浅谈超高层建筑
2020-10-14路达
路达
摘要:超高层建筑指建筑高度超过100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。抗震设计的高层建筑,建筑结构平面形状布置宜简单、规则、对称,质量、刚度和承载力分布宜均匀,不应采用严重不规则平面布置。超高层建筑在建筑消防疏散、防火分区、结构高度超限、消防喷淋自动灭火系统、通风换气、机电消防报警等技术措施方面均比一般建筑要求严格。通过对超高层建筑的介绍,为相关工程提供参考。
关键词:平面简单规则;消防电梯;建筑面积;避难层
1 引言
浅谈三点:一对于超高层建筑其平面布置更应简单、规则。
如平面形状为L形的一栋55层一类超高层综合楼,7至55层酒店式公寓,结构总高度199米复杂超限高层建筑,为平面不规则且顶部缩进的型钢柱框架剪力墙结构。超限情况:主要屋面高度198.60m,超过B级最大适用高度(140 m)58.60m,属于高度超B级高层;扭转不规则,应进行全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查。建设单位申报具体流程为先申请至市建委,再报至省建设厅,后省厅委托全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查专家委员会组织专家进行抗震设防专项审查,专家组由市、省、北京、中国建筑科学研究院等专家组成,在北京开会讨论审查通过后按照上述步骤倒回至建设单位。
又如平面形状为矩形的一栋51层超高层公寓,结构类型矩形钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心筒混合结构,建筑高度主楼184.5m,满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002中型钢混凝土框架—钢筋混凝土核心筒混合结构房屋适用最大高度190m,但属于同时具有三项不规则的高层建筑,由市建委组织专家小组超限审查,由省、市等专家组成,并在省里开会讨论审查通过。
从以上两个案例得出,超限高层建筑平面简单、规则,高度超限在不超过B级最大适用高度下,只在省里审查,流程简单、节省人力、时间成本,缩短了建设周期,同时更为重要的是因结构体系在平面、竖向上均规则,建筑和结构等构件的布置也简单,节省掉一部分冗余的抗侧力构件,大大降低了建造成本。
2 高层消防电梯数量的灵活运用
2.1 消防电梯
高层防火规范(2005版)当每层建筑面积不大于1500m2时,应设1台;当大于1500m2但不大于4500m2时,应设2台;当大于4500m2时,应设3台。因此,对于超高层公寓等来说,综合考虑容积率、标准层每层建筑面积、经济因素等原因,如只规划一部消防电梯,旧版防火规范控制住了每层建筑面积不大于1500m2,而往往很多时候开发商在不超容积率的前提下,为了增加尽可能多的可售面积,可谓精打细算、无所不用,在超高层公寓等每层建筑面积的算法上灵活运用。常规做法为客梯一般分高区电梯和低区电梯,在一层大堂侯梯厅处,高低区电梯入口可同时乘坐,低区电梯达到和高区电梯的分界层前,低区电梯可以层层停靠,则低区电梯井道可以利用计入每层建筑面积,而高区电梯不能层层停靠,则高区电梯井道不可以利用则不计入每层建筑面积;而低区电梯达到和高区电梯的分界层后,低区电梯不可以层层停靠,则低区电梯井道封闭不可以利用空间不计入每层建筑面积,而高区电梯可以层层停靠,则高区电梯井道可以利用则计入每层建筑面积,这样即使外围一圈玻璃幕墙计算的建筑面积超过了1500m2时,只要超过的部分在通过上述方法能够调整过来的范围内则每层建筑面积不大于1500m2时,应设1台消防电梯。
而防火规范(2015版)消防电梯应分别设置在不同防火分区内,且每个防火分区不应少于1台,对于有多个防火分区的楼层,即使一个防火分区消防电梯受阻难以安全使用时,还可利用相邻防火分区消防电梯。
2.2 高层民用建筑等自然层的最大允许建筑面积
(2005版)对于一类建筑,每个防火分区允许最大建筑面积为1000 m2,其中,当设有自动灭火系统防火分区,可增加1倍,由此可得,高层公寓不大于2000 m2(自然层)。
而(2015版)对于耐火等级为一、二级高层民用建筑,其防火分区最大允许建筑面积为1500 m2,当建筑内设置自动灭火系统时,可增加1倍。对高层公寓等,其防火分区最大允许建筑面积可达3000 m2,为一个自然层,对于建筑体量、功能使用、经济效益等不同程度的提高,提高了建筑利用率。
3 超高层公共建筑避难层(间)的合理设置
(2005版)建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间),设置自高层建筑首层至第一个避难层或兩个避难层之间,不宜超过15层。
而(2015版)建筑高度大于100m的公共建筑,应设置避难层(间)。第一个避难层的楼地面至灭火救援场地地面的高度不应大于50m,两个避难层之间的高度不宜大于50m。为强制性条文。建筑高度大于100m的建筑,使用人员多、竖向疏散距离长,因而人员的疏散时间长。根据目前国内主战举高消防车——50m高云梯车的操作要求,规定从首层到第一个避难层之间的高度不应大于50m,以便火灾时不能经楼梯疏散而要停留在避难层的人员可采用云梯车救援下来。根据普通人爬楼梯的体力消耗情况,结合各种机电设备及管道等的布置和使用管理要求,将两个避难层之间高度确定为不大于50m较适宜。
常规设置都会依照规范的规定,但有些特殊情况需进一步细致对待,例如在通过建筑高度划分避难层数量时,经常出现不会整数均分楼层等情况,而出现小数说明需要调整本层是否进入避难层的设置楼层间隔数,还会出现两个避难层之间的高度略微超过50 m,若把本层不计入避难层,则两个避难层之间的高度是不超过50 m,但是从整个建筑高度来讲,以此类推逐步递增,最后很可能出现因多个本层不计入避难层,继而导致整个建筑多增加了整整一层避难层的建筑面积,从而使可售建筑面积白白浪费一层,不利于经济、安全、适用之间的平衡,规范条文是人编制的,也是为人服务的,一切以人为本,在不大大突破它的前提下,可把固定的条文变得灵活起来,可与当地的消防设计审查意见部门适当沟通,结合楼层建筑功能使用频率、使用人员数量比常规少、当地可能有100 m的消防云梯登高车等实际情况下,经过沟通,可实现两个避难层之间的高度略微超过50 m的消防设计审查意见部门的通过。
4结语
超高层建筑是一项系统复杂的大工程,从前期市场策划定位、意向强排、项目内部测算、参与规划设计条件制定、土地招拍挂、详规、单体建筑方案及施工图、建造施工至最终竣工验收,项目建设周期比一般项目要长,技术难度也增大、成本也增加,这就需要在规划和建筑设计阶段,进行精细化设计和把控,方能在后续阶段一劳永逸。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.GB 50352-2005民用建筑设计通则[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.
(作者单位:大连友谊合升房地产开发有限公司)