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1、關(guān)于柔性防水層的設(shè)計(jì)問題
李書山等從工程實(shí)際出發(fā),指出地下室底板迎水面柔性防水層的種種弊端,主要是“柔性防水層與需防水的結(jié)構(gòu)主體實(shí)際上是不密貼,防水層與結(jié)構(gòu)底板之間容易產(chǎn)生剝離脫落”,“柔性防水層只要一處有缺陷而漏水時(shí),則整個(gè)隙縫將會(huì)充滿水,柔性防水層失去其意義”。因此,他們建議改為背水面剛韌性防水,即在底板面上用聚合物水泥砂漿或滲透結(jié)晶剛性防水材料等作內(nèi)防水層。而王天網(wǎng)認(rèn)為“地下室內(nèi)防水,無(wú)論選用卷材還是涂料都和基層難以達(dá)到牢固粘結(jié)。一旦混凝土滲水,會(huì)把內(nèi)防水層破壞,勞民傷財(cái)”。牛光全認(rèn)為“從原則上否定外防水是不恰當(dāng)?shù)?,外防水將水拒之地下結(jié)構(gòu)物之外,是真正的防水層,實(shí)為上策;一旦地下水侵入地下結(jié)構(gòu),內(nèi)防水層就難以長(zhǎng)期抵抗水壓,難免滲漏之虞,應(yīng)該視內(nèi)防水為不得已而為之的下策”。
筆者同意王天、牛光全之觀點(diǎn),在迎水面作防水層是阻擋水侵入混凝土結(jié)構(gòu)的附加措施,從理論上講得通。在背水面作防水層,如何防止地下水侵蝕混凝土,這一內(nèi)防水層能否抵擋水壓產(chǎn)生的滲漏,令人存在疑慮。作為規(guī)范不能把外防水改為內(nèi)防水,這是原則問題。
業(yè)內(nèi)人士普遍反映,近年地下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)大化,地基復(fù)雜,且受施工氣候和工期影響,搞好外防水、使其“天衣無(wú)縫”確實(shí)困難。以筆者指導(dǎo)施工的地下室為例:武漢國(guó)際會(huì)展中心地下二層,平面尺寸161m×153m,用sbs卷材作外防水層,正值雨季施工,由于工期緊,雨停稍干后就鋪卷材,施工時(shí)也沒有涂刷潮濕界面隔離劑,這層外防水整體質(zhì)量就難以保證。該工程采用摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑。竣工五年無(wú)滲漏,業(yè)主認(rèn)為,防水全靠混凝土。
筆者遇到許多地下室為樁板結(jié)構(gòu),樁頭幾百個(gè)至幾千個(gè),底板與樁頭的柔性防水層如何聯(lián)成一體,施工單位十分頭痛,質(zhì)量也難以保證。難怪李書山等提出內(nèi)防水的工法。筆者不是反對(duì)外防水做法,在實(shí)際工程中,確實(shí)存在設(shè)計(jì)與施工、防水施工與工期等矛盾的現(xiàn)象,外防水如同虛設(shè),這些問題亟待解決。
2、結(jié)構(gòu)自防水是否可靠
王天認(rèn)為,鋼筋混凝土自防水在南方成功事例多,而在北方成功者鮮見。因?yàn)椤盎炷撩軐?shí)是阻止?jié)B水的關(guān)鍵,然而高的密實(shí)度又很難達(dá)到”,“既然自防水難以實(shí)現(xiàn),外加柔性防水層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)就成了必需”。我認(rèn)為這一觀點(diǎn)頗有偏誤。從1990年起,我國(guó)大力發(fā)展泵送(商品混凝土,在混凝土中加入減水劑后,水膠比從以往0.5以上降至0.35~0.50,而混凝土的坍落度從60~80mm提高到160~180mm,混凝土具有良好的流動(dòng)度,只要稍為震搗,混凝土變得很密實(shí),極少出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。大量工程實(shí)踐表明,這種泵送混凝土不但強(qiáng)度高,而且抗?jié)B標(biāo)號(hào)大于s15,滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于(5~8)×10-10cm/s。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有混凝土技術(shù),使混凝土高度密實(shí)已不成問題。由于混凝土存在收縮開裂的弱點(diǎn),可能成為滲水通道,我國(guó)在設(shè)計(jì)上采用每30~40m設(shè)一道后澆帶,等混凝土收縮40~50d后再用膨脹混凝土回填,這是解決結(jié)構(gòu)收縮裂縫的有效措施。近10多年來,許多地下工程采用補(bǔ)償收縮混凝土和纖維混凝土作地下室的結(jié)構(gòu)自防水材料,進(jìn)一步提高了地下結(jié)構(gòu)的抗裂防滲功能。據(jù)2003年統(tǒng)計(jì),全國(guó)膨脹劑用量約80萬(wàn)t,以平均40kg/m3計(jì),折合防水混凝土達(dá)2000萬(wàn)m3。目前我國(guó)混凝土外加劑和高性能混凝土技術(shù)已普及,混凝土質(zhì)量已大大提高,這是地下結(jié)構(gòu)自防水的保證。另外,王天提出的鋼筋混凝土自防水施工中存在的一些不利因素,其實(shí)在柔性防水層施工中也存在,這只能靠工程質(zhì)量“終身制”去解決。
3、外防水層設(shè)計(jì)是否應(yīng)“一刀切”
gb50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》實(shí)施后,北方許多設(shè)計(jì)院不管地下室大小,一律要設(shè)外防水層,因?yàn)橐獔?zhí)行規(guī)范。而在南方許多地下室設(shè)計(jì)中,尤其底板為樁板結(jié)構(gòu),或反梁底板,或1~2m厚的大底板,多采用混凝土結(jié)構(gòu)自防水而取消外防水。這就存在是否“一刀切”問題,它的依據(jù)是什么?
筆者認(rèn)為gb50108—2001《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要遵守,它是成功經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),但是,也要根據(jù)地下室的結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件進(jìn)行切實(shí)可行的防水設(shè)計(jì)。對(duì)于地下有侵蝕水的地下室,一般要設(shè)外防水層。
(2.煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計(jì)研究院有限公司)
【摘要】本文主要介紹了作者在地下室設(shè)計(jì)工作中所遇到的一些問題,結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)地下室設(shè)計(jì)提出相關(guān)意見,在今后的工作中希望能給大家提供幫助。
【關(guān)鍵詞】人防地下室;計(jì)算要點(diǎn);注意問題;配合
現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的越來越快,超長(zhǎng)超大的地下室在逐漸增多。超長(zhǎng)地下室外墻裂縫控制、計(jì)算模型合理性等問題是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn);超大地下室設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與重點(diǎn)是人防、消防等問題,這些問題各專業(yè)的配合顯得更重要,特別是人防問題,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑、暖通等專業(yè)有較深入的理解才能把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作好。
1 計(jì)算要點(diǎn)
1.1 混凝土墻計(jì)算
1.1.1 外墻計(jì)算
(1)計(jì)算模型。一般情況下,外墻計(jì)算模型為單向板,下固端,上簡(jiǎn)支。但當(dāng)頂板大開口導(dǎo)致墻頂形成自由端時(shí)就得注意,如室外樓梯間、車道的無(wú)蓋板段,墻頂均為自由端。對(duì)于室外樓梯間處的外墻處理方法為:加大梯板及休息平臺(tái)板厚及加大配筋,這樣外墻的支撐條件可以改善;另外,車道無(wú)蓋板段設(shè)計(jì)時(shí)盡量減小墻高,在滿足車道入口最低凈高基礎(chǔ)上,盡量讓頂板往外延伸些。
(2)土壓力計(jì)算。由于地下室類似一個(gè)大箱體,四周均有土約束,各方向在土壓力作用下墻移可近似認(rèn)為相互抵消,所以按靜止土壓力計(jì)算。靜止土壓力系數(shù)可根據(jù)回填土的類別而定,一般設(shè)計(jì)要求回填土應(yīng)用砂質(zhì)粘土或灰土或中粗砂震動(dòng)分層夯實(shí),密實(shí)度要求≥93%。
(3)裂縫控制。地下室外墻的收縮裂縫是難點(diǎn),特別是超長(zhǎng)地下室。筆者經(jīng)過幾個(gè)工程的實(shí)踐,外墻水平筋采用小直徑小間距效果不錯(cuò)(間距100mm為宜),且混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜選太高,C30左右為宜;另外,施工養(yǎng)護(hù)也非常重要,混凝土從澆灌后水分就開始蒸發(fā),如果不進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù),早期裂縫將很快產(chǎn)生,所以設(shè)計(jì)交底時(shí)應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)養(yǎng)護(hù)的重要性,有條件應(yīng)對(duì)施工進(jìn)行跟蹤,確保施工養(yǎng)護(hù)能做得更到位,以使裂縫更有效得到控制。
1.1.2 臨空墻計(jì)算
防空地下室的等效靜載是對(duì)核(常規(guī))武器爆炸地面空氣沖擊波產(chǎn)生地面超壓進(jìn)行等效而定義的,其大小跟起始?jí)毫Σㄋ?、作用時(shí)間大小等有關(guān),其作用在臨空墻的壓力值與被地面建筑(或障礙)削弱的程度有關(guān),所以不同部位的臨空墻荷載有所不同。室外出入口由于沖擊波受阻擋不如室內(nèi)出入口強(qiáng),因此室外出入口處臨空墻等效靜載較大。
1.2 底板及地梁計(jì)算
底板計(jì)算時(shí)應(yīng)注意考慮向下荷載與向上荷載,設(shè)計(jì)時(shí)取兩者不利者考慮。向上荷載主要指水浮托力荷載效應(yīng)、水浮力與人防荷載效應(yīng)組合;向下恒載主要指底板自重、消防水池最高水位時(shí)水的自重、設(shè)備自重等。
2 結(jié)構(gòu)專業(yè)地下室(包括人防)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題
2.1 甲類防空地下室結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受常規(guī)武器爆炸動(dòng)荷載和核武器爆炸動(dòng)荷載的分別作用。設(shè)計(jì)時(shí)均按一次作用。
設(shè)計(jì)人員有時(shí)可能習(xí)慣認(rèn)為人防是由核爆動(dòng)起控制,但以下兩種情況由常規(guī)爆動(dòng)荷載起控制,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重注意。
2.1.1頂板底面高出室外地面的常5、常6級(jí)防空地下室,其外墻在彈塑性工作階段設(shè)計(jì)時(shí),其等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值qce2較核爆動(dòng)大。注意,當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)時(shí),頂板底面不允許高出室外地面。
2.1.2出入口臨空墻的等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值在室外直通式及室外單向式,且其L(L為室外出入口至防密門的距離)≤5m時(shí),常規(guī)武器爆動(dòng)等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值較核爆動(dòng)等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值大。
2.2 概念設(shè)計(jì)
地下室作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,應(yīng)保證其具有足夠的剛度,規(guī)范要求其側(cè)剛不小于相鄰樓層的2倍。當(dāng)?shù)叵率壹袅?shù)量不多時(shí),特別是非人防區(qū)域,可以在適當(dāng)部位加設(shè)剪力墻以增加整體剛度;在地下室頂板梁整體計(jì)算時(shí),主樓范圍內(nèi)梁端負(fù)彎矩不宜調(diào)幅;當(dāng)上部結(jié)構(gòu)高寬比較大時(shí),其柱底彎矩很大,所以當(dāng)主樓范圍外的地下室頂板梁與主樓落地墻柱相連時(shí),應(yīng)加大連接端梁負(fù)筋及梁腰筋,用于平衡上部柱底彎矩。
2.3兩層及兩層以上的地下室,當(dāng)人防地下室設(shè)在底層時(shí),需注意以下幾點(diǎn):
2.3.1人防頂板板厚可適當(dāng)減小。為了防早期核輻射,板厚得滿足規(guī)范給出的數(shù)值,但當(dāng)人防地下室設(shè)于底層時(shí),其早期核輻射已經(jīng)很有效被削弱,所以板厚可以減小。
2.3.2通道頂板抗力按人防設(shè)計(jì),通道頂板抗力等級(jí)按共用同一通道的防空地下室較高級(jí)別者設(shè)計(jì)。
2.4 當(dāng)人防頂板高低差較大時(shí),高低檻處梁截面及配筋應(yīng)滿足人防墻設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求,一般梁寬≥300mm,相應(yīng)的梁腰筋及箍筋≥Ф12@150(即滿足墻單側(cè)配筋率0.25%的要求,砼為C30~C35)。受力情況類似于埋置于土中的人防外墻。
3 與建筑配合問題
與建筑的配合問題是地下室設(shè)計(jì)過程中很重要的環(huán)節(jié),特別是人防問題。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒做好這個(gè)環(huán)節(jié),可以說是做不好人防地下室設(shè)計(jì)的。
3.1 總平配合。地下室電算前應(yīng)與建筑師協(xié)調(diào)定出合理的標(biāo)高。合理的總平標(biāo)高應(yīng)該是標(biāo)高變化均勻平穩(wěn)的,突變較小,且變化方向大體上是單向的;室內(nèi)外高差小。另外,應(yīng)注意消防車的走向、位置。如果建筑可以調(diào)整的話,應(yīng)盡量避免消防車道設(shè)在覆土很大的頂板,這種情況荷載很大,經(jīng)濟(jì)性不好。
3.2 幾點(diǎn)防空地下室設(shè)計(jì)中容易被忽略或容易出錯(cuò)的問題:
3.2.1 五級(jí)人防地下室附壁式臨空墻厚度應(yīng)不小于650mm;
3.2.2 平戰(zhàn)結(jié)合柴油發(fā)電站應(yīng)考慮發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備運(yùn)輸與安裝,留有較大的運(yùn)輸口;其平時(shí)及戰(zhàn)時(shí)都需要較大的進(jìn)排風(fēng)量,且需設(shè)排煙系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)得提醒相關(guān)專業(yè)選對(duì)擴(kuò)散室活門型號(hào)及作對(duì)擴(kuò)散室內(nèi)部?jī)舫叽纭?/p>
3.2.3 上部建筑為鋼筋砼結(jié)構(gòu)的甲類防空地下室,其頂板底面不得高出室外地平面。當(dāng)建筑室內(nèi)外高差較大時(shí)易犯錯(cuò),此時(shí)應(yīng)降低室內(nèi)結(jié)構(gòu)頂板標(biāo)高以滿足此規(guī)定。
3.2.4 當(dāng)防護(hù)密閉門兩側(cè)較為空曠時(shí),為了避免防護(hù)密閉 門絞頁(yè)直接被沖擊波破壞,應(yīng)在門框墻處適當(dāng)位置加一突 垛;類似地,當(dāng)防護(hù)密閉門沿通道設(shè)置時(shí),門扇應(yīng)嵌入墻內(nèi)設(shè)置,且門扇的外表面不得突出通道的內(nèi)墻面。
4 與設(shè)備專業(yè)配合的問題
與設(shè)備配合問題是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員容易忽略的問題,經(jīng)常下工地的結(jié)構(gòu)工程師會(huì)比較敏感。有時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備管線預(yù)留(埋)不太合理,如果設(shè)計(jì)時(shí)沒配合好,很可能會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全。對(duì)于人防地下室,主要是與暖通的配合量較大,設(shè)計(jì)人員應(yīng)著重把握好。
4.1 暖通
豎井洞口等孔洞配合是配合的重點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意校核其預(yù)留(埋)的孔洞大小、位置及標(biāo)高,以定出最合理的方案。應(yīng)避免風(fēng)管穿臨空墻及人防單元隔墻,當(dāng)不可避免時(shí),應(yīng)采取可靠的防護(hù)密閉措施,應(yīng)在土建施工時(shí)一次預(yù)埋到位(交底時(shí)強(qiáng)調(diào)),且洞口不宜過大(控制在800mm×800mm以內(nèi))。
4.2 水電
4.2.1 應(yīng)了解頂板水管埋設(shè)走向。對(duì)于水專業(yè)一般希望覆土越大越好,這與結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的控制是矛盾的,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只有了解水管走向、坡度,才能把覆土降到最低。
4.2.2 設(shè)備用房需注意凈高問題。公用變配電所應(yīng)注意凈高≥3900mm(建筑面到梁底),注意電纜溝深(一般800mm)。
5 結(jié)束語(yǔ)
地下室設(shè)計(jì)相對(duì)較煩瑣,但主要能把握好以下幾點(diǎn),相信大家在設(shè)計(jì)過程不會(huì)有太大障礙:
5.1 地下室計(jì)算應(yīng)把握好梁系布置、頂板恒載取值、外墻計(jì)算模型與土壓力計(jì)算,人防等效靜荷載的正確選取,應(yīng)能解決概念設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的矛盾。
5.2 地下室設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一是人防設(shè)計(jì)。想做好人防,光掌握結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需要對(duì)建筑、暖通這兩個(gè)專業(yè)有較深入的了解。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)這兩個(gè)專業(yè)不了解,相當(dāng)于對(duì)人防基理不了解,設(shè)計(jì)將無(wú)從下手,更談不上專業(yè)間配合了。
5.3 關(guān)于人防地下室的設(shè)計(jì)規(guī)范、參考書籍和設(shè)計(jì)軟件已不斷完善,設(shè)計(jì)人員如果能靈活應(yīng)用,可以做到事半功倍。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:地下室質(zhì)量施工
城市是現(xiàn)代文明和社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志,是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要載體。伴隨著我國(guó)城市化的加快,城市建設(shè)快速發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市人口急劇膨脹,許多城市不同程度地出現(xiàn)了建筑用地緊張,生存空間擁擠,交通堵塞,基礎(chǔ)設(shè)施落后,生態(tài)失衡,環(huán)境惡化等問題。被稱之為“城市病”,給人類居住條件帶來很大影響,也制約了城市和社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展,成為現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何治理“城市病”,提高具名生活質(zhì)量,達(dá)到經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,成為亟待解決的重要社會(huì)課題。
高層建筑的地下室成為城市地下空間的重要組成部分。地下室的設(shè)計(jì)要做到與地面規(guī)劃的協(xié)調(diào)性與系統(tǒng)性,形成一個(gè)完整的體系,地上地下協(xié)同發(fā)展。在高層建筑地下室的開發(fā)利用當(dāng)中,要重點(diǎn)突破、協(xié)調(diào)發(fā)展,以大型骨干建筑為紐帶帶動(dòng)地下室建設(shè)的發(fā)展。地下室的開發(fā)不能只搞單一的某一項(xiàng)工程,而是要綜合考慮各方面的需要,豎向分層開發(fā)與地面建筑相呼應(yīng)、相銜接。
一,規(guī)劃設(shè)計(jì):
地下室的設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)基于對(duì)地下空間現(xiàn)狀的研究以及對(duì)的城市一定期限內(nèi)空間發(fā)展的預(yù)測(cè),提出地下空間開發(fā)戰(zhàn)略,并對(duì)地下空間開發(fā)利用的功能、規(guī)模與形態(tài)做出科學(xué)的規(guī)劃,同時(shí)提出空間開發(fā)了利用的實(shí)施步驟,以使之能與城市保持系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展。
地下室的設(shè)計(jì)規(guī)劃,應(yīng)注意保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境??茖W(xué)預(yù)測(cè)城市發(fā)展到需要,堅(jiān)持遠(yuǎn)近兼顧、全面規(guī)劃、分步實(shí)施,時(shí)城市地下空間的開發(fā)利用與經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)張水平相適應(yīng),并且實(shí)行豎向分層、總和立體開發(fā)、橫向相關(guān)空間聯(lián)通、地下工程與地面建筑協(xié)調(diào)配合。
1,規(guī)劃的原則。
基本原則:人類在開發(fā)利用地下空間的過程中,所遵循的一些傳統(tǒng)原則,“人在地上,物在底下”、“人的長(zhǎng)時(shí)間活動(dòng)在地下,短時(shí)間活動(dòng)在地下”、“人在地上,車在地下”等,與可持續(xù)發(fā)展的城市建設(shè)理論相協(xié)調(diào),并與以人為本的城市規(guī)劃理論相適應(yīng),雖然隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,地下空空間的內(nèi)部環(huán)境與地面建筑室內(nèi)的差距將會(huì)日益縮小,單這些在實(shí)踐過程中所積累起來的原則,仍然可作為現(xiàn)代城市空間開發(fā)利用功能規(guī)劃的基本原則。
適應(yīng)原則:適應(yīng)原則是城市地下空間開發(fā)利用的功能,亦即轉(zhuǎn)入地下空間城市功能,應(yīng)當(dāng)與地下空間的化境特性相適應(yīng),如與地下的空間熱穩(wěn)定性、環(huán)境易空性、高防控性等特點(diǎn)相適應(yīng)。城市地下空間功能的適應(yīng)原則,時(shí)對(duì)地下空間資源的最大利用,只有與地下空間的環(huán)境特點(diǎn)相適應(yīng),才能發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益,否則不但無(wú)助于城市空間的拓展,還會(huì)造成地下空間的浪費(fèi)以及不良的社會(huì)經(jīng)意后果。
協(xié)調(diào)原則:高層建筑地下室空間開發(fā)利用功能規(guī)劃的協(xié)調(diào)原則有兩發(fā)面的含義,首先地下室開發(fā)利用的總體功能,應(yīng)與其上的高層建筑及其周圍的環(huán)境的功能相適應(yīng)協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)原則是城市地上、地下空間資源統(tǒng)一規(guī)劃的基礎(chǔ)和必然結(jié)果。
2,地下室設(shè)計(jì)規(guī)劃的內(nèi)容。
供給與排放系統(tǒng):包括共同溝,各種廢棄物的地下回收方式與處理結(jié)果。
防災(zāi)設(shè)施:人民防空在我國(guó)地下空間開發(fā)利用中占有重要的地位,因?yàn)榈叵驴臻g不但對(duì)于核武器、常規(guī)武器的襲擊具有高仿護(hù)性,而且對(duì)于地震、城市大火等災(zāi)害也具有高仿護(hù)性。利用地下室空間的高仿護(hù)性,進(jìn)行綜合防災(zāi)功能的城市地下空間設(shè)施建設(shè),是城市地下空間開發(fā)利用基礎(chǔ)與重點(diǎn)層次的重要建設(shè)內(nèi)容。
更高發(fā)展層次:城市地下空間開發(fā)利用功能上的發(fā)展層次,時(shí)未來建設(shè)生態(tài)型、節(jié)約型城市的發(fā)展趨勢(shì)相一致,與城市的可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)的地下室開發(fā)利用。這個(gè)發(fā)展層次,是在城市基礎(chǔ)設(shè)施能夠滿足城市發(fā)展,以及城市地下空間開發(fā)利用的總體功能能夠在與城市職能協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,以建設(shè)生態(tài)型與節(jié)約型成事實(shí)為目標(biāo),逐步實(shí)現(xiàn)城市大部分設(shè)施地下化,在功能上主要表現(xiàn)為各種有人地下室的開發(fā)利用,如各種地下醫(yī)院、地下學(xué)校、地下辦公室等,同時(shí)在形態(tài)上出現(xiàn)了深層化的趨勢(shì)。
二,地下室內(nèi)環(huán)境和裝飾
(一),生理環(huán)境:
1,空氣質(zhì)量:與地面建筑相比,地下室內(nèi)部空氣質(zhì)量相對(duì)較差,主要是由于地下室空間的封閉性引起的濕度較大造成的。如果,濕度不能控制在一定的范圍以內(nèi),將引起悶熱、不舒服,同時(shí)在一定程度上將會(huì)增長(zhǎng)霉菌的生長(zhǎng)。如果不能保證良好的通風(fēng)條件,將使地下室中空氣環(huán)境中的二氧化碳、一氧化碳、異味、炭氫化合物等成分增加,導(dǎo)致空氣質(zhì)量嚴(yán)重污染。
地下室的空氣質(zhì)量可以通過良好的同分手段來提高。
2,空氣品質(zhì)與嗅覺環(huán)境:空格其品質(zhì)不良與嗅覺環(huán)境差,即危害人的生理健康,又影響人的心里健康,使人產(chǎn)生煩惱、厭倦等情緒。近年來的研究成果表明,許多低濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物voc ,對(duì)于地下室的空氣品質(zhì)與嗅覺環(huán)境有著嚴(yán)重影響,并應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段引起高度的重視。
3,聽覺環(huán)境與噪聲:地下環(huán)境雖然不會(huì)收地面交通車輛與人員喧鬧聲的影響,但由于通風(fēng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的連續(xù)低頻噪音,歲不如地面車輛引起的噪聲大,卻是持久的、內(nèi)在的。地下室的封閉性,使聲音難以擴(kuò)散,若裝修處理不妥,這種噪聲的影響將更加嚴(yán)重。
(二)、心理環(huán)境。
地下室建筑與室外建筑聯(lián)系緊密,人們可以將通過日光變化。氣候變遷以及對(duì)周圍環(huán)境的觀察和經(jīng)驗(yàn)把握時(shí)空關(guān)系。地下室被完全封閉或大部分封閉在地下,建筑物與外界空間的聯(lián)系只能利用通道。由于與熟悉的環(huán)境的隔離,所以人進(jìn)入地下空間后,很自然地會(huì)產(chǎn)生心理上閉塞感和壓抑感并非來自生理,而是來自心理。為減輕這種心理反映,創(chuàng)造良好的視覺環(huán)境至關(guān)重要。
人民防空地下室設(shè)計(jì)又有其特殊的要求:
1、防空地下室的采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),必須確保戰(zhàn)時(shí)防護(hù)要求,并應(yīng)滿足戰(zhàn)時(shí)及平時(shí) 的使用要求。當(dāng)平時(shí)使用要求與戰(zhàn)時(shí)防護(hù)要求不一致時(shí),應(yīng)采取平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換措施。
2、防空地下室的通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),平時(shí)宜結(jié)合防火分區(qū)設(shè)置,戰(zhàn)時(shí)應(yīng)按防護(hù)單元分別設(shè) 置獨(dú)立系統(tǒng)。
3、專供平時(shí)使用的時(shí)的進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口和排煙口、戰(zhàn)時(shí)采取的防護(hù)密閉措 施,應(yīng)符合本規(guī)范第3.4節(jié)中的有關(guān)規(guī)定。
4、所有設(shè)備及材料的選用均滿足防火、防潮及衛(wèi)生要求,且便于安裝和維修。
5、醫(yī)遼救護(hù)工程、專業(yè)隊(duì)隊(duì)員掩蔽部、人員掩蔽所的戰(zhàn)時(shí)通風(fēng)方式應(yīng)包括清潔通風(fēng)、濾毒 通風(fēng)、隔絕通風(fēng)。
6、防空地下室的采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)室外空氣計(jì)算參數(shù)宜按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空 氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)條文執(zhí)行。
7、有消聲要求的通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),應(yīng)采用必要的減振和消聲措施。送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)系 統(tǒng)均應(yīng)采取消聲措施。
8、防空地下室的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)不同的通風(fēng)方式應(yīng)由消波裝置、密閉閥門、過濾吸收器、通 風(fēng)機(jī)等防護(hù)通風(fēng)設(shè)備組成
9、防空地下室的排風(fēng)系統(tǒng),根據(jù)不同情況應(yīng)由消波設(shè)施、密閉閥門、自動(dòng)排氣閥門或防爆超 壓自動(dòng)排氣活門等防護(hù)通風(fēng)設(shè)備組成。
關(guān)鍵詞:地下室;抗浮設(shè)計(jì)
Abstract: this article briefly discusses the basement anti_floating structure design points, respectively, discussed the different structure, different types of foundation anti_floating calculation characteristics, design for reference.
Key words: the basement; Anti-uplift design
中圖分類號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
對(duì)地下室的設(shè)計(jì),需要考慮的荷載工況主要有兩種,一種是向下的荷載,結(jié)構(gòu)自重、地下室頂板覆土、地面活荷載、地下室地面使用荷載等;另一種是向上的荷載工況,如地基反力、水浮力等。
1、 整體抗浮滿足要求的情況
在地下水位不高的情況下,結(jié)構(gòu)自重和其上的永久荷載(如地下室頂板覆土、建筑面層等)足以抵抗地下水的浮力,這時(shí),地下室整體抗浮滿足設(shè)計(jì)要求,需要考慮的問題是可能存在局部構(gòu)件抗浮設(shè)計(jì)問題。這時(shí)結(jié)合持力層情況,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)通常有以下幾種:獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板或者筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)整體剛度大,水浮力效應(yīng)類似地基反力。而獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式,其整體性通常不足,防水板承受地下水浮力,并把水浮力傳給獨(dú)立基礎(chǔ),因而存在局部構(gòu)件抗浮設(shè)計(jì)問題。
獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式受力特點(diǎn)是由柱下獨(dú)立基礎(chǔ)承擔(dān)基礎(chǔ)上豎向結(jié)構(gòu)傳來的荷載并將其傳遞給地基土,由防水板承擔(dān)地下水對(duì)結(jié)構(gòu)的向上的浮力,并將其傳遞給獨(dú)立基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)需要考慮這部分荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。
這種基礎(chǔ)形式又可以根據(jù)防水板和獨(dú)立基礎(chǔ)標(biāo)高的關(guān)系分為兩種,如圖1、2所示:
第一種情況(圖1),防水板和基礎(chǔ)頂面標(biāo)高相同,獨(dú)立基礎(chǔ)的樣子像個(gè)元寶,很多情況下被稱為“元寶形”基礎(chǔ)。
第二種情況(圖2),防水板和基礎(chǔ)底面標(biāo)高相同,防水板上需要回填墊層或者回填土達(dá)到建筑使用標(biāo)高,這種結(jié)構(gòu)布置類似平板式筏形基礎(chǔ)加柱墩,或者是倒置的帶柱帽無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系。
圖1所示的基礎(chǔ)形式,其優(yōu)點(diǎn)在于土方開挖量小,不需要回填墊層這道工序。通常在防水板下設(shè)置一定厚度的聚苯板,使得防水板不參與上部荷載的向下傳遞,而僅起到抵抗水浮力并將水浮力荷載傳給獨(dú)立基礎(chǔ)的作用。但是如果地下室有排水溝或者設(shè)備坑、電梯基坑時(shí),防水板降板的設(shè)計(jì)、施工都會(huì)比較繁瑣。而且防水板的鋼筋須錨入獨(dú)立基礎(chǔ),鋼筋構(gòu)造較為不便。
圖2所示的基礎(chǔ)形式,其優(yōu)點(diǎn)在于防水板的板底鋼筋可以在獨(dú)立基礎(chǔ)范圍內(nèi)拉通并起到基礎(chǔ)受力鋼筋的作用。而且,防水板上的墊層或者回填土能抵消部分或者全部水浮力,還能很方便地施工排水溝和小集水坑。
不論哪種基礎(chǔ)形式,是否在防水板下設(shè)置聚苯板要看工程的具體情況,如果地基土較軟,基礎(chǔ)的沉降比較明顯,那么設(shè)置聚苯板會(huì)避免防水板承受地基反力,構(gòu)件傳力更加明確,從而簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。如果地基承載力較高、壓縮模量較小,基礎(chǔ)的沉降很小,可以忽略,那么可以不設(shè)置聚苯板;此時(shí),防水板承受的地基反力同樣也可以忽略;反過來說,如果這種情況下,采用圖2所示基礎(chǔ)形式,同時(shí)在防水板下設(shè)置了聚苯板,那么會(huì)出現(xiàn)這樣一種工況,那就是在地下水位變動(dòng)的時(shí)候,防水板有可能會(huì)承擔(dān)其上覆土荷載及地面使用荷載,并將其傳給獨(dú)立基礎(chǔ)。防水板計(jì)算模型的確定,文[1]給出了兩種方法:按照復(fù)雜樓板計(jì)算、按照無(wú)梁樓蓋雙向板計(jì)算。
防水板上的集水坑做法類似于筏板上的局部降板做法。如果地基不均勻或者局部地下室下沉,使得獨(dú)立基礎(chǔ)標(biāo)高相差很大,那么這種情況下,防水板的構(gòu)造做法通常是在回填土上做垂直墻,如圖3所示。
另外,在北方某些地區(qū),地下水位很低的情況下,也可以不設(shè)置防水板,而僅設(shè)置建筑防水板地面,建筑地面和結(jié)構(gòu)完全脫開。
獨(dú)立基礎(chǔ)的受力更加合理,傳力路徑最短,因此獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的經(jīng)濟(jì)性更好,是首選的基礎(chǔ)形式。
2、 整體抗浮不滿足要求的情況
在地下水位較高的情況下,結(jié)構(gòu)自重和其上的永久荷載不足以抵抗地下水的浮力,這時(shí),地下室整體抗浮不滿足設(shè)計(jì)要求,通常需要設(shè)置抗拔樁、抗拔錨桿或者增加配重滿足整體抗浮要求。這種情況下,還應(yīng)該考慮地下水位的變動(dòng)因素。
1)如果通過配重滿足要求,那么通常是在地下室底板上施加配重,如鋼渣混凝土、回填土等,這樣做主要是為了避免增大結(jié)構(gòu)主體的荷載,類似建筑面層加厚加重。這種做法會(huì)增加結(jié)構(gòu)層高,同時(shí)會(huì)增大水頭高度,因此,結(jié)構(gòu)造價(jià)(主要是外墻等豎向構(gòu)件)會(huì)比較明顯的增加,而抗浮的效果不顯著。所以,這種配重方法通常只用在整體抗浮略不滿足的情況下。結(jié)構(gòu)的受力分析同上所述。還有一種配重做法是將筏板基礎(chǔ)外輪廓邊外擴(kuò),通過增加其上覆土重量滿足抗浮要求。這種做法受具體工程的制約較多,對(duì)地基持力層或者樁基造成較大的負(fù)擔(dān),也對(duì)造價(jià)影響很大。
2)如何設(shè)置抗拔樁需要考慮基礎(chǔ)形式。基礎(chǔ)形式通常也有以下兩種:獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板或者筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)整體剛度大,可以通過滿堂布置抗拔樁實(shí)現(xiàn)樁的側(cè)摩阻力抵消部分或者全部水浮力。而獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式,只能在獨(dú)立基礎(chǔ)下打樁滿足整體抗浮要求,防水板承受地下水浮力,并把水浮力傳給獨(dú)立基礎(chǔ)。
對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板的基礎(chǔ)形式,抗拔樁的布置應(yīng)考慮持力層的情況。如果持力層承載力高,或者獨(dú)立基礎(chǔ)下設(shè)置了基樁,那么獨(dú)立基礎(chǔ)的沉降不會(huì)太大,抗拔樁可以類似筏板基礎(chǔ)滿堂布置;否則,基礎(chǔ)的沉降較為明顯,抗拔樁如果布置在防水板下,會(huì)對(duì)防水板產(chǎn)生向上的集中荷載,對(duì)結(jié)構(gòu)不利。相比較而言,抗拔樁布置在獨(dú)立基礎(chǔ)下,整體抗浮概念清晰,受力分析更加明確,而且可以兼做基樁,較為合理。這種情況下,防水板的設(shè)計(jì)同前所述。
抗拔樁設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮兩種不利荷載工況。一種是地下水位最高,即達(dá)到抗浮水位時(shí),此時(shí),抗拔樁承受豎直向上的力,并通過樁身與周圍土體的側(cè)摩阻力將其傳給土體。另一種工況是地下水位下降至基礎(chǔ)底面以下,此時(shí),抗拔樁和其他基樁一起承受全部豎直向下的荷載,也即抗拔樁成為抗壓基樁。兩種工況下,同一根抗拔樁的承載力、裂縫、變形的計(jì)算明顯不同??拱螛兜臉堕L(zhǎng)和樁數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足這兩種工況的要求。
文獻(xiàn)[2]深入分析了抗拔樁的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài),給出了抗拔樁承載力的經(jīng)典計(jì)算方法,《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)給出了較為簡(jiǎn)單的折減系數(shù)來表示樁的抗拔承載力力和抗壓承載力的關(guān)系。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008),相同條件下,樁的抗拔承載力明顯低于抗壓承載力。而且,對(duì)于抗拔樁,樁身的裂縫控制也很不利,往往為了控制裂縫寬度而配置大量的縱向鋼筋。近年來,抗裂性能好的樁型,如后張預(yù)應(yīng)力灌注樁、預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁等逐步得到廣泛應(yīng)用,這類抗拔樁即使是在所需抗拔力較大的情況下,也能避免因裂縫控制所致的較高的縱向鋼筋配筋率[2]。計(jì)算抗拔樁受壓時(shí),則還需要驗(yàn)算樁身承載力和沉降量。具體計(jì)算方法應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范的要求,本文不再贅述。
3)設(shè)置抗拔錨桿。文獻(xiàn)[2]指出,預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝簡(jiǎn)單,適用于堅(jiān)硬土層或者巖層??拱五^桿受力最為直接,通過自身抗拉將地下室結(jié)構(gòu)整體和巖層或者堅(jiān)硬土層拉住??拱五^桿的布置也與基礎(chǔ)形式有關(guān),一般來說,整體基礎(chǔ),如筏板、箱型基礎(chǔ)下通常滿堂布置抗拔錨桿,而獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板下,可僅在防水板下布置,或者根據(jù)具體的工程情況,根據(jù)向上的荷載組合的大小分布不同,布置承載力不同的錨桿,如防水板下布置長(zhǎng)錨桿,柱基下布置短錨桿??拱五^桿不能承受向下的荷載。
文獻(xiàn)[3]提及抗拔錨桿的計(jì)算公式 :Tu=πDLmΨT,可見,決定錨桿極限抗拔承載力的主要因素有:錨固體直徑D、錨固體長(zhǎng)度Lm和錨固體與周圍巖體的粘結(jié)強(qiáng)度T(也有可能是預(yù)應(yīng)力鋼筋與灌漿體之間的握裹力)。錨桿錨固力的大小更取決于巖層受錨桿拉力時(shí)所能提供的抗力。
總之,地下室的抗浮設(shè)計(jì)需要綜合考慮各方面的因素,結(jié)合上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式,采用最為合理的抗浮措施。抗浮驗(yàn)算也應(yīng)根據(jù)具體的工程情況,針對(duì)各種工況分析計(jì)算,不能簡(jiǎn)單地一概而論。
參考文獻(xiàn)
[1]、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法及實(shí)例分析.朱炳寅、婁宇、楊琦.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2007
[2]、建筑樁基技術(shù)規(guī)范應(yīng)用手冊(cè).劉金礪、高文生、邱明兵.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2010.8
關(guān)鍵詞:地下室;疏散設(shè)計(jì);安全疏散;防火設(shè)計(jì)
Abstract: through the analysis of the current basement safe evacuation facilities design have serious problems, and safe evacuation facilities to the fireproofing design for further discussion, and gives an example to analysis the basement safe evacuation design.
Key words: the basement; Evacuation design; Safe evacuation; Fire prevention design
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言
對(duì)于建筑物來說,安全疏散設(shè)計(jì)是確保發(fā)生災(zāi)害時(shí)室內(nèi)人員盡快脫離危險(xiǎn)關(guān)鍵,尤其是對(duì)于地下室來說,其空間相對(duì)有限,如果沒有可靠的安全疏散將造成人員不能及時(shí)疏散到安全區(qū)域,所以合理的安全疏散設(shè)計(jì)等更是重點(diǎn)考慮之一。
安全疏散設(shè)計(jì)需考慮問題
針對(duì)目前地下室在安全疏散設(shè)計(jì)中存在的問題,筆者對(duì)其進(jìn)行了總結(jié)如下:
(1)無(wú)防火分隔。對(duì)于一般單元式住宅樓地下室、半地下室與地上層公用一個(gè)樓梯,按防火規(guī)范規(guī)定應(yīng)在底層的地下室或半地下室入口處,采用耐火極限不低于1.5h的非燃燒體隔墻和乙級(jí)防火門與其他部位隔開,但目前部分地下室設(shè)計(jì)中沒有真正執(zhí)行。
(2)無(wú)第二安全出口。防火規(guī)范規(guī)定地下、半地下建筑每個(gè)防火分區(qū)(防火墻分隔面積不超過500m2)應(yīng)采用的安全出口數(shù)目不少于2個(gè)。但面積不超過50m2,且人數(shù)不超過10人時(shí)可設(shè)一個(gè)。地下、半地下建筑有2個(gè)或2個(gè)上防火分區(qū)時(shí),每個(gè)防火分區(qū)可利用防火墻一個(gè)通向相鄰分區(qū)的防火門作為第二安全出口,但每個(gè)防火分區(qū)必須有一個(gè)直通室外的安全出口人數(shù)不超過30人且面積不超過500m2的地下、半地下建筑,其垂直金屬梯可作為第二安全出口,但是部分地下室的工程不符合此項(xiàng)。
實(shí)際對(duì)于地下室疏散設(shè)計(jì)中存在的問題不僅僅是以上所提出的,而筆者認(rèn)為重心是如何按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行安全疏散設(shè)計(jì)。
規(guī)范重點(diǎn)要求
(1)安全疏散路線考慮。對(duì)于地下室中的安全疏散路線應(yīng)盡量連續(xù)、快捷、便利、暢通無(wú)阻地通向安全出口。在設(shè)計(jì)中關(guān)鍵是確保疏散方向上疏散通道寬度不應(yīng)變窄,其次是在人體高度內(nèi)不應(yīng)有突出的障礙物或突變的臺(tái)階。
(2)安全出口考慮。為了有效地確保人員疏散安全,建筑物應(yīng)設(shè)置足夠數(shù)量的安全出口。建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)密切結(jié)合安全疏散的路線布置安全出口,并應(yīng)設(shè)置明顯的標(biāo)志。
(3)疏散門設(shè)計(jì)規(guī)定。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)疏散門的形式、寬度、開啟方式與方向等都作了嚴(yán)格限定。開啟方向?qū)τ趩?、多層民用建筑及廠房疏散用門應(yīng)向疏散方向開啟,數(shù)不超過60人的房間且每樘門的平均疏散人數(shù)不超過30人時(shí)其門的開啟方向不限。門的形式,疏散用門不應(yīng)采用側(cè)拉門(庫(kù)房除外);嚴(yán)禁采用轉(zhuǎn)門;庫(kù)房門應(yīng)向外開或靠墻的外側(cè)設(shè)推拉門;但甲類物品庫(kù)房不應(yīng)采用側(cè)拉門。
(4)疏散樓梯。疏散樓梯是組織安全疏散路線中的重要環(huán)節(jié),規(guī)范明確規(guī)定對(duì)于疏散樓梯應(yīng)設(shè)置于明顯易找的位置并設(shè)置明顯的指示標(biāo)志。疏散樓梯的數(shù)量與形式疏散樓梯的多少,可根據(jù)規(guī)范中規(guī)定的寬度指標(biāo)(1m/百人)進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合疏散路線和安全出口的數(shù)目確定。
(5)疏散寬度的計(jì)算單元?!督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2006)(以下簡(jiǎn)稱“建規(guī)”)5.3.17規(guī)定,地下建筑中上層樓梯的總寬度應(yīng)按其下層最多的人數(shù)計(jì)算;《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2005年版)(以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”)6.1.12規(guī)定,高層民用建筑地下室、半地下室每個(gè)防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于2個(gè),當(dāng)存在每層疏散樓梯總寬度的計(jì)算,下層疏散樓梯總寬度應(yīng)按上層人數(shù)最多的一層計(jì)算。即在計(jì)算疏散總寬度時(shí),“建規(guī)”和“高規(guī)”都規(guī)定應(yīng)按某一層為單元進(jìn)行計(jì)算?!度嗣穹揽展こ淘O(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2001年版)(以下簡(jiǎn)稱“人防規(guī)”)5.1.5規(guī)定,每個(gè)防火分區(qū)安全出口和相鄰防火分區(qū)之間防火墻上防。
安全疏散設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素
對(duì)于地下室來說,其安全疏散設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮全面,結(jié)合實(shí)踐,筆者提出地下室安全疏散設(shè)計(jì)相應(yīng)要重點(diǎn)考慮的因素。
(1)嚴(yán)格控制地下建筑的耐火等級(jí)。實(shí)踐表明,地下室內(nèi)的人員距離室外地面越近,安全疏散越容易實(shí)現(xiàn)。而地下建筑著火升溫快、撲救困難。因此,為了有效地確?;馂?zāi)時(shí)人員能夠安全疏散到安全地點(diǎn),火災(zāi)后建筑主體不被破壞,應(yīng)適當(dāng)提高建筑的耐火等級(jí),尤其是應(yīng)注意加強(qiáng)疏散通道墻壁的耐火等級(jí)。
(2)控制地下商業(yè)建筑的防火分區(qū)劃分。防火分區(qū)是在建筑物內(nèi)部采用防火墻、耐火樓板及其他防火分隔設(shè)施分隔而成,能在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部空間。防火分區(qū)設(shè)計(jì)是建筑消防設(shè)計(jì)中重要的基礎(chǔ)設(shè)計(jì),消防技術(shù)規(guī)范對(duì)消防疏散設(shè)計(jì)以及建筑電氣給排水通風(fēng)等消防設(shè)計(jì)作出了一系列服從和遵循防火分區(qū)設(shè)計(jì)的規(guī)定。我國(guó)地下商業(yè)建筑防火分區(qū)面積在設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)后可達(dá)到2000m2。但是在進(jìn)行地下商場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí),為了解決地下商場(chǎng)的壓抑感,通常采用大開間來解決。而為了滿足2000m2的要求,通常采用防火卷簾進(jìn)行分隔,并未考慮貨架對(duì)疏散的影響,從而造成從數(shù)據(jù)上看防火分區(qū)面積滿足要求,但疏散安全的有效性不能滿足要求的情況。
(3)嚴(yán)格安全疏散設(shè)計(jì)。對(duì)于地下、半地下建筑每個(gè)防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于2個(gè),這是建筑安全疏散的基本原則。地下建筑的實(shí)際情況決定了地下較大面積建筑不能開設(shè)直通室外安全出口,或開設(shè)直通室外安全出口存在困難或不經(jīng)濟(jì)的情況。為了使地下商業(yè)建筑既能夠滿足規(guī)范的要求,又能夠滿足商場(chǎng)使用的需求,可將相鄰防火分區(qū)之間防火墻上的防火門作為第二安全出口,但每個(gè)防火分區(qū)必須有1個(gè)直通室外的安全出口。
實(shí)例分析
以某地下室商場(chǎng)為例,該建筑地下一層總面積15461 m2,劃分為10個(gè)防火分區(qū),按照筆者前述的建議進(jìn)行消防設(shè)計(jì),需要的安全出口寬度為68.99m。在設(shè)計(jì)方案體調(diào)整時(shí),設(shè)計(jì)疏散樓梯間為34部,安全疏散出口寬度為42.5 m,設(shè)計(jì)通往相鄰防火分區(qū)的疏散出口為25.1 m,安全出口寬度按所需安全出口寬度30%計(jì)算為20.7 m。地下室中采用樓梯作為人員疏散首選。這主要是考慮到如果采用電梯疏散會(huì)存在兩種疏散弊端:
(1)電梯本身的安全性考慮,由于火災(zāi)時(shí)電梯電氣線路、部件的防火安全以及電梯機(jī)械部件是否受熱失效等等;(2)電梯運(yùn)行環(huán)境的安全。發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于轎廂的“活塞效應(yīng)”和井道的“煙囪效應(yīng)”會(huì)造成煙氣吸入電梯井道,危及電梯內(nèi)乘客的安全。
(2)防火分區(qū)的設(shè)計(jì)。一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑長(zhǎng)度超過150米要設(shè)防火墻,分區(qū)的最大允許面積為2500平方米;三、四級(jí)耐火等級(jí)建筑的上述指標(biāo)分別為100米、1200平方米和60米、600平方米。一、二級(jí)防火等級(jí)的高層建筑防火分區(qū)面積限制在1000平方米或1500平方米內(nèi),地下室則控制在500平方米內(nèi)。防火墻應(yīng)為耐火極限4小時(shí)的非燃燒體,上面如有洞口應(yīng)裝設(shè)甲級(jí)防火門窗,各種管道均不宜穿過防火墻。不能設(shè)防火墻的可設(shè)防火卷簾,用水幕保護(hù)。2.3安全疏散通道出口:為減少火災(zāi)傷亡,建筑設(shè)計(jì)要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個(gè),影劇院、體育館等觀眾密集的場(chǎng)所,要經(jīng)過計(jì)算設(shè)置更多的出口。樓層的安全出口為樓梯,開敞的樓梯間易導(dǎo)致煙火蔓延,妨礙疏散,封閉的樓梯間能阻擋煙氣,利于疏散。防煙樓梯間因設(shè)有前室,更有利于疏散。
(3)通過較多實(shí)踐表明,自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)對(duì)地下室人員安全疏散的重要性。因此,本工程定期對(duì)消防系統(tǒng)進(jìn)行檢查,建筑內(nèi)消防系統(tǒng)能夠正常啟動(dòng)并發(fā)揮作用是保證地下商場(chǎng)內(nèi)人員能夠安全疏散的關(guān)鍵因素。
(4)合理布置安全出口,有效控制疏散距離。疏散距離是指火災(zāi)時(shí)人員從室內(nèi)最不利地點(diǎn)到達(dá)安全出口的距離。而考慮到本工程地下商場(chǎng)建筑的多樣性,導(dǎo)致在設(shè)計(jì)時(shí)的疏散距離可能由于貨架的擺放延長(zhǎng)了疏散路徑,增加了疏散距離。因此,本商場(chǎng)合理布置安全疏散出口,并根據(jù)安全出口的位置,設(shè)計(jì)地下商場(chǎng)的貨柜擺放,進(jìn)行安全疏散路徑設(shè)計(jì)。
結(jié)語(yǔ)
通過工程實(shí)踐以及上述探討,對(duì)于地下室安全疏散設(shè)計(jì)中,應(yīng)精確計(jì)算安全出口寬度、合理布置安全出口、縮短疏散距離。另外,自動(dòng)滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)是控制火災(zāi)蔓延、煙氣流動(dòng),為人員安全疏散爭(zhēng)取時(shí)間的關(guān)鍵,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行地下室消防設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮消防設(shè)施的設(shè)計(jì),以保證火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)人員能夠安全疏散。
參考文獻(xiàn):