楼梯设计的重要性和存在的主要问题探讨

2015-04-21 02:03郭绍法
福建建筑 2015年12期
关键词:疏散楼梯前室楼梯

郭绍法

(福州市建设工程施工图审查中心 福建福州 350001)

楼梯设计的重要性和存在的主要问题探讨

郭绍法

(福州市建设工程施工图审查中心 福建福州 350001)

本文分析了楼梯在建筑设计中的重要性,并对楼梯应满足使用功能、安全疏散及兼顾环境空间和艺术效果进行探讨。针对目前楼梯设计中存在的主要问题,结合自己对有关规范的理解,例举了几个比较典型的设计项目,图文并举进行分析,并就存在的问题,提出改进和完善措施。

楼梯设计;安全疏散;剪刀楼梯

E-mail:34557741@qq.com

0 引言

近几年来,随着我国经济持续发展,城市化建设进程加快,城乡间到处出现高楼大厦,如雨后春笋般的涌现,展示了广大设计工作者的聪明才智,各类建筑不断推陈出新,为城市化建设的进展作出了积极贡献。笔者在这些年的施工图审查中,审查了大量的施工图纸,绝大多数是符合有关规范要求,出现了许多优秀作品,但也发现在楼梯设计中存在一些比较突出的问题,甚至某些项目的业主因楼梯的问题投诉到有关部门,应引起广大设计人员的重视。

1 楼梯在建筑设计中的重要性

建筑设计是设计行业的龙头,一个设计项目在使用功能、空间组成、防火分区、人流组织及疏散路线等,是建筑设计的核心问题。一个良好的设计作品,不仅要注重它的外观特色和造型新颖美观,更应注重它的內部空间组织合理、使用方便、流线简捷明了,容易识别辨认等,这就需要建筑设计师利用各种空间元素,巧妙组织各种建筑构件建立起紧密的联系,这种联系是否合理,在使用上起到至关重要的作用。楼梯作为楼层之间垂直交通的建筑重要构件,也是建筑防火设计的一项重要内容,设计是否合理,直接涉及到使用者的生命财产安全。

1.1 楼梯设计首先应满足使用方便

楼梯是人们每天都会在建筑中看到,使用到的承上启下的垂直交通工具,使用楼梯无疑是司空见惯习以为常的事情,但壹幢建筑要把楼梯设计合理、使用方便、安全可靠、完全符合有关的规范要求,并不是一件容易的事情。首先楼梯设计应根据建筑物的规模大小、使用性质、耐火等级和使用人数多寡等因素,确定楼梯数量、位置、宽度和形式,满足使用方便和安全疏散的要求。楼梯的形式很多,选择合理的楼梯形式,布置在恰当的位置,并根据使用对象和使用场所,选择适宜的踏步高度及数量,对使用者有直接影响。某些工程因楼梯设计位置不妥,不仅不能满足使用方便,而且直接影响建筑的美观,甚至产生安全隐患等问题。例如福州某社区综合大楼设计项目,楼梯和门厅(电梯厅)完全沒有联系,走进门厅看不到楼梯,若要上楼时电梯不能使用,还得出门厅去找楼梯,这样给使用者带来诸多不便,对消防疏散和救援也会受到影响,同时给使用管理带来了麻烦。如果楼梯与门厅有很好的联系,在门厅处有一人管理或设置一台监控设施就可以掌握人员流动情况,但楼梯和门厅没有联系,使用管理就需要两套管理人员或监控设备,除了给使用者造成不便还增加管理成本等。在审查中发现某住宅项目设计的楼梯与电梯完全沒有联系,一户住户分为楼梯出入口和电梯出入口,楼梯出入要经过卧室或厨房,造成使用很不合理,也不符合消防疏散的要求,同时增加了分摊面积和建设成本,如图1所示。

图1 某住宅局部平面

1.2 楼梯设计应满足安全疏散功能

疏散楼梯是供人们在紧急情况时,能安全疏散使用的楼梯,按形式和防烟火作用,可分为防烟楼梯、封闭楼梯、室外楼梯和敞开楼梯等,其中防烟楼梯防烟火作用最高,而敞开楼梯最差。防火规范要求,高层建筑和人员密集场所,一般都需采用防烟楼梯和封闭楼梯,能阻止烟火进入楼梯间,为使用人员疏散提供必要的时间,保证建筑物内人员安全疏散,并为消防人员扑救火灾创造有利条件。疏散路线的设置应满足使用方便,还需做到安全,保证不出现疏散路线和扑救路线相交叉,避免相互干扰。疏散楼梯不宜与消防电梯共用一个前室,因为两者共用前室时,会造成疏散人员和扑救人员相撞,妨碍安全疏散和消防扑救[1]。对于高层民用建筑,其高层部分的疏散楼梯设计不应与低层公共部分(裙房)的交通过厅、楼梯间或自动扶梯混杂交叉,以免紧急疏散时,两部分人流发生冲撞拥挤,引起堵塞和意外伤亡[1]。近年来,在福州市因疏散楼梯不符合防火规范要求,施工后被消防部门责令拆除整改的事例发生。另外在设计方案竞标过程中,也有因疏散楼梯设计违反规范而被废标处理等情况。

1.3 楼梯设计应兼顾环境空间和艺术效果

楼梯平面形式的选择,主要依其使用性质和重要程度来决定,选择合理的楼梯形式并对梯段踏步和扶手作重点装饰,对建筑的环境空间和艺术效果产生很大作用,同时对使用面积增减和工程造价高低影响很大。楼梯形式的选择是否合理,不仅有利于人流疏散,还可达到有效利用空间、活泼气氛的效果。楼梯形式和布局不同,可以使建筑平面组合产生多种变化。如弧形梯、螺旋梯一般选择在高档别墅和使用人数较少的公共建筑中,可以增加建筑空间美观程度,根据建筑物的使用功能营造相应气氛,起到不可替代的装饰效果。一幢建筑中主要楼梯一般都设置在建筑的主要部位,常常设置于建筑主要出入口附近或直接布置在主要门厅内,成为视线的焦点,在起到及时疏散人流的同时,也可增加门厅的气氛,可以成为室内重点装饰部位,经过不同的设计手法做重点处理,力求达到功能与艺术的完美结合。

2 楼梯设计中存在的主要问题

2.1 设计深度不足和违反相关规范方面

按国家标准设计深度的有关规定,楼梯设计应绘制由下至上不同层高的各层楼梯及楼梯间的平面与剖面图,注明楼梯踏步的宽度、高度和每一梯段的踏步数,标注楼层休息平台处的标高以及绘制扶手、栏杆(板)、踏步饰面等构造详图,满足施工需要的详细尺寸等。在施工图审查中发现,设计单位没有单独绘制楼梯放大图和构造详图,只是在平面图纸上标注一下尺寸,剖面图剖断面不设置在楼梯间位置,是在比较简单的部位绘制剖面图,这就造成楼梯的设计深度不符合规范要求。如楼梯关健部位尺寸未标注、楼梯顶层平台临空处,栏杆离楼板面或屋面0.10m高度内不宜留空,栏杆高度不应小于1.05m,踏步应采取防滑措施等问题。

图2 某公共建筑疏散楼梯剖面

图3 某公共建筑疏散楼梯平立面

2.1.1 设计通则第6.7.5条:楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m,梯段净高不宜小于2.20m。注:楼梯净高为自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外0.30m范围内)量至上方突出物下缘间的垂直高度[2]。此条规定为保证使用人员在行进时不会碰头和产生压抑感,如某些公共建筑设计图纸,楼梯段净高不足问题,主要是设计人员没有考虑楼梯梁位下部与楼梯第一步前缘0.30m处的净高度,直接从地面标至梁底2.20m。正确的梯段高度应减去第一步的踏步高度,若踏步宽度不足0.30m时,应减去第二步的高度,实际净高度不足2.0m,使用时会感觉压抑或碰头,如图2ⓐ所示。有的楼梯设计梁位从梯段中间穿过,梁位下部0.30m范围梯段净高不足2.20m,不能正常使用,如图图2ⓑ所示。还有某些已建成的公共建筑,发现疏散楼梯梁位处贴上“小心碰头”的标签,就是施工图纸沒有按规范要求设计而引起的高度不足。

2.1.2 设计通则第6.7.7条:室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时,其高度不应小于1.05m[2]。某些设计项目沒有按规范要求设计楼梯扶手高度,扶手高度只从地面至扶手面标注0.90m,与规范要求踏步前缘量起就差一级踏步的高度,踏步高度一般为0.15m,实际扶手高度仅为0.75m,违反规范规定要求。还有些设计项目,沒有考虑到梯井宽度大于0.50m时,扶手高度也应相应加高的要求。如某公共建筑疏散楼梯间设计成多形,中间梯井尺寸超过0.50m以上,如图3所示,应按临空高度的要求设计,扶手高度应从踏步前缘量起1.05m(多层建筑)或1.10m(高层建筑),若标注为踏步前缘量起0.90m,这种设计项目存在安全隐患,并违反规范有关规定。

图4 某酒店螺旋楼梯

图5 高层住宅疏散楼梯平面之一

近期接到福州市建委科技处转来审查过的项目住户投诉信,投诉阳台栏杆和楼梯扶手高度不符合有关规范的要求,住户提出阳台栏杆和楼梯扶手不符合相应规范,关系到人生安全,要求开发商或建设方立即整改。经过查阅图纸资料,该投诉项目设计图纸上,扶手高度标注符合规范要求,应是施工单位沒有按图纸要求施工或装修后造成高度不能达到设计要求。此事说明住户对栏杆、楼梯扶手安全性是很重视的,应引起设计人员重视。

据新闻媒体报道,2015年7月20日凌晨,福州某家星级酒店内,一名男子从四层螺旋梯坠下至负一层花圃上,不幸身亡,警方基本认定为意外坠亡。从现场勘察,该酒店的螺旋楼梯坡度较陡,四周均为临空栏杆,螺旋楼梯总高度超过20.0m,应按临空栏杆高度要求设置防护措施。事故发生后,酒店管理部门在一层楼板临空处绑上了尼龙网,以防再次发生安全事故。从现场目测看,该梯段和四周平台处的栏杆高度约为0.90m,洞口周边翻口实体高度不足0.05m,不符合设计规范要求,如图4所示。

2.1.3 防火规范第5.5.2条:建筑内的安全出口和疏散门应分散布置,且建筑内每个防火分区或一个防火分区的每个楼层、每个住宅单元每层相邻的两个安全出口以及每个房间相邻两个疏散门最近边缘之间的水平距离不应小于5.0m[3]。规范还在条文说明中强调:要使使用人员在建筑发生火灾后能有多个不同方向的疏散路线可供选择和疏散,要尽量将疏散出口均匀分布在不同方位。如果两个疏散出口之间距离太近,在火灾发生时容易出现人员拥挤的情况,起不到2个疏散出口的作用[3]。

现在某些设计项目不重视两个疏散出口应满足5.0m水平距离的要求,某个高层住宅设计项目,设计采用剪刀楼梯疏散,两个疏散出口处只有一墙之隔,为了减少公摊面积,在公共通道上做文章,在通道中间处设置一道乙级防火门,将公共通道作为前室使用,如图5所示。有的设计在走道处设置前室,多道门开向前室,紧急情况时不知往那道门是安全出口,如图6所示。

图6 高层住宅疏散楼梯平面之二

图7 某商场疏散楼梯平面

有的公共建筑设计项目,没有按疏散出口要求均匀布置的规定,在一个部位同时布置二至三部疏散楼梯,发生紧急情况时,容易造成拥挤及踩踏事故的发生。莆田某商场设计项目中在同一部位设置四部疏散楼梯,其中三部供商场疏散使用,没有一个疏散出口之间达到水平距离5.0m,违反防火规范要求,如图7所示。2.2 设计中违反有关强制性条文方面

2.2.1 设计通则第6.7.2条:供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征,按每股人流为0.55+(0~0.15)m的人流股数确定,并不应少于两股人流。公共建筑人流众多的场所应取上限值[2]。防火规范中则要求,人员密集的公共场所,疏散门、疏散楼梯的净宽度不应小于1.40m[3]。在施工图审查中,发现公共场所疏散门、疏散楼梯设计宽度不足的问题较多,有的公共场所疏散楼梯设计宽度与居住建筑一样。例如福州某幼儿园设计项目,幼儿使用的疏散楼梯开间尺寸为2.60m,楼梯段净宽度不足1.20m。有些设计人员没有领会消防法附则第七十三条中幼儿园为人员密集场所,疏散宽度应取上限值这条法规。设计人员认为设计宽度符合消防规范要求就可以,沒有考虑幼儿建筑应按人员密集的公共场所设计。在施工图审查中经常有发现,公共建筑疏散楼梯的净宽度没有达到规范要求的项目,例如有的公共建筑,疏散楼梯开间尺寸为2.80m,梯段净宽度设计为1.20m左右,顶层设置300多人的多功能会议室(也有设计为单位食堂),本应按人流众多的公共场所设置疏散楼梯,净宽度不应小于1.40m。但设计人员以为符合防火规范净宽1.20m要求即可,不重视设计通则中,公共建筑人流众多的场所应取上限值,这条强制性条文的规定。

2009年,新闻媒体报道湖南省湘乡市育才中学发生一起踩踏事故,5分钟內夺命8条,另有26人踩伤,惨案发生的楼梯其宽度只有1.50m。从设计规范要求看,该楼梯设计宽度没有违反有关规范规定,但也说明,疏散楼梯宽度设计是多么的重要。关于楼梯的疏散宽度不足问题,福建省也发过通报,闽建设[2011]14号文件通报“安溪县某工程中,楼梯设计宽度为2.60m,楼梯间框架柱外凸,造成楼梯有两个踏步净宽只有0.90m,违反《建筑设计防火规范》GB50016-2006第5.3.14条”。在施工图审查中,经常有发现楼梯间钢筋混凝土柱外凸和休息平台处消防栓安装后外凸的现象,造成踏步和休息平台宽度不符合有关规范要求等问题。

2.2.2 防火规范要求公共建筑疏散门、疏散楼梯最小疏散宽度应按规范指标计算确定。某些设计项目,疏散门、疏散楼梯的宽度,没有按有关规范要求进行计算,而是随意确定疏散门、疏散楼梯的宽度,例如:福州某大学新建校区,新建壹幢三层综合楼,一、二层为学生食堂餐厅,三层为大会议室(礼堂),毎层建筑面积3170m2、其中餐厅和大会议室建筑面积为2159m2、餐厅标注使用人数1110人,大会议室标注使用人数1200人,设计疏散宽度按每百人1.0m*0.65计算,设置疏散楼梯3部,总宽度8.0m左右。但按餐饮建筑设计规范计算使用人数,餐馆按1.30m2/座计算,食堂餐厅按1.10m2/座计算,使用人数应在1660-1960人之间,疏散宽度应按每百人1.0m*0.75(按人员密集场所疏散宽度系数),这样疏散宽度需要12.5-14.7m左右,实际疏散宽度相差1/3以上,给疏散留下了安全隐患也违反规范要求。

防火规范2014年版,于2015年5月1日开始执行后,对公共建筑疏散门、疏散走道、疏散楼梯最小疏散净宽度有新规定。新规范规定,疏散宽度调整系数是指地上一至三层的建筑,可以乘0.65或0.75系数,明确规定超过三层的建筑就不能取调整系数,原规范是指地上一至三楼层位置,沒有明确建筑是几层时不能取调整系数。有些设计人员对这条规范,有新的规定不了解,设计高层建筑时,认为疏散楼梯一至三层还是可以乘以调整系数。详见设计单位审查意见回复单,如图8所示。

图8 某设计项目回复单

2.3 近几年来,高层住宅疏散楼梯设计均采用剪刀楼梯作为疏散,但因某些设计人员对剪刀楼梯的规范要求没有很好掌握,设计成公共走道为前室或设计前室套前室的疏散形式比较普遍,这种设计形式,不能满足两个安全出口的要求,给安全疏散留下隐患。但是因为办理消防建审过程中,存在全省各地市掌握标准不统一,同样一种设计形式有的地市消防部门同意,有的地市消防部门就不同意,这给设计和施工图审查带来了困扰。

以下对两种设计形式进行比较,某高层住宅一梯四户设计项目,如图9所示,建筑公摊面积为68.54m2,疏散出口、公共走道、前室、合用前室互不干扰,完全符合防火规范要求。某房地产开发项目如,图10所示,建筑公摊面积为68.14m2,疏散出口、公共走道、前室、合用前室使用功能不明确,采用前室套前室的设计形式,安全出口互相干扰严重,使用很不合理同时也违反防火规范要求,这种设计形式是不可取得。通过比较可以看出,高层住宅疏散楼梯设计,可以通过多种形式比较,细心琢磨、合理布置,在建筑分摊面积基本相当的情况下,完全能满足疏散功能和符合各项规范要求。

图9 高层住宅剪刀楼梯布置平面之一

图10 高层住宅剪刀楼梯布置平面之二

3 改进和完善措施

针对上述存在的主要问题,要从根本上解决和减少上述存在的问题,当务之急必须提高设计人员对有关规范的理解和运用,解决对 有关规范的模糊概念,特别是工程建设标准强制性条文的认识,落实建筑工程勘察设计单位项目负责人质量安全责任,树立起质量是设计工作永恒的主题。应从以下方面着手。

3.1 设计人员要把好设计质量第一关,要全面、系统地学习掌握建筑设计基本知识,要加強继续教育培训,提高设计人员对疏散楼梯设计的重视程度,认真学习规范规定,特别要加强今年5月开始执行的《建筑设计防火规范》GB50016-2014年版和工程建设标准强制性条文的学习,熟练掌握新规范的要求和强制性条文的应用。设计人员要树立法制观念,严格执行有关规范要求,对建设方的无理要求和违反规范规定的事情要加以制止。并根据相应的规范规定,落实单位全面质量保证体系,按规范要求绘制构造节点详图,使构造节点与整体工程相匹配,保证工程设计质量的完整性、合理性、准确性。

3.2 设计校审是把好设计质量的最重要关,校审人员要提高对新规范的熟悉程度,不断提高专业技术能力,辅导设计人员对有关规范规定的学习。校审是单位设计质量保证的主体,应在疏散楼梯宽度计算是否满足规范要求,疏散距离是否符合规定,楼梯栏杆高度、楼梯平台宽度、楼梯段高度是否满足规范要求等,图纸上一目了然的数据应该掌握,做到不符合规范要求的设计图纸不出院门,把各种设计安全隐患消灭在萌芽状态。

3.3 项目负责人是设计单位授权,代表设计单位负责建筑工程项目全过程设计质量管理,对工程设计质量承担总体责任。项目负责人要在不断提高专业技术能力的同时,要协调各专业设计人员之间的技术接口工作,对设计上采用新结构、新材料、新工艺提出指导性意见,对设计原因造成的质量事故,应及时组织设计人员认真分析原因,提出相关的技术处理措施,总结经验教训,不断提升设计质量水平。

[1]王学谦.建筑防火设计手册[M].第二版.中国建筑工业出版社.2008.286,293.

[2]GB50352-2005,民用建筑设计通则 [S].

[3]GB50016-2014,建筑设计防火规范 [S].

郭绍法(1952.12- ),男,国家一级注册建筑师,高级建筑师,施工图审查师。

The importance and the main problems of stairs in building design

GUOShaofa

(Fuzhou construction drawing examination center for construction engineering Fuzhou 350001)

The paper analyzes the importance of stairs in building design, explores that stairs should meet use function, safe evacuation, environmental space and art effect. Regarding main problems of stairs design currently, the paper gives several relatively typical design projects, combine with author’s understanding of relevant specification, give graphics and words for analysis, puts forward improvement and perfection measures for existing problems.

Stairs design;Safety evacuation;Scissors stairs

郭绍法(1952.12- ),男,国家一级注册建筑师,高级建筑师,施工图审查师。

2015-11-19

TU229

A

1004-6135(2015)12-0028-06

猜你喜欢
疏散楼梯前室楼梯
建筑首层扩大前室防排烟设计探讨
简述医院建筑中疏散楼梯的精细化设计
《建筑设计防火规范》(2018年版)对于一类高层住宅“交通核”设计的影响
防烟楼梯间及其前室的防烟系统设计
住宅地下疏散楼梯间防烟设施设置的分析
逃跑的楼梯
扫楼梯
上下楼梯时要注意什么 ?
疏散楼梯间施工切记采光窗
对于商场疏散楼梯设计要点探析