老年建筑适老化设计——坡道楼梯

胡玉梅，武庆良，曹 杰，胡希冀，崔琳琳

(承德石油高等专科学校 建筑工程系，河北 承德 067000)

随着老年人口的增加，城市高龄化、少子化趋势明显，由此形成的“四二一”家庭已是大量出现，将来这一局面更为严重。家庭养老模式已经不能适应人口比例的变化，建立养老社区或基地集中养老成为发展趋势。老年建筑产业化发展迅速，由养老社区负责入住老人的生活、保健、文化娱乐等服务。

1 老年建筑存在的问题

在针对已经竣工和正在建设的项目调研中发现，所有养老项目的营销口号都是“安度晚年”、“健康养生”，但建筑本身并没有体现出老年建筑设计上的特殊要求，不能够达到建筑“适老化”要求，导致建筑流于形式。建设单位往往认为构造设计不重要，认为要提高入住率关键是建筑豪华程度，其他要求只要在项目投入使用后配备护理人员就可以满足。但是养老质量和建筑设施是相辅相成的，如果硬件不到位，既增加了护理难度，又会降低老年人生活安全性、舒适度和幸福感。老年建筑必须考虑到老年人年龄大、体能水平低的特点，在建筑设计上满足这些要求。下面以楼梯为例对适老化设计进行初步探讨［1］。

2 适老化设计案例——坡道楼梯

楼梯是建筑中解决竖向交通的建筑构造，在平时生活中满足人群上下楼需求，在发生火灾、地震等突发情况时作为安全疏散通道。一般建筑中的楼梯采用踏步楼梯形式，这种楼梯对人体力消耗较大，健康成年人上楼也有呼吸急促和气喘现象，而老年人身体机能下降，上下楼梯更加困难。所以老年建筑楼梯应充分考虑到这一实际情况，使楼梯设计向适老化方向发展［2］。

坡道楼梯采用坡道代替踏步，充分考虑了特殊人群在使用上的要求，能够让老年人提高上楼的舒适度。和踏步楼梯相比较这种楼梯具有较平缓的上下楼通道，使用者可以根据自己身体情况控制步伐大小，既能够轻松上下楼，又可以作为室内锻炼的场所。坡道楼梯的设计要点包括平面位置、构造细部、楼板钢筋混凝土设计。根据使用功能、流线组织来确定平面位置和建筑构造设计，根据楼梯结构选型计算出构件尺寸和配筋。

2.1 平面设计

楼梯进行设计时要在满足老年人生活特点和建筑各功能分区联系的前提下确定楼梯平面位置。楼梯一般和建筑入口靠近布置，并和走廊衔接，这样人群进入建筑后能够马上分流和到达目的地，组成明确清晰的流线。养老建筑平面一般采用条形，对称布置楼梯在建筑体量上能达到平衡，在使用上比较方便。考虑到坡道楼梯的进深较大，以层高3 m 的老年建筑为例，楼梯坡度设为1 ∶6，双跑楼梯每个梯段水平长度为9 米m，坡道梯宜布置在建筑两端，既满足进深要求，又能通过造型设计丰富建筑外形(见图1)。

2.2 构造设计

楼梯构造影响着人群行进的舒适程度，进而直接影响使用体验;楼梯也是老年建筑里人群聚集场所，适老化的楼梯设计应该能够提供社会交流的空间，营造身心愉快的生活环境。坡道楼梯由坡道板、楼梯平台、栏杆和扶手构成，各构造部位的设计应以建筑学、人体工程学、心理学等学科相关理论为设计原则。

楼梯主要构造是坡道板，必须满足安全日常通行和疏散功能。水平长度根据建筑层高、坡道坡度由公式确定L=1/2H÷i(H:楼层层高;i:坡道坡度)确定，宽度由上下楼人流确定，每股人流按照550+(0 ～150)mm 宽度考虑，双人通行时为1 100 ～1 400 mm，一般不少于两股人流(见图2a)。楼梯是老年人容易发生事故的场所，其主要安全保障措施就是防滑构造，板面宜采用摩擦系数较大的材料并做刻纹处理，等间距放置防滑条(见图2b)。

楼梯两端构造是楼梯平台。楼层平台和每层楼的走廊齐平连接，起到每层分流的作用;中间平台标高在楼层之间，连接两个梯段，改变上楼行进的方向。楼梯平台一般指中间平台。在老年建筑中，将平台空间尺寸放大处理或者设置单独的休息区摆放休息座椅，形成一个开敞交流区，既恢复了体力，又起到了社会交往的作用［3］。

楼梯上下通行需要保证安全性，扶手的作用是为上下楼的人群提供助力和支撑。老年人随着年龄增大，其视力有不同程度下降，例如调节功能退化、视野范围缩小、对光线敏感度下降，因而在行走过程中可能会失去身体平衡摔倒，产生意外事故。扶手设计时根据人体工程学，扶手材料影响人手握紧度，宜选用导热系数小材料，比如木材和塑料，为增大摩擦系数可以在表面做凹凸处理;扶手截面尺寸也是影响功效的重要因素，根据人体试验数据，截面形状宜采用圆形，直径在30 ～5 0mm 之间;扶手高度分别为900 mm 和650 mm 高，靠墙扶手离墙表面设计间距宜为40 mm(见图2c)。

2.3 结构设计

结构计算是楼梯设计中一个较为重要的内容，楼梯荷载的承重构件是坡道板，按照混凝土结构设计规范，坡道板应该具备强度和刚度要求。现有梯板计算基本是针对踏步楼梯板，坡道楼梯的梯板在结构设计时要根据受力特点变化进行强度计算与刚度复核。以平面图中坡道楼梯为例，为降低混凝土和钢筋用量，在板中部增加一道梁，减少了板计算跨度。

2.3.1 截面配筋计算

承载力计算属于承载能力状态设计，计算配筋时选取1 m 宽板带作为计算模型，按照简支板进行受力分析与计算。坡道板的厚度取楼梯坡道板水平投影长度的1/25 ～1/30。坡道板受到的荷载在计算时分解成两个方向的力，主要考虑和板垂直的分力产生的内力。板最大弯矩计算方法如下式，当考虑坡道板与两端平台部分嵌固作用时取值1/10，当不考虑两端支座时取值1/8。

(l0:坡道板水平投影长度;p:坡道板水平投影面上竖直均布荷载)

混凝土强度等级C30，混凝土轴心抗压设计值fc=14.3(N/mm2)，混凝土抗拉标准值ftk=2.01(N/mm2)，混凝土弹性模量EC=3.0E+04(N/mm2)，系数α1=1.00，构件受力特征系数αcr=2.1，活荷载标准值qK=3.50(KN/m)，活荷载准永久值系数ψq=0.50，受拉钢筋强度设计值fy=360(N/mm2)，钢筋弹性模量ES=2.0E+05(N/mm2)，纵向受拉钢筋表面特征系数ν=0.7，板倾角cosα=1/(1+(hstep/bstep)2)1/2=0.859，恒荷载标准值gK=8.50(KN/m)，总荷载设计值p=1.2gK+1.4qK=15.10(KN/m)，板计算跨度l0=1.05ln=4 515(mm)，坡道板受力配筋HRB400 级钢筋直径14 mm，间距100 mm，钢筋面积满足强度要求，结构配筋图如图3 所示。

2.3.2 裂缝验算

裂缝验算取值ρte=AS/0.5bh=0.019 2，受拉区纵筋等效直径deq=d/ν=20.0(mm)，应变不均匀系数ψ 实际取值(0.2≤ψ≤1.0)=0.690，代入公式:

验算ωmax≤ωlim，满足裂缝要求。

3 结论

围绕老年人形成的养老产业随着社会人口老龄化趋势快速发展，面临前所未有的机遇。养老社区或基地的建设也成为建筑业的热点。考虑到使用人群的生理和心理特点，老年建筑应该从各个方面体现出适合老年人生活的设计理念。本文以楼梯为例进行了初步探讨，从平面位置、细部构造和结构设计阐述了坡道楼梯的可行性、适用性、安全性。在实际应用过程中，应该结合项目具体情况选用，并进行优化设计。

［1］ 张有坤.养老地产发展分析及开发建议［J］.城市住宅，2014(08):11－15.

［2］ 张帆，王长生，祝捷，等.上、下楼梯时认知任务介入对下肢协调性影响的研究［J］.体育科学，2015(01):44－53.

［3］ 王鹏飞，栗艺元，梁沛琳.楼梯设计中的几个常见问题及处理方法［J］.山西建筑，2015(04):47－48.