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广州珠江新城海心沙地下空间建筑设计方案
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内容提示：土地资源的开发利用一直是城市颇为重要的课题。寸土尺金的广州一直在不断重视及提高地下空间的利用与开发的价值。地下空间是建筑的根基,做好地下空间的设计尤为重要。作为2010广州亚运开闭幕式主会场地下空间的设计者,感觉除了亚运会留给我们的美好记忆外,更多的是技术思考。通过地下建筑设计的过程思考,对地下空间的功能性利用、地下空间的停车功能、赛时地下空间的作用、地下空间与景观的交融设计、地下空间的人性化设计以及地下空间的平战结合设计等方面进行了研究,介绍了广州2010亚运开闭幕式主会场地下空间建筑设计方式。
一、 项目简介
珠江新城海心沙地下空间及公园工程坐落于珠江新城海心沙岛，是第16 届广州亚运开闭幕式主会场。海心沙岛在珠江新城中轴线的端点，用地面积为17 公顷，地块东西长约960 m，南北宽约200 m的江中岛，其位置靠近珠江北岸，地铁旅客自动输送系统AMP 线以南北向贯穿用地。（参考《建筑中文网》）
海心沙核心区域包括主看台区、舞台区、地下空间及喷泉区、西区集散广场。
其中地下空间的层数为地下4 层，地下1、2 层为展厅、纪念品商店及其附属管理用、地铁站厅（地下2 层）、机动车库（可停227 辆机动车）、设备用房等。开、闭幕式时作为演员、武警临时用房。地下3 层为海心沙地铁站设备层，地下4 层为海心沙集运系统站台层。地下总建筑面积约29 120 平方米，地下建筑总深度为-22.668 米。该工程为防水等级一级，耐火等级一级。地下空间为本文章介绍区域。
二、 海心沙地下空间建筑设计方式分析
由于海心沙所处的地理位置比较特殊，为解决广场景观的要求，并且要满足使用的要求，地下空间需要从多方面去分析及规划建设。
1. 衔接地铁APM 线、过江隧道—— 总图设计
海心沙地下空间的总平面布局与其它地下空间不同，总图的定位受贯穿南北的地铁APM 线海心沙站以及珠江新城北部的过江隧道制约。定位时需要结合地铁、隧道和相关的市政设施的绝对高程、坐标系统等因素一起考虑，才能使地下空间在平面和垂直空间上顺畅地连接两者。
2. 合理的地下展厅及停车布置—— 平面设计
(1) 柱网的设计，需要考虑展厅陈列展品的功能要求，单跨柱距不小于8 m，以及最大效益停车的合理柱跨。
(2) 平面消防疏散安全出口的位置受地面船型喷水池的景观要求限制，出口设置在喷水池的周边，减少对水池景观的影响。
(3) 疏散宽度设计，因防火规范没有对展厅的疏散宽度做定性的规定，参照《建筑设计防火规范》5.3.17 的第5 条，商店疏散人数及宽度的规定计算，计算公式是：展厅建筑面积×地下面积折算值0.7×[疏散人数换算系数（负一层为0.85；负二层为0.8）]÷100 人×［疏散净宽度1.0m（与地面出入口高差超过10 m 的地下建筑）］。疏散楼楼采用剪刀楼梯形式，这样可以节省地方，有效地加大疏散楼梯的宽度，又使得疏散出口集中而不影响地面喷水池景观效果。
3. 空间的最大化___剖面设计
地下空间剖面不仅受地铁轨道标高的控制，而且受船型喷水池设备管线安装高度的限制。设计时均需要考虑两者的条件要求，保证展厅功能的使用要求。地下空间顶板至喷水池之间留有约1.3 m 夹层空间作为船型喷泉（约2.5 万㎡）的各种管道及喷泉水面之用。并在防水等级I 级的结构顶板下，电气设备房区域内加设800 mm 高的夹层结构板，起到双层结构、四层材料的防水作用，以保护电气设备的正常运作。
三、 海心沙地下空间建筑设计方式案例介绍
1. 地下空间的功能设计
海心沙地下空间设置集运线海心沙站、广州市城建历史文化展览馆、艺术展览及商业配套和地下停车场。
(1) 展厅区域：展厅基本组成有展览陈列区、观众服务区、展品保管区、后勤区。其中展览陈列区是核心部分，与观众服务设施部分构成对外开放部分。展览陈列区要考虑三线（流线、光线、视线）的设计问题。考虑地下空间赛时的使用便于分隔，参观流线的设计采用大厅式：利用大厅综合展出或灵活分隔成小空间，布展灵活，流线自由。
(2) 停车区域：平面停车位合理的柱跨8.1 m可停3 台车（车位宽2.5 m×3＋车与柱间净距0.3m×2）。层高方面的确定，可通过结构梁高约1 m；风管高度加安装高度约0.5 m；喷淋管安装约0.2 m；停车位2.2 m 净高；车道2.5 m 净高，以及地下室顶板的覆土高度，便可以反算出地下停车库的层高。
(3) 设备区域：与各设备专业确定集中的设备用房位置，如地下室的变电房最好放置在供电集中的地方，最大供电距离不宜大于250 m，设备用房尽量避开主要的使用功能房间，减少对房间的低频噪音影响。与通风专业的协调，合理布置进、排风机房及风井的位置。为此根据个人的经验，归纳出以下几点地下室停车库通风排烟的设计要点:
1 每个防火分区设2 个排风机房，约2000 平方米一个。机房尺寸约4×5 米，排烟井尺寸约4×0.8 米，紧贴着机房的长边设置，排风百页距首层室外地坪2.5 米以上。
2 首层开敞车道入口如不设置防火卷帘可视作一个进风口。无车道入口及无天窗的防火分区设置进风井，面积约5 平方米。
3 排风百页出口距进风百页入口或主要出入口的水平距离为10 米，或垂直距离3 米以上，排风百页在上。百页的出风口面积约为对应风井面积的2 倍。
2. 赛时地下空间的作用
亚运会是亚洲地区最高规模的综合性体育竞技盛会，场地建设必须满足亚运开幕式目标的要求。根据亚组委的赛时需求，开、闭幕式时地下空间改造作为演员、工作人员和武警临时用房，作为整个会场的后勤服务区。为满足赛时服务团队在各方面的需求及日常功能的基本需求，海心沙地下空间内划分演员临时化妆区、武警官兵临时用房两个区域。从安全等级上分为不同安全等级区域，如道具服务保障区、演员服务区。从卫生防疫上分为洁净区及污染区，以满足亚运表演功能要求。
而演员、工作人员和武警的流线是由东面1 号桥进入海心沙岛，再从喷泉区东北面的7 m 宽汽车坡道进出地下空间，再经过西面的安全区最后到达演出舞台。这样的流线安排，使得大部队人马可以迅速地进、离会场，从而不影响开、闭幕式演出活动的顺利进行。
3. 地下空间——消防临时避难安全区的设计
地下建筑这种特殊建筑形式由于疏散难、扑救难，如何有效地把人群疏散到安全地带是地下建筑防火设计的基本问题。一般分为脱离性疏散和临时性疏散。疏散模式：水平疏散——临时避难区——垂直疏散——安全区。避难空间由防火墙、防火门及防火隔断等安全保护设施围合而成的，并配以防排烟设施、通信照明设施所形成的安全区域。
地下空间地下一层的西侧设置环廊式的安全区，环形通道上设置8 个中空的绿化天井，2 个直跑楼梯以及4 个双跑楼梯直出地面，楼梯首层开敞无顶盖，直接采光通风，该区域可视为室外安全区域，与舞台的地下部分共用，以解决地下空间展厅部分疏散宽度不足的问题。
4. 地下空间与景观的交融
(1) 建筑对景观设计有着重要的影响和制约，而地下空间是其中最重要的因素之一。地下空间的范围、荷载、内部布局、各专业的设计以及各部分的结构形式和排水设计等，所有这些都会直接影响景观的布局和每个细部的设计，对其进行充分的分析和考虑，是保证景观设计工作顺利进行的重要前提。将地下空间与地面景观同步设计，在设计出首层的安全疏散出口及地下停车库汽车坡道时，需考虑地面喷泉区的美观性，尽量将疏散出口设在水池的外围，避免对喷水池景观的影响.
(2) 让地下展厅共享外部景观，尽量把室外阳光、空气和绿化引入地下空间。消除地下空间的封闭感和压抑感，改善地下空间环境的舒适性。
地下空间采用了导光系统可以减少封闭的感觉，帮助人们知道自己所处的方位，提供方向感，具有标识性，帮助人们在需要的时候迅速离开。导光照明系统是通过采光装置聚集室外的自然光线，并将其导入系统内部，然后经过光导装置强化并高效传输后，由漫反射器将自然光均匀导入室内需要光线的任何地方。光导照明系统既节能又环保，可取代白天的电力照明，节约能源，是当今国内外普遍推崇的一种绿色健康、节能环保的新型照明系统。
5. 地下空间的平战结合
为争取最大程度地发挥经济，社会和环境效益，海心沙地下空间既满足展厅、车库的功能，又同时具有备战功能。
为满足战时物资库的功能，海心沙地下空间结合布置平时车库的形式，人防分区的设置不跨越防火分区，优化人防门位置，使停车最大化；合理布置人防出入口，结合物资库及人员掩蔽，共用口部，减少地面占地；汽车坡道出入口处，合理分配防护分区与消防分区，最经济地设置人防门，使车库功能最大化。
珠江新城海心沙地下空间及公园工程坐落于珠江新城海心沙岛，是第16 届广州亚运开闭幕式主会场。海心沙岛在珠江新城中轴线的端点，用地面积为17 公顷，地块东西长约960 m，南北宽约200 m的江中岛，其位置靠近珠江北岸，地铁旅客自动输送系统AMP 线以南北向贯穿用地。（参考《建筑中文网》）
海心沙核心区域包括主看台区、舞台区、地下空间及喷泉区、西区集散广场。
其中地下空间的层数为地下4 层，地下1、2 层为展厅、纪念品商店及其附属管理用、地铁站厅（地下2 层）、机动车库（可停227 辆机动车）、设备用房等。开、闭幕式时作为演员、武警临时用房。地下3 层为海心沙地铁站设备层，地下4 层为海心沙集运系统站台层。地下总建筑面积约29 120 平方米，地下建筑总深度为-22.668 米。该工程为防水等级一级，耐火等级一级。地下空间为本文章介绍区域。
二、 海心沙地下空间建筑设计方式分析
由于海心沙所处的地理位置比较特殊，为解决广场景观的要求，并且要满足使用的要求，地下空间需要从多方面去分析及规划建设。
1. 衔接地铁APM 线、过江隧道—— 总图设计
海心沙地下空间的总平面布局与其它地下空间不同，总图的定位受贯穿南北的地铁APM 线海心沙站以及珠江新城北部的过江隧道制约。定位时需要结合地铁、隧道和相关的市政设施的绝对高程、坐标系统等因素一起考虑，才能使地下空间在平面和垂直空间上顺畅地连接两者。
2. 合理的地下展厅及停车布置—— 平面设计
(1) 柱网的设计，需要考虑展厅陈列展品的功能要求，单跨柱距不小于8 m，以及最大效益停车的合理柱跨。
(2) 平面消防疏散安全出口的位置受地面船型喷水池的景观要求限制，出口设置在喷水池的周边，减少对水池景观的影响。
(3) 疏散宽度设计，因防火规范没有对展厅的疏散宽度做定性的规定，参照《建筑设计防火规范》5.3.17 的第5 条，商店疏散人数及宽度的规定计算，计算公式是：展厅建筑面积×地下面积折算值0.7×[疏散人数换算系数（负一层为0.85；负二层为0.8）]÷100 人×［疏散净宽度1.0m（与地面出入口高差超过10 m 的地下建筑）］。疏散楼楼采用剪刀楼梯形式，这样可以节省地方，有效地加大疏散楼梯的宽度，又使得疏散出口集中而不影响地面喷水池景观效果。
3. 空间的最大化___剖面设计
地下空间剖面不仅受地铁轨道标高的控制，而且受船型喷水池设备管线安装高度的限制。设计时均需要考虑两者的条件要求，保证展厅功能的使用要求。地下空间顶板至喷水池之间留有约1.3 m 夹层空间作为船型喷泉（约2.5 万㎡）的各种管道及喷泉水面之用。并在防水等级I 级的结构顶板下，电气设备房区域内加设800 mm 高的夹层结构板，起到双层结构、四层材料的防水作用，以保护电气设备的正常运作。
三、 海心沙地下空间建筑设计方式案例介绍
1. 地下空间的功能设计
海心沙地下空间设置集运线海心沙站、广州市城建历史文化展览馆、艺术展览及商业配套和地下停车场。
(1) 展厅区域：展厅基本组成有展览陈列区、观众服务区、展品保管区、后勤区。其中展览陈列区是核心部分，与观众服务设施部分构成对外开放部分。展览陈列区要考虑三线（流线、光线、视线）的设计问题。考虑地下空间赛时的使用便于分隔，参观流线的设计采用大厅式：利用大厅综合展出或灵活分隔成小空间，布展灵活，流线自由。
(2) 停车区域：平面停车位合理的柱跨8.1 m可停3 台车（车位宽2.5 m×3＋车与柱间净距0.3m×2）。层高方面的确定，可通过结构梁高约1 m；风管高度加安装高度约0.5 m；喷淋管安装约0.2 m；停车位2.2 m 净高；车道2.5 m 净高，以及地下室顶板的覆土高度，便可以反算出地下停车库的层高。
(3) 设备区域：与各设备专业确定集中的设备用房位置，如地下室的变电房最好放置在供电集中的地方，最大供电距离不宜大于250 m，设备用房尽量避开主要的使用功能房间，减少对房间的低频噪音影响。与通风专业的协调，合理布置进、排风机房及风井的位置。为此根据个人的经验，归纳出以下几点地下室停车库通风排烟的设计要点:
1 每个防火分区设2 个排风机房，约2000 平方米一个。机房尺寸约4×5 米，排烟井尺寸约4×0.8 米，紧贴着机房的长边设置，排风百页距首层室外地坪2.5 米以上。
2 首层开敞车道入口如不设置防火卷帘可视作一个进风口。无车道入口及无天窗的防火分区设置进风井，面积约5 平方米。
3 排风百页出口距进风百页入口或主要出入口的水平距离为10 米，或垂直距离3 米以上，排风百页在上。百页的出风口面积约为对应风井面积的2 倍。
2. 赛时地下空间的作用
亚运会是亚洲地区最高规模的综合性体育竞技盛会，场地建设必须满足亚运开幕式目标的要求。根据亚组委的赛时需求，开、闭幕式时地下空间改造作为演员、工作人员和武警临时用房，作为整个会场的后勤服务区。为满足赛时服务团队在各方面的需求及日常功能的基本需求，海心沙地下空间内划分演员临时化妆区、武警官兵临时用房两个区域。从安全等级上分为不同安全等级区域，如道具服务保障区、演员服务区。从卫生防疫上分为洁净区及污染区，以满足亚运表演功能要求。
而演员、工作人员和武警的流线是由东面1 号桥进入海心沙岛，再从喷泉区东北面的7 m 宽汽车坡道进出地下空间，再经过西面的安全区最后到达演出舞台。这样的流线安排，使得大部队人马可以迅速地进、离会场，从而不影响开、闭幕式演出活动的顺利进行。
3. 地下空间——消防临时避难安全区的设计
地下建筑这种特殊建筑形式由于疏散难、扑救难，如何有效地把人群疏散到安全地带是地下建筑防火设计的基本问题。一般分为脱离性疏散和临时性疏散。疏散模式：水平疏散——临时避难区——垂直疏散——安全区。避难空间由防火墙、防火门及防火隔断等安全保护设施围合而成的，并配以防排烟设施、通信照明设施所形成的安全区域。
地下空间地下一层的西侧设置环廊式的安全区，环形通道上设置8 个中空的绿化天井，2 个直跑楼梯以及4 个双跑楼梯直出地面，楼梯首层开敞无顶盖，直接采光通风，该区域可视为室外安全区域，与舞台的地下部分共用，以解决地下空间展厅部分疏散宽度不足的问题。
4. 地下空间与景观的交融
(1) 建筑对景观设计有着重要的影响和制约，而地下空间是其中最重要的因素之一。地下空间的范围、荷载、内部布局、各专业的设计以及各部分的结构形式和排水设计等，所有这些都会直接影响景观的布局和每个细部的设计，对其进行充分的分析和考虑，是保证景观设计工作顺利进行的重要前提。将地下空间与地面景观同步设计，在设计出首层的安全疏散出口及地下停车库汽车坡道时，需考虑地面喷泉区的美观性，尽量将疏散出口设在水池的外围，避免对喷水池景观的影响.
(2) 让地下展厅共享外部景观，尽量把室外阳光、空气和绿化引入地下空间。消除地下空间的封闭感和压抑感，改善地下空间环境的舒适性。
地下空间采用了导光系统可以减少封闭的感觉，帮助人们知道自己所处的方位，提供方向感，具有标识性，帮助人们在需要的时候迅速离开。导光照明系统是通过采光装置聚集室外的自然光线，并将其导入系统内部，然后经过光导装置强化并高效传输后，由漫反射器将自然光均匀导入室内需要光线的任何地方。光导照明系统既节能又环保，可取代白天的电力照明，节约能源，是当今国内外普遍推崇的一种绿色健康、节能环保的新型照明系统。
5. 地下空间的平战结合
为争取最大程度地发挥经济，社会和环境效益，海心沙地下空间既满足展厅、车库的功能，又同时具有备战功能。
为满足战时物资库的功能，海心沙地下空间结合布置平时车库的形式，人防分区的设置不跨越防火分区，优化人防门位置，使停车最大化；合理布置人防出入口，结合物资库及人员掩蔽，共用口部，减少地面占地；汽车坡道出入口处，合理分配防护分区与消防分区，最经济地设置人防门，使车库功能最大化。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201304/15218.htm
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