吳立志,戰美秋,曹云濤
1.中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司,廣東 廣州 510663
2.吉林建筑大學,吉林 長春 130118
3.廣東工程建設監理有限公司,廣東 廣州 510663
隨著我國社會經濟發展與城鎮化建設的不斷推進,人們對住房居住設計功能標準及居住舒適度的期望值逐步提升,既有老舊建筑的功能缺失、退化及安全等問題日益凸顯,同時我國人口老齡化的日益加劇,預計到2030年,我國將長期處于不可逆的老齡化社會,老年人的出行安全保障需求加大。由此可知,我國未來相當長一段時期內,對既有老舊房屋建筑進行因地制宜的修繕與增設電梯等工程改造將成為保障民生工作的重點任務之一。
城鎮中的既有老舊房屋一般處于城市的中心區位,設施相對齊全,房屋拆遷成本高,重建工作難度較大,改造以修繕與功能增設為主。國外也有相關案例,例如歐美國家目前增設電梯不使用強制措施,以鼓勵為原則;新加坡給予行政補貼90%,并規定居住用戶超2/3同意即可,加設電梯工程的資金籌集、施工、驗收、維護管理等均由政府負責組織;日本改建、擴建要求必須符合政府制定的無障礙規范。我國于2018年,將增設電梯作為一項民生工程納入了全國政府工作報告,2010年北京出臺《關于北京市既有多層住宅增設電梯的若干指導意見》后,上海、青島、深圳等城市也相繼針對電梯加設的申請、實施、表決、維護管理、資金管理等方面制定了詳細的規定,其中申請要求標準以2/3業主同意為實施決定標準居多。上海、廈門等地政府已率先補貼30%~50%的比例為增設電梯工程費用資金補貼。
電梯增設方案普遍在建筑物的主體外圍進行,主要優勢是不受內部建筑空間限制,設計靈活。內部進行電梯增設的主要優勢是不會影響建筑防火間距、綠地、建筑立面等原有特征,但其適用條件相較于外部電梯增設的約束更多,需要原房屋建筑內部電梯井道尺寸足夠或留設有充足的公共交通空間。增設工程施工從整體上遵循先加固后擴建的原則,電梯增設前必須做好砌體結構墻體檢測與鑒定,并根據檢測結果選擇適宜的工程加固方法。
方案設計必須在滿足現行相關規范要求的基礎上,統籌考慮合并結構變形分析、安全加固等措施,確保將增設電梯結構與建筑原有結構可靠連接。我國現有老舊房屋普遍為多層砌體結構建筑,建筑主體為相對離散的砌塊砌筑組成,房屋承重墻體結構整體性差,自身抗水平外荷載較弱,增設電梯附加的水平外作用力對結構整體影響較大。因此,設計上可選用連接平臺,水平方向上構件與既有房屋設計為剛性連接,豎直方向上進行一定程度轉動的柔性連接,降低電梯增設結構對原有結構的力學影響。一般在電梯鋼框架施工與電梯結構荷載施加前,先對原結構進行加固,然后進行電梯前室樓板施工及其他工序。增設改造實施過程中要避免干擾原有建筑的水暖管線、燃氣管道等,對既有管道采取必要的保護措施,盡量減少使用過程中的安全隱患。
電梯廠家、建筑與結構工程師應共同參與電梯選型,外設電梯要考慮新增的電梯井與既有建筑立面風格、顏色相匹配,與居住區的整體風貌協調性。
北方寒冷地區的增設電梯基礎建造工藝與埋設應著重考慮凍脹破壞與凍融損傷問題。由于北方寒冷地區既有小區節能改造工作基本完成,加設電梯工程不可避免地對建筑外墻外保溫造成破損,方案設計與實施應包含保溫系統的破除與修復內容。
目前國內大多數的既有住宅建筑,主要起居室朝南向,樓梯間和入口都在樓體北向,這種設計在北方寒冷地區極為普遍,主要是為了滿足北方地區房屋建筑對冬季采光的需求。該建筑類型房屋電梯增設首先考慮在樓體北側內部增設,一方面是外部電梯增設受環境的溫度影響較大,夏季的高溫與冬季的嚴寒會對電梯設備產生一定的影響;另一方面是內部電梯增設可避免外設電梯凸出樓體的電梯井等影響建筑的采光需求,遮擋居民的部分視線范圍,降低活動空間私密性。
當不具備內部增設改造條件時,采用外部電梯增設方案,應盡量避免將電梯增設在房屋結構的南側方向,造成對起居室等空間的陽光遮擋,同時還需要充分考慮綠化、消防等因素,盡量減少對建筑防火間距的縮減影響,避免對綠地、道路占用。
外部增設電梯可采用房屋北側電梯錯層入戶方法,即將電梯設置在原樓梯入口位置,占用原樓梯口一半入口空間,利用原樓梯的轉角平臺作為乘客出入位置,住戶向上或向下半層后到達兩層中間電梯入口。錯層入戶增設電梯根據既有房屋建筑形式分為緊湊型貼墻錯層入戶與連接平臺型錯層入戶兩種,外設電梯錯層入戶電梯的好處是設計與施工相對簡單,電梯運行噪聲干擾少、對原有房屋結構影響小且改造成本相對較低,適用于我國多數既有房屋建筑結構類型。緊湊型貼墻錯層入戶與原有建筑門廊平行,在原有建筑門廊側面墻體開設電梯口,幾乎不占用原有建筑間通道,如圖1所示。

圖1 北側緊湊型貼墻錯層入戶
對于有無障礙設計要求的以老年人為主的社區,外部增設電梯錯層入戶電梯設計無法實現無障礙設計要求,住戶必須向上或向下半層樓梯段才能到達電梯入口,這對老年人、殘疾人與行動不便的居民造成出行不便。實現無障礙出行必須采用外設(內設)電梯平層入戶方式,即住戶可從電梯口直接到達目的戶門口,不必經過上下樓梯段。
樓體南側平層入戶增設電梯施工避開了北側樓道,改造便捷、成本較低,但南側接入不可避免地距離客廳、臥室等對休息要求較高的屋內太近,并會遮擋部分室內采光,電梯啟動與運行難免產生噪聲干擾,要考慮降噪措施,最大限度地降低對居民生活的負面干擾,南側平層陽臺式入戶,如圖2所示。

圖2 南側陽臺陽臺式平層入戶
樓體北側內設電梯受到北側原有樓道空間的影響大,樓梯井留設尺寸必須滿足規范設計要求,如不能滿足要求,可采用樓體北側外部電梯增設方案,如圖3所示。將部分樓梯段改造為斜坡,斜坡連接住戶所處的樓層平面和電梯所在平面,老年人、殘疾人與行動不便的居民可通過無障礙小斜坡直接入戶。

圖3 北側原有樓道平層入戶
既有住宅房屋建筑電梯增設是我國一項重要的民生工程,科學合理地進行電梯增設改造工程是我國保障民生工作的重點任務之一。在實際的改造工程中,應根據住宅的實際情況選擇最適合的電梯增設方式,文章提出的電梯增設改造分析對實際工程具有現實指導意義。