高層建筑設(shè)計(jì)原理

1、高層建筑設(shè)計(jì)原理和方法一.設(shè)計(jì)部分 二.規(guī)范部分 三.考題部分一、設(shè)計(jì)部分總平面布置 標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì) 地下停車高層建筑設(shè)計(jì)三大特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.交通流線3.安全疏散 1. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性 a. 水平荷載是設(shè)計(jì)的主要因素 水平荷載產(chǎn)生的彎矩與高度的 二次方成正比 M=qH/3 水平荷載產(chǎn)生的側(cè)向位移與高度的 四次方成正比 =11qH4/120EI b. 位移控制是高層建筑結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的主要依據(jù) 位移過(guò)大產(chǎn)生附加內(nèi)力,導(dǎo)致偏心加劇而破壞結(jié)構(gòu)體系。 位移過(guò)大使人們感到不適和恐慌。 位移過(guò)大使墻體主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂，電梯軌道變形，水電管道受損。 c. 抗震設(shè)計(jì)要求更高2. 高層建筑交通流線組織的特殊

2、性 以垂直交通為主要流線形式 3. 高層建筑安全疏散的特殊性 高層建筑消防安全設(shè)計(jì)以預(yù)防為主，防消結(jié)合，立足自防自救 一、 總平面布局 1. 基地定界 道路紅線：城市道路用地與建筑用地之間的分界線 建筑紅線：建筑用地間分界線或與道路紅線共同的分界線 藍(lán)線：河流水體用地界線 綠線：城市綠地用地界線 建筑范圍控制線：基地上可建筑的范圍界線 高層建筑退界要求：主要道路8米，次要道路5米。 2. 基地出入口 規(guī)范要求、內(nèi)部空間布局需要3. 主體建筑位置關(guān)系 功能布局、空間層次、城市景觀、日照間距4. 景向與朝向 建筑景向、建筑朝向5. 廣場(chǎng)道路及停車 行車原則、回車線路、地面臨時(shí)停車位、消防通道、廣場(chǎng)

3、尺度、坡道出入 口位置、坡道長(zhǎng)度估算、地下停車庫(kù)范圍、良好的通視條件6. 綠化環(huán)境 綠化率要求、綠化環(huán)境的整體性、內(nèi)外空間的有機(jī)性、城市景觀的系統(tǒng)性 二. 標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì) 1. 基本平面形式極其特點(diǎn) 影響高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面形式的因素有： 地形、朝向、景觀、結(jié)構(gòu)、造價(jià)等2. 典型平面形式分析 公共走道凈高2.1m 單面公共走道凈寬參考值1.8m，雙面公共走道凈寬參考值2.1m3. 核心筒設(shè)計(jì)核心筒面積一般占標(biāo)準(zhǔn)層面積的15%20%左右基本功能：客梯、消防樓梯、消防電梯、設(shè)備用房、管道井等結(jié)構(gòu)體系及剪力墻的表達(dá)4. 4. 結(jié)構(gòu)布置與層高要求 框架剪力墻或框筒結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)跨度對(duì)客房及地下

4、停車場(chǎng)的影響 結(jié)構(gòu)跨度與層高的關(guān)系三. 地下停車設(shè)計(jì)地下停車設(shè)計(jì) 行車路線：逆時(shí)針組織行車流線 回車：盡量環(huán)線組織，袋型走道留回車位 防火分區(qū)：地下室停車庫(kù)防火分區(qū)最大面積為2000 m2 室內(nèi)凈高：車庫(kù)室內(nèi)凈高應(yīng)大于2.2m 安全疏散口：每個(gè)防火分區(qū)保證不少于二個(gè)安全出入口二、規(guī)范部分高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范一般概念 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50045-95為強(qiáng)制性 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 超規(guī)時(shí)建設(shè)主管部門(mén)主持下，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和 消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)協(xié)商解決 主編部門(mén)公安部 批準(zhǔn)部門(mén)建設(shè)部 1.總則 高層建筑防火設(shè)計(jì)的八字方針：預(yù)防為主，防消結(jié)合。 本規(guī)范適用于下列新建、擴(kuò)建和改建的高層建筑及其其裙房

5、。 十層及十層以上的居住建筑 建筑高度超過(guò)24M的公共建筑 本規(guī)范不適用于單層主體建筑高度超過(guò)24M的體育館、會(huì)堂、劇院等公共建筑以及高層建筑中的人民防空地下室。 高度超過(guò)250M時(shí)消防問(wèn)題應(yīng)專題論證 2.術(shù)語(yǔ) 裙房 建筑高度 耐火極限、燃燒體 商住樓、綜合樓 地下室、半地下室 安全出口 3.建筑分類和耐火等級(jí) 高層建筑應(yīng)根據(jù)其使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救 難度等進(jìn)行分類。一類建筑： 住宅：十九層及以上 公建：H50M；S1000M（公建高度超過(guò)24M以上部分） H50M；S1500M（商住樓高度超過(guò)24M以上部分） 中央或省部級(jí)重要特殊類建筑二類建筑： 住宅：十層至十八層 公建：除一類高

6、層建筑以外 耐火等級(jí) 高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)分一、二兩級(jí)一類高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)二類高層建筑的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)裙房的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)（一類建筑要求相同）地下室的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)（二類建筑要求相同）一般建筑構(gòu)件耐火極限（一級(jí)耐火等級(jí)）防火墻3.00h一般承重墻2.00h樓板1.50h 4. 總平面布局和平面布置 a.一般規(guī)定 關(guān)于設(shè)備用房 鍋爐房、變壓器等設(shè)備用房宜設(shè)置在高層建筑外的專用房 間內(nèi) 如要設(shè)置在高層建筑中，容量、位置、隔離措施是三個(gè)主 要考慮因素 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)二者必須同時(shí)滿足規(guī)范 要求。 關(guān)于消防控制室 關(guān)于高層建筑內(nèi)的觀眾廳、會(huì)議廳、多功能廳等人員密集

7、 場(chǎng)所 關(guān)于高層建筑內(nèi)的歌舞廳、卡拉OK廳、夜總會(huì)、錄像廳、 放映廳、桑那浴室、游藝廳、網(wǎng)吧等歌舞娛樂(lè)放映游藝場(chǎng) 所 關(guān)于地下商場(chǎng) 關(guān)于托兒所、幼兒園、游樂(lè)廳等兒童活動(dòng)場(chǎng)所 關(guān)于高層建筑消防（登高）暴露面 高層建筑的底邊至少有一個(gè)長(zhǎng)邊或周長(zhǎng)的1/4且不小于一個(gè) 長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，不應(yīng)布置高度大于5.00m，進(jìn)深大于4.00m的裙房， 且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。 b.防火間距 關(guān)于高層建筑之間及高層建筑與其他民用建筑之間的防火 間距 高層高層 13m 高層多層 9m 多層多層 6m 三個(gè)特例 c.消防車道 高層建筑的周圍應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道，有困難時(shí)，可沿高層 建筑的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置

8、消防車道。 消防車道寬不小于4.00m，凈高不小于4.00m，距高層建筑 外墻大于5.00m。 盡頭式消防車道回車場(chǎng)不小于15mX15m，大型消防車的回車 場(chǎng)不宜小于18mX18m。 當(dāng)建筑的沿街長(zhǎng)度超過(guò)150m，或總長(zhǎng)度超過(guò)220m時(shí)，應(yīng)在 適中位置設(shè)置穿過(guò)建筑的消防車道。 當(dāng)建筑的沿街長(zhǎng)度超過(guò)150m，或總長(zhǎng)度超過(guò)220m時(shí)，應(yīng)在 適中位置設(shè)置穿過(guò)建筑的消防車道。 有封閉內(nèi)院或天井的高層建筑沿街時(shí)，應(yīng)設(shè)置連通街道和 內(nèi)院的人行通道，其距離不超過(guò)80m。 高層建筑的內(nèi)院或天井，當(dāng)其短邊長(zhǎng)度超過(guò)24M時(shí)，宜設(shè)有 進(jìn)入內(nèi)院或天井的消防車道。 穿過(guò)高層建筑的消防車道，其凈寬和凈空高度均不應(yīng)小于 4

9、.00M。 高層建筑消防車道下的管道和暗溝等，應(yīng)能承受消防車輛 的壓力。 消防車道與高層建筑之間，不應(yīng)設(shè)置妨礙登高消防車操作 的樹(shù)木，架空管線等。 5. 防火、防煙分區(qū)和建筑構(gòu)造 a. 防火和防煙分區(qū) 一類建筑每個(gè)防火分區(qū)建筑面積 1000m 二類建筑每個(gè)防火分區(qū)建筑面積 1500m 地下室每個(gè)防火分區(qū)建筑面積 500m 注:設(shè)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的防火分區(qū)建筑面積可增加一倍 特例一: 高層建筑內(nèi)的營(yíng)業(yè)廳、展覽廳等，當(dāng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) 和自動(dòng)滅火系統(tǒng)，地上部分的防火分區(qū)允許最大建筑面積 為4000m，地下部分的防火分區(qū)允許最大建筑面積2000m。 特例二: 高層建筑與其裙房之間設(shè)有防火墻等防火設(shè)施時(shí)

10、，其裙房 的防火分區(qū)允許最大建筑面積不應(yīng)大于2500m，當(dāng)設(shè)有自 動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，防火分區(qū)建筑面積可增加一倍。 上下連通的中庭空間等，應(yīng)滿足防火分區(qū)的最大建筑面積 要求。開(kāi)口部位設(shè)有耐火極限大于3.00h的防火卷簾或水幕 等分隔設(shè)施，其面積可不疊加計(jì)算。 每個(gè)防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過(guò)500m，防煙分區(qū)不應(yīng)跨 越防火分區(qū)。 防煙分區(qū)的擋煙垂壁高度不小于0.50m。 b.防火墻、隔墻和樓板 防火墻不宜設(shè)在U、L形等高層建筑的內(nèi)轉(zhuǎn)角處，否則兩側(cè) 墻上的洞口之間最邊緣的水平距離不應(yīng)小于4.00m。 緊靠防火墻兩側(cè)的洞口之間最近邊緣的水平距離不應(yīng)小于 2.00m。 高層建筑內(nèi)的設(shè)備用房通常采用耐火極

11、限不低于2.00h的隔 墻，1.50h的樓板和甲級(jí) 防火門(mén)與其他部位隔開(kāi)。 c.電梯井和管道井 電梯井及各種管道井應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，樓板處應(yīng)做防火處理。 檢修門(mén)為丙級(jí)防火門(mén) 垃圾井道不應(yīng)設(shè)在樓梯間內(nèi) d.防火門(mén)、防火窗和防火卷簾 甲級(jí)防火門(mén)、防火窗，耐火極限為1.20h。 乙級(jí)防火門(mén)、防火窗，耐火極限為0.90h。 丙級(jí)防火門(mén)、防火窗，耐火極限為0.60h。 防火門(mén)應(yīng)向疏散方向開(kāi)啟的平開(kāi)門(mén)。 防火門(mén)與變形縫 防火卷簾與防火墻6.6. 安全疏散和消防電梯 a.一般規(guī)定 高層建筑每個(gè)防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于兩個(gè) 高層住宅滿足一定條件可設(shè)一個(gè)安全出口 塔式住宅 單元式住宅 剪刀梯要求 高層住宅向前室開(kāi)門(mén)

12、要求 商住樓樓梯設(shè)置要求 除地下室外，相鄰兩個(gè)防火分區(qū)之間的防火墻上有防火門(mén) 連通時(shí)兩個(gè)防火分區(qū)之和最大允許建筑面積 注：設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，仍應(yīng)符合上述規(guī)定建筑類別兩個(gè)防火分區(qū)建筑面積之和一類建筑1400m二類建筑 2100m 以高層旅館為例 高層旅館房間門(mén)至最近的外部出口或樓梯間的最大距離： 位于兩個(gè)安全口之間的房間-30米 位于袋形走道兩側(cè)或盡端的房間-15米 安全疏散 高層建筑的安全出口應(yīng)分散布置，兩個(gè)基安全出口之間 的距離不應(yīng)小于5.00m。 高層建筑內(nèi)的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營(yíng)業(yè) 廳和閱覽室等，其室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近的疏散出口的直 線距離，不宜超過(guò)30m，其它房間內(nèi)最遠(yuǎn)一

13、點(diǎn)至房門(mén)的直 線距離不宜超過(guò)15m。 疏散走道及門(mén)的凈寬要求 高層建筑地下室及半地下室的安全疏散要求 每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)設(shè)兩個(gè)安全出口，共享防火墻上有防火 門(mén)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)可設(shè)一個(gè)直通室外的安全出口。 高層建筑避難層要求 建筑高度超過(guò)100m的公共建筑應(yīng)設(shè)置避難層 自高層建筑首層至第一個(gè)避難層或兩個(gè)避難層之間，不 宜超過(guò)15層。 避難層的凈面積按5.00人/m計(jì)算。 通向避難層的防煙樓梯應(yīng)在避難層分隔、同層錯(cuò)位或上 下層斷開(kāi)，但人員均必須經(jīng)過(guò)避難層方能上下。 避難層相關(guān)技術(shù)措施要求 高層建筑屋面停機(jī)坪設(shè)置要求 b.疏散樓梯間和樓梯 一類高層建筑及高度超過(guò)32m的二類公共建筑應(yīng)設(shè)防煙樓 梯間 裙房

14、及高度不超過(guò)32m的二類公共建筑應(yīng)設(shè)封閉樓梯間 前室的面積,公共建筑不小于6.00m，住宅不小于4.50m。 前室和樓梯間的門(mén)均應(yīng)為乙級(jí)防火門(mén)，并應(yīng)向疏散方向 開(kāi)啟。 地下室或半地下室與地上層不應(yīng)共用樓梯間，當(dāng)必須共 用時(shí)，應(yīng)在首層與地下或半地下層的出入口處，設(shè)置耐 火極限不低于2.00h的隔墻和乙級(jí)防火門(mén)隔開(kāi)，并應(yīng)有明 顯標(biāo)志。高層住宅樓梯要求：住宅類型1011層1218層19層以上單元式開(kāi)放樓梯封閉樓梯 消防電梯防煙樓梯通廊式封閉樓梯防煙樓梯 消防電梯塔式防煙樓梯 消防電梯 疏散樓梯采用扇形踏步時(shí)，上下兩級(jí)所形成的平面角度不應(yīng)超過(guò)10，且每級(jí)離扶手0.25m處的踏步寬度應(yīng)超過(guò)0.22m。 樓梯設(shè)計(jì)的基本原則 定性：一般樓梯、封閉樓梯、消防樓梯 定位：服務(wù)半徑、疏散距離、疏密適當(dāng)、公共空間 定量：數(shù)量合理、簡(jiǎn)潔共享、雙向疏散 疏散樓梯的最小凈寬度要求 高層建筑疏散樓梯的最小凈寬度m 醫(yī)院病房樓 1.30 居住建筑 1.10 其他建筑 1.20c. 消防電梯 一類公共建筑及高度超過(guò)32m的其它二類公共建筑應(yīng)設(shè)消防 電梯 消防電梯可兼用做客梯或工作電梯 消防電梯宜分別設(shè)在不同的防火分區(qū)內(nèi) 消防電梯應(yīng)設(shè)前室，其面積： 居住建筑不小于 4.50m 公共建筑不小于 6.00m 當(dāng)與防煙樓梯合用時(shí)： 居住建筑不小于