建筑底部空间

建筑底部空间（通用5篇）

建筑底部空间 篇1

引言

我国加入WTO以来, 随着国民经济的快速发展与城市化进程的不断加快, 高层建筑如雨后春笋般在全国各大中城市拔地而起。它的兴起, 在一定程度上缓解了当前城市人口增多、用地紧张的问题。给人们带来了更多的使用空间与绿地面积, 同时也丰富了城市的轮廓线, 使城市变得更加美丽。然而, 它也给人们的生活环境带来了一系列的问题。大量出现的高层建筑, 忽视了城市的整体设计, 孤立地存在于城市环境中, 缺乏亲切感, 甚至还引发了许多环境与心理问题。另外, 高层建筑内部人口的大量集中、城市相关区域的交通配套设施不足等问题, 容易造成交通拥挤现象, 也对城市公共环境设计提出了更多的挑战。设计师在进行设计时, 应更多地考虑如何适当处理高层建筑与周围环境的关系。

1 城市高层建筑底部空间的现状

目前, 我国在城市的高层建筑与城市设计的观念上相对滞后, 高层建筑的布局、施工全然不顾及周围的空间环境。底部空间的设计总是以自我为中心, 不能形成空间的连续性。对高层建筑底部与其他建筑的关联, 及其与周边城市环境的关联更是很少考虑。底部空间的形式, 不是太单调, 就是太繁琐;对色彩和质感的关注也甚少;细部设计粗糙, 或者根本没有细部设计, 常给人以冰冷的感觉。主要表现在以下几个方面:

1.1 底部公共空间缺乏

在我国各大城市中, 很多高层建筑底部缺乏公共广场、公共绿地、开放式中庭、地下购物中心等对外开放的人性化场所。通常是在高层建筑底部设置裙房, 而裙房一般被设计成铺满基地的形式。另外, 由于高层建筑自身地下停车位有限, 或者根本就没有地下停车场, 于是, 在裙楼附近的城市公共空间内, 常停满大小车辆, 甚至在马路附近停放自行车。有限的城市公共用地被无情占用, 人们只能路过而无法驻足, 高层建筑与城市空间之间缺乏良好的过渡。

1.2 布局分散, 缺少连续性

我国高层建筑在城市中的分布缺少总体规划, 对城市空间环境造成了极大的破坏。主要有两种常见的分布形式, 一种是“遍地开花”, 即高层建筑出现在城市的各个角落, 不但造成城市交通的拥挤和混乱, 还破坏了城市美丽的轮廓线;另一种是为了商业目的, 沿重要街道呈线性分布, 由于其底部裙楼多为铺满基地的形式, 不但不能给顾客提供一个优美的购物环境, 反而给城市道路增添了压力, 致使人车混行, 道路职能不清。

1.3 底部交通存在隐患

我国多数高层建筑底部空间与城市空间交接处, 常存在着交通不畅与交通阻塞等问题。人流与车流常交叉行驶, 混乱不堪, 甚至会影响到城市局部区域交通组织的畅通。由于高层建筑底部缺乏开放的空间, 底部人流疏散没有缓冲区, 造成了人流集中与疏散混乱等现象。有的高层建筑底部虽设有公共活动或集散的场所, 但往往停满车辆, 变成了巨大的停车场, 人们也只好绕行。这些均显示出目前我国高层建筑底部开发空间的交通组织形式, 基本上是形式单一的平面结构, 还没有形成完善的立体交通网络。

1.4 生态环境意识淡薄

我国的高层建筑环境中, 绿化率普遍很低, 主要是因为目前没有针对性很强的法律法规来鼓励城市生态环境的发展, 致使很多商家为了获得更多的经济利益, 而忽略了城市建筑的生态环境。由此, 造成了我国城市整体绿化水平低, 城市生态环境不理想的状况。

2 高层建筑底部空间的城市化设计

高层建筑底部空间与城市空间是密不可分的, 只有将高层建筑底部空间“内”、“外”结合, 并纳入到城市空间的网络中, 才能适应社会的发展与人们的需要;只有加强其城市化设计, 才能加快与城市环境的融合。其设计理念有以下几点:

2.1 整体性

整体性是指城市中各种关系的组合, 建筑、交通、开放空间、生态系统、文化传承等因素互相交织, 体现了一种整合状态的系统设计。整体优先是其首要原则。高层建筑底部空间形态和建筑空间形态的交织与复合, 既是把室内空间向外延伸、扩展, 并与建筑室外空间相结合, 共同组成建筑的“整体环境”, 又是城市外部空间的“基本单位”组成的空间群, 这些基本单位深入、具体、明确地表现和反映了丰富多彩的城市风貌。以高层建筑底部空间为中介, 建筑空间突破自身的封闭状态, 积极介入城市环境系统, 变为一种多层次、多要素复合的动态开放系统。其职能要素正在突破建筑自身功能体系的范畴, 越来越多地接纳着原本属于城市的功能, 从而使建筑与城市走向一体化。在建筑空间中, 引入城市街道、中庭并使其成为城市交通的集散枢纽, 屋面成为城市广场, 建筑空间将真正成为城市公共空间系统中的有机组成部分。建筑与城市相互组合、渗透, 会使两个环境层次之间的门槛也变得日益模糊。

2.2 开放性

为适应现代化城市发展的需要, 应将建筑的底部空间向社会开放, 使其“公共化”, 或将室内和半室内的空间与城市空间相结合, 作为城市的公共活动空间, 供公众享用。这些大小不同、形态丰富、功能多样的公共空间, 既属于某幢建筑, 也属于整个城市。每幢建筑的底部空间之间没有明显的分界线, 并且与城市道路、人行天桥、街道花园等其他的城市空间融为一体, 形成连续、通畅的城市空间环境。从而减少了拥堵, 扩大了人们的活动空间和自由度, 形成了富有活力与魅力的城市生活场所, 满足了人们对城市公共空间多样性的需求。

2.3 复合性

复合性是指同一空间中, 多种功能层次的并置与交叠, 功能单元间的串联、渗透与延续, 以及功能的全时化。复合性的依据在于城市人群的公共行为所具有的兼容性, 如购物与步行交通、参观游览与休闲社交等行为, 可以相互兼容。高层建筑底部空间作为城市公共生活发生的场所, 是个人与群体以及异质群体在不同时间段内交叉活动的场所。应对城市生活具有广泛的容纳度, 即对内部固定人员直接性单向流动与非固定人员突发性无定向流动的兼顾;对经济活动、宗教活动与文化活动的兼容;允许静态活动使用空间与动态活动使用空间的并存;活动安排在全天候的不同时段内进行互补。因此, 高层建筑底部空间功能设置应强调复合性。功能的多样化、复合性是城市活力的重要来源。高层建筑底部公共空间应结合道路、广场等城市空间的布局, 来提供更多的城市生活内容。如将商业、休憩、娱乐等场所, 通过功能的混合配置, 形成复合性高层建筑底部空间, 以满足人们对城市公共生活多样化的要求, 从而使城市空间更具活力。

2.4 步行性

城市公共空间步行性是城市人性化的基本保证。高层建筑底部公共空间的城市设计, 应将步行条件设计置于中心地位, 机动交通应围绕步行交通进行考虑。通过集约化的交通组织, 形成安全、舒适、宜人、连续的步行空间系统, 为步行提供充分的支持。

2.5 文化性

高层建筑对人文环境的影响不可忽视。高层建筑是最重要的城市插入体, 每个设计都应体现对城市现有文脉的尊重、认同与配合, 从而使一个城市的秩序得以逐步形成与完善。居民保持了对城市的认同感, 更增加了城市的宜人性。对于高层建筑底部公共空间城市文化内涵的体现与传承, 不仅要表现在建筑风格上, 更要表现在对传统街道的尺度、居民活动的模式及生活习惯的尊重与保持等方面。例如旧金山的波特曼酒店, 紧挨着一座保存完好的传统建筑——奥林匹克浪子俱乐部, 于是波特曼采用现代手法, 同时吸收了周围建筑的一些独特品质。如色彩、材料、肌理、尺度和形式等, 最终使酒店与特定场所的历史文脉协调一致。

3 结语

通过以上理论分析, 在整体性、复合性、开放性、文化性与步行性的城市化设计的指导下, 应进一步完善当前国内外高层建筑底部空间与城市空间融合的不足之处, 做到充分利用地下空间, 制定合理的城市规划方案, 创建一个宜人的城市生活环境。

参考文献

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[2]美国高层建筑与城市环境协会.高层建筑设计[M].罗福午等译.北京:中国建筑工业出版社, 1997.

建筑底部空间 篇2

关键词 高层建筑；剪力墙结构；结构选型；转换构件

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0157-01

随着我国市场经济的快速发展，高层建筑不断增多，现代高层建筑对功能的要求也不断提高，在这样的形势下，仅仅采用剪力墙结构是无法满足高层建筑对功能的需求，然而，底部大开间剪力墙结构就能够满足高层建筑多功能的需求。底部大开间剪力墙结构的标准层是采用剪力墙结构，在底部则采用框架——剪力墙结构，这样的结构形式能够为高层建筑底部提供较大的空间。底部大开间剪力墙结构目前已经在高层建筑中得到广泛的应用。

1 高层建筑底部大开间剪力墙结构的特点

高层建筑底部大开间剪力墙结构的整体性较好，刚度大，侧向变形相对较小。高层建筑底部大开间剪力墙结构能够充分利用内隔墙的位置合理布置竖向构件，并且可以避免与建筑使用功能发生矛盾，高层底部还能与商场和服务用房有效结合起来。在墙的数量上可以根据抗侧力的需求情况而定，如果层数相对较少，可以布置一些断肢墙适当调整刚度。由于剪力墙间距较大，需要的剪力墙较少，对于减少的剪力墙可以用轻质砌体代替，对钢筋和混凝土的用量相对较少，结构自重相对减轻，能够提高施工的速度，同时可以明确构件受力，使传力路线更加简捷。高层建筑底部大开间剪力墙结构的特点，不仅能够满足结构整体水平的抗扭刚度，而且还能保证楼板有效传递水平地震力，能够做到配筋合理，受力适中。

2 高层建筑底部大开间剪力墙构造选型

在目前的高层建筑工程施工过程中，应用于转换层结构的形式主要包括空腹桁架式、箱形和板式、梁式转换层以及斜杆桁架式转换层。在通常情况下，应根据高层建筑工程的具体实际情况，选择较为科学合理的转换层结构。但是，在高层建筑工程施工过程中，施工企业往往会采用具有传力直接和传力途径较为清晰的梁式转换层结构。由于梁式转换构造结构在转换过程中相对简单，施工起来较为便捷，经济较为合理，是高层建筑工程中广泛应用的转换结构。由于高层建筑上部住宅的剪力墙间距是非常不规则的，并且下部功能多为办公场所和商场，在空间划分方面相对灵活，对于空间的完整性要求较为宽泛。在落地剪力墙的位置和走向方面，框支柱的数量与间距应该与高层建筑上部剪力墙对齐。影响功能空间的剪力墙可以通过框支柱转换大梁进行合理转换。因此，在高层建筑工程中采用梁式转换结构是非常合理的。

3 高层建筑底部大开间剪力墙结构转换构件方法分析

关于高层建筑底部大开间剪力墙结构转换构件设计和构造方法的分析，主要是对转换梁、框支柱、落地剪力墙、框支梁上一层墙体以及转换层楼板进行合理设计和构造。

1）转换梁的设计和构造。对于高层建筑工程中转换梁上部墙体的分布方式，在通常情况下可以分为满跨和不满跨。对于高层建筑上部墙体跨度的框支转换梁在进行整体分析计算时通常是运用SATWE、PMSAP，进行局部计算分析过程中则是采用FEQ有限元程序，在分析计算过程中如果SATWE、PMSAP和FEQ分析计算结果存在一定的差异，墙与转换梁很可能在共同受力的作用下发生形变。在使用SATWE、PMSAP分析整体结构的内力时，剪力墙肢是按照墙单元进行分析，转换梁柱则按照一般杆单元进行处理，从而能够对转换梁和上部墙体的共同工作进行粗略的考虑。应用有限元程序对转换梁上部墙体的3至4层与转换层下部墙体的1至2层进行有限分析，由于这两种分析方法单元模型的划分方法不同，计算结果必然会存在一定的差距。由于应用SATWE、PMSAP和FEQ分析出的结果存在差异，为了避免误差较大，保证计算结果的可靠性，应适当运用手算对分析结果进行校对。

在计算和分析转换梁上部墙体的满跨时应该采用深受弯进行构件计算。在计算转换梁上部墙体不满跨过程中，由于转换梁很多都是不规则的，可以采用普通梁的截面设计方法进行合理的配筋计算。高层建筑工程转换梁的主要截面应该适当，并且科学合理，对于纵筋配筋率应该低于0.5%，跨度较小的，尤其是小于6厘米的转换梁上部纵筋应该沿着转换梁贯通，跨度相对较大的纵筋，特别是大于6厘米的上部纵筋也是沿梁贯通，下部纵筋应该全部直通柱内，同时还要在沿梁腹部设置适当的腰筋。在进行转换梁截面过程中要掌握好转换梁的截面尺寸，控制好受剪承载力。面对梁高受限的转换梁应该合理应用竖向加腋方法进行处理，可以有效避免大梁受到较大的扭矩。

2）框支柱的构造。在高层建筑工程中应该根据高层建筑的实际情况科学合理地设计框支柱的截面，并且应该充分考虑强剪弱弯的原则，适当提高构件的延性和耗能性，控制好框支柱的轴压比和剪跨比。

3）落地剪力墙的构造。在高层建筑工程中应该控制好落地剪力墙的厚度，并且能够根据《高规》的明确规定，做好落地剪力墙工作。例如，将剪力墙底部加强部位的抗震等级提高一级，剪力墙底部加强部位墙体竖向和水平的配筋率应该大于0.3%等。所以，在高层建筑工程中应该按照《高规》的规定，合理构造落地剪力墙。

4）框支梁上一层墙体的构造。在构造框支梁上一层墙体时，应该加大上一层墙体的应力。因为在转换梁承托上部墙体满跨不开洞口时，转换梁与上部墙体会形成共同作用工作的情况，在深梁表现出相应的受力特征和遭到破坏的形态。

5）转换层楼板构造。在高层建筑工程中应该对转换层楼板进行合理的控制，采取双层双向配筋的方法，控制好配筋率，適当增加楼板的厚度，控制好转换层楼板的剪压比，从而符合楼板的刚度以及抗剪能力，并且能够使转换层上部的剪力可以传递给落地剪力墙。

4 结束语

本文通过对高层建筑底部大开间剪力墙结构选型及转换构件方法的分析和研究，从中深刻认识到在高层建筑工程中应该选择好底部大开间剪力墙的结构类型，应用科学合理的转换构件方法，设计和构造好转换构件，并且对转换结构进行认真分析，才能更好地将底部大开间剪力墙结构应用于高层建筑中。

参考文献

[1]宁磊.高层建筑转换层结构设计与选型[J].河北建筑工程学院学报,2007,3.

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[5]刘双庆.钢筋混凝土结构设计常见问题解析[J].四川建材,2009,4.

建筑底部空间 篇3

建筑的本质是“以人为本”,所以,建筑的首要条件是顺应满足人的需求,抛弃不合时宜不合人们需求的部分,创建满足人们物质需求和精神需求的舒适的空间环境,在高层建筑的底部公共空间设计上,尽量做好大尺度和适宜人体尺度的转变、建筑内部封闭空间和城市空间环境的过渡和连续,实现高层建筑底部空间的人性化设计。

1 人性观设计思想——科学人本主义

在城市里,高层建筑的大体量和高密度势必会对人的心理需求造成一些负面影响,所以如何找到设计的平衡点是关键所在,基于“以人为本”的原则,尽量减少建筑本身高大体量带给人的冷漠感,比如开放底部空间,使其更亲和、开放和人性化,从而抹去与城市空间的界限,实现有机融合;另外充分考虑到作为主体的人的生理需求(基本生活需要)和心理需求(安全、认知、愉悦、归属感等),底部公共空间从各方面构筑宜人的尺度,营造满足人们需要的环境空间,比如建筑形态、材质、比例和色彩,本文具体从以下几个方面来分析研究高层建筑底部公共空间的人性化设计。

2 高层建筑的底部空间人性化尺度营造

2.1 主入口空间——过渡空间

主入口空间是既联系内外,本身又具有空间的场所,是高层建筑和城市空间的过渡空间,也是人们交往的重要场所,它包括雨篷、门廊、前厅、台阶、坡道以及景观绿化等,它的服务对象是人,既要满足功能需求又要满足人的情感需求。

主入口空间是过渡空间,所谓人性化设计,即成功完成人们不同行为类型、不同心理模式的过渡,按照人们的行为过程,完成动态空间到静态空间的转换、公共空间到私密空间的过渡。

在平面布置形式上,高层建筑的主入口空间,大体可分为平面式入口、凹入式入口、凸出式入口三种模式。平面式入口是外墙直接开门,保持建筑的整体性;凹入式入口是建筑局部向内凹进,对建筑施加减法;凸出式入口是入口突出建筑主体。在竖向布置形式上,大体可分为水平式入口、上升式入口和下沉式入口。水平式入口是室内外基本不存在高差,上升式入口是指入口抬高,室内标高高于室外标高,而下沉式入口是指入口降低,室内标高低于室外标高。不同形式的入口会给人带来不同的心理感受,比如平面式和水平式入口使人感觉亲切自然,不会有心理上的突兀感;凸出式入口多突出视觉效果,内外空间相互融合渗透,富情趣感;而上升式入口利用抬高空间给人带来心理上的优越感;下沉式入口则强调安全、稳定、围合的空间感受。

不同入口空间形式带来不同的功能和心理感受,所以在主入口空间层次的处理中,应综合考虑平面布置形式与竖向布置形式,切实从人的行为心理出发,做到人性化设计。

2.2 交通的设计

底部公共空间是高层建筑和城市交通连接的汇聚点,它是建筑内外交通的转换点,承担着大量的人流聚散以及物流与车流,从“人本主义”出发,高层建筑底部公共空间应合理安排人行、车行路线以及停车场。

2.2.1 人车分流

为保证人们的交通行为有序进行,底部公共空间应实行人、车分流,即人行与车行相互独立、互不干扰,楼前广场设计各成体系的行车区域和行人活动区域,面积大小由车辆和行人的数量多少来决定。

目前许多高层建筑周边流线繁杂,车流人流密集,仅靠楼前广场,已经不能实现完全的人车分流,需要综合考虑,结合城市交通的总体规划、建筑自身的特征以及出入口的设置等多方面因素,利用立体分流,将不同的交通流利用不同的高程来分流,真正做到人车“各行其道、互不干扰”。

2.2.2 停车

目前我国高层建筑的设计中,有很多缺乏对停车场的重视,存在车辆乱停乱泊的现象,影响了人们生活,不符合人性化设计原则。

建筑师在设计时应妥善安排停车场的布局,既要满足不同停车的需求,方便人行空间和车行空间的衔接,又不影响人流活动以及视觉效果;停车位置应与出入口合理协调,避免出现人车混杂造成交通阻塞的现象。具体设计中,比如避开公共活动区域,合理安排与车行立交路线的关系,如有必要设计地下停车,方便车流和人流相连接,实现人性化的停车设计。

2.3 底层外部广场

高层建筑往往给人带来或多或少的冷漠感和疏远感,为减弱这一负面影响,通常会在底部设计一些富于生趣的小广场,它聚集人流,为人们提供休息、聚会、交往、娱乐的场所,也是城市中的一个聚集的节点。

不同的广场形式带给人不同的心理感受,下沉式广场标高较街面低,给人以环抱的感觉,营造轻松,休闲的气氛;高台式广场标高较街面高,在高台上不受周边交通干扰,形成丰富的空间层次,富于变化和情趣,对城市、建筑以及对人的心理感受都有积极的影响;如何设计广场形式,是满足人们的行为心理的体现。

2.4 空间的色彩、质地

色彩、质地影响人的心理、情感感受,在建筑空间里,不同的色彩、质地给人带来不同的空间感知的心理和情感,在底部公共空间的设计中结合人的需求,营造舒适宜人的空间环境。

色彩和质地是高层建筑底部公共空间重要的造型要素,它不仅能够完善空间的形体,也展示了视觉形象的调节和再创造,使外部形式富有力感。而对于空间的界面来说,使用合适的色彩和质地,能够改善不完善的空间比例;同样不恰当的颜色和质地也会带来不适感,甚至破坏空间的舒适感。所以,设计师要懂得颜色视觉的心理和生理感受,合理的运用色彩和质地,切实做到人性化的设计。

3 结语

在高层建筑底部公共空间的设计中,应体现“以人为本”的原则,每个细节的设计从这个原则出发,充分体现对人的关怀,消除高层建筑大体量带给人们的冷漠感和距离感,使人、自然、社会之间达成一种和谐。

摘要：以高层建筑底部空间为研究对象,结合“以人为本”的建筑本质和人性观设计思想,从主入口空间,交通,外部广场等方面着手,探讨了高层建筑底部公共空间的人性化设计方法,以指导实践,消除高层建筑本身带给人的冷漠感。

关键词：高层建筑,底部公共空间,人性化设计

参考文献

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[2]刘先觉.现代建筑理论[M].北京:北京建筑工业出版社,2001.

[3]程权.宜人、舒适、便捷、高效——多伦多高层建筑底部公共空间研究[J].建筑学报1,999(9):37-38.

[4]克莱尔.库柏.马库斯.人性的场所[M].余孔坚,译.北京:中国建筑工业出版社,2001.

[5]张在元.城市的人性尺度,www.china—up.com.

建筑底部空间 篇4

高层建筑的设计与建造不仅要考虑到建筑的功能, 还应该考虑到结构受力、安全、技术等各方面的要求。在多功能的公共建筑中, 通常要求底部作商业的建筑中, 上部采用剪力墙结构, 布置成住宅或办公间, 在底部则为了满足布置餐厅、商店、文化娱乐以及其他需要较大空间公用房间的建筑功能的要求, 通常用框架柱代替剪力墙, 以满足业主底部大空间的使用要求。这种底部首层或几层取消部分剪力墙, 形成大空间的结构称为底部大空间剪力墙结构, 或框支——剪力墙结构。

1. 剪力墙结构概念及特点

剪力墙结构是指由钢筋混凝土墙体构成的承重体系, 同时承受竖向荷载和侧向力的结构。剪力墙结构利用建筑外墙结构和内隔墙位置布置的钢筋混凝土结构墙, 墙体下端固定在基础顶面上的竖向悬壁板, 竖向荷载在墙体内主要产生向下的压力, 侧向力在墙体内产生水平剪力和弯矩。因这类墙体具有较大的承受侧向力 (水平剪力) 的能力, 故被称之为剪力墙。

剪力墙结构的适用范围较大, 从十几层到几十层或更高的建筑中也很适用。它常被用于高层住宅和高层旅馆建筑中, 例如:广州宾馆, 27层, 87m;北京西苑饭店, 27层, 92m;广州白天鹅宾馆, 30层, 102m。因为此类建筑物的隔墙位置较为固定, 布置剪力墙不会影响各个房间的使用功能, 而且在房间内没有柱、梁等外凸物件, 既整齐美观, 又便于室内家具布置。

2. 框架——剪力墙结构

框架剪力墙结构也称框剪结构, 这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙, 构成灵活自由的使用空间, 以满足不同建筑功能的要求。在框架结构中加设适量的剪力墙, 二者通过楼盖协同工作, 以满足建筑结构的抗侧力要求, 从而组成框架―剪力墙结构体系。在框架中局部增加剪力墙可以在对建筑物的使用功能影响不大的情况下, 使结构的抗侧力刚度和承载力都有显著提高, 所以这种结构体系兼有框架和剪力墙结构的优点, 是一种适用性较广的结构体系。

2.1 框架——剪力墙结构变形特点

高层建筑结构受力特点与多层建筑结构的主要区别是侧向力 (风或水平地震作用) 成为影响结构内力, 结构变形及建筑物土建造价的主要因素。在水平荷载作用下, 框架结构的侧向变形曲线主要为剪切型, 而剪力墙结构主要是弯曲型变形。由于两者是受力性能不同的两种结构, 因而两者之间需要通过楼板的协同工作。由于楼板平面内刚度很大 (计算中假定为无限刚性) , 因此在同一楼板处必有相同的位移, 这就形成了框架-剪力墙结构特有的变形曲线, 呈反S形曲线。框架剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合, 吸取了各自的长处, 既能为建筑平面布置提供较大的使用空间, 又具有良好的抗侧力性能。该体系结构中的剪力墙可以单独设置, 也可以利用楼梯间、电梯井、管道井等墙体。由此可见, 这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑结构体系中。

框架——剪力墙结构体系受到外力时, 框架结构底部位移迅速增大, 上部位移增长较为缓慢, 剪力墙结构底部位移增长较为缓慢, 上部位移增长则较快。在框架——剪力墙结构下部, 侧位移较小的剪力墙对框架提供帮助, 墙体结构将框架向左边拉, 框架——剪力墙的侧位移比框架结构单独侧位移较小, 比剪力墙单独侧位移大;在上部, 框架结构又可以对剪力墙结构提供支持, 即框架将墙体向左边推, 其侧位移比框架结构单独侧位移大, 比剪力墙单独侧位移小。因此可见, 框架——剪力墙结构的侧位移显著减小, 且使框架和剪力墙中内力重分布更趋于合理。

2.2 框架——剪力墙结构受力特点

剪力墙的侧位移刚度显著大于框架结构, 因此, 剪力墙分配到的剪力也将大于框架结构。由于变形协调作用, 框架与剪力墙的荷载和剪力分布沿高度方向调整。框架结构在水平力作用下, 框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况随着楼层所处高度而变化, 与结构刚度特征值λ密切相关。框架——剪力墙结构中的框架底部剪力为零, 剪力控制部位在房屋高度的中部或者上部, 而纯框架结构最大剪力在底部。由此可见, 当实际布置有剪力墙 (如:电梯井道、楼梯间、设备管道井墙等) 的框架结构, 须按框架结构协同工作计算内力, 而不应简单按纯框架计算与分析, 否则不能保证框架部分上部楼层构件的可靠度。

3. 底部大空间剪力墙结构设计建议

底部大空间剪力墙结构平面布置应规则且均匀对称, 尽量使水平荷载的合力中心与结构刚度中心重合, 可避免或缓解扭转的不利影响。落地剪力墙应布置在大空间房间的两端。为保证落地剪力墙对框支剪力墙的支承与约束作用, 须严格限制底层楼盖的水平位移。大空间房间的长度不宜过长。在设计中, 为框支剪力墙隔开的相邻两道落地剪力墙的距离与建筑宽度之比 (L/B) , 建议按L≤2B布置。当建筑物总长度较大时, 除在两端设置落地剪力墙外, 还可在平面中部布置落地剪力墙, 以增强其整体结构抗侧力性能。

4. 底部大空间剪力墙结构体系发展趋势

我国高层建筑层数不断增加, 体型结构也越来越复杂, 由于框架结构的主要特点是能获得大空间结构房屋, 房间布置较为灵活。其主要弱点是抗侧力刚度较小, 侧位移较大。而剪力墙结构与之相反。但是全剪力墙结构无法灵活布置大空间等多功能房屋建筑。因此, 框架——剪力墙结构体系协同作用可取长补短, 既能满足空间灵活布置, 又具有较大的侧向刚度, 所以广泛适用于较多建筑功能要求的房屋建筑。

5. 结语

建筑底部空间 篇5

现实生活中,设置在居民住宅建筑底部的小型人员密集场所大多由商业服务网点改造而成,导致其所在住宅建筑的使用性质改变。由此产生一些消防安全违法行为,如擅自变更建筑使用用途,公众聚集场所无法办理营业前消防安全检查手续等。如何避免此类违法行为的发生,笔者将在文中进行探讨。

1 住宅建筑底部小型人员密集场所的使用类别界定

如何确定住宅建筑底部改建的小型人员密集场所消防设计时所依据的标准,首先要明确人员密集场所、商业服务网点的基本概念。

1.1 人员密集场所概念

在现行《中华人民共和国消防法》中,将人员密集场所定义为:公众聚集场所,医院的门诊楼、病房楼,学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍,养老院,福利院,托儿所,幼儿园,公共图书馆的阅览室,公共展览馆、博物馆的展示厅,劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍,旅游、宗教活动场所等。将公众聚集场所定义为:宾馆、饭店、商场、集贸市场、客运车站候车厅、客运码头候船厅、民用机场航站楼、体育场馆、会堂及公共娱乐场所等。

1.2 商业服务网点概念

现行GB 50016—2014建筑设计防火规范5.1.1条将民用建筑分为2类:住宅建筑和公共建筑。其中住宅建筑包括设置商业服务网点的住宅。商业服务网点定义为:设置在住宅建筑的首层或首层及2层,每个分隔单元建筑面积不大于300 m2的商店、邮政所、储蓄所、理发店等小型营业性用房。

1.3 小型人员密集场所概念

为和《建筑消防设计规范》中商业服务网点概念保持统一,本文中笔者将住宅建筑底部设置的小型人员密集场所定义为设置在住宅建筑内的首层或首层及2层,总建筑面积不大于300 m2的人员密集场所。

1.4 设置小型人员密集场所的住宅建筑定性

进一步分析小型人员密集场所的概念,小型人员密集场所范围比人员密集场所范围进一步缩小,较为常见的有:小旅馆、小饭店、小网吧、小歌厅、小游戏厅、小台球厅、小超市、小养老院、小托儿所和幼儿园等。对比住宅建筑和商业服务网点等概念,可以看出住宅建筑内设置小型人员密集场所后,在现行《建筑设计防火规范中》应定性为公共建筑。

2 商业服务网点改建小型人员密集场所产生的问题

2.1 使用性质改变,合法工程变违法工程

商业服务网点改建人员密集场所,导致了使用性质从住宅建筑转变为了公共建筑和住宅建筑合用,从而需重新申报消防设计审核。原依法通过消防验收或竣工消防验收备案的场所,局部变成了违法使用工程。

2.2 一些多层建筑转变为高层建筑

住宅建筑中高层与单、多层的临界点为27 m,而公共建筑中高层与单、多层的临界点为24 m,导致了建筑高度介于24 m和27 m之间的多层住宅建筑跃变成了高层建筑。

2.3 安全疏散距离相应减少,安全出口数量不足

按照商业服务网点进行消防设计时,袋形疏散距离单多层建筑为22 m;若改变使用性质为:托儿所、幼儿园、老年人建筑、医疗建筑时,疏散距离减少到了20 m;若商业服务网点改建为歌厅、游戏厅、网吧等场所,疏散距离减少到了9 m。且上述场所需要设置2个安全出口,改建时往往需要改变建筑结构,增设室内楼梯或室外楼梯来解决。

2.4 是否设置室内消火栓系统依据标准不统一

高度大于21 m的住宅建筑应设置室内消火栓系统。若商业服务网点改建人员密集场所,则需根据建筑体积确定,体积大于5 000 m3的商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑等单、多层建筑应设置室内消火栓系统。

3 住宅建筑底部小型人员密集场所的火灾危险性分析

1)用火用电较多。小网吧、小游戏厅等场所用电量大,小饭店厨房内使用明火或液体燃料。

2)人员相对密集。营业期间的小型人员密集场所,人员较多,小饭店高峰期可达100人以上。网吧、游戏厅等场所几乎24 h均有人停留。

3)安全出口数量少。每层建筑面积不大于200 m2时,大多只有1个安全出口。设置幼儿园、老年人建筑、歌厅、网吧等场所时,无法满足安全疏散要求。

4)违规增加层数。一些开发商为了经济利益,将底层商业服务网点的层高设计成4 m甚至4.5 m以上。底部的2层建筑经过改造,变成了3层,导致人员疏散距离不断增加,人员逃生困难。

4 改善住宅建筑底部小型人员密集场所消防安全条件

商业服务网点改建的小型人员密集场所可以通过在建筑消防设施、消防安全疏散、自动消防设施方面严格控制,增强其消防安全性能。

1)增强防火分隔条件。住宅部分与非住宅部分之间应采用耐火极限不低于2.0 h的且无门、窗、洞口的防火隔墙和1.5 h的不燃烧体楼板完全分隔。安全出口或疏散楼梯必须独立设置。相邻分隔单元之间应采用耐火极限不低于2.0 h的防火隔墙。保证发生火灾时,将火势控制在300 m2的区域内,避免火势蔓延扩大。

2)增加安全疏散条件。住宅底部的商业服务网点或小型人员密集场所的安全出口至少每层2个,当每层建筑面积不大于50 m2时可设置一个安全出口或一部疏散楼梯。设置逃生带和逃生软梯。目的是避免此类场所使用用途为公共娱乐场所、幼儿园、老年人建筑时产生的安全出口数量不足、疏散距离超长等问题。

3)增加室内消火栓数量。场所内每层应设置2个消火栓,且保证2股充实水柱同时到达任何部位的要求。当每层建筑面积不大于50 m2可设置1个双阀双口消火栓。

4)增设自动消防设施要求。建筑面积超过200 m2时,设置简易喷淋系统,建筑面积超过100 m2设置独立式感烟火灾探测报警装置。

5)加强火源电源管理要求。场所内敷设的电气线路应暗敷,明敷时必须穿阻燃管保护。除建筑的厨房外,其他场所严禁使用明火。

6)增加消防应急照明和疏散指示标志要求。安全出口上方应设置灯光式疏散指示标志,场所内应设置消防应急照明,并使地面照度不低于3.0 lx。

7)严格控制建筑层高。增加对层高的限制,每层的层高不应高于3.5 m。有效防止个别业主违规增加建筑层数。

5 如何使住宅建筑底部小型人员密集场所由非法变合法

现行《建筑设计防火规范》仅将设置商业服务网点的住宅建筑定性为住宅建筑有所疏漏。笔者认为,可将设置在住宅建筑的首层或首层及2层的小型人员密集场所的建筑也列为一种特殊的住宅建筑,使小型人员密集场所在消防设计中有章可循。小型人员密集场所的消防安全条件通过增加和修改一些消防技术条文来实现。进而使住宅建筑底部设置的小型人员密集场所实现由非法向合法的一个良性转变。

6 结语

住宅底部的商业服务网点改建小型人员密集场所这一社会现象,在今后还将继续存在,违法场所存量将继续增多。在《建筑设计防火规范》中,适当扩展住宅建筑的概念范畴,并修改完善相关条文,具有很大的现实意义。

摘要：介绍了人员密集场所、商业服务网点、小型人员密集场所的概念,分析了商业服务网点改建为小型人员密集场所产生的一系列问题,并探讨了增强住宅建筑底部小型人员密集场所消防安全性能的措施,提出了避免此类违法改建行为产生的建议。

关键词：住宅建筑,人员密集场所,商业服务网点,消防安全

参考文献

[1]中华人民共和国消防法(2008年修订版)[S].

[2]GB 50016—2014,建筑设计防火规范[S].