前言:单元类高层住宅的优势在于居住舒适性高、布局灵活,由两个及两个以上单元组成,借助连廊结构满足住宅建设要求,凸显经济优势。因此,单元高层住宅中,有必要科学布置核心筒和连廊,关注其空间品质和通风采光情况,优化空间结构,提升建筑布局的科学性和结构的紧密度,突出住宅的经济性、舒适性。 一、单元类高层建筑核心筒布置原则 (一)明确核心筒设计规范 高层住宅核心筒在设计过程中涉及到许多规范,例如《民用建筑设计通则》、《建筑设计防火规范》、《无障碍设计规范》等标准
前言:单元类高层住宅的优势在于居住舒适性高、布局灵活,由两个及两个以上单元组成,借助连廊结构满足住宅建设要求,凸显经济优势。因此,单元高层住宅中,有必要科学布置核心筒和连廊,关注其空间品质和通风采光情况,优化空间结构,提升建筑布局的科学性和结构的紧密度,突出住宅的经济性、舒适性。
一、单元类高层建筑核心筒布置原则
(一)明确核心筒设计规范
高层住宅核心筒在设计过程中涉及到许多规范,例如《民用建筑设计通则》、《建筑设计防火规范》、《无障碍设计规范》等标准[1]。若在设计和布置过程中没有充分理解规范,将会对后续核心筒的设计和布置工作产生阻碍作用,因此有必要明确核心筒布置原则,确保设备管井、前室、电梯等结构设计满足要求。此外,应明确上述要素的常见尺寸和规范要求,在布置前收集并分析住宅结构基础信息。
(二)在核心筒设计中使用图式思维
图式思维可以直观表示建筑设计中的多种问题,进而找寻最佳的布置方案。通过图式思维优化核心筒设计工作,利用几何图形表示候梯厅、楼梯、住户、前室等区域。其中楼梯可以利用长几何图形表示,借助尺寸设置工作,把控核心筒的多种空间关系,并利用箭头表示空间连接关联性。此外,在选择核心筒时需要结合高层建筑的平面结构,依据其进深条件、具体面宽,围绕面积、舒适度、通风条件等方面匹配最优核心筒。
二、单元类高层住宅核心筒布置和平面布局探究
(一)设计内容分析
本课题主要探讨单元式高层住宅核心筒的布置和连廊设计内容,核心筒中主要包含2单元及其中的连廊,布置区域包含功能电梯、防烟楼梯间、前室、设备井管等结构。高层单元间借助合用墙连接,防烟楼梯间位于两个核心筒两侧。在设计过程中由于连廊的高度和楼层平面标高一致,能够为消防施救提供支持,优化高层住宅的实用性和建设质量。
(二)按住宅高度分析
1.高度低于54m
2018版《建筑设计防火规范》中强调,当住宅高度在27m-54m之间时,可以结合住宅实际情况设置1个安全出口[2]。若住宅建筑高度超过33m,则应增加消防电梯和防烟楼梯间,必要时将二者的前室合并,使住户的房门面向防烟前室。在对高层住宅核心筒开展消防设计工作时,应重点考虑电梯前室和走廊长度的差异性。此外,在设置核心筒时需要科学选择入口区域,并控制面宽,避免后期设计变动增加施工成本,牺牲住宅套型的舒适度以及合理性。
2.高度超过54m
高度超过54m的住宅,应在每层至少设置2个安全出口(包含疏散楼梯),其中安全出口间距需低于5m。设置2个安全出口会使走道和前室面积提高,因此设计人员应在遵循设计规范的前提下,满足公摊面积相关要求。对于超过54m高度的住宅建筑,可以设置两种疏散楼梯:即剪刀楼梯和独立楼梯。其中,剪刀楼梯又划分为独立前室+合用前室、三合一前室两种类型。在《建筑设计防火规范》中强调,当剪刀楼梯为4户及以上居民服务时,应增加前室入口数量,如借助“回字”、“C”型走廊连接住户门。在设计三合一前室时,最佳疏散形式是户门-走道-前室。设置独立楼梯时,住户门直接面向走道,再连接楼梯前室,该设计能够发挥较强的疏散效果。
(三)防排烟设置
在对单元高层住宅核心筒进行消防设置时,其中的防排烟区域和核心筒平面设置关系密切,因此在设计过程中需要重点分析防排烟设施,防止施工图出现较大程度的变动,影响设计方案的合理性。建议采取自然通风系统建设防烟设施,其优势在于节省造价和公共空间,提升单元式高层住宅的经济性。因此,在布置核心筒时,需要尽量靠近外墙,确保楼梯间和前室的空间足够大,为自然通风设施建设提供条件,减少住宅首层与室外的连通距离。此外,在设置核心筒的疏散走道时,其长度应低于20m,切勿加设排烟设施,导致核心筒面积增加,影响设计效果。
(四)连廊设计要点
1.连廊设计注意事项
单元高层住宅规划设计中,主要依托《高层民用建筑防火规范》进行布置,一般设置1台电梯,但超过一定高度则应增加连廊,连通住宅单元,其中连廊在设计过程中需要注意以下要点:
其一,连廊宽度。设计规范中强调,高层住宅疏散楼梯净宽应低于1.1m,连廊净宽超过0.9m,每层疏散宽度小于1m/100人,楼梯门净宽超过0.9m[3]。上述标准确保疏散楼梯在人流并行时能够发挥正常作用,由于连廊具有紧急疏散功能,若出现火灾,结合单元高层建筑性质,每层连廊逃生人数约为10人,因此可以设置为0.9m的连廊宽度。此外,若连廊被用作连通担架电梯,净宽应超过1.1m。其二,连廊防护栏。设计单元式高层住宅核心筒时,需要在连廊增加高度超过1.1m的防护栏,每个栏杆之间的距离低于0.11m,进而避免未成年人钻入、钻出、跨越进而出现危险。同时可以设置封闭连廊,并在通道内开窗,提升消防疏散的速度。其三,连廊与建筑面积的关系。若单元高层住宅外部存在连廊通道,应结合其外围水平面积判断其与建筑面积的关联性。若层高超过2.2m,则连廊围护结构和顶盖包含在建筑面积内;如果层高低于2.2m,则连廊围护结构和顶盖是建筑面积的1/2。
2.连廊设计优化途径
第一,雨水收集。在设计连廊时,由于该位置高度较高,雨水收集难度大,若缺少排水设施,会导致雨水长期冲刷住宅墙面,阻碍其立面效果。因此,建议在连廊位置增加雨水收集系统,使用雨水管进行收集,并在气温较低的环境中增加保温装置。例如,在雨水管道外部设置保温盒,将其接入前室、楼梯间的等区域,与核心筒设置工作相结合。
第二,日常使用。连廊的位置一般情况下与住户卧室、厨房区域距离较近,容易影响住户生活的安全性和私密性。因此,可以降低连廊高度,在开间位置增加梁结构,避免对住户产生视线干扰,确保外墙和连廊间的固定距离,提升住户日常生活的安全感。此外,应在连廊出入口增加摄像头和报警装置,监控连廊区域情况,并将报警信号传输至监控中心。
(五)核心筒平面布局优化
1.优化通风条件
一般情况下南北通透的住宅套型能够确保其内部良好的通风条件,增加空气流动性。但对于单元高层建筑的中间套型,通风条件较差。该结构北侧区域主要是核心筒和走廊,因此建议在布置核心筒时,通过调整平面结构优化其通风条件。若核心筒内包含南北通透的前室、候梯厅,则可以在北侧设置外窗,并在南侧增加防火墙,与走廊连通。安设常开类防火门,借助此平面布局在中间套型户门、前室、候梯厅之间产生空气对流,进而提升该区域的通风性。同时,在设计核心筒时,需要结合单元类住宅实际情况,调整户门、前室门、候梯厅的位置,避免通风梗阻和不畅,提升住宅通风效果。对于面宽较小的核心筒,可以通过开窗的方式降低面宽,或者建设敞廊,确保中间套型结构和走廊实现空气对流。
此外,若单元类住宅中的小套型数量较多,可以借助分离核心筒拉长单元的东西距离,将相同单元中的楼梯和电梯拆开,融入单元两侧的核心筒结构内。同时2个住宅核心筒借助开敞式连廊完成连通,从而在该区域增加南北通透的小套型住宅,增强住宅通风效果,优化中间套型通风性,提升居民的居住体验。
2.减少核心筒面宽
单元类高层住宅平面布局设置中,均希望增加每一套型的临空面宽,优化住户采光通风效果。核心筒面宽和高层住宅息息相关,有时受平面图空间的限制,若核心筒设计宽度过大,会影响边套北侧采光通风性。在拼接住户单元后,若核心筒过宽,会占据边套采光通风性。因此,建议科学选择核心筒,分析其布局特征,如电梯组合方式、电梯排列、楼梯朝向、楼梯形式等内容,进而通过拼装设计出最佳核心筒结构。此外,建议对核心筒的外轮廓进行严格控制,避免其影响住宅日照时间,调整核心筒角部,把控住宅日照阴影面。
3.优化核心筒面积
高层住宅核心筒面积与其实用性息息相关。从平面设计角度分析,控制核心筒的面积是优化设计工作的前提。当前高层住宅设计规范中指出,每户交通面积增加6-8m2。在实际设计过程中,需要严格控制核心筒的面积范围,切勿盲目追求核心筒的最小化。在节省核心筒面积的基础上,满足高层住宅实用性、经济性、舒适性要求,同时将核心筒面积与住宅建筑设计相结合,提升高层住宅建筑设计质量。此外,由于高层住宅每套面积逐渐扩大,走廊面积也随之提高,因此需要科学设置区域的长度、宽度和高度,打造舒适的户前区域。
4.其他优化思路
其一,严格核心筒外部轮廓。以上海市为例,单元式高层建筑在冬季需要增加日照投射面,不过此季节是日照照射角度最小的时期。因此在设置核心筒时需要优化其外轮廓,侧重角部设置,借助住宅日照时间对建筑完成正面影响。例如利用日照计算软件分析日照实际影响。其二,提升核心筒的舒适度和体验感。核心筒设置时应突出走廊、候梯厅等位置的舒适度和通风性,确保该结构的对称性,为后期装修工作奠定基础。其三,把核心筒的体型系数。规避核心筒平面凹凸情况,从而减少单元式高层体型系数,节省工程造价,降低住宅建设能源消耗,例如可以重组核心筒组成结构,拼装整合管井空间。
结论:综上所述,单元式高层中住宅核心筒布置和连廊设计工作较为关键,能够提升住宅品质,因此,需要结合高层住宅实际情况,分析住宅平面组织情况,进而创新核心筒平面优化的主要途径和措施。依据住宅建设新规范,对单元式住宅平面完成优化升级,借助理性设计思维,提升高层建筑舒适度和经济性。
知识点:单元式高层住宅的核心筒布置及连廊设计研究