【摘要】剪力楼梯具有很多优点,这些优点使得剪力楼梯的应用越来越广泛,在剪力楼梯的设计中,有很多需要注意的问题。因此,剪力楼梯的普及还需要得到更加深入的研究。本文将从以下几个方面来分析剪刀楼梯的设计。
【关键词】剪力楼梯;设计;分析探讨
中***分类号: S611 文献标识码: A
一、前言
目前,国内的剪力楼梯设计还不够的合理,在空间布局,或者消防疏散方面都还存在弊端,因此,要对剪力楼梯设计进行深入的分析和探讨。
二、剪刀楼梯在国内外应用现状
采用两共美国芝加哥玛利娜双塔60m高,117m上面的40幢各设有楼梯。1967年建,高层是住宅,5台电梯和l座带有排气天井的美国纽约市特鲁姆普塔楼,于1983年建成,塔楼为58层,最上部的住宅中心部位共设4台电梯和1座剪刀楼梯。美国纽约大学高层住宅,高30层,每层面积688.4m2,设2台电梯和1座剪刀楼梯。美国纽约福哈姆山公寓,高16层,每层面积727.9 m2,平面的中部设1座剪刀楼梯。法国巴黎市保险公司,地上部分22层,电梯之外的垂直通道是一部剪刀楼梯。
日本大阪地方合同厅舍3号馆,1984年建成,为办公用房,每层面积为Zo3o m2。每层设置了2部剪刀楼梯。日本大阪千里竹见台高层住宅,1970年建成,n层,每层面积473.6 m2,该住宅楼也采用了剪刀楼梯。
新加坡财***大楼,高52层,中心设l部剪刀楼梯。
香港万国宝通银行,高38层,每层面积1158 m2,中心筒体内设1座剪刀楼梯。香港的大埔海宝花园住宅,太石城住宅,也都使用了剪刀楼梯。
台北市信谊大厦,1986年建成。各层平面根据实际需要进行了不同的布置,第13、14、15、17层的垂直通道使用的是剪刀楼梯。台北市中兴纺织大楼,1986年建成,每层面积973 m2,采用剪刀楼梯和消防电梯合用一个直角式前室。
北京中国银行总行,高20层,每层面积802 m2,采用剪刀楼梯并和电梯厅合用一个通道式前室。
三、剪刀式楼梯的特点
剪刀式楼梯,也称叠合楼梯、交叉楼梯或套梯。它是在同一楼梯间内设置一对相互重叠、又互不相通的两个楼梯。在楼层之间的梯段一般为单跑直梯段或在梯段适中位置加设缓合成为两跑直梯段形式。剪刀式楼梯的特点就是在同一楼梯间里设置了两个楼梯,具有两条竖向疏散通道功能。在平面设计中,虽然利用的是较为狭窄的空间,但却起到了两个疏散楼梯的作用。
四、住宅设置剪刀楼梯具备的问题分析
1、规范依据不足
对于建筑工程来讲,在建筑审核的过程当中,存在一些审核人员,他们往往单纯的认为,单元式住宅设置剪刀楼梯代替两个疏散出口,并没有一个统一的规定,不应该被承认。所以,建筑相关设计人员只能够将剪刀楼梯在塔式建筑中应用。
2、剪刀楼梯间和消防电梯设置三合一前室的问题
伴随着人们生活质量的显著提高,人们往往对于建筑的要求也有了很大的改善,建筑住宅每一层的用户越来越多,使得公共通道显得越来越小。在这种情况之下,依照要求剪刀楼梯需要分别设置前室,而且要求户门不能够开向前室,这就造成了为了更好的减少对于前室开门和形成分别的前室,将本来已经不是很大的公共通道变得更加狭小,无管是对于整个住宅公共空间环境的美观,还是对于居民日常生活来讲,都给他们造成了很大的影响。即便是分别设置前室,因为无法了解到在哪一个位置存在危险,本来应该朝向疏散方向开启的防火门不知道向哪一个方向开启。
3、疏散难度加大
这种剪刀楼梯的布置方式从表面情况来看符合了要求,同时也与出入口的布置要求相符合,但是并不能够很好的实现“双向”疏散。分析原因,是因为每一户的此门直接开向了楼梯间,并没有直接开向公共走道内。假如在疏散中出现一些危险,那么就无法实现同层的转换,而需要通过主门进入较近的安全通道(前室),再从该通道(前室)出来才能够进入到另一个安全通道(前室)内,这是不利于安全疏散的。
五、剪刀式楼梯的消防设计原则
1、剪刀楼梯的两竖向平行梯段之间应设置耐火极限不低于1h的不燃烧体隔墙,以使两梯段之间有严格的防火分隔,形成两个***的空间。只有这样,才能使待疏散人员进入剪刀梯的一个安全出口时,不会受到另一个楼梯因进烟不能疏散的影响,从而能够顺利安全地到达室外。
2、剪刀梯的两个安全出口应分散布置且保持安全距离。为了疏散的安全,剪刀梯的疏散出口应分散布置,两出口之间距离不应小于5米。如果两个疏散出口距离太近,会导致疏散人流不均而产生拥挤,还可能因两个出口同时被烟堵住,使人员不能脱离危险而造成重大伤亡事故。只有将两个出口分散开布置,才能有利于应急疏散。
3、剪刀梯首层的两个出口应分别通向室外。如果剪刀梯首层的两个出口不是分别对外,而是“合二为一”并到一个口的话,就很容易因相邻梯段进烟扩散至首层楼梯口后,造成疏散路线终端受阻,而影响疏散人员的安全。
4、剪刀梯合用前室时,两楼梯间均应设置正压送风。剪刀梯作为两条竖向疏散通道,应当分别设置前室,在确实困难时,也可合用一个前室。但合用前室后,两楼梯间均应设置加压送风系统,两座楼梯可以分设风道,也可以合用一个风道,分别设置送风口。其合用风道的风量应按两个楼梯间的风量计算,以保证剪刀梯的使用安全。
六、剪刀楼梯间设计时应避免出现以下情况
1、剪刀楼梯间两个楼梯合用前室或共用疏散通道
高层住宅发生火灾时,烟和火通过垂直通道和各种管井向上蔓延速度快。由于垂直疏散距离长、人流密集使疏散困难。因此要求每个防火分区的安全出口不少于两个,能使起火层的人员尽快脱离火灾现场。处于两个楼梯之间的人员,当其中一个出口被烟火封堵时,可利用另一处楼梯间或出口达到疏散的目的。据专家实验,烟气水平流动为每秒0.8米,而竖向蔓延为每秒3-4米(即每分钟180-240米),所以在火灾中,烟气封堵安全出口的情况经常发生。在美国发生的一次高层建筑火灾,虽然大火只烧到5层,由于浓烟升腾,21层楼上也有人窒息死亡。2000年12月25日,洛阳东都商厦火灾发生在地下二层,而死亡的309人全部在四层。
在设计剪刀楼梯间时,如两个楼梯口均开在一个合用前室之内,这种设计不能满足双向疏散要求,当烟火进入合用前室时,本层住户的疏散路线就全被切断了,此种设计虽然有两个楼梯,但火灾时由于烟气蔓延至合用前室时,在实用功能中,并不能达到一个安全出口疏散路线被烟火封堵时另一疏散路线安全出口能进行安全疏散的目的,因此,选择楼梯间的设计方案时,此种设计应避免出现。
剪刀楼梯应分别设置前室,作为高层住宅,笔者认为,考虑到经济与安全统一,其中一个前室采用外廊式更值得提倡。
2、剪刀楼梯梯段之间无分隔或分隔不彻底
当剪刀楼梯作为高层住宅的疏散楼梯,就是在平面设计中可利用较为狭窄的空间,起到两个楼梯的作用,具有两条垂直方向疏散通道的功能,因此,此种设计的剪刀楼梯的楼梯段应是完全分隔的。高层住宅的剪刀楼梯是作为两个完全***的疏散楼梯来设计的,两梯段之间如没有隔墙或分隔不彻底,则两条通道是处在同一空间内,若楼梯间的一个出口进烟,会使整个楼梯间充斥烟雾,不能达到一个安全出口疏散路线被烟火封堵时另一疏散路线安全出口能进行安全疏散的目的。为防止出现这种情况,在两个楼梯段之间设分隔墙,使两条疏散通道成为各自***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。完全的防火分隔作为一项技术措施,有利于安全度的提高,是必要的。
七、结束语
在今后剪力楼梯的设计中,要尽量的使用科学合理的设计方法,提高设计的水平。同时,要在设计之前进行考察和分析,选用最合适的设计方案。
【参考文献】
[1]王恒.浅谈剪刀式楼梯的疏散安全度[J].低温建筑技术,2009(7)。
[2]李瑞峰高层住宅剪刀楼梯的平面设计中国科技信息,2009年第10期。