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居住区规划与住宅建筑设计新疆大学建筑工程学院主讲教师：买买提祖农住宅建筑设计原理第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理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住宅建筑设计原理第四章高层和中高层住宅设计近几十年来，先进的工程技术和新型建筑材料为住宅建筑向高层发展提供了有利条件，除大城市外，有些城镇也建造了高层住宅，以适应发展的需要。由此可见，为了节约土地，有助于改变城市面貌，根据条件和需要，必然会建造一些高层住宅。70年代，由于经济的发展，城市人口的大量增加，城市用地日趋紧张，在一些大城市如北京、上海、重庆、广州、沈阳等地开始兴建高层住宅。80年代以来，兴建高层住宅更加普遍，不少人误以为高层的多少就代表着城市的现代化程度。高层和中高层住宅住宅建筑设计原理其实，高层住宅的建造应慎重，并考虑当地的实际情况，不能简单盲目从事。高层和中高层住宅作为住宅的一种类型，除了具备各类住宅的许多共性外，还具有个性。由于其层数的增加，因而在节约用地方面效果显著。但是同时也带来了一系列问题。首先，由于建筑高度的增加，步行的楼梯已被电梯取代而成为主要的垂直交通工具。为了提高电梯的使用效率，需要组织方便、安全而又经济的公共交通体系，从而对高层住宅的平面布局和空间组合产生了一定的影响。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理其次，由于建筑高度增加，使建筑的垂直荷载大大增加。为了保证建筑结构的安全，需要使用与多层住宅不同的建筑材料和结构体系，对建筑布局会有特殊的要求，不像多层住宅中常用的砖混结构那样灵活和随意。第三，在给排水、供电、疏散、防火、防烟及安全上都有新的要求。第四，由于高层建筑体量巨大，居住人数大大超过多层住宅，而出现高密度的居住状况，对居民的心理状态，居住环境、社会环境、城市结构的动态平衡、居住区的空间组织等都带来了新的问题。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理第五，由于高层住宅一次性投资较大，经常性维修、管理费用多，使其总投资大大高于多层住宅，因而建造时需较多考虑经济因素。同时，高层住宅的大量兴建，使居住区和城市由水平方向发展转化为垂直方向发展，使经济评价方法和范围发生了变化。第六，随着新的结构形式带来新的施工方式，同时也影响到设计方法和建筑处理。第七，中高层住宅还有其特殊的问题，涉及到节地、经济和使用舒适等方面的综合。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理综上所述，高层和中高层住宅并不是多层住宅的简单叠加，而是具有其各自的特点，认识和掌握这些特点，对进行高层住宅和中高层住宅的设计和研究工作是非常必要的。各国对高层住宅的定义有不同的理解，有的是以建筑高度来划分；有的是以层数划分的。目前，我国《住宅设计规范》（GB50096-1999）把7~9层的住宅称为中高层住宅；而把10层及10层以上并设置电梯为主要交通工具的住宅称为高层住宅。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理高层住宅的垂直交通以电梯为主，以楼梯为辅助交通组织起来的，以电梯为中心组织各户时，如何经济地使用电梯，以最少的投资和最低的经常性维护费用以争取更多的服务户数，是高层住宅设计中需要解决的主要矛盾之一。有的国家经济比较发达，人民生活水平较高，其电梯的服务户数相应地少些。一、电梯的设置在高层住宅中，电梯的设置首先要做到安全可靠，其次是方便，再次是经济。第一节高层住宅的垂直交通第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理安全可靠就是要保证居民的日常使用，即使当一台电梯发生故障或进行维修时，也有另外的电梯可供居民使用。因此，《住宅设计规范》规定，12层及12层以上的高层住宅每栋楼至少需要设置两部电梯，且其中一台宜能容纳担架出入。使用方便与电梯的数量有关，要方便就是多设电梯，但这往往与经济相矛盾，因为多设电梯的一次投资和经常性管理费用都较高；相反，片面地强调经济，少设电梯，则要造成使用的不便。为此，许多国家规定了定量的客观标准，也称为服务水平。其值等于在电梯运行的高峰小时里，乘客等候电梯的平均值，单位是秒。不同的国家，其标准也不同。如美国认为在住宅中，等候电梯的时间小于60s较理想，小于90s较差，以129s为极限；英国和日本规定在60s~90s之间。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理对于电梯设置中的经济概念，不能只是简单地压缩电梯数量而影响居民的正常使用，应在保证一定服务水平的基础上，使电梯的运载能力与客流量相平衡，充分发挥电梯的效能，达到既方便又经济的目的。为了提高电梯的服务效率，下面几层可以考虑不使用电梯，而与电梯间隔开。为了充分发挥电梯的作用，在平面布置中应尽可能加长水平交通，争取更多服务户数。但是，如果交通面积过大，也会引起一系列使用和经济方面的问题。如果缩小交通面积而增加电梯的服务层数，则又会涉及结构、施工、消防以及城市规划等方面的问题。二者需要进行综合比较后才能作出选择。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理二、楼梯和电梯的关系在高层住宅中虽然设置了电梯，但楼梯并不能因此而省掉，它仍可作为住宅下面几层居民的主要垂直交通工具；作为居民短距离的层间交通工具；在跃廊式住宅中，作为必要的局部垂直交通；作为非常情况下（如火灾）的疏散通道。因楼梯的位置和数量要兼顾安全和方便两方面。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理首先要符合《高层民用建筑设计防火规范》（GB5045）的要求：在板式住宅中，要注意每部楼梯服务的面积及两部楼梯间的距离；在塔式住宅中，楼梯、电梯核心布局较为紧凑，可以采用一部剪刀楼梯，以取得两个方向的疏散口（图4-1）。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理其次，楼梯位置的选择及与电梯的关系要适当，作为电梯的辅助交通工具，应与电梯有机地结合成一组，以利用相互补充，其布置方案图4-2。塔式住宅的交通体系比较简单，而板式及其他形式的住宅，在安排楼梯位置时，应考虑主要的楼、电梯间的位置对住宅平面及体型的影响。在有多方向走廊时（如十字形、T形、H形走廊），应尽可能放在走廊的交叉点，以利各方面人流的汇集；当为一字形走廊时，应根据建筑物的长度和防火规范对疏散间距的规定选择适当的位置，以使楼梯的数量尽可能减少。第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理1第四章高层和中高层住宅设计住宅建筑设计原理三、电梯对住户的干扰在高层住宅中，电梯服务上层，楼梯服务下层，为了避免互相干扰，可以适当隔离，各设独立出入口。此外，电梯容量最大为20人，在上下班人流拥挤时，电梯厅人流集中，比较嘈杂。因而，电梯厅不宜紧邻主要房间，尤其不宜紧邻卧室。电梯厅也不宜过小，以免人群在附近通道中徘徊住户。楼梯只是在人们走过时才发生零星噪声，而电梯在运转时发生较大的机械噪声，深夜或凌晨对居民干扰很大，必须考虑对电梯井的隔声处理，一般可以用浴、厕、壁橱、厨房等等作为隔离空间来布置。此外电梯服务户数过多的长廊式布局往往也带来一些干扰，必须在设计时注意。第四章高层和中高层住宅设计2010年11月15日14时许，位于上海静安区胶州路一幢28层的教师公寓大楼，因为电焊工人违规作业引发火灾。至晚上20时42分，大楼明火基本扑灭，火灾共造成53人死亡，36人失踪，另有70余人住院治疗。其中，年龄最大的85岁，50岁以上的占比64.3%。失火的公寓为一幢建于1998年的28层楼房，高85米，当时正在进行外保温墙装修，15日下午2时左右，大楼12层北侧由于电焊火花掉落，引燃了底层的防护棚。14时10分，火借着风势沿着脚手架迅速蔓延。14时15分左右，第一批消防队到达火场，虽然救援迅速展开，但“火速”比它更快。火灾现场汇集70多辆从浦西、浦东赶来的消防车、云梯车。不久后，三架直升机慢慢靠近公寓。此时，火团已蹿至25-26楼，约10名民工在楼顶平台，朝着直升机挥手求救。身着橘黄衣服的救援者打开机舱，试图放下绳索，但浓重的烟雾最终致使救援失败。11月15日晚，消防官兵扑灭大楼余火。根据上海市消防局提供的资料，目前上海有高层建筑1.9万多幢，超高层建筑已近1000栋。在15日的火灾中，上海消防部门出动了十几辆云梯车到达现场，其中包括32米、50米等各种类型的曲臂高喷车，以及上海目前唯一一辆90米高的云梯车。现场看，失火大楼有28层高，只有一辆90米的云梯车要居高临下压制火势很是吃力，其余云梯车更是显得力不从心。另外，现场水压不够，未到达着火区域就洒落下来。消防人员在邻近失火大楼的建筑上架设高压水枪灭火。高层建筑火灾破坏力一定程度上源于高层建筑的“烟囱效应”。上海市消防局曾在试验中的测试数据显示，一座高度为100米的高层建筑，在无阻挡的情况下，烟气顺竖向管井扩散至顶层只需要30秒，瞬间整幢建筑即可形成“立体火场”。15日的大火由外而内，外立面全部引燃后，直接窜至多户居民家中，引起多个起火点，扑救难度更大。中国建筑学会建筑防火与区划委员会委员胡斌表示，目前我国消防部门配备的高压水枪和消防云梯高度十分有限，当高层建筑发生火灾时，火势蔓延迅速，人员疏散比较困难，即使是直升飞机有时也是爱莫能助。伴随着城市化进程的加速，城市的高层建筑越建越多。而中国仅仅在北京、上海等大城市才有少量的高度达到300米、400米的消防车。11月15日，失火大楼上的居民攀爬到脚手架上等待救援。据了解，目前居住这座公寓楼里的多为在静安区学校工作的教师，其中不少是已退休教师。发生火灾时，大楼里没有响过防火警报，另外，为了防止施工队入室盗窃，各家各户门窗紧闭，甚至连消防车响也未能及时听到。火灾发生后，大楼内电力中断，电梯停驶，住在里面的居民纷纷沿着楼梯下撤。失火大楼建于上世纪90年代末期，属于当时高档的“六户两梯”型，楼梯位于楼层中部，下行时需绕行一周，每层台阶十余级。当时大楼楼梯间里浓烟密布，伸手不见五指，许多居民完全是凭借记忆摸索下楼，这对于那些上了年纪，腿脚不便的老人来说，更是一条艰辛的逃生路。在火灾现场救出的受伤居民，病因大多为吸入性呼吸道损伤。11月15日，消防官兵在冒着高温，在浓烟蔽目的楼道内搜寻被困居民。11月16日拍摄的失火大楼内部。救援人员估计，当时大楼内部的温度甚至高达1500摄氏度左右。问题一：电焊工无特种作业人员资格证上岗作业，严重违反操作规程，且引发大火后逃离事故现场问题二：装修工程违法层层多次分包，导致安全责任不落实问题三：施工作业现场管理混乱，安全措施不落实，存在明显的抢工期、抢进度、突击施工行为问题四：事故现场违规使用大量尼龙网等易燃材料，导致大火迅速蔓延人员伤亡和财产损失扩大问题五：有关部门安全监管不力，对停产后复工的建设项目安全管理不到位...住宅建筑设计原理1第四章高层和中高层住宅设计