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摘要:对住宅中的栏杆(板)的安全高度、构造要求进行分析,阐述在住宅栏杆(板)设计中需要注意的问题
栏杆是中国建筑中一种传统的建筑构件,在传统建筑中栏杆不参与整个建筑的受力系统,但栏杆在建筑中“是建筑艺术上一个极成功的形体”①。随着建筑自身的演变,及科学技术、材料和人们审美情趣的提高,栏杆也获得了极大的发展,发展出丰富多样的形态,由过去传统的木质、石质栏杆发展到铁艺、不锈钢、尼龙钢芯结合、玻璃、PVC等材质各异、造型优美的各式栏杆。现代建筑工程中更是离不开栏杆的设计安装,栏杆不仅起到安全防护的作用,也是美化建筑的一种建筑构件,为设计创造出优美的建筑提供了条件。但是再华丽的建筑也要保证建筑构件的安全,因此国家颁布了相应的建筑规范,对栏杆的设计使用给予一定的安全要求。住宅建筑更是与广大人民群众的切身利益息息相关,只有对栏杆安全防护的概念理解清楚了才能在设计中更好的把握设计方向。
在住宅建筑中需要设栏杆(板)的部位有:阳台、室内楼梯、室外消防楼梯、低窗台、残疾人坡道、屋顶防护、外廊等。针对不同部位的栏杆(板)在水平强度、构造要求及高度上有相关的规定。
共同点
栏杆竖杆构件的间距
根据人体工学的原理,栏杆的垂直净距过大,儿童容易钻出去,而造成不幸事故的发生。所以栏杆的垂直杆件间距不应大于0.11米。
构造要求
栏杆距楼地面及屋面0.10米高度内不应留空,其目的在于增加栏杆的强度,提高安全系数;同时起到挡水的作用及清洁卫生时物品不易坠落。栏杆还应采用防止少年儿童攀登的构造措施(例如:横向花饰),搁置花盆的栏杆要采取防坠落措施,以避免花盆坠落造成事故的发生。
强度
在现实生活中,栏杆经常会被人们依靠或推压,所以栏杆要用坚固、耐久的材料制作并能够承受一定的水平荷载。住宅中栏杆承受荷载不低于0.50KN/m,以保证栏杆的安全性。
4. 楼梯井
楼梯井宽度大于0.11米时,楼梯栏杆要采取防止儿童攀爬的措施,避免儿童在扶手上做滑梯游戏而产生坠落事故。
不同点
住宅中栏杆高度在不同部位的高度要求不尽相同:
栏杆的类别 所依据规范 规范要求的栏杆高度
阳台、外廊、内天井及上人屋面栏杆净高 《民用建筑设计通则》 《住宅设计规范》 临空24米以下(低层和多层)≥1.05米;24米及24米以上(中高层)≥1.10米
室内楼梯的栏杆高度 《民用建筑设计通则》《住宅设计规范》 0.90米
室外楼梯栏杆高度 《住宅建筑规范》《防火设计规范》 ≥1.10米
楼梯水平段长度≥0.50米时栏杆高度 《民用建筑设计通则》《住宅设计规范》 ≥1.05米
供残疾人使用的坡道、台阶和楼梯两侧设两层扶手时,栏杆的高度分别 0.85米
0.65米 《无障碍设计规范》
栏杆的高度确定在栏杆的安全防护问题上尤为重要,在这里就栏杆(板)的安全高度如何确定进行分析。
阳台、外廊、内天井、室内回廊、上人屋顶处栏杆(板)
从物理学的观点分析,栏杆高度应当是高于人的重心人们就有安全感。据《民用设计通则》中介绍,1980年对我国14个省人体测量结果:我国男子平均身高为1656.03mm,换算成人体直立状态下的重心高度是994mm,穿鞋子后的重心高度为994+20=1014mm。因此,在《民用设计通则GB 50352-2005》中给出了阳台、外廊、室内回廊、内天井、上人屋面及室外楼梯等临空高度在24m以下时,栏杆高度不应低于1.05m,临空高度在24m及24m以上(包括中高层住宅)时,栏杆高度不应低于1.10m。
在《住宅设计规范中》和《民用设计通则》中要求低层、多层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.05m,中高层、高层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.10m。有些设计人员在确定封闭阳台的设计高度时认为阳台既已封闭,功能形同房间,那么高度就可以按窗台的高度设计,保证0.90 米就可以了,这想当然的做法不符合《住宅设计规范》3.7.3 条要求封闭阳台栏杆(板)也应该满足阳台栏杆净高的要求。主要是因为封闭阳台没有改变人体心里和人体重心的要求。设计实践中常为增加套内面积,挑出北向阳台作为厨房部分,虽然设计及施工均封闭阳台,但也应按1.05 m高栏板考虑。阳台就是阳台,目前封闭的阳台日后也有可能敞开,必要的安全高度不能改变,为了避免安全隐患的产生,其它功能的封闭阳台栏杆高度也应按照住宅的要求设计。阳台栏杆的高度要随着建筑高度的增加而增高。
当栏杆底部有宽度大于或等于0.22m,且高度低于或等于0.45m的可踏部位,按正常人上踏步情况,人很容易踏上并站立眺望(不是攀登),此时,栏杆高度如从楼地面或屋面起算,则至栏杆扶手顶面高度会低于人的重心高度,很不安全,故应从可踏部位顶面起计算(图1)。
图1 栏杆高度的计算
住宅上人屋面的防护,六层及六层以下不应低于1.05m;七层及七层以上不应低于1.10m,考虑到屋顶找坡、防水、保温的厚度后,从结构面算起大于1.4m(具体高度要看防水保温的材料厚度)才能满足1.05m或1.10m的要求。
楼梯
楼梯分为室内和室外楼梯,各自的要求也不相同。
室内楼梯扶手高度要从踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手高度超过0.50m时,其高度不应小于1.05m。这是由于,水平段长度超过0.5米时,人们就可以在此处依靠栏杆,此时就要考虑人体重心问题,所以要求不应小于1.05米。在《建筑设计防火规范GB 50016-2006》规范中要求室外楼梯作为疏散楼梯时栏杆扶手的高度不应小于1.1m.。室外楼梯悬空于主体建筑外部,栏杆高度超过人体重心越多就会给人更多的安全感,因此建筑规范给出了1.1米的高度。
⑶ 低窗台
在《民用设计通则GB 50352-2005》给出临空的窗台低于0.80m时,应采取防护措施,防护高度由楼地面起计算不应低于0.80m,住宅窗台低于0.90m时,应采取防护措施;低窗台、凸窗等下部有能上人站立的宽窗台面时,贴窗护栏或固定窗的防护高度应从窗台面起计算(见图2)。《住宅设计规范中》要求外窗窗台距楼面、地面的高度低于0.90m时,应有防护设施,窗外有阳台或平台时可不受此限制。窗台的净高度或防护栏杆的高度均应从可踏面起算,保证净高0.90m。距离楼(地)面0.45m以下的台面、横栏杆等容易造成无意识攀登的可踏面,不应计入窗台净高(见图3)。我们在住宅设计中对于凸窗台来说,因为有足够的面积能够使人在上面站立,为了安全,贴窗护栏的高度应从窗台面算起。另外还有一种情况就是,凸窗下部900高范围内做固定扇并采用安全玻璃,可不设护栏。从美观上来说,不加护栏会使人感觉更舒适、通透,但是此处的固定扇安全玻璃通常要采用中空加胶安全玻璃,加胶玻璃部分是两层3mm厚的玻璃中间加上一层胶共合并成6mm厚的玻璃,俗称3+3。整个中空安全玻璃就是由一层加胶玻璃中间加上中空层再加5mm厚的玻璃组成,并且满足保温对玻璃的要求。
图2 凸窗栏杆设置图3 低窗台护窗栏杆的设置
残疾人坡道
考虑到人性化的需求,现行的《住宅建筑规范》要求建筑入口及入口平台要做无障碍设计,为方便拄拐者及视力残疾者使用。入口处
设有台阶时应设轮椅坡道和扶手。 供残疾人使用的坡道、台阶应设高0.85m的扶手,设两层扶手时,下层扶手高应为0.65m。见图4所示。
小结
随着我国国民经济的发展、人民生活水平的提高,人们尤其是青少年的身高有普遍增加的态势,故在承担栏杆高度设计时,要将建筑规范中规定的栏杆高度作为一个最低值来控制,适当提高栏杆的高度。栏杆、窗台的高度及合理的构造措施对建筑物的安全使用功能影响重大,设计师需要对住宅设计中涉及到的相应建筑规范充分理解,把建筑规范中对栏杆(板)的各个要求在设计图上表达清楚。避免不必要的隐患发生,保证人民群众的生命安全。
注释:
① 梁思成主编,刘致平编纂 《中国建筑艺术图集.天津》 百花文艺出版社,1999:50/49。
参考文献:
《民用建筑设计通则》GB 50352-2005
《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)
《住宅建筑规范》 GB 50386-2005
《住宅设计规范》 GB 50096-1999(2003年版)
《城市道路和建筑物无障碍设计规范》 JGJ 50-2001
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。