二類高層建筑核心筒研究

1、 二類高層建筑核心筒研究提綱一， 研究的意義：二類高層是我院建筑設(shè)計(jì)中，占有很大比重的一類。其核心筒的組織有區(qū)別于多層建筑、一類高層建筑以及超高層建筑的地方，核心筒的科學(xué)化設(shè)計(jì)對(duì)于優(yōu)化建筑的使用功能，提高項(xiàng)目的實(shí)際使用面積，減少機(jī)電占用的建筑高度有重要的理論意義。以團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)的一個(gè)二類高層建筑為契機(jī)，進(jìn)行核心筒的初步研究，對(duì)于服務(wù)好甲方，提高本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平有較大的現(xiàn)實(shí)意義。二， 何為二類高層：1，依據(jù)民用建筑通則：312 民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：1 住宅建筑按層數(shù)分類：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅；2

2、除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)；3 建筑高度大于1OOm的民用建筑為超高層建筑。注：本條建筑層數(shù)和建筑高度計(jì)算應(yīng)符合防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。2，依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范：三， 何為核心筒：核心筒本來(lái)是一個(gè)結(jié)構(gòu)專業(yè)的概念。核心筒就是在建筑的中央部分，由電梯井道、樓梯、通風(fēng)井、電纜井、公共衛(wèi)生間、部分設(shè)備間圍護(hù)形成中央核心筒，與外圍框架形成一個(gè)外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)，以鋼筋混凝土澆筑。此種結(jié)構(gòu)十分有利于結(jié)構(gòu)受力，并具有極優(yōu)的抗震性。是國(guó)際上超高層建筑廣泛采用的主流結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性還在于可爭(zhēng)取盡量寬敞的使

3、用空間，使各種輔助服務(wù)性空間向平面的中央集中，使主功能空間占據(jù)最佳的采光位置，并達(dá)到視線良好、內(nèi)部交通便捷的效果。在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，核心筒的概念已經(jīng)擴(kuò)大了，往往指各類民用建筑的，由樓梯、電梯、設(shè)備電氣管井、衛(wèi)生間、等組成的公共空間。其主要作為建筑的豎向系統(tǒng)而存在，對(duì)建筑的使用系數(shù)、層高、使用舒適性的影響很大。四， 核心筒的各組成部分的技術(shù)要求以及尺寸：1， 樓梯。高層建筑的樓梯形式主要是指不同防火分區(qū)間的防煙樓梯和封閉樓梯，以及聯(lián)通同一個(gè)防火分區(qū)不同樓層房間的開(kāi)敞樓梯。1），何種情況設(shè)置開(kāi)敞樓梯。當(dāng)建筑的單層面積較小，或者上下樓層的聯(lián)系非常緊密時(shí)，設(shè)置開(kāi)敞樓梯聯(lián)通不同樓層。但是聯(lián)通后上下兩層

4、的防火分區(qū)面積（加噴淋一類2000二類3000地下1000，商業(yè)展覽地上4000地下2000，裙房5000）、安全出入口數(shù)量（住宅低于十八層可以設(shè)一個(gè)但要滿足要求，公建都得設(shè)兩個(gè)梯），以及安全疏散距離（大空間室內(nèi)到樓梯門口30米，其他空間室內(nèi)到門口15米再加上到樓梯門口的距離，特殊情況室內(nèi)到房間門加房間門到樓梯門30米以內(nèi)估計(jì)也行沒(méi)有定論）需滿足規(guī)范要求。2），何種情況設(shè)置防煙樓梯間。依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范：6.2.1 一類建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過(guò)32m的二類建筑以及塔式住宅，均應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。防煙樓梯間的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：6.2.1.1 樓梯間入口處應(yīng)設(shè)前室、陽(yáng)臺(tái)或凹廊

5、。6.2.1.2 前室的面積，公共建筑不應(yīng)小于6.00m2，居住建筑不應(yīng)小于4.50m2。6.2.1.3 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(kāi)啟。3) ，何種情況設(shè)置封閉樓梯間。依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范：6.2.2 裙房和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度不超過(guò)32m的二類建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。封閉樓梯間的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：6.2.2.1 樓梯間應(yīng)靠外墻，并應(yīng)直接天然采光和自然通風(fēng)，當(dāng)不能直接天然采光和自然通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置。6.2.2.2 樓梯間應(yīng)設(shè)乙級(jí)防火門，并應(yīng)向疏散方向個(gè)啟。6.2.2.3 樓梯間的首層緊接主要出口時(shí)，可將走道和門廳等包括在樓梯間內(nèi)，形成擴(kuò)大的封

6、閉樓梯間，但應(yīng)采用乙級(jí)防火門等防火措施與其它走道和房間隔開(kāi)。4) ，關(guān)于剪刀梯。依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范：6.1.2 塔式高層建筑，兩座疏散樓梯宜獨(dú)立設(shè)置，當(dāng)確有困難時(shí)，可設(shè)置剪刀樓梯，并應(yīng)符合下列規(guī)定：6.1.2.1 剪刀樓梯間應(yīng)為防煙樓梯間。6.1.2.2 剪刀樓梯的梯段之間，應(yīng)設(shè)置耐火極限不低于1.00h的不燃燒體墻分隔。6.1.2.3 剪刀樓梯應(yīng)分別設(shè)置前室。塔式住宅確有困難時(shí)可設(shè)置一個(gè)前室，但兩座樓梯應(yīng)分別設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)。依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范條文說(shuō)明：1.剪刀樓梯是垂直方向的兩個(gè)疏散通道，兩梯段之間如沒(méi)有隔墻，則兩條通道是處在同一空間內(nèi)。若樓梯間的一個(gè)出口進(jìn)煙，會(huì)使整個(gè)樓梯間充斥

7、煙霧。為防止出現(xiàn)這種情況，在兩個(gè)樓段之間設(shè)分隔墻，使兩條疏散通道成為各自獨(dú)立的空間。即便有一個(gè)樓梯進(jìn)煙，還能保證另一個(gè)樓梯是無(wú)煙區(qū)。作為一項(xiàng)技術(shù)措施，有利于安全度的提高，是必要的。2.高層住宅受面積指標(biāo)限制，又要滿足功能使用上的要求，平面設(shè)計(jì)上要求經(jīng)過(guò)防煙前室，再進(jìn)入樓梯間，有些情況下十分困難。編寫規(guī)范過(guò)程中，收集到不少國(guó)內(nèi)外采用剪刀樓梯的高層住宅實(shí)例，摘錄一部分來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。美國(guó)紐約大學(xué)三十層的住宅，如圖8。美國(guó)福哈姆山公寓，高十六層，如圖9。采用了剪刀樓梯的高層住宅戶門、主樓梯間的門一般開(kāi)向共同使用的短過(guò)道內(nèi)，使過(guò)道具有擴(kuò)大前室的功能。采取相應(yīng)的防火措施是：所有的住戶和過(guò)道、樓梯間、電梯

8、井，相鄰的墻都是有足夠厚度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有防火墻的作用。各住戶之間的分戶墻，有足夠高的耐火極限。各住戶開(kāi)向走道的戶門，都采用防火門。防火門都設(shè)有閉門器。遇有火災(zāi)，只要住戶內(nèi)的人走出門，就有了人身的安全?；馂?zāi)損失也僅是個(gè)別住戶的事情?；馂?zāi)絕不會(huì)燒到同層的其它住戶。鑒于上述情況，樓內(nèi)的住戶發(fā)生火災(zāi)是不可避免的。但發(fā)生火災(zāi)之后，首先人員的生命要有安全保障，其次可以將火災(zāi)限制在最小的范圍內(nèi)。這就基本上能夠滿足防火要求。各種用途的高層建筑都存在著火災(zāi)危險(xiǎn)性?，F(xiàn)實(shí)情況是，生活在高層住宅的住戶，對(duì)火災(zāi)的防患意識(shí)要更強(qiáng)一些，再加上必要的技術(shù)措施，基本安全是有保障的。3.高層旅館、辦公樓的剪刀樓梯間，設(shè)防

9、煙前室的數(shù)量，要求每個(gè)樓層都布置兩個(gè)防煙前室。剪刀樓梯是同一樓梯間的兩個(gè)樓梯，樓梯之間設(shè)墻體分隔之后是兩個(gè)獨(dú)立空間，設(shè)計(jì)中應(yīng)按這樣的特點(diǎn)來(lái)考慮加壓送風(fēng)系統(tǒng)，才能保證前室和樓梯間是無(wú)煙區(qū)。4.特別要提出的是，有少數(shù)設(shè)計(jì)在剪刀樓梯梯段之間不加任何分隔，也不設(shè)防煙樓梯間。還有種與消防電梯合用的前室，兩個(gè)樓梯口均開(kāi)在個(gè)合用前室之內(nèi)。這兩種設(shè)計(jì)，都不利于疏散，不能采用，更不能推廣。從以上的規(guī)范解釋可知：住宅可以設(shè)置剪刀樓梯間，但該樓梯間需為防煙樓梯間，并且樓梯之間用不小于1小時(shí)的不燃燒體墻分開(kāi)，兩個(gè)防煙樓梯間可以共用同一個(gè)防煙前室。但是不能再和消防電梯共同合用防煙前室。從以上的規(guī)范解釋可知：旅館、辦公等

10、公共建筑之內(nèi)的剪刀樓梯，要求剪刀樓梯之間用不小于1小時(shí)的不燃燒體隔開(kāi)。兩個(gè)剪刀樓梯分別設(shè)置防煙前室不能共用。不能再和消防電梯共同合用防煙前室。依據(jù)BIAD鄭總的意見(jiàn)，高層公共建筑不建議使用剪刀梯。高層公共建筑的裙房也不建議使用剪刀梯?？赡芟劳ú贿^(guò)，主要看消防局的意見(jiàn)。2， 電梯。如何確定電梯井道及機(jī)房的土建尺寸首選方案：在電梯配置方案及建筑方案確定后，即開(kāi)始電梯的采購(gòu)工作，在制作建筑施工圖前確定出廠家，根據(jù)廠家電梯土建圖紙，出建筑施工圖。避免滯后于設(shè)計(jì)造成浪費(fèi)或變更設(shè)計(jì)等問(wèn)題。次選方案：如果在制作建筑施工圖前，無(wú)法確定電梯廠家，則按以下方法執(zhí)行（在建筑方案設(shè)計(jì)階段，也參考本方法）：鑒于超高層

11、建筑所需要的電梯對(duì)于普通電梯廠家難以應(yīng)對(duì)，所以所預(yù)留的土建尺寸至少兼容三家國(guó)際知名電梯廠家的尺寸。國(guó)際上主要有八個(gè)知名電梯品牌，其中歐美四家，分別是：奧的斯（OTIS）（本部在美國(guó)）、迅達(dá)（SCHINDLER）（本部在瑞士）、通力（KONE）（本部在芬蘭）、蒂森（THYSSEN）（本部在德國(guó)）；日本四家，分別是：三菱（MITSUBISHI）、日立（HITACHI）、東芝（TOSHIBA）、富士達(dá)（FUJITEC）。這八個(gè)品牌在中國(guó)均已經(jīng)設(shè)立了獨(dú)資或合資電梯制造廠。由于歐美廠家與日本廠家的電梯井道尺寸有較大差異，所以，建議所選三家國(guó)際知名電梯廠家中應(yīng)兼顧歐美系及日系電梯。注意：即使同一電梯品牌、

12、同一載重量、同一速度電梯，其電梯井道尺寸也會(huì)隨著以下參數(shù)變化：電梯的系列、轎廂形狀、開(kāi)門寬度、轎廂高度、對(duì)重位置、是否配置對(duì)重安全鉗，甚至二次裝飾重量都對(duì)電梯的井道尺寸有影響。在與廠家復(fù)核尺寸時(shí)，需要將相同條件告知清楚。1）消防電梯的設(shè)置規(guī)則。依據(jù)高層民用建筑防火規(guī)范：6.3.1 下列高層建筑應(yīng)設(shè)消防電梯：6.3.1.1 一類公共建筑。6.3.1.2 塔式住宅。6.3.1.3 十二層及十二層以上的單元式住宅和通廊式住宅。6.3.1.4 高度超過(guò)32m的其它二類公共建筑。6.3.2 高層建筑消防電梯的設(shè)置數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：6.3.2.1 當(dāng)每層建筑面積不大于1500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)1臺(tái)。6.3.2

13、.2 當(dāng)大于1500m2但不大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)2臺(tái)。6.3.2.3 當(dāng)大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)3臺(tái)。6.3.2.4 消防電梯可與客梯或工作電梯兼用，但應(yīng)符合消防電梯的要求。6.3.2 高層建筑消防電梯的設(shè)置數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定：6.3.2.1 當(dāng)每層建筑面積不大于1500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)1臺(tái)。6.3.2.2 當(dāng)大于1500m2但不大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)2臺(tái)。6.3.2.3 當(dāng)大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)3臺(tái)。6.3.2.4 消防電梯可與客梯或工作電梯兼用，但應(yīng)符合消防電梯的要求。6.3.3 消防電梯的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：6.3.3.1 消防電梯宜分別設(shè)在不同的防火分區(qū)內(nèi)。6.3.3.2 消防電梯

14、間應(yīng)設(shè)前室，其面積：居住建筑不應(yīng)小于4.50m2；公共建筑不應(yīng)小于6.00m2。當(dāng)與防煙樓梯間合用前室時(shí)，其面積：居住建筑不應(yīng)小于6.00m2；公共建筑不應(yīng)小于10m2。6.3.3.3 消防電梯間前室宜靠外墻設(shè)置，在首層應(yīng)設(shè)直通室外的出口或經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度不超過(guò)30m的通道通向室外。6.3.3.4 消防電梯間前室的門，應(yīng)采用乙級(jí)防火門或具有停滯功能的防火卷簾。6.3.3.5 消防電梯的載重量不應(yīng)小于800kg。6.3.3.6 消防電梯井、機(jī)房與相鄰其它電梯井、機(jī)房之間，應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的隔墻隔開(kāi)，當(dāng)在隔墻上開(kāi)門時(shí)，應(yīng)設(shè)甲級(jí)防火門。6.3.3.7 消防電梯的行駛速度，應(yīng)按從首層到頂層的運(yùn)行

15、時(shí)間不超過(guò)60s計(jì)算確定。6.3.3.8 消防電梯轎廂的內(nèi)裝修應(yīng)采用不燃燒材料。6.3.3.9 動(dòng)力與控制電纜、電線應(yīng)采取防水措施。6.3.3.10 消防電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)專用電話；并應(yīng)在首層設(shè)供消防隊(duì)員專用的操作按鈕。6.3.3.11 消防電梯間前室門口宜設(shè)擋水設(shè)施。消防電梯的井底應(yīng)設(shè)排水設(shè)施，排水井容量不應(yīng)小于2.00m3，排水泵的排水量不應(yīng)小于10L/s。2）客梯?？吞莸脑O(shè)計(jì)主要是使用舒適度的要求，一般的設(shè)計(jì)可以參照類似項(xiàng)目、實(shí)地調(diào)研、電梯廠家配合等等，來(lái)通過(guò)使用人數(shù)、使用方式等來(lái)確定。 客梯臺(tái)數(shù)的確定：依據(jù)辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：最好在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就聘請(qǐng)電梯顧問(wèn)對(duì)電梯交通進(jìn)行分析，從而幫助建

16、筑師更加準(zhǔn)確的確定電梯的臺(tái)數(shù)、載重量、速度等主要參數(shù)。如果在此階段建筑設(shè)計(jì)師不便于請(qǐng)電梯顧問(wèn)進(jìn)行精確計(jì)算，可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)字進(jìn)行預(yù)估。根據(jù)辦公規(guī)范要求，電梯數(shù)量按辦公建筑面積每5000至少設(shè)置一臺(tái)。但未給出電梯噸位選擇。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，辦公建筑上班時(shí)段瞬時(shí)人流量較大，小噸位電梯容納人數(shù)較少，運(yùn)載率不高。因此辦公建筑目前常用噸位為1350-1800之間。也就是說(shuō)，普通辦公采用5000/臺(tái)可以滿足基本使用要求；而高級(jí)辦公采用4000/1.351.8T；豪華辦公采用3000/1.351.8T也是合理的。在建筑設(shè)計(jì)初期，可采用此數(shù)粗估所需電梯數(shù)。3）貨梯。為了不干擾普通人員使用、對(duì)建筑大堂等地面的保護(hù)、

17、美觀氣味等的考慮。貨梯一般結(jié)合消防電梯布置，或者單獨(dú)設(shè)置。4）實(shí)際項(xiàng)目電梯統(tǒng)計(jì)表。項(xiàng)目名稱標(biāo)準(zhǔn)層面積客梯數(shù)客梯分區(qū)消防梯數(shù)貨梯數(shù)3， 衛(wèi)生間。依據(jù)CJJ_14城市公共廁所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-2005來(lái)設(shè)計(jì)。1） 衛(wèi)生潔具的數(shù)量。民用建筑設(shè)計(jì)通則沒(méi)有對(duì)衛(wèi)生潔具的數(shù)量作出明確規(guī)定。依據(jù)CJJ_14城市公共廁所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-20052）衛(wèi)生潔具距人員工作點(diǎn)的距離。CJJ_14城市公共廁所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)-2005沒(méi)有明確說(shuō)明，可以參考辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范4.3.6 公用廁所應(yīng)符合下列要求：距離最遠(yuǎn)工作點(diǎn)不應(yīng)大于50m；4， 設(shè)備管井。設(shè)備管井主要包括新風(fēng)井、排風(fēng)井、消防排風(fēng)井、設(shè)備給排水井、設(shè)備暖通管道井等。各個(gè)項(xiàng)目按照設(shè)備

18、系統(tǒng)的不同會(huì)有不同的井道大小。對(duì)設(shè)備管道井的尺寸影響最大是風(fēng)管的大小。一般來(lái)講全空氣系統(tǒng)的管井最大，其次是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)，再次是小型VRV多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，最小的是立式掛式的小型分體式空調(diào)機(jī)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)之中設(shè)備機(jī)房的面積、設(shè)備管道占的層高往往是浪費(fèi)很嚴(yán)重的一塊。故要要求設(shè)備專業(yè)優(yōu)化再優(yōu)化，并加強(qiáng)建筑師本身的設(shè)備專業(yè)知識(shí)，避免被蒙。5， 電氣管井。電氣管井主要是強(qiáng)電井和弱電井，一般結(jié)合強(qiáng)電機(jī)房、弱點(diǎn)機(jī)房設(shè)置，設(shè)計(jì)放在機(jī)房?jī)?nèi)。電氣部分的設(shè)計(jì)一般來(lái)講占地較小，而電氣專業(yè)要的面積較大，存在大量浪費(fèi)。故在設(shè)計(jì)中需要求電氣專業(yè)優(yōu)化方案，減少管井以及機(jī)房的面積。五， 各種類型建筑核心筒案例：1， 塔式高層住宅：1），北京世紀(jì)華僑城旅游主題社區(qū)A2-5,6,7號(hào)住宅。²