第四章 高层和中高层住宅设计

第四章高层和中高层住宅设计高层住宅建筑的特点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。

首先，电梯成为主要的垂直交通工具。

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。

其次，建筑的垂直荷载和侧向荷载大大增加由于建筑高度增加，使建筑的垂直荷载和侧向荷载大大增加。

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因素。

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。

高层住宅的定义（各国不同）我国《住宅设计规范》(GB50096-1999）按层数划分，中高层住宅：把7~9层的住宅称为中高层住宅；高层住宅：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。

高层住宅的垂直交通特点特点：高层住宅的垂直交通是以电梯为主，以楼梯为辅助交通组织起来的，一、电梯的设置原则：首先要安全可靠，其次是方便，再次是经济。

1.安全可靠：就是要保证居民的日常使用。

《住宅设计规范》规定设置1部电梯条件：7层及7层以上（或h>16m)设置2部电梯条件：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。

2.使用方便：与电梯的数量有关。

（与经济相矛盾）。

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。

3.经济性：1)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。

2)提高电梯的服务效率分段、分层设站(垂直方向)。

如下面几层可以考虑不使用电梯，而与电梯间隔开。

加长水平交通(平面布置)，争取更多服务户数。

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，为什么？即楼梯的作用：1) 它仍可作为住宅下面几层居民的主要垂直交通工具；2) 作为居民短距离的层间交通工具；3) 在跃廊式住宅中，作为必要的局部垂直交通；4) 作为非常情况下(如火灾)的疏散通道。

楼梯的位置和数量要兼顾安全和方便两方面。

⏹首先，要符合《高层民用建筑设计防火规》(GB50045)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)。

⏹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，以利相互补充，其布置方案见图4-2。

楼梯位置1)塔式住宅：交通体系比较简单，楼梯、电梯核心布局2)板式住宅：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。

⏹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少。

3)其他形式的住宅：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；三、电梯对住户的干扰（措施）1.分层服务：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。

2.电梯厅布置：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干扰住户。

3.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。

第二节高层住宅的消防和疏散问题⏹消防疏散的重要性消防疏散问题是高层建筑普遍存在而特别重要的问题。

因为，1）厨房：高层住宅中厨房是经常使用明火而又易于失火的地方。

2）竖井：住宅内部有许多竖井(设备竖井、垃圾井、暗厕所或暗厨房的通风井)对火焰和热烟都有很大的抽吸作用，是火灾蔓延扩大的捷径。

3）老幼病残人：同肘，住宅内人口虽较其他高层建筑如办公楼、旅馆少，但老幼病残者所占比例较多。

一旦火灾发生，难于疏散。

因此，在设计方案时必须充分考虑消防和疏散问题。

一、消防能力与建筑层数和高度的关系我国高层建筑的消防工作方针预防为主、防消结合、立足自防自救。

消防云梯高度多在50m以内。

我国目前高层建筑的高度即是参考这一情况确定的。

高度50m相当于住宅18层，其防火要求是一个等级，超过50m即18层以上的住宅又是一个防火等级。

如果超过100m高，即相当于36层以上的住宅，防火要求更高，其防火设施应按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)处理。

搞清几个层数或高度界线24m—高层与多层界线公建：32m—高层防烟界线（设防烟楼梯和消防电梯）50m—一、二类高层界线(相当于住宅18层)100m—超高层界线(相当于住宅36层)≥10层——高层住宅界线10层~ 18层——二类高层住宅界线住宅：≥19层——一类高层住宅界线≥7层——设1部电梯条件≥12层——设2部电梯条件二、防火分区目的：高层住宅内一旦发生火灾，为了不致广泛蔓延扩大，必须将住宅建筑分隔成为几个防火区。

在火势初起时把火灾限制在较小的范围内，使居民能尽快疏散。

我国高层住宅分类一类高层住宅：高级住宅和19层及其以上的普通住宅。

二类高层住宅：10~18层的普通住宅。

第二节高层住宅的消防和疏散问题我国高层防火区的划分规定我国《高规》规定:防火分区最大允许建筑面积为一类建筑：1000m²二类建筑：1500m²地下室：500m²高层建筑内应采用防火墙等划分防火分区。

每一防火区应具有两个安全疏散口，以保证双向疏散。

在布置高层住宅内的电梯时，虽然要使电梯尽可能服务更多户数，但同时也必须考虑到防火区的面积限制和安全疏散楼梯的数量和位置。

第二节高层住宅的消防和疏散问题三、安全疏散楼梯和消防电梯的布置长廊式高层住宅：根据我国现行的防火规范，一般应有两部以上的楼梯，以解决居民的疏散问题(图4-3)。

单元式高层住宅：在组合式的单元内可只设一部楼梯，为保证双向疏散，还需依靠毗邻单元的楼梯作为疏散通道。

因此，楼梯必须通向屋顶，且从第十层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊，作为火灾发生时安全疏散的通道之一(图4-4)。

袋形走道末端与楼梯间距离超过规范时，应再增加一部独立的疏散楼梯。

第二节高层住宅的消防和疏散问题塔式高层住宅1）18层以上的塔式高层住宅应设两个安全出口；2）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，可设一个安全出口。

防烟楼梯间设置条件所有一类建筑、除单元式和通廊式住宅以外的建筑高度超过32m的二类建筑，以及塔式住宅，均应设置防烟楼梯间。

防烟楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊。

前室面积应不小于4.5m²，前室和楼梯间的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启(图4-5)。

封闭楼梯间和防烟楼梯间的设置1.单元式住宅1)单元式住宅每个单元的疏散楼梯均应通至屋顶。

2)11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间，但开向楼梯间的户门应为乙级防火门，且楼梯间应靠外墙，并应直接天然采光和通风。

3) 12~18层的单元式住宅应设封闭楼梯间。

4) 19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。

2.通廊式住宅1) 11层及11层以下的通廊式住宅应设封闭楼梯间。

2)超过11层的通廊式住宅应设防烟楼梯间。

塔式住宅暗楼梯的机械防排烟1）塔式住宅中的暗楼梯方案不易排除烟热，对安全疏散十分不利。

有些国家规定，在高层建筑中不准使用暗楼梯。

但由于其对面积利用比较经济，还是有不少方案采用暗楼梯间。

2）凡不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及前室，必须附有排烟井及机械加压送风井，以机械方式对楼梯间和前室加压，使楼梯间及前室内形成正压而不致受烟热侵入，但这样的经常维护费用较高。

消防电梯设置条件1）消防电梯：（与客梯区别）是专供消防人员携带消防器械迅速从地面到达高层火灾区的专用电梯。

一般消防电梯载重800kg以上。

消防电梯应设单独出入口，避免火灾时疏散人流与消防人员发生干扰(图4-6)。

2）按我国《高规》(GB50045)的规定，塔式住宅、12层及其以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯。

消防电梯可与客梯或工作梯兼用，但应符合消防电梯的要求。

消防电梯应设前室，其面积不应小于4.5m²；当与防烟楼梯间合用前室时，其面积不应小于6m²。

3）在高层住宅中，把电梯和楼梯间布置成为独立的单元，处于敞开消烟的情况之下，即可作为安全疏散出入通道，对消防疏散十分有利(图4-7)。

4）塔式住宅塔式住宅应充分满足适用经济与消防疏散的要求，结合《住宅设计规范》关于高层住宅设置电梯数量的规定，10~11层的塔式住宅可只设一部消防电梯和一座防烟楼梯，12~18层的塔式住宅则应设二部电梯(其中一部为消防电梯)和一座防烟楼梯，超过18层的塔式住宅除设二部以上电梯外，还应设置二部防烟楼梯，此时可设为以实体墙分隔的防烟剪刀楼梯，剪刀楼梯应分别设置前室，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。

四、安全疏散间距1.安全疏散间距：是指从户门到安全出入口之间的最大距离。

1）位于两个安全出入口之间的房间距最近的安全出入口的最大距离应不超过40m。

2）位于袋形过道内的房间距安全出人口的最大距离则必须限制在20m以内。

具体计算方法见图4-8。

2.机械排烟：疏散通道应适当加宽，以免疏散居民与消防人员互相从相反方向走动时过于拥挤。

疏散通道宜直接采光和通风，若无直接自然通风且长度超过20m的内走道，或虽有直接自然通风但长度超过60m的内走道，应设置机械排烟设施。

3.单独出入口：在建筑底部出口处不能与底层商店、地下室、锅炉房的出入口混合使用。

五、灭火设备消防用水：应有独立的电源、水泵和远距离开关，室内消防给水管应布置成环状，其进水管不应少于两根，以保证消防水源有足够的水量和水压。