关于超高层住宅的研究

关于超高层住宅的研究一、有关概念1、规范中明确的定义、概念的条文。

不同规范的定义（1）、超高层住宅——高度超过100米的住宅。

高层住宅——≥10层的住宅。

（2）、高层、超高层建筑的划分，不同国家有不同的规划。

联合国1972年国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类：（1）9～16层（最高为50米）；（2）17～25层（最高到75 米）；（3）26～40层（最高到100米）；40层以上（即超高层建筑）。

2、明确的定义和概念的总结（1）根据我国《高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95》，在我国民用高层建筑分为四类：10-18层住宅，19层-100米住宅，100米以上的住宅。

（2）《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）将住宅建筑依层数划分为：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅。

除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。

（注：建筑高度指地面到檐口或屋面面层的高度，屋顶上的水箱间，电梯间，排烟机房和楼梯间出入口不计入建筑高度。

）3、超高层住宅设计三需要应用什么特殊规范?城市居住区规划设计规范（GB50180-93）（2002版）；高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）（2005版）；（简称《高规》）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；民用建筑热工设计规范（GB50176-93）；住宅设计规范（GB50096-1999）（2003版）；住宅建筑规范（GB50368-2005）；汽车库建筑设计规范（JGJ100-98）；汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）；城市道路和建筑无障碍设计规范（JGJ50-2001）；民用建筑设计通则（GB50352-2005）；地下工程防水技术规范（GB50108-2008）；当地规范（例如《江苏省住宅设计标准》DGJ32-J26-2006）二、平面布局的形式1、核心筒形式核心筒比较多采用”二室合一“的形式，就是消防电梯前室和剪刀梯的一个前室合并，剪刀梯的另一个前室为一个单独的前室。

各户户门通过一个走廊与前室门隔开。

其中消防梯的前室可以与电梯厅合并。

如图1-4图1：核心筒平面1 图2：核心筒平面2图3：塔楼核心筒平面3 图4：塔楼核心筒平面42、标准层的经济面积根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）（2005版）的3.0.1条：十九层及十九层以上的住宅属于一类建筑。

按照这个定义，建筑高度》100米的超高层住宅属于一类建筑。

而根据5.1.1条的规定，一类建筑中每个防火分区的面积不应超过1000平方米（设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大面积可增加一倍）。

通常将高层住宅的标准层面积控制在一个防火分区之内，所需的疏散楼梯和消防电梯的个数都最少，是相对比较经济的。

所以在户内不设喷淋的情况下，超高层住宅的标准层面积应控制在1000平方米之内。

在这个前提下，根据用地的容积率，建筑限高和日照要求，根据业主提供的户型面积，户型配比和户数以及地方规范中关于70/90平方米户型的面积比例要求，决定是哪种标准层面积情况。

举例来说：（1）案例1：采取的户型的基本标准层面积在470平米左右，为一梯四户，一共49层，建筑高度为150米，其中三到十一层是平层，以上至49层中间户型是复式。

如图5（2）案例2：采取的户型的基本标准层面积在870平米左右，为一梯十户（由于“70/90”的需求，实际出售为一梯五户），一共64层，建筑高度为230米，其中31层及以上为住宅部分（其中46层和58层含避难层）。

如图6（3）案例3：采取的户型的基本标准层面积在760平方米左右，为一梯四户。

一共39层，建筑高度为124米，其中12层和25层包含避难层。

如图7（注意，超高层住宅和超高层公建不同，不用设置避难层）图5无锡盛高1#楼标准层平面图6杭州双子塔A塔楼标准层平面图7昆明实心力城住宅塔楼标准层3、最适宜的进深综合考虑城市规划管理条例，日照情况和房型，超高层住宅的进深从20米至25米不等。

例如案例1住宅板楼的进深为19.5米, 案例2塔楼进深25米，案例3塔楼进深24.6米。

4、最适宜的户型配比、户数户型配比一般是由业主方销售方面提供的资料来确定的，通常根据既定地块进行全盘权衡，根据楼盘档次的定位，兼顾70/90的面积要求，综合考虑。

例如（1）案例1超高层住宅户型配比及户数表1（3）案例3住宅塔楼户型配比及户数表3可以看出，70/90的面积需求并不一定会分担到超高层建筑当中，而是在整个住宅规划内平衡的。

而不同的超高层住宅所选取的户型大小是根据各个住宅的定位来选择的，而总户数除了决定于楼的层数，还与每层包含的户数相关。

5、通用形式（一梯四户、一梯六户）除去跃层户型的考虑，我们可以采取一梯四户、一梯五户（为了满足70/90的需求将户型拆分成一梯十户）、一梯六户和一梯八户的形式。

三、楼梯间的消防设计1、消防疏散要求因为我们国家没有相应的超高层建筑的防火规范，所以我们在设计的时候只能参照《高层民用建筑防火规范》，根据《高规》第6.1.5条规定住宅户门到楼梯间疏散口的疏散距离≦20米。

（其中6.1.6条规定跃廊式住宅的安全疏散距离，应从户门算起，小楼梯的一段距离按其1.50倍水平投影计算）。

户内房间内最远一点至房门的直线距离不超过15米。

2 、需征询项目当地消防局，确定建筑核心筒的要求及消防设备的要求。

例如案例1无锡盛高超高层住宅这个项目经与无锡消防局沟通，超高层住宅交通的楼梯间前室必须独立，消防电梯前室只可与一部楼梯间的前室合用。

而高层住宅两部防烟楼梯间的前室和消防电梯的前室可以三室合一。

上海市也遵循相同的规定。

3、通风、喷淋、报警要求（规范条文、消防要求）1）建筑高度超过100米的居住建筑，防烟楼梯间不论有无外窗，均应设机械加压送风防烟。

2）建筑高度超过100米，消防系统需要分区，建筑高度超过120米，自动喷淋系统需要分区设置。

其中在超高层住宅的公共部分需要加设喷淋。

并且按照《高规》第7.6.1条：建筑高度超过100米的高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统。

（注:超高层住宅公共部分包括：公共楼梯间、前室、公共走廊，这些地方需加设喷淋。

）4、楼梯间布置形式案例按照《高规》第6.1.2条规定，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。

所以在超高层住宅中我们有两种楼梯间形式可供选择。

（1）2座疏散楼梯间，参见图3、图4。

（2）1座剪刀梯，参见图1、图2。

四、避难层的设置根据《高层民用建筑设计防火规范》6.1.13中规定：建筑高度超过100米的公共建筑，应设置避难层（间），而纯的超高层住宅不需设置避难层。

（规范对纯超高层住宅没有提出设置要求，但通常实际项目中，超高层住宅大部分和酒店、办公、商业等结合在一起形成综合楼，则也应该设置避难层（间）。

）(注：2005年7月1日实行的《民用建筑设计通则》超高层民用建筑应设避难层。

超高层公共建筑中一个会议室中人数可能比超高层住宅中的总人数还要多，所以消防规范并未对超高层住宅设避难层做强制要求。

)2011年11月1日施行的上海市新的《住宅设计标准》新增了超高层住宅的防火设计规范，在国内首次系统提出“避难层（区）的设置规范：每平方米3人、间隔不宜超过15层或45米。

”（公共建筑的避难层面积标准为每平米5人）避难层的净高不得低于2.2米，避难层（区）应设消防电梯出口和独立的防烟设施。

避难层应该设在消防登高场地一侧，作为建筑的公共面积，避难层内不得设置居住用房，如果容纳人员避难的避难面积经计算后不需要占据全部楼面，其余面积可作为设备用房，但应采用耐火极限不小于2小时的不燃烧体进行分割。

可见超高层住宅避难层的设置在未来是个发展趋势。

五、垂直设计1、超高层住宅电梯系统的布局概念1）多区段图82）多区域/空中大厅图93）电梯数量的计算方法国际通用软件：ELEVATE OTIS电梯决策工具电梯分区布置方式：分区方式一般分为三种：即传统分区方式、双层轿厢方式以及快速梯与分区梯结合式与立体电梯厅方式电梯分区可分为单区电梯系统、多区电梯系统以及双层轿厢系统和区中区电梯系统1、单区系统多用于10层左右且建筑面积不大的建筑2、多区系统当楼层超过20层以上时，楼内竖向交通宜分区设置，各个区由不同容量与速度的电梯服务，形成运行周期短、运转效率高、电梯台数少等有利因素，分区原则：1）高、低二区系统一般用于由不同功能组成的综合性建筑如：酒店与办公、办公与信宅等，分区后提供的服务即安全、方便、经济、快速。

2）高、中、低三区系统将高楼垂直分成三区，或按楼宇功能分成三区3）低、中低、中高、高四区系统通常用于规模较大的高层建筑、接近40层或40层以上4）低、中低、中、中高、高五区系统当层数达到60F或更高时，宜采用五区电梯布局，为提高运载能力和效率，采用双层厢电梯或大容量的单层厢电梯图10图11六、结构形式：1、常用的结构形式高层建筑的主体结构具有多样性，各类体系的典型平面、立面及其比较适合的建筑功能、高度、高宽比等详见表4（参见《实用高层建筑结构设计》（第二版）傅学怡 著,第1.1.1条）表42、超高层居住建筑常用结构体系形式及其经济性比较超高层平面结构主体结构有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体稀柱结构、筒体结构。

① 、纯框架结构一般适应于10-12层50m 高度以下的高层商业，办公建筑。

框架结构的布置主要注意对称均匀和传力直接，常用的高层框架结构适宜的柱网尺寸宜为7.2-12m ，对与地下室内停车位的经济有效布置，另一方面适合商业或是办公室内的景观视野。

但对于纯框架结构来说，整体结构抗侧、稳定主要靠框架结构自身，因此框架柱截面尺寸较大，对居住建筑室内空间影响较大（见图10）。

② 、剪力墙结构一般适应于高层住宅，此时室内无外凸角柱，便于室内家具布置和分割，有利于分户、防火、防盗、隔音。

大量工程实际经验表明，大开间分户墙作为剪力墙，其间距大约在6-8m ，它既承受垂直重力荷载，又承受水平荷载，是比较切实可行的一种结构布置。

在图10结构设计中，通常采用切断某些长的墙体，代之以轻质填充墙实现，这是不但结构的抗震性能好，而且可降低造价，减轻自重，特别是将剪力墙布置成带翼缘的盒子或是利用楼电梯间构成小筒体，以有效提高剪力墙结构的抗侧刚度，改善剪力墙的应力集中，提高剪力墙的延性和抗震能力，充分发挥剪力墙结构的空间效应。