建筑设计的创新运用实践

摘要：为了阐述建筑工程设计及其管理的创新设计重要性，本文以“领航城领誉华府”住宅项目塔楼楼梯间靠墙扶手做法的创新应用为实际案例做出论述。

关键词：建筑设计;楼梯扶手;梯间宽度;创新

领航城领誉华府作为深圳市宝安区的高端住宅项目于2016年出具了建筑施工图。随着施工建设的启动，项目的建筑设计及其管理顺利进入施工配合阶段，并对楼梯间靠墙扶手进行设计创新应用而顺利解决了梯段净宽不足的问题。

1 楼梯梯段的设计过程及背景

在领航城领誉华府项目施工图设计阶段，建筑工程设计及其管理方面对楼梯间梯段宽度相关的设计规范、墙面构造做法、靠墙扶手等进行了综合考虑。

1.1 对设计规范的考虑

领航城领誉华府为高层住宅，其楼梯梯段须考虑的设计规范包含：（1）《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）第6.7.6条规定楼梯应至少一侧设扶手。（2）《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）第5.5.30条规定住宅建筑的疏散楼梯的各自总净宽度应经计算确定，且疏散楼梯的净宽度不应小于1.10m。（3）《住宅设计规范》（GB50096-2011）第6.3.1条规定楼梯梯段净宽不应小于1.10m。

1.2 对墙面构造做法的考虑

楼梯间的墙面构造做法对梯段净宽有所影响，结合工程建设经验，对楼梯间内墙面的构造做法设计如下：

1.3 对楼梯间靠墙扶手的做法考虑

参照《中南地区工程建设标准设计建筑图集》（11ZJ401），楼梯间靠墙扶手选用第36页①做法，并选用直径40mm的3厚不锈钢圆管作为扶手。综合以上要素，在施工允许误差范围内可得出楼梯间靠墙扶手中心距毛坯墙面距离60mm。

1.4 对楼梯间梯段的综合设计确立

遵循前述内容对塔楼核心筒楼梯进行综合考虑，得出要点及结论如下：

（1）楼梯梯段须设置单边靠墙扶手;（2）楼梯梯段从一侧墙面装饰完成面至对侧靠墙扶手的中心之间的水平距离（即楼梯梯段净宽）须不小于1.1m宽度;（3）根据楼梯间内墙面构造做法，其厚度为约20厚，则梯段两侧的墙面构造共计约40厚;（4）楼梯间梯段的毛坯宽度在不包含靠墙扶手构造宽度的情况下须达到1.14m以上;（5）在施工允许误差范围内，预留60mm的靠墙扶手构造宽度。施工图设计阶段设定楼梯梯段的毛坯总宽度为1.2m。

2 施工配合阶段的问题发现

楼梯主体毛坯部分按照施工图实施完成后，结合新的建筑节能保温要求，建筑设计及其管理在施工配合阶段发现对楼梯间外墙段需要补充考虑保温构造，因此，楼梯间外墙段的内墙面构造做法变更增加20厚膨胀玻化微珠无机保温砂浆和5厚M15抗裂水泥砂浆，共计增加25厚的保温构造层厚，因此楼梯间梯段的宽度重新计算：已建成的楼梯间梯段宽1200mm，外墙内侧抹灰构造总厚度按新做法为15+5+20+5=45mm，梯间隔墙抹灰厚度按原做法为15+5=20mm，则梯段两侧墙面抹灰完成面净距离为1200-45-20=1135mm。而相关设计规范已明确梯段净宽须不低于1100mm（从一侧墙面测量至对侧靠墙扶手面管中部），因此楼梯间的单侧靠墙扶手构造宽度仅剩1135-1100=35mm，原设计的60mm构造宽度的梯间靠墙扶手无法实施。

3 楼梯间靠墙扶手创新设计过程

按照客观条件，留给楼梯间靠墙扶手的构造宽度只有35mm，已无法按常规的圆管扶手面管实施。同时为了解决梯段宽度的问题，综合研究后决定对靠墙扶手进行创新设计，并进行靠墙扶手的样板制作试验。整个创新设计及试验过程分三个阶段：

3.1 第一创新设计试验阶段：

建筑设计及其管理人员研究发现原靠墙扶手做法中的扶手面管形状及连墙弯管形式较为占用空间，考虑以改变靠墙扶手的形式而进行创新设计，尝试将靠墙扶手设计为4mm厚、75mm高的扁钢形式，采用焊接固定方式，整段一体化实施。

按创新设计方案进行样板的制作试验时，受施工现场现状条件的影响，整段长度达5.1m的靠墙扶手无法运输至选定的楼梯间进行制作，遂将靠墙扶手重新设计为两段，每段长度2.55m。但现场试验施工完成后，发现靠墙扶手在整体上无法调整顺直。各方设计及其管理人员进行材料及技术分析得出结论：4mm厚的扁钢较薄，在工厂用钢板原材料大板进行机器切割时容易出现微小弯曲;现场试验安装时采用电焊的方式与埋件进行连接，电焊的高温导致扁钢扶手局部热胀冷缩而发生形变，故造成靠墙扶手整体更加曲折。

3.2 第二创新设计试验阶段

结合前阶段经验，各方人员认为若为了解决扶手弯曲的不良现象而采取增加扶手分段段数的方法，则会导致栏杆分段接头过多、造成各分段在整体拼接上亦难以调直;遂决定采用 6mm厚的扁钢、高度仍为75mm，整体仍均分为两段;采用机械方式固定安装扁钢扶手。

第二次樣板制作完成后，各方人员检验发现靠墙扶手整体上仍然不顺直。各方分析原因并得出结论：6mm厚扁钢虽己有较高强度，但在工厂以原材料大板进行切割加工时仍会出现形变，且刚度在现有长度上依然表现不够;在对扶手面板进行螺栓联接前的机械冲孔亦会造成扁钢扶手面板的局部形变。

3.3 第三创新设计及运用成功阶段：

按照前两阶段的经验总结，对扁钢加以进一步创新设计和改造：采用6mm厚、101mm宽的扁钢进行90°弯折，整个扶手形状呈”L” 型，两垂直边分别为短边26mm和长边75mm，其中短边提供刚度补充及进行机械冲孔后作为螺栓连接安装部位，长边作为握手竖直面;以“L”形固定件与”L”形扁钢扶手短边的冲孔部位重合后再用机械螺栓进行固定连接。

根据第三阶段创新设计方案，施工现场试验制作成样板。经检验，靠墙扶手样板的综合效果能够达到设计艺术美观的要求和满足设计规范对于梯间宽度的要求。至此，领航城领誉华府项目的楼梯间靠墙扶手经过创新设计及应用试验后顺利实施，也标志着该创新设计的实际运用取得成功。

4 结语

结合领航城领誉华府项目的相关创新设计实际运用经验，创新设计可以有效实现建筑创作和解决技术难题。因此，创新设计对于建筑设计及其管理的重要性不言而喻。

参考文献：

[1]《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）

[2]《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

作者简介：吴磊，1987-，湖北荆州人，本科，建筑学工程师，从事工作：建筑工程设计及其管理工作、建筑学相关研究工作，身份证：421022198712016072。