什么是后向扩建?
在实践中,扩建(荷兰语 uitbouw)通常指扩大住宅中一个现有的房间。例如:
- 把客厅向后扩展;
- 扩大厨房;
- 把厨房和客厅合并;
- 打造更大的开放式厨房;
- 增设餐厅区域;
- 把住宅向花园方向扩展。
此时现有后墙通常被大面积打开,使现有住宅与新扩建形成一个整体空间。这就把典型的扩建与独立的附属加建区分开来——后者是在现有住宅旁另建例如独立的杂物厨房、书房或其他新房间。从结构上看,两类项目可能包含类似的构件。
扩建需要哪些结构?
扩建由多个结构构件组成,它们共同构成一个承重结构。可以想到:
- 地基;
- 地基梁;
- 底层楼板;
- 侧墙;
- 后墙;
- 钢梁或钢框架;
- 屋顶结构;
- 支座;
- 稳定性措施。
此外,新结构必须与现有住宅连接。因此关键问题不仅是:“我需要哪根梁?”而是:“如何把新结构和现有结构的所有荷载安全地传递到地基?”
打通现有后墙
在许多扩建中,打通现有后墙是最重要的结构构件。后墙可能承受来自以下部位的荷载:
- 楼层楼板;
- 其上墙体;
- 屋顶结构;
- 梁层;
- 其他承重构件。
当这堵墙被全部或部分拆除时,这些荷载必须由新结构承接。根据开口宽度和现有情况,可选择:
- 一根钢梁;
- 带钢柱的钢梁;
- 钢框架;
- 组合钢结构。
我们计算哪种方案在技术上和实践上合适。
钢梁还是完整的钢框架?
开口较小时,钢梁有时可以直接搁置在足够坚固的砌体上。当几乎整堵后墙都被拆除时,往往剩下的墙体不足以安全支承钢梁。这种情况下可能需要钢框架。钢框架通常由以下部分组成:
- 一根水平钢梁;
- 一根或两根钢柱;
- 钢连接;
- 柱脚板;
- 可能的地基措施。
我们计算的内容包括:
- 梁上的荷载;
- 弯矩;
- 剪力;
- 挠度;
- 柱内力;
- 支座反力;
- 连接节点;
- 下部结构上的荷载。
不仅是钢材,而是整条传力路径
结构计算并不止步于钢梁。荷载最终必须传递到地基土:
因此必须研究新的钢柱或支座落在何处。一根沉重的钢梁本身可能足够坚固,而其下方的结构却承载能力不足。这时可能需要额外措施,例如:
- 混凝土基墩;
- 地基梁;
- 局部楼板/加固;
- 新的地基桩;
- 额外的钢结构。
扩建的地基
地基构成新扩建的基础。需要何种地基,取决于以下因素:
- 地质条件;
- 扩建的尺寸;
- 结构的重量;
- 现有地基;
- 所选楼板;
- 钢结构;
- 集中荷载;
- 当地条件。
可能的方案例如:
- 浅基础;
- 配筋条形基础;
- 混凝土地基梁;
- 独立基础(承台);
- 地基桩。
合适的地基方式始终要针对项目具体确定。
桩基上的扩建
在软土地区,例如鹿特丹部分地区和荷兰西部的其他地区,可能需要桩基础。此时扩建可以由搁置在桩上的地基梁来承载。要确定的内容包括:
- 桩的位置;
- 每根桩的荷载;
- 地基梁;
- 配筋;
- 来自钢框架的柱荷载;
- 与新楼板的连接。
桩的数量和类型只有在评估了荷载、地质数据和地基方案之后才能负责任地确定。
与现有地基的连接
一个常见问题是,新扩建能否简单地连接到现有地基上。这并非总是理所当然。现有住宅可能例如:
- 坐落在木桩上;
- 坐落在混凝土桩上;
- 采用浅基础;
- 其地基的承载能力只有部分已知。
此外,新扩建对沉降的反应可能与现有住宅不同。因此必须仔细确定两个结构如何相互连接。
扩建的底层楼板
新楼板也必须作为结构构件来设计。常用方案有:
- EPS 组合楼板;
- 梁块楼板;
- 保温混凝土板;
- 自承式混凝土板;
- 木楼板结构。
哪种楼板合适,取决于以下因素:
- 地基系统;
- 跨度;
- 可用的楼板高度;
- 是否有爬行空间;
- 所需保温;
- 地暖;
- 管线走向。
在爬行空间之上的扩建,EPS 组合楼板是一种常用方案。
楼板标高与客厅的连接
一个重要的实际关注点是楼板标高。新楼板往往由多层组成:
- 结构楼板;
- 保温;
- 地暖;
- 找平层;
- 地面饰面。
这些层的总厚度必须事先与现有楼板协调。否则施工后可能在现有住宅与新扩建之间出现不希望的高差。因此我们在技术设计中考虑结构楼板高度。
扩建的屋顶结构
扩建常采用平屋顶。承重结构可以例如由以下部分组成:
- 木梁;
- 带钢主梁的木梁;
- 组合木梁;
- 轻质预制屋顶构件。
在计算中,我们考虑来自以下方面的相关荷载:
- 自重;
- 屋面防水层;
- 保温;
- 吊顶;
- 雪;
- 设备;
- 适用时的太阳能板。
如果您考虑绿化屋顶、屋顶露台或其他更重的使用功能,必须事先纳入设计。
花园侧的大推拉门
许多扩建会设置宽大的推拉门、折叠墙或大面积玻璃。这样创造了与花园的开放连接,但结构上可用的实体墙更少。门上方可能需要一根梁来承托屋顶。剩余的两侧墙段也在以下方面起作用:
- 竖向荷载;
- 风荷载;
- 稳定性。
因此扩建的后侧被视为整个结构系统的一部分。
扩建的稳定性
扩建不仅要能承受竖向荷载。风也会产生水平力。这些力必须通过屋顶和墙体安全地传递到地基。在采用传统砌体侧墙的扩建中,稳定性往往可以通过这些墙体来保证。在具有以下特点的设计中:
- 大面积玻璃;
- 狭窄的墙垛;
- 完全开放的立面;
- 墙体长度有限
可能需要额外的结构稳定性。例如通过:
- 钢框架;
- 稳定墙;
- 受力覆板;
- 额外的连接。
打通墙体期间的临时支撑
在拆除现有后墙之前,其上方的结构必须安全地临时支撑。为此可使用例如施工支撑和临时托梁。重要的不仅是需要多少支撑。还必须评估:
- 支撑立在什么之上;
- 它们承受多大荷载;
- 下方楼板是否足够坚固;
- 是否需要向下层楼层支撑;
- 以何种顺序拆除现有墙体;
- 新钢结构何时可以受力。
在较复杂的情况下,可能需要单独的支撑方案。
扩建的结构计算
根据项目,我们可以计算例如:
- 地基;
- 地基梁;
- 地基桩;
- EPS 楼板或其他楼板结构;
- 后墙打通;
- 钢梁;
- 钢框架;
- 钢柱;
- 屋面梁;
- 主承重梁;
- 稳定性;
- 支座;
- 钢连接。
必要时,我们也检查现有住宅的相关部位。
给承包商的结构图纸
结构方案记录在清晰的技术图纸上。图上可以标示例如:
- 地基平面图;
- 桩位;
- 地基梁;
- 楼板梁;
- 跨度方向;
- 钢型材;
- 钢柱;
- 柱脚板;
- 屋面梁;
- 配筋;
- 剖面;
- 结构详图。
这样承包商不仅知道要订购哪种型材,还知道如何施工整个结构。
扩建的建筑图纸
除结构图纸外,为设计、施工以及可能的许可,还可能需要建筑图纸。可以想到:
- 现有平面图;
- 新平面图;
- 立面;
- 剖面;
- 总平面图;
- 尺寸标注;
- 门窗;
- 材料;
- 屋顶构造;
- 连接详图。
ROMB 可以在同一委托内结合建筑与结构的绘图工作。这样在设计阶段就能协调结构。
扩建是否免许可?
可能免许可,但并非每个扩建都自动免许可。在荷兰环境法(Omgevingswet)下,把建造的技术部分与规划部分加以区分。附属建筑物就技术部分而言,可根据 Bbl 在满足如下条件时免许可:
- 在地面上建造;
- 高度不超过 5 米;
- 第二层或更高处无居住区域;
- 无屋顶露台、阳台或其他非地面的室外空间。
作为此类免许可扩建一部分的结构改动,例如在现有后墙上开洞,就技术部分而言也可以免许可。对规划部分,还必须核查方案是否符合市政环境规划的规则。可能相关的因素包括:
- 后院区域;
- 与公共可达区域的距离;
- 现有建筑的面积;
- 建筑高度;
- 与原始住宅的距离;
- 文物或受保护风貌区。
因此,许可义务始终要针对具体地址和设计通过 Omgevingsloket 核查。即使不需要环境许可,扩建也必须符合 Bbl 中适用的技术规则。
为什么免许可建造也要做结构计算?
免许可不等于免结构。承包商仍然需要知道:
- 需要哪种钢型材;
- 地基要做多大;
- 采用哪些楼板梁;
- 屋顶结构如何施工;
- 荷载如何传递。
此外,Bbl 仍对建筑物提出技术要求。因此结构计算不仅是给市政部门的,更是为了安全且可核查的施工。
建筑与结构的连接
在扩建中,现有住宅与新结构真正地交汇在一起。因此我们尤其关注:
- 结构连接——新的与现有的结构部件如何支承和连接?
- 楼板连接——如何实现现有楼板与新楼板之间的平整过渡?
- 墙体连接——新侧墙如何与现有砌体连接?
- 屋顶连接——屋顶如何在结构和构造上与现有住宅连接?
- 热工连接——如何尽量减少楼板、墙体和屋顶处的冷桥?
这些细节对于防止施工期间和之后出现问题都很重要。
排水与设备
扩建经常与新厨房结合。因此技术设备也可能改动。可以想到:
- 排水;
- 给水管;
- 电气;
- 地暖;
- 通风;
- 雨水排放。
管线与预留洞口必须与以下部位协调:
- 地基梁;
- 楼板梁;
- 钢结构;
- 承重墙。
事后把管线穿过结构梁并非轻而易举。因此我们建议在设计早期就确定重要的管线走向。
采光与通风
较深的扩建可能影响现有部分住宅的采光。因此以下设计选择等会起作用:
- 后侧门窗的宽度;
- 玻璃的高度;
- 天窗;
- 采光带;
- 空间布局。
通风措施也必须与新情况协调。当项目需要建筑物理计算时,可以补充提供。
先做图纸还是先选承包商?
承包商可以根据您的意愿给出大致的价格指示。然而,为了得到可比且技术上可靠的报价,明智的做法是先弄清实际要建造什么。有了建筑与结构图纸,承包商就知道例如:
- 需要多少钢材;
- 采用哪种地基;
- 使用哪种楼板系统;
- 墙体开口有多大;
- 屋顶如何施工。
这样报价之间更具可比性,施工期间出现意外额外工程的概率也随之降低。
我们的工作方法
- 评估您的计划。您把项目地址、可获得的图纸、照片和扩建的期望尺寸发给我们。
- 研究现有情况。我们查看关于承重结构、楼板、后墙、地基和以往改造的相关资料。
- 建筑设计。属于委托内容之处,我们细化新平面图、立面和剖面。
- 结构设计。我们确定地基、楼板、墙体开口、钢结构和屋顶的原则。
- 计算。对相关结构部件进行计算。
- 结构图纸。我们制作清晰的技术图纸,供施工以及必要时供市政审查。
- 协调与许可。约定之处,我们与承包商、建筑师或市政部门协调结构,并陪同必要的申请。
一个连贯的设计
在扩建中,各个结构部件彼此紧密相连。更宽的墙体开口,例如往往意味着:
不同的楼板或更大的屋顶也可能影响地基。因此我们不仅计算孤立的部件,而是着眼于扩建的完整传力路径。这样得到的结构不仅在理论上足够坚固,在实践中也能施工。
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。
关于扩建的常见问题
附属加建与扩建有何区别?
在日常使用中两者常被混用。扩建通常指扩大现有房间,例如客厅或厨房。附属加建也可以形成一个新的独立房间。
我可以拆除整堵后墙吗?
这往往在技术上可行,但通常需要经过计算的钢结构。对于大开口,可能需要钢框架。
我总是需要新地基吗?
对新的部分需要合适的地基方案。哪种合适取决于地质、荷载和现有情况。
我的扩建能连接到现有地基吗?
这要按项目评估。现有地基、新荷载和沉降行为都会起作用。
什么楼板适合扩建?
例如 EPS 组合楼板或保温混凝土板。选择取决于地基、跨度和期望的楼板构造。
扩建是否总是需要许可?
不是。在满足条件时,扩建就技术部分和/或规划部分而言可以免许可。两部分都要针对项目分别核查。
如果我免许可建造,还需要结构计算吗?
免许可的扩建仍必须在结构上安全并符合 Bbl。对承重部件,因此通常需要计算以实现负责任的施工。
我如何知道需要哪种钢型材?
这不能仅凭开口宽度确定。还必须评估楼板荷载、上部墙体、支座、钢柱和地基。
你们也能计算地基桩吗?
当桩基础是设计的一部分时,我们可以纳入荷载和结构地基方案。必要时会考虑静力触探或专业地质数据。
你们能做施工图纸和结构计算吗?
能。我们可以承担扩建的建筑部分和结构部分。
你们能使用我建筑师的现有图纸吗?
能。我们可以基于现有建筑图纸进行结构设计,并在必要时与建筑师协调。
你们也与我的承包商合作吗?
能。关于结构的技术问题在必要时可与承包商、钢结构商或其他施工方协调。
想要建造扩建吗?
想扩大客厅或厨房,并了解为此需要哪种结构、地基和钢方案吗?
请把项目地址、现有图纸、后侧照片、扩建的期望尺寸以及可能已做的设计图纸发给我们。我们随后可以评估您的项目需要哪些建筑图纸、结构计算和技术文件。