■ 宋祺玮 SONG Qiwei
上世纪七八十年代,由于技术、经济等条件的制约,我国住宅建设多为7 层以下的多层住宅建筑[1];然而随着城镇化发展,越来越多的高层电梯房拔地而起,与老旧多层楼梯房形成了鲜明的对比。现如今我国已步入老龄化社会,多数老年人仍然居住在老旧小区中,其中三层及以上住户出现出行困难的问题。仅靠楼梯的垂直交通形式,极大地影响了老年人及其他行动不便人群的日常生活[2]。在此背景下,应注重对加装电梯设计的研究与实践,希望能以此打破困境,为居民的正常出行争取更多便利。
2018 年第十三届全国人民代表大会一次会议,国务院将“加装电梯”写入政府工作报告,既有多层住宅加装电梯正式开始在全国各地老旧小区改造中推行起来[3]。
近年来,上海市相继发布《关于进一步规范既有多层住宅加装电梯建筑方案设计工作的通知》(沪房更新〔2020〕39 号 )、上海市工程建设规范《既有多层住宅加装电梯技术标准》(DG/TJ 08-2381—2021) 等规范性文件与标准,提出了加装电梯项目对小区环境、地质条件、建筑条件的要求,明确了设计要求与施工规范,完善了各专业的重难点问题与电梯运行维护等方面内容[4-5]。
与此同时,随着社会发展与城市更新的不断推进,城市旧住房更新项目涵盖范围越来越广,涉及领域越来越多[6]。2021 年,上海市相关部门发布《关于结合旧住房更新改造推动多层既有住宅加装电梯规模化实施的通知》(沪住修缮〔2021〕10 号),鼓励结合旧住房更新改造同步实施加装电梯工程,并规定加装电梯工程涉及的勘察、检测,以及楼道整治等项目费用,可纳入城市旧住房更新改造补助中。由此,加装电梯的建设管理越来越完善,且逐渐成为旧住房更新改造中的重要组成部分[7]。
加装电梯项目管理上,上海市相关部门制定《上海市多层既有住宅加装电梯安全性论证操作手册》,详细介绍了加装电梯申办流程及申办操作说明;同时开发加装电梯项目审批管理的线上系统,与上海市“一网通办”平台相结合,加快推进加装电梯的审批工作,确保工程技术质量。
居民可以委托有经验的代建单位进入工程建设项目审批管理系统网站,在申报指引中点击“住宅加装电梯项目入口”,了解“办事指南”“政策法规”“办事引导”“典型案例”及“问题解答”等内容。建设、参建及技术审查等单位,也可通过网站及线上联审平台进行既有多层房屋安全性论证的评审工作。
建设单位(法人)通过工程建设项目审批管理系统中的申报指引,确认需要申报加装电梯项目,则可登陆系统,点击住宅加装电梯项目填写申请表;完成后线上通知参建单位(设计、勘察单位)传图。
技术审查单位可在“线上审批管理系统—住宅加装电梯项目—安全性论证”栏目中,对牵头部门分发的项目进行审批,提出修改意见。企业单位回复完成,安全性论证通过后,技术审查单位可进行结果录入。
根据上海市出台的《既有多层住宅加装电梯技术标准》(DG/TJ 08-2381—2021),将设计部分重点问题的技术要求总结如下。
(1)电梯井道不宜使用固定玻璃窗,二层以上不得使用玻璃幕墙;若确需使用,其玻璃应满足防坠落、保温隔热性能、光反射率、耐火完整性等要求,且应经济美观,方便清洁与维护。
(2)电梯井围护墙体材料应选用不燃烧材料,其耐火极限等根据电梯井道与原住宅的位置关系来确定。
(3)出于安全防护措施的考虑,宜在电梯墙体周边容易发生碰撞处,设置防护设施和防撞警示;应在临空外窗内侧、人员可到达的临空部位设置相应防护栏杆。
(4)加装电梯设计不应减少原有楼梯间自然通风口的面积,且应满足楼梯间采光通风防火规范的需求。
(5)不同加装电梯形式(平、错层入户,厨卫等处的平层入户)都应满足使用人员安全疏散的要求。
(6)底层入口处、连廊空间及电梯轿厢等配置都宜满足无障碍设计的要求。
(7)窗洞改门洞加固处理,如平层入户的改造中,房间或阳台窗改入户门的情况;加装电梯处平面凹口深浅等情况不同的处理方式。
(8)加装电梯钢结构的防火措施,需根据其井道与连廊钢柱的位置来确定。
(1)电梯加装设计前,应对房屋加装电梯单元目前的建筑结构现状、完损现状、倾斜沉降、材料强度等内容进行专项检测,分析房屋单元主体结构加装电梯的可行性。倾斜严重的房屋,进行相应处理后,方可加装电梯。当原房屋的整体倾斜超过10‰时,应进行沉降监测,沉降监测的方法应符合现行行业标准《建筑变形测量规范》(JGJ 8—2016)的规定,沉降稳定的标准应符合现行上海市工程建设规范《地基基础设计标准》(DGJ 08-11—2018)的规定。沉降稳定时,方可实施加装电梯。整体倾斜超过10‰且沉降不稳定或整体倾斜超过15‰的原有房屋,应在加装电梯前,首先进行纠偏处理,纠偏处理应符合现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ 123—2012)和《建筑物倾斜纠偏技术规程》(JGJ 270—2012)的要求。
(2)为尽量减小加装电梯结构与原有住宅结构相互影响,加装电梯结构宜与原有住宅结构脱开,两者间应设置变形缝,变形缝的宽度不应小于100 mm。当采用钢框架结构时,加装电梯结构与原有住宅结构之间可设置不限制沉降变形的构造性拉结,增加其稳定性,拉结节点应设置在楼层构造柱、圈梁、框架柱、框架梁等可靠连接处。加装电梯结构应能独立承担水平荷载和竖向荷载。
(3)为保证新增电梯及原有住宅的结构安全和正常使用,加装电梯结构宜采用桩筏基础;基础沉降变形不宜大于10 mm;基础重心与上部结构荷载重心的偏心率不宜大于15‰;整体抗倾覆验算时,桩基不应出现拔力。
(4)加装电梯基础设计过程中充分考虑原有住宅基础和地基的实际情况,可以采取与原有住宅基础连成整体或与原有住宅基础分离的形式。当加装电梯基础与原有住宅基础连接时,应采取可靠的构造措施连接成整体。当原有住宅基础埋深较深时,也可采用加装电梯基础与原住宅基础完全分离的形式。
以上重难点问题,不论从宏观及微观的角度来分析,还是从社会发展趋势、政策文件支持、民众市场需求等方面去入手,现阶段加装电梯建设对缓解新老小区差距,完善城市更新实施路径来讲,都有很高的研究价值和发展潜力。
平层入户指电梯加建于公共入户廊道一侧,电梯停靠层与相应楼层齐平。其优点为居民可以实现无障碍入户,直达相应楼层,解决行动不便人员的出行问题;其缺点为对原有楼梯的形式要求高,还有可能影响楼道内管道、线路等排布。
“错改平”入户指将原为错层入户的电梯停靠层平台调整至与楼层齐平,并向左右两端延伸,使其与两侧房间或阳台连接起来,实现平层入户(图1)。其优点为缩短入户流线,解决住户无障碍出行问题;其缺点为改动较多,且住户连接休息平台的房间或阳台需满足加装入户门的改造需求。
图1 “错改平”入户剖面示意图
当建筑室内外高差过大时,若室外空间充足,可做贯通梯将电梯的室内外高差降至150 mm,减少无障碍坡道对绿化的影响;若室外空间紧张,可根据加装电梯的形式,将电梯厅的连廊做缓坡,降低室内外高差,减少无障碍坡道对绿化及道路的影响。
例如,浦东新区博山东路某小区电梯室内外高差过大,即便采用横向楼梯间的电梯,其无障碍坡道仍会占用居民的部分绿化和车道。设计通过在电梯厅廊道做缓坡来消化部分高差,避免无障碍坡道占用额外绿化及车道空间(图2)。
图2 博山东路某小区加装电梯一层平面图
当加装电梯对场地排水造成影响时,空间充裕的情况下可考虑做贯通梯,电梯周边做排水沟接入排水管道;若空间较为紧张无法做贯通梯,则在保证原有楼梯间通行高度的情况下,尽量抬高电梯,并在电梯周边做排水沟接入排水管道;同时需要与小区居民多多沟通,根据实际情况处理问题降低积水风险。
例如,浦东新区万德路某小区,部分多层住宅的3 步台阶放在楼梯间内部,导致楼梯间室内外没有高差,根据相应规范加装电梯首层室内外应设置不低于150 mm 的高差,若按常规设计会导致原有楼梯间的通行高度低于2 m。因该项目室外条件较为宽裕,方案考虑做贯通梯(图3),在不改变原有楼梯间高度的情况下,将电梯出入口做在其北侧,保证电梯的室内外高差不低于150 mm。此外,通过与居民沟通,了解到下雨时积水最高会淹没楼梯间的第2 个台阶,考虑到暴雨天气积水较高的问题,方案将贯通梯的室内外高差由150 mm 抬高至300 mm,且在电梯候梯室外平台做2%的坡度,同时对雨棚进行适当加宽,尽可能避免电梯积水的问题;还在电梯、电梯厅四周增设排水沟,并连接至排水管道,降低楼梯间积水的风险。
图3 万德路某小区加装电梯一层平面图
针对加装电梯影响排烟的问题,可根据实际情况,电梯厅做开敞式连廊,避免影响既有住宅的排烟。
例如,黄浦区陆家浜路某小区加装电梯处于高层住宅与多层住宅的中间位置。设计完成后的方案图,电梯厅贴临高层住宅防烟楼梯间,为保证高层住宅排烟,方案设置敞开连廊(图4)。由于高层住宅楼梯间每层均有一个排烟窗,排烟窗正对加装电梯后的敞开连廊,将连廊敞开面长边设为2 070 mm,每层开口面积为4.24 m2,以满足排烟要求。
图4 陆家浜路某小区加装电梯二—四层平面图
4.4.1 电梯厅出挑连廊过长
采取AHP层次分析法,构建“准则层——子准则层——指标层”3个层次的绿色建筑空间分布潜力评价指标体系,并通过两两比较判断的方式,找出这些因素之间的互相影响或支配关系,确定各因素中的子因素的相对重要性。以微观因子为例,建立“交通可达性——生态基底——景观资源”两两比较判断矩阵(表4),确定子准则各要素的权重,交通可达性因子对于绿色建筑空间分布潜力的影响最大,为0.7638;其次是生态基底因子,为0.1211;影响最小的是景观资源因子。最后,计算出各个因子对整个系统的重要性排序及因子权重(表5)。
根据既有住宅形式,具体问题具体分析,满足加装电梯的同时保证电梯结构安全。
例如,普陀区梅川路某小区住宅楼梯间位于住宅内部,加装电梯需通过5.1 m 长左右的廊道才能连接候梯厅,然而结构无法满足近5.0 m 的出挑。由于此单元楼是平层入户,在每层设有圈梁,方案在建筑每层补充一块长5.1 m 结构板,来连接候梯厅与室内的通道,电梯无需出挑连廊,以此解决加装电梯与平面凹口的连接问题(图5)。
4.4.2 房屋顶层存在抗震梁
当房屋顶层存在抗震梁时,应在保留抗震梁的情况下,通过降低层高来满足加装电梯的需求。
例如,浦东新区博山东路某小区部分既有住宅顶层存在抗震梁,梁高约850 mm。加装电梯为平层入户形式,电梯第六层候梯厅若按正常的层高设计,候梯厅与抗震梁会发生冲突,因此方案通过降低第六层候梯厅层高(图6)的方式来解决此矛盾。
图6 博山东路某小区加装电梯建成效果
4.4.3 电梯厅围护墙设置困难
当楼梯间顶部无法增砌墙体,部分电梯厅围护墙设置困难时,应从结构安全角度考虑,错位增设出挑梁,墙体布置在出挑梁上,电梯厅两侧均有墙体,保证电梯厅的使用安全。
例如,虹口区柳营路某小区部分建筑一层半的楼梯间向外突出约900 mm,若直接拆除该部分,则会影响原有楼梯间疏散,因此该部分需要保留。根据加装电梯的方案图纸,电梯厅二层楼板与凸出楼梯间顶部在同一水平面上。由于电梯无出挑楼板,凸出的楼梯间顶部两侧没有墙体,因此电梯厅该部分没有墙体围合,不满足电梯厅的开口与原有住宅外窗不小于1 m 的规范要求,且存在安全隐患。若直接在突出楼梯间顶部砌墙,后期墙体会有掉落的隐患。故方案考虑在靠近楼梯间两侧的柱子处悬挑两根梁,悬挑梁距离二层候梯厅楼板150 mm(满足变形缝不小于150 mm 的要求),将墙体放置在出挑梁上(图7),围合的墙体既保证电梯厅的使用安全,且满足与既有住宅外窗相距1 m 的规范要求。
图7 柳营路某小区加装电梯井道剖面图
加装电梯设计研究,在给大量居民带来便利的同时,也带来相应的问题和思考。城市在发展,人们生活质量在提升,身处其中的建筑同样也在进化。结合可持续发展的理念和方针,加装电梯建设日益兴起,未来同样还会衍生出其他更多的需求与矛盾。如何在发展中进行更新、改造,解决困难、化解矛盾,使建筑更好地与时俱进,不仅需要对设计、施工、技术进行深入研究与探讨,还需要在社会、人文、经济等方面进行持续学习与思考。