建造加建楼层
在现有住宅之上增加居住空间
想要不搬家就获得更多居住空间?通过加建楼层,您可以为现有住宅增加一层或扩大屋顶体量。加建楼层可以提供空间,例如用于:一间或多间卧室、浴室、书房、带衣帽间的主卧、额外的起居空间、设备间,或卧室与屋顶露台的组合。
然而从结构角度看,加建楼层远比普通的室内改造影响更大。额外的重量被加到一栋并不总是为此而设计的现有住宅上。因此,不仅新的墙体和新的屋顶需要计算;现有楼板、承重墙、钢结构和地基也可能纳入结构评估。
ROMB 负责您加建楼层的技术准备:从图纸和计算书到地基核验以及许可申请的陪同。
什么是加建楼层?
加建楼层是在屋顶之上或屋顶标高处对现有建筑体量的扩大。例如可以是:
- 在平屋顶上增加一整层;
- 局部楼层;
- 抬高现有坡屋顶;
- 抬高屋脊;
- 将前墙或后墙向上加建;
- 扩大现有的顶层。
因此,加建楼层不同于老虎窗(天窗)。老虎窗是在现有屋面坡内相对有限的增建。而加建楼层通常会使建筑体量大得多,甚至可能形成一个全新的楼层。
任何住宅都能加建吗?
并非自动可行。加建的可能性取决于两个重要问题:在城市规划上是否允许?以及现有住宅在结构上能否承受?这两个问题必须分别研究。
在城市规划方面,例如涉及:
- 最大建筑高度;
- 允许的楼层数;
- 环境规划;
- 现有屋顶形式;
- 街道景观;
- 外观审美要求(welstand);
- 文物身份;
- 受保护的城镇或乡村风貌区;
- 街道上可能存在的先例。
在结构方面,我们主要关注:
- 现有屋顶或阁楼楼板;
- 承重墙;
- 木梁楼板;
- 钢结构;
- 外墙;
- 稳定性;
- 地基;
- 桩基。
只有当这些方面足够清晰时,才能制定可靠的技术方案。
先研究现有住宅
加建楼层是在现有结构之上建造。因此好的设计不是从新楼层开始,而是从其下方的住宅开始。在可能的范围内我们研究:
- 原始图纸;
- 结构图纸;
- 市政档案文件;
- 地基图纸;
- 桩位图;
- 楼板结构;
- 承重墙;
- 现有钢结构;
- 屋架结构;
- 以往的改造。
对于老住宅,重要的是要考虑多年来可能进行过的改动。实际情况可能与原始档案图纸不同。当缺少重要数据时,可能需要现场测量或补充勘察。
加建楼层的重量如何传递?
这是最重要的结构问题之一。新楼层的荷载最终必须一直传递到地基:
这条链条的每一环都必须具有足够的承载能力。例如,仅仅选用轻质墙体意义不大,如果现有楼板或地基的承载能力仍然不足的话。因此我们把加建楼层视为一个完整的结构系统。
尽可能建得轻
对于加建楼层,通常有利于限制新结构的自重。因此加建楼层常采用相对轻质的体系,例如:
- 木框架;
- 轻质木梁楼板;
- 钢框架;
- 轻钢结构;
- 钢与木的组合。
与传统重型结构相比,这样可以大幅限制对现有住宅和地基的附加荷载。不过最合适的方法取决于:跨度、平面布置、稳定性、防火、声学、保温、构造细节和现有承重结构。
现有楼板的核验
新楼层常常放置在现有的屋顶或阁楼楼板上。这块楼板也许只是作为屋架、阁楼楼板、储物阁楼或轻度使用空间设计的。新的居住楼层可能产生不同的荷载。因此我们主要核验:
- 楼板材料;
- 梁的尺寸;
- 跨度;
- 梁间距;
- 支座;
- 现有使用功能;
- 新荷载;
- 新墙体的位置。
当承载能力不足时,可以加固现有楼板或设计新的承重结构。
加固木梁楼板
在许多现有住宅中,上层楼板是木梁楼板。当其对新楼层的承载能力不足时,可能有多种方案,例如:
- 将现有梁加倍;
- 增加新梁;
- 铺设更大的木梁;
- 使用 LVL 或胶合木梁;
- 增设钢梁;
- 建立新的承重结构。
技术上和实际上最好的方案要根据现有情况确定。
新的楼层楼板
有时为加建楼层做一块全新的楼板更实用。这块楼板可以采用例如木梁、组合木梁、带木铺板的钢梁、轻质预制楼板或其他轻质体系。需要考虑:强度、挠度、振动、噪声、耐火、管线敷设、楼梯洞口和楼板高度。
加建楼层的新墙体
在加建楼层中,外墙常常做得相对轻质。木框架是常见方案。这样的墙体可包含:
- 木立柱;
- 受力覆板;
- 保温;
- 隔汽层;
- 内饰面;
- 外墙板或外饰面。
从结构角度看,墙体不仅要承受竖向荷载,还可能在加建楼层的稳定性中发挥重要作用。
新楼层的屋架结构
加建楼层之上是一个全新的屋顶。根据设计,可以是平屋顶、坡屋顶、单坡屋顶或复合形式。在需要之处我们计算:
- 屋面梁;
- 主承重梁;
- 钢结构;
- 支座;
- 稳定性措施。
我们主要考虑自重、雪荷载、风荷载、防水、保温、吊顶、太阳能板和设备。如果例如希望有绿化屋顶或太阳能板,明智的做法是从一开始就纳入计算。
加建楼层的稳定性
额外的楼层不仅要承受竖向荷载。风也会对外墙和屋顶产生水平力。这些力必须安全地通过新楼层再经由现有建筑传递。为此可以使用例如:
- 受力覆板;
- 稳定墙;
- 钢框架;
- 支撑(斜撑);
- 刚性框架;
- 与现有墙体和楼板的结构连接。
尤其在大开口和开敞平面的情况下,稳定性值得特别关注。
大窗和玻璃立面
现代加建楼层常使用大窗或玻璃立面。这带来充足采光,但同时减少了可用的承重墙数量。因此门窗周围的结构必须精心设计。可能需要额外的木梁、钢梁、立柱或框架。因此建筑与结构需要尽早协调。
通往新楼层的楼梯
额外的楼层通常也意味着新的楼梯和新的楼梯洞口。为了洞口,往往必须中断现有的梁。这些梁的荷载随后需要通过一根附加梁(横梁)重新引导。我们主要评估:
- 洞口位置;
- 现有梁的方向;
- 梁的尺寸;
- 跨度;
- 新的横梁;
- 与承重墙的连接。
因此楼梯的位置直接影响建筑设计和结构设计。
承重墙的核验
新的加建楼层应尽量置于现有承重结构之上。当新的承重墙不在现有承重墙之上时,可能需要额外的梁来转移荷载。因此我们逐层分析结构。例如三层的一堵新墙可能对以下部位产生荷载:
- 三层楼板;
- 二层钢结构;
- 一层承重墙;
- 地面层结构;
- 地基。
尤其在老住宅中,这种完整的荷载传递很重要。
需要核验地基吗?
加建楼层给现有住宅增加荷载。因此需要评估地基是否也具有足够的承载能力。这并不自动意味着任何加建都需要新地基。评估取决于:
- 地基类型;
- 桩基;
- 原始设计荷载;
- 建筑现有荷载;
- 加建楼层的重量;
- 建造方法;
- 可获得的图纸和计算。
采用轻质加建时,附加荷载往往可以大幅限制。
鹿特丹的加建与地基
对于鹿特丹的住宅,地基勘察经常是可行性评估的重要部分。荷兰西部的许多老住宅建在木桩或混凝土桩上。因此在加建时,我们希望尽可能了解:
- 存在哪些桩;
- 存在多少根桩;
- 桩的尺寸;
- 承台梁;
- 原始荷载;
- 地基当前状况;
- 新楼层的附加荷载。
可获得的档案图纸和现有的地基勘察可能非常有价值。当数据不足时,可能需要补充地基勘察。
如果现有地基不足怎么办?
当发现现有结构的储备承载能力不足时,这并不自动意味着加建不可能。可能的方案有:
- 把加建设计得更轻;
- 以不同方式分配荷载;
- 额外的钢结构;
- 将荷载布置在更强的支承线上;
- 局部加固结构;
- 加固地基;
- 增设桩基。
合适的措施完全因项目而异。因此明智的做法是尽早研究结构可行性。
加建楼层的计算书
对于加建楼层,我们可以根据情况计算例如:
- 现有楼板;
- 新的楼层楼板;
- 木梁楼板;
- 新的承重墙;
- 钢结构;
- 过梁;
- 楼梯洞口;
- 横梁;
- 屋面梁;
- 主承重梁;
- 稳定性;
- 现有承重墙;
- 地基。
对于现有结构的改造,荷兰建筑法规(Bbl)在结构安全方面参照 NEN 8700 系列。为确定相关荷载,NEN 8701 与 NEN 8700 及欧洲规范(Eurocodes)一并使用。
加建楼层的结构图纸
除计算外,为正确实施设计还需要清晰的结构图纸。根据项目,我们可以在其上标示:
- 现有承重结构;
- 新的梁楼板;
- 楼板梁;
- 屋面梁;
- 钢型材;
- 立柱;
- 稳定墙;
- 楼梯洞口;
- 横梁;
- 支座;
- 连接节点;
- 相关的剖面和详图。
连同计算,这些图纸构成承包商和许可程序的技术基础。
加建楼层的建筑图纸
对于许可申请,通常仅有结构图纸还不够。还需要展示完整设计的建筑图纸。可以想到:
- 总平面图;
- 现有平面图;
- 新平面图;
- 现有立面;
- 新立面;
- 剖面;
- 屋顶俯视图;
- 尺寸标注;
- 材料;
- 门窗;
- 加建楼层的高度;
- 与现有住宅的连接。
ROMB 可以在同一项目内完成建筑图纸和结构图纸。这样设计与结构就能直接协调一致。
加建楼层需要许可吗?
在许可方面,加建楼层需要与简单的老虎窗区别评估。Omgevingsloket 明确将增加一层列为加建楼层,并作为住宅改造的一部分。在许可核验中涉及诸如以下问题:
- 承重结构是否被改动;
- 住宅是否变大;
- 住宅是否位于受保护区域;
- 项目是否包含其他工程。
因此对于具体地址,始终需要核实需要哪些许可或其他批准。加建楼层可能既涉及技术建造活动,也涉及市政环境规划的规则。
建筑高度与环境规划
额外楼层在城市规划上是否被允许,很大程度上取决于当地的环境规划。它可能包含关于最大高度、最大檐口高度、楼层数、屋顶形式、建筑占地、立面位置和建筑用途的规则。因此,技术上可行的加建在城市规划上可能不能直接被允许。在某些情况下,可以研究偏离程序或其他许可途径。
审美与街道景观
对于加建楼层,建筑外观也起重要作用。市政部门可能关注例如新楼层的比例、相对于现有立面的位置、材料、门窗构图、女儿墙、与相邻住宅的关系以及同一街道上现有的加建。已有的可比加建可以作为参考,但并不自动保证新项目获得批准。
角部住宅的加建
角部住宅可能给予更多设计自由,但也可能对城市规划评估更敏感,因为加建往往从多个方向可见。此时在设计中,前立面、侧立面、后立面、街道景观、街区端部收头和现有建筑扮演更重要的角色。此外,从结构角度看,角部住宅的稳定性体系可能与联排住宅不同。
联排住宅的加建
在联排住宅中,往往可以连接到现有的承重分户墙,这在结构上可能有利。同时需要考虑邻居、分户结构、噪声、防火、密封连接以及在地界处的施工。当相邻住宅已有加建时,还需要研究这些结构是如何建造的,以及是否可能或是否希望进行连接。
加建与业主协会(VvE)
对于公寓或已分割的建筑,加建不能仅从法规角度看待。屋顶和主承重结构往往是共有部分。因此,除许可外,可能还需要业主协会(VvE)的同意。可能重要的有:
- 业主协会章程;
- 分割图;
- 内部规则;
- 业主协会内的决议;
- 屋顶的所有权;
- 使用权。
市政许可并不自动意味着已获得业主协会的私法同意。
防火
额外的楼层也可能改变防火方面的因素。根据建筑情况,可能需要关注疏散通道、楼梯、结构的耐火性、分户结构、屋顶和立面构造细节、烟感报警器和材料。这些方面需要在整体建筑设计中评估。
保温与能效
新的加建楼层同时提供了实现优质保温外壳的机会。重要的要素有屋顶保温、立面保温、玻璃、门窗、气密性和热桥。因此结构设计必须为所需的构造层次留出足够空间。例如纤细的结构可以带来更多室内空间,但仍需容纳保温、管线和内饰面。
通风与采光
新的卧室和其他居住空间必须有足够的日照和通风可能。因此门窗的位置和尺寸不仅出于审美来选择。可能还相关的有:通风能力、快速换气、采光、使用面积和居住空间的分布。因此明智的做法是在设计中直接纳入这些因素。
防水连接
加建楼层的敏感点之一是与现有住宅的连接。在施工时需要仔细关注密封、泛水、雨水排放、外墙板、铅制连接或其他挡水构造、与相邻屋顶的连接以及门窗周围的构造细节。因此结构上正确的设计也必须在施工上可行。
施工期间的临时状况
对于加建楼层,往往需要在新结构完成之前拆除部分现有屋顶。这暂时形成了另一种结构状况。根据项目,可能需要关注:
- 临时支撑;
- 临时稳定性;
- 防雨;
- 拆除顺序;
- 安装顺序;
- 临时立柱;
- 临时屋顶防水。
对于复杂工程,可能需要施工方案或支撑方案。
先做结构可行性,还是先做设计?
理想情况下,两个过程部分并行进行。一个在建筑上有吸引力的设计,如果只能用非常沉重或昂贵的结构措施实现,价值就有限。反之,如果有更好的方案,结构也不应无谓地限制设计。因此我们尽早关注承重墙的位置、楼梯、大门窗、钢结构、地基荷载和结构高度。这样在许可文件完全完成之前就可以优化设计。
我们的工作方法
- 初步可行性评估。我们收到项目地址、可获得的图纸、照片和您的意愿。我们从整体上关注城市规划和结构方面的要点。
- 档案研究与现有结构。我们收集并评估住宅的可获得数据,寻找关于楼板、承重墙、地基和以往结构改动的信息。
- 加建楼层设计。新楼层在结构上被细化。我们随即研究结构可行性。
- 结构设计。我们为新楼板、墙体、钢结构、屋顶、稳定性以及向地基的传递确定原则。
- 计算书。相关的现有和新构件被核验和计算。
- 建筑图纸与结构图纸。项目被细化为一套连贯的技术文件。
- 许可申请。在约定之处,我们办理或陪同向市政部门的提交。
- 回应补充问题。当市政部门或审核工程师要求补充技术信息时,我们可以补充或说明结构文件。
从许可到实现
加建楼层涉及多个专业。ROMB 可以在同一项目内协调这些要素:
- 可行性;
- 建筑设计;
- 建筑图纸;
- 计算书;
- 结构图纸;
- 地基核验;
- 必要时的建筑物理计算;
- 许可申请;
- 对市政部门的技术回应;
- 与承包商的协调。
这样就形成一个连贯的设计,而不是事后还要相互调整的各自独立的图纸和计算。
对于一般的建筑咨询或超出我们结构专业范围的项目,我们与 Aboss Bouwadvies 合作。
关于加建楼层的常见问题
任何住宅都能加建吗?
不能。必须同时研究环境规划和现有建筑的结构可能性。
加建楼层和老虎窗是一回事吗?
不是。加建楼层是对建筑体量更大的扩大,可以例如由一整个额外楼层组成。加建楼层适用与老虎窗不同的许可规则。
加建楼层需要许可吗?
对于加建楼层,始终需要针对具体地点和项目核实许可义务。Omgevingsloket 将额外楼层视为住宅改造,主要关注建筑的扩大和承重结构的改动。
总是需要计算地基吗?
增加一层后,现有建筑的荷载会增加。因此需要评估是否需要地基核验。其规模取决于现有结构和可获得的信息。
轻质木结构加建更好吗?
轻质结构在结构上可能有利,因为它产生的附加荷载较小。木材、钢框架还是其他体系最合适,取决于设计。
现有屋顶楼板能作为新的楼层楼板吗?
有时可以,但必须在结构上核验。现有的屋顶或阁楼楼板可能是为其他荷载设计的。
你们能核验现有地基吗?
能。基于可获得的地基图纸、档案文件、结构数据以及必要时的补充勘察,我们可以评估新荷载的影响。
如果地基不足会怎样?
那么可以研究是否能把加建做得更轻、是否能以不同方式分配荷载,或者是否需要加固结构和/或地基。
你们也能做建筑图纸吗?
能。我们可以完成建筑设计和许可图纸,以及计算书和结构图纸。
你们能申请许可吗?
能。我们可以陪同整个程序并准备必要的建筑和技术文件。
你们能与我的承包商合作吗?
能。在需要之处,我们与承包商、钢结构商或其他参与方协调结构假定和施工细节。
初步评估需要什么?
最好有:项目地址、住宅照片、现有平面图、可获得的档案图纸、期望的布置、加建的大致尺寸以及可获得的地基信息。