二类高层建筑核心筒研究.docx

1、二类高层建筑核心筒研究 二类高层建筑核心筒研究提纲一， 研究的意义：二类高层是我院建筑设计中，占有很大比重的一类。其核心筒的组织有区别于多层建筑、一类高层建筑以及超高层建筑的地方，核心筒的科学化设计对于优化建筑的使用功能，提高项目的实际使用面积，减少机电占用的建筑高度有重要的理论意义。以团队正在设计的一个二类高层建筑为契机，进行核心筒的初步研究，对于服务好甲方，提高本项目的设计水平有较大的现实意义。二， 何为二类高层：1，依据民用建筑通则：312 民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：1 住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十

2、层以上为高层住宅；2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；3 建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。注：本条建筑层数和建筑高度计算应符合防火规范的有关规定。2，依据高层民用建筑防火规范：三， 何为核心筒：核心筒本来是一个结构专业的概念。核心筒就是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，以钢筋混凝土浇筑。此种结构十分有利于结构受力，并具有极优的抗震性。是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。同时，这种结构的优越性还

3、在于可争取尽量宽敞的使用空间，使各种辅助服务性空间向平面的中央集中，使主功能空间占据最佳的采光位置，并达到视线良好、内部交通便捷的效果。在实际的建筑设计中，核心筒的概念已经扩大了，往往指各类民用建筑的，由楼梯、电梯、设备电气管井、卫生间、等组成的公共空间。其主要作为建筑的竖向系统而存在，对建筑的使用系数、层高、使用舒适性的影响很大。四， 核心筒的各组成部分的技术要求以及尺寸：1， 楼梯。高层建筑的楼梯形式主要是指不同防火分区间的防烟楼梯和封闭楼梯，以及联通同一个防火分区不同楼层房间的开敞楼梯。1），何种情况设置开敞楼梯。当建筑的单层面积较小，或者上下楼层的联系非常紧密时，设置开敞楼梯联通不同楼

4、层。但是联通后上下两层的防火分区面积（加喷淋一类2000二类3000地下1000，商业展览地上4000地下2000，裙房5000）、安全出入口数量（住宅低于十八层可以设一个但要满足要求，公建都得设两个梯），以及安全疏散距离（大空间室内到楼梯门口30米，其他空间室内到门口15米再加上到楼梯门口的距离，特殊情况室内到房间门加房间门到楼梯门30米以内估计也行没有定论）需满足规范要求。2），何种情况设置防烟楼梯间。依据高层民用建筑防火规范：6.2.1 一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设置应符合下列规定：6.2.1.1 楼梯间入口

5、处应设前室、阳台或凹廊。6.2.1.2 前室的面积，公共建筑不应小于6.00m2，居住建筑不应小于4.50m2。6.2.1.3 前室和楼梯间的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启。3) ，何种情况设置封闭楼梯间。依据高层民用建筑防火规范：6.2.2 裙房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类建筑应设封闭楼梯间。封闭楼梯间的设置应符合下列规定：6.2.2.1 楼梯间应靠外墙，并应直接天然采光和自然通风，当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间规定设置。6.2.2.2 楼梯间应设乙级防火门，并应向疏散方向个启。6.2.2.3 楼梯间的首层紧接主要出口时，可将走道和门厅等包括在

6、楼梯间内，形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等防火措施与其它走道和房间隔开。4) ，关于剪刀梯。依据高层民用建筑防火规范：6.1.2 塔式高层建筑，两座疏散楼梯宜独立设置，当确有困难时，可设置剪刀楼梯，并应符合下列规定：6.1.2.1 剪刀楼梯间应为防烟楼梯间。6.1.2.2 剪刀楼梯的梯段之间，应设置耐火极限不低于1.00h的不燃烧体墙分隔。6.1.2.3 剪刀楼梯应分别设置前室。塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。依据高层民用建筑防火规范条文说明6.1.2：1.剪刀楼梯是垂直方向的两个疏散通道，两梯段之间如没有隔墙，则两条通道是处在同一空间内。若楼梯间的

7、一个出口进烟，会使整个楼梯间充斥烟雾。为防止出现这种情况，在两个楼段之间设分隔墙，使两条疏散通道成为各自独立的空间。即便有一个楼梯进烟，还能保证另一个楼梯是无烟区。作为一项技术措施，有利于安全度的提高，是必要的。2.高层住宅受面积指标限制，又要满足功能使用上的要求，平面设计上要求经过防烟前室，再进入楼梯间，有些情况下十分困难。编写规范过程中，收集到不少国内外采用剪刀楼梯的高层住宅实例，摘录一部分来说明这个问题。美国纽约大学三十层的住宅，如图8。美国福哈姆山公寓，高十六层，如图9。采用了剪刀楼梯的高层住宅户门、主楼梯间的门一般开向共同使用的短过道内，使过道具有扩大前室的功能。采取相应的防火措施是

8、：所有的住户和过道、楼梯间、电梯井，相邻的墙都是有足够厚度的钢筋混凝土结构，具有防火墙的作用。各住户之间的分户墙，有足够高的耐火极限。各住户开向走道的户门，都采用防火门。防火门都设有闭门器。遇有火灾，只要住户内的人走出门，就有了人身的安全。火灾损失也仅是个别住户的事情。火灾绝不会烧到同层的其它住户。鉴于上述情况，楼内的住户发生火灾是不可避免的。但发生火灾之后，首先人员的生命要有安全保障，其次可以将火灾限制在最小的范围内。这就基本上能够满足防火要求。各种用途的高层建筑都存在着火灾危险性。现实情况是，生活在高层住宅的住户，对火灾的防患意识要更强一些，再加上必要的技术措施，基本安全是有保障的。3.高

9、层旅馆、办公楼的剪刀楼梯间，设防烟前室的数量，要求每个楼层都布置两个防烟前室。剪刀楼梯是同一楼梯间的两个楼梯，楼梯之间设墙体分隔之后是两个独立空间，设计中应按这样的特点来考虑加压送风系统，才能保证前室和楼梯间是无烟区。4.特别要提出的是，有少数设计在剪刀楼梯梯段之间不加任何分隔，也不设防烟楼梯间。还有种与消防电梯合用的前室，两个楼梯口均开在个合用前室之内。这两种设计，都不利于疏散，不能采用，更不能推广。从以上的规范解释可知：住宅可以设置剪刀楼梯间，但该楼梯间需为防烟楼梯间，并且楼梯之间用不小于1小时的不燃烧体墙分开，两个防烟楼梯间可以共用同一个防烟前室。但是不能再和消防电梯共同合用防烟前室。从

10、以上的规范解释可知：旅馆、办公等公共建筑之内的剪刀楼梯，要求剪刀楼梯之间用不小于1小时的不燃烧体隔开。两个剪刀楼梯分别设置防烟前室不能共用。不能再和消防电梯共同合用防烟前室。依据BIAD郑总的意见，高层公共建筑不建议使用剪刀梯。高层公共建筑的裙房也不建议使用剪刀梯。可能消防通不过，主要看消防局的意见。2， 电梯。如何确定电梯井道及机房的土建尺寸首选方案：在电梯配置方案及建筑方案确定后，即开始电梯的采购工作，在制作建筑施工图前确定出厂家，根据厂家电梯土建图纸，出建筑施工图。避免滞后于设计造成浪费或变更设计等问题。次选方案：如果在制作建筑施工图前，无法确定电梯厂家，则按以下方法执行（在建筑方案设计

11、阶段，也参考本方法）：鉴于超高层建筑所需要的电梯对于普通电梯厂家难以应对，所以所预留的土建尺寸至少兼容三家国际知名电梯厂家的尺寸。国际上主要有八个知名电梯品牌，其中欧美四家，分别是：奥的斯（OTIS）（本部在美国）、迅达（SCHINDLER）（本部在瑞士）、通力（KONE）（本部在芬兰）、蒂森（THYSSEN）（本部在德国）；日本四家，分别是：三菱（MITSUBISHI）、日立（HITACHI）、东芝（TOSHIBA）、富士达（FUJITEC）。这八个品牌在中国均已经设立了独资或合资电梯制造厂。由于欧美厂家与日本厂家的电梯井道尺寸有较大差异，所以，建议所选三家国际知名电梯厂家中应兼顾欧美系及日

12、系电梯。注意：即使同一电梯品牌、同一载重量、同一速度电梯，其电梯井道尺寸也会随着以下参数变化：电梯的系列、轿厢形状、开门宽度、轿厢高度、对重位置、是否配置对重安全钳，甚至二次装饰重量都对电梯的井道尺寸有影响。在与厂家复核尺寸时，需要将相同条件告知清楚。1）消防电梯的设置规则。依据高层民用建筑防火规范：6.3.1 下列高层建筑应设消防电梯：6.3.1.1 一类公共建筑。6.3.1.2 塔式住宅。6.3.1.3 十二层及十二层以上的单元式住宅和通廊式住宅。6.3.1.4 高度超过32m的其它二类公共建筑。6.3.2 高层建筑消防电梯的设置数量应符合下列规定：6.3.2.1 当每层建筑面积不大于15

13、00m2时，应设1台。6.3.2.2 当大于1500m2但不大于4500m2时，应设2台。6.3.2.3 当大于4500m2时，应设3台。6.3.2.4 消防电梯可与客梯或工作电梯兼用，但应符合消防电梯的要求。6.3.2 高层建筑消防电梯的设置数量应符合下列规定：6.3.2.1 当每层建筑面积不大于1500m2时，应设1台。6.3.2.2 当大于1500m2但不大于4500m2时，应设2台。6.3.2.3 当大于4500m2时，应设3台。6.3.2.4 消防电梯可与客梯或工作电梯兼用，但应符合消防电梯的要求。6.3.3 消防电梯的设置应符合下列规定：6.3.3.1 消防电梯宜分别设在不同的防火

14、分区内。6.3.3.2 消防电梯间应设前室，其面积：居住建筑不应小于4.50m2；公共建筑不应小于6.00m2。当与防烟楼梯间合用前室时，其面积：居住建筑不应小于6.00m2；公共建筑不应小于10m2。6.3.3.3 消防电梯间前室宜靠外墙设置，在首层应设直通室外的出口或经过长度不超过30m的通道通向室外。6.3.3.4 消防电梯间前室的门，应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘。6.3.3.5 消防电梯的载重量不应小于800kg。6.3.3.6 消防电梯井、机房与相邻其它电梯井、机房之间，应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙隔开，当在隔墙上开门时，应设甲级防火门。6.3.3.7 消防电梯的

15、行驶速度，应按从首层到顶层的运行时间不超过60s计算确定。6.3.3.8 消防电梯轿厢的内装修应采用不燃烧材料。6.3.3.9 动力与控制电缆、电线应采取防水措施。6.3.3.10 消防电梯轿厢内应设专用电话；并应在首层设供消防队员专用的操作按钮。6.3.3.11 消防电梯间前室门口宜设挡水设施。消防电梯的井底应设排水设施，排水井容量不应小于2.00m3，排水泵的排水量不应小于10L/s。2）客梯。客梯的设计主要是使用舒适度的要求，一般的设计可以参照类似项目、实地调研、电梯厂家配合等等，来通过使用人数、使用方式等来确定。 客梯台数的确定：依据办公建筑设计规范：最好在建筑规划设计阶段就聘请电梯顾

16、问对电梯交通进行分析，从而帮助建筑师更加准确的确定电梯的台数、载重量、速度等主要参数。如果在此阶段建筑设计师不便于请电梯顾问进行精确计算，可根据以下经验数字进行预估。根据办公规范要求，电梯数量按办公建筑面积每5000至少设置一台。但未给出电梯吨位选择。根据以往经验，办公建筑上班时段瞬时人流量较大，小吨位电梯容纳人数较少，运载率不高。因此办公建筑目前常用吨位为1350-1800之间。也就是说，普通办公采用5000/台可以满足基本使用要求；而高级办公采用4000/1.351.8T；豪华办公采用3000/1.351.8T也是合理的。在建筑设计初期，可采用此数粗估所需电梯数。3）货梯。为了不干扰普通人

17、员使用、对建筑大堂等地面的保护、美观气味等的考虑。货梯一般结合消防电梯布置，或者单独设置。4）实际项目电梯统计表。项目名称标准层面积客梯数客梯分区消防梯数货梯数3， 卫生间。依据CJJ_14城市公共厕所设计标准-2005来设计。1） 卫生洁具的数量。民用建筑设计通则没有对卫生洁具的数量作出明确规定。依据CJJ_14城市公共厕所设计标准-20052）卫生洁具距人员工作点的距离。CJJ_14城市公共厕所设计标准-2005没有明确说明，可以参考办公建筑设计规范4.3.6 公用厕所应符合下列要求：距离最远工作点不应大于50m；4， 设备管井。设备管井主要包括新风井、排风井、消防排风井、设备给排水井、设

18、备暖通管道井等。各个项目按照设备系统的不同会有不同的井道大小。对设备管道井的尺寸影响最大是风管的大小。一般来讲全空气系统的管井最大，其次是风机盘管加新风，再次是小型VRV多联机系统，最小的是立式挂式的小型分体式空调机系统。设计的设计之中设备机房的面积、设备管道占的层高往往是浪费很严重的一块。故要要求设备专业优化再优化，并加强建筑师本身的设备专业知识，避免被蒙。5， 电气管井。电气管井主要是强电井和弱电井，一般结合强电机房、弱点机房设置，设计放在机房内。电气部分的设计一般来讲占地较小，而电气专业要的面积较大，存在大量浪费。故在设计中需要求电气专业优化方案，减少管井以及机房的面积。五， 各种类型建

19、筑核心筒案例：1， 塔式高层住宅：1），北京世纪华侨城旅游主题社区A2-5,6,7号住宅。 项目简介：总建筑面积地上地下高度标准层面积标准层长宽核心筒面积建筑利用系数客、货电梯数量消防电梯数量疏散楼梯数量 标准层平面： 核心筒放大图： 效果图2， 单元式高层住宅：南新仓大厦SOHO现代城3， 办公建筑：4， 酒店建筑：5， 商业服务建筑：6， 教育建筑：北京大学法学院北京大学微电子学院北航教学楼主楼7， 城市综合体：8， 文化建筑：9， 综合楼建筑六， 各种特点核心筒归纳：1， 占用面积较小的核心筒形式(举例5各项目)：2， 占用层高较小的核心筒形式(举例5各项目)：3， 建筑利用系数的合理数值：七， 核心筒的未来趋势：