面积较少,可以同后勤管理用房一起安排在1 层;2 层可整体作为男浴室,易于简化竖向交通流线,从而解决疏散问题;3 层布置水箱及相关设备。另外,后勤辅助用房包括门卫、洗衣房、电气间,平面布置时应尽量集中。
浴室的门厅设计形式分为集中式、分散式和组合式。工厂浴室依据职工上、下班交接时间集中开放,瞬时人流密集,采用组合式门厅使男、女职工在入口处分流,更加便于管理。但是组合式门厅宽度易受建筑面积影响被压缩成为过渡空间,导致建筑主入口体验感较差,因此门厅出入口外部应扩大空间,延长流线,利用外部空间介入的处理手法使浴室主入口空间通透,增强建筑的可识别性。同时,专业的装修公司可以此为基础进行二次深化设计,既能增强浴室运营的舒适性,又能更好展现企业形象。
在竖向设计方面,卫生间尽量上下对位,宜设置高窗进行自然采光与通风,保持环境卫生。
屋面设备间主要为水箱间,它的特点是荷载大。在抗震设防区,水箱间的荷载会对结构产生较大影响,因此水箱间宜居中布置。近年来,由于节能环保因素,浴室的供热方式发生变化,从过去的小锅炉供热转变为工业余热交换供热,或者空气能热泵供热,建筑中不再设置单独的火炉房[5]。选择工业余热供热时,热源会采取管道高架至水箱间的方式,并在水箱间内增加热交换设备。选择空气源热泵供热时,屋面上应预留热泵基座。按照民用建筑规范的规定,水箱间等辅助用房占屋顶平面的面积超过1/4,需要计入建筑高度。根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)规定,3 层浴室设备层最大建筑面积小于200 m2,且人数不超过50 人,可设置1 部疏散楼梯。结合规范规定,可将水箱间和1 部疏散楼梯组合布置,并控制面积小于200 m2,少布置1部出屋面的楼梯,节省了成本[6]。
随着工业升级周期缩短,浴室建筑设计时应留出改造弹性。改扩建涉及功能扩大、使用人数增加或其他功能的扩展,其出发点在于流线新安排、扩展功能新布置、拆除功能分区和内部分隔墙。在加建过程中应考虑采光通风,创造条件增加中庭;充分利用竖向楼梯做好新的疏散流线。在浴室中附加办公室、班组交接、劳保品库房以及洗衣房等功能用房时,还要结合暖通、给排水专业提出的限制性条件,处理层高不一致的情况。
浴室的立面方案会受建筑功能、业主委托方需求、施工图方案变更以及建设成本等因素限制。立面色彩应遵循厂区的整体色调或者业主制定的色彩指导文件,简化处理线角与细节,局部造型突出具有标识性,使建筑形式与公辅建筑群在整体趋于统一,在局部突出特点。外立面整体颜色宜选用冷灰灰色调,局部采用具有视觉冲击力的色彩提高建筑的识别性。立面处理细节上减少凹凸线角,使得外立面不易积灰。另外,外立面还要综合考虑当地采购费用及气候条件,注重材料的合理使用,控制成本的同时保证材料的使用寿命。
目前,用弹性涂料仿大理石、花岗岩来处理立面是一种比较经济高效的方式。浴室的高窗在局部细节处理上可以利用雨棚等混凝土进行构造处理,或者在浴室的窗户轮廓位置局部使用铝方通材料装饰线角及窗户外框,这样可以代替玻璃纤维增强混凝土(Glassfiber Reinforced Concrete,GRC)石膏型材,达到褪色慢、美观、提升档次的目的。公辅浴室建筑单体的投资有限,将节省出来的资金投入在内部装修、防水防潮处理方面会更具实际意义。
在防滑处理方面,室外出入口台阶坡道选用火烧面处理的大理石,提升档次的同时兼具优秀的防滑功能;水房间应选用防滑型地砖。
第一,划分防火分区,每个防火分区的安全出口不少于2 个。第二,为满足疏散要求,首层设置安全出口,竖向设置疏散楼梯,根据使用人数来计算疏散宽度。第三,疏散门能够向疏散方向开启,且安装门禁系统。第四,建筑内直通疏散走道的房间,疏散门至最近安全出口的直线距离应满足规范要求。第五,建筑沿消防登高面的外墙,每层设置2个可供消防人员进入的窗口,窗口的净高和净宽均大于1 m,窗户玻璃应易于破碎。考虑到浴室的私密性要求,并依据现行规范要求,消防救援窗必须使用安全玻璃,因此浴室应采用钢化磨砂玻璃窗。浴室周边的场地条件限制因素多、用地紧张,浴室外的救援登高面在方案阶段应与总图专业提前接洽落实。第六,建筑主要承重构件的燃烧性能及耐火极限均应满足规范规定。第七,管道穿过隔墙、防火墙、楼板时采用不燃烧材料(岩棉、矿棉、玻璃棉)将其周围的缝隙填塞密实。第八,建筑外墙采用A 级保温板,屋顶基层采用耐火极限不小于1 h 的钢筋混凝土屋面板,屋顶保温采用B2 级保温板。在屋顶与外墙交界处以及屋顶开口部位四周的保温层,应采用宽度大于500 mm 的A 级保温材料设置防火隔离带。第九,建筑内装修材料的燃烧性能应满足《建筑内部装修设计防火规范》(GB 50222-2017)的规定[7]。
将淋浴间门高限定为2.1 m,能够有效隔除雾气,防止顶棚及墙面积水;室内墙面采用釉面砖防水墙面,为了提高墙面的防水效果,四周的墙应与柱子、梁平齐以减少有水房间的阳角与阴角;吊顶采用铝合金龙骨方形铝板,涂料顶棚防水做3 遍耐水腻子刮平,这样可以使墙壁及吊顶、顶棚的预冷结露快速流到地面。浴室外墙普遍使用加气混凝土砌块,冬季由于蒸汽渗透容易导致墙体冻胀损坏,因此有水房间一侧的釉面砖墙体内采用聚合物水泥防水涂料,并在地面做法中设置防水层,且与墙柱交接处翻起高度不小于300 mm。淋浴区按照1%找坡,可以有效排除地面积水[8]。
浴室不同功能区域的面层做法不同,2 层需要结构专业配合降板,而且降板高度也不相同,为了美观需要在1 层的顶棚做吊顶。由于浴室的1 层与2 层功能不同,上下层不能对位,甚至卫生间也无法对位,因此整体降板后需要再就地取材,局部回填矿渣、碎砌块等轻质骨料。
浴室门厅部分尽量使用落地窗,使得门厅更加透亮,方便洗完澡的工作人员整理妆容。浴室的高窗在1.8 m 以上,窗户选型统一型材、尺寸,集中定制采购以降低施工成本,加快施工进程。
浴室是厂内生活区的基础设施,是劳动者的基本保障、用工环境与生活状态。浴室建筑不仅保障了卫生条件,而且还展现了制造业的形象。本文结合浴室公辅建筑设计实践,梳理遇到的一些问题,有侧重点地进行分析、思考和总结,以期为相关工程提供力所能及的帮助。