更新时间:2018-07-22

雪狼 • 摩天营救:建筑设计师谈谈电影中的大楼设计

摩天营救算得上是本年暑期最爽的一部大片，剧情紧凑，情节矛盾恰到好处，紧张而扣人心弦，算是非常适合全家人抱着爆米花去影院看爽一把的好片。但其大楼设计本身存在诸多专业性方面的问题，下面从一名职业建筑设计师的角度来谈谈其中的几点。
先说一下目前全球顶级超高层建筑的情况，无论是按照顶层高度来计算，还是按照构筑物最高点高度来计算，中国的超高层建筑数量正在以势如破竹的速度占据全球各种摩天楼的榜单，所以电影将这座名为“明珠”的梦幻大厦选在了中国香港，也就不足为奇了，不知道名字是否借鉴了曾经的中国最高建筑东方明珠塔（严格意义上来说东方明珠塔不算是正宗的建筑物，而是有一定使用功能和空间的构筑物，这个就不展开说了）。
来说一下这栋令人叹为观止的“明珠”大厦吧。
1、在中国，超过100米高度的建筑定义为“超高层建筑”，因其结构设计、消防安全等方面均突破了国内常规建筑规模范畴，所以需要进行严格的超高层建筑“专项设计”，而突破200米的超高层建筑则基本都为“全国超限”，即超出一般的结构设计规范、防火设计规范，需要进行专项论证，电影中的“明珠”显然是超高层建筑中的超高层建筑了；
2、220层楼高，按照如此高度下经济性在可控的范围内来计算，每层标准层的建筑面积应该在3000-5000㎡，取4000，则整栋楼的建筑面积应该为：220*4000=880000㎡（88万㎡，几乎是118层的上海中心的两倍），根据电影情节，该大厦的很多部分空间均作为高级公寓来使用，由于公寓在国内定义为办公楼，没有按照住宅标准来计算，但是达到这样规格的高级公寓，我们可以按照高级住宅来进行估算，以国内可能征收房产税的人均居住面积60㎡为标准，超高层建筑公摊率计35%，通常这样的超高层建筑均有办公、公寓、酒店等复合功能，而国内办公的人均面积则往往在5㎡每人以下，5星级酒店则为25㎡每人左右，假设“明珠”的办公、公寓、酒店各占三分之一，综合估算，大楼满载可容纳49000人左右！这是一个什么概念呢？以中等发达城市的高层建筑小区为例，一个拥有80栋24层楼的小区已经是非常巨大的存在了，而它能容纳的人口数量也仅仅为23000人！而这样的小区占地面积将会达到200亩以上！
3、清楚了电影中“明珠”的规模大小以后，就能更好地理解其中的一些设计了，先来说说那个令人叹为观止的“空中花园”，除了逼格超高的作用外，它同样也是一个49000人的巨型活动场所应当具备的生态器官，以目前中高端住宅小区35%-45%的绿化率来算，这栋大厦中自然也应该具备数十万㎡面积的绿化场地才是符合高端公寓应有的居住环境，同时也能够对建筑内部的室内空气环境起到一定的自然调节作用，特别在超高层区域，建筑外部的含氧量将会降低至地面的90%，这对于长期要在一天中至少上下一趟的大楼使用者来说，其实并没有良好的舒适体验，除了在办公室中依赖空调系统，在公共活动区域内布置足够的绿化面积也是必备的！这也是目前全球建筑界的一个发展趋势，生态化大楼、绿色建筑、被动式采暖、0排放等等等……
4、防火设计的致命缺陷1：没有设置“避难层”！按照超高层建筑设计的防火要求，超过100米高度的建筑，每隔15层楼或者50米高度就应该要设置一个“避难层”，这个避难层没有任何使用功能，只可以在火灾时用于人群避难，禁止做任何室内装修、摆放任何可燃物，整层使用耐火等级较高的建筑材料建造，其防烟灭火设备的规格也较高，所有通往避难层的疏散楼梯至该楼层后均能顺利进入避难区，避难层必须是敞开直通室外的，不可以用玻璃幕墙封起来！！这中楼层的设计，使得火灾时人们能够在一个相对安全的区域内等待救援！！大致如下图所示：

由于避难层外立面禁止封闭，所以大家可以在大楼每隔一段距离的外立面上看见这些空的楼层！那么，如果考虑了这个概念，电影中身处98层的主角妻子与孩子完全可以向上爬至105层的避难层等待救援！
5、防火设计的致命缺陷2：无顶层消防水箱，电影中“明珠”大厦的屋顶为一个超高逼格的球幕大厅，大老板称之为“天堂”，逼格的确超级高，但先现实中，超高层建筑必须同时具备两个大型消防水箱，一个位于地下层，一个位于屋顶，为什么在屋顶要需要一个消防水箱？！这是因为火灾严重时往往会破坏掉大楼的电力系统，导致处于地下的消防用水无法被抽到火灾楼层，这时屋顶的消防水箱就可以直接利用重力倾泻而下进行灭火，这个水箱的体积是十分巨大的，在外观上可以非常明显地看到它，即便用外立面设计手法遮挡，也将会占据那个高逼格球幕厅的大量使用面积！！甚至由于其重量过重，还有专门为其单独设计的阻尼垫，一方面抗震，一方面利用其重力抵消掉一部分超高层区域的风荷载力与地震横向作用力！！使大楼更加稳定！在这个细节设计上，韩国的大楼火灾片《摩天楼》则更为严谨！
6、防火设计的致命缺陷3：屋顶的直升机停机坪为电动伸缩式，这是绝对不允许的！现实中的超高层摩天楼屋顶必须设置停机坪，以方便从大楼顶部进行机降救援，但这种停机坪一定是要固定式的，当火灾导致大楼的电力系统损坏后，电动伸缩将无法完成！而且停机坪周围禁止有构筑物干扰！

7、防火设计的致命缺陷4：疏散楼梯严重不足，纵观电影，疏散楼梯似乎也就一把而已，在现实中，首先，酒店、公寓、办公三种功能业态就需要单独对每种业态进行单独疏散，且每种业态至少2把楼梯，这就至少有6把楼梯了，再加上建筑超高、面积超限，必然需要额外增加疏散楼梯的数量，上海环球大厦在每个功能区间就有11把楼梯之多，在火灾初期，如此之多的疏散楼梯总会有未受到火灾影响的，多试几个，就能成功逃生！
8、外立面安全设计缺陷：安全玻璃概念错误！超高层建筑外立面均需要设置安全玻璃，此类玻璃往往具有较强的耐冲击能力和耐火能力，耐冲击能力是为了防止人在室内意外打破玻璃而跌落，特别是无栏杆的落地玻璃窗！！按照严格的防火设计要求，超高层建筑玻璃幕墙内部均应该设计高度在1.2米以上的安全栏杆，如果为了效果图不做栏杆设计，就应该使用耐冲击能力较强的安全玻璃，基于这个基础问题，强森手持装饰柱在玻璃的中部两下砸碎玻璃的行动是不可能实现的（也许他从玻璃的边沿开始砸可能有点希望），想直观感受一下的朋友可以百度搜索“老外挑战中国玻璃”的视频！
虽然影片在建筑设计方面存在诸多不严谨的地方，但强森强大的票房号召力和紧凑紧张的情节设计还是让影片成为一部较好的灾难营救大片，感觉强森也快成为“营救专业户”了，期待他更多的佳片！