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1、第四章 高层和中高层住宅设计,第一节 高层住宅的垂直交通第二节 高层住宅的消防和疏散问题第三节 高层住宅的平面类型第四节 高层住宅的结构体系及设备系统第五节 中高层住宅设计,多层、高层住宅比较,1从建筑质量上看，一般情况下，高层的建造标准、建造质量要高于多层。普通多层住宅一般为砖混结构，而高层住宅由于它为钢筋混凝现浇，地基深而结实，墙体厚实，不渗水，抗震性能好于多层，整幢大楼不会下沉变形；而且折旧年限长。2高层视野较开阔，空气质量较好，噪音小；自然风大，有的房间不需装空调可节约电费；采光好，日照时间长，有的朝向太阳照射达到七八小时之久；,3从房屋实际使用面积看，高层的得房率比多层低，即购买相同
2、建筑面积的住房，高层的套内建筑面积低于多层的套内建筑面积。住宅的面积既包括使用面积，也包括住宅的公共部位，如楼梯间等公共面积的分摊。高层住宅由于有电梯、电梯等候间、地下室等，需分摊的公用面积较多层的要多，因而实际得房率要低一些.多层高于高层,85%左右;高层由于有电梯、电梯前室等,需分摊的公用面积较多,高层塔楼使用率72-75%,板楼在78-80%.,4大多数高楼物业管理比较完善，小区环境一般比较优美舒适，绿化、景物、卫生、停放自行车、汽车等管理都较好，电梯、大门入口都有专人值勤，小区比较安全；但高层的物业管理费比多层的物业管理费高；5高层上下楼有电梯可代步，出入方便，老人、残疾人和病人可以免
3、去爬楼登高之苦；但如果电梯的维修保养不到位，一旦电梯发生故障，上下楼比较困难；,6虽然高层的建造成本较高，但同样建筑面积的高层占用的土地面积较小，因此高层与多层的价格差距不大。7从房型构造格局上看，多层住宅要好于高层住宅。由于构造结构上的原因，一般多层住宅坐北朝南，南北通风，室内使用面积大，房型合理，大开间容易隔开装修。而高层住宅一般采用框架剪刀墙结构，加上又要考虑几部电梯的位置，因而户型设计稍难一点，装修也易带来不便。,超高层房屋,建筑物高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层.超高层房屋楼面地价最低,但建筑安装成本高。它给人以气派雄伟的感觉,可以满足一些消费者对视野、景观的要求。超
4、高层房屋一般建在城市黄金地段(最大限度地利用土地资源)或景观良好的城区(最充分地发挥景观资源的作用)。,中高层、高层住宅设计的特点,1.高层住宅垂直交通问题（楼梯与电梯的组合）组合形式影响平面布局和空间组合。2.高层住宅的结构选型问题3.高层住宅的消防与疏散问题4.高层住宅的经济问题5.高层住宅的社会问题6.高层住宅的适应性问题7.高层住宅的其他问题(节能、外部造型)8.层数79层中高层，业内称小高层，真正意义上的高层则指10层以上。,第一节 高层住宅的垂直交通,垂直交通以电梯为主,以楼梯为辅。一、电梯的设置 电梯是高层建筑的主要垂直交通工具与交通疏散楼梯共同构成垂直交通系统，楼梯数量与每台楼
5、梯的宽度按人流交通情况和消防安全疏散决定，而电梯数量及规格则需由建筑师或与电梯工程师在方案设计时进行合理选用和布局，它对大楼的使用和提高效率产生重大影响。,电梯的分类、规格及组成,A按照电梯的用途分：乘客电梯、住宅电梯、病床电梯、客货电梯、载货电梯、杂物电梯等。B按照消防要求分：普通乘客电梯和消防电梯等。C驱动方式。直流驱动、交流单速驱动、交流双速驱动、交流调压驱动、交流变压变频驱动、永磁同步电机驱动、液压驱动等。,操纵控制方式:手柄开关操纵(司机控制)、按钮控制、信号控制（司机控制）、集选控制、并联控制（两三台）、群控（多台）等。规格 A划分原则：按载重量作为划分电梯规格的标准 B规格：40
6、0、1000、2000,电梯的组成（1）井道 电梯井道是电梯轿厢运行的通道（2）机房 布置机械及电控设备的房间。（3）轿厢 载人和载物的可活动的房间。电梯通常由轿厢（电梯厢）、电梯井道及运载设备三部分组成。电梯轿厢供载人或载货物之用，要求造型美观，经久耐用，轿厢沿导轨滑行。电梯井道内的平衡锤由金属块叠合而成，用吊索与轿厢相连保持轿厢平衡。运载设备包括动力、传动及控制系统三部分。,图 电梯曳引传动系统,1电动机；2制动器；3减速器；4曳引绳；5导向轮；6绳头组合；7轿厢；8对重,根据电梯的运行特点，要求建筑设有井道、地坑和机房三部分。（1）井道的大小应根据电梯的型号、机器设备的大小及检修的需要确
7、定，同时考虑施工误差，井道尺寸每边按每10层放大10mm；（2）地坑位于井道最底部，考虑电梯停靠时的冲力，地坑底部设有弹簧缓冲器或油压缓冲器；（3）电梯机房一般设置在井道的顶部，机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。,电梯的结构图1-减速箱；2-曳引轮；3-曳引机底座；4-导向轮；5-限速器；6-机座；7-导轨支架；8-曳引钢丝绳；9-开关碰铁；10-紧急终端开关；11-导靴；12-轿架；13-轿门；14-安全钳；15-导轨；16-绳头组合；17-对重；18-补偿链；19-补偿链导轮20-张紧装置；21-缓冲器；22-底坑；23-层门；24-呼梯盒；25-层楼指示灯；26-随行电缆；27-轿
8、壁；28-轿内操纵箱；29-开门机；30-井道传感器；31-电源开关；32-控制柜；33-曳引电机；34-制动器,电梯井道的设计应满足如下要求：（1）井道的防火:其耐火等级一般不应低于2.5小时至3小时。现浇钢筋混凝土结构耐火等级一般都在3小时以上。（2）井道的隔振与隔声（3）井道的通风（4）消防电梯所处的井道内不应超过2台电梯，设计时，井道顶部要考虑排出烟热的措施。轿厢的载重应考虑8至10名消防队员的重量，最低不应小于800公斤，其净面积不应小于1.4平方米。轿厢的装修:消防电梯轿厢的内部装修应采用不燃烧材料，内部的传呼按钮等也要有防火措施，确保不会因烟热影响而失去作用。地坑应注意防水、防潮
9、处理，坑壁应设爬梯和检修灯槽。,建筑的耐火等级 现行GBJ16-97建筑设计防火规范把建筑物的耐火等级划分成四级，见建筑的耐火等级表所示。一级的耐火性能最好，四级最差。性质重要的或规模宏大的或具有代表性的建筑，通常按一、二级耐火等级进行设计；大量性的或一般的建筑按二、三级耐火等级设计；很次要的或临时建筑按四级耐火等级设计。,这次雷打在了天线外面的玻璃钢罩上，击穿后点燃了保温层的非阻燃石棉,电梯门厅为电梯各层的出入口，厅门洞口上安装门套，门套装修构造与电梯厅的装修统一考虑，有水泥砂浆门套、大理石门套、木板门套、钢板门套等。电梯门一般为双扇推拉门，宽度为9001300mm，开启方法有中央分开推向两
10、边和双扇推向同一边。推拉门的滑槽通常安置在门套下楼板边梁上。机房形式。上机房、下机房、无机房等。,电梯的选用,一般采用查表法、计算法等方式来确定大楼电梯系统的最佳台数。电梯是高层住宅中极为重要的机电设备之一，它是高层住宅的主要垂直交通工具。电梯设备不但费用昂贵（约占建筑基建总投资的9%左右）.,高层住宅电梯的载重量选配,居住者在使用中抱怨最多的是上下班高峰时段电梯的运力不足 参考基准以13人（1000kg）为参考基准，然后再结合具体情况上下浮动计算手段1.根据我国国情，最多的乘客人数应按额定载重量（kg）除以75（kg/人）计算结果向下取整到最近的整数；常见的住宅电梯载重量为6301000kg
11、,消防电梯的载重量不得小于800kg,2.在交通分析计算中常以80的轿厢容量来计算；3.选配高层住宅电梯时，应至少有一部考虑运送大件或重件物品如家具、钢琴、担架以及居住者平时搬自行车上楼的情况；4.为了安全，电梯还可以安装超载报警装置。,高层住宅电梯速度的选配,1一般要求高层住宅的首层到最高层消防电梯的单程运行时间不超过 60s，普通电梯可按照服务质量水平的要求，在主楼层的最大发梯间隔时间分别为60s、80s、100s；2加减速度变化率是影响舒适感的重要因素，其值不应大于2.00/s2。3.依据经验18层的住宅电梯速度为1.75m/s，在31层住宅楼中配置2.0m/s电梯。大家主观上认为如此配
12、置肯定可以大大改善等候时间，提高电梯服务质量。,高层住宅电梯数量的确定,今天，高层建筑内电梯的设置台数多由经验确定，有的高层住宅每层二户三部电梯，有的却每层十几户二部电梯。相关参数 乘客的“候梯时间”和“乘梯时间”参考基准按照不同的服务要求，乘客平均候梯时间应限定在60s、80s、100s以内 注意事项1.应考虑到住宅完成数年后客流量的变化；2.电梯总台数设置应满足最低要求的配置，各地设计院根据自己的经验确定了基本数据，例如，北京首规委专家组认为6090户享有1部电梯服务是适宜的，上海资料表明，在20层以下的高层住宅中，每台750kg速度为1m/s的客梯可服务60100户；3.除单元式住宅外，
13、高层住宅一般不能只配1台电梯，否则一旦停机整栋住宅就会瘫痪。,电梯的设置,住宅设计规范规定：1.12层及12层以上的高层住宅，每栋楼至少要设两部电梯，而且其中一台能容纳担架出入。2.高层住宅宜每层设站。当电梯非每层设站时，不设站的层数不应超过两层。塔式和通廊式高层住宅电梯宜成组集中布置。单元式高层住宅每单元只设一台电梯时应采用联系廊连通。,电梯选配中应注意的其他因素,安全性和可靠性、舒适性 1.电梯的舒适性涉及电梯的速度、加速度、振动、噪声、平层准确度等方面 2.装潢主要包括轿厢的装潢、厅门的装潢、观光梯的井道装潢、候梯厅的装潢等等 节能和环保 要求电梯节能、减少油污染、电磁兼容性强、噪声低、
14、安全可靠、长寿命、与建筑物协调等,消防和耐火对于高层住宅电梯的消防和耐火，建筑师主要应考虑发生火灾的情况下人员的疏散和救助。1.电梯的井道墙、层门的耐火极限要求应符合建筑物的耐火等级；2.选配的电梯应具备消防服务功能，亦即消防控制功能。一般是指火警发生时，轿厢直返首层，开门放人，轿厢开着；消防人员进入轿厢用钥匙启动开关，转到消防运行状态，这时电梯只能应答消防人员的手动操作状态；待收到消防状态解除指令时，按规定解除消防状态。3.消防电梯，即消防员专用电梯，应根据防火规范的要求选配。它不是防火电梯，只能用于消防救生，不能用作疏散，乘客在火灾时搭乘是不安全的。,建筑师对当前新技术的把握,双层轿厢的电
15、梯 该电梯有2层轿厢，一层在另一层之上，同时运行。乘客进入首层大厅后，如果去单数层就进入下面一层轿厢；如果去双数层则先乘坐自动扶梯到达2层，进入上面一层轿厢。这种电梯可节省井道空间、提高输送能力、减少停站次数，还特别适合于超高层住宅这类相邻的层高相等且停站总数较多的建筑，但存在上下层乘客出入轿厢所需时间取最大值的问题。,无机房电梯 这种无机房电梯由于拽引机和控制柜置于井道中，可以省去独立机房，节约了建筑成本，增加了住宅的有效面积，可以提高建筑师在造型设计中的自由度（特别是高层住宅顶部的造型设计）。高效节能的电梯这种电梯采用先进的永磁同步无齿轮主机技术，可使电机功耗利用率达到99以上，远高于一般
16、的VVVF电梯(变压交流电梯)75%的利用率，更为节能。,更为个性化的选配,.最小的电梯：井道1250X 1450mm,载重320Kg,适用于别墅。.三门住宅电梯：适用于一梯两户的建筑，住户可凭IC安全识别卡 直接进入家门，节省了公摊面积。,二、楼梯和电梯的关系,垂直交通以电梯为主，以楼梯为辅。楼梯在高层建筑中的应用：1.短距离间的层间交通；2.越廊式建筑中的必要局部垂直交通；3.非正常情况下的安全疏散通道。,高层住宅中楼梯设置的要求,高规要求：高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个，仅当18层及18层以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650平方米且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅
17、才可只设一个安全出口。高规还规定“单元式住宅每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶”，这是从高层住宅发生火灾时人员的疏散和防烟的双向角度考虑的，但我们经常看到有的高层住宅把整个屋顶做成多面坡形或四面坡形，致使楼梯不能通至屋顶。这样的住宅就失去屋顶空间的暂时避难作用，加剧了火灾时援救的困难和灾害损失。,住宅建筑内的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室或合用前室都是火灾时最重要的疏散通道。根据当今世界发达国家经验及我国国情，自然排烟都是被认同的一种的经济、简单、易操作的排烟方式，因此应当优先采用，要求楼梯间有一定的开窗面积，且排烟窗应设在墙面上方，同时要求能方便开启。但完全依靠自然排烟有时是难以保证消防安全
18、的，因此还必须根据需要按规定设置封闭楼、电梯间和增加机械排烟、通风系统。,高层民用建筑设计防火规范（GB540045-95）规定：高层住宅每层疏散楼梯总宽度应按其通过人数每100人不小于1.00m计算。各层人数不相等时，其总宽度可分段计算，下层疏散楼梯总宽度应按其上层人数最多的一层计算。住宅设计规范（GB50096-1999）中同时规定：疏散楼梯的最小净宽不应小于1.1m，楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踏步高度不应大于0.175m.扶手高度不应小于0.9m，楼梯水平段栏杆长度大于0.5m时，其扶手高度不应小于1.05m。楼梯栏杆垂直杆件间净距不应大于0.11m。楼梯井净宽大于0.11m时，必
19、须采取防止儿童攀滑的措施。工程实际运用中，高层住宅的楼梯间开间常选用25002700mm（轴线尺寸）。进深则设计为4800mm以上。,高规规定，高层住宅消防电梯应设不小于4.5平方米的前室，若前室与防火烟楼梯间合用时，其面积不小于6平方米。但是不少建筑设计并未重视此规定，为了节省交通面积，一栋楼仅设一部电梯；一些楼房没有电梯前室，或电梯前室开敞、无防火门，一旦发生火灾，无法防排烟，不但难以控制火势，而且为消防扑救行动造成困难。,楼梯和电梯的位置关系,1.楼梯环绕电梯井2.电梯布置在楼梯侧面或对面3.电梯布置在楼梯间内靠休息平台一侧4.单独布置等5.以十一层及以下的单元式住宅为例,三、电梯对住户
20、的干扰,电梯不宜紧邻居室，尤其不应紧靠卧室。必须考虑对电梯井的隔声处理。(泰柏板)泰伯板隔墙又称为钢丝网泡沫塑料水泥砂浆复合墙板。它是由2MM的钢丝焊接网笼为构架，中间填充泡沫塑料构成的轻质板材。这种板强度高、质量轻、防火、隔声、防腐能力强，板内可预留设备管道、电气设备等，可以用于建筑内、外墙，甚至轻型屋面或小开间建筑的楼板。泰伯板长2100-4000MM、宽1200-1400MM、厚70MM，抹灰后的厚度约为100MM。电梯厅面积设置应保证，避免等候人员对住户的干扰。,第二节 高层住宅的消防和疏散问题,一、消防能力与建筑层数和高度的关系二、防火分区三、安全疏散楼梯和消防电梯的布置四、安全疏散
21、间距五、灭火设备,一、消防能力与建筑层数和高度的关系,防火云梯高度多在 3050m之间。高50m相当于18层高 50m-100m相当于 19-35层。高100m以上 相当于36层以上高层建筑的主体底部要 有一个长边或周边长的 1/4不布置高度大于5m，进深大于4m的裙房。,二、防火分区,1.高层住宅的建筑分类,高层建筑分类和耐火等级（一）一类高层1.高级住宅以及19层和19层以上的普通住宅；2.重要公建以及超过50米地一般公建；3.高级、重要指：建筑标准高、性质重要、火灾影响大、设备贵重、可燃装修多、有空调者。（二）二类建筑1.1018层的普通住宅。2.高度不超过50米的普通公共建筑。（三）耐
22、火等级1.一类建筑耐火等级应为一级，二类建筑耐火等级不应低于二级。2.与高层主体相连的附属建筑耐火等级不低于二级。3.地下室耐火等级应为一级。,2、防火分区 防火分区包括水平和竖向两种。水平防火分区是当住宅建筑楼层面积超过一定规模时，应用防火墙、防火门及防火卷帘等将各楼层在水平方向分隔为两个或几个防火分区。高规要求高级住宅、19层以上的普通住宅（一类建筑）每个防火分区控制在1000平方米以内；10层至18层普通住宅（二类建筑）每个防火分区在1500平方米以内。竖向防火分区的概念是指上、下层间分别以耐火极限不低于1.5小时或1小时的楼板等构件进行防火分隔。一般说来，竖向防火分区为每层一个分区，或
23、二至三个楼层一个分区。对单元或住宅而言，由于上、下层间的钢筋混凝土楼板完全可以起到阻滞火势向上蔓延的作用，因此竖向防火分区的重点是对建筑内部的垃圾道、设备管井、空调管道及楼、电梯间实行防火阻隔，最大限度地降低火势蔓延速度，控制火灾燃烧面积。,道井防火方面,高规规定，电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道，应分别独立设置，其井壁应为耐火极限不低于1小时的不燃烧体；井壁上的检查门应采用丙级防火门，高规还规定，建筑高度不超过100米的高层建筑，其电缆井、管道井应每隔23层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；建筑高度超过100m的高层建筑，应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不
24、燃烧体作防火分隔。电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔洞，其空隙可采用水泥砂浆板、钢板等不燃烧材料填塞密实。,1 电梯井应独立设置，井内严禁敷设燃气管道，并不应敷设与电梯无关的电缆、电线等。电梯井井壁除开设电梯门洞和通气孔洞外，不应开设其他洞口。电梯门不应采用栅栏门。2 电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道井，应分别独立设置；其井壁应为耐火极限不低于 1.00 h 的不燃性构件；井壁上的检查门应采用乙级防火门。,3 建筑内的电缆井、管道井应在每层楼板处采用不低于楼板耐火极限的不燃性材料或防火封堵材料封堵。4 当电梯直通住宅楼层下部的汽车库时，应设置电梯候梯厅并采用防火分隔措施。5
25、 设有集中通风和空调的场所，应采取防火及防烟措施，厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采取防止回流的措施,三、安全疏散楼梯和消防电梯的布置,高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于两个。但符合下列条件之一的，可设一个安全出口：1.1 18层及18层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650m2，且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅。1.2 十八层及十八层以下每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯，单元之间的楼梯通过屋顶连通，单元与单元之间设有防火墙，户门为甲级防火门，窗间墙宽度、窗槛墙高度大于1.2m且为不燃烧体墙的单元式住宅。超过十八层，每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯，十八层以上部分每层相
26、邻单元楼梯通过阳台或凹廊连通（屋顶可以不连通）。1.3 除地下室外的相邻两个防火分区，当防火墙上有防火门连通，且两个防火分区的建筑面积之和不超过高规第 5.1.1条规定的一个防火分区面积的1.40倍的公共建筑。,2.塔式高层建筑，两座疏散楼梯宜独立设置，当确有困难时，可设置剪刀楼梯，并应符合下列规定：2.1 剪刀楼梯间应为防烟楼梯间。2.2 剪刀楼梯的梯段之间，应设置耐火极限不低于1.00h的实体墙分隔。2.3 剪刀楼梯应分别设置前室。塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。3.高层居住建筑的户门不应直接开向前室，当确有困难时，部分开向前室的户门均应为乙级防火门。商住
27、楼中住宅的疏散楼梯应独立设置。,12 层及 12 层以上的通廊式住宅楼梯间应为设防烟楼梯间；7 层至 11 层的通廊式住宅楼梯间应为封闭楼梯间。10 层及 10 层以上的塔式住宅楼梯间应为防烟楼梯间；7 层至 9 层 的塔式住宅楼梯间应为封闭楼梯间，当户门采用乙级防火门时，可不设置封闭楼梯间。19 层及 19 层以上的单元式住宅楼梯间应为防烟楼梯间；12 层至 18 层的单元式住宅楼梯间应为封闭楼梯间。,四、安全疏散间距及建筑之间防火间距,定义:从户门到安全出入口之间的最大距离。位于两个安全出口之间的房间40m位于袋形走道两侧或尽端的房间20m高层建筑的安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距
28、离不应小于5.00m,五、灭火设备,8 层及 8 层以上的各类建筑形式的住宅，应设置室内消火栓系统。10 层及 10 层以上住宅应配置灭火器。36 层及 36 层以上的住宅应设自动喷水灭火系统。,六、消防救援,10 层及 10 层以上住宅建筑和商住楼建筑周围，应设消防车道。当建筑物沿街道部分的长度大于 150.0m 或总长度大于 220.0m 时，应设置穿过建筑物的消防车道或设置环形消防车道，并应符合下列规定：1 消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m。消防车道与住宅建筑之间不应设置树木、架空管线等妨碍消防车作业的障碍物。2 环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。尽头式消防车道应设置回车道或回车场。,供消防车取水的天然水源和消防水池应设置消防车道。10 层及 10 层以上塔式住宅、12 层及 12 层以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯。,防火墙住宅,
