新防火规范下高层户型核心筒优化设计
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高层住宅核心筒优化设计一则在高层住宅的设计中,核心筒扮演着至关重要的角色。
它不仅是垂直交通和疏散的关键区域,还承载着各种设备管道的布局,对整个建筑的使用功能、空间效率和消防安全都有着深远的影响。
本文将探讨一则高层住宅核心筒的优化设计案例,以期为相关设计提供有益的参考。
一、项目背景本次优化设计的高层住宅位于城市的新兴发展区域,总建筑面积约为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
建筑高度为_____米,主要户型为两梯四户和两梯三户。
在原设计方案中,核心筒存在一些空间利用不充分、交通流线不够顺畅以及消防疏散距离过长等问题,需要进行优化改进。
二、优化前的核心筒分析1、交通流线原核心筒的电梯布置不够合理,导致居民在高峰期等候时间较长。
楼梯间的位置也使得部分户型的入户流线较为曲折,增加了居民的行走距离。
2、空间利用核心筒内的设备管井占据了较大面积,压缩了公共走廊和候梯厅的空间,给居民带来了局促感。
3、消防疏散疏散楼梯的数量和宽度未能满足规范要求,疏散距离过长,存在一定的安全隐患。
三、优化目标与原则1、优化目标(1)提高空间利用率,增加公共区域的舒适度。
(2)优化交通流线,减少居民的等候时间和行走距离。
(3)满足消防规范要求,确保疏散安全。
2、优化原则(1)遵循相关建筑规范和标准,确保设计的合法性和安全性。
(2)充分考虑居民的使用需求和生活习惯,提高居住品质。
(3)在保证功能的前提下,尽量减少建筑成本和施工难度。
四、优化设计方案1、交通流线优化(1)重新调整电梯的位置和数量,采用高效的电梯分区运行模式。
将两梯四户的配置改为一梯两户,并分别设置在建筑的两端,提高电梯的运行效率,减少居民的等候时间。
(2)优化楼梯间的位置和入口方向,使入户流线更加直接和顺畅,减少居民的行走距离。
2、空间利用优化(1)对设备管井进行整合和优化,减小其占地面积。
通过合理布置管道,充分利用竖向空间,增加公共走廊和候梯厅的宽度,提高空间的开阔感。
关于高层公建核心筒消防设计问题的分析摘要:基于经济社会的不断发展进步,首先要了解现在城市中的高层建筑随处可见,结合了高层建筑在节约空间、提升城市形象、带动社会经济发展等方面,得出了核心筒的设计布置直接关系到建筑的质量。
全面阐述核心筒的设计在高层建筑中的重要性。
关键词:核心筒结构;结构布置;智能化设计;引言:随着我国社会的进步,城市人口数量越来越多,人口居住密度也越来越大,人员流动性加大,发生火灾的几率也就在不断加大。
这就给消防带来了更加严峻的考验。
目前我国针对社会的发展现状及对消防意识不断增强。
新的规范让我们居住的环境更加安全。
我们应该考虑建筑以及周边的环境,考虑后作出一个经济合理的方案。
1.高层框架核心筒结构设计要点1.1 主要抗力结构主要的抗力结构是框架核心筒,保持一致性的是核心筒的设计和建造,还要有足够的刚度用来抵挡建筑高度增加而逐渐加大侧向变形,使得整个建筑的协调性得到保障。
1.2 抗震能力地震这一自然灾害,一旦发生,对于房屋建筑物的损害十分严重,核心筒结构在地震中也会受到一定的损伤,甚至会造成框架损坏,所以在建筑过程中,一定要按照《高规》要求,进行框架建造,确保每个框架柱能够满足抗震需求。
1.3 承载能力在我们考虑是连梁的因素的时候,会对连梁截面对于核心筒产生很多的影响。
连梁截面也会影响到核心筒的整体刚度和抗弯能力。
因此不能用杆系模型进行计算对正截面的承载力的计算。
1.4高层设计中风荷载与结构设计的分析在高层建筑的设计中,还对建筑物的风荷载进行了分析、计算和论证。
为了在风的作用下有效地控制建筑物的强度,减少层间的位移,我们可以使用混凝土框架加固框架结构来保证高层建筑的稳定性。
计算管结构的应力,应分析由于风的高海拔引起的侧向变形和振动的风压,风压高度的变化系数,风荷载问题系数和风振系数,为了提高对塔架的横向变形的抵抗力,可以计算框架的芯部核心结构。
为了满足科学设计的高度要求,还可以设想平衡横向变形和抗震性能的要求,并科学地分布框架和中心圆筒的应力和刚度。
高层结构核心筒布置设计优化策略探究摘要:核心筒结构在现代高层建筑结构中越来越受到了建筑行业人物的青睐,其在建筑行业中运用的范围也越来越广。
从具体的技术层面上看,该技术主要在基于在具有受力外围梁柱的框架范围之内设置相关的核心筒。
从性能的角度而言,核心筒结构可以使高层建筑形成较为稳定的结构,从而保证建筑的稳定性、抗震性以及安全性等。
文章即针对此课题展开相关的研究,在分析其特点的基础上,探究相应的优化设计策略。
关键词:高层结构;核心筒;设计优化策略由于人口数量的递增,城市在现代化的进程中,也出现了用地紧张的情况。
在这样的环境下,高层建筑得到了较为广泛的运用。
从整体的角度而言,高层建筑也越来越被广大的建筑同行所青睐,无论在城市改建,还是在扩建的过程中,高层建筑都是首选的结构模式。
而核心筒结构又是最为常用的模式结构,因为在这样的模式结构之下,可以有效地达到稳定性、安全性、抗震性等性能目标。
核心筒结构本身具有一定的优越性,可以达到高效使用的目的,在整个研究高层建筑中具有一定的实际意义。
1 核心筒结构技术特征分析从概念上看,核心筒结构是利用楼梯建筑内的电梯井道、通风井、公共卫生间等构建中央核心筒,同时采用外围框架形成框架核心筒结构。
从优越性能的角度来看,这一结构形式更加有利于承受的力量,同时也能够强化建筑物整体结构的抗震性能。
从使用的普遍性角度而言,核心筒结构在当前的建筑物之中是运用得最为普遍的形式,此外,还可以提高相关建筑物的空间利用率。
在核心筒结构应用的过程中,有效地提高核心筒的抗侧向刚度,可以强化楼体的抗震性能。
就竖向以及水平方向的荷载情况来看,该核心筒结构都起到了不可忽视的重要作用。
框架-核心筒的结构优势在现代超限高层设计中有着重要的应用,这一结构能够利用自身的优势减少多余荷载的承担量,同时在一定范围内增加了一些建筑的面积,对于强化城市的土地利用率以及加大投资利用率都起到了强化的作用。
核心筒由于自身的优越性,受到了业界人士的青睐,并在高层以至超高层建筑群体中得到了广泛的应用。
高层住宅核心筒优化设计探究本文在新的《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)的新规实施后,对住宅核心筒提出了新的要求,近年来,在项目设计过程中,不同地区的消防设计要求、高层住宅设计中户型的组合方式,核心筒的布置方式会存在多样化的选择、建筑师也一直在不断的对核心筒设计进行探究,为达到更合理的布置住宅核心筒的目的。
标签:高层住宅;核心筒优化设计在住宅建筑设计中,住宅核心筒的设计一直属于重点设计部分,建筑师除了通过不断探索设计、优化住宅套内使用空间,提升住宅套内的空间使用率和实用性之外,另一种户型优化方式即优化核心筒的面积,提高住宅的得房率;高层住宅核心筒的面积决定了各户型的公摊面积大小,而核心筒设计尺寸及面积一直受制于《建筑防火设计规范》GB50016-2014(2018年版)(简称新《消规》)的影响,另外2017年的新版《建筑防排烟系统技术标准》(简称新《防排烟》),对于前室及楼梯间的通风有了新的规定,对核心筒的设计产生了一定的影响。
1、规范中关于住宅核心筒的规定及设计思路1.1安全疏散口的数量新《消规》中,高层住宅的建筑高度由大于24M修改为大于27M;这里的建筑高度(平屋顶)是指建筑室外设计地面至其屋面面层的高度,这里值得注意的是需要考虑屋面完成面的高度;规范中关于安全出入口的数量,总结如下:1.27M54M,每个单元每层的安全出口不应少于2个(即两部疏散楼梯)。
1.2封闭楼梯间或防烟楼梯及其前室楼梯的尺寸在不断的完善下,已经逐渐成熟,形成标准化的尺寸,特别注意的是,楼梯的宽度不仅需要考虑标准层的楼梯疏散宽度,还需要考虑楼梯间在一层位置通至地下室,需要增加防火隔墙的尺寸;封闭楼梯间,在不能自然通风或自然通风不能满足要求时,应设置机械加压送风系统或采用防烟楼梯间。
封闭楼梯间及防烟楼梯间内,除了疏散门以外,水电井等管井不能在楼梯间内开门。
1.3电梯,电梯厅及消防电梯前室根据《住宅设计规范》GB50096-2011中的要求,12F以上的高层住宅至少设置两部电梯;高层住宅通常会做一部消防电梯及一部担架兼无障碍电梯;在电梯井的设计中,电梯井道尺寸会根据电梯规范中的标准尺寸设计井道尺寸,为满足各品牌电梯能够安装;设计初期,在有条件提前接触电梯厂家时,可以提前沟通,设计时按照符合厂家电梯尺寸的要求设计,既保证电梯满足安装尺寸,又可适当减少公摊面积;最小电梯厅深度应至少等于最大的轿厢深度,且不应小于1500mm。
高层建筑核心筒的消防设计随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些高层建筑不仅是城市的地标和象征,也为人们提供了更多的生活和工作空间。
然而,高层建筑的消防安全问题也日益凸显,其中核心筒的消防设计至关重要。
核心筒是高层建筑内部的核心部分,通常包含电梯井、楼梯间、通风井、管道井等竖向交通和设备空间。
在火灾发生时,核心筒不仅是人员疏散的主要通道,也是消防设施和设备运行的关键区域。
因此,合理的消防设计能够有效地保障人员生命安全,减少火灾损失。
一、防火分隔设计防火分隔是阻止火势蔓延的重要手段。
在核心筒内,应采用耐火极限不低于 200h 的防火隔墙将不同功能的区域分隔开来,如电梯井与楼梯间、管道井与疏散通道等。
防火隔墙上的门应采用甲级防火门,以确保在火灾发生时能够有效阻挡火势和烟雾的蔓延。
对于管道井,应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体进行防火封堵,防止火灾通过管道井竖向蔓延。
同时,电缆井、排烟道、排气道等竖向井道应分别独立设置,井壁的耐火极限不应低于 100h。
二、疏散通道设计疏散通道是人员在火灾发生时安全撤离的生命通道。
核心筒内的楼梯间应采用防烟楼梯间,楼梯间应设置前室,并保证前室的面积符合相关规范要求。
前室应采用乙级防火门与其他区域分隔,以防止烟雾进入。
楼梯的宽度应根据建筑物的使用性质、人员密度等因素进行计算确定,且不应小于12m。
楼梯的踏步高度和宽度应符合人体工程学要求,以方便人员疏散。
同时,楼梯间内应设置应急照明和疏散指示标志,确保在火灾发生时人员能够清晰地看到疏散路线。
三、消防电梯设计消防电梯是在火灾发生时供消防人员进行灭火救援的重要工具。
消防电梯应设置在不同的防火分区内,并应具有独立的前室。
前室的面积不应小于 60㎡,短边不应小于 24m。
消防电梯的载重量不应小于 800kg,行驶速度应从首层到顶层的运行时间不宜大于 60s。
电梯轿厢内应设置专用电话、消防专用操作按钮等设施,并应在首层设置消防员专用的操作按钮,以便在火灾发生时消防人员能够迅速控制电梯。
霍普股份高层住宅核心筒探讨(>54m且≤100m) 2.0新旧规范常见核心筒差异总则1.新《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB51251-2017)正式实施日期2018-8-1日正式实施2.新《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)(2018年版)正式实施日期2018-10-1日正式实施3.对高层核心筒影响要点概述:①对消防前室影响—前室短边尺寸不应小于2.4m(新增要求)②对三合一前室的影响—a.共用前室必须采取机械防烟措施,即使有自然通风,也需设机械防烟b.需分别设置机械送风系统,不能合并c.剪刀梯需分别送风③对送风井大小的影响,面积较旧规加大2.5倍左右4.执行原则:地方消防部门执法尺度待定,在执法情况不明朗的情况下建议前期先按最严格标准控制5.名词解释:①共用前室:(居住建筑)剪刀楼梯间的两个楼梯间共用同一前室时的前室②合用前室:防烟楼梯间前室与消防电梯前室合用时的前室③三合一前室:共用前室与消防电梯前室合用加压系统负担高度:24<h≤50m(含安装空间)开门条件:楼梯间单扇开门,前室两扇门消梯前室送风楼梯间不送风、前室送风楼梯间送风、前室不送风楼梯间送风、前室送风加压风井消梯前室加压风井前室加压风井前室加压风井前室加压风井前室加压风井新规 1.8 1.810.68 1.4旧规0.520.760.520.350.42加压系统负担高度:50<h≤100m(含安装空间)开门条件:楼梯间单扇门,前室双扇门(1.5m+1.1m宽门)消梯前室送风楼梯间不送风、前室送风楼梯间送风、前室不送风楼梯间送风、前室送风加压风井消梯前室加压风井前室加压风井前室加压风井前室加压风井前室加压风井新规 1.9 1.9 1.20.75 1.5旧规0.7610.70.440.63尽量控制公建前室的非楼梯间开门数量,基本上井道面积与开门数量成正比(2个门的井道比一个门的井道基本大一倍)住宅均为定值,与平面形式关系不大,主要影响因素为建筑高度风管安装预留尺寸表(施工顺序钢筋混凝土墙>板>金属风管>后砌建筑砖墙)三面砖墙剪力墙边+150砖墙每边+50两面砖墙长短边均>500靠剪力墙短边+350靠剪力墙短边+150砖墙每边+50一面砖墙长短边均>500砖墙对边+150砖墙边+50其余两边+350+350当风管总长<30可吊装,距剪力墙100砖墙502.多风管时风管之间间距150风管边均≤500靠剪力墙短边+150砖墙每边+50风管边均≤500砖墙对边+150砖墙边+50其余两边+350+150对送风井大小的影响—面积较旧规加大2.5倍左右防排烟措施等级0203无措施01自然防排烟机械防排烟部位住宅≤100m且满足自然(无措施条件)住宅>100m且满足自然(无措施条件)无措施条件自然条件机械封闭楼梯间自然机械(不设前室)——1.最高部位应设1平可开启外窗或开口;2.建筑高度大于10m应每5层不少于2平且间隔且≤3F3.防烟楼梯其前室风口在顶部或正对前室入口墙面。
引言概述:高层建筑核心筒是现代建筑设计中的重要组成部分之一,它起着支撑整个建筑结构、分担竖向负荷、提供垂直通道等关键作用。
在高层建筑核心筒设计的过程中,需要考虑多个因素,如结构抗震性能、防火安全性能、空间效率等。
本文将全面介绍高层建筑核心筒设计的相关内容,包括结构形式、布置设计、材料选择、抗震设计和防火设计等五个大点。
正文内容:一、结构形式1.常见的高层建筑核心筒结构形式有哪些?2.不同结构形式的优缺点分析。
3.如何选择最适合的高层建筑核心筒结构形式?4.结构形式对核心筒功能的影响。
二、布置设计1.核心筒在高层建筑平面布置中的位置选择。
2.核心筒布置对建筑整体形态的影响。
3.布置设计中需要考虑的空间需求和功能分区。
4.核心筒与其他建筑结构的相互配合和联系。
5.布置设计中的实用性和人性化考虑。
三、材料选择1.高层建筑核心筒常用的材料有哪些?2.不同材料的特点和适用范围。
3.材料选择对核心筒结构和功能的影响。
4.材料的成本和可持续性因素。
5.如何选择最合适的材料以满足核心筒的设计要求?四、抗震设计1.抗震设计在高层建筑核心筒中的重要性。
2.抗震设计的基本原则和方法。
3.如何提高核心筒的抗震能力?4.抗震设计对核心筒结构形式和材料选择的影响。
5.抗震设计与其他结构部件的协调和配合。
五、防火设计1.高层建筑核心筒的防火安全要求和标准。
2.防火设计的目标和策略。
3.如何提高核心筒的防火性能?4.防火设计对核心筒结构和装修材料的选择的影响。
5.防火设计与其他消防设施的配合和联动。
总结:高层建筑核心筒设计是一个复杂而重要的过程,需要充分考虑结构形式、布置设计、材料选择、抗震设计和防火设计等多个方面的因素。
在设计过程中,需要根据具体需求和要求,选择最合适的结构形式和材料,同时考虑核心筒的布置、抗震能力和防火性能,并与其他建筑结构密切配合。
通过科学的设计和严格的施工,才能保证高层建筑核心筒的安全性、耐久性和舒适性。
新防火规范下高层户型核心筒优化设计
前言:2015年5月1日正式实施新版《建筑设计防火规范》GB50016-2014,它代替了原
《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,调整了原来两项标准间不协调的
要求,更专业、更权威的对建筑防火问题进行了相关规定。
住宅建筑在本规范5.5.25条-
5.5.32条中有专项说明,参见《建筑设计防火规范》图示13J811-1,我们会发现高层住宅的
核心筒设计与原防火规范有较大出入,本文以图文并茂的方式,阐述笔者对新版核心筒设计
的理解。
关键词:高层住宅;核心筒设计;交通核公摊面积
衣食住行历来就是人们最关心的话题。
今天,在温饱问题已基本解决的前提下,“住”俨然已
跃居首位。
随着城市化进程的发展,有着占地小、容积率高、建筑密度低、绿地率高的高层
住宅小区已越来越被人们所接受。
不管是一、二线城市,还是五、六线城市,新建住宅项目
几乎都是高层建筑,伴随而来的高层住宅防火问题也越来越被大家所关注。
虽然高层住宅户
均仅按3.2人计算,居住人数并不多,但它层数高、扑救难的特点要求设计师在设计上更要
精益求精,严格按照新版防火规范执行。
高层住宅的另一特点是交通核公摊大,既是开发商
控制每户销售面积的难点,也是住户不愿接受户型的关键所在,因此在满足新版防火规范的
前提下,把交通核公摊做到最经济也是设计师的研究方向。
以下笔者将从四个方面阐述高层住宅核心筒设计,包括标准层8-10户核心筒设计、标准层6
户核心筒设计、标准层4户核心筒设计、其它设计。
一、标准层8-10户核心筒设计
首先请看附图一,图中为原来常规二梯六户核心筒设计方案,每户距楼梯口的距离均不超过10米,看似满足防火规范5.5.28.4条的字面理解“楼梯间的共用前室与消防电梯的前室合用时,合用前室的使用面积不应小于12m2,且短边不应小于2.4m”,但从图中具体分析会发现,核
心筒上面二户和下面四户其实都是通过一个出入口进入的交通核,也可理解为每户
的实际安全出口都只有一个,不符合防火规范5.5.28条的条文解释“当两部剪刀楼梯间共用
前室时,进入剪刀楼梯间前室的入口应该位于不同方位,不能通过同一个入口进入共用前室,入口之间的距离仍要不小于5m”的规定。
附图二为一层九户的交通核设计,严格按照《建筑设计防火规范》图示13J811-1第129页设计,每户通过环形通道可到达不同的前室出入口,核心筒规整方正,但交通核公摊面积达到
了148.5m2。
附图三为上述户型改进版设计,中心议题就是在满足防火规范的前提下尽量减少交通核的面积。
设计师通过将剪刀楼梯间改为两个独立的防烟楼梯间,将附图二中的环形走道改为了“U”字形走道,但仍满足规范从不同方位进入前室的要求,交通核公摊面积变为129.21m2,减少
了将近20m2的公摊面积。
两座防烟楼梯间分别设置前室,其中一个前室与消防电梯合用,
面积6.12m2,大于合用前室6m2的要求。
两部普通电梯直接开向通道,方便住户使用。
附图四在附图三的基础上进一步完善,又将两座防烟楼梯间改为剪刀楼梯间,公摊面积进一
步减少,变为121.6m2,最终满足消防合理、住户满意的要求。
二、标准层6户核心筒设计
二梯六户户型详见附图五和附图六设计。
附图五采用“U”字形走道,但剪刀楼梯间的其中一
个前室与两户合用,户门采用乙级防火门,满足防火规范5.5.27.3条规定“户门不宜直接开向
前室,确有困难时,每层开向同一前室的户门不应大于3樘且采用乙级防火门”。
这种做法利用部分走道作为前室,减少前室的交通公摊面积,层交通核公摊面积为96.46m2。
附图六在
附图五的基础上进一步优化,虽然也采用“U”字形走道,加长了南北向交通核的尺寸,但是节省出了合用前室面积,层交通核公摊面积减少到85.80m2,每户平均减少1.78m2。
三、标准层4户核心筒设计
二梯四户的住宅户型在生活中比较常见,交通核一般有设在北侧和中间两种布置形式。
附图
七和附图八是交通核在北侧布局形式,通过交通核南侧走道连接四户。
附图七的合用前室方
正规整,净面积达到13m2,两出口距离大于5米,满足双向疏散要求,核心筒公摊面积
77.52m2。
相比较于附图七,笔者更倾向于附图八的设计。
首先核心筒公摊面积仅72.60m2,其次所有前室均是明前室,可以减少一个加压送风井道,水暖井与电井尺寸也大于前者,缺
点是电梯厅前室面积较小。
二梯四户的交通核中间布置方式建议采用附图九的形式。
它的布局形式是围绕交通核南侧设
计两户,东、西两侧各一户。
如果采用前面提到的附图五布局形式,公摊面积显然过大。
新
设计附图九中,东、西两户的户门采用乙级防火门,均分别开向合用前室和楼梯间前室,既
符合规范,又大大降低了公摊面积,此设计核心筒公摊仅73.8m2,合用前室净面积15.2m2。
四、其它设计
1:按照防火规范5.5.27.3条规定理解,二梯三户的户门采用乙级防火门后,户门均可以开
向前室,因此二梯三户的户型既可以参照附图九中二梯四户核心筒设计要求,也可采用将户
门全部开向前室的布置形式。
2:依据6.4.11.3条规定,“开向疏散楼梯或疏散楼梯间的门,当其完全开启时,不应减少楼
梯平台的有效宽度”。
因此在以上附图中,笔者在所有楼梯平台处均画出半圆的有效平台宽度,避免出现违规的设计。
3:依据5.5.28条条文解释,“当首层的公共区无可燃物且首层的户门不直接开向前室时,剪
刀梯在首层的对外出口可以共用,但宽度需满足人员疏散的要求”。
此条与原高层民用建筑防火规范的规定不同,对于首层出口的要求降低,但更合理,不用设计师在住宅剪力墙中在曲
折的设计第二出口,也可形成一个更明显的入口大堂,同样也减少了住宅的二次公摊。
五、结论
以上高层户型交通核设计方案,笔者更倾向于附图4、6、8、9的设计。
当然,建筑设计是
一个“仁者见仁,智者见智”的工作,很多时候还要依据具体情况综合分析。
而建筑消防设计
又是一个任重而道远的工作,是关系民生安全的重要课题,需要消防部门、各个设计院的通
力合作,才能设计出消防部门、业主、住户均满意的建筑作品。