【摘要】近年來,隨著大都市中心城區(qū)土地價格節(jié)節(jié)升高,居住人口日益集中,為了在有限的土地上實現(xiàn)最大化的收益和居住人數(shù),超高層住宅的建設量越來越多。在我國,建筑高度超過一百米的住宅即定義為超高層住宅。不同于普通住宅,超高層在消防安全,建筑結(jié)構(gòu),配套設備等等方面都有新的要求和更為嚴格的規(guī)定。本文以廣州越秀星匯海珠灣的超高層設計為例,總結(jié)在超高層住宅建筑方案設計中的心得和要點。
【關鍵詞】超高層住宅;建筑平面選控與結(jié)構(gòu)特點;配套設備;消防安全
1、項目背景
廣州越秀星匯海珠灣所在的廣紙片區(qū),位于廣州海珠區(qū)西部,面積 2.78 平方公里。以廣州造紙廠搬遷改造為契機,廣州市政府對廣紙片區(qū)提出“政府收儲、連片改造”的發(fā)展構(gòu)思,這個舊廠改造項目將成為一個容納12萬人居住的新社區(qū)。
2、設計概況
項目首期開發(fā)編號316地塊、323兩地塊。
316地塊可建設用地21320.7平方米,總建筑面積為220333平方米,容積率為7.50。包括2棟147.55 米50層超高層住宅,2棟162.05米55層超高層住宅,1棟29層(局部28層)144.7米超高層商業(yè)樓。
323地塊可建設用地15313平方米,總建筑面積為162802平方米,容積率為7.50。包括1棟162.05米55層超高層住宅,2棟135.95米46層超高層住宅,1棟27層134.7米超高層商業(yè)樓。
3、設計要點
3.1建筑平面的選控與結(jié)構(gòu)特點
超高層住宅建筑因為層數(shù)多,戶數(shù)多,以及消防和設備有更高的要求,核心筒面積比非超高層住宅要增大許多。在建筑平面選用和設計時,保證住宅的實用率尤為重要。對于住宅設計而言,平面實用率的高低是最為重要的指標。有的超高層住宅實用率不到八成,甚至有的只有七成出頭,住宅的經(jīng)濟性大打折扣,對購房者的吸引力下降。在設計中,應控制和節(jié)約住宅核心筒的面積,同時保證有效使用的規(guī)范要求。
此外結(jié)構(gòu)上,廣州屬于7度設防區(qū),超過 120米的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)屬于超限設計,平面設計應遵循對稱、規(guī)整的原則,簡化結(jié)構(gòu),降低成本。
由于星匯海珠灣住宅項目超高的容積率,故每層采用6戶和8戶。選用廣州地區(qū)適用的十字型平面,標準層面積做到最大,實用率可達到82%以上。每戶住宅分布在十字形的四個支端,核心筒位于正中,平面工整對稱。8戶住宅平面外加一圈聯(lián)系梁,連接每個支端住宅;每個支端與核心筒交接的薄弱部位用結(jié)構(gòu)構(gòu)架加強。采用以上措施,使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
超高層結(jié)構(gòu)的大多數(shù)剪力墻需采用變截面設計,首層剪力墻最厚,向上每隔一定層數(shù),厚度收縮50-100mm。設計時應先選擇底層剪力墻厚度最厚處設計戶型平面,根據(jù)剪力墻厚度控制室內(nèi)凈尺寸,向上到一定層數(shù)剪力墻收縮的方向需要由建筑師來把控。由于建筑外墻防水、外立面形象和各層建筑面積一致的需要,外墻面的剪力墻上下層一致,只在對內(nèi)房間的一面收縮。
3.2配套設備
3.2.1 電梯選型
對于高層住宅而言,垂直交通電梯的選擇關系到居住者生活使用的便利。目前,我國還未有對超高層住宅電梯數(shù)量有明確的規(guī)范要求。使用電梯最直觀的評判標準是“電梯等候時間”,其與電梯數(shù)量、電梯梯速、電梯載重量等諸多因素有關。根據(jù)國內(nèi)外高層住宅的電梯選用經(jīng)驗,一般情況下:一部電梯服務60~100戶為宜。星匯海珠灣住宅中,電梯采用了4米/秒的超高速電梯(一般把梯速超過2.5米/秒的電梯定義為高速電梯),載重達到1150kg,最大可承載14人,即使個別55層的塔樓電梯服務戶數(shù)超過100戶,但用電梯高性能彌補了數(shù)量的不足,滿足了使用要求。
高速電梯與普通電梯相比井道尺寸偏大。速度高,屋頂緩沖高度預留更高。此外電梯速度快,提升高度高,造成井道內(nèi)形成風壓,會引起電梯轎廂的異響。需要在電梯井道壁每隔一段位置,預留“泄壓孔”,降低電梯井道內(nèi)的風壓。在布置電梯井道剪力墻時需要特別注意泄壓孔的位置,讓結(jié)構(gòu)計算時預先考慮,選擇的位置最好避開剪力墻。
如兩臺電梯并列布置,宜設計成通井形式——將兩個電梯合為一個井道。通井的外尺寸比兩個單井的尺寸小,更加經(jīng)濟;而通井的內(nèi)井道更大,不會出現(xiàn)單井道高速梯風壓過大的現(xiàn)象,不用設置“泄壓孔”。
3.2.2 空調(diào)形式與室外機位的設置
住宅建筑需要設置室外空調(diào)機位。合理的位置才便于室外機的安裝、檢修和運作。一些住宅空調(diào)室外機位的不合理,往往造成安裝和檢修的危險和使用不便,超高層住宅的室外機由于安裝高度在100米以上,更需要合理設置。
星匯海珠灣設計時,放棄普通住宅的分體空調(diào)設計,而采用多聯(lián)機中央空調(diào)。多聯(lián)機中央空調(diào)的好處有:1.只有一臺室外機,可節(jié)省多個空調(diào)室外機位,節(jié)省的空調(diào)位空間可以用來增加房間對外開窗的面寬,海珠灣住宅中有的房間做到滿窗設計,改善了室內(nèi)空間。2.將每戶的室外機位設置在生活陽臺外飄板處,位置隱蔽又便于安裝檢修。3.多聯(lián)機的室內(nèi)空調(diào)走管布置在廚房衛(wèi)生間和走道上方,結(jié)合室內(nèi)裝修,隱藏在吊頂中,不影響房間的室內(nèi)凈空高度。4.隨著家用多聯(lián)機空調(diào)技術(shù)的成熟和成本的下降,建議在高層尤其是超高層住宅中采用,結(jié)合裝修一道布置,既方便空調(diào)的安裝和維護,又提升居住品質(zhì)。
3.2.3廚房煙道設置
超高層住宅相比普通住宅層數(shù)多、高度高,廚房煙氣經(jīng)過煙道排出的路徑長,往往會有排出不暢,煙氣倒灌的問題出現(xiàn)。需要選用變截面煙道——底層的煙道尺寸最小,隨著樓層的升高,煙道尺寸每隔一定層數(shù)相應增加,至頂層煙道尺寸最大。利用煙道尺寸變截面產(chǎn)生的拔風效果,更好地排出煙氣。設計需要預先參照煙道廠家提供的產(chǎn)品圖集,同時一些廠家的煙道尺寸可以根據(jù)需要廚房布置進行微調(diào),只要保證煙道截面凈面積即可。
4、消防安全設計要求
根據(jù)最新版建筑設計防火規(guī)范,超高層住宅的消防要求,比以前有了很大的提高。超過一百米的高層住宅必須設計設置避難層。而在之前的高層建筑防火規(guī)范里,純住宅建筑是無需設置避難層的。避難層的設置大大增加了超高層住宅的建造成本和設計難度。根據(jù)消規(guī):“”規(guī)定,住宅建筑的剪刀樓梯也需要在避難層上下分隔。在住宅建筑空間有限的核心筒范圍內(nèi),實現(xiàn)增加了住宅平面設計的難度。核心筒剪刀樓梯的兩端需要考慮避難層的轉(zhuǎn)換問題,不能應為布置結(jié)構(gòu)剪力墻和管井,而阻斷了避難層樓梯的轉(zhuǎn)換。
此外避難層的避難空間需要乙級防火門窗封閉,配備相應防煙設備。在每個避難層需設置為樓梯間和消防前室加壓的加壓機房,需要預留機房位置,規(guī)劃好加壓風管走向。
住宅的每間房間還需要設置滅火噴淋裝置,噴淋頭的布置與室內(nèi)裝修吊頂相結(jié)合,不影響美觀。
結(jié)語:
超高層住宅隨著城市化的發(fā)展,必將越來越多的出現(xiàn)在城市中心,成為一種常見的居住形式。通過對超高層住宅設計的總結(jié)研究,有助于完善超高層住宅的設計經(jīng)驗,提高超高層住宅的居住品質(zhì)。