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關鍵詞:高層建筑;設計
Abstract: with the rapid development of China's economy, high-rise buildings in China has been rapid development, has brought the use of more space to the people, more green area, but also enriched the city's skyline, make the city more beautiful. Therefore, pay attention to the design idea of high-rise building, further improve the design idea of high-rise building is an effective way to promote the healthy development of high-rise building design.
Keywords: high building; design
中圖分類號: TU97 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
引言
目前,城市人口越來越多,人們的居住條件面臨很大的挑戰,怎樣讓老百姓安居樂業,是建筑行業應重點思考的問題。而且住房不僅為人們提供一個遮風避雨的地方,而且對人們的心理、觀念和行為都具有深遠影響。改善居住條件可以有效地激發人的創造力,進而提高經濟效率,促進社會和諧穩定和經濟可持續發展由此,高層建筑顯得尤為重要。
一、高層建筑的現狀分析
高層建筑已經成為大中城市建設的主角。有些地區在高層建筑生態上,大肆消耗資源, 沒有遵循高層建筑的生態性,污染周圍的環境,對自然資源和生態系統產生影響。高層建筑設計者沒有從建筑實用的原則出發,追求立面形式,貪大求高,建筑設計節能意識淡薄,忽略生態環境的保護,高能耗、低效益的高層建筑最終成為被遺棄的建筑。
二、建筑設計的作用
高層建筑由于其巨大的提量,往往對街道空間形成一種壓迫感,使人感覺好像從一個大空間突然進入一個小空間,這是由于高層建筑的體量所造成的對比。因此凡是處在街道兩旁體量巨大的高層建筑在設計時應該對其進行后退處理,并在其退出的用地上設計一廣場空間,這個廣場空間將起到空間的緩沖作用;而且由于高層建筑的建筑面積遠遠超出其用地面積,容納的人員較多,出入口人流密度相對較大,后退出的廣場空間也起到緩解交通壓力的作用;從另外一方面講,廣場空間往往在街道空間以及城市空間中起到非常重要作用,能夠給公眾留下較深的印象,也往往能成為城市的節點,這就是共享空間的好處。因此在進行高層建筑設計時廣場和建筑應該作為一體來考慮。
三、高層建筑的主體設計
對于一個城市而言,高層建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一個城市經濟水平和發展程度,選擇合理的造型就顯的尤為重要。高層建筑由于其結構形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追隨于建筑的結構形式,而不能有太多的變化,有的高層建筑甚至直接將結構形式外露不加修飾。高層建筑的主體部分是它的塔樓,塔樓的表現形式對高層建筑的造型起著決定性的作用,現今國內外的許多高層建筑都有著獨特的外形和明顯的識別性,使其成為一個城市的地標,這可以說是高層建筑存在的一個原因。
四、高層建筑中的分類建筑設計
4.1 底層入口
首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當地冬季主導風的迎風面,而在我國的南方地區,由于夏季天氣炎熱,因此底層入口可以采用全部或局部架空的形式,有利于通風。
4.2 建筑圍護
由于人們在高層建筑居住多半都會產生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會在清潔外窗時產生不安全因素,因此在外窗的設計上應該采用推拉的啟閉方式。
4.3 服務設施
高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品; 同時還要在大樓內外設計分戶信箱以及車輛的停放,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
五、高層建筑的外界面設計
高層建筑的外界面設計與一般建筑相比有其特殊性。首先高層建筑擁有得天獨厚的通風優勢,而且隨著高度的不斷增加,上面的風速和風壓越來越大,會導致建筑與外界熱交換迅速增加,不利于建筑中的能量保存,熱工能耗增多。此外高層建筑較少受到臨近的建筑遮擋,所以投射在其上的日照包括直射的、漫射的或被低層建筑屋頂反射的輻射,要比照射在多層建筑上的日照輻射強度高,這在冬季是有利的,但在夏季卻是不利的。
另外,氣候是由多重對立要素綜合決定的,各種氣候要素總是在舒適要求的兩極之間擺動變化,建筑隨著氣候的變化,要面臨采暖與制冷、通風與防風等相互矛盾的要求,因此建筑外墻應該結合被動系統、混合模式和主動系統的優化來加以設計。因此,理想的外墻應該是對氣候 “用” 和“防”的辨證統一,是有利于環境的過濾器。外墻上應該像過濾器一樣提供自然通風,控制交叉通風,提供對外景觀,予以太陽光保護,調節風雨,在寒冷季節提供保溫,在炎熱的夏天提供通風、隔熱,使得與外部環境有更直接的關系。雙層立面系統是目前處理高層建筑外界面比較理想的手段。
六、高層建筑設計必須注意的安全問題
6.1 防火的問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統,使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發生踩踏等其他傷害。
合理進行防火分區。在高層建筑的樓道內消防器械、疏散通道必須合理的分區,做到在火災發生時,可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現兩個消防栓的水槍同時到達。
6.2 電氣的問題
6.2.1 消防電源與配電
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案: 第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發電廠,保證一個要是遇到問題或者突發事件無法正常工作時另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行; 第二種是供電電源來自于兩個不同的區域變電站;第三種是一個電源來自于區域變電所而另一個是自備的發電設備。目前在一般大多數設計中都是采用了第三種方案,經濟合理。
6.2.2 應急照明
應急照明就是指當高層發生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要體現出人性化的特點,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當電源斷電時,應該能清晰地看到。
6.2.3 電梯
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據居住結構作相應的調整,保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,便于在發生事故的時候進行及時救助,應定期檢查和維修。
6.3 防雷擊的問題
高層建筑防雷系統應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,做好防雷措施,進行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產生火花,建筑物內的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
七、結語
總而言之,高層建筑結構設計是一個長期、復雜甚至循環往復的過程,任何在設計這過程中出現的遺漏或錯誤都有可能對設計的結果產生重大的事故。因此設計人員要充分重視對高層建筑設計理念的探討,進一步完善高層建筑設計理念,這樣才能推動高層建筑設計健康的發展。
參考文獻
[1].包玉坤.,淺談現代高層建筑設計[J],經營管理者,2011.
[2]馮玉英.,淺談高層建筑的結構設計[J],建筑知識.
【關鍵詞】高層建筑;建筑設計;節能設計;安全設計
隨著高層建筑建設規模和建設層數的增加,高層建筑的建筑設計正朝著綠色化、人性化、科技化、智能化的方向發展,尤其是人性化、綠色化的設計理念已經成為高層建筑設計的重要發展趨勢,消防等安全設計方面的要求也在不斷提高。本文從整體設計、分類設計、安全設計、節能設計、規劃設計等方向對當前高層建筑的建筑設計問題進行探討,旨在為當前高層建筑的設計實踐能夠提供一定的理論指導。
1、高層建筑的主體設計
在對高層建筑的主體進行設計時,一方面要充分考慮到高層建筑在節能、環保、個性化等方面的要求,做好各個環節的銜接工作,另一方面還要充分考慮到建筑物與周邊環境的適應關系,確保建筑物主體與周邊環境的協調。由于高層建筑的上部立面和下部立面的內、外在表現會存在較大的差異,因此在初始設計過程中,一定要確保設計的精度和準確性,并保持建筑物的風格,使建筑物看起來不至于太呆板,或者與周邊環境不協調。同時,還需要對高層建筑的主體進行人性化的樣式加工,這是因為社會大眾的目光很容易注意到建筑的裙房位置,如果設計不合理會影響到大眾對街道的空間感,。此外,在對高層建筑的頂部進行整體設計時,還需要加入一些個性化、生態化和人文化要素,形成與其它建筑不同的風格和特征,力爭成為一個區域乃至整個城市的一個標志性建筑。
2、高層建筑的分類建筑設計
2.1 底層入口設計
在高層建筑的設計實踐中,在對底層入口進行設計時,一定要合理設計底層入口的位置,盡量將其設計在風向的迎風處,這樣能夠為高層建筑物的底部實現良好的通風條件。在我國的南方地區,由于氣候條件比較炎熱,可以考慮將底層入口進行架空處理,這樣能夠有效改善夏天高層建筑底層的通風效果。
2.2 服務設施設計
高層建筑作為一個綜合性的服務系統,要想為大量的用戶提供高質量的服務,就必須結合建筑物用戶和管理人員的各種需求,做好服務設施的設計工作。首先,要在高層建筑的底層入口位置設計高層建筑管理人員的值班室,并配備相應的公用電話、電梯緊急呼叫裝置以及管理人員的生活設施等;其次,還應當對高層建筑的分戶信箱、停車位等進行合理化的設計,確保建筑空間利用的充分性和合理性。
2.3 建筑圍護設計
由于高層建筑的高度相對較高,人們在居住、使用和維護過程中會面臨較多的安全隱患,因此很多人會產生一定的恐懼心理,因此高層建筑在相應的位置要做好圍護設計與安裝,給用戶提供足夠的安全感。例如,在對高層建筑的窗戶進行設計時,由于外窗開關會受到風壓等因素的影響,存在一定的不安全因素,因此應當盡量采用啟閉式的設計。
3、高層建筑的安全設計
3.1 電氣安全設計
對于高層建筑而言,電氣系統是十分復雜的,電氣系統的設計水平在很大程度上決定了高層建筑的安全運行水平,因此做好電氣系統的安全設計是至關重要的。
首先,要做好消防電源與配電系統的安全設計,由于高層建筑的用電用戶比較多,因此為了保證供電的穩定性,一般會有多種方案可以考慮,一是供電電源來自兩個不同的發電廠,當一個出現問題時可以保證另一個正常運行,二是供電電源來自于兩個不同的區域變電站,三是高層建筑的電源來源區域變電所的同時,自備發電設備。由于在小區設計中,第二路電源一般不會選擇使用發電設備,且容易增加設備保養和油料儲存等難題,因此在對高層建筑的消防電源與配電系統的安全進行設計時,要根據具體情況進行靈活的選擇。
其次,要做好電梯的安全設計,要充分的確保位置的可行性,同時還要保證在其進行運作當中是否會對居民造成噪音等相關的影響,并對電梯的最大載荷進行科學的設定,保證用戶在出行時的安全、快捷,當電梯出現異常時,還應設計相應的報警系統。
再次,要做好高層建筑的應急照明設計,因為當建筑物發生火災等災難事故時,應急照明系統會給人們的疏散提供相應的光線和方向。因此,在應急照明的設計實踐中,一定要堅持人性化的設計原則,在疏散樓梯、消防控制室、消防電梯前室、自備電源室、變配電室、防排煙機房的墻面、消防水泵房等部位的顯眼位置安裝應急照明設備,這樣可以保證人們的及時發現。
3.2消防安全設計
在針對消防安全進行設計時,一定要保證在總體布局上的安全和暢通,在樓道的設計上應當能夠滿足人員的流動和疏散上的要求,便于緊急情況下人員的撤離。同時,要設計相應的照明系統和采光設施,使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,避免踩踏等傷害的發生。此外,在高層建筑的樓道要合理的配備消防器材和疏散通道,保證在火災發生時,人們可以及時的采用滅火設備進行滅火,確保人員疏散時的高效率,消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現兩個消防栓的水槍同時到達。
3.3防雷設計
在進行高層建筑的防雷設計時,也應當對防雷系統在整體上按照保護需求進行防護措施的設計,并結合建筑的結構特性對防護處理方法進行選擇,在極易出現的位置進行加設避雷網等相關的有效措施,也可以鋼筋為導線向下引至土地,做避雷針等防護的裝置,在建筑物的屋頂設置避雷帶。
4、高層建筑的規劃設計
在對高層建筑進行規劃設計時,一方面要避免高層建筑的過度密集,不然會給城市帶來過多的空間壓力,不利于居住和辦公的便利性,還會造成交通擁堵、玻璃幕墻光污染等問題;另一方面要考慮到高層建筑與城市街道的和諧統一,因為高層澆筑一般分布在商業中心地帶,交通壓力本身就比較大,因此在規劃設計過程中應當采取相應的街道擴展措施。此外,還應當對高層建筑的層數和建設數量進行合理規劃,提高城市的形象和知名度。
5、高層建筑的節能設計
在對高層建筑的節能設計時,應當充分考慮到地區、方位、朝向、建筑布局、地形地勢等客觀因素,重視地熱、風能、太陽能等清潔能源的應用。在對單體建筑進行設計時,要保證有充足的迎風面,冬季都有充足的日照,以滿足采暖、通風與采光的要求;同時,在設計中,應結合居住區規劃布置綠化和水體,以此進一步改善室內外的物理環境,減少熱島效應。此外,還應當重視節能材料、節能技術和節能工藝在高層建筑設計中的應用與推廣。
6、結語
綜上所述,隨著我國社會經濟的發展和建筑技術的不斷進步,我國的高層建筑的設計水平需要順應建筑設計現代化的發展趨勢,盡快縮短與國際領先水平之間的差距。在具體設計實踐中,設計人員更是要充分考慮到建筑整體性、安全性、節能性等方面的要求,實現與周邊環境的和諧統一,賦予其更多的文化要素,這樣才能不斷提高高層建筑的設計水平,更好的服務于社會以及人們生活,實現更高的經濟效益和社會效益。
參考文獻:
[1]孟憲博, 于文池. 談高層建筑設計中應注意的多項問題[J]. 科技創新與應用, 2012, (09Z): 229.
[2]張旭. 淺談高層建筑中的建筑設計研究[J]. 大觀周刊, 2012, (28): 154.
[3]劉飛. 淺談高層建筑設計中突出問題及策略分析[J]. 中國房地產業:理論版, 2012, (7): 209.
關鍵詞:高層建筑消防設備;檢測
高層建筑消防設施檢測是一項系統、復雜和技術要求高的工作,檢測(查)方法、檢查人員素質至關重要,因此,加強高層建筑消防設施的檢測驗收,確保高層建筑消防設施的正常運行對城市高層建筑消防安全起著關鍵作用,因此,在實際中必須引起足夠的重視。高層建筑已經是城市化發展的一個標志,在給人們的生活帶來便利的同時也存在著一些很普遍的問題。
一、高層建筑的發展趨勢
高層建筑的進一步發展是時代的必然產物,在現如今建筑結構技術以及計算機軟件等高端技術的相互協調融合下,高層建筑的趨勢也必然會出現多元化的變異形式。縱觀高層建筑這一百多年的發展過程,從無到有,然后逐漸的發展,一步一步到現在似乎更多的只是在考慮怎樣能更經濟合理,同時保證功能的完善而已,似乎已經形成了一種固定的思維模式。在經濟建設不斷的發展中,高層建筑已經成為了城市發展的趨勢,自動消防設施越來越多的應用到高層建筑中,對高層建筑的消防安全起到了保障作用。
二、高層建筑消防設施驗收存在的問題
高層建筑火災報警系統的常見問題主要有以下幾點:火災探測器沒有按照有關規定的要求進行安裝,或安裝不夠牢固,不能滿足使用功能的需要;報警器標識的設置不夠合理,不能正確指引報警按鈕的實際位置;報警控制器的質量不符合消防管理部門的有關標準,或沒有選用經國家質量管理部門認證的產品,以至無法實現所有功能。消火栓的常見問題主要是閥門無法緊密關閉,存在滲漏現象,或在開啟時會發生劇烈抖動。有的地區由于冬季嚴寒,因此由于未采取有效措施而導致的消火栓爆裂現象也時有發生。消防給水系統的常見問題是消防給水水箱沒有與消防給水管網直接連通、出水管未設置單向閥或沒有采用分區的方式給水。防火分隔系統的常見問題豐要集中在防火卷簾上,主要表現為無法實現其全部應有的功能外,電力系統使用不規范、未設置相應保護設施等。
三、消防設施運行管理方面的問題
建筑工程竣工時的消防檢測、消防驗收由建設、設計、施工、監理單位共同參與配合,檢測和驗收時抽查消防設施功能比較方便且能夠通過。驗收結束后,有的使用單位則因管理和技術能力不夠等原因,導致消防供水系統可靠性下降。一個消防水池、一個水泵房或一處屋頂水箱,保護多個單體大型建筑的情況,也因產權、管理、使用等利益因素或管理不到位影響了消防供水的可靠性。有些單位在處理自動噴水滅火系統誤噴事件中,還出現了找不到就近的供水管網控制閥門等問題。極端氣候條件也給建筑消防設施的可靠性帶來不利影響,使得通常條件下可用的建筑消防系統或產品出現問題,如濕式自動噴水滅火系統及消防水箱、建筑滅火器等出現功能障礙。近年冬季最冷時段出現超常低溫,有的場所因采暖不良,建筑自動噴水滅火系統在靠近外墻或室外門口、窗邊處的噴頭出現凍裂情況,有的不得不暫時關停系統。有的設立在屋頂的消防水箱也出現凍結現象而影響功能。有些建筑場所活動人員消防安全防范意識不高,建筑使用單位因考慮探測器誤報或噴頭誤噴等意外發生,將自動消防設施的控制狀態經常調整為手動狀態。
四、高層建筑消防設施驗收把握的重點
(一)消火栓給水系統驗收
圖紙、資料的審查:初始設計圖紙、施工圖紙、設計變更及竣工圖,水泵、室內外消火栓、消防水泵接合器及閘閥等主要設備的性能指標的資料和產品合格證書,隱蔽工程的施工驗收記錄、管道通水沖洗記錄、管道打壓試驗記錄、水泵等消防用電設備的試運轉記錄、工程質量事故的處理記錄。系統安裝情況的一般性檢查:檢查所有和消火栓相關的部件是否按照規范要求安裝,是否方便使用,標志的粘貼是否齊全,在設備的外觀上有無破損現象,對于一些常用的開啟關閉閘閥能夠按照設計要求運行。
(二)火災自動報警系統驗收
圖紙、資料的審查:初始設計圖紙、施工圖紙、設計變更及竣工圖,火災探測器、報警控制器、火災顯示盤、手動火災報警按鈕、消防聯動控制設備等主要設備及線路的性能指標的資料和產品合格證書,隱蔽工程的施工驗收記錄、報警系統檢測報告等。一般性檢查:對于自動報警裝置的安裝檢查要進行現場測試,使用專業的工具對系統的接地布線等進行檢測,確認探測頭的安裝位置、間距和數量是否符合規范要求,保證安裝的牢固性。
(三)自動噴水滅火系統驗收
圖紙、資料的審查:初始設計圖紙、施工圖紙、設計變更及竣工圖,噴頭、水流指示器、報警閥組、消防水泵、消防水泵接合器及閘閥等主要設備的性能指標的資料和產品合格證書,隱蔽工程的施工驗收記錄、管道通水沖洗、打壓試驗記錄、水泵等消防用電設備的試運轉記錄,工程質量事故的處理記錄。系統安裝情況的一般性檢查:對消防水泵、水箱和接合器等重要部位進行檢查,看其是否與施工圖紙一致,標志粘貼是否規范,噴頭的數量是否足夠,管道的材質是否符合質量標準,末端試壓裝置是否齊全。
(四)氣體滅火系統驗收
圖紙、資料的審查:初始設計圖紙、施工圖紙、設計變更及竣工圖,滅火劑貯存容器、集流管、選擇閥、滅火劑輸送管道、噴嘴的型號規格等主要設備的性能指標的資料和產品合格證書,隱蔽工程的施工驗收記錄、管道水壓強度密封性試驗記錄,工程質量事故的處理記錄。系統安裝情況的一般性檢查:現場查看、測量貯存容器的外觀和壓力表、滅火劑充裝量和充裝壓力,集流管、驅動裝置的安裝,選擇閥、噴嘴、滅火劑輸送管道外觀與安裝,安全要求,系統控制與操作裝置。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑;設計原理;高層建筑設計問題
在過去百年的發展歷程中,高層建筑風格是不斷變化的,對于風格的建立和興起,都有它存在的道理和意義,但是也有它的局限性和負面效果。因此,重視對高層建筑設計理念的探討,進一步完善高層建筑設計理念是推動高層建筑設計健康發展的有效途徑[1]。
1高層建筑設計原理
高層建筑設計時,不能只單單重視建筑本身的立面造型的創造,而應以人的尺度為參考系數,充分考慮人的觀察視點、視距、視角,和高層建筑使用親近度,從宏觀的城市環境到微觀的材料質感的設計都要創造良好的尺度感,把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度:街道尺度、城市尺度、近人尺度、整體尺度、細部尺度,下面分別進行介紹。
(1)街道尺度。
所謂街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。我們為了保持街道空間及視覺的連續性,在設計高層建筑臨街面時,應與沿街的其他建筑相一致,有所呼應。
(2)城市尺度。
從對城市整體影響的角度來看,表現在高層建筑對城市天際輪廓線的影響。城市天際輪廓線,不僅影響人從城市所看的景觀,也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。而高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,因此高層建筑的位置、高度的確定,應充分地考慮城市尺度、傳統文化。由于尺度會對城市產生影響,改變城市傳統的歷史文化,也改變城市各構成要素之間的比例關系[2]。
(3)近人尺度。
對于近人尺度,簡單理解就是指高層建筑最底部分尺寸,建筑物的出入口尺寸,給人的感覺。這部分是使用者經常接觸的,也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系,不宜過大或過小。
(4)整體尺度。
整體尺度是設計師十分注重的,關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種但都強調整體尺度均衡的重要性。建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,在設計時要注意下面的兩點:①各部分尺度比例的協調。②高層建筑中各部分細部尺度應有層次性。
(5)細部尺度。
細部尺度是指高層建筑更細的尺度,它主要是指材料的質感。建筑設計師在設計過程中要充分運用不同材料的質感,來塑造建物[3],吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感,或者換言之,通過質感產生一種視覺上優美的感覺。
2.高層建筑外部尺度設計的原則
2.1同一高層建筑形象中,尺度要有序。
高層建筑設計時,應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度,保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。
2.2建筑與城市環境在尺度的統一。
由于高層建筑布置對城市輪廓線的影響,在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,所以它的布置應遵行有機統一的原則進行布置[4]。
2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性。
高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。高層建筑設計對于一個城市而言,高層建筑往往具有一定的代表性和象征性,選擇合理的造型就顯得尤為重要[5]。
隨著我國鋼筋混凝土高層建筑迅速發展,科技的不斷進步,高層建筑也存在著一些設計問題,以下具體分析以下問題。
3高層建筑結構設計中的問題
3.1.防火的問題。
高層建筑的總體布局要保證暢通安全,合理進行防火分區。在高層建筑的樓道內部,一些消防器械、疏散通道安排必須合理進行分區,做好建筑物室內、外消防給水系統的設計,保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設備所需的水壓,一旦發生火災,在最短的時間內保證滅火措施到位,最迅速的滅火。
3.2結構的問題
(1)結構的規則性問題。
在這方面,新規范增添了相當多的限制條件,如平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息[6],結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
(2)嵌固端的設置問題。
結構設計工程師,在嵌固端的設置問題問題上,往往忽視了以下問題:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調,這樣忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改。
(3)結構的超高問題
在抗震規范與高規中,對結構的總高度都有嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,必須對該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。
3.3.抗震的問題
(1)結構的平面布置。
外形不規則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質心偏心大,同一結構單元內,結構平面形狀和剛度不均勻、不對稱,平面長度過長等。
(2)底框磚房超高超層。
對在某地設計單位做的一次專題普查中[7],發現有69幢底框磚房超高超層。新項目亦普遍存在底框磚房超高超層現象。
(3)抗震構造柱布置不當。
在外墻轉角處,大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置;山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱,甚至以構造柱代替磚墻承重;過多設置抗震構造柱等。
4電氣的問題。
4.1消防電源與配電。
高層建筑要求供電要達到:供電電源必須確保建筑的正常運行;供電電源來自于2個不同的區域變電站;一個電源來自于區域變電所而另一個時自備的發電設備。
4.2應急照明
應急照明的安裝要合理人性化,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。
4.3電梯。
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯的運行中的噪音不要打擾用戶的正常生活。而地下室排水與電梯井底排水時同等重要的。電梯的供電系統要有兩套,一套是正常供電系統,另一套時當有緊急情況是自備發電供電以保證電梯的正常運行。
5結語
高層建筑設計必須用協調其形聲的方法,保持最少的環境干擾性。高層建筑創造著城市引人注意的輪廓線,創造城市活動場所的公共空間,為城市中人們的活動提供布景。們必須在高層和城市的發展中取得平衡,這樣才能創造出設計高層建筑中充分地把握各種尺度。對于高層建筑,這就要求結構設計人員在工作中嚴格要求自己,不斷學習。
參考文獻:
[1]李景浩等,《延邊改革開放三十年》中國國際出版社,2009(11):399.
[2]楊獻宇.高層建筑設計的尺度把握[J].住宅產業,2009,(04)
[3]孫偉.高層建筑設計原理[J]. 經營管理者,2009,(04)
[4]么小葳.高層建筑設計中的城市空間因素[J].中國新技術新產品,2009,(10)
[5]魏軍濤.節能設計在高層建筑設計中的應用[J].科技創新導報,2009,(04)
關鍵字:建筑設計;高層;消防;結構
Abstract: because of the population has increased dramatically, leading to the original housing can't satisfy the population needs; New materials, new technology for the emergence of architecture brought new opportunities. High-rise building as the important part of the city, and the people's everyday life has been inseparable. How to through the building design to create comfortable building internal and external environment is stylist of first consideration.
Key word: architectural design; Top; Fire; structure
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號
維特魯威在《建筑十書》中提出,建筑的建造要滿足安全、經濟、美觀的基本要求。隨著我國經濟建設的快速發展,建筑需求量的增加、建設用地的限制以及城市規劃的要求,高層建筑在城市中越來越多,但是在高層建筑設計中應該要注意哪些問題,針對這樣的狀況,我們對新一代建筑師有著怎樣的要求顯得十分重要,以下就高層建筑設計提出幾點問題進行探討。
一、安全控制中的高層建筑設計
高層建筑一般指十層及十層以上的居住建筑(包括首層設置商業服務網點的住宅)或建筑高度超過24m的公共建筑。高層建筑一般都分布在城市中心地段,由于人流集中,一旦出現突發性事故就容易造成人員傷亡。在高層建筑的結構選擇、抗震設計、消防設計中都應該予以高度重視。
(一)結構選擇
在結構設計分析階段,應該盡量按照規范要求對結構進行內力分析以及結構計算,保證工程設計質量。不管是框架結構、筒體結構還是框剪結構,在設計的時候都要保證結構有足夠的剛度、抗震性。例如:對于框剪結構,其中剪力墻的布置應該遵循均勻、分散、對稱、周邊的原則。同時應該注意剪力墻布置在豎向荷載較大的部位或者是樓梯間、電梯間、平面形狀變化的地方,以保證結構有足夠的剛度。抗震設計要求建筑的平面、立面宜對稱、規正少變化,建筑整體的質量和剛度變化最好均勻布置。
(二)消防系統
高層建筑在功能上的復雜性決定其中電器設備多,一旦日常使用中維護或者管理不正確,很容易引發火災。高層建筑相對于一般建筑來說,一旦火災發生,就容易形成縱向煙筒,火勢蔓延迅速,火災更難控制;由于高度集中的人員,所以疏散困難;在撲救過程艱難。所以在進行高層建筑設計時,應充分考慮火災發生時會出現的問題,并一一解決。
在進行高層民用建筑防火分區劃分時應該注意結合《高層民用建筑設計防火規范》具體規定,使每個防火分區最大面積不超過規定面積。
高層建筑給排水系統相對于多層給排水系統有不一樣的管道設計,在設計時應該注意分區減壓,一般在地下室水泵進行集中加壓后經過主干管將水送至高層建筑上部用戶,而相對的底層用戶就需要用減壓組閥進行集中減壓,將水送至用戶。不管選擇哪一種管道設計,都需要滿足在火災發生時,消火栓滅火所需水壓。
高層建筑人員疏散問題也是設計中一個重要問題,在高層建筑設計時,應該考慮火災發生時,被困人員利用建筑內部設施逃生的可能。并且民用建筑設計規范規定,高層民用建筑必須設置兩個安全出口,保證火災發生時,人員能安全撤離事故現場。其中可以利用的設施有:封閉樓梯、普通樓梯間、避難層、陽臺等。
關于消防登高面和作業場地的設計,根據《高層民用建筑設計防火規范》規定:高層建筑的底邊至少有一個長邊或周長的1/4且不小于一個長邊長度,不應布置高度大于5m,進深大于4m的裙房,且在此范圍內設置有直通室外的樓梯或者直通樓梯間的出口。所以在進行高層建筑消防登高面的設計時,應該保證有直通室外的樓梯間或樓梯間出口,且在設計時,盡量保證消防道路在建設用地范圍內,減少在火災撲救中其它不確定因素的影響。根據防火規范要求,在高層建筑周圍應該設置環形消防車道。當條件有限不能設環形車道時,應該在高層建筑的兩個長邊分別設置消防車道;高層住宅建筑可以只在一邊設置消防車道。在消防車道盡端處應該設置面積不小于15×15的消防車回車場。
二、城市景觀要求下的高層建筑設計
高層建筑因為其本身的大體量、大高度而成為城市天際線主要的決定因素。對于一個城市而言,高層建筑往往具有象征性和代表性,也是一個城市經濟發展水平最為直觀的體現。所以高層建筑隊城市景觀有著巨大的影響,它可以使積極的,也可以是消極的。因此,在高層建筑設計中如何把握建筑與周圍環境、建筑與原有建筑、建筑與整個城市空間結構的關系,直接影響著城市的形象和美觀。
(一)高層建筑尺度的把握
對于城市來說,高層建筑的高度和位置,都會影響城市的天際線。首先,要確定的就是在建設用地中高層建筑的具置和高度,在滿足經濟要求的狀況下,盡量考慮城市天際線的完整性和美觀。對于高層建筑本身而言,它自身的尺度決定著人對建筑的具體感受。建筑的尺度主要包括建筑的長度、寬度、整體與整體、整體與局部的比例關系,以及它的尺度給人的感受。不同的建筑體量給人的感覺也不盡相同。在高層建筑尺度設計的時候就要注意其整體尺幅比例的協調,高層建筑一般是由裙房、主體和頂部組成三段式建筑。在設計的時候應該注意將三部分的比例協調,選擇同一的尺度參考,處理好這三部分的尺度關系。同時對于建筑的各個細部應該考慮其尺度層次,例如:住宅建筑中的層高、開間、窗戶、陽臺等,保證人們在觀察建筑的時候,能夠更好地把握建筑的尺度。
建筑要與周圍環境更好地融入的話就應該注意其臨街尺度對行人的影響。建筑尺度過大容易對行人造成壓迫感,這個時候建筑易向后退,保證建筑高度與街道寬度的比例,才能給行人營造出良好適宜的生活環境。并且在設計的時候,新建筑應該與周圍環境中的舊建筑保持呼應統一的關系,最好不要破壞其整體性。當然也有個別人特例,如扎哈•哈迪德就認為建筑環境是垃圾。但是一般為考慮建筑與城市的景觀,在設計中應該體現出這種對自然和歷史的尊重。
三、生態節能下的高層建筑設計
高層建筑的生態設計不僅要考慮到建筑室內環境的生態,同時還要強調建筑室外環境以及過渡環境的生態設計。高層建筑的設計本身就是一件龐雜的工程,很多設計者往往將精力放在建筑形式和功能上面,而忽略了建筑節能設計,導致建筑唉后期運營維護的時候,耗資過大,浪費資源。在高層建筑設計時,應該從以下幾個方面進行考慮,盡量使建筑在運營中做到高效益、低能耗。
首先,在進行建筑平面設計時,應該注意建筑形式和能量損耗的相應關系。一般情況下,建筑體型系數越小,能源節省就越多,投入的成本也就越少。其次,建筑應該充分利用周圍環境資源,利用夏天樹木的遮擋和自然通風,減少室內環境對于空調的依賴,達到真正意義上的節省資源。再次,要合理安排建筑的位置和朝向。南向的開窗面積盡可能大些,在滿足日照的要求下,東北朝向開窗盡量小一點,減少冬季熱量損耗。
在選用建筑材料的時候要注意對建筑外墻面的保溫隔熱性能,由于建筑外墻面的能耗占整個建筑能耗的25%左右,所以在選用外墻材料的時候,要根據實際狀況選擇最合適的材料。因為建筑隨著季節的變化對熱能會有不同的需求,在冬季由于冷強空氣的滲透量,室內熱量損耗增大,一旦墻體內部結構處理不當,就容易產生冷凝水,所以在選擇建筑材料的時候應該建立在經濟、合理、科學的基礎上選擇最合適的建筑材料。
四、總結
高層建筑作為城市的有機組成部分,對于城市有著很大的影響。在設計中應該把握好設計的各個方面,從安全、經濟、美觀等方面著手,建造適應時代需求的建筑。尤其是高層建筑未來發展方向,更應該為眾多設計師關注。力求建造高質量、低能耗的建筑,為城市人民生活營造一個舒適良好的環境。
參考文獻:
[1]金越成;屠笑陽;張小平;高層建筑結構設計若干問題的探討[A];中國高新技術企業;2010,(18)
[2]宮志華;張銘銘;高層建筑消防登高面、作業場地以及消防車道的設計思考[J];消防技術與產品信息;2008,(10)
關鍵詞:高層;建筑設計;問題
Abstract: The high-rise building construction and development has a history of more than 100 years, people life is an important type of building. High rise building huge volumes, and has strong visual impact, fully embodies the modern architectural technology, aesthetics, cultural charm, the shape of the city also had a significant impact. Therefore, people have paid close attention to the development of high-rise building. This paper expounds the design of high-rise building with spatial relations, proposed the design of high-rise building and pay attention to the problem.
Key words: high-rise building design; problems
中圖分類號:TU972 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)05-0020-02
一、高層建筑設計要素
1、充分發揮廣場的作用
高層建筑由于其體量的巨大,往往給街道空間一種突然的壓迫感,使人感覺好像從一個大空間突然進入一個小空間,這是由于高層建筑的體量所造成的對比。因此凡是處在街道兩旁體量巨大的高層建筑在設計時應該對其進行后退處理,并在其退出的用地上設計一廣場空間,這個廣場空間將起到空間的緩沖作用;而且由于高層建筑的建筑面積遠遠超出其用地面積,容納的人員較多,出入口人流密度相對較大,后退出的廣場空間也起到緩解交通壓力的作用。從另外一方面講,廣場空間往往在街道空間以及城市空間中起到非常重要作用,能夠給公眾留下較深的印象,也往往能成為城市的節點,這就是共享空間的好處。有的建筑大師甚至直接設計成下沉式的廣場,不僅為公眾提供了一個舒適的安靜的休閑場所,而且使建筑塔樓的形象特征更加突出。這種下沉式的廣場往往更容易給人留下印象,就空間形式而言它是一種非常富有情趣的空間。因此在進行高層建筑設計時廣場和建筑應該作為一體來考慮。2、高層建筑主體設計對于一個城市而言,高層建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一個城市經濟水平和發展程度,選擇合理的造型就顯得尤為重要。高層建筑由于其結構形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追隨于建筑的結構形式,而不能有太多的變化,有的高層建筑甚至直接將結構形式外露不加修飾。高層建筑的主體部分是它的塔樓,塔樓的表現形式對高層建筑的造型起著決定性的作用,現今國外和國內的許多高層建筑都有著獨特的外形和明顯的識別性,對一個城市具有一定的代表性,這可以說是高層建筑存在的一個原因。隨著近年來資源短缺問題的出現,全球提出了可持續發展,而高層建筑就環保節能方面來說是很浪費的,隨之就出現了“生態型”建筑的概念,如生態建筑師諾曼·福斯特設計的法蘭克福商業銀行總部大廈在強調象征意義和功能的同時,就引人生態的概念,是世界上第一座”生態型”超高層建筑。其建筑平面呈三角形,宛如三葉花瓣夾著一支花莖:花瓣部分是辦公空間,花莖部分為中空大廳。中空大廳起自然通風作用,同時還為建筑內部創造了豐富的景觀。而氣候設計大師楊經文設計的馬來西亞吉隆坡梅納拉大廈則體現了利用空中開放空間連通建筑內外,貫徹“生物氣候大樓”思想,引入了大量的植物,立面上螺旋上升的垂直綠化和底部斜坡的綠化都有助于調節氣候,盡可能地拉近了人與自然的距離,較好地完成了室內外空間的過渡與銜接。同時對形成良好的城市空間環境也是一種深化。可以看出目前高層建筑設計的一個新要求就是要實現“生態節能型”。高層建筑主體的下部分一裙房雖然對整個城市影響較小,但它對于街道的尺度和人情化空間的創造等方面卻有著重要的影響.建筑的裙樓立面設計一般不同于上部立面,需要進行細致的設計,從而使下部空間豐富多彩而不至于感到蒼白,并要體現人的尺度,因為裙房部分跟公眾視覺接觸較密切,對街道空間感影響也較大。而高層建筑的最上部分~屋頂對整個建筑形象起到強化個性的作用,雖然它較少影響到生態環境,但對塑造建筑的標志性、豐富城市天際線具有重要的作用,因此應根據建筑的基座、樓身等因素加以塑造。
3、巧妙的運用一些處理手法
高層建筑的塔樓部分雖然變化的余地不大,但是底層部分卻可以進行一些巧妙的處理來豐富空間形式。一般可以采用底層架空和入口縮進的手法.底層架空的處理手法是現代建筑的特征之一,它可以在高密度的環境中爭取到寶貴的用地,把城市的道路、廣場和建筑有機地結合在一起,形成通透的、公共的開放空間,給市民以小憩之地;同時還可以改善人流、視覺擁擠的狀況,連通幾個主要的公共場所,以增加城市空間的層次。高層建筑臨近城市道路布置時,人口空間凹人建筑下部可以避免主體的被迫后退(用地非常緊張的情況下),爭取基地面積的有效使用,緩解人1:3處各種矛盾沖突;并有可能在建筑的形體設計、空間組織等方面形成新穎的構思,這種人口后退架開的處理不僅空間層次豐富而且給人的印象也深刻。
關鍵詞:民用高層建筑,消防給水,問題,改善措施
Abstract: along with the rapid economic development, more and more modern civil high-layer building set up in the motherland each city. Because of its layer, the height of the great, water demand is high, the factors of fires and other characteristics, high building fire water supply system is facing a higher request. This paper, from the high building fire system characteristics and requirement, briefly analyzes the existing problems, and puts forward the relevant improvement measures.
Keywords: civil high-layer building, fire water supply, problems, improving measures
中圖分類號:TU998.1文獻標識碼:A 文章編號:
1 民用高層建筑消防給水概述
高層建筑消防給水系統旨在供給建筑消防設備所需用水,一般包括消火栓給水系統、自動噴灑滅火系統、水幕消防給水系統等。
1.1 高層建筑火災特點
(1)火種多、隱患大。高層建筑因其功能較為復雜、人流量大、隱患不容易被發現,且電氣設備、電路、管道檢修等均能引發大火。
(2)火勢猛、蔓延快。高層建筑樓層高,風速大,火勢蔓延快,而且豎井往往也是其蔓延的通路。
(3)難于疏散人員。高層建筑的人群疏散主要依靠樓梯,而樓梯空間有限,并且一旦煙氣彌漫樓梯通道,將嚴重影響了人員的疏散。
(4)消防設備不夠齊全、難于撲救。高層建筑由于樓層較高,國內消防車的供水壓力往往不能滿足要求,所以一般只能依靠室內的消防設施。
(5)人員傷亡和經濟損失巨大。一旦高層建筑發生火災,因其難于撲滅,往往會造成人員的重大傷亡和巨大的經濟損失。
1.2 民用高層建筑消防給水要求
(1)根據建筑高度調整消防給水措施。建筑高度越高,一般的登高消防車難以通過水泵結合器向室內消防給水管網供水,此時需要增強室內消防設備的防火能力。
(2)應立足于室內自救。因其高層建筑的特點,其消防給水系統應具有獨立撲救能力。
(3)滅火接主要以水為主。水使用方便,價格便宜,效果好,設備簡單,對于不宜浸水的設備的火災,則單獨考慮其他滅火劑。
(4)嚴格遵行國家和當地的消防法律法規條文。
2 民用高層建筑消防給水存在的問題及其改善措施
民用高層建筑消防給水系統存在的問題涵蓋范圍較廣,本文只是針對民用高層建筑消防給水系統的設計、施工、驗收、運行和維護等方面,簡要地進行討論。其主要存在以下問題:
(1)設計未能嚴格按照相關規范進行,同時缺乏一些新技術、新理念的投入與嘗試。主要有:消防水池的設計存在一定問題,例如消防水池容量偏差或偏大、消防水池內水體因存放時間過長,未及時更新,導致其水質惡化;消防水箱設置高度無法滿足最不利點靜水壓力;消火栓的設置不合理,實際中往往存在消火栓口徑不統一,同時按規范設計的消火栓的數量和間距不一定能滿足實際的要求;水泵接合器設置不正確,高層建筑除了采用串聯式分區供水之外,其他方式則應在每個分區獨立設置水泵接合器,但是實際中許多采用分區供水的高層建筑都未能做到;消防給水系統形式選擇不恰當,高層建筑適宜采用區域集中的消防給水系統,但因各開發商較難以相互協調,多數仍是獨立的消防給水系統。
改善措施:根據實際工程實例,不斷補充修訂規范,設計人員應在充分熟知了解實際過程中存在問題的基礎上,嚴格按照相關規范要求進行設計。
(2)超壓問題,即是消防給水系統的水壓超過額定的限值。超壓往往會造成無法均勻供水,更會損壞管道、設備和相關器材。造成超壓的原因概況起來有以下幾個方面:系統小流量出水,火災初期消防用水流量實際消防用水量遠小于水泵規定的流量,此外,在實驗和檢查消防水泵時,使用流量也較低,無法正確選擇泵的類型;豎向分區不合理在建筑物高度較高時, 給水的豎向分區;水錘超壓;水泵接合器超壓,這情況往往發生在止回閥不嚴密或者當消防車的消防泵往室內消防給水管網供水時;未設排氣裝置。
改善措施:正確選擇消防水泵,盡量選擇特性曲線較為平緩的類型,或是選擇多臺水泵運行方式;提高管材和設備的承壓能力;進行合理的豎向分區,減少分區給水壓力值;采取一定的穩壓、減壓、泄壓措施,例如在水泵出口處設置安全閥、泄壓閥、穩壓閥等或是在其他位置設置減壓閥等等。
(3)停泵水錘問題,即是水泵組因突然停電或其他原因,造成開閥停機時,在水泵及管路中水流速度發生變化而引起的壓力遞變現象。這一問題危害極大,常常會造成管道破裂,嚴重時會導致泵房淹沒等事故。
改善措施:在管路上設置壓力安全閥或者裝設緩沖罐,此外也可以縮短管線長度,管線設置時避免坡度劇變等。
(4)消防水泵的問題。消防水泵是消防給水的關鍵設備,在實際工程中由于設計、施工或運行維護不當,會造成以下問題:未正確確定水泵吸水管坡度,將引起積氣;壓力管安裝不當降低其使用壽命,并且加劇噪聲。水泵無法正常啟動,主要表現在水流指示器啟動了水泵,或是消火栓按鈕無法直接啟動,其原因有可能是設計、施工時的紕漏,或是沒有定期啟動運行消防水泵,同時環境的影響也加重其損壞。
改善措施:尋找新的方式遠距離直接啟動消防水泵,同時定期的維護運行水泵。
(5)管道沖洗問題。實際工程因為在施工中管道安裝試壓完成后沒有進行認真地沖洗,管道內的水泥塊、石子、泥砂、木屑、焊渣等雜物堵塞了管道,從而嚴重的影響了系統的出水能力,更會影響消火栓,水槍及噴頭的正常出水,影響其他設施的正常運作。
改善措施:嚴格按要求進行管道沖洗,并在設計時加大管道的排渣能力。
(6)系統排氣問題,即是在系統通水前及檢修放水后, 空氣進入消防管道, 占據部分空間。這些空氣會阻礙水流,減少管道過水斷面,有可能產生氣塞。
改善措施:在恰當位置設置自動排氣閥等。
結語
消防安全問題一直是經濟發展和城市建設的重要問題,而高層建筑的發展更是對建筑消防給水系統提出了更高的要求。相關的工作者一定要依據民用高層建筑消防給水系統的設計、施工、驗收和維護過程中出現的問題,制定相應的改善措施,為提升高層建筑消防安全性而努力。
參考文獻:
[1] 李立文.高層建筑消防給水幾個問題的討論[J].消防技術與產品信息,2004(2).
[2] 賀艷漫.淺談現代高層建筑消防安全狀況與對策[J].科技創新導報,2009(1).
[3] 王建平.高層建筑消防給水系統常見問題及其對策[J].山西建筑,2010,36(10).
【關鍵詞】高層建筑;改造;加固設計;問題探討
目前隨著我國經濟發展的提速,高層建筑作為城市發展的附屬品,其在城市中也越來越常見。在進行高層建筑的過程中,不僅要重視施工規范,同時最為重要的是要強調對高層建筑的加固設計。在具體操作的過程中,要結合不同高層建筑的不同特點,有針對性的采用合適的加固方式來進行高層建筑的加固工作。本文在研究的過程中就結合目前高層建筑的特點,依據不同的高層建筑的加固需求,就其加固過程中的兩個主要的問題:構件加固、結構構造進行了深入的分析與研究。
1、構件加固的基本方法
構件加固是目前高層建筑施工過程中常用的加固方法。通過這種方法進行加固,加固起來的效果相對較好。
在進行高層建筑的構件加固過程中,一般說來許多施工方常采用的方式是加大截面加固法。但是這種加固方式在具體的實施過程中,需要有一定的施工條件作為配合。所以這種加固方式在實施過程中還是存在一定的施工難度的。具體來說,在進行構件加固的過程中,需要綜合考慮到高層建筑的具體建設情況,同時還應該依據不同構件結構的具體受力情況、受力特點等方面的因素進行綜合的考慮。在實施加固的過程中,還應該依據現行設計的標準來進行加固設計。同時必須遵循一定的加固規范來進行加固工作的施工。而在施工時,還需要考慮到現場施工條件以及外界施工條件的綜合影響。
在采用構件加固的過程中,對軸壓比不足的柱,加固時應該優先采用構件加固法來進行加固。同時在加固的過程中還要考慮到其加固的具體情況,在使用外包鋼以及粘鋼進行二次加固。通過這種加固方式,能夠充分滿足高層加固的需求,同時也保障加固的成效。此外在進行底部加強區的剪力墻構件方面,如果是軸壓比或水平配筋嚴重不足,此時在加固的過程中通過截面法來加固成為最合適的選擇。這時的加固既可以是一面加固,同時也可以在兩面同時加固。而在加固的高度確定方面,以至少超過底部加強區一層為核定標準。唯有嚴格加固標準,才能夠確保在進行高層建筑的構件加固過程中,能夠充分符合加固的需求,同時也充分的保障到樓梯建設的安全性。
在高層建筑的梁加固方面,也可以借助固件加固的方式開展加固工作。通過對梁的核定,若梁的配筋與原設計配筋相差較大,此時采用截面法進行加固無疑成為最佳的加固選擇。在具體的加固工作開展過程中,可以采用梁底粘鋼加固的方式來進行加固。具體的操作方式有拌面粘貼鋼板,或者是梁柱包鋼套等。具體采用哪種方式進行加固,還需要依據具體的情況來進行判別。
2、結構構造的施工要點
在進行高層建筑加固的過程中,常見的加固方式還有結構構造的方式。目前,這也是在高層建筑施工加固過程中常用的方式之一。
2.1 改造加固設計中的焊接
焊接工藝的采用是加固設計中常用的方式。在進行高層建筑的加固設計中,采用焊接的方式也是實現有效加固的常用手段。但是從目前我國的高層建筑的加固施工設計來說,由于行業標準規范的不同,所以在采用這種方式進行加固方面也還是會有一些區別。尤其是在進行高層建筑的加固施工過程中,往往有很多地方的加固并不建議采用這種方式來進行加固施工。
焊接作為一種主要的加固手段之一,如果施工人員能夠嚴格遵守焊接工藝要求,那么在進行加固的過程中,這種方式往往取得的成效也是十分可觀的。但是目前在具體操作過程中依然還會存在很多的欠缺。首先采用焊接的方式來加固本身是一種十分慢的加固方式。而且在進行焊接的過程中,由于不同的焊接工人的工作理念和工作態度不同,也有可能導致由于人工的失誤,導致焊接加固無法達成預期的標準。通過對高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3)2002)[S]中規定的解析,在進行焊接的過程中,如果人工操作不當,則很容易引起由于焊接導致的縱筋冷脆現象發生。而這種現象的存在往往也會對高層建筑的安全性帶來很大的隱患。所以在進行高層建筑的改造加固過程中,焊接工藝雖然是有助于實現改造加固,但是其必須在嚴格的監管下進行。一旦該環節出現任何紕漏,則很容易給整棟樓的安全保障帶來隱患。
2.2 柱加大截面設計中的豎向鋼筋處理
在進行加固設計中,尤其是進行截面的加大過程中,往往會存在一些豎向鋼筋與鋼筋混凝土的架構相抵觸的問題。往往是豎向鋼筋與整體的架構交叉,且豎向鋼筋不可以進行切割。在遇到這種情況的時候,為了確保整個樓梯的安全,往往在處理的過程中可以在鋼梁中進行打孔的設計,將豎向鋼筋從空中穿過。這種操作方式既保障了豎向鋼筋的完整性,同時也有助于更好的確保整棟樓體高層建筑的安全性。在進行打孔的過程中,一定要注意打孔位置是以不破壞鋼梁原有主體結構為核心,同時在承重鋼梁上是不可以進行任何施工工作的。因此在進行豎向鋼筋的處理方面,必須以不破壞承重鋼梁為核心前提。在進行具體施工的過程中,任何施工項目的開展,其最終的目的都是為了實現高層建筑的加固工作,實現加固的效果。所以在進行高層建筑加固施工的過程中,通過打孔的方式可以保存鋼梁的承重性,有助于加固施工的順暢開展。
這種施工方式在進行高層建筑加固過程中是常用的方式。而借助巧妙的打孔施工方式,不僅可以有效的解決豎向鋼筋與鋼梁相碰撞現象,同時也能夠更好的保障鋼梁的完整性,從而提升整個加固工程的加固效果。
2.3剪力墻約束邊緣構件的加固處理
在進行高層建筑的加固工作開展過程中,剪力墻約束邊緣構件的加固處理也是十分重要的。在進行加固的過程中,首選必須強調要嚴格的依據標準和要求來進行加固。而且剪力墻約束邊緣構件的加固處理也是保證整個樓體在加固后其底部加強區是否能夠滿足需求的關鍵內容。所以在進行加固的過程中就需要對整個剪力墻約束邊緣構件的加固處理的內容加以認知和掌握,同時還必須了解加固的核心目的。
在高層建筑的底部加強區,一旦剪力墻的軸壓比增大到一定的值后,其延性就必然會實現降低。所以進行加固的核心目的也正是在于此。通過加固,增加剪力墻的延性,同時更好的實現對剪力墻的約束,提升其整體的抗壓性能。所以在進行高層建筑的加固設計過程中,剪力墻約束邊緣構件的加固處理十分必要且重要。這也是實現對高層建筑加固的重要環節。通過對剪力墻約束邊緣構件的加固,在本質上也是增加了整個高層建筑的整體承壓能力,同時在一定程度上也實現了對整個高層建筑安全性的有效保障。
結 論
在進行高層建筑加固設計的過程中,雖然目前在施工過程中的加固方式很多,但是任何一種加固方式都只是為了在一定程度上增加抗壓能力。而樓體原本的架構,以及其固有的承壓能力本身也是十分重要的。因此設計人員在進行高層建筑施工的過程中,必須時刻繃緊安全弦,從源頭上保障高層建筑的安全性。同時在進行加固設計的過程中,也必須嚴格遵循相關的規定,參考目前國家現有的關于高層建筑加固的標準和規范,在施工的過程中依據樓體的具體情況選擇最適宜的加固方式進行高層建筑的加固工作。通過合理的判別,促使高層建筑的加固施工實現以最優的成本完成最佳的加固效果。
參考文獻
[1]趙佩修.高層建筑改造加固設計中的問題探討[J].建筑結構,2007年03期
【關鍵詞】高層建筑;消防供水;火災
一、高位消防水池供水
這種高層建筑消防供水方式主要是在建筑的頂層上設置一個大型的消防水池,在正常的時候利用生活水對該池進行補水,當高層建筑出現火災的情況時,相關的消防給水系統或自動噴水系統會直接利用該池中儲存的水進行消防滅火。如果因為消防水池的高度不夠而無法供水,可以增設一個消防增壓泵,從而使儲水可以順利的達到更高的高度,從而提供給消防設施必要的消防用水。對于一般的高層消防水池供水而言,這種供水方式的主要特點是不用設置相關的增壓水泵以及相應的電纜線路等,而如果建筑的高度超過50m,建筑的消防供水需要采用分層減壓供水的方式話,這種供水方式的效果會更加明顯,只要在不同高度的分區上設計一個減壓水池就可以充分滿足基本的消防供水需要。另外這種供水方式并不會因為日常的管理不到位使消防供水系統在火災發生時無法使用,相比較于其他的消防供水方式其安全可靠性更強,而且這一供水方式操作較為簡單,對于供電的要求不高,不用特定使用雙路電源供電或者配備相關的發電機組,整個供水系統相對簡單,便于設計和使用。
但是這種消防供水方式所使用的消防水池體積較大,會對建筑的整體結構造成一定的影響,因此在建筑結構設計方面不太喜歡選擇這一方式,這也直接影響著這一方式的應用。但是如果建筑的結構允許,而且建筑內部的空間相對較大的情況下,可以考慮采用這種方式。
如果高層建筑的消防供水采用分區串聯加壓供水的方式,相應管路中的壓力會明顯降低,常見的管道滲漏現象將得到有效的控制,但是由于各個分區之間的供水相互聯系在一起,使得整個供水系統的穩定性下降,當下一分區的消防水泵出現故障時,上一分區的消防供水也可能受到影響,此外,這種供水方式使得所需水泵的安裝較為分散,對于日后的維修管理帶來了一定的影響。
從上述這些分析中我們可以得出,高位消防水池的供水方式具有幾個顯著的特點:第一,這種供水方式主要是利用水泵的運行來進行的,因此,水泵的維護和管理對于整個系統的正常運行有著重要的作用,因此,應該保證水泵可以長時間的保持正常運轉;第二,高位消防水池的體積較大,容易對建筑物的建筑結構產生影響,設計使用前應該引起注意;第三,這種供水方式對于供電沒有特別高的要求,不用配備特定的發電設備;最后,如果利用分區并聯供水的方式,那么整個系統所需的水泵數量較大,從而使得泵房所占的空間較大,各種相關管路較為復雜,前期建設需要投入較大的資金。而且高位消防水池的往往設置在高度較高,生活用水量大的商業建筑中,根據現實中一些高位消防水池的應用情況來看,它相比較于其他供水方式有著一定的經濟優勢。
二、高層消防專用水泵——屋頂高位水箱供水
通常這種消防供水方式主要是在高層建筑的屋頂處設置一個容量較小的高位水箱,并在建筑物的底部或外部設置專門的水泵房,和上面所說的高位水池相比,最大的不同是高位水箱的主要任務是由水泵將其儲存的水用于消防,水箱只需要儲存10min左右的消防水量,主要應用在一些早期火災的消防。從高層建筑的高度及分區來看,這種消防供水方式主要分為一次加壓供水、分區并聯加壓供水和分區串聯加壓供水三種。
一般而言,一次加壓供水主要應用在那些高度在50m以下的建筑中,而且建筑中不適合采用分區供水的方式。而那些高度在50m以上必須采用分區減壓供水的高層建筑而言,供水方式應該在分區并聯或串聯加壓供水的方式中進行選擇。
采用分區并聯加壓供水的方式,不同分區之間的供水不會受到相互的影響,消防供水的可靠性得到明顯提升,而且個分區所使用的消防水箱體積較小,所使用的水泵可以統一設置在一個泵房內,這樣可以更加便捷的進行日常的維護和保養,但是這種方式在對高層建筑頂部幾層的供水時,容易出現問題,需要增設一些增壓設施。當前,現實中常常利用小氣壓罐小泵對其進行增壓,進而解決了這一問題,而且其實施的經濟性較為科學合理。
三、消防氣壓罐供水
通常來講,這種供水方式使用的設備主要有水泵、氣壓水罐、自動化控制設備等。在正常運轉的條件下,這一系統中的氣壓水罐的壓力需要保持在一個穩定的狀態,通常是消防供水的最高壓力。當火災發生時,消防設備開始使用,罐內的水不斷減少,壓力不斷下降,如果壓力達到氣壓水罐的最低壓力后,這時氣壓水罐上的自動化電器設備會通過水泵對氣壓水罐進行補水,從而保證消防氣壓水罐中的水量和壓力維持在一個相對穩定的范圍內。與其他的消防供水方式相比,這種方法不需要設計高位水池,而且整個消防系統始終維持在一個相對穩定的壓力范圍中,從而使得供水的穩定性得到明顯提升,但是這種供水設計對于系統的電力供應要求較高,需要設置專門的雙路電源或自動發電裝置。這種消防供水方式由于它不受建筑高度的限制,而且安裝建委便捷,日常管理簡便,所以在當前的高層建筑中應用較為廣泛,但是,這種方式也有它自身明顯的缺陷,比方說這種供水方式需要耗費的電量巨大,運行起來成本相對較高,根據相關的統計計算結果顯示,這種消防供水方式所需的能耗中,有25%的能量損失在不必要的范圍內,從而使得整個系統的能源造成了一定的浪費。另外,對于那些需要采用分區供水方式的建筑而言,如果采用這種方式就必須在不同的分區內分別設立一個大氣壓罐,這種設計存在一定的問題。
四、消防合甩供水設備
全自動雙恒壓變頻調速泵采用了交流變頻調速技術及自動化技術,對管網壓力實施檢測,控制水泵轉速,從而保證管網壓力的恒定。其特點是生活、消防供水可共用一組水泵,并共用備用泵,減少設備的容量,避免了因消防專用水泵久置不用而銹蝕所引起的不安全因素,增強了消防供水的安全可靠性,并在消防滅火時,恒壓變流量運行中不會出現使管網超壓運行的現象;由于其供水設備不具備調蓄水的功能,用于消防供水時,還需增設高位水箱,以保證10min消防用水量,因此,該供水方式同消防專用水泵、高位水箱供水方式基本相同。
總之,在實踐中,我們應因地制宜全面考慮,根據每棟建筑物的結構特點、使用價值、電力等因素,在合理、經濟的技術比較下,選定最適當的消防供水系統,給人民的生命財產安全帶來高效保障。
參考文獻:
[1]樊俊,淺析高層建筑消防供水系統,工程與建設,2008,22(5)