高層和中高層住宅.doc

第 五 章 高層和中高層住宅國(guó)家住宅設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 79層住宅稱為中高層住宅 10層及10層以上住宅為高層住宅 高度超過(guò)100m的住宅為超高層住宅 隨著城市的發(fā)展，城市建設(shè)用地越來(lái)越緊張，建設(shè)高層住宅成了解決城市用地緊張的一種手段，而隨著科技的進(jìn)步，先進(jìn)的工程技術(shù)，新型的建筑材料和完善的管理手段也為建筑向高層發(fā)展提供了有利條件。80年代的以后，興建高層住宅已十分普遍，不少高層住宅已成為城市的標(biāo)志性建筑。但是，高層并不代表城市的現(xiàn)代化程度，雖然，高層住宅在節(jié)約用地方面效果顯著，但同時(shí)也帶來(lái)了一系列問(wèn)題。 首先，電梯已成為主要的垂直交通工具，為提高電梯的使用效率，需要組織方便安全而又經(jīng)濟(jì)的公共交通體系，因而，對(duì)高層住宅的平面布局和空間組合產(chǎn)生一定的影響。 其次，由于高度的增加，建筑的垂直荷載和側(cè)向荷載大幅度增加，為保證結(jié)構(gòu)安全，需要采用不同的建筑材料和結(jié)構(gòu)體系，對(duì)建筑的布局會(huì)有特殊的要求，而不像多層住宅中經(jīng)常使用的磚混結(jié)構(gòu)那樣靈活和隨意。 第三，在給排水、供電、疏散、防火、防煙及安全上都有新的要求。 第四，由于高層建筑體量巨大，居住人數(shù)增多，居住密度加大，對(duì)居民的心理狀態(tài)、居住環(huán)境、居住區(qū)的空間組織等一系列問(wèn)題都會(huì)帶來(lái)新的矛盾。 第五，由于建造時(shí)的一次性投資巨大，加上經(jīng)常性的維修，管理費(fèi)用多，其總投資大大高于多層住宅，因而，建造時(shí)需較多的考慮經(jīng)濟(jì)因素。 第六，由于結(jié)構(gòu)形式的變化，帶來(lái)新的施工方法，而同時(shí)也影響到設(shè)計(jì)方法和建筑處理。 第七，涉及到其他多方面的綜合因素。 由于上述多種原因，我們說(shuō)：高層住宅不是多層住宅的簡(jiǎn)單疊加，而是具有自身的特點(diǎn)的。認(rèn)識(shí)和掌握這些特點(diǎn)，對(duì)高層和中高層住宅的設(shè)計(jì)和研究是非常必要的。 第 一 節(jié)、 高層住宅的垂直交通 在高層住宅中，電梯是主要的垂直交通工具，而樓梯則成為輔助交通工具，住戶的交通要以電梯為中心來(lái)組織，如何經(jīng)濟(jì)地使用電梯，以最少的投資和最低的經(jīng)常性維護(hù)費(fèi)用以爭(zhēng)取更多的服務(wù)戶數(shù)，是高層住宅設(shè)計(jì)中需要解決的主要矛盾之一。 一、電梯的設(shè)置 電梯的設(shè)置，首先要做到的是安全，其次是方便，再次才是經(jīng)濟(jì)，安全是第一位的。 安全可靠就是要保證住戶正常的日常使用，即使有一臺(tái)電梯出現(xiàn)故障或進(jìn)行維修時(shí)，也應(yīng)該有另外的電梯供住戶使用，因此，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：12層及12層以上的高層住宅，每棟樓至少要設(shè)兩部電梯，而且其中一臺(tái)能容納擔(dān)架出入。 使用方便也與電梯數(shù)量有關(guān)，要方便就需多設(shè)，這往往與經(jīng)濟(jì)相矛盾。我們不能只是簡(jiǎn)單的壓縮電梯數(shù)量和電梯的容量來(lái)減少經(jīng)濟(jì)投入，而影響居民的正常使用，而是要在保證一定的服務(wù)水平的基礎(chǔ)上，使電梯的運(yùn)載能力與客流量相平衡，充分發(fā)揮電梯的效能達(dá)到既方便又經(jīng)濟(jì)的目的。 二、電梯與樓梯的關(guān)系 高層住宅中雖然設(shè)置了電梯，但是，樓梯并不能因此而省掉，它仍然可以作為下面幾層居民的主要交通工具，作為居民短距離(相鄰幾層)層間的交通工具，作為非常情況下的住戶疏散通道。 因此，樓梯是必不可少的，而且其設(shè)置位置和數(shù)量要兼顧安全和方便兩個(gè)方面。首先要符合國(guó)家高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求，要注意每部樓梯的服務(wù)面積及兩部樓梯間的距離，在塔式住宅中，由于樓梯、電梯核心布局較為緊湊，可以采用一部剪刀樓梯，以取得兩個(gè)方向的疏散口。其次，樓梯位置的選擇與電梯的關(guān)系要適當(dāng)，作為電梯的輔助交通工具，應(yīng)與電梯有機(jī)的組合成一組。以便相互補(bǔ)充。 對(duì)于板式或其他形式的住宅，在安排樓梯位置時(shí)，應(yīng)考慮主要的樓、電梯的位置對(duì)住宅平面及體形的影響。在有多向走廊時(shí)（如十字形、T形、H形等走廊），應(yīng)盡可能放置在走廊的交叉點(diǎn)處，以便于多個(gè)方向人流的集中。當(dāng)為一字形走廊時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的長(zhǎng)度和防火規(guī)范對(duì)安全疏散間距的規(guī)定選擇適當(dāng)?shù)奈恢茫允箻翘莸臄?shù)量盡可能少。 三、電梯對(duì)住戶的干擾 由于電梯在使用高峰時(shí)，人流相對(duì)集中，比較嘈雜，同時(shí)，電梯在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的機(jī)械噪聲，對(duì)住戶干擾很大，必須考慮對(duì)電梯井的隔聲處理。一般情況下，電梯廳、電梯井要遠(yuǎn)離住戶的主要房間，可以用浴衛(wèi)、壁櫥、廚房等次要房間作為隔離空間來(lái)布置，以減少對(duì)住戶的干擾。 第 二 節(jié)、 高層住宅的消防和疏散 消防和疏散問(wèn)題是高層建筑普遍存在而且特別重要的問(wèn)題，因?yàn)?，高層住宅中廚房是經(jīng)常使用明火而又易于失火的地方，住宅內(nèi)部有許多豎井（如設(shè)備井、垃圾井、通風(fēng)井、管道井等），對(duì)火焰和熱煙有很大的抽吸作用，是火災(zāi)蔓延和擴(kuò)大的捷徑，同時(shí)，住戶中會(huì)有不少老幼病殘者，一旦火災(zāi)發(fā)生，難以疏散，因此，在設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須充分考慮消防和疏散問(wèn)題。 一、消防能力與建筑層數(shù)和高度的關(guān)系 消防云梯的高度在 50m 以內(nèi)，相當(dāng)于18 層住宅的高度，其防火等級(jí)列為一個(gè)等級(jí)。超過(guò) 50m ，即 18 層以上，又列為一個(gè)等級(jí)，如果高度超過(guò) 100m ，相當(dāng)于 36 層以上的住宅，則防火要求更高。其防火設(shè)施應(yīng)按 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范處理。 二、防火分區(qū) 高層住宅內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，為了不讓火勢(shì)蔓延擴(kuò)大，必須將住宅建筑分隔成幾個(gè)防火區(qū)，在火勢(shì)初起時(shí)就將火災(zāi)限制在較小的范圍內(nèi)，時(shí)居民能夠盡快疏散。 在我國(guó)，高級(jí)住宅和 19 層及 19 層以上的普通住宅為一類建筑，1018 層普通住宅為二類建筑。高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定： 防火分區(qū)最大允許建筑面積為： 一類建筑 1000 二類建筑 1500 每一防火分區(qū)應(yīng)有兩個(gè)安全疏散口，以保證雙向疏散。 因此，在布置高層住宅內(nèi)的電梯時(shí)，雖然要使電梯服務(wù)更多的戶數(shù)，但同時(shí)也必須考慮到防火區(qū)的面積限制，和安全疏散樓梯的數(shù)量和位置。 三、安全疏散樓梯和消防電梯的位置 根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的防火規(guī)范，長(zhǎng)廊式高層住宅一般應(yīng)有兩部以上的樓梯，以解決疏散問(wèn)題。在組合式的單元內(nèi)可以只設(shè)一部樓梯，但是，為保證雙向疏散，還需依靠毗鄰單元的樓梯作為疏散通道。因此，樓梯必須通向屋頂，人流可以經(jīng)過(guò)屋頂進(jìn)入另一個(gè)樓梯疏散，而且，從第十層起，每層的相鄰單元應(yīng)設(shè)有連通陽(yáng)臺(tái)或凹廊，作為火災(zāi)發(fā)生時(shí)的安全疏散通道之一。袋形走道末端與樓梯間距超過(guò)規(guī)范時(shí)，應(yīng)在增加一部獨(dú)立的疏散樓梯。 塔式住宅： 18 層以上應(yīng)設(shè)兩個(gè)安全出口， 18層及18層以下，每層不超過(guò) 8 戶，建筑面積在 650 平米以內(nèi)，且設(shè)有一座防煙樓梯間和消防電梯的可設(shè)一個(gè)安全出口。 所有一類建筑，除單元式和通廊式住宅以外的建筑，高度超過(guò) 32m 的二類建筑，以及塔式住宅，均應(yīng)設(shè)置防煙樓梯間。防煙樓梯間的入口處應(yīng)設(shè)前室、陽(yáng)臺(tái)或凹廊。前室面積應(yīng)不小于 4.5 平米，前室和樓梯間的門均應(yīng)為乙級(jí)防火門，并應(yīng)向疏散方向開啟。 單元式住宅每個(gè)單元的疏散樓梯均應(yīng)通至屋頂，11層及11層以下的單元式住宅可不設(shè)封閉樓梯間，但開向樓梯間的入戶門應(yīng)為乙級(jí)防火門，并且，樓梯間應(yīng)靠外墻，且應(yīng)直接天然采光和通風(fēng)。 12 層至18 層的單元式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。19 層至 19 層以上的單元式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間， 11 層及 11 層以下的通廊式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間，超過(guò) 11 層的通廊式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。 消防電梯是專供消防人員攜帶消防器械迅速?gòu)牡孛娴竭_(dá)高層火災(zāi)區(qū)的專用樓梯，消防電梯應(yīng)設(shè)單獨(dú)出入口，避免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，疏散人流與消防人員發(fā)生干擾。高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定：塔式住宅、 12 層及其以上的單元式住宅和通廊式住宅應(yīng)設(shè)消防電梯。消防電梯可以與客梯或工作梯兼用，但應(yīng)符合消防電梯的要求。消防電梯應(yīng)設(shè)前室，前室面積不應(yīng)小于 4.5平米。當(dāng)與防煙樓梯合用前室時(shí)，其面積不應(yīng)小于6。 在高層住宅中，把電梯和樓梯間布置成獨(dú)立的單元，處于開敞消煙的情況下，即可作為安全疏散通道，對(duì)消防疏散十分有利。 塔式住宅應(yīng)滿足適用、經(jīng)濟(jì)與消防疏散的要求， 1011 層的塔式住宅可只設(shè)一部消防電梯和一座防煙樓梯， 1218 層的塔式住宅則應(yīng)設(shè)兩部電梯 ( 其中一部為消防電梯 ) ，和一座防煙樓梯，超過(guò) 18 層的塔式住宅除設(shè)兩部以上電梯外，還應(yīng)設(shè)置兩部防煙樓梯，或者設(shè)為以實(shí)體墻分隔的防煙剪刀樓梯，剪刀樓梯應(yīng)分別設(shè)置前室。 四、安全疏散間距 安全疏散間距是指從戶門到安全出入口之間的最大距離。 位于兩個(gè)出入口之間的房間，距最近的安全出入口的最大距離不超過(guò) 40 米。 位于袋形過(guò)道內(nèi)的房間距安全出入口的最大距離則必須限制在 20m 以內(nèi)。 疏散通道應(yīng)適當(dāng)加寬，且宜直接采光或通風(fēng)，否則，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)排煙設(shè)施。在建筑底部出入口處不能與底層商店、地下室、鍋爐房的出入口混合使用。 五、滅火設(shè)備 消防用水應(yīng)有獨(dú)立的電源、水泵和遠(yuǎn)程開關(guān)，室內(nèi)消防給水管應(yīng)布置成環(huán)狀，進(jìn)水管不少于兩根，保證水源有足夠的水量和水壓。消防栓應(yīng)設(shè)置在樓梯間或走道明顯、易于取用的位置，其間距應(yīng)保證同層任何部位有兩個(gè)水槍同時(shí)使用，不超過(guò) 30m 。 第 三 節(jié)、 高層住宅的平面類型 與多層住宅不同，高層住宅的平面布置因?yàn)槭艽怪苯煌ǎ娞荩┖头阑鹗枭⒁蟮挠绊戄^大，其平面類型大致可歸納為如下幾種： 一、 單元組合式高層住宅 以單元來(lái)拼接組合的一棟建筑、單元內(nèi)以電梯、樓梯為核心來(lái)布置，樓梯與電梯組合在一起相距不遠(yuǎn)。樓梯作為電梯的輔助交通工具，組成垂直交通樞紐。 單元組合式高層住宅平面形式多種多樣，為提高電梯的使用效率，增加外墻采光面，照顧朝向及建筑形體的美觀等，平面形式可有多種變化，可以由我們?cè)趧?chuàng)作過(guò)程中自由發(fā)揮，常見(jiàn)的平面形式有矩形（條形）、 T 形、十字形、 Y 形、 Z 形，以及其他多種形狀，也可把電梯、樓梯間作為單元與單元之間的插入體，這種靈活方式適用于不同地段和各種戶型的需要，有利于消防疏散。 二、 走廊式高層住宅 1、 長(zhǎng)內(nèi)廊式 住宅各戶布置在內(nèi)廊兩側(cè)，內(nèi)廊的形狀有以下四種： 一字形內(nèi)廊 袋形走廊應(yīng)滿足防火疏散要求 L 形內(nèi)廊 形內(nèi)廊 Y 形內(nèi)廊 長(zhǎng)內(nèi)廊的走道通風(fēng)條件很差，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不易排出熱煙，常需設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備來(lái)排除熱煙。 2、 長(zhǎng)外廊式 以長(zhǎng)外廊作為水平交通走道，可以增加電梯的服務(wù)戶數(shù)，把電梯、樓梯間成組布置成幾個(gè)獨(dú)立的單元，可以利用外廊作為安全疏散通道，但高層住宅風(fēng)力很大，外廊不避風(fēng)雨，使用很受影響，故一般都需將外廊封閉。 可將外廊設(shè)在樓梯轉(zhuǎn)角平臺(tái)的標(biāo)高上（降半層），以減少對(duì)住戶居室的視線干擾，也便于住戶的采光及通風(fēng)。 還可在天井式住宅中將外廊連成環(huán)形，可以避風(fēng)遮雨，但往往會(huì)影響有些住戶的朝向和采光。三、 塔式住宅 塔式住宅是指平面上兩個(gè)方向的尺寸相近，而高度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)平面尺寸的高層住宅，相當(dāng)于加高的的點(diǎn)式住宅。這類住宅是以一組垂直交通為中心，各戶圍繞交通樞紐布置，不與其他單元拼接，獨(dú)立自成一棟。 其特點(diǎn)是：能適應(yīng)地段較小，地形起伏復(fù)雜的基地。對(duì)住戶的日照、采光、通風(fēng)、視線影響甚小。其造型挺拔高聳，與其他類型住宅組合成團(tuán)能使街景更加生動(dòng)活潑。可有效的改善城市的天際線，美化城市環(huán)境，這種形式各地都有較多的采用。 平面布置形式與點(diǎn)式相類似，幾乎可以囊括所有的幾何形狀，每層可布置48戶。 四、躍廊式高層住宅 躍廊式每隔一到二層設(shè)有公共走道，由于電梯可以隔一層或二層?？?，從而大大提高了電梯的利用率，既節(jié)約交通面積又減少干擾。 躍廊式住宅的組合方式可以多種多樣，其公共走廊可以是內(nèi)廊也可以是外廊。躍廊既可躍一層也可躍半層，也可以有的戶躍層，有的戶不躍層。 單元式，長(zhǎng)廊式，躍廊式等各種方案可以混合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短。我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)踐中，可以充分開動(dòng)腦筋，靈活掌握各種設(shè)計(jì)方法，融匯貫通，創(chuàng)造出更加豐富多彩的宜人建筑。 第 四 節(jié)、 高層住宅的結(jié)構(gòu)體系及設(shè)備系統(tǒng) 一、結(jié)構(gòu)體系 高層住宅的結(jié)構(gòu)體系不但要承擔(dān)一系列的垂直荷載，而且還要承擔(dān)較大的風(fēng)荷載和因地震而產(chǎn)生的水平荷載。這種水平荷載因建筑物的層數(shù)越高而影響越大。因此，除了必須盡可能的減輕建筑物的自重，盡量選用質(zhì)地輕，強(qiáng)度高的建筑材料外，還必須使其結(jié)構(gòu)體系具有足夠的抗側(cè)移和擺動(dòng)的能力。 早期的高層建筑承重結(jié)構(gòu)完全采用鋼材，因?yàn)殇摬慕Y(jié)構(gòu)重量相對(duì)較輕，材料性能均勻。還可根據(jù)需要做成不同的截面，適應(yīng)性大，還可以制作復(fù)雜的大型構(gòu)件。但是，鋼材價(jià)格過(guò)高，很不經(jīng)濟(jì)。只有在建造超高層時(shí)才有經(jīng)濟(jì)意義。采用鋼筋混凝土作為高層建筑的骨架材料，可以做剪力墻結(jié)構(gòu)體系或者框架剪力墻體系，是比較適用的。目前，我國(guó)采用這種形式較多。 （一）剪力墻承重體系 以一系列剪力墻縱橫交錯(cuò)，作為承重結(jié)構(gòu)，又承受水平荷載，并作為分間墻。 由于剪力墻承重體系承重墻與分間墻合二為一，采用小開間，則大大約束了住宅平面布置的靈活性，為此，應(yīng)擴(kuò)大開間為69m，以滿足靈活分隔，增強(qiáng)適應(yīng)性的要求。 （二）框架輕板結(jié)構(gòu)體系 框架輕板結(jié)構(gòu)體系能大幅度降低自重，又能使內(nèi)部空間分隔較為靈活。 由于框架結(jié)構(gòu)體系剛度不大，常在其中布置必要的剪力墻共同工作。因而，稱作框架剪力墻體系。有時(shí)以樓梯，電梯間四周的混凝土墻作為井筒與框架共同工作。有些框架結(jié)構(gòu)既設(shè)剪力墻，有設(shè)井筒，與框架共同工作。在布置剪力墻時(shí)，最好利用這些縱橫方向的剪力墻作為分戶墻，以避免在墻上開洞。 從結(jié)構(gòu)的角度考慮，高層建筑的地下室有助于地面上建筑的穩(wěn)定，有利于抵抗地震力的沖擊。因此高層建筑常設(shè)一、二層，甚至更多層的地下室。 總之，高層住宅的結(jié)構(gòu)體系比較重要，建筑的平面布局需較多的適應(yīng)結(jié)構(gòu)的要求，同時(shí)，結(jié)構(gòu)選型也要為建筑的靈活性提供可能，要考慮將來(lái)發(fā)展和提高的需要。 二、設(shè)備系統(tǒng) 高層住宅的設(shè)備系統(tǒng)有： 供暖系統(tǒng)，給水系統(tǒng)，排污水系統(tǒng)，排雨水系統(tǒng)，燃?xì)庀到y(tǒng)，消防用水系統(tǒng)，供熱水系統(tǒng)，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電器及照明系統(tǒng)，電視及通訊系統(tǒng)，安全防衛(wèi)系統(tǒng)等。 如何根據(jù)我國(guó)高層住宅的特點(diǎn)，將各類管道布置與住宅內(nèi)部空間組織緊密配合，十分重要。 高層住宅在高空部分，尤其20層以上，散熱量大，管道抽吸力大，采暖系統(tǒng)可以分層上行下給或下行上給布置，必須考慮風(fēng)壓與熱壓的關(guān)系。 高層給水系統(tǒng)與低層不同，低層可以由市政給水管道直接供水。高層則需要利用水箱，但水箱供水也不能超過(guò)10層，否則水壓過(guò)大?？梢悦?0層左右設(shè)一給水系統(tǒng)，分層供水，各層水箱設(shè)在設(shè)備層內(nèi)。分層供水體系之間與消防用水體系必須溝通，消防用水自備專用水泵、電源，不另設(shè)水箱。消防用水水壓不受生活用水水壓所限，以專用水泵保證消防用水的最大水壓。此外，消防水管各處應(yīng)設(shè)遠(yuǎn)程控制電鈕，以備火災(zāi)時(shí)隔斷交通以后消防用水不受影響。污水管排出污水也需分層處理，尤其是層數(shù)過(guò)高，排污水時(shí)由于加速，使污水管受壓過(guò)大，會(huì)發(fā)生反水，冒水，冒泡甚至損壞管道等現(xiàn)象，衛(wèi)生間及廚房污水與糞便排污系統(tǒng)分開，有利衛(wèi)生。 在一些高層住宅中，設(shè)備管道往往集中在中央井筒內(nèi)，根據(jù)設(shè)備管網(wǎng)的技術(shù)要求