老年建筑適老化設(shè)計——坡道樓梯

胡玉梅，武慶良，曹 杰，胡希冀，崔琳琳

(承德石油高等專科學校 建筑工程系，河北 承德 067000)

隨著老年人口的增加，城市高齡化、少子化趨勢明顯，由此形成的“四二一”家庭已是大量出現(xiàn)，將來這一局面更為嚴重。家庭養(yǎng)老模式已經(jīng)不能適應(yīng)人口比例的變化，建立養(yǎng)老社區(qū)或基地集中養(yǎng)老成為發(fā)展趨勢。老年建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅速，由養(yǎng)老社區(qū)負責入住老人的生活、保健、文化娛樂等服務(wù)。

1 老年建筑存在的問題

在針對已經(jīng)竣工和正在建設(shè)的項目調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，所有養(yǎng)老項目的營銷口號都是“安度晚年”、“健康養(yǎng)生”，但建筑本身并沒有體現(xiàn)出老年建筑設(shè)計上的特殊要求，不能夠達到建筑“適老化”要求，導致建筑流于形式。建設(shè)單位往往認為構(gòu)造設(shè)計不重要，認為要提高入住率關(guān)鍵是建筑豪華程度，其他要求只要在項目投入使用后配備護理人員就可以滿足。但是養(yǎng)老質(zhì)量和建筑設(shè)施是相輔相成的，如果硬件不到位，既增加了護理難度，又會降低老年人生活安全性、舒適度和幸福感。老年建筑必須考慮到老年人年齡大、體能水平低的特點，在建筑設(shè)計上滿足這些要求。下面以樓梯為例對適老化設(shè)計進行初步探討［1］。

2 適老化設(shè)計案例——坡道樓梯

樓梯是建筑中解決豎向交通的建筑構(gòu)造，在平時生活中滿足人群上下樓需求，在發(fā)生火災(zāi)、地震等突發(fā)情況時作為安全疏散通道。一般建筑中的樓梯采用踏步樓梯形式，這種樓梯對人體力消耗較大，健康成年人上樓也有呼吸急促和氣喘現(xiàn)象，而老年人身體機能下降，上下樓梯更加困難。所以老年建筑樓梯應(yīng)充分考慮到這一實際情況，使樓梯設(shè)計向適老化方向發(fā)展［2］。

坡道樓梯采用坡道代替踏步，充分考慮了特殊人群在使用上的要求，能夠讓老年人提高上樓的舒適度。和踏步樓梯相比較這種樓梯具有較平緩的上下樓通道，使用者可以根據(jù)自己身體情況控制步伐大小，既能夠輕松上下樓，又可以作為室內(nèi)鍛煉的場所。坡道樓梯的設(shè)計要點包括平面位置、構(gòu)造細部、樓板鋼筋混凝土設(shè)計。根據(jù)使用功能、流線組織來確定平面位置和建筑構(gòu)造設(shè)計，根據(jù)樓梯結(jié)構(gòu)選型計算出構(gòu)件尺寸和配筋。

2.1 平面設(shè)計

樓梯進行設(shè)計時要在滿足老年人生活特點和建筑各功能分區(qū)聯(lián)系的前提下確定樓梯平面位置。樓梯一般和建筑入口靠近布置，并和走廊銜接，這樣人群進入建筑后能夠馬上分流和到達目的地，組成明確清晰的流線。養(yǎng)老建筑平面一般采用條形，對稱布置樓梯在建筑體量上能達到平衡，在使用上比較方便?？紤]到坡道樓梯的進深較大，以層高3 m 的老年建筑為例，樓梯坡度設(shè)為1 ∶6，雙跑樓梯每個梯段水平長度為9 米m，坡道梯宜布置在建筑兩端，既滿足進深要求，又能通過造型設(shè)計豐富建筑外形(見圖1)。

2.2 構(gòu)造設(shè)計

樓梯構(gòu)造影響著人群行進的舒適程度，進而直接影響使用體驗;樓梯也是老年建筑里人群聚集場所，適老化的樓梯設(shè)計應(yīng)該能夠提供社會交流的空間，營造身心愉快的生活環(huán)境。坡道樓梯由坡道板、樓梯平臺、欄桿和扶手構(gòu)成，各構(gòu)造部位的設(shè)計應(yīng)以建筑學、人體工程學、心理學等學科相關(guān)理論為設(shè)計原則。

樓梯主要構(gòu)造是坡道板，必須滿足安全日常通行和疏散功能。水平長度根據(jù)建筑層高、坡道坡度由公式確定L=1/2H÷i(H:樓層層高;i:坡道坡度)確定，寬度由上下樓人流確定，每股人流按照550+(0 ～150)mm 寬度考慮，雙人通行時為1 100 ～1 400 mm，一般不少于兩股人流(見圖2a)。樓梯是老年人容易發(fā)生事故的場所，其主要安全保障措施就是防滑構(gòu)造，板面宜采用摩擦系數(shù)較大的材料并做刻紋處理，等間距放置防滑條(見圖2b)。

樓梯兩端構(gòu)造是樓梯平臺。樓層平臺和每層樓的走廊齊平連接，起到每層分流的作用;中間平臺標高在樓層之間，連接兩個梯段，改變上樓行進的方向。樓梯平臺一般指中間平臺。在老年建筑中，將平臺空間尺寸放大處理或者設(shè)置單獨的休息區(qū)擺放休息座椅，形成一個開敞交流區(qū)，既恢復(fù)了體力，又起到了社會交往的作用［3］。

樓梯上下通行需要保證安全性，扶手的作用是為上下樓的人群提供助力和支撐。老年人隨著年齡增大，其視力有不同程度下降，例如調(diào)節(jié)功能退化、視野范圍縮小、對光線敏感度下降，因而在行走過程中可能會失去身體平衡摔倒，產(chǎn)生意外事故。扶手設(shè)計時根據(jù)人體工程學，扶手材料影響人手握緊度，宜選用導熱系數(shù)小材料，比如木材和塑料，為增大摩擦系數(shù)可以在表面做凹凸處理;扶手截面尺寸也是影響功效的重要因素，根據(jù)人體試驗數(shù)據(jù)，截面形狀宜采用圓形，直徑在30 ～5 0mm 之間;扶手高度分別為900 mm 和650 mm 高，靠墻扶手離墻表面設(shè)計間距宜為40 mm(見圖2c)。

2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)計算是樓梯設(shè)計中一個較為重要的內(nèi)容，樓梯荷載的承重構(gòu)件是坡道板，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，坡道板應(yīng)該具備強度和剛度要求?，F(xiàn)有梯板計算基本是針對踏步樓梯板，坡道樓梯的梯板在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要根據(jù)受力特點變化進行強度計算與剛度復(fù)核。以平面圖中坡道樓梯為例，為降低混凝土和鋼筋用量，在板中部增加一道梁，減少了板計算跨度。

2.3.1 截面配筋計算

承載力計算屬于承載能力狀態(tài)設(shè)計，計算配筋時選取1 m 寬板帶作為計算模型，按照簡支板進行受力分析與計算。坡道板的厚度取樓梯坡道板水平投影長度的1/25 ～1/30。坡道板受到的荷載在計算時分解成兩個方向的力，主要考慮和板垂直的分力產(chǎn)生的內(nèi)力。板最大彎矩計算方法如下式，當考慮坡道板與兩端平臺部分嵌固作用時取值1/10，當不考慮兩端支座時取值1/8。

(l0:坡道板水平投影長度;p:坡道板水平投影面上豎直均布荷載)

混凝土強度等級C30，混凝土軸心抗壓設(shè)計值fc=14.3(N/mm2)，混凝土抗拉標準值ftk=2.01(N/mm2)，混凝土彈性模量EC=3.0E+04(N/mm2)，系數(shù)α1=1.00，構(gòu)件受力特征系數(shù)αcr=2.1，活荷載標準值qK=3.50(KN/m)，活荷載準永久值系數(shù)ψq=0.50，受拉鋼筋強度設(shè)計值fy=360(N/mm2)，鋼筋彈性模量ES=2.0E+05(N/mm2)，縱向受拉鋼筋表面特征系數(shù)ν=0.7，板傾角cosα=1/(1+(hstep/bstep)2)1/2=0.859，恒荷載標準值gK=8.50(KN/m)，總荷載設(shè)計值p=1.2gK+1.4qK=15.10(KN/m)，板計算跨度l0=1.05ln=4 515(mm)，坡道板受力配筋HRB400 級鋼筋直徑14 mm，間距100 mm，鋼筋面積滿足強度要求，結(jié)構(gòu)配筋圖如圖3 所示。

2.3.2 裂縫驗算

裂縫驗算取值ρte=AS/0.5bh=0.019 2，受拉區(qū)縱筋等效直徑deq=d/ν=20.0(mm)，應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ 實際取值(0.2≤ψ≤1.0)=0.690，代入公式:

驗算ωmax≤ωlim，滿足裂縫要求。

3 結(jié)論

圍繞老年人形成的養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)隨著社會人口老齡化趨勢快速發(fā)展，面臨前所未有的機遇。養(yǎng)老社區(qū)或基地的建設(shè)也成為建筑業(yè)的熱點?？紤]到使用人群的生理和心理特點，老年建筑應(yīng)該從各個方面體現(xiàn)出適合老年人生活的設(shè)計理念。本文以樓梯為例進行了初步探討，從平面位置、細部構(gòu)造和結(jié)構(gòu)設(shè)計闡述了坡道樓梯的可行性、適用性、安全性。在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)該結(jié)合項目具體情況選用，并進行優(yōu)化設(shè)計。

［1］ 張有坤.養(yǎng)老地產(chǎn)發(fā)展分析及開發(fā)建議［J］.城市住宅，2014(08):11－15.

［2］ 張帆，王長生，祝捷，等.上、下樓梯時認知任務(wù)介入對下肢協(xié)調(diào)性影響的研究［J］.體育科學，2015(01):44－53.

［3］ 王鵬飛，栗藝元，梁沛琳.樓梯設(shè)計中的幾個常見問題及處理方法［J］.山西建筑，2015(04):47－48.