关键词：商业建筑；面积效益；疏散楼梯设计
1、引言
随着全国城市化水平的提高，在土地资源高度紧张的城市中，商业建筑作为必不可少的一种建筑类型，其规模大、占地广、功能复杂、施工工期长等特点导致该类建筑建造成本高，资金回收周期长，因此在设计阶段如果能有效的提高面积效益就能为将来商业运营时的租售率带来更大的经济效益。消防疏散是商业建筑设计的重要部分，而疏散楼梯是消防设计的重要一环。如果能选择合理的楼梯设计方案，就能在设计阶段有效的减少交通面积，提高项目整体的面积效益。本文以笔者参与设计的浦东中洲惠南镇商业项目为例，以项目的经济效益为切入点，探讨在遵循设计规范的前提下，如何减少疏散楼梯的面积，不但提高得房率还能创造出优良的空间品质。
2、项目概况
浦东中洲惠南镇商业项目位于上海市浦东新区惠南镇，总建筑面积91704.66㎡，其中地上建筑面积52443.3㎡，地下建筑面积39261.36㎡；地上7层，地下2层，最大高度39.9m。项目分为三个体块，西侧体块为高层建筑（7层），中间和东侧体块为多层建筑（4层）。业态包含零售、餐饮、影院、儿童娱乐、办公等。建筑一层层高 6.0m，二至三层层高 5.3m，四层层高 6.2 米,五层层高5.1米，六层层高5.5 米，七层层高4.45m；地下一层层高3.1m~3.6m，地下二层层高3.5m（图1）。
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图1：浦东中洲惠南镇商业项目
3、商业建筑疏散楼梯的分析比较
3.1 疏散楼梯与面积效益的关系
得房率是衡量商业建筑面积效益的重要设计因素，原则上得房率越高辅助面积越小，可经营面积就越大，带来的经济效益也越高。而商业建筑的疏散楼梯数量很多，大量的楼梯及疏散通道占用了宝贵的店铺面积，降低了得房率。疏散楼梯的数量与商业建筑的规模成正比，与得房率成反比，楼梯的数量与布置方式直接影响建筑的面积效益。本文通过分析比较商业建筑常用的疏散楼梯形式，探讨如何在设计时根据不同的商业规模及空间布局合理选择最经济的楼梯布置方案。
3.2 商业建筑疏散楼梯的常见形式
商业建筑的疏散楼梯主要分为五种常见类型：A、双跑楼梯 B、三跑楼梯 C、四跑楼梯 D、双跑剪刀梯 E、双跑叠合楼梯。剪刀梯和叠合楼梯属于一种类型，其区别在于剪刀梯两个梯段之间有防火墙分隔互不连通，消防上可定义为2部独立的疏散楼梯， 2个安全出口；而叠合楼梯由剪刀梯演变而来，梯段之间无防火墙，梯井处仅设安全防护栏杆，2部楼梯互相连通，整组楼梯只能定性为1个安全出口。
3.3商业建筑疏散楼梯的面积比较
以商业建筑疏散楼梯踏步的最大尺寸（0.28mx0.165m）、最小梯段净宽（1.4m）和商业建筑常见层高5.4m为计算依据，比较这五类楼梯的占地面积（表1）。由于1部双跑剪刀梯或双跑叠合楼梯的疏散宽度相当于2部普通楼梯的疏散宽度，因此表1中ABC三种楼梯间按2倍计算建筑面积。双跑剪刀梯由于梯段之间（梯井处）有墙体，需留出靠墙扶手与墙体之间的手部空隙0.05m的余量，总净宽度比叠合楼梯多0.1m，因此就单纯楼梯形式而言双跑叠合楼梯最省面积。
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表1：五种疏散楼梯间占地面积及尺寸比较
3.4商业建筑疏散楼梯与层高的关系
一般来说楼梯面积与建筑层高成正比，了解每种楼梯与层高的关系，就可以根据实际情况选择最合理的楼梯形式。双跑楼梯是建筑中最常用的疏散楼梯形式，使用灵活不受层高的影响，但对于空间高大的大型商业建筑来说，没有充分利用层高的高度空间，导致楼梯的长度较长，占用面积较大，适合层高较低或局部高度有限的商业建筑。三跑楼梯在相邻楼层的疏散口方向不同，在高度方面的要求介于两跑和四跑楼梯之间，一般适用于4.0m~4.5m的中小型商业建筑。但三跑楼梯有利于首层直接对外疏散或在需要部分楼层改变方向时较为适用。四跑楼梯、双跑剪刀梯、双跑叠合楼梯最大化的利用了高度空间，但由于规范要求楼梯梯段的最小净高2.2m，休息平台的最小净高2.0m，因此四跑楼梯一般要求层高在5.2m 以上，双跑剪刀梯或双跑叠合楼梯要求层高在5.1m-6.0m 之间。因为层高超过5.94m时就超过一个梯段允许的最多18级踏步：18x165x2=5940mm，需要增加中间休息平台反而不利。
3.5商业建筑疏散楼梯与柱网的关系
对商业建筑内部空间而言，柱网大则店铺划分灵活、空间效果好，但过大的柱网意味着梁高和柱截面都会相应增加，因此8.0m-11.0m 是商业建筑框架结构常用的柱网尺寸，有利于店铺开间划分和地下车库的车位排布，而疏散楼梯的选型与布置也要结合柱网尺寸整体考虑。从表中1可知，在楼梯间长度方向上，第一类的三种楼梯长度在5.5m-7.9m左右基本不受柱网的影响，可灵活设置于商业建筑的各种柱网；第二类的双跑剪刀梯或双跑叠合楼梯由于需要在一个楼梯间的空间内容纳2部楼梯的体积，因此梯段长度较长对柱间距有一定要求，一般适用于8.1m以上的柱网。在选择楼梯形式时要根据不同部位的柱网尺寸选择合适的楼梯类型，同时也要在设计柱网时结合楼梯尺寸提前考虑，才能优化设计提高面积效益。
4、商业建筑疏散楼梯设计与提高面积效益的策略
商业建筑由于楼梯数量很大，选择合理的楼梯形式和布置方案是提高面积效益的关键。对于柱网跨度大、层高较高的大型商业，成组布置的楼梯面积效率高。这种集中的布置形式可以将多条走道或多个前室合并起来减少辅助面积，同时楼梯间或前室的加压送风井也可以集中设置，减少分散的小管井对空间完整性的影响。商业建筑基本不存在安全出口数量不够的情况，大量的楼梯需要解决疏散宽度问题。因此在设计时可以将2部以上楼梯集中在一个区域成组布置，前室共用以最大化节省辅助面积。由于2部楼梯主要用于解决疏散宽度，在防火概念里可以视为1个安全出口，因此2部楼梯可合用1个前室，前室面积也无需叠加，只要前室与楼梯间疏散门的总净宽满足楼梯总净宽即可。以双跑叠合楼梯为例，利用大型商业建筑层高高、柱网大的特点并排布置并共用前室，在同样疏散宽度下最为经济（图2）。而对于双跑剪刀梯因其梯段之间有防火隔墙，1个楼梯间内是完全独立的2个疏散楼梯，而且梯段是相对而设具有2 个不同方向的疏散口，既可以为1个防火分区服务也可以为2个防火分区服务，使用更为灵活。但要注意的是多部楼梯并列布置作为一个安全出口不宜超过2部，避免走道宽度过大造成人员拥挤。
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图2：2部双跑叠合楼梯的组合方式
层高较低的商业建筑宜选用两跑或三跑楼梯的组合形式，中小型商业街、市场、商业网点等类型的建筑，一般层高在4.2~5.0m之间，通常采用单廊加单面铺形式或首层店铺背靠背其它楼层为内走廊和双面铺的形式。如在一层选择三跑楼梯其他楼层采用两跑楼梯，就可以在首层直接对外疏散不用再设走道。另外，楼梯间宜与后勤功能组合布置，利用电梯厅、合用前室、共用走道等房间减少总的交通面积。
一个项目的楼梯形式不是一概而论，无论选择哪一种都需要结合平面布局、防火分区、层高、柱网以及空间关系具体分析，不能只以压缩楼梯面积为目的，而要客观的考虑整体空间感受与合理性。在设计柱网、层高时就应该将楼梯设计前置，有意识的考虑楼梯与平面布局的关系，使设计更为经济与合理。
5、实例研究
浦东中洲惠南镇商业项目层高为5.1m—6.2m，柱网尺寸主要为10.5mx8.1m，在设计时主要选用了较为经济的双跑叠合楼梯和双跑剪刀梯（图3）。由于西体块一、二层为商业，三层为儿童娱乐，四、五层为电影院，六、七层为办公，而儿童娱乐、电影院需要有独立的疏散楼梯，办公与商业的楼梯也不能混用。因此，为避免额外增加疏散楼梯，设计时在一至五层商业业态中（含影院、儿童娱乐）将部分双跑叠合楼梯改为双跑剪刀梯，1个安全出口变为2个独立的安全出口，分别给儿童娱乐、电影院使用，虽然少量增加了楼梯间面积，但能发挥剪刀梯安全出口的优势，解决了不同业态的疏散楼梯需要独立的问题。
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图3：浦东中洲惠南镇商业项目西体块一层平面图
对于六、七层的办公业态，设计时考虑到办公与商业的疏散宽度计算方式不同，根据防火规范和办公规范的要求，本项目办公每层只需要2部1.2m宽的疏散楼梯即可，如全部继续使用叠合楼梯或剪刀梯不但浪费疏散宽度，还会占用六、七层的办公面积，降低了面积使用效率。因此设计将所有商业的双跑叠合楼梯只升至五层，六、七层办公增加1部1.2m净宽的四跑楼梯，另1个安全出口利用剪刀梯的其中1部。优点在于四跑楼梯直达一层不需要向一至五层商业开疏散门，可以将楼梯间的面积压缩到最小。同时将双跑叠合楼梯、四跑楼梯与电梯成组布置，利用8.4m的柱网长度，在叠合楼梯一侧并排布置一个较短的四跑楼梯和一台电梯，将交通总面积减少到最小（图3中右下角）。
对于商业建筑而言，首层店铺的展示面越长店铺价值越高，而楼梯间根据防火规范宜靠外墙设置可以减少直通室外的疏散走道长度，只有处理好二者的关系才能既减少交通面积又能提高店铺的商业价值。本项目北面为后勤服务区，设计将北侧的楼梯尽量贴外墙平行布置，以便楼梯间在首层能直通室外减少走道长度（图3中北侧楼梯间）；其余三面为沿街面，为保证外铺沿街面的长度和连续性，楼梯间垂直外墙设置减少占用宽度。但这样会出现新的问题，当楼梯间垂直外墙时，首层靠内侧的楼梯口通常会采用扩大封闭楼梯间或扩大前室的方式直通室外，而首层中庭也需要设疏散走道直通室外，这样就会在价值最大的首层增加很多交通面积。因此设计时将中庭的疏散走道和内侧楼梯口的疏散走道合并且取消走道外门，将其作为半室外亚安全区，这样既能解决防火和防排烟的问题，又能减少扩大前室和走道的数量。
6、结语
通过对商业建筑典型的疏散楼梯形式进行特性比较，并结合实际项目分析论证，我们可以看到疏散楼梯的设计与层高、柱网尺寸、平面布局、消防、业态等都有着密不可分的关系，在设计时就应该综合考虑各种相关因素，并将疏散楼梯的设计要素穿插于设计的任何一个阶段。在设计柱网时就计算好建筑每层需要的楼梯数量，根据地上地下的业态布局结合不同形式楼梯间的特点推算出合理的柱网尺寸；而在选择楼梯形式时也要根据层高的变化、疏散口的位置，并结合管井、电梯、疏散走道等其他功能灵活设计，尽量减少辅助空间的面积。疏散楼梯的设计对于商业建筑来说无论从重要性和面积总量上都至关重要，是提高建筑面积效益的重要因素，只有将技术与经济有机地结合起来，因地制宜地运用各种设计策略，在保证消防合理性与空间舒适性的原则下，才能设计出最经济的楼梯方案，从而在设计阶段提高建筑的经济性。
参考文献：
[1] 《建筑设计防火规范》GB50016-2014
[2] 马剑宁.商业建筑疏散楼梯选型与动态关联设计.工程建设与设计.2017(04)：5-14+42
[3] 李逊伟.建筑设计中造价影响因素分析及其措施.建材与装饰.2018（18）：143-144
论文作者:刘松林
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第24期
论文发表时间:2020/4/13
标签：楼梯论文; 商业论文; 层高论文; 建筑论文; 叠合论文; 面积论文; 楼梯间论文; 《建筑实践》2019年第24期论文;