中建設計總院最牛「乾貨」超高層住宅設計經驗

超高層住宅的特點

普通高度住宅相比，超高層住宅高度高，具有強烈的標誌性和可識別性，住戶具有尊貴感；視線無遮擋，景觀視野開闊，高處濕度小，空氣質量優良，受干擾小。超高層住宅土地利用率高，能夠承載更多的居家。

1. 超高層住宅特點

超高層住宅體型巨大，功能複雜，存在著安全、內部交通、能耗等多種問題，對建築、結構、消防、設備等設計工種要求高。建設和維護投資大，低區的實用率相對低，如果無此方面設計經驗，容易造成不必要的浪費。

2. 華潤「幸福里」項目上的一些經驗

華潤「幸福里」

——深圳新一代豪宅代表作

由三棟49層的超高層住宅所組成，總高度160米，總建築面積為106000㎡，會所建築面積1000㎡，底層架空面積為1375.5㎡,共有住戶768戶。

A.超高層建築經驗

一座全面優化的超高層住宅建築是一座人類社會高科技水平的綜合彙集體，同時也是人類科技智慧結晶的全面展示！

a. 平面形式的選取：

不宜凹凸過多，平面整齊，利於使用、結構布局和節能，同時避免高區風煙囪效應的影響，有效減少施工周期。

b. 與結構密切配合：

結構豎向體系和平面功能合理搭配，減少浪費空間、提高效率。戶型設計充分考慮樑柱的影響、規避和利用。

c. 核心筒設計：

多方案比較後仍採用中心布局形式，以減少公攤。垂直交通經過計算布置四部電梯和一部剪刀樓梯。

d. 綜合考慮結構層、設備以及超高層住宅空間使用等因素，層高為3.15米。

e. 戶內採用高級材料精裝修。

f. 重視消防設計：

消防設計是一個由建築、設備及電氣等專業構成的整體，專業間的密切配合及統籌安排十分重要。這些應是保證超高層建築安全的基本思路。

新版《高層民用建築設計防火規範》對超高層住宅明確規定：住宅戶內不要求做噴淋設施，但保留火災自動報警系統，同時分戶門必須為甲級防火門，前室及風井加壓送風（都有別於普通高層住宅）。此外在平面設計中重點保證消防通道的便捷、預留足夠消防寬度 、消防登高面的暢通等。

g. 重視細節設計：

落地窗外設計花池或挑板、減少超高層視線的畏懼感；運用雙層玻璃的立面外牆為最高檔的豪宅創造頂級的居住品質，同時，這一設計既能滿足遮陽、節能又能調節氣流。內凹陽台能有效避免側向風的影響

h. 考慮超高層建筑後期維護費用較高，優先考慮節省原則：

採用高品質優良材料、延長使用年限；節能材料、節能工藝、節能設備廣泛運用；優化建築位置及朝向設計、優化圍護結構牆體設計等方式來達到降低能耗的效果。

B.超高層結構經驗

1. 方案優化

重視結構概念設計，在建築方案初始階段，結構工程師就與建築師密切配合，確定合理的豎向構件布置，最大限度發揮每個結構構件的效能，使結構造價最低，這對於超高層結構尤為重要。

2. 細節優化

a. 方案優化舉例：

對於超高層住宅，概念設計時重點關注如下幾點：

（1）束筒體系

（2）牆布置盡量均勻

（3）翼緣牆

（4）牆體橫向宜對齊

b. 細節優化舉例：

（1）對小戶型情況下超高層地區得房率較低的改善辦法；大間距、高強混凝土。

（2）所有外牆均採用混凝土，不採用磚牆,防止滲水。

（3）常規多高層住宅的優化措施：準確的荷載、合理的結構斷面、充分挖掘結構構件的潛力。

C.超高層給排水經驗

a. 建築特點

超高層建築為建築高度超過100m的高層建築，具有高度高、人員密集、火災危險性大、疏散困難、管道系統承壓要求高、消防車撲救困難的特點。

高規明確規定超高層建築的消防以自救為主。

室內消防設計應該更多考慮消防的安全性。

b. 給水設計系統

結合不同建築性質，設置不同的供水方式。對於超高層住宅一般我們採用的供水方式是：中轉水箱 +變頻供水，這樣水質較好。

c. 排水系統

分為雨水系統與污水系統，塔樓的排水管材應優先考慮採用金屬管材或承壓給水管材要考慮消能措施排水設專用通氣立管。

超高層建築由於豎向高度高，管道垂直方向長度長，橫管與立管存在豎向偏移量，管道連接須採用柔性介面。地下室部分的排水一般靠集水井和潛污泵提升來解決。

d. 消防系統

方案一．臨時高壓系統

優點：

避難層佔用面積小，平時管網系統承壓小，瞬時超壓時需考慮泄壓。

缺點：

系統複雜，控制要求高，設備房面積大。

方案二．臨時高壓系統＋常高壓系統

優點：

系統簡單，設備房面積小，避難層佔用面積小，高區可以由地下室轉輸泵配合，安全性高，管網壓力變化小。

缺點：

系統常期處於高壓狀態，減壓閥使用較多。

e.臨時高壓系統

消火栓系統採用臨時高壓系統,系統分3個區，水池和泵房均設在地下室，並聯分區。在消防車供水能力所到樓層每個區分別設置水泵接合器。

頂部考慮設置高位消防水箱及增壓穩壓設備，以滿足火災初期的水量及水壓要求

f.自噴系統

地上建築按中危Ⅰ級設防，地下車庫按中危Ⅱ級設防。自噴系統按系統分區同消火栓系統自噴系統設報警閥、管道工作壓力不超過1.2MPa；技術層須設置報警閥.各區均設置水泵結合器，在消防車供水壓力範圍外的自噴系統水泵結合器通過設置與技術層的接力泵接力供水。

g.超高層住宅與普通住宅的區別

在於它可設置中間避難層，這可減小管網超壓的問題。如不設中間避難層生活給水由泵直接供最高層用水這樣就會造成管網長期超壓。在管材和配件承壓能力選型上要求很高，造價上相應提高。

D.超高層空調系統經驗

1.設計理念

「以人為本、綠色環保、科技領先、節能降耗」的設計理念。建設綠色健康、節能、高科技的會呼吸式建築。通過合適的系統設計和節能手段，提高能量的利用效率。為人群提供舒適的室內環境和良好的室內空氣品質。綜合壽命周期最長，運行費用最小。

2.空調系統選擇及設計

我們建議：選用多聯機加熱回收的空調方案：

雖然建安造價會略有提高，但真正體現了健康綠色的社會理念，在運行的過程中，可以使用戶在空調製冷的同時獲得免費的生活熱水，大幅降低用戶的使用費用。為建築評綠色建築或者進行LEED綠色認證打下基礎。

變製冷劑流量熱回收多聯機系統

優點：

控制簡單，運行費用低；無電磁輻射；室外機只有一台，建築立面效果容易保證。在空調製冷的同時獲得 免費的衛生熱水.

缺點：

初投資較高；送風溫度低，室內溫度場不均勻，舒適感差。造價：550～650元/m2

3.住宅公用排油煙道的正確設置

影響住宅特別對超高層住宅公用排油煙道正常使用的因素主要有：設置位置不合適、煙道形式不理想、煙道面積不正確等。

3.1避免油煙飛起進入建築動力陰影區內。

3.2選用正確的排煙道形式

經過多方案比較我們在華潤超高層住宅中選用單風道的形式，風道面積0.6平方米。

為防止油煙倒灌，在每戶接入主煙道處加設了電動閥門，電動閥門與油煙機同時啟閉。

4.中央機械式通風系統（房屋呼吸系統 ）

不間斷地給住宅帶來充足的、有質量的新鮮空氣；能有效排除室內各種污染的氣體；防止物品發霉；符合建築節能規範；具有高可靠性、低能耗、低噪音的特點。造價：30～35元/m2

5.建議

本工程在設計時按照《綠色建築評價標準》 GB/T50378-2006或美國綠色建築協會（USGBC）編寫的《能源與環境設計先導》 LEED進行設計，作為工程一個亮點，以體現工程的高品質。

E.超高層電氣設計經驗

1.電氣系統選擇及設計

住宅用變壓器按照塔樓分別設置，直接放置在塔樓下邊的設備房。讓用電負荷處在中心位置，大大節約由於傳輸所造成的電能的損耗。

優點：大大節約由於線路傳輸的損耗，也節省了電纜的長度。

缺點：每台變壓器均需要運行，在入住率不高的情況下由於變壓器自身的損耗不夠靈活。

2.照明燈具、光源選擇及智能照明控制系統的應用

在公共區域配合裝修公司設計要求嚴格按照照明功率密度進行照明設計，合理選用高效率的燈具和光源，改變以往室內設計師選用白熾燈和鹵素燈進行設計不利於節能的思路。在公共區域如車庫和公共走道採用智能照明控制系統，減少人員管理造成的混亂和浪費，提升住區檔次。

優點：合理選擇燈具和光源以及採用智能照明控制系統對實際運行成本大大節約,而且可以提升住區品質。

缺點：智能照明控制系統初始成本略高。

F.超高層智能化設計經驗

智能化系統在安全預警及人員疏散方面起到的獨特作用，以及相比常規建築而言，超高層建築的智能化系統設計具有特殊性。超高層建築的智能化弱電系統中火災自動報警及聯動控制、綜合安防、廣播系統與公共安全最直接相關。

超高層建築的高度特點是帶來消防弱電系統設計特點的根本原因。現實的看，機動消防車輛的消防能力不可能跟上超高層建築的發展，因此，超高層建築的消防設計應立足於建築內部的消防系統建設，在智能化的旗幟下，努力完善火災探測、報警、撲救等自動功能，將火險消滅在萌芽狀態。

在一般建築中可通融的問題在超高層中是應嚴格執行規定的。超高層消防從嚴把握的一個體現是消防措施齊全，手段多樣，互為補充。對火災報警系統外部而言，智能化的含義主要指系統聯動。超高層建築一般為重要建築，其政治、經濟價值巨大，如果滅火不及時，損失將是慘重的。因此，採用系統聯動方式，就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。

一、火災自動報警及聯動控制系統

(1)超高層建築火災報警系統的設計應從提高火災報警系統的智能化和可靠性這兩方面入手。

1 提高火災報警系統智能化程度

1）對火災報警系統內部而言，超高層建築一般採用全智能火災報警系統。鑒於超高層建築體量大和面積多，其使用面積的分割具有較大的不確定性，因此為了適應房間形狀、面積和使用性質的變化，每條報警迴路應留出30％左右的探測器數量裕量。

2）對火災報警系統外部而言，智能化的含義主要指系統聯動。消防系統是一個由建築、設備及電氣等專業構成的整體，專業間的密切配合及統籌安排十分重要。採用系統聯動方式，就成為爭取火災前期時間和主動權的有效手段。

提高火災報警系統可靠性的措施有：

A）採用控制中心報警系統；

B）系統具有完善的自檢功能；

C）關鍵部件冗餘可採用具有雙主機熱備份的系統等；

D）報警迴路採用環形匯流排；

E）探測器與模塊分開迴路設置，每15~20個探測器設1個短路隔離模塊。

當火災報警系統與保安監控系統聯動，在火災之初，火場的攝像機可將現場畫面迅速傳至中央控制室，通過實景畫面，值班人員可以立即確認是火災還是探測器誤報，從而馬上採取廣播、排煙、正壓送風、啟動消防泵、噴淋、向消防局119台報警、降客梯、切換消防電源等一系列應急措施。

當火災報警系統與車庫管理系統聯動，一旦發現火情，便可聲光報警，強制抬起進出口欄杆，使車輛儘快逃出車庫。另外火災報警系統還可與樓控、廣播音響和門禁系統等聯動。只要這些措施可靠得力，超高層建築的火災便可被消滅在萌芽狀態，將損失減至最小

2 提高聯動控制系統的可靠性

提高聯動控制系統的可靠性的措施有：

1）對於重要的滅火和防排煙設施，應考慮多種、多地聯動和手動控制方式，以增加被控設備的可靠動作。盡量採用多線制的手動控制櫃，並處理好介面問題；

2）合理設計各類管線的走向、敷設方式和敷設場所，採取必要的防火措施，避開可能對線路造成損壞的熱源，確保消防電氣線路處於安全環境中；

3）與建築專業協調，合理確定消防控制中心的位置，以使其盡量靠近弱電管道井，使消防電氣管線以最短距離匯入弱電管道井；

二、廣播系統（早期預警語音疏散系統）

緊急廣播系統能夠及時通知火災建築物內人員發生火災的位置,應當朝哪個方向疏散。但普通緊急廣播系統存在信息單一、不能同時對不同區域播放不同內容和智能化程度低等缺點。針對超高層建築的更具智能的早期預警語音疏散系統應運而生。該系統對於超高層建築來說是至關重要的

三、安全技術防範系統

3.1 車庫入口安檢系統

3.2 人員安檢和訪客管理系統

3.3 特殊場所的安防末端設備的設置

1）強電和弱電豎井、各消防相關設備房、直飲水間和開水間、新風機房、生活水機房、給中庭送風的風機房和空調機房、變配電室、發電機房和鍋爐房等重要機房、、、加裝門禁。

2）衛生間是視頻監控的盲點，安防的薄弱環節。建議在衛生間門外走廊安裝攝像機，衛生間內安裝報警按鈕和傳聲器。

3）停車場是安全事故的多發地區，應加強停車場的管理，不但對車道監控，還應對車位進行監控。

4）疏散樓梯設置攝像機和傳聲器，以便對突發事件時的疏散人流進行觀察，獲取現場情況。

3.4 加強消防控制室的安全

總結：

超高層建築的智能化系統的設計，不但要考慮到建築物及業主的複雜的功能需求，使其具備可靠性、先進性及擴展性；還應當站在城市安全的高度，充分考慮超高層建築有可能面臨的來自方方面面的威脅，提供有效的解決方案 。

轉自易築暖通，版權屬於原作者

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