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华北科技学院毕业设计(论文)摘 要毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。本文主要介绍了天津市经济技术开发区启城花园住宅设计。在设计中,认真贯彻了“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握了建筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计为框架结构，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载的计算，风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算，地震作用计算、地震作用下框架的内力分析，竖向荷载作用下框架的内力分析，内力组合，截面设计等。在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法，参照有关书籍。关键词：住宅楼设计；框架结构；结构计算AbstractThe design projection for graduation is the last practice teaching segment of study of our specialized courses. This paper is a design of a Primary school. This paper describes the Tianjin Economic and Technological Development Zone Kai Garden Residential Design. In the design, earnestly implement the application, security, economic, aesthetic design principles, and further understand the whole process of building and structural design, the basic methods and procedures.The design includes architectural design and structural design of two parts. Architectural design, including graphic design, facade design, profile design. Structural design of the frame structure, frame structure design includes: selection of structural beams, columns, walls and other components to determine the size, gravity load calculation, calculation of internal forces and drift under wind load frame structures, seismic calculations, earthquake internal forces within the framework of the analysis of internal forces under vertical load analysis framework, a combination of internal forces, cross-sectional design.In the design process, I strictly designed according to the latest specification and the relevant provisions of the calculation method which uses the reference to the relevant booksKeyword :Residential Building Design; Frame; Structural calculations1. 设计概况1.1项目名称天津市启城花园住宅楼1.2项目地点天津市经济技术开发区1.3项目简介住宅楼于天津市经济技术开发区，接邻两条城市主干道，是面向多种人群的综合式住宅小区，室外设有停车场地，周边景观、绿化用地等。小区的建成将对天津市经济技术开发区的住房紧张问题起到缓解作用，并能推动周围商业建设和基础设施建设。1.4设计基本要求依据该建筑物的使用特点，要求建筑方案设计应具有较好的通用性和灵活性，设计要求一个楼层作为一个使用单元，使之可单独形成一个完整的部门或单元，整个建筑物设置统一的房屋管理、设备维修、水电供应及后勤服务系统，包括交通设施均按整个建筑物统一设计。建筑设计要求结合地段条件，依据城市规划的要求，考虑建筑物的朝向、位置、体型、道路交通、停车场等确定建筑总平面设计，建筑方案的选择要做到充分考虑使用功能的特点，满足功能的要求，合理处理功能分区、交通联系等大楼管理和紧急疏散等各方面的问题，同时还要选择适当的技术方案，确定结构形式、各个部分的构造做法及其他设备的方案设想。1.5设计条件1.5.1设备条件(1)供水、供热、电力等与城市系统联网（设计时不必考虑）。(2)依据市政、设计和防火规范要求设置。1.5.2建筑层数与层高(1)层数：10层。(2)层高：均为3m。 1.6设计内容1.6.1建筑部分建筑设计说明:说明主要设计思想及建筑主要经济技术指标,包括建筑占地面积、停车场面积、总建筑面积、建筑层数、标准层建筑面积(主要使用面积在图内标注)。设计总说明图 总平面图 1:500首层平面图 1:100标准层平面图 1:100立面图(正立面、侧立面) 1:100剖面图(要求剖且楼梯间) 1:100主要建筑详图 1:50墙身大样详图 1:100楼梯、电梯间尺寸详图 1:50屋顶排水图 1:100构造详图 1:501.6.2结构部分完成以下任务：柱结构平面图 1:100梁结构平面图 1:100标准层板结构平面图 1:100 施工图纸均用平法绘制。2. 建筑设计2.1工程概况天津市经济技术开发区建造高层住宅楼小区，建筑场地平面图如下所示工程名称：天津市启城花园住宅住宅楼建设地点：天津市经济技术开发区2.2工程规模本工程由5#住宅楼组成，为钢筋混凝土框架结构 层数：主体共10层 层高：均为3.0m 房屋高度：主体30m 总高32.4m 建筑面积：8154m 抗震设防烈度：7度 第一组 II类场2.3工程设计主要内容地基与基础：基础采用柱下独立基础主体结构工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，主要部分使用肋梁楼盖混凝土强度等级：混凝土采用C25 C30 C40钢筋：本工程的钢筋采用HRB335级和HRB400级钢筋墙体：所有外墙采用250厚砌块，填充墙采用200厚加气混凝土小型砌块。装饰工程外墙装修：外墙面大部分采用贴面砖装饰，部分柱面喷真石漆。内墙装修：按照各房间及各部分使用功能的不同，分别采用乳胶漆瓷砖墙面，水泥砂浆粉面。顶棚装修：卫生间采用条形铝扣板吊顶，其他房间采用轻型钢龙骨石膏板吊顶。楼地面装修：按各房间及部位的使用功能不同分别采用地砖楼面，花岗岩楼面。门窗：本工程外门窗采用铝合金门窗，内门为夹门窗及防火门。2.4 电梯工程每单元设置一部电梯，该栋楼设计设置两部电梯2.5 屋面工程屋面为上人屋面各层做法：1:8水泥陶粒找坡，20厚1:2.5水泥砂浆找平，双层SBS改性沥青防水卷材，30厚挤塑聚苯保温隔热板，40厚配筋C25细石混凝土。2.6 设计原始资料（1） 气象条件温度：最热月平均26 最冷月平均-4主导风向：夏季南风 冬季北风 基本风压：W。=0.5KN/N雨雪条件：年降水量：550-680mm 基本雪压：0.4KN/（2） 工程地质条件 自然地表0.5m内为填土，0.5m-1.5m粉质粘土，1.5m-3.3m中砂，3.3m-6.3m砾砂，6.3m以下圆砂。 表2-1建筑地层地质情况表(标准值)序号岩 土 分 类土层深度(M) 厚度范 围(M)地基承载力fk(kpa)桩端阻力qp(kpa)桩周摩擦力qs(kpa)1粉质粘土0.51.51.01807.32中 砂1.53.31.822015.23砾 砂3.36.33.031019.04圆 砾6.3以下370210022.5 建筑地点冰冻深度：-1.2m 地下水位：地表以下2.0m，无侵蚀性。2.7 设计主要依据和资料2.7.1设计依据 国家及天津市现行的有关结构设计规范、规程及规定。 本工程各项批文及甲方单位要求。 本工程的活载取值严格按现行建筑结构荷载规范执行。2.7.2设计资料 1 房屋建筑学 武汉理工大学出版社2 住宅建筑设计 华中科技大学出版社3 住宅平面设计指南及实例评析 机械工业出版社4 混凝土结构设计原理 高等教育出版社5 结构力学 天津大学出版社6 住宅设计规范 中国建筑工业出版社7现行建筑结构制图标准 中国建筑工业出版社8现行建筑设计防火规范 中国建筑工业出版社9 现行建筑楼梯模数协调标准 中国建筑工业出版社10现行建筑结构荷载规范 中国建筑工业出版社11现行建筑抗震设计规范 中国建筑工业出版社2.8 住宅的套型设计2.8.1套型设计原则不同的家庭人口构成形成不同的住户户型，而不同的住户户型则需要不同的住宅套型设计。因此，进行住宅套型设计时，首先必须了解住户的家庭人口构成情况。家庭人口构成又分为户人口规模、家庭人口构成和户代际数三个方面。住宅设计规范（GB500962011）总则中指出：住宅设计应以人为核心。住宅是为人所用的，设计应符合使用、安全、卫生、经济、舒适的要求。以人为核心，就是要求在住宅的各个方面，处处体现对的最大关怀。如：住宅功能空间的设置，平面功能的分区，各空间的组合设计，住宅入口的布置，门窗和栏杆的设置，给排水，采暖、燃气、通风设施的安装，以及楼梯电梯的具体尺度，还应方便老年人和残障人员的使用等。从大的布局到细部尺寸的确定，都要认真仔细地反复推敲，真正体现对人的关怀。该建筑为民用高层住宅楼，建筑面积：8154 m2，共10层，共两个单元，两个单元布置相同，每个单元一梯三户，为三室两厅、两室两厅和两室一厅，可以满足多种住房者的要求。2.8.2各功能分室的设计原则公私分区公私分区主要按照家庭居住行为的特点和空间使用层次的私密性程度将户内居住空间划分为家庭成员活动的公共区域和个人生活的私密区域。本设计中的三种套型在满足公共活动的同时，为私密区域的使用营造一个轻松、自由的心理环境。动静分区家庭生活中的各种活动有动静之分，如卧室，书房是比较安静的，而客厅、餐厅、厨房等相对来说是动的。卧室还有动静之分，父母的卧室比较安静，孩子的房间比较吵闹。本设计的套型中将静的空间放在了套型里面，且卧室集中布置。厨房餐厅相连，餐厅与客厅相连，卫生设备布置在两区之间便于使用。做到了动静分区，使用合理。洁污分区由于住宅中的厨房、卫生间等经常要用水，相对比较脏，而且管线比较多，这就需要集中布置，这样有利于洁污分区。本设计中厨房靠近套型的入口，与套型内其他洁净部分有所分离。本设计中AC户型从室外入户，进入洁净区前都设置了门厅，供更换雨具、鞋物等用，满足内部洁净要求。2.8.3套型的面积设计住宅设计规范（GB50096-2011）中将住宅套型分为一至四类，其居住空间个数和使用面积不宜小于表2-1的规定。规范同时也规定了每个功能房间使用面积的最小值，如表2-2所示。房间类型最小使用面积房间类型最小使用面积卧室双人卧室10厨房一类和二类住宅厨房4三类和四类住宅厨房5单人卧室6卫生间设便器、洗浴器、洗面器3兼起居卧室12设便器、洗浴器2.5起居室有直接采光、自然通风12设便器、洗面器2无直接采光的餐厅、过厅不宜大于10单设便器1.1 表2-2 各功能房间的最小使用面积 （单位：）表2-1 普通住宅的套型分类套型居住空间数（个）使用面积（）一类234二类345三类356四类468依照规范所规定的标准本设计套型面积，各功能房间使用面积符合规范。2.9套型内各功能空间设计住宅套内空间是由一系列空间组成，其中客厅、起居室、餐厅、厨房等构成公共功能空间；卧室、书房、卫生间等构成私有功能空间；门厅、过道、阳台以及储藏间等构成交通与过渡空间。2.9.1公共功能空间设计公共功能空间指的是家庭成员共同使用的公共空间，包括客厅、起居室、餐厅、厨房等。起居室（客厅）设计特点客厅和起居室作为家庭公共活动中心，主要用于家庭团聚、交流、娱乐休闲以及会客等活动，是使用频率最高、使用人数最多的区域。由于本设计受到面积指标的限制，客厅和起居室是同一个概念，而在高档大套型中，由于功能的进一步细化，一部分经济收入高的家庭会把两者分开设置。它们的区别在于：客厅是接待正式客人或组织正式社交活动的场所；起居室则是家庭成员日常的，非正式的休息娱乐场所。客厅、起居室在套型空间中占据比较重要的位置，因此在本设计中朝向选择了南向，有较为理想的视线和景观条件。住宅设计规范（GB50096-2011）中规定：起居室（厅）应有直接采光、自然通风，其使用面积不应小于12。起居室（厅）内的门洞布置应综合考虑使用功能要求，减少直接开向起居室（厅）的门的数量。起居室（厅）内布置家居的墙面直线长度应大于3m。根据这一规定本设计中的客厅均按要求达到。平面家具布置及尺寸根据起居室的功能要求，主要家具包括沙发、茶几、电视柜或视听组合柜以及其他单件家具。起居室由于要满足家庭成员的团聚以及日常活动的需要，家具的布置应较为宽松，留有足够的活动空间。沙发、电视家具一般沿墙布置，沙发的布置形状有一字形、L形、U形和围合形等，一字形和L形注重视线，以满足看电视的需求为主；U形和围合形强调交流，适合多人交谈。依照该要求，本设计中的起居室家具适合一字形和L形布置。设计原则本设计中起居室充分考虑了面积、形状、门窗位置与使用功能的关系。一般来说，起居室的格局以方正为上，最好有一个完整的角，或有一面完整的墙（墙面无门、窗），以便于布置家居。最大的禁忌是所有的房间绕厅布置，造成开门太多，完整墙面少，由于通行路线交叉穿越，不利于厅内家具的布置和使用，也影响了休息区的安静和私密性。本设计考虑面宽和进深的协调，从方便布置家具的角度出发，AC户型的厅内可使用的连续最小长度都达到了5.1m，B户型可使用的连续最小长度也达到了3.6m，开间4.5m，为非常理想的起居室设计方案。起居室和住宅其他功能空间的关系安排设计。起居室与卧室。 起居室和卧室是住房中截然不同的两个部分，一个是准公共空间，一个是私人空间，一个是动，一个是静。这就要求起居室与卧室要保持一定的距离，在本设计中以小走廊、过渡空间进行联系，这样既保证了卧室的私密性和必要的安静，也避免了开向起居室的门过多而影响家居的布置。起居室与餐厅。 起居室的家庭功能正日益突出，因为全家聚餐在一起吃饭的时候是家庭成员之间最能交流感情的机会，因此餐厅的家庭气息应该是最浓的。这就要求餐厅相对独立于起居室。起居室与厨房、卫生间。 厨房是户内噪声和污染比较严重的地方，因此，本设计中起居室尽量避免了直接与厨房相连。卫生间的门也没有直接开向起居室，避免了使用者在众人面前出现时的尴尬。起居室和阳台。 阳台所在位置应该说是一套住宅中采光、通风和视野最好的位置。现在几乎所有人家都把阳台封闭起来，成为起居室的一个延伸。所以本设计中阳台与起居室直接相连接，形成多面采光的“阳光室”，住户可以在此布置一个茶座。餐厅特点餐厅是家庭成员就餐的空间，和厨房有紧密的联系，可以与厨房组合在一起，也可以和起居室组合。在没有独立式餐厅的套型内可以考虑在厨房、起居室、过道内进餐，本设计中B套型由于是紧凑小户型其餐厅与起居室布置在了一起。平面家具布置及尺寸餐厅的主要家具有餐桌、餐柜。在本设计中A套型设计了独立的餐厅，BC套型是将餐厅与起居室合在一个大空间里。这种布置方式有利于空间功能的转化，可以节省空间和面积，适合BC套型这种小户型布置。设计原则餐厅位置选择了明亮通透，有直接通风采光的区域，与厨房临近，并且BC套型的餐厅和起居室有较好的空间交流，起到了扩大空间的作用。厨房特点作为家庭内的必需空间厨房应具备一下基本功能：烹饪、洗涤、加工、储藏。但随着现代化生活的发展，厨房功能趋向多样。平面家具布置及尺寸在住宅设计规范（GB50096-2011）中规定：厨房应有直接采光、自然通风，并宜布置在套内近入口处。厨房应设置洗涤池、案台、炉灶及排油烟机等设施或预留位置，按炊事操作流程排列，操作面净长不应小于2.1m，本设计中三种套型的厨房进深均为3.9m完全满足操作面净长度要求。设计原则三种套型中厨房的位置均选择在了套型入口处，减小了厨房的水产品、半加工产品、气味及污染物进入公共区。本设计在确定厨房的形状和门窗位置时，充分从住户实际使用角度考虑，尽量满足烹饪操作流线。2.9.2私有功能空间设计主卧室特点主卧室供居住者睡眠、休息的空间。主卧室一般指家庭主人的夫妻卧室，其功能不仅限于睡眠，同时还包括储藏、更衣、休憩、学习等。主卧在一套住宅内是最为稳定的空间，使用年限最长，私密性最强，有良好的家庭归属感，结合这些特点本设计中主卧室都有理想的景观朝向和通风。平面家具布置及尺寸主卧室的主要家具是双人床、床头柜和衣橱。在本设计的A套型中还附设了卫生间。一般情况下，主卧室的使用面积不应小于12，本设计中主卧室都满足该标准。卧室在本设计中注意的要点卧室应有直接的采光、自然通风。阳台让给主卧，保证卧室与室外自然环境有良好的联系，如采光、通风和观景等。住宅主卧有良好的朝向（本设计中主卧全为朝南布置）。主卧室保证每天有不小于1h的日照，保证了室内基本的卫生条件和环境质量。卧室的门窗位置布局主要是结合卧室家具的布局而布置。门窗位置适合家具位置的不同变换。卧室设计具有保密性，没有穿套。三种套型为：三个卧室和两个卧室两种套型，保证了卧室的数量，基本满足了“人均一间”的小康标准。卫生间特征住宅卫生间是处理家庭生活卫生和个人生理卫生的专用空间，基本功能主要包括便溺、洗浴、盥洗、洗衣和清洁等。随着社会的发展，现代卫生间除了基本具备的洗、浴、排泄等功能外，伴随着人们生活水平的提高程度、生活方式的改变，又相应增加了许多第 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页新功能，如放松消遣、看书读报等，成为集多种功能活动空间的组合。平面家具布置及尺寸卫生间布置在公共空间和隐私空间过渡的位置，既方便人们使用，又放在了相对隐蔽的地方。住宅卫生间空间的平面布局有很多种形式，归纳起来可分为独立型、兼用型和折中型三种。按照我国现行住宅卫生间面积状况，卫生间可分为小型卫生间、中型卫生间和大型卫生间。小型卫生间面积以3.5-4.5为主，可放置三大基本洁具和主要卫生设施。中型卫生间面积在5-8之间，除设置洁具外，还将卫生空间划分为干湿分离或洗浴分离两部分。干湿分离是指厕所空间与盥洗、洗浴空间分离，洗浴分离是指盥洗空间与厕所、洗浴空间分离。两种分离方式将卫生间合理地划分，使空间布局更合理，使用舒适；大型卫生间面积在8以上，不仅将厕所、盥洗、洗浴各空间分别独立设置，设备尺寸、样式可灵活选择，布局形式也多样，是集多功能性、舒适性并存的卫生间形式。按照该标准本设计中的公用卫生间为中型卫生间满足家庭使用需求。设计要点本设计中卫生间靠近卧室区，且门避免了开向起居室。卫生间靠近厨房便于利用集中管井和使用燃气热水器。2.9.3交通与过渡空间设计一幢建筑物除了有满足使用要求的各种房间外，还要有交通联系部分把各个房间及室内外联系起来，建筑物内部的交通联系部分分为水平交通联系的走廊、过道等。垂直交通联系的楼梯、电梯等。交通联系枢纽的门厅、过厅等。一般住宅的交通联系部分的面积约占建筑面积的1/6左右。交通联系部分设计的主要要求有：A交通路线简洁明确，联系通行方便。B人流通畅，紧急疏散时迅速安全。C满足一定的采光通风要求。D力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。门厅和过道门厅是户外进入室内的过渡空间，供人们完成心理转换，进行换鞋、更衣、放置雨具等活动。过道是户内各房间联系的纽带，在本设计中尽量提高了过道的利用率，避免了过道过长造成的面积浪费及不美观。住宅设计规范（GB50096-2011）中规定：套内入口过道净宽不宜小于1.2m，本设计中为1.8m满足规范。通往卧室、起居室的过道净宽不应小于1m，通往厨房、卫生间、储藏室的过道净宽不应小于0.9m，在本设计中均为1.8m满足规范要求。阳台住宅阳台包括生活阳台和服务阳台，生活阳台一般位于卧室、起居室的外部，以南侧向阳主；服务阳台是为居民的杂物活动服务的，一般位于厨房外部，多数在住房的北侧。本设计中的服务阳台位于北侧的餐厅外，比较实用。阳台的进深目前常采用1.2-1.5m，在住宅设计规范（GB50096-2011）中规定：每套住宅应该设阳台或平台，阳台栏杆设计应防止儿童攀爬，栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m。本设计中阳台尺寸均符合规范要求。储藏空间由于我国居民的居住条件比较有限，储藏空间的功能一直没有受到重视。近年来，随着生活水平的提高和住房条件的改善以及物质水平的提高，我国居民对于储藏空间也越来越重视了。在本设计中对于C套型处于无窗位置的小空间设计成了储藏室，使空间得到了合理的利用，避免了面积的浪费。2.10套内空间组合设计2.10.1套内空间功能组合分析家庭生活虽因生活习惯、生活水平、自然环境和文化修养的差别而不同，但住宅各部分的相对关系均可归纳为下图所示的结构关系。家庭生活以起居室、卧室、厨房为三个中心并且呈三足鼎立的关系，围绕每个中心再划分各个房间。起居室客厅公共圈洗涤厨房 餐厅劳动圈个人圈卧室储藏 书房生活阳台门厅入口 服务阳台 厨卫图2-1 住宅功能空间组合关系以起居室为中心的公共圈是家庭集中活动及会客的场所，生活水平较高时分设起居室及客厅，使家庭成员的起居生活和社交会客分开。公共圈的活动是活跃而隐蔽要求不高的集中活动，有较宽敞的空间和较好的小气候。以卧室为中心的个人圈是家庭成员睡眠的场所，生活水平较高时另设书房或工作室，供学习使用。卧室部分可以因家庭人口结构的不同分别设置。个人圈的活动主要是安静和隐蔽的个人活动，要求宁静的气氛且室内有良好的小气候质量。以厨房为中心的劳动圈是家务劳动的场所。生活水平较高时分设餐厅、洗涤室、杂物室等。与三个中心均有联系的是厕所、卫生间、位于三个中心形成的三角形的中心。三个圈内的房间被细致地划分，以其使用功能与邻圈的关系而位于中心的一侧。三个圈的重合点是两圈都要联系的部分，公共圈和劳动圈的重合点是户的入口，生活阳台或平台是公共圈和个人圈的重合点，个人圈和劳动圈的重合点则是储藏室。2.10.2房间布置设计主要卧室要求床能两个方向布置，因此开间尺寸应保证床横放以后剩余的墙面还能开一扇门，常取3.60m，深度方向应考虑横竖两个床中间再加一个床头柜或衣柜，取5.10m。小卧室考虑床竖放以后能开一扇门或放一个床头柜，开间尺寸取3.00m。为保证室内采光的要求，一般单侧采光时进深不大于窗上口至地面距离的2倍，双侧采光时进深可较单侧采光时达一倍。一般民用建筑较经济的开间尺寸是不大于4.00m，钢筋混凝土梁较经济的跨度是不大于9.00m，按照建筑模数协调统一标准的规定，房间的开间和进深一般以300mm为模数。一般单股人流通行的最小宽度取550mm，一个人侧身通行需要300mm宽，门的最小宽度一般为700mm，常用于住宅中的浴室、厕所。住宅中卧室、厨房、阳台的门应考虑一人携带物品通行，卧室、厨房取900mm。住宅入户门考虑家具尺寸增大的趋势，常取1200mm。当门宽大于1000mm时，应根据使用要求采用双扇门，门的宽度可为12001800mm。使用房间的设计也考虑了人的活动空间，防火要求以及采光要求，所有卧室以及客厅均靠外墙设计，其中书房与卧室相连，但书房设计在里屋，主要是考虑了安静的学习环境可以提高工作和学习效率。建筑物底层设置有小型银行以及超市，以便于居民的生活，尤其是现在社会人们的工作比较繁忙，生活节奏快，在建筑设计中多多融入人文关怀，更能体现以人为本的设计理念，此外提供高质量的物业管理，让小区居民能够在干净、舒适、温馨的环境中除去疲劳，体验高质量的现代都市生活。2.10.3门窗在房间平面中的布置规范规定：住宅中卧室、起居室的窗的窗地比1/8，所以设计中窗的尺寸完全可以满足采光通风要求。窗采用平开窗和单框双玻推拉塑钢窗。门窗的尺寸不一，详见建筑设计图纸中的标注。所有住宅外门为乙级防火门、内门均为木门（其中楼梯间的门为外开防火门），开启方向见建筑设计平面图纸。房间平面设计中，门窗的大小与数量是否恰当，它们的位置和开启方式是否合理，对房间的平面使用效果也有很大影响。同时门窗的形式和组合方式又和建筑立面设计的关系极为密切。因为门窗的宽度在平面中表示，其高度在剖面中确定，而窗及外门的组合形式又只能在立面中看到全貌。因此在建筑平、立、剖面的设计过程中，门窗的布置须要多方面的综合考虑。2.11住宅层数分析与确定2.11.1住宅层数分类的相关概念中高层、高层住宅住宅按我国住宅设计规范（GB5009-2011）的规定：中高层、高层住宅是指层数在7层及以上的住宅类型的总称。其中7-9层的住宅建筑称为中高层住宅，10层及10层以上的称为高层住宅。超高层住宅超高层住宅是指高度超过100m，层数为30层以上的住宅。超高层住宅的楼房地面价最低，但其房价却不低。这是因为随着建筑高度的不断增加，其设计的方法理念和施工工艺较普通高层住宅和中、低层住宅会有很大的变化，需要考虑的因素会大大增加。例如，电梯的数量、消防设施、通风排烟设备和人员安全疏散设施会更加复杂，同时其结构本身的抗震和荷载也会大大加强。另外，超高层建筑由于高度突出，多收人瞩目，因此在外墙的装修上档次也较高，造成其成本很高。若建在市中心或景观较好的地区，可以很好的衬托城市，让住户欣赏到美景，但在普通地区超高层住宅的建造是不合算的。小高层住宅近年来，在我国城市住宅的设计与开发建设中，一种被称为小高层的住宅异军突起，十分流行，在市场上很受购房者的青睐。但在我国住宅设计规范中，并没有小高层这个概念，它是人们的习惯称谓，所谓小高层住宅是指层数为7-12层的住宅，其平面布局类似于多层住宅，有载人电梯但无消防电梯，实际上是7-9层的中高层住宅和10-12层的高层住宅相加在一起的概念。根据高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95（2005年版）中“十二层及十二层以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯”的要求，由于结构的特点，层数7-12层最为经济，通常情况下，11、12层为跃层，电梯通至11层。同时，小高层住宅层数不超过12层，可以不设消防电梯。因此，小高层住宅虽然是高层住宅，但层数较低，具有多层住宅的某些特点，虽设有电梯，但防火要求并不如高层建筑防火要求那么高。综上所述：本设计工程位于天津市经济技术开发区，为面向上班族的普通住宅小区，考虑到消费群体、地理位置、建筑经济性、设计难度、施工成本等因素，确定了总层数10层的住宅楼方案。2.11.2小高层、高层住宅的特点及类型小高层、高层住宅特点从居住的角度来看，低层住宅和多层住宅均比高层住宅优越，但基于我国人口多，土地少的现实情况，在城市中建小高层、高层住宅是必然的出路。因此，近几件全国各大城市都建造了很多小高层、高层住宅。在一些低价昂贵的地段，还经常出现塔式住宅相互拼接成塔群住宅的情况。与多层、高层住宅相比，小高层住宅的优点如下。节约用地，尺度适宜。小高层住宅也是一种高层住宅，它同多层住宅相比，具有节约用地的明显效果。其建筑尺度也比较合适，以本设计工程10层的小高层住宅为例，其高度为30m，容易体现居住建筑的特点和氛围。以观赏角度看，比较接近自然，不太压抑。户型优势。以单元式为例，小高层住宅同多多层住宅相比，其平面布局基本相同，只是多加一部电梯，因此，具有良好的通风、采光、观景效果和良好的户内布局。由于每户分摊的公共面积并不大，易为购房者所接受。提高了生活质量。仍以但单元式为例，虽然小高层住宅只加了一部电梯，但作用不可小看。据调查，在许多大城市，人口老龄化问题已十分突出。小高层住宅的电梯，将给老，弱，病，残，孕等生活不便的居民上下楼以及搬运重物等带来极大的方便，提高了生活质量。就标准而言，小高层住宅基本达到欧美国家四层以上住宅设电梯的规定。投资少、工期短、难度低。由于小高层住宅层数较低、结构体系较简单，抗风、抗震要求都不如一般的高层建筑，对于开发商来说，投资较少，工期较短，资金和人员容易周转，而回报并不低，因此受到开发商的欢迎。高层住的优点则是更节约用地，能容纳更多住户，视野开阔，而且由于建筑密度下降，可以获得更多宝贵的城市室外空间及绿化。高层住宅的缺点如下：住宅平面往往一梯8户或一梯6户，因此有近1/3的住宅朝向不好。标准层的公共交通和设备及管井占用面积较大，每户分摊较多公用面积，每户的有效使用面积相对较少，而高层住宅的售价往往高于多层住宅，购房者觉得不合算。人们远离了大地，生活在空中，儿童和老人感到活动不方便，而且容易使人产生孤独感。容易导致居住小环境的恶化，如高层住宅北面的大片阴影区、高层住宅的楼群风等。建设费用高、建设周期长，这是高层建筑层数多，面积大，结构复杂带来的直接后果。2.11.3小高层、高层住宅的类型小高层、高层住宅按外形分类，可分为板式和塔式高层住宅；按住宅内公共交通系统分类，可分为单元式和走廊式高层住宅。其中单元式高层住宅又可分为独立单元式和组合单元式，走廊式又可分内廊式、外廊式和跃廊式等。本设计中的住宅楼属于单元组合式以多个住宅单元组合成为一栋住宅建筑，单元内各户以电梯、楼梯为核心布置。楼梯与电梯组合在一起或相距不远，以楼梯作为电梯的辅助工具，组成垂直交通枢纽。12层以下的小高层单元住宅中每个单元内电梯按规定要求可以只设一部，每单元服务2-4户；12层及12层以上高层住宅每个单元内电梯按规范至少两部，其中一部为消防电梯，每单元一般服务2-6户。2.12住宅楼垂直交通设计、防火和疏散2.12.1电梯和楼梯的设置小高层住宅、高层住宅的垂直交通以电梯为主，楼梯则作为辅助交通工具，这是与多层建筑直观的区别。电梯的设置主要是满足居民的日常使用，而楼梯则兼顾消防疏散和方便使用的双重功能。住宅电梯的合理配置以及它与楼梯的组合设计，是本设计工程中要解决的主要问题。2.12.2电梯的设计在住宅设计规范（GB50096-2011）中对电梯有如下规定。 7层及以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。底层作为商店或其他用当的多层住宅建筑，其住户入口楼层面距该建筑物的室外设计地面高度超过16m时必须设置电梯；底层做架空层或储存空间的多层住宅，其住户入口层楼面距该建筑物的室外地面高度超过16m时必须设置电梯。顶层为两层一套的跃层住宅时，跃层部分不计层数，其顶层住户入口层楼面距该建筑物室外设计地面的高度不超过16m时，可不设电梯。12层及以上的高层住宅，每栋设置电梯不应少于两台，其中宜配置一台可容纳担架的电梯。高层住宅电梯宜每层设站。当住宅电梯非每层设站时，不设站的层数不应超过两层。塔式和通廊式高层住宅电梯宜成组集中布置。单元式高层住宅每单元只设一台电梯时应采用联系廊连通。侯梯厅深度不应该小于多台电梯中最大轿厢的深度，且不得小于1.5m。本工程设计1部电梯，满足规范规定的12层及12层以上建筑物应最少设置两台电梯的规定。又因为规范规定下列高层建筑需设置消防楼梯A:一类公共建筑B:塔式住宅C:十二层以及十二层以上得单元式住宅和通廊式住宅D:高度超过32m的其他二类公共建筑。故根据本设计住宅特点不必设置消防电梯。最近，北京城市规划委员会住宅专家组讨论认为，一台电梯服务60-90户是适宜的，在进行本工程电梯设计时，电梯设置在了北侧避免了靠近住户的主要居室，并通过厨房、卫生间等辅助空间来进行隔离，防止了电梯在运行过程中，机械的摩擦、振动或侯梯过程中产生的噪音干扰住户。2.12.3楼梯的设计楼梯是房屋各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通路。本工程中设置1部楼梯，梯段梯段净宽度为2060mm，平台进深为1300mm，每层每梯段9步。踏步宽度为260mm，高度为166.7mm。满足踏步高度不应大于0.175的规范规定 。2.12.4电梯和楼梯的平面组合在本设计中将电梯、楼梯以及水、暖、强电、弱电、通风等各种设备管井集中布置，形成上下贯通的交通枢纽，既便于不同楼层间及同层各住户的交通联系，也利于安全疏散。管道井设置在电梯一侧便于使用，并参照公共设备管道井尺寸设计面宽进深=15001800,完全满足规范。表4-1 公共设备管井尺寸内容供暖给水电气弱电强电设备上水管、下水管、锁闭阀、过滤器、热计量表两根给水立管、同层户水表及配套阀门电梯机房的监控电缆、电视、电话、网络、对话、三表远传采集器同层两户的电表箱及相应线缆、开关等尺寸90030010003008004001500400（智能化较高的住宅）800350注：以本设计为例，单位均为mm，面宽进深2.13住宅的防火和疏散设计防火和安全疏散是小高层、高层住宅的重要问题。在我国有很多相关的规范都对此做了详细规定，如：住宅设计规范住宅建筑规范建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范等。2.13.1建筑分类和耐火等级高层民用建筑设计防火规范（GB50045-1995（2005版）将小高层、高层住宅按层数进行分类：19层及19层以上的住宅为一类建筑，其耐火等级为一级；10层-18层的住宅为二类建筑，其耐火等级不低于二级，裙房的耐火等级不应低于二级；高层建筑地下室的耐火等级应为一级。9层及9层以下的住宅其耐火等级应遵循建筑设计防火规范（GB50016-2006）中的规定。2.13.2防火间距设置小高层、高层住宅的防火间距是指在总平面中，为防止着火建筑的热辐射在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防扑救的间隔距离，住宅建筑规范（GB50386-2005）规定住宅建筑与相邻民用建筑之间的防火间距应符合如下表要求。当建筑相邻外墙采取必要的防火措施后，其防火间距可适当减少或贴邻。建筑类别10层及10层以上高层住宅或其他 高层建筑10层以下住宅或其他非高层民用建筑高层建筑裙房耐火等级一、二级三级四级10层以下住宅耐火等级一、二级96679三级1177810四级1499101210层及10层以上高层住宅13991114 表4-2 住宅建筑与相邻民用建筑之间的防火间距 （单位：m）注：防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算，当外墙有突出的可燃构件时，应从其突出部分的外缘算起。本设计中前后建筑相距33m，完全满足防火规范要求。2.13.3防火和防烟分区设置防火分区是指指建筑内部利用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔设施分隔而成的，在一定时间内防止火灾向同一建筑的其他部分蔓延的局部空间。为保证小高层、高层住宅的安全疏散，规范严格划定了防火分区，每个防火分区的最大面积，按照建筑设计防火规范（GB50016-2006）和高层民用建筑设计防火规范（GB50045-1995（2005版）中的要求设置。表4-3 每个防火分区允许最大建筑面积 （单位：）建筑类别每个防火分区建筑的面积一类建筑1000二类建筑1500地下室500注：有自动灭火系统时，表中面积加倍。大量资料表明，火灾现场人员伤亡的主要原因是烟害所致。发生火灾时首要任务是把火场上产生的高温烟气控制在一定的区域之内，并迅速排出室外。为此，在设定条件下必须划分方防烟区。设置防烟区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，进而加以排除，从而达到有利人员安全疏散、控制火势蔓延和减小火灾损失的目的。防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。根据该规范规定：本设计工程中每个防火分区内最大建筑面积没有超过400完全满足规范要求。2.13.4安全疏散出口及距离分析设计当高层住宅发生火灾时，为保障建筑物内人员迅速、安全疏散到安全地区，规范对有关疏散问题如建筑的安全出口的数量、布置、不同情况下安全疏散的距离，安全疏散门、走道、疏散楼梯的宽度以及形式等做出了规定。高层住宅楼层人员的疏散必须经过楼梯，因此对疏散楼梯和楼梯间的要求更为详细。安全出口的设置安全出口是指供人员安全疏散用的房间的门，楼梯间或室外楼梯的出入口或直通室外地平面的出口。住宅建筑规范（GB50368-2005）规定：住宅建筑应根据建筑的耐火等级、建筑层数、建筑面积、疏散距离等因素设置安全出口，并应符合下列要求：10层以下的住宅建筑，当住宅单元任一层的建筑面积大于650，或任一套房的门户至安全出口的距离大于15m时，该住宅单元每层的安全出口不应少于两个。10层及10层以上但不超过18层的住宅建筑，当住宅任一层的建筑面积大于650，或任一套房的户门至安全出口的距离大于10m时，该住宅单元每层的安全出口不应少于两个。19层及19层以上的住宅建筑，每个住宅单元每层的安全出口不应少于两个。安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距离不应小于5m。本工程设计中适用于规范的第二条，且任一层的建筑面积没有超过650,故本设计中每个单元层的安全出口设置为一个，符合规范规定。疏散距离10层以上高层住宅安全疏散距离如下表所示表4-4 高层住宅的安全疏散距离住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离/m位于两个安全出口之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间40202.13.5疏散楼梯小高层、高层住宅的楼梯是安全疏散的重要通道，楼梯间的疏散和防火能力直接影响着住户的生命和消防员的扑救工作。疏散楼梯间的一般规定楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠近外墙设置。楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道。楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其他障碍物。公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道。居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅必须设置时，应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。疏散楼梯具体尺寸要求楼梯梯段净宽不应小于1.1m。6层及6层以下住宅，一边设有栏杆的梯段净宽不应小于1.00m。楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踏步高度不应大于0.175m，扶手高度不应小于0.90m。楼梯水平段栏杆长度大于0.50m时，其扶手高度不应小于1.05m。楼梯栏杆垂直杆件间净距不应大于0.11m。楼梯井净宽大于0.11m时，必须采取防止儿童攀滑的措施。根据疏散楼梯的规范规定，本设计工程中楼梯：梯段净宽度为2060mm，平台进深为1300mm，每层每梯段9步。踏步宽度为260mm，高度为166.7mm。满足踏步高度不应大于0.175的规范规定 。楼梯间采用钢筋混凝土剪力墙结构围绕，且无任何其他管道敷设，具有良好的防火功能。楼梯间直接开窗向外界具有良好的自然采光和自然通风，非常符合规范要求。2.14结构选型、建筑立面设计2.14.1高层住宅的结构选型目前，高层住宅的结构采用的形式主要有钢筋混凝土框架、剪力墙、框剪（框架-剪力墙简称），框筒（框架-筒体简称）等。从整体来看，