阳台栏杆的实用性设计浅析

张春来

栏杆设计在建筑师的工作中可以说是无处不在,构件虽小却不容忽视。阳台栏杆是阳台的主要构件,是阳台平台临空一边所设的安全设施。栏杆一般是由栏杆柱、栏板、连杆或扶手等组成,它可分为空花栏杆、实心栏板及两者的组合。作为建筑的一部分,它除了有较强的装饰性外,更重要的是一种安全防护设施,须能经受必要的冲击力,其强度、高度、虚实、美观等要满足一定的要求。下面结合一些设计实践,对阳台栏杆设计做一浅析。

1 阳台栏杆的设置高度

安全保证是阳台栏杆的首要功能,这要从使用和心理两个方面加以考虑。高度应超过人体重心高度。过去阳台栏杆的高度大多取为0.9 m,这已为专业人员所熟知,很多通用设计图集也均按此高度绘制大样。然而,新制订的国家标准GB 50352-2005民用建筑设计通则从确保安全的角度出发,对栏杆高度提出了更为严格的要求:“临空高度在24 m以下时,栏杆高度不应低于1.05 m,临空高度在24 m及24 m以上(包括中高层住宅)时,栏杆高度不应低于1.10 m。”栏杆的高度必须足够,应从“可踏部位表面”起计算,高度小于0.45 m均为可踏部位(见图1)。栏杆的高度一定是要求“净高”,要防止因地面材料做法加厚,造成栏杆安全高度实际降低的事故。栏杆高度一定要满足上述要求。

阳台往往三面临空,是向外眺望活动比较集中的地方,对栏杆的防护要求不小于1.05 m。近年来阳台封闭现象比较普遍,一些工程在设计阶段就按照封闭阳台设计,并认为封闭阳台的栏杆高度可按窗台要求降低,但在施工图审查或工程监理中经常引起争议。故应考虑到,封闭阳台并没有改变阳台三面临空,是活动比较集中的地方等性质,并且阳台是否封闭应是住户自己的选择。

2 阳台栏杆的强度

阳台空间是建筑必不可少的功能空间,是晾晒衣物、休憩及玩耍的场合,在人们活动比较频繁的此处一定要确保栏杆的坚固性。规范中对此做出了强文规定:“栏杆应以坚固、耐久的材料制作,并能承受荷载规范规定的水平荷载。”

阳台栏杆属于建筑物的一种围护构件,这些围护构件应当具有一定的强度以抵抗水平推力,同时,应当具有足够大的刚度使其在水平推力作用下不致产生过大的挠曲变形,以抵抗人的推力、物体的偶然撞力和高处的风力。

栏杆能承受必要的冲击力。栏杆的水平荷载(水平推力),住宅、宿舍、办公楼、旅馆、医院、托儿所、幼儿园均取0.5 kN/m;学校、食堂、剧场、电影院、车站、礼堂、展览馆或体育场均取 1.0 kN/m。

现实生活中制作栏杆的材料多种多样,以达到应有的强度要求为准。常用的有:混凝土栏杆、砖砌栏杆和各种金属栏杆(见图2)。另外还有木质栏杆、石质栏杆等(见图3),在各式各样材料中,安全才是我们选择材料的首要条件。

3 阳台栏杆的虚实

阳台栏杆的形式大体上可分为空透式、实体式、虚实兼有式三种(见图4)。空透式栏板虽说空透轻巧,有利通风,但不便堆物,不甚实用。实体式栏板虽笨重呆板,不利通风,却无住户自行改造、随意封堵、外观不雅之虞,且有隔声减噪的功能,方便实用,但外观不甚美观,有碍观瞻。虚实兼有式栏板则二者利弊特点兼而有之。实际工程中究竟采用何种形式的栏板,要视其所处位置及具体环境而定。一般的原则是:中高层建筑宜设计成实体式栏板,以免零碎物品不慎由栏杆漏空处坠落伤人;寒冷地区住宅宜采用实体式栏板,以利于防寒、避风、保温,同时也便于住户自行封闭阳台,改造成日光室等;临街建筑应设计成实体式栏板,有助于降低来自街面上的噪声干扰,改善建筑声环境,另外也避免了住户各自封堵阳台栏杆透空处而影响市容环境及美观;而潮湿、闷热的南方地区建筑宜采用空透式栏杆做法,以利通风、换气。透空栏杆之间的净距不应大于0.11 m,栏杆装饰应尽量避免水平方向的构件,以免孩童攀爬,发生意外。

在实际生活中,我们往往集中阳台栏杆的优点加以优化使用。有一种简单可行的办法,就是将阳台栏板部分设计成半栏板、半栏杆的组合,并在栏杆部分加以可封闭处理,即可达到上述要求,如图5所示,夏季,打开推拉板,通风流畅,比采用实体栏板的住房室内温度可降低3℃～5℃;冬季,闭合推拉板防风保暖。这样,无论住户是否封闭阳台,阳台栏板部分是统一而美观的,而且阳台栏板部分的组合方式不受限制,栏板的造型仍可每幢楼各具特色。根据自然通风原理,可将栏板部分设置在与阳台门相对的位置,这样可以有效地组织穿堂风。

4 阳台栏杆的其他注意事项

4.1 预防噪声

高层住宅建筑外栏杆构件常常会产生噪声,影响着人们的生活起居。当所选用栏杆的材料和尺度不适当时,也易使其产生振动甚至会带动楼板发生共振产生噪声。1)栏杆选用金属材料较细、长,风经过时易形成涡流产生类似于哨音的响声;2)材料选用的材质较薄,安全性不足的同时,易形成振动,如琴弦一样;3)栏杆的振动传导到与之相连的楼板,形成吻合,带动楼板发生共振。

4.2 预防雷电

金属栏杆是电的良导体,如果防雷措施不当,会遭受雷电的破坏,引发建筑物火灾、爆炸、设备损坏、人员伤亡等。因此必须高度重视雷电预防工作,优化防雷设计方案,采取有效的措施。

4.3 美观

阳台栏杆是一种又通又隔的防护设施,是实现室内外空间的过渡,有透空的带花格或图案的栏杆,也有实心的栏板,局部透空或全部不透空的栏杆。通过阳台栏杆的轮廓和形状可形成刚柔、虚实、静动、疏密的美感,同时透过空隙,风景若隐若现,引起人们的遐想,增加情趣,达到无中求有的艺术效果。

[1] 吴雅君.高层住宅建筑外栏杆构件噪声研究[J].辽宁工程技术大学学报,2006(6):387-389.

[2] 宋韩畅.高层建筑幕墙—铝合金门窗及金属栏杆的雷电保护设计与施工[J].浙江建筑,2006(9):82-83.

[3] 栗建军,徐国明.栏杆设置阐述[J].建筑知识,2002(2):44.

[4] 张东海.关于栏杆和窗台的安全高度[J].工程建设与档案,2005,19(1):55-56.

[5] 杨光强,高 柏.阳台栏板三议[J].林业科技情报,2001,33(4):37.