时间：2023-06-06 09:31:01
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高层住宅设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:高层住宅;安全出口;前室
随着我国城市化建设的迅速发展,城市人口急剧增长,高层住宅建筑建设速度明显加快,建筑高度和建筑形式不断发展,这对改善城市景观和人民居住条件起到了积极作用。高层住宅建筑安全疏散设计直接关系人员在紧急情况下的疏散安全,其设计的合理性和科学性是建筑设计中的重要问题,国家工程建设技术标准对此有明确的规定。高层住宅建筑人员疏散是否安全快捷,不仅反映了一个建筑物的实用性和经济性,同时还涉及到人员的安全问题。安全疏散设计攸关人员生命安全,要求高,难度大,无疑是建筑防火设计中的重点和难点。但从实际情况和火灾案例来看,其建筑安全疏散设计仍然存在规范要求与实际需要的矛盾,需要进一步的研究和探讨。
1单元式高层住宅建筑安全疏散设计难点和原因
单元式高层住宅建筑人员疏散的特点包括:(1)层数多,垂直疏散距离长,人员需要较长时间才能疏散到安全场所;同时,由于不能及时准确得到灾情信息和判断火灾情况,人员起始疏散时间较公共建筑要迟。(2)发生火灾时,在“烟囱效应”作用下,烟气和火势竖向蔓延快,若楼梯间的门关闭不严会使烟气进入楼梯间,增加人员安全疏散的困难。(3)人员集中,容易出现混乱、拥挤的情况。而且在疏散过程中人往往倾向于选择熟悉的路线疏散,先跑向电梯,发现电梯停止使用后,再向楼梯疏散,因此容易在封闭楼梯间门前和防烟楼梯间前室产生拥堵现象。
1.1关于单元式高层住宅建筑设置一个安全出口的条件《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版,以下简称《高规》)规定“十八层及十八层以下每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯,单元之间的楼梯通过屋顶连通,单元与单元之间设有防火墙,户门为甲级防火门,窗间墙宽度、窗槛墙高度大于1.2m且为不燃烧体墙的单元式住宅”可以设置一个安全出口。尽管《高规》针对这个问题,已经做了合理和科学的修改,即不再要求十层以上层层设单元通廊和连通阳台,改善了建筑的立面造型,降低了安全疏散设计的难度。但是在实际执行中,仍然存在规范规定与使用功能、节省投资要求的矛盾,例如:甲级防火门与防盗门难以合一;住户在装修时将防火门换为防盗门;客厅和厨房阳台窗以及相当一部分卧室的落地窗为了增加采光和美观要求,窗槛墙高度难以达到1.2m,为满足规范要求使用甲级防火窗代替不燃烧体窗槛墙,增加了投资又影响了美观;单元隔墙(防火墙)两侧窗间墙宽度受户型局限,难以达到2m;有些户型的厨房阳台窗紧邻楼梯间外窗,其间距《武警学院学报》2008年第10期(总第148期)•消防评价与设计•也难以达到1.2m。
1.2关于单元式高层住宅建筑设置两个安全出口的条件《高规》对于单元式住宅如何设置两个安全出口,未做明确规定。由于连通单元楼梯间的阳台或凹廊紧邻住户的房间外窗,影响住户的安全和生活,所以建设单位和设计单位对于十八层以上的单元式高层住宅建筑都不采用这种做法,而采用剪刀楼梯间来设置两个安全出口。同时高层住宅受面积指标的限制,又要满足功能使用的要求,设置两个防烟前室有些情况下十分困难。所以剪刀楼梯间的防烟前室一般都共用,并且再和消防电梯的前室合用,即所谓的“三合一”前室。在实际执行中,建设单位、设计单位和消防监督部门在各自的立场上,对这些问题的处理意见分歧较大,以至于各地在对规范的掌握上存在不同的尺度。形成这种现状有两个原因:(1)国家规范的适用滞后于建筑设计思想的发展,随着国际交往的深入和建筑市场的国际化,国外的先进建筑设计理念开始影响国内的房地产商和建筑设计单位,在户型布局、户内采光、外形美观等方面的要求已经与国家规范的限制形成矛盾。(2)各规范控制尺度不一致,如《住宅建筑设计规范》规定,窗槛墙高度不低于0.8m,而《高规》则要求窗槛墙高度应大于1.2m。《住宅建筑设计规范》要求楼梯间窗与套房窗水平净距不小于1.0m,而《高规》无此项要求。《住宅建筑设计规范》规定电缆井和管道井可设在前室、合用前室里,但检修门应采用丙级防火门,而《高规》则不允许在防烟楼梯间前室内设竖井检修门。再如,《高规》允许在疏散走道上设防火卷帘,防火卷帘两侧应具有自动、手动和机械控制启闭的装置。但《建筑设计防火规范》则规定疏散门只能是平开门。
2解决单元式高层住宅建筑安全疏散设计问题的对策和措施
建筑物的消防设防水平应当考虑投入和回报,其消防投入的价值只有在火灾时才能体现出来,所以消防投入必须考虑建筑物发生火灾的概率大小和火灾可能产生的损失大小,同时消防投入还必须考虑投入的有效性,杜绝无效投入和重复投入。以中部地区某省会城市为例,在投入使用的十八层以下的高层住宅建筑中,33%的窗槛墙,特别是阳台落地窗的窗槛墙高度在0.6~0.8m之间;防烟楼梯间的门由于方便使用和采光要求基本上为常开状态;在使用中已经有40%的户门被更换为普通防盗门。且根据火灾统计情况,该城市高层住宅建筑近5年内,发生火灾事故仅1起,火灾直接损失约2万元,并且没有形成火势向上层蔓延的现象。鉴于这种情况,从火灾时保证人员安全快速撤离的要求出发,笔者认为可以适当减少单元式高层住宅建筑设置一个和两个安全出口的条件限制,同时从以下几个环节采取措施提高安全疏散设施的整体安全可靠度。
2.1在技术上减少火灾警报的发出时间,保证第一时间通知人员疏散在住户内设置独立式的火灾自动报警探测器,并且在厨房设置独立式的可燃气体报警装置。这些投资完全可以抵消设置防火玻璃窗的投资。并且由于十二层以上的单元式高层住宅建筑都设有联动控制消防电梯前室机械加压送风口的火灾自动探测器,可以在楼梯间每层设置光电报警器,或者利用带有广播功能的单元门禁系统发出火灾警报。通过提升发现火灾的技术手段,为人员疏散争取时间。
2.2在设计上进一步提高楼梯间和前室的安全可靠度
2.2.1对于单元式高层住宅建筑设置一个安全出口的情况:(1)在未制定高层住宅建筑专用的防火防盗门产品标准前,适当允许开向公共走道的户门,可以不设防火门。(2)提高防烟楼梯间的实际安全性,将楼梯间的门设为能通过前室的火灾探测器的信号和火灾报警控制器联动控制的带有闭门释放器的防火门。(3)对于厨房和卧室的窗槛墙的高度可以参照幕墙的防火要求,放宽到0.8m。但是对于客厅的阳台窗,由于一般阳台和客厅之间在顶板上都有高度为0.4m左右的梁,可以减弱火焰向上蔓延的趋势,所以其窗槛墙的高度可以放宽到0.8m以下。(4)加强对机械加压送风机安装和风井施工质量的要求,提高送风风压的安全稳定性。避免风井内壁施工质量不合要求,导致风压损失过大。(5)禁止在楼梯间内设置燃气供气管道。
2.2.2对于单元式高层住宅建筑设置两个安全出口的情况:(1)在前室外设置公共走道,住宅的户门不允许直接开向前室,只允许直接开向公共走道,水、暖、电等管道井的检修门也开向公共走道,从而提高前室的安全性。(2)增加合用前室的面积,十八层以上高层住宅楼的剪刀梯与消防电梯合用前室的面积增加到16~20m2,加上前室外的公共走道面张建莹,等:单元式高层住宅建筑安全疏散设计难点及对策积,其建筑公共部分的总面积可以达到25m2。其设计的科学性主要在于其公共部分的面积较大,可以消除火灾时人员疏散的拥挤现象,即便是消防队员乘坐消防电梯前往着火楼层或其上、下层,也不致与疏散的人流产生冲突。(3)增加前室的自然排烟外窗面积和机械加压送风量,将楼梯间的门设计为能通过前室的火灾探测器的信号和火灾报警控制器联动控制的自行关闭的防火门,确保前室的实际防烟能力。
关键词：高层住宅；采暖；设计；
中图分类号：TU97 文献标识码：A
引言：自90年代以来,随着经济的发展,城市人口日益密集,与城市用地的矛盾日益突出,在很大程度上刺激了高层建设的发展。在我们的身边,高级宾馆、高层写字楼、高层住宅一幢幢拔地而起。这其中,由于高层住宅受到使用者及管理者方面的一些局限,其暖通设计仍以采暖为主,用户自行安装分散式空调机为辅。本文对高层采暖住宅暖通设计的进行了探讨。
1.负荷计算
1.1围护结构的传热系数
围护结构主要满足冬季保温要求,兼顾夏季防热,其设计应执行《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)JGJ26-95。高层建筑为减小荷载,其围护结构常为轻质结构加内(外)保温。为了保证围护结构的传热阻在任何情况下不小于按冬季保温要求确定的最小热阻值,必须反复校验保温材料的厚度,直到R>Rmin。其作用一是防止护结构内表面结露或内部受潮,提高建筑物的耐久性;二是使护结构内表面温度能满足人的卫生标准要求;三是为了节约供暖建筑的能源。
1.2外窗传热系数
因室外风速随高度增大而增大,从而使围护结构外表面对流换热系数随楼层增高而变化。对居住建筑而言,由于其使用者有一部分是老、弱及儿童,对环境的保暖性要求较高,因此需要考虑到这部分热负荷。引入系数Bd,得到考虑了外表面对流换热系数增大后的外窗计算用传热系数KJ.d=K(1+Bd)。
1.3冷风渗透耗热量的计算
低层建筑的冷风渗透耗热量,主要考虑风压,即根据冬季室外平均风速确定冷风渗入量,而不考虑热压作用。高层建筑由于高度的增加,室内外温差所形成的热压不容忽视。因此高层建筑的冷风渗透耗热量需考虑风压和热压的综合影响。
2.系统选择
采暖系统的选择是设计中至关重要的一环。依《采暖通风设计规范》高层建筑的采暖系统设计应符合下列规定:一是建筑物高度超过50m时,宜竖向分区供热;二是一个垂直单管系统所供层数,不宜大于12层。另一方面,高层建筑热水采暖系统的静水压力较大,因此,它与室外热网连接时,应根据散热器的承压能力,外网的压力状况等决定系统形式。在当前的高层建筑中,多采用承压能力较高的散热器(如钢制散热器,加稀土的铸铁散热器),为了简化供暖系统,降低造价,施工与管理方便,系统尽量不分区。主要考虑避免立管过粗和垂直方向的失调问题。目前有以下几种方案可供选择。
(1)垂直单管系统。上部设跨跃管(或三通调节阀)。这种系统与多层建筑的垂直单管系统没有区别,但最多不能超过12层。
(2)奇偶分层式系统。这种系统是垂直单管系统的变异,其原则是同一房间奇数层连接一立管,偶数层连接一立管,中间不设干管,但立管增多1倍,管材耗量增加,也不便于建筑装修,影响美观。
(3)单双管混合式系统。这种系统的做法是将散热器沿垂直方向分成若干组,每组2～3层左右。在每一组内为双管系统,组与组之间为单管系统,这样做既能避免层数过多时,双管系统的严重竖向失调现象,又能避免单管系统散热器立、支管过粗的缺点,其散热器还能进行局部调节,适用于大于12层又不便于分区的建筑。
(4)垂直方向分区,高低区均有独立的供回水系统,但各区的供回水管均与外网直接连接。这种系统最好设竖井,供回水总立管设于竖井中。中间要设设备层,以免检修管道时频繁入户。
(5)水平式系统。这种系统既适用于高层建筑,又适用于多层建筑,是目前提倡的一种有利于节能的系统。对住宅来说,每个供热单元设一组供回水立管,每户的室内管路单独引出,入口设热量计量装置和锁闭阀门,作为计量收费的依据和供热管理的手段。室内不设立管,各组散热器串联连接(或带跨跃管),散热器上设温控阀,用户可根据室温自行调控,是一种节能的重要手段。但水平串联的散热器组数不宜过多,以免末端的水温低而使散热器片数过多,管道的胀缩问题处理不好形成漏水。这种系统管路简单,节省管材,无穿过楼板的立管,施工方便。高层住宅由于户数多,卫生设备多,电器设施多,因此采暖设计中要特别注意采暖管道是否与给排水及电器设施相碰。要考虑主立管的伸缩问题及不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室的机械加压送风问题。总之,设计人员要精心设计,根据不同工程的特点,选择合适的系统。
3.高层住宅暖通设计应当注意的问题
高层化、大型化已成为我国城市居民住宅的发展趋势，暖通设计涉及到方面较多，因此应当注意的问题也比较多，以下将主要阐述高层住宅暖通设计中应当注意的问题。
3.1通风空调系统设计与空气计算参数应符合规范要求
《高规》明确规定: “风管不宜穿过防火墙或变形缝，如必须穿过时，应在穿过防火墙处设防火阀; 穿过变形缝时，应在两侧设防火阀。”《设计规范》中明确规定: “冬季室内空气计算参数，盥洗室、厕所不应低于 12℃，浴室不应低于 25℃。”但是在实际中，一些设计师没有严格执行规范的要求，造成部分高层建筑风管穿过防火墙却没有设置防火阀，供暖系统负荷不准、暖通设计不合理的现象时有发生。
3.2 散热器设计要合理
为了追求房间的美观和便于装修，在采暖设计时一般在散热器的底部设置支管和阀门，然而这种底进底出的设计方式，散热量并不会超过标准散热量的 90%。所以，在进行散热器的设计时，应充分考虑实际散热量与标准散热量之间的关系，避免散热器散热不足的现象发生。
3.3地面辐射采暖设计应考虑全面
为了使地面热辐射采暖设计做到技术先进，经济合理，安全适用，首先要对地面热辐射管材与保温材料进行比较和选用，适用于低温热水地板辐射采暖的管道主要有聚丙烯、交联聚乙烯等，保温温板宜采用聚苯乙烯泡沫塑料。同时还应注意所供热水的温度，为了保证地热盘管的使用寿命,水温应控制在60 ℃以下，为此可以加设换热设备来控制供水的温度，使室内温度更适宜。
3.4 合理设计热媒温度
热媒温度应根据地域不同、采暖系统的舒适性和安全性要求、经济性等原则进行合理设计，一般而言，在常压状态下保证热媒不会发生汽化现象的供暖系统热水控制温度为 95℃ ，但是为了增加采暖系统的舒适性，一般都会适当增加散热器的数量来适当的降低热媒的温度，具体应根据实际情况考虑。
4 .结语
高层采暖设计是建筑物设计中的非常重要的一个方面，虽然高层采暖设计比公建暖通设计更为简单，但在设计中需要重点考虑的问题仍然很多。同时高层采暖设还关系到建筑节能，科学合理的设计能够提高能源的利用率，响应国家发展节能建筑和经济持续健康发展的政策要求。设计者应关注高层采暖设计中存在的问题，提高自身素质水平，认真贯彻、落实各设计规范要求，做出更具安全性、环保性、舒适性的设计，充分发挥采暖系统的效用，提高居民的生活质量水平。我国在目前阶段下，对于高层建筑的采暖不是很先进，但是我国已经加大对于这方面的投入和关注，也有相关的研究成果相继出现，可以预见的是，我国未来高层住宅的取暖将步入高效节能的阶段。随着人们生活水平的提升，个人取暖终端也将发挥越来越大的作用。
参考文献:
［1］梁斯麒. 建筑暖通设计中存在问题及改进策略［J］.科技促进发展，2010(9) : 19－21．
［2］高磊.高层建筑暖通设计中存在的问题分析［J］.科协论坛，2009(1)．
关键词：高层住宅；配电设计；防雷接地
中图分类号：TU241.8 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
该工程为二类高层，地下2层为人防层，地下l层为设备层，地上l层为商铺和配电室，2层除一个单元局部为商铺外其余均是住宅，3~18层为住宅，住宅设4个单元，每个单元一梯两户，总共135户。屋顶设水箱间。住宅和商铺层高均为3．0 m。设备层层高为2．1 m。人防层层高为3．0 m，建筑总高度为56．5 m，总建筑面积20676．53 m2。结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，商铺局部为框架结构。每个单元设一部消防电梯，屋顶有消防用正压送风机。设两个低压配电室，分别在第一单元(1号配电室)和第四单元(2号配电室)l层。
2高层住宅的电气设计
2．1照明和动力配电系统
2．1．1负荷等级
消防电梯、正压送风机、消防潜污泵、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志等消防用电负荷为二级负荷．其余用电为三级负荷。
2．1．2供电要求
根据建设方提供的条件及用电负荷要求，本小区在室外拟建10 kV箱式变配电站，前端进线为两回路10 kV电源。满足二级负荷要求。本楼仅做低压配电室。l号和2号低压配电室的进线电源(Ll，L2．L3，PEN)分别引自不同的变压器低压母线段，每个配电室安装5台GCS配电柜。
2．1．3配电系统构成
各单元住宅照明分别由低压配电室分两回路(出线开关为带漏电保护的断路器，漏电动作电流300 mA，动作时问小于0．48)树干式配电。每3层设照明分配电箱(三相)，之后放射出线至每层二表箱或一表箱（单相，10（40）），一户一表，户内设用户配电箱。各单元应急照
明为每3层设一双电源自动切换箱。每套住宅进户线为截面不小于10mm2 的铜导线，用户配电箱的用电负荷标准为4.0kW。其出线回路为7 路：照明1 路、厨房插座1 路、卫生间插座1 路、普通插座1 路、空调插座3 路。照明回路铜导线截面为2.5mm2，插座回路铜导线截面为4.0mm2。除壁挂式空调电源插座外，其他电源插座回路均带漏电保护30mA 瞬动。
《民用建筑电气设计规范》JGJ16—2008 之10.8.1 规定住宅配电箱的进线端应装设短路、过负荷和过、欠电压保护电器。各单元的消防电梯、正压送风机的配电均为由低压配电室放射式引至机房的双电源自动切换箱。人防层电力与照明由低压配电室放射与树干相结合的方式配电。商铺配电应注意出租时的计量与使用的便利。
2．1．4配电干线
a 本工程采用预分支电缆.由于它额定电流小于1600A，故作为配电干线。它与母线槽比较，具有重量轻、外径小、安装方便的优点，防水性、耐腐蚀性、抗震性良好，对环境要求低，满足安全，经济又美观。但是在定货前要提供完整而准确的配电系统图，楼层标高剖面图和电气竖井的实际尺寸,方可定制。
b 分支电缆的截面根据楼层的计算负荷选择，并留30%的容量；主电缆的截面根据各层负荷相加的总负荷，再乘以恰当的同时系数后选择，并留30%的容量。如果分支电缆截面与主电缆截面不同，要求在分支后设分支开关以保护分支电缆。
c 该工程中设计了等电位联结。从总等电位联结（MEB）端引出一根MEB 干线自下而上敷设在电气竖井中，竖井的每层设辅助等电位联结（LEB）端子箱。而预制分支电缆采用4 芯。
(3)本工程采用TN－S 接地方式，各个卫生间设置障碍局部等电位联结。
2.2户内照明设置
2.2.1户内配电箱的布置既要出线方便合理、便于检修维护，又要视觉美观、使用安全，尽量避免住户的装修改动。挑剔的业主还有单排与双排开关布置的要求，应综合考虑。
2.2.2电源插座的设置应符合规范要求。卧室、厨房为一个单相三线和一个单相二线的插座两组；起居室（厅）为一个单相三线和一个单相二线的插座三组；卫生间为防溅水型一个单相三线和一个单相二线的组合插座一组；洗衣机、冰箱、排气机械和空调器等处为专用单相三线插座各一个。电源插座底边距地低于1.8m 时，应选用安全型插座。
2.2.3卫生间、浴室等潮湿且易污场所，宜采用防潮易清洁的灯具。卫生间的灯具应避免安装在便器或浴缸的上面及其背后，开关设于卫生间门外。住宅公共走道、走廊、楼梯间的照明除电梯厅和火灾应急照明外，均采用声光控延时开关。应急照明平时作为正常照明的一部分，火灾时，消防系统强行切断正常照明电源，并启动应急照明。除住宅、商铺、设备层正常照明为单回路外，应急照明均为双回路配电，末端设电源自动切换箱，以保证照明的可靠性。应急照明灯采用双控方式，无论现场开关处于什么位置，消防时均能通过强切电路点亮应急照明灯。疏散诱导指示灯及标志灯为自带蓄电池的消防应急灯，平时处于浮充电状态，火灾时正常供电电源全部中断后自动切换至蓄电池供电，连续供电时间不小于30min。
2.3弱电系统
本工程设有火灾自动报警及消防联动控制系统、电话及宽带网络系统、有线电视系统、楼宇对讲系统。本工程为二类建筑，故火灾自动报警系统保护对象等级为二级。消防电梯、防烟楼梯的前室及合用前室、公共走道、门厅设置火灾探测器。建筑设备管线的设计应相对集中、布置紧凑、合理占用空间，宜为住户进行装修留有余地。每套住宅宜集中设置布线箱，对有线电视、通信、网络、安全监控等线路集中布线。本工程在每个住户的客厅内距地0.3m处设置户内弱电集线箱，需注意的是要在其近旁设一个接自插座回路的电源模块（86 盒嵌墙），以便向集线箱内供电。各住户设楼宇对讲室内分机，预留埋管时，要考虑到套管可以穿敷可视对讲的数据线。
3防雷接地设计
3.4 防雷接地
(1)采用TN－C－S接地方式，并进行总等电位联结。在1号和2号低压配电室内各设一块总等电位联结端子板（MEB 端子板），将各配电室的进线PE 母排、进出楼内水暖金属干管、煤气管道、电梯导轨、建筑物金属结构、各强弱电穿线钢管外皮、电缆金属外皮、电缆桥架、强弱电进户管等与这两MEB 端子板进行连通。
(2)各个浴室内应做局部等电位联结，从适当地方引出两根大于d16mm 结构钢筋（与地面和墙内钢筋网连通）至局部等电位箱（LEB），局部等电位箱暗装，底边距地0.3m，具体做法参见图集《等电位联结安装》02D501－2 第34 页。局部等电位联结应包括浴室内给排水管、金属浴盆、采暖管、浴室内PE 线以及建筑物钢筋网，可不包括金属地漏、扶手、浴巾架、肥皂盒等孤立之物，地面内钢筋网宜与等电位连接线连通，当墙为混凝土墙时，墙内钢筋网也宜与等电位连接线连通；所有管道位置与有关专业配合，等电位连接线与浴盆、下水管等卫生设备的连接做法见图集《等电位联结安装》02D501－2第6 页、第16 页、38~42 页等；预埋件做法见第47 页，距地0.3m。一般浴室内皆有电源插座亦即引入了PE 线，则浴室的局部等电位联结必须与该PE线相连。
结束语
随着商业设计项目越来越复杂，需要设计人员不断地提高设计水平，精心设计，作出精品。建筑供配电系统设计在建筑中占有举足轻重的作用,在保证供电安全可靠的情况下,既要考虑到未来的发展需要,遵循技术经济合理的原则,满足环保节能的要求,还要配合装修要求,做到舒适、美观、满足客人消费心理要求检修方便。以上仅是在住宅设计中的点滴经验总结，希望能和广大设计人员交流。
参考文献
［1］刘爱平. 对建筑电气中供配电线路设计的探讨. 广东科技.2007(10)
［2］建筑电气设计中的节能探索.建筑设计管理2009.(2)
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部．JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[s]．北京：中国建筑工业出版社，2008
关键词：高层住宅；低压供配电；系统设计
中图分类号：U224 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0025-02
随着我国城市化进程的加快，城市住宅逐渐向高层化发展。高层住宅的供配电系统负荷容量大、用电的设备较多、对供电的安全可靠性要求也很高，就当前我国的高层住宅的供配电系统来说，其运行过程中还存在着许多的问题。因此，如何能够设计出一套安全、可靠且合理的供配电系统，以便满足住户的用电需求呢？
1 高层住宅的供配电系统现状
伴随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平逐渐提高，无论人们的日常生活还是工业生产，都需要大量的用电供应。当前，我国高层住宅中有许多供配电系统设计都存在着一定的问题，不能满足高层住宅的整体用电需求。随着城市的繁荣发展，我国高层住宅的建设也在逐渐增多，在部分高层住宅中，因为供电系统使用的时间过长，经常会出现各种问题，有些高层住宅的供配电系统已经承载不了整个住宅楼的负荷。
2 高层住宅的低压电源配置
2.1 高层住宅低压电源配置的原则
2.1.1 非消防一、二级负荷供电的要求。一级负荷应该由双重电源来供电，当其中一个电源出现故障时，另一个电源不会受到损坏，可以继续供电。在一级负荷中，特别重要的负荷除了由双重电源来供电，还可以增设备用电源。但需要注意的是，不可以将其他负荷接入备用供电系统。二级负荷应该由两个回线路进行同时供电，以确保电量供应充足。
2.1.2 民用建筑供电要求。消防用电负荷为一级时，应该由主电源与备用电源或者城市电网中与主电源分离的专用回路的双电源来进行供电。当消防用电负荷为二级时，应该由主电源与变电系统或者提供备用电源的双回路的电源来供电。为消防用电设备提供双重电源时，可以将任一回路设置成主电源，当主电源出现断电情况时，另一电源应自动地进行供电。高层住宅的消防配电系统应该设置在住宅的电源线处或者是配变电所处，其备用电源也应和主配电装置分开设置，当无法实现分开设置时，需要同主电源并列设置，在两者的分解处应该设置防火隔断，配电装置应该有明确的标注。
2.2 高层住宅的低压供电系统的配置方案
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线分段，设置应急备用电源，使其能够满足消防负荷与非消防负荷的用电量。该方案适用于普通的高层住宅，而不适用于超大负荷的高层住宅。该方案满足了规范化的要求，但是由于应急备用电源的容量要求较大，投资也相对来说较高。
两路独立电源与两台变压器进行分列运行，将低压单母线进行分段，设置应急备用电源。该方案能够最大限度保证供电的可靠性，适用于一类高层住宅，尤其是负荷量大的高层住宅。
采用一路电源，一台变压器，把低压单母线进行分段，同时由变压器的低压侧引出两回路电源，分别接入不同的低压母线段，设置自备应急电源备用，其容量应该满足消防负荷用电。该方案可适用于二类的高层住宅。
使用两路电源，两台变压器，低压设置一般负荷母线以及重要负荷母线，需要注意的是，这两个母线要分开。两路电源为独立电源的时候，该方案适用于没有重要负荷的高层住宅。若两路电源不是独立电源时，则该方案适用于二类的高层住宅。该种方案系统结构较为简单，负荷关系也较明确，便于维护及管理，但是其供电可靠性不高。
3 高层住宅低压供配电系统
3.1 低压配电系统设计应注意的事项
在高层住宅中，低压配电系统的设计要将照明、电力、消防以及防灾用电负荷使之分别自成系统。消防负荷应该在高层住宅的进线处设置独立的配电装置，当有火灾发生时，便于消防人员能够在最短的时间内切断消防负荷电源。在高层住宅的供配电系统设计中，应对低压配电级数进行合理的控制，一般不应该超过三级。值得注意的是，在减少配电技术时，不可以盲目地将部分配电箱总开关由短路器换成隔离开关，这样是达不到控制级数的效果的。配电箱的设置与配电回路的划分，应该依据防火区分、负荷性质、密度以及管理维护等条件进行综合的分析。
3.2 高层住宅常用的低压配电方式
3.2.1 放射式。在高层住宅中也常采用放射式低压配电，该方式适用于重要用电负荷与消防设施中，即使用专门的垂直干线回路。该回路与应急备用回路应是相互独立的，不共管也不共线，可以将两个回路在末端的配电箱进行自动切换。
3.2.2 树干式。树干式的配电方式，通常是将高层住宅的各层配电箱设置于电气竖井内，这样可以通过插接式封闭母线槽、预分支电缆或者电缆穿刺线夹来进行分支。树干式配电方法适用于楼层较高、数量较多、负荷较大的高层住宅，该方式不仅可以大量减少低压配电屏数量，而且便于安装和维护。
3.2.3 分区树干式。分区树干式的配电方法采用的是每个回路干线对应一个供电区域，这种供电方式具有一定的可靠性。在分区树干式中，每个回路干线所对应的的层数为5～6层。对于城市中的高层住宅来讲，因为涉及的楼层较多，所以对应的层数可以适当地进行调整，但注意最多不要超过10层。
3.3 高层住宅低压供配电系统设计
对高层住宅的用电负荷进行计算时，应根据住宅中每个住户的综合用电指标作为参数。在计算的过程中，要综合考虑高层住宅的所在地能源组成、气候特点、用电负荷的发展趋势以及用电负荷计算容量等因素。在每套高层住宅中，都应该安装允许过载量不小于4倍的电能计量装置，并且把该装置设置在电气竖井内或者住户的门外公共的地方。干线系统应按照高层住宅的层数、住宅的平面组合方式以及计费的方式，采取不同的方法来进行电能计量。高层住宅中的楼道和消防等设施的电源和干线，都应该依据我国当前实行的相关防火规范来设计。其中，应急备用电源或者两路干线，应在末端的配电箱进行自动
切换。
4 结语
伴随着城市的不断发展，高层住宅日渐增多，住户用电量也在逐渐增长，对于高层住宅来说，低压供配电系统可以说是一项复杂的工程。当前，在高层住宅中低压供配电系统的设计还存在着各种问题，等待人们去逐渐完善。在具体的供配电系统中，应该掌握各类规范的要求，并结合各种因素才能设计出合理的配电方案。不断地完善高层住宅低压供配电系统，可以保证住户用电的安全性与可靠性，为城市的建设与进一步发展提供有力的保障。
参考文献
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关键字：高层住宅；结构选型；优化设计
Abstract: this paper briefly introduces the selection of high-rise residential structure based on how to for high-rise residence of the key factors are optimized selection of some Suggestions are given, and the necessity of optimization is discussed.
Key word: high-rise residential; The structural type; Optimization design
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
在顺应人们急剧增长的住房需求下，高层住宅的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上，逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。这不仅要求建筑满足功能多样，建筑风格提高，还要满足城市发展的景观需求。高层住宅在延续最初的结构形式和框架设计的基础上，还应对建筑中的相关因素进行优化设计，使得住宅不仅满足基本的功能需求外，还能在设计水平上有进一步的提升。
2 控制高层住宅结构选型的关键因素
2.1 高层住宅结构中新型材料的选型
高层建筑结构材料的发展从最初选用铸铁和钢材作为框架主体材料，演变到使用混凝土材料作为主体框架承重材料，最终结合发展成为采用钢筋混凝土材料并在巴黎的弗兰克林公寓大楼中得到首次应用。在这几十年的时间里，混凝土钢结构形式并没有得到较快的发展，只是在高层建筑中零散的使用，在看到钢结构的众多优点的同时，因其造价较高和由于建筑物高度增加结构所受内力变换等原因，对性价比高材料的需求不断增加，所以加快对优质建筑材料的研究、开发和选型也成了建筑业发展的重点方向。
2.2 高层住宅中结构体系的选型
2.2.1 高层住宅结构合理选型的重要性
高层建筑的发展不仅节约及充分利用城市土地资源，还能节省市政开销，增加城市吸纳能力，缓解群众住房紧张心理。所以在高层住宅带来种种利好效益的同时，因其规模、高度和复杂性的增加，也显示出合理进行结构选型的重要性。在进行合理选型时不仅要考虑工程造价和投资能力等商业因素，还应考虑施工条件、技术能力以及材料和能源供应等技术问题，使得建筑在不仅满足功能和工期需求外，也能做到经济、合理。
2.2.2 高层住宅的常见结构形式
1）在一般高层建筑结构体系中主要采用框架、剪力墙、筒体及框架－剪力墙、框架－筒体、筒中筒等结构体系
2）复杂高层建筑结构一般指带转换层的结构体系，悬挑、带加强层或连体结构体系，平面不规则结构体系也属于复杂高层建筑，在进行结构选型时要进行单独设计。
3）近些年还出现了一些新颖的高层建筑体系，如巨型框架、脊骨和束筒体等结构形式。
2.2.3 如何进行高层住宅的结构选型
在进行高层住宅的结构选型时，应该遵循以下原则：首先，应进行明确合理的简图计算和地震传递路线分析。其次，在设计时应设立多道抗震防线，避免出现因部分结构或构件失效导致整体抗震能力下降或丧失的现象。最后，要确保刚度和承载力的均匀分布，避免产生应力集中或塑性变形等现象，保证结构具有良好的抗震、抗变形和承载能力。下面列举出几种结构体系：
1)框架体系。纯框架结构宜用于20层以下的高层住宅建筑，该结构的优点是制作安装简单，整体刚度和承载力分布均匀, 但也存在侧向刚度较小的缺点。
2) 钢框架―支撑结构其特点是能够双重抗侧力，在遇到地震时支撑系统能够避免破坏且内力能够重新分布到框架，这就是所谓的双重抗震防线。该结构的抗震原理为水平力由框架和支撑系统共同承担。在设计时可根据水平力作用的情况及建筑物的高度来调整支撑数量、形式及刚度。
3）钢框架―钢筋混凝土核心筒混合结构的主要特点是其抗震性能取决于混凝土核心筒。设计时要考虑核心筒的高宽比小于10，因为高宽比大的结构容易超过设计规范中要求的水平位移的极限值。该结构在我国7度地区有广泛的应用，在8度地区的应用较少。
4） 筒体结构因其内外筒均可形成较强抗弯刚度，也能达到钢框架―支撑结构的双重抗震效果，能够较好的承受水平力，所以该结构是高层住宅结构中较好的受力结构。
5）巨型体系随着城市建设的发展出现的新高层建筑结构体系，它是由常规结构构件组成的次结构与巨型梁和巨型柱组成的主结构共同作用不同于常规梁柱概念的新型结构体系。
2.3 高层住宅结构中建筑基础的选型
关于高层住宅结构中建筑基础的选型是高层建筑下部结构选型的重要组成部分。地基作为承受来自高层巨大载荷在受体，其结构形式的选择不仅关系到整体结构的安全性，同时也是影响工期和造价的重要因素。
高层基础的选型设计应该满足以下几方面的要求：首先，在地震区进行高层住宅的建设时应选择抗震有利地段，如果条件不允许应在进行建设时采取可靠措施，避免地震时导致过量下沉或地基失稳。其次，在进行基础的选型时应进行测算保证天然地基或复合地基满足承桩要求，差异沉降量和总体沉降量在规范允许的范围内。
高层住宅的基础设计选型应充分考虑以下因素的影响：
1）对建筑用地的地质条件进行准确合理的勘察，根据所提供的地质资料进行分析和判断，掌握地质条件的复杂和多变性，地质条件是影响高层住宅基础选型的重要因素。因为建筑用地的地质条件还具有隐蔽性，所以在施工过程中应该根据地质条件的变化灵活修改设计。
2）因不同的上部结构对基础形式的要求也各不相同，在进行基础选型还应充分考虑不同上层结构对基础的要求，对于因地基不均匀沉降敏感度不同的上部结构，应选择加固或刚度较大的地基形式以保证基础选型的合理性。
3）因地震对高层建筑的安全性影响较大，所以抗震性能也是影响基础选型的重要因素，在地震敏感区域，应考虑基础可能出现变形、沉降不均或倾覆等现象保证基础选型的安全性。
4）高层住宅的基础选型还应充分考虑构造要求和使用要求，如满足埋深、人防和地下车库等各种建筑具体要求。
5）在根据建筑的层数、高度及结构特点、载荷大小选择最佳基础形式的同时，还应充分考虑造价和施工条件等经济因素。
高层住宅基础形式通常有以下几种：首先是适合土质较好、层数不多的柱下独立基础。当地基为岩石时,可采用地锚将基础锚固在岩石上,锚入长度≥40d。其次是适合于土质一般、层数不多的交叉梁基础。再次是刚度较弱，适合层数不多土质较弱或层数较多土质较好的片筏基础，该结构在基岩埋置很深，地下水位较高但地表有一定承载力和一定厚度的情况下，表现出较桩基工期短和节省资金的优点。
3 关于如何优化高层住宅结构选型的设计
3.1 对于高层住宅结构选择优化的必要性
通过对高层建筑设计方案选择、机构体系及地基基础的优化设计，是减低工程造价成本实现经济利益最大化的有效手段，还能使技术和方案得到进一步的提高，缓解技术控制资本对立的现象。同时通过优化设计可以使建筑不仅满足基本的功能需求，还能在适用、经济、美观及安全等多方面得到提高，对于工程成本的降低和建筑质量的提高也是衡量设计和优化人员专业水平及能力的重要标准，所以在进行高层住宅设计时进行合理优化对技术和经济都具有较高的必要性，应该得到设计人员的重视。
3.2 对高层住宅结构设计方案的优化
结构设计方案的选择和优化是降低工程造价、保证工程质量的重要方面。在进行总体结构方案的构思时，不仅要体现整体概念，还要充分利用和发挥构件在整体中的最佳受力状态。整体结构不仅满足刚度和承载力的要求，还能做到受理和传力途径简单、明确。达到安全和可靠的高度统一的同时，处理好构建与整体结构之间的关系，尽可能保证结构选择的合理性，避免或降低因载荷分布不均或地震等外力造成结构扭转的现象。
3.3 对高层住宅结构体系选型的优化
对高层住宅的结构优化，要遵循以下原则，首先要选择抗震、抗风性能好且经济实惠的结构体系，重视结构的可靠稳定性，选择适用的材料及进行必要的加固都是合理优化的目的。在保证结构安全性的同时，考虑到结构的耐久性及长期的维修费用成本也是设计者在优化时要考虑的因素。其次要重视结构选型与平、立面的规则性，这不仅使设计更加合理还能减少为抵抗不必要应力的材料用量.
3.4 对高层住宅建筑基础选型的优化
对高层住宅基础方案进行优化首先要确保图纸勘察资料真实可靠，地基和桩基的承载力及图的参数至关重要，详尽准确的地质资料是确保基础设计可靠稳定，工程造价经济合理，工期和施工满足要求的重要保证。
基础方案的优化是一项系统复杂的工程，不仅要求设计合理满足相关规范标准的要求，还应做到计算准确，构造合理，有度有量。要在充分吸收已建工程的实践经验基础上，全方面的考虑空间利用、埋深和沉降缝等因素，尽可能做到合理选择和优化。
4 高层住宅的优缺点
4.1 高层住宅相对于其他住宅的优点
高层住宅相对于普通多层住宅的优势主要表现在以下几个方面： 首先，高层住宅能明显的节约建筑用地，建筑密度是显示这方面优势的重要数据，研究表明在相同的容积率条件下，高层与多层的建筑密度之比为5:3，与此同时还增加了消费群体的购买意愿，有利于社会价值和经济价值的双重实现。
4.2 高层住宅相对于其他住宅的缺点
在分析了高层住宅相对于其他住宅的优点后，因所有事物都具有利弊的两面性，高层住宅也不可避免的具有相应的缺点：首先，由于高层建筑的投资和成本较高，钢材及混凝土的用量较多，在容积率提高的同时并没有给降低房价让出很大的利益空间，在价格方面与多层相比没有明显优势。其次，由于高层住宅的设计难度较大，尤其是塔楼的设计在朝向和通风方面很难做到每户都合理。最后，是人们所熟知的高层建筑高公摊和高物业费的问题，因高层建筑中的配套设施较多层中的高级，在维修和维护这方面的成本较高，给购房之后的房主造成一定的经济困扰。
5 结语
在经济发展、人口增加、城市建设等多方面因素的推进下，我国高层住宅的建设呈现出发展的必要性和发展的可能性。设计人员在熟悉掌握高层建筑的选型基础上，充分考虑建筑的成本、稳定性、功能性及耐久性的基本要求并进行合理优化的前提下，还应在满足和符合国家相关标准和规范的要求，在努力提高自身设计素质，对高层住宅的结构及美观进行合理优化，使我国的高层住宅在可预见的未来得到可持续发展，并达到更高的水平。
参考资料：
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［2］张感平.高层住宅结构设计［J］. 江西建材，2011，(4):100-101.
【关键词】高层住宅；混凝土结构；抗震设计对比
十层及十层以上的住宅，我们称之为高层住宅，高层住宅是城市化、工业现代化的产物，它具有节约土地，增加住房和居住人口的优点，所以其备受青睐。不过，高层住宅也有很多方面较之多层建筑有更高的要求，从安全的方面考虑，其结构抗震设计尤为重要，不同的地区抗震设防烈度不同，则对应的结构抗震设计方案也存在很大的差异。为了更好地提高建筑物的抗震性能，确保建筑结构的安全性与稳定性，就要求我们针对不同的高层住宅，来分别做出不同的结构抗震设计，并结合实际情况，运用现代化的施工技术，以确保抗震构造措施得以有效的实现，从而使之在竣工交付使用后，能发挥最好的抗震性能，真正实现建筑的经济性及安全性的双赢。
一、地震力作用对高层住宅混凝土结构造成的影响
（一）地震力作用对高层住宅结构体系的破坏
在地震力的作用下，高层住宅的框架填墙体系容易在框架柱的上部形成剪切型的破坏损伤，而由于受到窗下墙的作用，极容易导致窗洞部分产生短柱形的破坏。在整个高层建筑的结构系统中，由于其最底层的刚度比较低，所以所受到的影响作用也比较大，造成的破坏程度更加严重，使其对整个高层住宅的混凝土结构造成不同程度的损坏与影响作用[1]。
（二）地震力作用对高层住宅结构构件的破坏
由于在高层住宅的主体结构中，通常采用的是矩形平面形式，一旦发生布置电梯井等重要构件的偏离现象，往往就使建筑结构的刚度受到一定损害，而对于结构中那些三角形与L形的不对称式的平面形式，在出现扭转震动时就会进一步加剧地震对建筑结构所产生的影响作用，而在剪刀墙的高层建筑结构中，柱所承受的破坏程度通常要比梁和板要强的多，使得剪刀墙的窗台下面容易出现各种交叉性裂缝，使得建筑层之间的位移角度过大，而进一步造成对结构构件的破坏力与影响力。
二.两种高层住宅混凝土结构抗震设计方案对比
（一）方案A：短肢-剪力墙结构抗震设计方案
随着人们对高层住宅的平面布局要求越来越高，原先的普通框架结构的抗震性能已经不能满足人们的需要，于是经过不断地创新与改进短肢-剪力墙结构被更加广泛的应用到高层建筑的抗震结构设计中。其自身所具有的刚度大，整体性能高，使其能够在高层住宅的结构构建中所用的钢材数量较少，且其能够有效的将承重墙与隔墙合二为一，相对来说更具经济性，外形也更加美观。
（一）方案B：普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构抗震设计方案
该方案的特点主要是依据建筑平面布局来设置钢筋混凝土抗震墙，为较长的强开结构东使其能够合理的分成连肢墙，确保各个墙段刚度的均匀性。由于抗震墙数量较多，能够构成完整的抗震体系，对高层建筑的抗震设计特别有力。
（二）两种方案对比分析
通常情况下20层一下的高层住宅所采用的抗震结构一般为传统的现浇钢筋混凝土抗震墙结构，各个墙肢轴压往往比计算值要小，且墙体的配筋为构造配筋，使得墙体的承载能力不能的得到有效的发挥，工程的造价费用偏高。而采用短肢剪力墙抗震结构，由于其能合理的将部分的钢筋砼墙进行合理设置，使其置换成其他的砌体，来有效的降低了结构的自重，并能使得偏大部分的结构刚度得到有效降低，结构的地震反应也会随之减小，还能进一步降低工程的施工费用，墙体的保温性能也会得到有效的改善。通过两种方案的对比分析我们不难看出，不管是在抗震性上还是经济性上，短肢-剪力墙结构设计都优先于普通现浇钢筋混凝土抗震墙结构设计。
三、高层住宅中混凝土结构的抗震设计的优化设计
（一）增加抗震防线的数量
在高层住宅的混凝土抗震结构体系中，往往包含了很多个具有明显的延伸性的分体系与结构构件，为了更好地提高建筑物的抗震性能，就需要使的各个结构构件进行有效的协同连接，设置出更多的抗震防线。如果在整个建筑体系中只设置一道防线，那么一旦该防线遭到破坏，在接下来的余震或者二次地震发生时，就会对高层主体的建筑结构造成更加严重的损害，甚至进一步造成建筑物的倒塌。因此，在进行工程建筑的设计过程中，设计人员要充分考虑到抗震防线的构建工作。
（二）设计合理的框架连接
在进行高层住宅的结构简化时，必须合理的依照剪力墙与框架柱的限制来进行不同模式的预估，并要求其忽略掉不均匀沉降对建筑结构所产生的变形影响，通过有效的内力与截面分析，充分考虑剪力墙和框架在进行连接时的影响作用，根据架梁两端的变形状况采用科学的手段进行有效分析，来设计出合理的框架连接，保证整体建筑结构的完整性与稳定性，来进一步实现必要的建筑抗震效果。
，提高建筑结构的弹性与延伸性，确保主体结构的抗侧移能力，提高重要建筑部件的配筋率，来形成多道抗震防线，从而实现高层住宅良好的抗震效果[3]。
（三）强化主体结构的设计
加强对主题结构的基础设计，将会对建筑结构的抗震性能起到一定的推动作用。在进行高层住宅的基础设计中，应当尽可能的把相同的结构单元安排到地质相似的地基上开展建设，并能在地基发生变化的时候对其进行修护与改进工作，不断提升基础结构的整体性与硬度，来进一步确定地基的承载力，完善主体结构的设计工作，从而进一步提高高层住宅混凝土结构的抗震性能。
结语：
高层住宅越来越被广泛运用在居住设计中，在满足人们使用要求的同时，广大工程设计人员应该极其重视其结构抗震设计。在高层住宅的结构抗震设计中应注重概念设计，轻精度计算；应重视结构的选型和平面、立面布置的规律，加强构造措施，优先选择抗震性能较好且经济合理的结构体系。在抗震设计师，应保证结构整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。
参考文献：
[1]陈昌坤，潘宠平.某高层住宅抗震安全性评估[J].工程抗震与加固改造，2014，（3）：103-108.
【关键词】南方高层住宅；建筑；设计
1、高层住宅的含义
高层住宅通常指的是十层以上（2014年新建规定义为27米以上），以电梯为主要交通方式的住宅。高层住宅根据其外形等条件又可以分为板式高层、墙式高层和塔式高层高层住宅是城市化、工业现代化的产物，可按它的内部空间组合可分为单元式和走廊式。
它是作为解决城市用地紧张的一种高密度居住手段，在反映城市建设经济原则的同时，也满足了居民在城市中心区“职住相近”的居住便利性和城市生活丰富性的需求。
2、高层住宅的设计原则
在“适用”“经济”““安全”“美观”这几项基本原则上，高层住宅与其他住宅基本类似，但是由于其高的特点，设计会在“经济”与“安全”这个方面更加予以重视。高层住宅出现本身，一个重要的原因就是因为在土地利用方面的经济节约。而高层的建筑面积单方造价由于结构和机电的原因，通常是比低层要高，如何尽量降低实用面积的单方造价，就是在进行建筑设计时需要特别考虑的。高层住宅在消防扑救方面的不利，要求高层住宅要着眼于自救，因此在消防疏散条件，自身灭火设施配置方面，有更多更严格的要求。我国有专门的防火规范对此作出要求，设计时要特别注意满足，在满足消防规范的基础上，进行适用、经济、美观的设计。
3、高层住宅主要组合方式
3.1长廊式。①内廊式：多见于酒店式公寓类住宅，以走廊形式联系各住户。这种形式住宅的电梯利用率高，因为长廊联系的住户数比较多。由于内廊式是布置在走廊的两侧，建筑进深大，所以此种形式有利于节约用地；同时，内廊式也具有相互干扰大，通风、采光比较差的缺点；②外廊式：在日本等国家常见，仅布置在走廊的一例的形式。外廊有两种，即开敞和封闭。这种形式通风条件、采光好；缺点是：建筑的进深小，不利于节约用地。
3.2短廊式。我国住宅多采用此种组合方式。①独立短廊式。短廊式的特点是每层围绕短廊式住宅、电梯四个方向都可以开窗，采光、通风条件都比较好。独立短廊式高层住宅有矩形、圆形、方形等几种平面形式。简单的平面还可以发展为艹、#等多肢体的形式，这样可以获得更多的自然通风和采光；平面可为T形、Y形、锯齿形等形式，这样的形式可以获得好的朝向；②组合短廊式。它是由短廊式住宅拼连组成的形式。根据规划要求可以将组合短廊式高层住宅的建筑体形分为睹式、条式、板式。睹式高层住宅由于其长度比较长，往往作成折线形、曲线形、波浪形等形式，这样便于在室外构成各个小空间，从而形成小气候，能够更好的为居民提供良好的休息和活动环境。
3.3跃层式。一户占有两层或三层的房间，住宅的内部用小楼梯将各层相连接是跃层式住宅所具有的特征。这种住宅的用户都可以有好的通风条件和采光。跃层式高层住宅每隔一层或者二层就设置长走廊，走廊可以是内廊也可以是外廊。
4、高层住宅的设计要点
4.1高层住宅总平面上的布局优化
高层住宅的总平面规划非常重要，创造舒适的居住生活，优越的居住环境，满足人们要求一个安静、安全、卫生、方便、舒适的生活环境的要求。高层住宅的总平面设计需要考虑住宅的日照情况，适合的楼间距及当地的风向状况，人车的交通流线需要、还要兼顾到城市噪声、周边环境等因素。
（1）考虑住宅的日照、通风情况，要让尽可能多的住户享受充足的阳光，考虑到户型单体设计的同时将大量的主要居室面向最佳的朝向和主导风向。在建筑层数的安排上，可以考虑设计高度不同的楼栋进行组合，将较低的楼栋放在南面，一方面可以在满足日照的前提下，减小楼距以节约用地，让后排建筑的通风条件更好；另一方面也可以营造高低错落的外观形象。甚至采用高层与联排的组合，还可以利用联排住宅提升项目的定位和售价。在主导风向上前后错开布置，有利于后排建筑的通风。
（2）高层住宅小区的车辆和人流比较集中，在交通路线的安排上，人车分流的考虑是特别需要的。
（3）如果小区附近有城市快速路、工厂等噪声源，为保证小区内有相对安静的大环境，可以在近噪声源处设置并排的楼栋进行噪声遮挡，在这些单体户型安排上，直接面对噪声的一侧，可以设置一些次要辅助用房或者小户型。楼栋的高度以能有效阻挡噪声为宜。面向噪声源的主要房间，需留意窗户采用双层中空玻璃，以降低噪声对人的影响。
4.2高层住宅单体的优化设计
为了满足居住生活的舒适性，应该将家庭成员的公共空间、生活空间及卫生空间三类空间合理布置，使彼此不相互干扰，可以使得居民生活更加舒适。而高层住宅在其公共空间和安全设计方面，有许多需注意的地方，下面是笔者总结的一些设计要点：
（1）功能空间尺度：需要一个合理的开间尺寸，且和层高相匹配。例如，客厅过大层高只有3米会失去家的温馨感觉，过于压抑；房间长宽比大于2的，狭长而不好布置家居。
（2）功能空间私密性：每一个居民都希望有自己的隐私，所以做好空间私密性的设计。例如，进入户内设置玄关；卧室、卫生间的门尽量或不对着客厅设置。
（3）公共空间优化：住宅楼的大堂，每层的电梯厅，走道等处为居民的交流平台，应将管道线路隐藏，以示美观，并且重点装修。
（4）高层住宅的栏杆：现在住宅栏杆出于美观，流行使用玻璃栏杆，高层住宅除了特别注意其安全牢固的问题外，需要考虑人由于在高处而产生的心理不安全感。可以考虑将增加实体部分高度，减少玻璃栏杆的高度，如采用450mm高反槛与700mm高玻璃栏杆相结合的方式，但要注意细节上避免实际可踏面的形成，防止小孩攀爬。
（5）高层特别是超过100米的高层，尺度较大，对人有压迫感，其立面设计应在竖向上考虑变化，通过一定比例分格、色块搭配变化等，弱化高层建筑的尺度。
5、结语
随着我国社会经济的快速发展，我国的各个行业也得到了很快速的发展，而建筑行业作为我国的几大经济支柱产业之一，建筑行业的发展更是引起社会各界的广泛关注，我国人民的生活水平逐渐提高，人们对于日常生活的质量要求也越来越高了，在我国城市化的进程当中，建筑占据了很大的一部分，尤其是民用住宅建筑，我国的土地资源稀缺，因此城市住宅的建筑面临着土地资源的紧张问题，我国的建筑行业逐渐开展建筑高层住宅，这样能够在有限的土地资源上尽量多利用空间。高层住宅的建筑设计逐渐提上日程。住宅建筑在建筑行业的所有工程当中占据着十分重要的位置，对于人类的生存和发展都具有十分特殊的意义。
参考文献：
一、高层住宅夜景照明的内涵
高层住宅的夜景照明, 主要是以光来表现建筑在夜间的基本特征, 创造景观效果,且注重居住建筑性质的体现。高层住宅的夜景照明不仅是建筑美化的个体行为，也不单是光的单独表现, 而是蕴涵科学性、艺术性、舒适性等多种因素在内的整体性景观, 需要从城市景观全局的角度进行设计, 大处着眼、小处入手。
二、高层住宅夜景照明的研究思路
（一）宏观――城市形态和天际线
高层住宅以条带式、簇群式或散点式等布局方式大量出现，逐渐改变整座城市的三维空间形态[1]。优美的天际线是影响城市意象的重要方面，也是城市夜景的魅力之一。高层住宅的夜景照明是城市天际线上跳跃的音符，是影响着城市景观特色的重要因素，在滨水区域等城市敏感地段，这种影响更为直接。因此，高层住宅的夜景照明设计，应从城市夜景规划的宏观角度出发，慎重考虑其对城市形态和天际线的影响，注重城市夜景中高层住宅的群体效应和协调关系。
（二）中观――城市立面
城市立面是指以街道、广场、绿地等开敞空间为观景点，周边建筑物立面的整体外观形象。城市立面是反映一个城市形象的脸面，其涉及到的建筑类型复杂多样，在这个层次的夜景照明设计中，高层住宅因其体量和魅力，占据的分量也较为重要。因此，高层住宅的夜景照明，要与周边环境的基调相协调，与城市立面的整体效果相融合，不能过分强调个体效应，在彰显城市空间特色的敏感地段尤为慎重。
（三）微观――人居光环境
当今世界，人居环境品质备受关注，光环境作为其重要组成部分，所包含的功能性与景观性，都是影响城市居民生活质量的主要环境要素[2]。高层住宅的夜景照明设计应更多的关注居民的基本需求，在营造建筑景观的同时创造更加舒适的人居光环境。
三、高层住宅夜景照明的一般方法
路易・沙利文在高层建筑发展初期根据功能组织曾经提出“三段式”的处理手法，将高层住宅按屋顶、楼身、裙楼三段划分[3]。目前在高层住宅夜景照明领域仍然延续了这种方法，表现出明显的三段式，即顶部亮、中部暗、底部丰富的格局。
（一）屋顶的夜景照明
屋顶的顶冠或装饰不仅起到象征的作用，而且还表达建筑的独特个性，因此对屋顶的照明处理往往作为重点。一般采用大功率的投光灯安装在女儿墙或者类似女儿墙的部位，向上照亮顶冠或装饰物。照明效果飘逸、灵动，充分展现了建筑夜间景观的形象，同时由于建筑较高,屋顶设置灯具一般不容易影响建筑白天的形象，所以这种方法最为常用。
（二）楼身的夜景照明
楼身是高层住宅夜景照明最难处理的部位。一方面由于高度问题，且楼身较少安灯位置，使用投射灯一般很难达到理想的照明效果；另一方面，高层住宅的窗户不宜受到外部强光的照射，影响居民休息。关于居住建筑窗户外表面的垂直照度的限制标准，可参考国际照明委员会的相关规定。鉴于以上两个方面的考虑，高层住宅的楼身一般不做附加的照明处理，仅利用窗户的内透光作为照明手段。
（三）裙楼或底部的夜景照明
裙楼或相应的底层部位与人接触最为密切，是细部表现的重点。该部位的灯光处理一般有三种方式,一是将灯在街面设立柱向上投射；二是从裙楼檐部出挑向下投射；三是根据造型在裙楼中下部设置灯具向上投射。利用均匀的投光照射建筑的细部，获得良好的视觉效果。
四、高层住宅夜景照明存在的问题及其优化
“三段式”作为建筑设计的方法具有普适性，得到了广泛的认可。然而，将其应用在夜景照明领域，受到光环境、灯具、供电线路等因素的影响，在实践中存在一些的问题。
（一）从城市形态和天际线的角度分析
问题：忽视高层住宅的群体效应，在高层住宅密集区灯光堆砌，形成光斑，造成城市夜间景观中的局部曝光现象。另外，屋顶照明普遍采用大功率投光灯向上照射顶冠或装饰物，虽然个体景观的效果突出，但也容易产生一些负面效应。首先，顶冠或装饰物往往设计有大面积间隙，灯光从被照物的间隙或外缘射出，产生大量的溢散光，极易造成对夜空的光污染，产生视觉、生态、航空等多方面的影响[4]。其次，夜空的整体亮度提高，作为夜间景观的背景因此变亮，使得景观主体物（建筑物、桥梁、雕塑、塔、碑等）的照明黯淡失色。
优化设计措施：从城市形态的角度分析，合理安排高层住宅密集区和分散区的照明亮度。密集区的用光应关注其群体效应，实施亮度分级设计，根据规划的需要，划分出高低层次，避免局部曝光现象的出现。从城市天际线的角度分析，有选择的减弱部分高层住宅的屋顶照明的亮度，改用LED照明，或者采用小功率投光灯，不但不会影响景观效果，反而使得城市天际线更有层次。同时，可以有效弱化溢散光对夜空的光污染，降低夜空亮度[5]。按照国际照明委员会的标准规定，超出被照区域的溢散光不应超过光源总光通量的15%。
（二）从城市立面的角度分析
问题：高层住宅楼身的照明由于受到高度、灯具安装位置、窗户垂直照度等多方面因素的影响，只能采用内透光照明，景观效果单一，且窗户是否亮灯属于住户的个体行为，可控性差，难以营造整体效果。
优化设计措施：深入挖掘内透光照明的潜力，提高可控性，营造丰富的景观效果，发挥群体效应，美化城市立面。
高层住宅的内透光照明主要是室内光线通过窗口向室外透射的照明方式，与住户的关系密切。根据住户对灯光控制程度的不同分为三类。第一类是住户必须自由控制的房间，如客厅、卧室、书房等；第二类是固定时段亮灯对住户影响不大的配套用房，如卫生间、厨房等；第三类是住户不要求自由控制，可以实施统一管理的公共空间，如楼梯间。根据以上分析，做出如下处理：第三类增设夜景照明统一开关，实施分时段管理；第二类可以与住户协商，在卫生间、厨房的窗户内侧上方安装T5型节能荧光灯（根据需要可安装反光板），实行固定时段统一管理；第一类不做要求。由此，影响高层住宅的内透光照明的相当一部分窗口，纳入了夜景照明的统一管理。这部分窗口在建筑立面上程纵向的点或线状分布，巧妙的利用这些窗口所产生的群体效应可以创造出丰富的视觉效果。进而实施分时分段控制，在特殊的节日还可以创造特殊的景观组合效果。将高层住宅的内透光照明从独立、无序的状态转变成群体、可控的状态。作为城市立面的重要组成部分，高层住宅的立面照明从个体转变成群体，实现了相互之间的有机联系，上升到城市夜景照明统一规划的高度。
（三）从人居光环境的角度分析
问题：高层住宅裙楼（底部）的夜景照明也存在一些问题，在街上设立柱影响美观,出挑向下投射容易对行人产生眩光,安装在墙面上的辅件及灯具影响建筑立面效果。另外，住宅的出入口是人流活动的主要通道，不宜采用泛光灯直接照射。对裙楼或底部实施的投光照明仅仅是对建筑自身的表现，向上投射的光束往往对人居光环境造成影响，也是不可取的。
优化设计措施：高层住宅底部的夜景照明与小区的庭院空间、绿化、环境等相互渗透，应注意与人的亲近性，因此考虑问题的角度应当侧重于人居光环境方面的研究，而不应该偏重建筑本身。
裙楼往往具有一定的商业要求，夜景照明建议采用小功率紧凑型节能荧光灯或LED设置轮廓照明效果[6]，为了营造商业氛围，可以少量的使用冷阴极荧光灯产生动态的彩色照明，但不可过度，更不可靠近窗户，以免影响居住环境。对于不设裙楼的高层住宅，底部的照明建议采用带有灯罩的庭院灯，既照亮建筑周边的绿地，同时营造宜人的光环境。庭院灯的选择应严格遵循国际照明委员会相关标准对上射光通比的规定，减少上射光的污染，创造更具生态意义的人居光环境[7]。
五、结语
高层住宅的夜景照明作为城市夜间景观的一个重要组成部分，引起了众多的关注，对于其研究仍待继续深化。
参考文献
[1]翟强，潘宜.高层住宅对城市空间形态影响的分析及规划设计对策[J].城市建筑,2009-01-05.
[2]马剑，戎海燕，邵力刚，刘蓓.天津市居住环境绿色照明设计研究[J].照明工程学报,2005（2）.
[3]蔡芝明.三段式高层住宅建筑形体塑造[J].建设科技,2009(15).
[4]李志国、沈天行.天向逸散型光污染的现状与控制[J].照明工程学报，2005(1).
[5]W.J.M. van Bommel (Netherlands),D. Crawford(USA)etc. Guide to the Lighting of Urban Areas.CIE Publication No.136.2000,136:CIE Technical Committee (TC 4-34)26.
关键词：高层住宅 ；防火与疏散；设计
Abstract: with the development of high-rise buildings, fire accident, high-rise residential fire and evacuation problem increasingly outstanding, cause the attention of designers. In this paper, the high-rise residential building design in different starting point, emphatically analyzed and discussed the high-rise residential buildings in fire protection and evacuation design, provide the reference for colleague.
Keywords: residential building; Fire prevention and evacuation; design
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
引言
建筑的防火与疏散，一直是建筑设计中的重要课题。如何尽可能地从根本上杜绝火灾的发生，火灾发生时又如何限制其波及范围，保证建筑中人员疏散通道的快捷与通畅，并安排多条安全出路，是建筑设计师们一直在不断地探索的问题。
高层住宅防火与疏散设计主要分为两个方面，一为“防”，二为“逃”。“防”即采用各种措施防止火灾发生、蔓延，尽最大可能减少火灾造成的损失。包括设置防火分区、防火墙、防火门窗、消防设备、报警设备以及选择耐火难燃的建筑材料。“逃”即是设计安全、合理、便捷的逃生通道。
一、高层建筑火灾的现状分析
1.功能复杂，起火因素多
高层建筑物多数是多用途的综合性大楼，往往大量使用各种电器设备，如照明灯具、电冰箱、电视机、电梯、空调设备、驱动电机、自备发电机组、大型电子计算机等,电子设备配电线路和信息数据通信布线系统密如蛛网，如一处出现电火花或线路绝缘层老化碰线短路而发生电气火灾，火势会沿线路迅速蔓延，一些新型建筑装修材料的使用也加剧了高层建筑物的火灾危险性。
2.火灾蔓延途径多，危害大
高层建筑物内部必然设置有电梯及楼梯井、上下水管道井、电线电缆井、垃圾井等,这些竖井如果没有附加水平或垂直方向隔断措施，一旦烟火窜入，则会产生“烟囱”效应，将使火势迅速蔓延扩散到上层楼房因而更加难于控制和扑救，造成更大的损失。
3.疏散困难，容易造成重大伤亡事故
高层建筑的特点：一是层数多，垂直疏散距离长。二是人员比较集中，疏散时容易出现拥挤情况。三是发生火灾时的烟气和火势向竖井蔓延快，给安全疏散带来困难。四是疏散主要靠楼梯，疏散速度比较慢，因而造成更大的损失。
4.消防设施不够完备，扑救困难
扑救高层建筑火灾主要立足于室内消防给水设施,由于受到消防设施条件的限制,常常给扑救工作带来不少困难,遇到大面积火灾,室内消防水量就不够用,不能及时有效地控制火势蔓延。一旦消防水泵等室内消防给水设施发生故障,就须完全依靠消防车抽吸室外消防用水进行扑救,延误灭火时机。
二、高层住宅的防火设计要点
1.防火分区方面的设计
防火分区包括水平和竖向两种。水平防火分区是当住宅建筑楼层面积超过一定规模时，应用防火墙、防火门及防火卷帘等将各楼层在水平方向分隔为两个或几个防火分区。《高规》要求高级住宅、19层以上的普通住宅每个防火分区控制在1000平方米以内；10层至18层普通住宅每个防火分区在1500平方米以内。竖向防火分区的概念是指上、下层间分别以耐火极限不低于1.5小时或1小时的楼板等构件进行防火分隔。一般说来，竖向防火分区为每层一个分区，或二至三个楼层一个分区。对单元或住宅而言，由于上、下层间的钢筋混凝土楼板完全可以起到阻滞火势向上蔓延的作用，因此竖向防火分区的重点是对建筑内部的垃圾道、设备管井、空调管道及楼、电梯间实行防火阻隔，最大限度地降低火势蔓延速度，控制火灾燃烧面积。
2.管道井防火方面的设计
《高规》规定，电缆井、管道井、排烟道、排气道、垃圾道等竖向管道，应分别独立设置，其井壁应为耐火极限不低于1小时的不燃烧体；井壁上的检查门应采用丙级防火门，《高规》还规定，建筑高度不超过100米的高层建筑，其电缆井、管道井应每隔2—3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；建筑高度超过100m的高层建筑，应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔洞，其空隙可采用水泥砂浆板、钢板等不燃烧材料填塞密实。
3.消防给水的设计
根据《高规》的有关规定，消防给水系统由消防水源、水箱（屋顶及分区减压水箱）、水泵、控制室、消防管网和消火栓等几部分组成。在扑救失利的火灾案例中，有80%以上是由于消防给水不足造成的。因此，确保高层住宅灭火时的给水需要尤其是确保消防水源十分重要。在高层住宅消防设计上，应立足于以室内消防给水系统自救为主要灭火方式，所以在高层住宅建筑群应采用区域集中或临时高压消防给水系统。高层住宅设置的消防水箱，应满足室内最不利点灭火时的水压与水量需要，否则应设高气压给水，稳压泵等增压设施，其水箱容量应根据建筑平面类型（通廊式、塔式、单元式）层数和建筑面积而合理确定；高层住宅的室外消防给水管网应布置成环状，其消火栓尽量露明便于消防车取水，设置数量应符合规定，给水压力不应低于0.1MPa。高层住宅的室内消防给水系统宜与生活给水系统分开设置，室内消防给水管道也应布置成环状，其中进水管和区域高压或临时高压给水系统的引入管不应少于两根。消防水泵是消防给水系统的心脏，其工作性能、数量、安装及开启方式必须保证消防泵及时、可靠地运行，在同一小区内，消防水池和消防水泵房可以共用，室内消火栓给水系统和高级住宅的自动喷水灭火系统还应设置水泵接合器，其设置数量与水流量必须符合规定，其距室外消火栓或消防水池的距离宜为15—40米，至于室内消火栓，《高规》要求设置在住宅走道、楼梯间、消防电梯间前室等明显部位，要点是方便取用和保证两股有效水柱的同时到达，但目前的住宅建筑设计经常没考虑消火栓箱预留位置。
4.防排烟的设计
高层建筑火灾死亡人数中60%以上均死于烟气，因此防排烟设计是建筑防火中必不可少的环节，防排烟方式分为两类。一是自然方式，即通过外窗、阳台及至竖井将烟排出。二是机械方式，它又分为加压防烟和减压排烟两种。自然方式因易受风向、地区影响而效果难以保证，因此国家规定居住建筑超过100m时不应采用自然方式排烟。在居住建筑中设置天井，使位于内部的防烟楼梯间、消防电梯前室等向其开窗自然排烟，是非常有效的方式，同时，竖井亦可用于地下层的楼梯间，对平时采光、通风及火灾时排烟均很有利，对机械方式而言，其加压防烟主要用于防烟楼梯间及合用前室等部位，减压排烟则主要用于一些封闭空间、中庭、地下室及疏散走道等。
三、高层住宅的防火疏散设计
据全国火灾统计情况表明，因为没有可靠、合理的安全疏散设计，人员不能及时疏散到安全的避难区域，而在高温烟气中中毒窒息后遇难的数量不少。合理的安全疏散设计，在火灾时就能迅速而安全的使人们离开建筑物，达到安全脱险的目的。
1.合理布置楼梯并提供正确引导
在火灾发生时，人们的判断及行为会出现异常，并急于离开着火的空间,供人们选择的时间很短,所以疏散距离应短一些，而且一个阶段要比一个阶段安全性高，一步比一步安全。在布置疏散路线时,要特别注意疏散楼梯布置的位置，应避免远离经常使用的路线或设于偏僻位置。一般的说，靠近电梯间布置楼梯是较为有利的，因为发生火灾时，住户往往首先考虑熟悉并经常使用的由电梯所组织的疏散流线，当靠近电梯设置疏散楼梯，就能使经常使用的路线与火灾时紧急使用的路线有机地结合起来，有利于迅速而安全的疏散人员。同时，在安全疏散设计时，居住建筑大于20m的内走道必须加以引导，在日常中，除了初建、新建的高层住宅这部分设施比较完善外，相当的一部分还是一片空白，对设置火灾应急照明和疏散指示标志还缺乏应有的重视。在高层住宅中，安全疏散指示标志和应急照明等疏散诱导设施应该在关键时候发挥它的作用，指引、便利住户的安全疏散。
2.水平通道的设计
平面布局中的安全疏散问题，即表现为水平面合理的疏散线路设计。火灾发生时，人流通过精心组织的水平通道顺畅地到达疏散楼梯。当住户向一个方向疏散遇到烟火阻碍时，将会掉头寻找另一条出路，为设计上提供另一方向的疏散口成为必要，所以应保证水平面的双向疏散。在布置疏散走道还应注意的是，不要布置成不甚畅通的“S”形或“U”形，也不要有变宽度的平面，而且不能有防碍安全疏散的突出物，以免紧急疏散时发生堵塞和挤伤人的情况。在高层住宅建筑中，采用无尽端房间的外廊式或内廊式走道，公共走道与两个尽端疏散楼梯的设计组合，可以满足住户的双向疏散要求；而对于塔式住宅，其特点是以电梯、楼梯和公共走道组成一个平面核心，所有的住户都分布在核心的四周，走道采用环形布置，这种平面形式布置紧凑，住户只要走出户门，进入楼梯间就可到达相对安全的区域，塔式住宅的水平通道组织设计是便于火灾时紧急疏散的一种形式。
3.靠外墙设置防烟楼梯间
高级住宅、19层及以上的单元式住宅、超过11层的通廊住宅以及塔式住宅均应设防烟楼梯间。19层及以上的单元式住宅高度达50m以上，人员比较集中，而通廊式住宅一般横向单元分隔墙少，发生火灾时，不如单元式住宅那样能有效地阻止、控制火势的蔓延，不利于疏散，为保障疏散安全，都必须设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设计应在入口处设面积不少于4.50平方米的前室或阳台、凹廊，楼梯间的前室应设防烟、排烟设施，通向前室和楼梯间的门均应设向疏散方向开启的乙级防火门。当楼梯间靠外墙设置时，就可尽量利用阳台或凹廊作开敞前室形成防烟楼梯间，利用自然风力将烟气迅速排走，既节省投资又达到保护住户安全疏散的效果。
4.疏散楼梯的设计
疏散楼梯应符合《高层民用建筑设计防火规范》的设置要求，充分保障疏散能力。疏散楼梯要确保有较好的防烟火效果，不应在楼梯间开窗、开洞等。而且疏散楼梯应为安全疏散创造条件，疏散楼梯梯段与平屋顶相通、首层与地下室楼梯之间的防火分隔，及对疏散楼梯间的踏步、突出物的要求，都应体现为便利住户的疏散。而在日常中，一些住户在门上加设外开防盗门，开门时占用很大的平台面积，影响了平台的交通；一些住户在楼梯入口设置防盗总门，其宽度比楼梯段还小，对安全疏散极其不利。此外，疏散楼梯的设计还要排除其他不安全因素，不能穿过可燃气体管道等，通向屋顶的疏散楼梯不应穿越其他房间、以及尽量缩小扩大封闭楼梯间的范围等。
结束语
本文只是初步探讨了高层住宅建筑防火及安全疏散设计的几个问题,实际上高层住宅消防安全涉及许多方面,而且不能相互割裂。高层住宅的防火设计是一个持续性的课题,随着近年来住宅功能的复杂化而不断出现新的问题,高层住宅的防火疏散设计有待建筑设计人员和消防专业人士做进一步的探讨和研究。
参考文献：
[1]《高层民用建筑设计防火规范》，中国计划出版社，2001.
关键词：高层住宅；电气设计；负荷；配电室
Abstract: to save the land now city, built to senior residential building development, to ensure the construction quality of high-rise residential houses and meet the residential door to life necessary building facilities demand requirements. We must resolve electrical design of some key problems, therefore, senior residential building electrical design of the common problems should be paid attention to this.
Keywords: high-rise residential; Electrical design; Load; supply
中图分类号：TU241.8文献标识码：A文章编号：
随着我国城市建设标准的提高和土地利用价值的增高，大城市的建筑业高层住宅楼建设呈现出发展趋势。如何在高层住宅楼中解决好电气设计与施工中的一些关键问题，确保高层住宅楼的建设质量和满足住宅户对生活必备建筑设施的需求，在高层住宅楼建筑中具有十分重要的意义。笔者就高层住宅楼的电气设计、施工、质量评审与验收中的一些问题进行了论述。
一、高层住宅建筑电气设计主要内容
高层住宅楼的电气系统设计由设计院实行“智能化”设计，包括强、弱电两大系统。其中强电系统设计包括：10KV级变配电室设备及线路、0.4KV级低压配电室设备及线路、低压配电系统主干与分支控制设备及线路、用户终端设备及线路、公共通道照明、室内用电、水泵加压供水系统等等；弱电系统设计包括：室内用电、电话、消防报警、有线电视、楼宇设备自动控制、保安监控、计算机网络等等。
（一）住宅小区负荷计算
随着国民生活水平的提高和房地产业的蓬勃发展，各地新建中高档住宅小区越来越多。准确计算出住宅小区的用电负荷，合理选择配变电设施，才能既满足小区居民现在及将来的用电需要，又能合理降低工程造价、节省投资。供配电系统设计要彻彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。另外，供配电系统的还必须做到统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求：首先，正确选择变压器的变压比和电压分接头；其次，降低系统阻抗；再次，采取补偿无功功率措施；另外，宜使三相负荷平衡。
（二）高压供电设计
由于住宅用户对现代生活水平要求提高，高层住宅楼的高压供电设计就具有特殊的要求。另外，国家对高层住宅楼电气系统设计标准要求也较高，因此，选择高压供电设计方案尤为重要高层住宅楼电气系统高压供电设计的目的是：（1）务必确保设计方案的高度可靠性、安全性、经济性、科学性、技术性；（2）满足住宅用户用电足够的负荷；（3）解决住宅用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题；（4）为了保证高层住宅楼整个环境的美观性，高压电源的引入必须是以电缆地埋方式供电源必须采用双电源设计，其电源应是一用一备，单母线分段运行，从而提高运行的可靠性。高层住宅楼在30层以下，为独立性点式楼（厦），并且有地下车库、消防、加压供水系统等，这时，10/0.4kV变配电室的位置应选择在地下层。如果是30层以上或是群体高层楼宇建筑，则10/0.4kV变配电室的位置应选择在负荷中心区，以树状的方式进行配电室分布设计。如果10/0.4kV变配电室的位置在混合利用的地下室时，设计上应考虑：防水淹、防潮、通风，提高供电质量和减低损耗；变配电室面积过大、过小的问题；变压器的（即单台大容量，多台小容量）选择与运行方式（即单台大容量运行，还是并联多台小容量运行）。为了经济运行，建议变压器时满足住宅户在各个时段的用电负荷需求。
（三）低压配电系统
低压配电系统设计时应根据变压器台数、主结线运行方式、确定运行方式与所带供电负荷的问题。当其中某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。本楼消防负荷为一级负荷；生活水泵，普通客梯，公共走道照明为二级负荷。本案为两栋高21层住宅楼，并且有地下车库、农贸市场、消防、加压供水系统等。该10/0.4kv变配电室的位置设在混合利用的地下室，设计上考虑：防水淹、防潮、通风，有效提高供电质量和降低损耗；合理设计变配电室面积，并留有一定余地用于维修存放设备空间；以树状的方式进行配电室分布设计。本设计是3台干式变压器的，为了经济运行，根据负荷大小的情况自动退出或并上，实现不同时段上供电的经济负荷投运方式，实现经济与控制运行上的科学化，同时满足住宅户在各个时段的用负荷需求。设计低压配电系统时应考虑变压器选择台数、主结线运行方式、各台变压器运行方式与所带供电负荷的问题。当其中某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题，对于该部分的设计，各个细节都必须认真考虑，多设计几个方案，反复比较，选择出最优方案。
（四）弱电系统设计
进入21世纪后，随着现代化的发展，人类对信息在现代社会中的重要性已经达到共识。信息已不仅是一种时尚，它像空气、阳光和水一样，为人们工作、学习和生活所必需。它在当今生活中激励着各行各业的发展和经济的增长，并丰富着人们的生活。借助网络和飞速发展的信息技术，人们可足不出户而纵览全球。
弱电系统处理的对象主要是信息，即信息的传送和控制，其特点是电压低、电流小、功率小、频率高。信息是现代住宅所不可缺少的重要组成部分，而且信息的比重随时代的步伐日益增加。现代住宅建筑中，人们利用信息的传送与控制，完成彼此之间的通信、交流，同时利用信息的传输完成对小区安全及日常生活的管理。通过电话系统、卫星及有线电视系统、信息网络系统来实现住宅小区的通讯；通过可视对讲系统、闭路电视监视系统、小区周界报警系统和电子寻更系统实现住宅小区的安全防范功能；通过三表远程自动计量系统和机电设备管理等系统来完成住宅小区日常生活的管理。
二、施工过程和电气安装工程质量评审应该注意的问题
高层住宅楼电气系统的设计极为复杂，技术要求高，安装工程量大而且周期长。因此，必须有一支强有力和非常熟练的工程施工技术队伍（包括工程师、技术员、技术工人等）。同时，必须加强对这支队伍的管理，管理的好坏对工程施工影响极大。高层住宅楼电气系统施工涉及的技术及相关文件资料很多，如本工程的一切设计图纸（电气图纸中系统图、平面图、电器设备图、控制图、原理图，各类分项目图等）、规程规范、设计文件、施工法律依据、配套施工标准图等等。因此，参加本工程施工的技术人员要详细分工，实行项目负责制，尽快熟悉本工程的设计图纸及相关文件、资料。如不明了设计图纸意图，或对建设单位的设计和要求不能理解等，要认真地与设计单位的设计人员与建设单位项目代表进行沟通，并确认无误。
安装工程质量的检验评定，是以国家技术标准作为评价工程质量的标准。正确进行质量评定，可以促使企业保证和提高工程质量。高层住宅楼电气安装的质量好坏，是直接影响住宅户的生活和安全的重要问题。高层住宅楼电气安装工程质量检验，是按全部分项电气工程的安装质量进行检验，检验其是否按照规范、规程或标准施工，能否达到安全用电要求（不符合处必须全部整改），电气性能是否符合要求等等。质量检验的程序是：先分项工程，再分部工程，最后是单位工程。
三、高层住宅楼电气工程安装的竣工验收
高层住宅楼电气工程竣工验收是施工的最后阶段，是必须履行的法定手续。通过交工验收，施工任务宣告完成，可以交付使用。如工程达到合同要求，经验收后可以解除合同义务，解除施工企业对工程发包单位承担的经济和法律责任。所以，建设单位、施工单位、设计单位、政府的职能部门均应高度重视和遵循本验收程序，共同搞好此验收工作。
四、小结
笔者对高层住宅电气系统设计的各个方面与施工的四大过程（施工准备、施工安装、施工评定、施工验收）进行了详细的论述，以期在高层住宅电气系统设计中对电气设计者与施工者（单位）做好每项、每一步骤的工作产生一定的指导作用。
参考文献
1、电气工程标准规范综合应用手册[C].中国建筑工业出版社.1994
关键词： 高层住宅，核心筒 ，住户， 设计要点
Abstract：The high-rise residential core tube and resident is the key of high-rise residential design, this paper describes in brief and core tube stair, elevator, front room, footpath, casing well and residents of the architecture design points to instruct the high-rise residential buildings scheme and design of construction.
Keywords: high-level residence, the core tube, resident, design essentials
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来，为了更好地利用有限的土地资源，高层住宅如雨后春笋般拔地而起。主要由楼梯、电梯组成交通中心的核心筒和围绕核心筒的住户设计是高层住宅设计的关键。现在就高层住宅核心筒和住户建筑设计的一些相关技术设计要点做一些梳理和归纳。
高层住宅是指10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅），其设计包括由楼梯间、电梯间、前室、走道、设备管井组成的核心筒和住户等内容。
1．楼梯间
1.1楼梯选型
11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间，但开向楼梯间的户门应为乙级防火门，且楼梯间应靠外墙，直接天然采光和自然通风。当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间的规定设置。11层及11层以下的通廊式住宅、12层至18层的单元式住宅应设封闭楼梯间。 12层及12层以上的通廊式住宅和19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。
1.2 高层住宅疏散楼梯间设置要点：
18层及18层以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650㎡，且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅。18层及18层以下，每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯，单元之间的楼梯通过屋顶连通。单元与单元之间设有防火墙，户门为甲级防火门，窗间墙宽度和窗槛墙高度均大于1.2m，且为不燃烧体墙的单元式住宅。 疏散楼梯间的梯段净宽≥1.1M（墙边到扶手中心线的净尺寸）；梯步净宽≥260mm;梯步净高 ≤175mm;梯步数每段≤18步。普通楼梯基本轴线尺寸：4700mmx2600mm（8x260+2400+200=4680）x（1200x2+200=2600）剪刀楼梯基本轴线尺寸：7100mmx2700mm（17x260+2400+200=7020）x（1200x2+200+100厚中间墙=2700）。 剪刀楼梯间应为防烟楼梯间。剪刀楼梯间的梯段之间应设耐火极限不低于1.0h的不燃烧体隔墙分开，并分别设置前室。塔式住宅确有困难时，可设置一个前室，但两座楼梯应分别设置加压送风系统。一个防烟楼梯间可与消防电梯共用一个前室（合用前室）。 若地下地上共用一个楼梯，应在首层出口处将地下地上楼梯用耐火极限≥2.0h隔墙及乙级防火门分隔开，并地下地上的楼梯对外疏散门均应向疏散方向开启，且门开启后相互不能影响疏散宽度。 防烟楼梯间前室的面积：住宅≥4.5㎡；与消防电梯合用前室的面积：住宅≥6.0㎡。 楼梯间前室的门应为乙级防火门，标准层门净宽度不小于900mm,在首层疏散外门的净宽不小于1100mm（等同楼梯间梯段最小宽度） 高层居住建筑的户门不应直接开向前室，当确有困难时，部分开向前室的户门均应为乙级防火门。 楼梯间及其前室的外窗和其他部分的外窗水平间距应≥1.0m。单元式高层住宅每个单元的疏散楼梯应通至屋面。 剪刀楼梯间通至屋面时楼梯的疏散门应通过走道等联通。
2．电梯
2.1电梯作为高层住宅的主要垂直交通工具，电梯设置台数的多少，关系到住宅建筑的电梯服务水平和经济效益。其配置数量应根据建筑层数、每层面积、使用人数、电梯的载重量、速度等主要技术参数和生活水平标准综合考虑。电梯的配置台数可以通过公式计算得出，也可以按经验确定。由于计算过程中，一些系数的取值为经验或实测数据，其计算结果也只能是近似值。因此为简化设计，往往按经验来确定乘客电梯的配置台数。一般认为，住宅约每60户配置一台。12层及12层以上的住宅楼每幢需设不少于2台电梯。 住宅楼的电梯需满足无障碍要求，（电梯开门≥800mm，电梯轿厢进深≥1400mm,开间≥1100mm）。并且每单元至少有一部电梯能满足搬运床垫等大型家具的要求。 电梯厅的深度应满足无障碍设计要求≥1800mm。若多台电梯双侧排列，则电梯厅深度应不小于相对最大电梯轿厢深度之和且小于3500mm。
2.2 12层及12层以上的住宅楼需设消防电梯（消防电梯载重量应≥800KG/台，且从首层到顶层 消防电梯与客梯，其井道及电梯机房均应用耐火极限不低于2.0h的不燃烧体墙隔开，当在隔墙上开门时，应设甲级防火门。 消防电梯前室的面积：住宅≥4.5㎡；与楼梯间合用的消防电梯前室面积：住宅≥6.0㎡。消防电梯前室宜靠外墙设置，在首层到室外的距离不得超过30m。消防电梯前室若直接对外开窗排烟，可开启外窗的面积不应小于2.0㎡，合用前室不应小于3.0㎡。其开窗与其他部位的开窗水平间距应不小于1.0m。消防电梯前室门口宜设挡水设施。梯井底应设容量不小于2.0立方的排水井。
3．走道
公共走道最小净宽应满足无障碍设计要求，不小于1200mm 。长度＞20m的内走道（两端无窗）、长度＞30m的走道（只有一端有窗）、长度＞60m的走道设机械排烟，排烟井面积依计算所得，参考值0.3m2左右。
4．设备管井
4.1水表井
高层住宅楼采用分区供水方式，一般1-4F为市政管网供水，4F以上每7层一个区，每区一根主管，主管间距通常为300mm。水表采用立式水表，水表间距150mm。按此计算，水表井的尺寸如下：
注：以上尺寸不包括消防立管及减压阀门的空间，一级减压阀需占用600mm x 100mm，增加一根消防立管在水表井中长边方向需增加200~250mm宽。
4.2消火栓
高层住宅楼的合用前室需设一个消火栓，如果有开向该前室的功能房间（不包括管道井），则该合用前室必须 有两个消火栓。消火栓留洞尺寸：
关键词：小高层住宅 钢筋混凝土 框架结构
中图分类号：TU241.8 文献标识码：A 文章编号：
一、 小高层钢筋混凝土结构的住宅的基本结构形式
1、 框架结构框架结构的特点是开间大、灵活性好、抗震性能较好，造价较低，但由于柱截面大于隔墙厚度而造成柱角外凸，影响家具的布置和美观，有时由于住宅中房间分隔的不规则性又造成柱网的难以布置。
2、框架一剪力墙结构在框架结构中布置一定数量的剪力墙就组成了框架一剪力墙结构。它是小高层住宅中应用比较广泛的一种主体结构型式。其特点是平面灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。
3、 大开间剪力墙结构随着时代的发展和人们生活水平的提高，原来建造的小开间剪力墙体系住宅在建筑功能上的局限性变得日益明显。从强度方面看，小开间结构中墙体的作用不能得到充分的发挥，并且过多的剪力墙布置还会导致较大的地震力，增加工程费用，另外，由于结构自重较大，也增加了基础的投资，因此，大开间剪力墙应运而生。承重墙的开间达到4.5m~7.5m，进深达到7.5m~1lm，室内一般无承重的横墙和纵墙，可以按照住户的不同要求灵活分隔，随着家庭的变化还可重新布置。 。
二、 小高层住宅钢筋混凝土结构设计的要点
1、 水平荷载逐渐成为钢筋混凝土结构设计的控制因素
在低层住宅中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混凝土结构设计;而在小高层住宅中，尽管竖向荷载仍对钢筋混凝土结构设计产生着重要影响，但水平荷载将成为控制因素。对某一特定建筑来说，竖向荷载大体上是定值;而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2、轴向变形不容忽视
对于采用框架体系或框架一剪力墙体系的小高层住宅，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到很大的数值，其后果相当于连续梁中间支座产生沉陷，使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
3 、侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标
与低层住宅不同，结构侧移己成为小高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素。随着房屋高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构的顶点侧移一般与房屋高度H的四次方成正比。在设计小高层住宅时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要有足够的抗侧移刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移控制在一定的范围内。这是因为:①过大的侧移会使人不舒服，影响房屋的正常使用。②过大的侧移会使隔墙、围护墙以及它们的高级饰面材料出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形而导致不能正常运行。③过大的侧移会因P一效应使结构产生附加内力，甚至因侧移与附加内力的恶性循环导致建筑物的倒塌。
4、 结构平面、竖向布置
为了保证框架结构的抗震安全，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等性能。设计中应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应；平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小（不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度），避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
抗震设计的框架结构，不宜采用单跨框架。如果不可避免的话，可设计为框架-剪力墙结构， 框架结构按抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。
三、小高层住宅钢筋混凝土框架结构设计策略
1、 优化设计的方法
当前，在无成熟的优化设计分析软件的情况下，主要是应用小高层住宅结构分析软件，采用人工分析进行调整，运用概念设计的方法对不同的结构选型和布置不断的进行方案分析比较，以获得比较理想的结构方案，这是在结构设计中最常用的也是最简单的优选或者说是优化方法。用概念设计的方法所得的方案是较合理、经济的，虽其费工费时、对设计人员的素质要求较高，但这种依靠设计人员经验进行人工优化的方法仍是当前所普遍采用的主要方法。对于同一小高层住宅方案，可以有许多不同的结构(包括基础)布置方案;确定了结构布置的小高层住宅物，即使在同种荷载情况下也存在不同的分析方法;分析过程中设计参数、材料、荷载的取值也不是唯一的;小高层住宅物细部的处理更是不尽相同等等，这些问题目前计算机是无法完全解决的，都需要设计人员自己做出判断。而判断只能在结构设计的一般规律指导下，根据工程实践经验进行，这便是前面所说的概念设计。因此，概念设计存在于设计师对多种备选方案进行选择的过程中。
2、 性能分析
对结构体系来说足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。结合概念设计的理念，对上述两种结构体系进行对比分析，电算程序可以采用中国建筑科学研究院编制的结构空间有限元分析软件SATWE。在结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。高层结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。
但就使用性能方面，剪力墙结构由于墙体太多，结构自重大，导致了较大的地震作用，混凝土和钢材用量也较高;同时也增加了基础工程的投资，而且限制了建筑上的灵活使用。而框架一剪力墙结构的特点是平面使用灵活，适用性强，结构合理，能使框架、剪力墙两种有着不同变形性能的抗侧力结构很好地协同发挥作用。在水平荷载作用下，具有较纯框架和纯剪力墙结构更为有利的水平变形曲线。由框架构成自由灵活的使用空间，容易满足不同建筑功能的要求;同时剪力墙具有相当大的抗侧移刚度，从而使框一剪结构具有较好的抗震能力，也大大减少了结构的侧移。
四、结语
随着我国经济的发展，人民生活水平进一步提高，用户对住宅的功能提出更高的要求，人们希望建筑物在使用过程中具有更大的灵活性，能够适应多功能变换的需求。因此，设计单位在拿到开发单位的设计意图后，应本着经济美观，安全适用的原则多为社会设计出更好的产品。
参考文献：
