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1、,居住区规划与住宅建筑设计,新疆大学建筑工程学院主讲教师：买买提祖农,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,住宅建筑设计原理,第一节 高层住宅的垂直交通第二节 高层住宅的消防和疏散问题第三节 高层住宅的平面类型第四节 高层住宅的结构体系及设备系统第五节 中高层住宅设计,住宅建筑设计原理,第四节 高层住宅的结构体系及设备系统,第四章 高层和中高层住宅设计,一、结构体系 高住宅的结构体系不但要承担一系列垂直荷载，而且还要承担较大的风荷载和因地震而产生的水平荷载。这种水平荷载，建筑物层数越高影响越大。因而，除必须尽可能地减轻自重，尽量选用轻质高强的建筑材料外，还必须使其结构体系有足够抗侧移
2、和摆动的能力。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,早期高层建筑承重结构完全采用钢材，因钢结构重量轻，材料性能均匀，并可以根据结构需要制作成各种不同的截面，适应性大，还可以制作复杂的大型构件。但用钢量过大不一定经济，只有在层数相当高时才有经济意义。 以钢筋混凝土作高层建筑的骨架材料，可以作剪力墙结构体系，也可以作框架剪力墙体系。我国采用这种材料建造高层建筑已有较长的历史，最比较适用的。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,（一）剪力墙承重体系 即以一系列剪力墙纵横交错，作为承重结构，又承受水平荷载，并作为分间墙。剪力墙可以现场浇制钢筋混凝土墙板，也可以工厂预制大壁板，在
3、施工现场装配。现在国外把剪力墙体系中承重结构和外围护结构进行分工，把几种不同的施工方式综合运用，预制具有保温隔热性能的外墙板，现浇或预制的内承重墙体系以轻骨料或抽心方法使之自重轻而又有高强度。由于剪力墙承重体系的承重墙与分间墙合而为一，采用小开间则大大约束了住宅平面布置的灵活性。为此，应扩大开间为6m至9m，以满足灵活分隔、增强适应性的要求（图4-31）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,1,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,（二）框架轻板结构体系 柜架轻板结构是能大幅度降低自重，又能使内部空间分隔较为灵活的一种结构体系（图4-32）。我国一般采用钢筋混凝土框架。
4、,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,由于框架体系刚度不大，常在其中布置必要的剪力墙共同工作，有的称框架剪力墙体系（图4-33a）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,有时以楼、电梯间四周的混凝土墙作成井筒，与框架共同工作（图4-33b）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,有些框架结构既设剪力墙，又设井筒，与框架共同工作（图4-33C）。在布置剪力墙时，最好利用这些纵横方向的抗剪力墙作为分户墙，以免在墙上开洞。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,从结构的角度考虑高层建筑的地下室，有助于地面上建筑的稳定，有利于抵抗地震力的冲击。另外，高层住
5、宅的管道、垃圾间、电梯间以及其他一些服务性设施如汽车库、自行车库、洗衣房或者商店的库房等等也都需要很大的空间。因此，高层建筑常设一、二层甚至更多层的地下室。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,总之，高层住宅的结构体系比较重要，建筑的平面布局需较多地适应结构的要求，做到平面紧凑、体形简洁；与此同时，结构选型也需为建筑的灵活性提供可能，要考虑将来发展和提高的需要。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,二、设备系统 高层住宅的设备系统有：供暖系统、给水系统、排污水系统、排雨水系统、燃气系统、消防用水系统、供热水系统、空气调节系统、电气及照明系统、电视及通讯系统、安全防卫系统
6、等。 我国住宅标准较低，供热水系统和空气调节系统在一般住宅内都未能采用。如何根据我国高层住宅的特点，将各类管道布置与住宅内部空间组织紧密配合十分重要。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,高层住宅在高空部分，尤其在20层以上，散热量大，管道抽吸力大，耗热量大。采暖系统可以分层上行下给或下行上给布置，必须考虑风压和热压的相互关系（图4-34）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,高层给水系统与低层不同，低层可由市政给水管道直接供水，高层则需要利水箱。但水箱供水也不能超过10层，否则水压过大。可以每10层左右设一供水系统，分层供水，各层水箱设在设备层内。分层供水体系之间与
7、消防用水体系必须沟通。消防用水自备专用水泵、电源，不另设水箱。消防用水水压不受生活用水水压所限，以专用水泵保证消防用水的最大水压。此外，消防水管各处应设远程控制电钮，以备火灾时隔断交通以后消防用水不受影响（图4-35）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,1,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,污水管排出污水量也须分层处理，尤其层数过高，排污水时由于加速，使污水管受压过大，会发生反水、冒水、冒泡甚至损坏管道现象。如13层楼房上部67层以上可自成一系统，16层可另成一系统。卫生间及厨房污水与粪管排污系统分开，有利卫生。各组排污水管道直接排出室外，需预留较多排污管道位置。
8、 雨水排水系统从屋面独立直接排到地面，对底层商店、公共入口及地下室，需注意排出雨水的影响。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,如设置垃圾道时，垃圾管道不得紧贴卧室、起居室布置，垃圾管道直接下达到收集间，然后装车运走，有条件时可设置漏斗状收集器，以利装车（图4-36），要注意垃圾收集间应设在能通达汽车的底层。在不设垃圾道时，宜每层设置封闭的收集垃圾的空间或容器，以保持环境卫生。,用铁斗储存垃圾,用垃圾间储存垃圾,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,在一些高层住宅中，设备管道往往集中在中央井筒内，根据设备管网的技术要求，可设置设备层，以便于安装和检修。各种动力、电力、热力
9、总管设在井筒内，从设备层、顶层或地沟内分散至建筑物的各部分。各种管道，尤其是污水垂直管道的布置对住宅的平面布置影响较大。跃层式住宅，上下层的平面布局不同，管道位置更需认真考虑。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,第五节 中高层住宅设计,由于中高层住宅在节约用地方面比多层住宅更有优势，在结构、设备、施工等技术条件方面没有高层住宅那么复杂，所以在今后的住宅建设中将会占有重要的地位。 与多层住宅和高层住宅相比，中高层住宅在我国建造较少，其中主要原因是其舒适性与经济性之间的关系难于协调。目前，出于经济方面的原因，建79层住宅而不设电梯的已屡见不鲜 ，这违反住宅建筑设计规范的，给人们的使用
10、带来很多不便。,l、小高层住宅的概念和特点 近年来，在我国城市住宅的设计与开发建设中，有一种被称为小高层的住宅异军突起，十分流行，在销售市场上很受广大购房者的青睬。其现象值得认真探索。 所谓小高层住宅是指层数为7层至ll层的住宅，其平面布局类似于多层住宅，有载人电梯但无消防电梯。 小高层住宅是一种约定俗成的说法，在国标住宅设计规范中并元此定义。小高层住宅实际上是中高层住宅(7层至9层)和10层至11层的高层住宅相加在一起的概念。根据规范，电梯和楼梯共同做为公共垂直交通工具，但可以不设消防电梯。因此，小高层住宅虽然是高层住宅，但层数较低，具有多层住宅的某些特点，虽设有电梯，但防火要求并不如高层建
11、筑防火要求那么高。,小高层住宅具有如下优点： 节约用地，尺度适宜。 小高层住宅也是一种高层住宅，因此同多层住宅相比，具有节约用地的明显效果。其建筑尺度也比较合适，以一幢11层的小高层住宅为例，其高度约为31m，容易形成居住建筑的特点和氛围。以观赏角度看，比较接近自然，不太压抑。户型优越。 以单元式为例，小高层住宅同多层住宅相比，其平面布局基本相同，只是多加了一部电梯，因此，具有良好的通风、采光、观景效果和良好的户内布局。由于每户分摊的公用面积并不大，易为购房者所接受。,提高了生活质量。 仍以单元式为例，虽然小高层住宅只加了一部电梯，但作用不可小看。据调查，在许多大城市，老人问题已十分突出。北京
12、60岁以上的老人占该市人口的13，而在上海这个数字则为18。如果在小高层住宅的设计、施工和管理中，规定电梯从四层开始停靠，这将给老、弱、病、残、孕居民上下楼以及居民搬运重物等带来极大方便，提高了生活质量。投资少、工期短、难度低。 由于小高层住宅层数较低、结构体系较简单，抗风、抗震要求都不如一般的高层建筑，对于开发商来说，投资较少，工期较短，资金和人员均容易周转，而回报并不低，因此受到他们的欢迎。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,中高层住宅由于层数介于多层和高层之间，在楼梯、电梯的设置上有其特殊性。下面几层可以楼梯为主，上面几层则以电梯为主。从经济上说，电梯停靠的次数少则造价低。
13、 由于中高层住宅只有79层不属于高层建筑防火范围，但比多层又要求高一些，如组合的单元式住宅，当户门未采用乙级防火门时，其楼梯间应通至平屋顶。 塔式中高层住宅防火规范可以只设一部电梯、一部楼梯，但每层建筑面积不超过500 。楼梯应设封闭楼梯间，如户门采用乙级防火门时可不设。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,中高层住宅的结构不宜采用多层的砖混结构，而以采用框架结构、剪力墙结构或框剪结构为宜。 世界许多国家和地区如前苏联、东欧一些国家、日本以及台湾等地都建造了不少中高层住宅。这些中高层住宅并非单独出现，而是与多层和高层住宅组织穿插在一起，不仅增加了住宅的类型，而且使城市景观具有层次感
14、。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,中高层住宅的平面布局多采用塔式、单元组合式和长廊式（图4-37）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,有的将外廊与单独设置的楼、电梯间相结合，西柏林国际设计竞赛住宅区8层住宅方案，有两部只在6层停靠的电梯（独立于建筑物外）这样既可充分发挥电梯的使用效率，同时也便于在火灾时疏散居民。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,考虑我国的经济水平，在建造中高层住宅时，应协调经济与使用舒适之关的矛盾。有人建议9层住宅和底层和7层为电梯的停靠层，4层以下的住户可以楼梯为主要垂直交通；在7层设置通廊，59层的住户可以乘电梯到达7层，再通过楼梯上下几层入户，全楼居民步行上下楼梯的层数均不多。如此的电梯设置既很经济，又大大提高了住宅的舒适程度（图4-39）。,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,1,住宅建筑设计原理,第四章 高层和中高层住宅设计,在中高层住宅设计中，当采用长外廊时，能保证每户有良好朝向和通风，外廊也有利于住户的邻里交往，且楼电梯疏散方便（图4-40），但外廊对住户造成声音和视线干扰，宜采取必要的改进措施，如适当降低走廊标高，避免视线干扰等，如图4-39中所示。,1,
