ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕСТНИЦ

Пропускная способность лестниц

Пропускная способность лестницы определяется лестниц. количеством людей, которые могут пройти в самом узком месте её в течение одной минуты. Поэтому ширина маршей в лестницах, предназначенных для массовой эвакуации, должна назначаться в зависимости от максимального количества людей, которые могут находиться в помещениях (фактически обслуживаемых лестницей, т. е. за исключением людей, находящихся в помещениях 1-го этажа, даже если последние сообщаются с лестницей). В жилых домах количество людей определяется по полезной жилой площади, приходящейся на лестницу, полагая, что на каждого проживающего приходится 9 м2.

Если из помещений имеется непосредственный выход на несколько лестниц (включая главные и второстепенные), то максимальное число людей, по которому определяется ширина маршей, распределяется по числу всех лестниц, за вычетом одной лестницы (в предположении, что одна лестница не может быть использована для эвакуации).

Исключение в этом отношении представляют театральные и зрелищные здания, где учитывается полная ширина всех лестниц.

Когда известно количество людей, пользующихся данной лестницей, то необходимую ширину марша, в зависимости от назначения здания, определяют по соответствующим нормам. Для большинства гражданских зданий на каждые 100 чел. принимается 1 м ширины марша. Работами Научно-исследовательского института при Академии художеств установлено, что пропускная способность лестницы возрастает значительно быстрее, чем ширина марша. По данным Института, при расположении людей на марше в один поток (ряд) необходима минимальная ширина марша1 0,9 м, а при расположении людей, например, в три потока на каждый поток необходима ширина только-1,7м/3 =0,57 м (см. табл. 50).

Таблица 50

Практикой установлено, что скорость движения толпы по лестницам составляет в среднем 10 м в минуту при спуске и около 8 м в минуту при подъеме. Если примем размер места, занимаемого одним человеком по длине потока, в 0,3 м, то на протяжении 10 м поместятся 10 : 0,3 = ~ 33 чел., а на протяжении 8 м поместятся 8 : 0,3 = ~26 чел. Отсюда пропускная способность одного потока при спуске с лестницы будет 33 чел. в минуту, а при подъёме—26 чел. в минуту. Это число возрастает до 50 чел. по горизонтальному пути. Руководствуясь данными табл. 50 о необходимой ширине марша при различном количестве людских потоков, а также приведзнной пропускной способностью каждого потока, можно установить действительно необходимую ширину маршей, горизонтальных проходов и дверных выходов в лестничных клетках.

Таблица 51

Проектировать лестницы шириной свыше 3 м не следует. Данными этой таблицы, согласно существующим нормам, руководствуются при определении ширины лестниц в производственных помещениях. Ширина дверных выходов определяется в свету.

Независимо от количества людей ширина лестничных маршей для удобства пользования лестницей и удобства проноса вещей должна быть:

1) в главных и основных лестницах не менее 1,32—1,40 м;

2) во вспомогательных (второстепенных) лестницах не менее 1,10 м;

3) ширина чердачных и подвальных маршей и наружных лестниц должна быть не менее 0,75 м.

Ширина площадок должна быть не менее ширины примыкающих к площадке ч маршей. Иногда ширина площадок определяется требованием удобного поворота переносимых по лестнице предметов: мебели, музыкальных инструментов и т. п. Например, площадки лечебных зданий должны иметь ширину не менее 2,6 м для удобного поворота носилок.

Размещение лестницв плане.

Размещение лестниц зависит от назначения, размеров и компоновки здания и должно обеспечивать удобную эвакуацию всем находящимся в здании. В жилых зданиях лестничные клетки располагают в центре секции, группируя вокруг них отдельные квартиры. Поэтому расстояние между лестничными клетками в жилых зданиях зависит от размеров секции и колеблется обычно в пределах от 15 до 25 м (рис. 201, фиг. 1—5).

В 1-м этаже лестничная клетка должна иметь выход как на главный, так и на дворовый фасад. Это достигается устройством коридора, имеющего ширину, в 1,5 раза превышающую ширину марша, и соединяющего лестничную клетку с двором (рис. 201, фиг. 1) или с улицей (рис. 201, фиг. 2), в зависимости от того, где лестничная клетка расположена.

В жилых домах свыше 4 этажей все квартиры верхних этажей должны иметь выходы на две лестничные клетки. Это достигается устройством переходных балконов (рис. 201, фиг. 2), позволяющих в случае пожара перейти по балкону, через чужую квартиру, в смежную лестничную клетку. Если сообщение с соседней квартирой невозможно (например в торцовых квартирах), то у этих квартир следует установить наружную пожарную лестницу.

В зданиях, имеющих б этажей и больше, кроме лестничной клетки, должен быть предусмотрен лифт. Лифт может быть расположен в середине лестничной клетки (рис. 234, фиг. 5) или рядом в специальной шахте (фиг. 1, 4, 6 и 8). В зданиях, имеющих 9 этажей и больше, в каждой секции обязательно устройство двух ' самостоятельных лестничных клеток. В секциях, расположенных в углу здания (при ломаном плане), лестницу следует располагать в самом углу в затенённом месте (рис. 201, фиг. 1).

Во всех рассмотренных случаях лестничная клетка расположена у одной из наружных стен. Как показывает имеющийся опыт, это возможно при ширине корпуса до 12—16 м. В корпусах шириной 14—16 м лестницы для удобства размещения выходов иногда делают с расширенной этажной площадкой (рис. 201, фиг. 3). Для широких корпусов (18—19 м) с секциями, имеющими 7—9 квартир, выходящих на одну лестницу, лестничную клетку можно проектировать с верхним светом, располагая ее в середине корпуса (рис. 201, фиг. 7).

При расположении лестницы в центре здания для устройства выходов могут быть использованы обе лестничные площадки (рис. 201, фиг. 5). Такой приём несколько облегчает планировку, но перекрытие в пределах одного этажа должно быть расположено с уступом в полэтажа (фиг. 5, разрез А—Б).

В зданиях с коридорной системой планировки, к которым относится громадное большинство административных, просветительных и лечебных зданий, а также гостиницы и общежития, лестницы располагаются там, где это возможно по условиям планировки, в среднем на расстоянии 50—60 м одна от другой.

В любом здании, имеющем свыше 3 этажей, должно быть не менее двух лестничных клеток. Расстояние в концах здания от наиболее удалённой точки, имеющей выход только на одну лестницу (рис. 201, фиг. 6), не должно превышать 12— 15 м. Из этого помещения следует предусматривать выход на наружную пожарную лестницу (рис. 201, фиг. б и 8). *

В зданиях с коридорной планировкой выгодно располагать лестничные клетки и подъёмники вместе с санузлами в местах поворота или пересечения коридоров (рис. 201, фиг. 8) в целях рационального использования тёмных углов.

В зданиях общественного назначения главные лестницы иногда делают открытыми с одной или двух сторон. В этом случае каждое помещение, примыкающее к такой лестнице, должно иметь, кроме того, выход на лестницу, замкнутую в лестничную клетку.

Между лестницей и наружным входом может быть расположено промежуточное, ничем не занятое помещение (вестибюль) с непосредственным выходом наружу. Расстояние от лестницы до выхода из вестибюля по прямой должно быть не более 20 м. Ширина вестибюля должна быть не менее двойной ширины лестничных маршей.

В вестибюле может быть устроено хранение верхней одежды. Пространство, остающееся в этом случае свободным, должно иметь ширину не менее полуторной ширины маршей лестницы.

Устройство открытых наружных лестниц и крылец, ведущих в 1-й этаж, допускается, если уровень пола 1-го этажа возвышается над уровнем земли не более чем на 1,25 м. В прочих случаях такие крыльца должны быть закрыты тамбурами или входные лестницы должны быть расположены внутри здания.

При всех зданиях высотой более 3 этажей должны быть устроены наружные пожарные лестницы. Пожарные лестницы располагают с таким расчётом, чтобы расстояние в плане от любой точки периметра по контуру здания до пожарной лестницы не превышало 100 м (рис. 201, фиг. 8). Они должны быть расположены в местах, удобных для пользования, против слуховых и фасадных окон. Всякое здание, независимо от длины и очертания его периметра, должно иметь по крайней мере одну пожарную лестницу (рис. 201, фиг. 6). При расположении пожарных лестниц следует учитывать, как указывалось выше, необходимость устройства выходов к ним из внутренних помещений.

Формы лестниц

Форма лестниц зависит от назначения и местонахождения их и от архитектурного оформления сооружения, в котором они находятся. Чаще всего применяется обычная двухмаршевая лестница (рис. 200). Она, в пределах каждого этажа, состоит из двух площадок: одной этажной и одной промежуточной и двух, обычно одинаковых, маршей. С этажной площадки двухмаршевой лестницы может быть устроено не более трёх дверей (рис. 201, фиг. 2). При необходимости иметь большее количество дверей (например в 4-квартирной секции) этажную площадку соответственно расширяют (рис. 201, фиг. 3).

Двухмаршевые лестницы, особенно без лифта, просты по конструкции, занимают мало места в плане и экономичны по сравнению с другими видами лестниц. Лифт устраивают в пристройке к лестничной клетке (рис. 234, фиг. 1—4 и 7). Некоторого уменьшения длины (а потому и площади) лестничной клетки можно-достигнуть, запроектировав в пределах промежуточной площадки несколько косых (забежиых) ступеней (рис. 202, фиг. 7 и 8). Такие лестницы применяются в заграничной практике. Нашими нормами забежные ступени запрещены, хот» применение их в малоэтажном строительстве было бы рационально ввиду их экономичности. На рис. 203, фиг. 8 показан приём, позволяющий уширить проступи в забежных ступенях без увеличения длины клетки. Однако в такой лестнице большинство ступеней имеет индивидуальные размеры, что сильно осложняет массовое производство ступеней.

В зданиях с высокими этажами (свыше 5—6 м) обычные двухмаршевые лестницы имели бы столь большую длину лестничных клеток, что их трудно было бы разместить в здании нормальной ширины. В целях сокращения длины лестничных клеток применяют так называемые двойные а полуторные двухмаршевые лестницы. Двойная двухмаршевая лестница в пределах каждого этажа (рис. 202,, фиг. 3 и 4) состоит из этажной площадки,- трёх промежуточных, из которых одна расположена под этажной, и четырёх маршей, расположенных попарно, один под другим.

Двойные двухмаршевые лестницы могут быть размещены при наименьшей высоте этажа в 5 м. При меньших высотах невозможно осуществить нормальный проход под площадками. Тогда применяются полуторные двухмаршевые лестницы (рис. 202, фиг. 1 и 2), состоящие из этажной площадки, двух промежуточных площадок и трёх маршей. Этажные площадки в смежных этажах расположены при этом в разных концах лестничной клетки. Поэтому полуторные лестницы применимы только в тех случаях, когда планировка смежных этажей допускает устройство выходов на них в разных местах. Полуторные лестницы возможны при минимальной высоте этажа в 3,75 м (рис. 202, фиг. 1 и 2).

В общественных и производственных зданиях с большим скоплением публики иногда применяются перекрестные лестницы (рис. 202, фиг. 5 и 6), представляющие собой две двухмаршевые лестницы, устроенные в пределах одной лестничной клетки. Для того чтобы под маршами и площадками мог быть устроен нормальный проход высотой не менее 2,1 м, высота этажей должна быть не менее 5 м.

Наряду с двухмаршевыми лестницами в гражданском строительстве довольна часто применяются трехмаршевые лестницы. Они состоят (рис. 207, фиг. 15 и 16) из одной этажной площадки вовсю ширину клетки, двух небольших, большей частью квадратных, площадок и трёх маршей: двух одинаковых, расположенных перпендикулярно к этажной площадке, и одного параллельного ей, соединяющего промежуточные площадки. Трехмаршевые лестницы занимают в плане обычно несколько большую площадь, чем двухмаршевые, но зато форма их плана легко трансформируется от прямоугольника, вытянутого в любом направлении, до квадрата. Вследствие этого трехмаршевые лестницы могут быть применены во всех случаях, когда габариты лестничной клетки ограничены условиями планировки в каком-либо направлении. В трёхмаршевых лестницах с планом, близким к квадрату, в промежутке между маршами удобно располагается шахта подъемника, вследствие чего трехмаршевые лестницы часто применяются в зданиях, оборудованых подъёмниками. Аналогично разобранным выше двухмаршевым лестницам и-в трёхмаршевых лестницах можно проектировать забежные ступени.

Кроме описанных прямоугольных двух- и трёхмаршевых лестниц, в зданиях с косоугольным планом лестничным клеткам можно придать косоугольный план. Однако лестницы с косоугольным планом неудобно монтировать, а элементы их плохо поддаются стандартизации. Поэтому устройство косоугольных лестниц не рекомендуется.

Особенно разнообразны по форме и расположению главные, парадные лестницы. Поэтому описать все имеющиеся решения их не представляется возможным. Для того чтобы дать некоторое представление о наиболее употребительных приёмах, рассмотрим несколько примеров, которые приведены на рис. 203.

На фиг. 1 изображена трехмаршевая лестница с опорными столбами (колоннами), используемыми для поддержания маршей и площадок и архитектурного оформления лестницы.

На фиг. 2 изображена лестничная клетка, имеющая две симметрично расположенные трёхмаршевые лестницы. В этом случае сквозь лестничную клетку может быть устроен проход в соседнее помещение. Пространство между маршами может быть использовано как холл.

На фиг. 3 показан пример объединения двух трёхмаршевых лестниц в одну с общим верхним маршем, имеющим двойную ширину. Аналогично может быть решена лестница с общим широким нижним маршем, по которому начинается подъём на лестницу.

Фиг. 4 даёт пример соединения в одну лестницу двух двухмаршевых лестниц. В этом случае (ср. фиг. 2) черег лестничную клетку может быть сделан проход в смежное помещение.

Фиг. 5 даёт пример соединения двухмаршевых лестниц путём объединения одного из маршей каждой лестницы в один, аналогично примеру, изрбражённому на фиг. 3. В данном случае лестница начинается одним средним маршем.

На фиг. 4 и 5 между маршами запроектированы средние стены, используемые для поддержания площадок и ступеней. В зависимости от архитектурного решения эти стены могут отсутствовать вовсе или быть заменены столбами.

Фиг. 6 даёт пример решения центральной парадной лестницы с прямым ходом на 2-й этаж. Опорами для ступеней и площадок являются идущие по бокам лестницы стены. Поставленные в уровне 2-го этажа, выше стен, колонны служат для поддержания конструкции покрытия и являются в то же время архитектурным оформлением лестницы.

Кроме описанных нормальных лестниц, в местах со стеснёнными габаритами и небольшим движением могут применяться:

1) приставные, круто поставленные лестницы (например пожарные, рис. 228 и 224), перемещение по которым возможно только с помощью рук;

2) винтовые лестницы (рис. 226, фиг. 1 и 2), образуемые из забежных ступеней, расположенных непрерывно по кругу вокруг центрального столба.

Винтовые лестницы имеют переменную ширину ступеней, что затрудняет и замедляет движение по ним, в особенности при движении нескольких человек в ряд. Поэтому винтовые лестницы применяются главным образом в таких местах, где для них в плане может быть отведено очень мало места (например в толще стен, в углах, башнях и т. д.)

Определение размеров лестниц

Для того чтобы определить размеры лестницы, необходимо установить высоты этажей, выбрать схему лестницы и размеры ,ступеней. Размеры ступеней принимаются стандартные или по формуле 2h + b = 60 — 64 см. На основании этой формулы на рис. 204 приведена таблица (фиг. 4) размеров ступеней.

Для главных и основных лестниц подступенки делают высотой в 15—16 см, проступи — шириной не менее 28 см. В наружных и запасных лестницах, подвальных и чердачных маршах подступенки могут быть до 18 см, а проступи шириной до 23—24 см.

Этому соответствуют следующие предельные уклоны маршей:

для зданий высотой от 5 этажей и выше — 1 : 2,00 (26° 40'); ступени размером 15 х 30 см;

для зданий высотой до 4 этажей включительно— 1 : 1,75 (29°60'); ступени размером 16 х 28 см;

для второстепенных лестниц и лестнице подвале— 1:1,50 (33°45'); ступени размером 18 х 27 см;

для лестниц на чердак— 1 : 1,25 (38°40'); ступени размером 19 х 24 см к 20 х 25 см.

Проследим порядок определения размеров лестницы на конкретном примере двухмаршевой лестницы с равными маршами при высоте этажа Н — 3,30 м и ширине марша Г = 1,30 м (рис. 200 и рис. 204, фиг. 3). Задаемся уклоном марша 1: 2 и соответственно размером ступеней 15 х 30 см.

Минимальная ширина лестничной клетки А будет равна общей ширине обоих маршей плюс промежуток между маршами, т. е.:

А-=2Г + 0,12 = 2*1,30 + 0,12 = 2,72* м.

Высота одного марша будет Н/2 = 1,65 м.

Количество подступенков (п) в одном марше будет равно высоте этого марша,, деленной на высоту одного подступенка а, и так как а = 15 см, то n = 1,65:0,15 = 11.

Количество проступей в одном марше будет n — 1, т. е. 10, так как последняя проступь относится уже к площадке.

Поэтому заложение марша:

В = b(n — 1) = 0,30*10 = 3,0 м.

А полная длина лестницы:

Б = В +2Г = 3,0 + 2*1,30 = 5,60 м

(ширина площадок Г должна равняться ширине марша).

При неравных маршах удобнее определять общее количество подступенков на всю высоту этажа. Зная общее число подступенков, их распределяют по маршам, а по маршу с наибольшим количеством подступенков определяют длину лестницы.

По получении всех размеров можно приступить к вычерчиванию геометрической схемы лестницы, или, как говорят, произвести разбивку лестницы (рис. 204, фиг. 3).

Расчёт трёхмаршевых лестниц усложняется обычно тем, что один из размеров плана задаётся по местным условиям.

Определим, например, размеры трёхмаршевой лестницы при высоте этажа 3,60 м и ширине маршей 1,45 м с таким расчётом, чтобы рядом с этажной площадкой можно было установить лифт шириной в 1,60 м.

Ширина лестничной клетки будет равна ширине лифта плюс ширина двух маршей, т. е. А — 1,60 + 2*1,45 = 4,50 м.

Полагая размер ступеней 15*30 см, определим количество ступеней в среднем марше, учитывая, что он должен иметь заложение, близкое к ширине лифта, т. е. 1,60 м. Так как 1,60/0,30 = 5,3, то принимаем 5 проступей и 5 + 1 = б подcтупенков. Таким образом, средний марш будет иметь высоту 6x0,15 = 0,90 м и заложение 5*0,30 = 1,5 м. Всего в этаже должно быть3,60/0,15 = 24 подступенка. Полагая верхний и нижний марши равными и учитывая, что в среднем марше будет 6 подступенков, получим, что в верхнем и нижнем маршах будет по (24-6)/2=9 подступенков и по 8 проступей. Заложение каждого из этих маршей будет 8*0,30 =2,40 м, высота 9*0,15 = 1,35 м. Полная длина лестничной клетки Б = 2,40 + 2 х 1,45 = 5,30 м. Проверим высоту этажа, которая, очевидно, должна быть равна сумме высот всех маршей: 1,35*2 + 0,90 = 3,60 м? т. е. совпадает с заданной.

По получении всех этих размеров можно произвести разбивку лестницы.

На рис. 204 (фиг. 4) представлен график уклонов пандусов, лестниц и приставных лестниц. Согласно этому графику, пределы применения пандусов — от 0° до 20°, лестниц — от 20° до 45°, приставных лестниц — от 45° до 90°. На графике заштрихованы области уклонов, наиболее удобных для каждого вида указанных средств сообщения, например для пандусов от 0° до 12°, для лестниц — от 23° до 35°, для приставных лестниц — от 75° до 90°.

Особенности устройства выходов чердачных и подвальных маршей.

В лестницах, как правило, должен быть предусмотрен выход в 1-м этаже, под первой промежуточной площадкой. Для этого под ней необходимо иметь в чистоте высоту не менее 2,10 м. Если учесть, что конструктивная высота площадки примерно равна 0,40 м, то уровень пола площадки должен возвышаться над полом 1-го этажа не меньше чем на 2,50 м. При двух равных маршах такое возвышение возможно только в том случае, если высота этажа будет не менее 5,0 м (рис. 202, фиг. 13). При нормальной высоте этажа (в 3,2—4,0 м) первая площадка, при равных маршах, находится на высоте 1,6— 2,0 м. Поэтому для устройства прохода необходимо удлинить первый марш за счёт укорочения второго, что, однако, вызывает удлинение лестничной клетки по сравнению с равномаршевыми лестницами (рис. 202, фиг. 14). Более рационально решение, позволяющее сохранить равные стандартные марши и тем самым избегнуть удлинения лестничной клетки. Для этого уровень пола выхода в лестничной клетке делают ниже первой ступени нижнего марша на 0,45—0,75 м, устраивая в этом месте дополнительный короткий марш, имеющий 3—5 ступеней (рис. 202, фиг. 15). При трехмаршевых лестницах вход можно устраивать под второй промежуточной площадкой, где высота обычно достаточна для устройства входа.

Если вход в подвал устраивается в пределах лестничной клетки, то он должен быть ограждён от лестницы, ведущей в верхние этажи, глухими стенами и дверью с устройством шлюза (рис. 202, фиг. 9, 10, 11 и 12). Следует обратить особое внимание на свободный проход под площадкой 1-го этажа, который должен иметь-высоту не менее 2,10 м.

Лестницы, ведущие на чердак, в зданиях, имеющих 2—3 этажа, могут делаться в виде приставных полуогнестойких (металлических) лестниц; эти приставные лестницы устанавливаются на верхней площадке лестничной клетки, а в перекрытии над ней устраивается люк с огнестойкой, полу огнестойкой или полусгораемой дверью.

В зданиях свыше 3 этажей основная огнестойкая лестница продолжается до. чердака с устройством полуогнестойкой двери для входа на чердак (рис. 202, фиг. 7 и 8). На чердак следует выводить не менее одной лестницы между каждыми, двумя брандмауэрами.

Марши лестницы, ведущие с последнего этажа на чердак, могут быть, как уже указывалось, меньшей ширины и круче, чем нормальные марши между этажами. Однако если вся лестница запроектирована из заводских стандартных элементов, то и чердачные марши предпочтительнее проектировать из тех же элементов, которые применены для нормальных маршей. Все это оказывается невозможным в трехмаршевых лестницах с лифтом в середине (рис. 234 и 235). В этом случае для размещения машинного отделения лифта над лестничной клеткой чердачные марщи приходится проектировать более узкими и крутыми, чем. нормальные.

Выход из лестничной клетки на чердак должен быть расположен в том месте,» где чердак имеет достаточную высоту для выхода (2,20 м).

Перекрытия над огнестойкими лестничными клетками должны быть огнестойкие, т. е. железобетонные или в виде сводов по металлическим балкам с защитой металла слоем бетона или цементной штукатуркой.

При бесчердачных покрытиях хотя бы одну лестницу необходимо вывести на крышу, причём выход на крышу должен быть устроен через тамбур (шлюз), возвышающийся над крышей и по своей огнестойкости соответствующий степени огнестойкости лестничной клетки.