論商業(yè)建筑室內地震應急避難場所空間設計

尹耿　朱麗婭

摘要：地震災害是對人類造成殺傷性最大的自然災害之一，尤其是對于人口密集的城市商場來說，一旦發(fā)生地震災害，如果不能做好建筑物的抗震設計來抵御，那么后果將不堪設想，近些年隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn)，讓抗震設計顯得更加重要，只有做好超高層的隔震方面的結構設計工作，才能避免在地震中最大程度的減少受影響程度，甚至可以避免受到災害波及。在此主要淺談一下商業(yè)建筑室內地震應急避難場所空間設計相關的技術類問題，以供參考。

關鍵詞：超高層;隔震;結構設計

隨著社會城市化進程不斷加加快，各種商業(yè)建筑層出不斷，而近幾年高層建筑，特別是商業(yè)建筑中的地震等突發(fā)事件和災害給人們帶來很大危害，考慮到建筑的抗震性能，并根據(jù)相關規(guī)范的要求，建筑高度超過54m，應該設置應急避難間。

1抗震設計概述

地震也被人們稱之為地動，是地殼快速釋放能量的過程中所造成的振動現(xiàn)象，在這期間極容易產生一定的地震波，進而形成自然災害。由于我國位于太平洋地震帶和歐亞地震帶上，因此我國每年都有大量的地震發(fā)生，其中更是產生了許多讓人難以忘記的血腥事件，給我們帶來了沉痛的記憶。如唐山大地震、汶川地震和玉樹地震等。

2隔震技術

隔震技術不僅在新建工程中獲得應用，而且已用于現(xiàn)有建筑的抗震加固改造。隔震裝置可安裝在結構的防火層或設備層，隔震層可設置在結構的不同部位，如基礎、中間層等，也可設置在房屋的頂層，同時起到結構加層和抗震加固的目的。由于傳統(tǒng)的加固改造技術對結構震后的性能和不可靠程度缺乏準確地了解，故較難達到強度和延性的合理匹配。采用隔震技術對結構進行加固改造，通過在隔震層設置剛度很小的隔震裝置，將地震變形集中到隔震裝置上，相對于依靠結構本身的較高強度和較低變形來吸引地震能量而言，隔震結構的周期和阻尼都有很多的提高，故加速度和位移反應明顯降低。

3商業(yè)建筑隔震層設計

隔震結構的實質是隔離地震，最佳的解決辦法是使建筑物懸浮起來，以避免地震的干擾，顯然這種辦法操作并不容易。因此，出現(xiàn)了隔震層這一概念。隔震層是通過疊層橡膠墊將建筑主體與地面分割起來，以粘滯性阻尼器抑制地震的水平位移。為了設計應急避難場所，需要對商業(yè)建筑隔震層進行設計。隔震層具有較強的抗震性能，比較適合用于高烈度地區(qū)的商業(yè)等建筑。

首先對隔震層的層數(shù)進行確定，隔震層的層數(shù)不能過高，過高對結構安全性能存在影響，并且需要的建筑資金也會過高，同樣不能過低，過低會導致日后的檢查和維修。在本文中將隔震層的梁底和地面之間的距離設計為不超過8m。

然后對隔震層的位置進行設定，商業(yè)建筑一般都會有地下室或地下車庫，將隔震層設置在負一層，將隔震支座放于隔震層內墻的任意位置，具體還要根據(jù)負一層的實際使用功能，對隔震層支座的位置進行確定。依據(jù)相關的建筑資料和經(jīng)驗得知，將隔震層支座放在股一層的墻頂，這樣可以避免單獨支墩的物力和財力支出，可以保證建筑的經(jīng)濟性，但是在實際設計中，應該注重負一層的墻需要承擔隔震層的剪力，還有負一層上不整體結構豎向荷載和隔震層發(fā)生位移引發(fā)的P?△效應。若將隔震層支座放置在墻頂，這樣會導致支墩變得粗大，對負一層的空間使用率造成影響，因此需要將墻體下部支墩做成牛腿形狀，或是在墻體底部支墩頂端設置拉梁。

下一步將對人防工程隔震層的位置進行確定，應相關要求，人防工程隔震層的位置需要設置在人防地下室的上一層，隔震體系和人防體系之間互不干擾。

最后對隔震層整體進行調整，隔震層支座盡量放置在高處，以避免隔震支座造成相關構造的復雜，給整體設計和操作帶來麻煩。對于商業(yè)建筑而言，可以將每個隔震支座的頂部都設置在同一個高度上。總體來看，隔震層的位置還是要依據(jù)具體實際情況進行分析，按照結構形式、有無地下室和周邊環(huán)境以及建筑內業(yè)主的要求來設定。

4商業(yè)建筑室內應急避難所的室內防震規(guī)劃設計

根據(jù)相關規(guī)定分析，城市應急避難所的室內布局應該遵循如下規(guī)則：以人為本、安全性能、可操作性、可通達性、綜合備災性和平災原則。設計出商業(yè)建筑室內應急避難所的空間設計如下：

4.1避難所功能區(qū)的劃分

一方面運用簡潔規(guī)整的平面和立體布局，將多元入口的理念結合到住區(qū)空間的設置中，在住區(qū)室內留出較安全的通道，可以擺脫傳統(tǒng)的箱式格局。將傳統(tǒng)的磚結構隔墻轉變成隔板、低柜或屏風等靈活的空間設計，將休息區(qū)安置在住區(qū)室內三角支撐結構的墻角，這樣可以保證相對安全。另一方面可以按照國內古代建筑的格式，采用常見的矩形平面進行分區(qū)，令中間區(qū)域較大、兩側的區(qū)域依次減小，這樣可以有效地減少在地震時發(fā)生扭矩的現(xiàn)象。由于地震后會發(fā)生一些次生災害，尤其是火災，因此在電氣管線開關的設計中，應該注重防火?？梢栽谧^(qū)室內的開闊處設計一個較明顯聯(lián)動開關，這樣在發(fā)生災害時，居住的人們可以及時的切斷電源。

4.2避難所家具的布局

在避難所的抗震防范設計中，還需要注重家具的設計和布局。運用國內傳統(tǒng)的榫卯結構，采用實木等天然有機材料設計出斗拱式框架結構。該結構不僅能夠承受的荷載較大，還能在一定范圍內允許變形，在發(fā)生地震時，可以通過變形吸收地震能量，降低結構的地震響應。將該結構運用在家具的設計中，可以增強家具整體結構的穩(wěn)定性。采用實木材料構成的梁架結構和避難所室內的柱基礎相結合的方式，可以有效地降低結構之間的摩擦力，從而起到隔震作用。

4.3避難所室內設計材料的選用

根據(jù)防震建筑中的基礎隔震理念，設計室內隔斷，將避難所室內的隔墻設計成鋼骨架結合橡膠的柔性結構，可以增加整個結構的強度，控制結構變形以滿足抗震的要求。運用鋼結構的目的是為了增強結構的強度，在主受力墻面和柱體添加斜向支撐，在結構的頂部做水平拉結;采用鋼板和碳素纖維包裹室內柱體可以增加控制整體結構的力度。

結束語

地震是目前最為常見的自然災害和破壞性隱患之一，而我國又地處太平洋地震帶附近，因此有著很強、很頻繁的地震隱患。因此，在目前的建筑工程項目中，做好建筑防震設計十分關鍵和重要，是保證建筑結構整體性安全中最為關鍵和重要的環(huán)節(jié)。

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（作者單位：云南省地震局）