前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的高層建筑的利弊主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞: 封閉式母線槽施工安裝 高屋建筑
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
1封閉式母線槽的組成及性能
封閉母線包括離相封閉母線、共箱(含共箱隔相)封閉母線和電纜母線,廣泛用于發電廠、變電所、工業和民用電源的引線。封閉母線由載流導體、殼體和絕緣材料組成,母線殼體應采用優質冷軋鋼板制成,具有足夠的機械強度,防護等級為IP55。載流導體應采用符合GB5585.1-5585.3標準的電工用銅材料、導體接點的接觸面進行了特殊處理使連接部位接觸可靠,發熱低,使用安全可靠。絕緣材料應具有絕緣性能好、抗老化、無毒、低煙等項性能指標。
在200MW及以上發電機引出線回路中,采用分相封閉母線的優點是:由于母線封閉在外殼內,不受環境和污穢影響,防止相間短路和消除外界潮氣、灰塵引起的接地故障,同時由于外殼多點接地,保證人觸及時的安全;由于外殼渦流和環流的屏蔽作用,使殼內的磁場大為減弱,外部短路時,母線間的電動力大大降低;當電流通過母線時,外殼感應出來的環流也屏蔽了殼外磁場,解決了附近鋼構的發熱問題;外殼可作為強制冷卻的通道,提高了母線的載流量;安裝維護工作量小。不過也有些缺點,主要是:由于環流和渦流的存在,外殼將產生損耗;有色金屬消耗量大;母線散熱條件差。
2封閉式母線槽與傳統低壓動力輸配電方式的技術比較
傳統的中小容量低壓電氣動力輸配電方式以電纜為主,還要借助電纜溝、電纜橋架、鋼管等設施。目前制造的電纜截面最大為500mm2,因此,電纜的載流量最大為800A(IEC標準也有此規定)。由于大截面電纜長度過長重量很大,為了不損傷電纜絕緣層,在垂直布置時中間固定裝置的機械力不可過強,所以在高層建筑大截面電纜垂直敷設時,其超重滑脫及電纜截面變形一直是難以解決的施工問題。封閉式母線槽則不存在這種問題,因其本身是剛性的,所以機械固定方式可以做得非常牢固。另外,封閉式母線槽內導體的最大截面可超過1000mm2,雙導體可超過2000mm2。加上母線為矩形,表面積大,其集膚效應較弱,散熱面積較大,溫升較低,這就意味著比同等截面的電纜載流量要高得多(可超過1000A)。
3 封閉式母線槽的種類
封閉式母線槽主要有:空氣式母線槽(圖1a)、高強度母線槽、高強度密集型母線槽(圖1b)以及耐火型封閉式母線槽(圖1c)。
圖1 封閉式母線槽的種類
4 封閉式母線槽的設計選型
盡管封閉式母線槽有很多優點,但在實際應用中也受一定條件的限制,如用電負荷類型、分布情況,安裝空間,工程投資額度等等。
4.1 變電站內的應用
變電站內的應用由于工程建筑限制迫使變壓器與低壓配電柜不在同一標高而變壓器的容量較大時,用電纜很顯然不能滿足低壓大電流傳輸的需要。使用封閉式母線槽是較為合理的選擇。我們在設計一座3000t滌綸聚合裝置的變電站時即采用了封閉式母線槽。該變電站進線為6kV,容量為2000kVA變壓器兩臺。受工程建筑限制,高壓配電室及變壓器室被定位在不同樓層,兩臺變壓器低壓側與低壓配電柜用空氣式母線槽連接(見圖2)。
圖 2
4.2 封閉式母線槽在高層建筑里的應用
一般建筑專業都會為封閉式母線槽設計安裝空間(豎井),每個樓層均設一個或多個插接開關箱,再由插接開關箱向各用電設備及回路以電纜、電線方式送出電源。
為了用電安全,設計時應注意以下幾點:為了保證供電線路的連續性,應考慮采用雙回路形式,并盡可能使兩回路有一定的安全間隔;在選擇封閉式母線槽規格時,導體截面應盡量大一些,以保證具有足夠的剩余容量;要多設插接口,但要考慮到操作高度和動力饋線路徑,因為垂直布置的封閉式母線槽插口過多會使每層最上面的插接箱高度過高,操作和檢修都不方便;由于封閉式母線槽線路阻抗很小,在選擇插接箱內斷路器時應選短路分斷能力與之相配的型號;對于垂直安裝于剪力墻上的封閉式母線槽,可不必向建筑設計人員提供載荷數據。對于垂直穿樓板安裝的封閉式母線槽,其載荷數據應按如下公式計算:支撐點載荷=0.5×建筑層高×(母線槽總重/母線槽總長)。
由于封閉式母線槽結構比電纜橋架重得多,應建議設計人員考慮吊裝空間。
4.3 封閉式母線槽在大型生產、加工車間內的應用
對于單機負荷較小、分布均勻的大型廠房,如紡織企業的織布車間、針織車間,機械加工企業的小件加工車間等,可以利用封閉式母線槽、插接箱的組合進行供電。
在這種場合封閉式母線槽與常規供電方式(電纜供電)相比,其優越性為:對用電負荷的均衡分布性要求不高,因此對負荷很不均衡的情況適應性強。即使在封閉式母線槽線路已經完成設計或已安裝完畢的情況下,也可以根據最新的負荷變動方案進行簡單的調整,這一點常規供電方式(電纜供電)是無法與之相比的。另外,價格低廉的插接箱取代了昂貴的低壓配電柜及動力箱,可以降低投資。同時插接箱內動力開關更接近用電設備,停、送電操作非常簡便。
5 封閉式母線槽的安裝
訂貨直接影響安裝質量,例如,有的廠商不生產與變壓器或開關柜的始、終端聯接箱,除要增加非標準制作費之外,還要求施工單位派人配合進行現場制作。還有的不生產直線長度調節段,在安裝施工時出現的長度誤差,需將直線段運回廠家加工處理后再運回施工現場安裝,不僅延誤了工期,還將造成經濟損失。
封閉式母線槽安裝技術要求較高,一般水平安裝比垂直安裝難度要大得多,主要是因為重量較大,所以水平安裝對建筑結構上的預埋件質量要求較高,支撐結構的強度、安裝精度要求也較高。為了保證安裝質量,最好在施工現場用經緯儀在各個預埋件上找出統一高度,用記號筆標好,這樣做可以有效減小水平安裝誤差。
圖 3
6 封閉式母線槽應用注意事項
在設計選型時應根據系統的短路電流值及樣本上的參數對所選定型號進行動穩定和熱穩定校驗(計算)。
根據現行的國家安全部門的電氣防爆規范,封閉式母線槽不適用于甲級或乙級防火、防爆場所。主要原因是封閉式母線槽的各連接部位的連接方式還不能滿足防爆要求。
封閉式母線槽基本屬于免維護線路,但如果其處于潮濕或帶有腐蝕性氣體的場合,如沿海地區、紡織企業等,則每隔一二年需要進行一次全面的防腐涂裝及維護。
[關鍵詞]高層建筑;供配電系統;電氣節能;設計
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0198-01
高層建筑的構造比較復雜,特別是大量的電力設施對供配電系統的設計提出了更高的要求。由于高層建筑的住戶比較多,消耗了相當多的電能,因此,對高層建筑的供配電系統進行設計是很有必要的,良好的供配電系統可以保障電力的及時供應,并且能節省電力資源。高層建筑的電能消耗量非常大,主要體現在空調和照明工具的使用上。本文通過分析變壓器、供配電系統的設計方法,為高層建筑提供了基本電能的使用。
一、高層建筑供配電系統及電氣節能設計應該遵循的理念
(一)高層建筑供配電系統及電氣節能的設計應該滿足高層建筑對電能的基本需求
在對供配電系統進行設計時,要滿足基本的電力供求,主要體現在保障照明工具可以滿足基本的亮度和色溫,空調系統可以給住戶提供舒適的溫度,電梯要保證人們的通行無阻。在一些設置了娛樂場所的高層建筑中,供配電系統的設計要保障娛樂設施的正常運轉,保障展廳的燈光通明。
(二)高層建筑供配電系統級電氣節能的設計要遵循經濟理念
在對供配電系統進行設計時,一定要堅持經濟性理念,提高電力設施的質量,減少對電力設施的維修,從而節省人力和物力。使用環保型的材料和能源,在較短的時間內實現節能減排,減少供配電系統運行的成本。
(三)高層建筑供配電系統級電氣節能設計要樹立把握全局的理念
高層建筑的供配電系統在設計時要樹立全局觀念,站在更長遠的角度去分析設計的利弊,充分考慮系統的經濟性和技術性,通過精確的計算做好設計分析,采用先進的電氣設施,采用新能源、新材料減少資源的浪費,實現資源的循環利用。
二、高層建筑供配電系統設計過程中對變壓器的選用
在選用變壓器之前,要先對高層建筑的電氣精心設計,將電力負荷曲線作為重要的因素,在對供配電系統設計時,應該確保負荷曲線的平坦,避免設備的閑置,使功率能夠得到最大限度的應用,提高能源的利用效率。
(一)變壓器規格的選用
不同規格的變壓器對高層建筑的用電情況產生不同的影響,一般情況下,變壓器的鐵損主要是在鐵芯疊片內產生的,主要是由于交變產生的磁力線與鐵心的作用產生的電力耗損。現在,變壓器鐵心的制作采用環保的材料,研發出了非晶合金鐵心,這種鐵心降低了電磁阻力,提高了電功率,降低了電能的消耗。
(二)變壓器容量的選用
將變壓器的負荷率控制在0.5時可以使電能的使用達到最高的效率,如果變壓器的負荷率過高,就會降低電能的使用效率,產生大量的電能耗損。現在,高層建筑中的負載越來越多,高次諧波的比例大幅增加,導致變壓器的負荷增加,導致電能的耗損。如果變壓器在輕載的情況下使用,就會增加鐵耗量,降低功率,導致供配電系統的能耗量增加。變壓器的負荷過高或者過低,都會不同程度的影響到變壓器的使用年限,使維修經費增加。因此,合理控制變壓器的容量是很有必要的。
(三)供配電系統的供電形式選擇
由于高層建筑的住戶比較多,因此,高層建筑對供電的穩定性有著更多的要求,在選擇供電形式時,要根據高層建筑的性質和功能來選擇。高層建筑的供配電系統可以設計成獨立的兩路運行方式,即變壓器和發電機互不干涉,采用獨立的母線。這種供電形式的優點在于,電力系統出現問題,發電機可以獨立啟動,將電能供給與母線連接的負荷,發電機的容量比變壓器的容量大,發電機連接的都是建筑物中比較重要的電力設施,即使在突然停電的情況下,這些重要的設施也不會停止運轉。
三、高層建筑供配電系統設計過程中對照明系統的節能設計
(一)在對高層建筑的照明系統進行設計時應該充分借助自然光源
要實現電力資源的節約不僅僅要實現對照明系統的優化設計,還可以最大限度地利用自然光線,將自然光線與照明工具的使用結合起來。在設計時,可以將陽光引入高層建筑內,提高白天的光線使用率,也可以將光能先轉化成電能,然后晚上使用儲存下來的電能。高層建筑燈具可以使用太陽能燈具,可以減少電力資源的浪費。采用太陽能蓄電池技術,將白天的太陽能先儲存在蓄電池內,晚上將儲存的能量用于照明。
(二)高層建筑要進行合理的照明方式的設計
要充分利用技術優勢,實現小功率的照明方式,降低照明產生的能耗量。在設計時,可以使用反射能力比較強的飾面,將照明的范圍進行限制,不同的照明范圍會影響到照明的強度,所以,對于不同功能的房間,應該進行照明的合理劃分,在客廳,應該采用比較強的光線,而在臥式,采用比較柔和的光線即可,既符合高層建筑的設計美學原理,又能節約電力資源。在廁所和樓梯處,可以設計智能開關,當人們發出聲響時,燈具受到感應自動打開,當人們不使用燈具時,其可以自動地斷電。在燈具上設計調節亮度的開關,人們可以根據自己的實際需要調節亮度,減少電力資源的浪費。
現在高層建筑的功能實現了多元化,同時,其供配電系統也日趨復雜,因此,高層建筑供配電系統級電氣節能設計要樹立把握全局的理念,遵循經濟理念,滿足高層建筑對電能的基本需求。在高層建筑供配電系統設計過程中,要注意對變壓器的選用,不同規格的變壓器對高層建筑的用電情況產生不同的影響,要選用那些用新的材料制成的節能的變壓器。在對高層建筑照明設施設計時,應該充分借助自然光源,選擇合理的照明方式,要充分利用技術優勢,實現小功率的照明方式,降低照明產生的能耗量。
參考文獻
[1] 黃南飛.高層建筑供配電系統及電氣節能設計分析[J].科技與企業,2012(12).
[2] 吳乃進.高層建筑供配電系統及電氣節能設計分析[J].科技創新與應用,2012(19).
[3] 王忠勇.高層建筑供配電系統節能設計分析[J].低壓電器,2009(22).
【關鍵詞】高層房屋;給排水;居住環境
高層建筑因為具有占地面積小等優點在城市中得到了推廣和普及。高層建筑中,給排水工程質量對人們的居住環境有著直接影響,因此在人們對居住環境提出更高要求的背景下,對高層建筑中的給排水工程也提出了更高的要求。
一、高層房屋工程中給排水工程中的作用
高層房屋中給排水工程包含的主要內容有:排水系統、給水系統、熱水供給系統等。不同類型的系統在高層建筑中起到的作用也各不相同。
給排水系統的主要作用就是確保高層建筑中的人的生產、消防、生活用水的供給。在實際施工過程中,應當依據高層建筑自身的特點進行。高層建筑中的給排水系統不僅對人們的生活有著重要影響,同時對生活在高程建筑中人的生產也會產生重要影響,并承擔著排放高層建筑中產生的污水的重任。
高層建筑中的熱水系統的主要功能則是將供給的冷水加熱成熱水,供給生活在高層建筑中的人們應用。高層建筑中給排水施工應當采取合理的設計方案,將熱水輸送到相應的需求點,滿足建筑中生活的人群對熱水的需求。
高層建筑中相應的配套的排水系統主要作用是滿足雨水,室內污廢水等水上的需求,主要目的在提高居民的生活質量。綜上所述,高層房屋建筑中給排水施工的主要目的是為居民提供更加舒適和方便的生活以及生活環境,同時也保障了人民的財產和人身安全。
二、高層房屋給排水管道的安裝
從目前的情況來看,高層房屋給排水管道使用的材料的種類有很多種,其中UPVC管在排水管道中比較常用,在給水管道中則多選用PP-R管。這兩種管材在給排水管道被經常選用的主要原因是,因為這兩種材質的管道都具有耐腐蝕、質量輕、安全環保、壽命長、施工便捷等優點。一般情況下,對于PP-R管材的連接采取的主要方式為依據螺紋進行連接或通過熱熔的方式完成連接。熱熔連接可以直接體現管道的可靠性和安全性。在進行連接前,施工人員對清理管道表面。例如,對管道表面存在的異物、塵土、污漬進行清理,管道連接中應當將管道直接插入到熱管道中,并且要取保插入的深度能夠預定深度,對管件進行加熱時,應當采取無旋轉狀態,并且應當在規定的時間內完成加熱,加熱結束后,應當同時將加熱頭加熱套件取出。
在管道連接過程中,如果需要對接好的管道接頭進行校正,應當在其沒有發生旋轉的情況下進行,對鋼管進行加熱時,需要對加熱時間進行準確把握,避免加熱時間過長,導致管壁變薄,對其應用造成影響,情況嚴重時可能會對管道的防水性能造成影響。管道連接結束后,工作人員應當握緊管件和管材一段時間,直到管件和管材冷卻為止,再進行管件和管的連接。
對UPVC管件連接如果采取排水膠粘的方式,在連接前應當先進行搖勻處理,然后在利用粘膠進行連接,在進行該操作時,應當仔細清理管材的重要部件,將承插間隙控制在合理范圍內。連接時應當對連接口進行打毛處理,打毛過程中采取的方式是利用打磨鋸條和砂紙進行,采取這兩種方式的主要原因是,可以合理的使內壁變薄,并在其表面涂抹一層均勻的膠質,在進行重點位置涂抹時,應當進行兩次涂抹,同時應當在涂抹膠質40-60秒內直接插入管道,并完成連接。管道連接過程中會受到溫度等外界溫度的影響,因此,但膠質變干后,應當進行相應的調整,確保工程質量能夠達到施工標準。
三、高層房屋給排水工程中施工技術的應用
(一)預留預埋
預留預埋是給排水工程施工的一個關鍵環節,給排水工程的質量會受到管井、孔洞等預留位置的影響。此外,還會對建筑物的廚衛管道的施工以及建筑物的凈高度產生影響,問題出現,勢必會對其應用功能造成不良影響,因此在施工過程中,需要對該環節的施工質量進行嚴格的控制,盡量降低對建筑結構造成的破壞。為了確保預留預埋位置的準確性,技術人員需要對施工圖進行詳細閱讀,并且要熟練掌握給排水管道施工中涉及到的安裝工藝和配件的尺寸,在對各種利弊進行合理分析的基礎上,利用最佳施工方案完成施工。
(二)樣板層
做樣板層的目的就是為了對每層管道的尺寸、安裝方式、位置以及管道配件等進行確定。雖然高層房屋層數較多,但其標準層的結構合理類型都基本相同,因此在實際操作中可以選出其中的一層作為樣板層。因為,設計過程中對安裝中涉及到的細節問題和管線交叉問題的考慮可能會存在疏忽,從而增加了施工難度,因此在施工過程中需要對圖紙進行仔細閱讀,同時應當同監理部門和設計部門進行及時溝通,通過協商的方式對不合理的問題進行解決,對安裝數據進行確定。樣板施工中需要對管線平面布設的標高、位置進行合理控制,并且需要依據設計要求對管道配件進行選取。完成樣板安裝后,應當由設計、建設、建立單位一同對其進行驗收。
(三)分區施工
高層房屋的垂直高度較高,面積大,施工過程中面臨許多困難,因此在施工中主要采取分區安裝的方法進行施工,通過分區安裝可以對高層房屋的垂直空間進行合理應用,縮短工期,使施工的進行變得更加有序。分區原則如下:依照層數上的差別,將其分為下、中、上三個區域;分區也可以依據安裝的密度進行,例如浴室、公共衛生間等管道密集區域,則可以進行單獨區分。
結束語
現代建筑正逐漸向高層方向發展,給排水工程作為高層房屋建筑的一個重要組成部分,對房屋的質量,以及人們生活質量有都有著重要影響。因此在施工過程中,必須要通過合理的受到提高給排水施工技術水平,延長建筑的使用壽命。給排水工程給施工中,要對每一道施工工序進行嚴格把關,對工程中的重點內容和難點內容進行詳細設計,利用先進的技術和材料,確保工程質量。
參考文獻
[1]丘岳. 高層房建工程給排水施工技術探討[J]. 才智,2012,11:44-45.
[2]李剛. 房屋建筑給排水施工技術與措施探究[J]. 城市建筑,2012,11:34-35.
關鍵詞:轉換層;高層建筑設計;應用與抗震性能
引言:隨著社會經濟的發展,為了克服國家土地資源不足對建筑行業的影響,建筑逐步趨向于高層建筑。高層建筑在設計上逐漸趨向于多功能、多用途,許多建筑商業用途的樓層通常設在底層,辦公用房通常在建筑的中部,一些住宿或旅館用途的樓層則置于頂層。建筑房屋的用途不同,其結構的構造和開間結構也不盡相同。底層底商所需要的較大的空間給人寬敞明亮之感,住宿等用房則需要較小空間經濟實用為主,因此兩者之間需要采用一定的結構形式進行轉換處理,也就是轉換層的設計,來為室內提供較大的空間。轉換層在高層建筑設計中的應用提高了高層建筑的抗震性能,為高層建筑物提供了新的入口。
一、轉換層在高層建筑設計中的應用
1.轉換層概念
建筑物樓層由于使用功能、用途不同需要實現樓層的上部和下部采用不同的設計類型,目的是為了實現該樓層的結構轉換,那么該樓層就可以稱之為結構轉換層。目前在高層建筑中多為底層商用,中層作為辦公用房,頂層多用作旅館住宿的多功能要求,各層之間的轉化往往需要一定的形式結構進行轉換處理,即加設轉換層。
2.高層建筑設計中設置轉換層的必要性
現代高層建筑的結構形式日趨復雜,具備的功能日益完善,綜合用途逐步增強。在同一高層建筑,因為需要多種用途,二十的高層建筑的各部分樓層要求不同,要求的開間大小不同,因此在進行建筑物設計時候需要設計構造不同的結構形式。一般來講,高層建筑上部樓層如果想要滿足住宅和旅館的需要,就需要進行小開間設計,將小開間軸線進行規劃,用較多墻體進行分割,來滿足住宿設計的需要;中部辦公用房則需要進行中等大小房間的設計,其可以在柱網中布置符合標準數量的墻體,實現中等空間大小的標準;下層房間因為是商業用途的建筑格局,因此,需要較大的空間設計,柱網務必要大,墻面越少越好。
理論上來說,建筑下部樓層所受力較大,上部樓層受力較小,所以下部樓層墻體剛度越大,墻面越多,柱網越密集則承重力就會越好;上部樓層逐漸減少墻面和柱體,軸線間距不斷擴大,對下部樓層所施加的壓力就會越小。但是高層建筑實際設計中,建筑結構與理論結構合理布置完全相反。為了滿足高層建筑綜合用途的需要,結構布置要按照常規結構布置思路的相反方向進行,比如,根據上部樓層的小空間、受力小等特征,最好布置剛度較大的剪力墻;下部樓層的大空間、受力大等特征,布置剛度較小的框架柱。
3.轉換層的結構形式
通常來講,根據高層建筑各樓層功能實現的需要,轉換層的結構形式有以下三種:當在下部樓層形成較大的空間時,包括需要對結構類型和軸線轉變時,可以采用梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式轉換層等結構形式;當框筒結構在底層要形成大的入口時,可以選擇多種結構形式,如梁式、桁架式、墻式、合柱式和拱式等結構形式。目前來講,梁式轉換層是我國高層建筑設計首選的結構形式,它具備設計和施工簡單,受力明確等優勢。適用于底部是大空間剪力墻結構。當上下柱網、軸線不重合、難以用梁直接承托時,厚板或箱式轉換層可以作為替換,但若從其自重較大,材料耗用較多,計算分析相對來講相對較復雜。
二、轉化層在高層建筑中的抗震性能
1.轉化層在高層建筑中的抗震性能分析
現階段,我國高層建筑抗震設計中有以下主要設計計算方法:底部剪力法、振型分解反應譜法、靜力彈塑性分析方法、時程分析理論等。根據相關的調查數據結果顯示,帶轉換層的高層建筑結構抗震等級較強,有利于減少地震對人們生命健康和財產安全的影響。有關實驗顯示:下部核心筒框架,上部核心筒密柱框架這種結構類型與下部核心筒框架剪力墻上部剪力墻這種類型相比,在相同的抗震設防烈度上效果更好,部分框支剪力墻結構在高位轉換的抗震性能的規范更為復雜。根據《高規》中相關內容的規定對部分框支剪力墻結構,轉換層的設置高度,抗震設防烈度為八度時不應該超過三層,七度時不應該超過五層,六度時可以適當的增加樓層數。依照建設部新頒布的《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》的相關內容指出:高位轉換的部分框支剪力墻結構屬于不規則的高層建筑,應進行一定的超限審查,采取可靠的抗震設施,以保證轉換層在高層建筑中具備可靠的抗震性能。轉換層高度的設置對結構地震的反應影響也更為顯著,筆者在對帶梁式轉換層結構形式進行抗震性能的研究時,是采用振型分解反應譜法進而得出結構及其組成構件的地震反應情況,并以此作為研究地震性能的第一手資料。通過實驗數據分析結構顯示,當轉換層上下等效剛度比范圍在0.85-1.0時,建筑頂部的樓層位移值會隨著轉換層樓層位置的提高而增大,進而導致結構的整體抗側剛度減小,結構逐漸變柔,也就是說轉換層在高層建筑抗震性能降低,由此看來,合理確定轉換層的位置之前要綜合考慮各方面的利弊。
2.轉換層在高層建筑設計應用中需注意的問題
(1)轉換系數:保持轉換層上下主體豎向結構的連續貫通是在布置轉換層上下主體豎向結構時應該注意的事項之一,尤其是在布置核心筒框架結構中,應該盡量保證核心筒上下的貫通,精確到一定的數值,避免在設置轉換層的過程中一個環節的失誤影響到后期的效果。
(2)上下層剛度比:通過增大轉換層下部結構的剛度,減小轉換層上部結構的剛度,達到轉換層上下主體結構的剛度和變形結構盡量接近的效果,也能夠有效增強下部樓層大空間整體結構保持適宜的強度、剛度、延性和抗震能力。為了防止沿豎向剛度過于懸殊,對抗震不利。為此,在設計的過程中盡量將上下剛度比值控制在一定范圍。可以使剪力墻盡可能的落地、加大落地剪力墻的厚度、對上部的剪力墻采取開洞、開口、斷肢等措施提高大空間層空間結構的剛度。
(3)對高位轉換框支柱的處理:根據高層建筑的樓層的限制,普通的轉換層的結構形式不能夠滿足20層以上的高層建筑的需要,為此針對20-30層的樓層要采用高位轉換這種形式,考慮到高位轉換的安全性,對于目前大部分轉換層設在3~5層的結構,則轉換層下的梁柱全應按框支柱處理;普通框支柱超過7層就完全不考慮了,其他層的梁柱全應該按照框架柱來處理。
結語:
本課題對轉換層在高層建筑設計中的應用及抗震性能進行分析和研究,期望可以使相關人士不僅認識到在高層建筑設計中設置轉換層的重要性,并且糾正轉換層在高層建筑應用中存在問題。希望轉換層在高層建筑中發揮更完善的功效,順應現代高層建筑具有綜合功能的大潮流,適應高層建筑多功能和綜合發展的要求。另外,本文還對轉換層在高層建筑中對抗震性能的影響進行了簡單闡述,期望可以對設置轉換層的相關環節做好抗震效果有所幫助,增強高層建筑的抗震等級,給人們一個安穩、舒適的居住空間。
參考文獻:
[關鍵詞]高層建筑 結構設計 問題 對策
中圖分類號:TB482.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)01-0118-01
隨著我國城市建設用地的日益緊張,大量的高層建筑工程正在不斷的投入建設,高層建筑的建設不但能充分利用有限的占地面積,滿足廣大房地用戶的需要,而且也是加快建設城市化步伐的重要標志。自19世紀以來,高層建筑越來越多,并廣泛的呈現在人們的生產和生活中,特別是在二十一世紀初期,我國的高層建筑行業發展最為快速,規模不斷擴大,結構形式也從傳統的單一化向藝術化和多元化轉換。高層建筑不同于一般建筑,其結構較為復雜,樣式較為繁復,建設高度大,施工設計難度也隨之增加,所以高層建筑的結構設計比較艱巨,但由于高層建筑在城市建筑中占有舉足輕重的地位,對其結構設計的研究具有十分重要的意義。高層建筑的結構設計首先應具有科學性和合理性的特點,應當滿足人們生活的需要;其次應具有安全性,滿足抗震、抗風的要求,為人們的生活、工作和學習提供安全保障。文章重點對高層建筑結構設計問題與對策進行詳細分許,希望對以后的實踐工作有指導作用。
一、 高層建筑結構設計的特征
高層建筑所承受的豎向負荷和水平負荷不容忽視。豎向負荷是由建筑物的高度所產生的,如果豎向負荷很大,就容易引起軸向變形,對連續梁彎矩產生影響的同時,使梁彎矩中間支座負荷彎矩減少。根據軸向變形的計算值,調整預測構件的下料長度,結合構件的豎向變形,得出偏于不安全的結果。水平負荷是由樓房自重和樓面負荷在豎構件中的軸力和彎曲數值決定的,在一般情況下建筑物受到低層建筑水平負荷的影響比較小。隨著建筑高度的增加,高層建筑受到地震和風力的影響也會成為高層建筑負荷的主要原因。為了減少因高層建筑位移較快對人的舒適度的影響,在設計高層建筑時要控制高層建筑側移在允許的范圍之內。因此在高層建筑結構設計的過程中,其本質就是抗側結構的設計。
二、 高層建筑結構設計的原則
(1)選擇適當的計算簡圖。在高層建筑結構設計的過程中計算簡圖的合理選擇是十分重要的。高層建筑結構的計算式是在基礎簡圖的基礎上進行的,如果計算簡圖選擇不當,會更容易導致事故頻繁發生。基于此,為了高層建筑結構設計的安全,適當合理的選擇計算簡圖至關重要。
(2)選擇適當的基礎設計方案。高層建筑結構設計的基礎方案應根據工地的地質條件進行,還要綜合考慮施工的條件,分析高層建筑結構的類型以及負荷分布的情況,考察周圍建筑是否對高層建筑有影響,在此基礎上對高層建筑結構進行科學合理的設計,最大限度的發揮出地基具有的潛力,在必要的時候要對地基變形進行檢測。
(3) 選擇適當的建筑結構方案。有效合理的結構方案應當滿足建筑設計的結構形式、建筑體系和經濟合理性的要求,用最少的投資獲得最佳的社會回報和社會效益。高層建筑結構要求設計出受力明確、傳力簡單的結構體系,在相同的結構單元中,不能選用不同的結構體系,另外在地震區的高層建筑,建筑應力應滿足平面和豎向規則。總之,有效合理的結構方案是在綜合分析工程設計需求、施工條件、地理位置、建筑材料等條件的基礎上,并充分考慮協調供水、供電、供暖等專業問題后,權衡各方面的利弊,選擇最佳的建筑結構方案。
(4) 準確分析計算結果。計算機技術普遍應用于結構設計中,但形形、種類繁多的應用軟件使得計算結果往往不相同,這就要求結構設計師要充分了解程序軟件的適用范圍和適用條件,合理選擇恰當的程序軟件進行計算。采用計算機輔助設計時,應考慮到結構具體實際的情況與計算機程序不完全一致,操作員輸入有誤及軟件自身的計算缺陷等問題導致的結果與實際結果不完全相同,所以結構設計師在得到電算結果后,一定要仔細校核,認真分析,做出合理判斷,以取得準確結果。
三、 高層建筑結構設計中的問題
(1) 建筑結構中的超高問題。為了滿足了高層建筑抗震的實際需求,在抗震規范和高度規范中,對建筑高度的總高度有著非常嚴格的限制。針對結構的超高問題,以前的限制高度為A級高度,新規定又把限制高度進行了細化,增加了B級高度,使得高層建筑結構的處理措施與設計手段都有了很大的提高。在進行實際具體的結構設計時,特別是在結構類型的改變時如果忽視了建筑結構中的超高問題,就會導致設計圖紙不能通過審核,出現新的問題,還需要專家重新論證或審核,如此一來,對整個建筑工程的工期和造價都會產生不利的影響。
(2) 短肢剪力墻的問題。對短肢剪力墻的要求,我國在建筑新規定中明確指出墻肢截面的高度與厚度之比5-8,但在實際建設時,短肢剪力墻在高層建筑的應用中增加了很多限制,因此為了減少在設計后期中不必要的麻煩,應盡力少用或不用短肢剪力墻。
(3) 建筑結構中的規則性問題。與原來的建筑規范相比,新的建筑規范對結構中的規則性問題做出了新的限制,如平面規則性的要求;嵌固端上下層的剛度比等,并且新規范強制要求“建筑不能采用嚴重不規則的設計方案。”因此,工程師應嚴格遵循新規定的要求,以減少后期施工圖紙的變動,保證工程的順利進行。
雖然,近些年來高層建筑在我國的發展非常迅速,但建筑質量并不是很理想,作為一種技術性強、綜合性高的設計工作,高層建筑結構設計對整個建筑設計有重要的指導意義。人們對高層建筑結構的設計要求越來越多,在進行設計時,結構工程師要在保證結構計算準確性的同時,還要考慮實際施工的因素,選擇合適的設計方案和結構方案,并采用相應的構造措施,遵循“強柱弱梁,強剪弱彎,強壓弱拉”的原則,加強薄弱部位的建設,做到具體問題具體分析,確保以最少的工程造價獲得最佳的社會效益。
參考文獻
[1]尹明、陳緒坤、鄭海峰、結構設計中應該注意的問題[J]、科技致富向導、2011(05)
關鍵詞:分析;高層建筑;給排水;施工要點
1給排水施工中普遍存在的問題
1.1管道滲漏問題
管道滲漏問題是給排水管道施工常見的問題,產生這一問題的原因也比較多,對這一問題的預防和處理是給排水施工最關注的核心環節,對管道系統嚴密性的嚴格要求貫穿于整個施工過程中。管道滲漏的問題可以從材料、施工操作二方面來分析。材料方面:管材和管件的強度不合格;管道和管件有砂眼;管道安裝后被人為損壞。這些情況作者都接觸過,質量問題較多的是鍍鋅鋼管的彎頭,這些劣質彎頭的問題主要是外弧處的壁厚過薄或有砂眼,肉眼一般很難發現。施工操作方面:鍍鋅鋼管的螺紋加工不合格;管道接口連接不嚴密。這些也是常見的原因。
1.2排水管道堵塞嚴重
室內排水管道堵塞是建筑安裝工程施工中常見的一種質量通病,是管道安裝與土建施工配合難以解決的老問題。在土建與安裝交叉施工中,管道被堵塞的事例很多,特別是衛生間排水管口與地漏更為嚴重。即使管道安裝后,管口用水泥砂漿封閉,還往往被人打開,作為清洗水泥及平整地面的污水排出口。有的甚至從屋面透氣管口、雨水斗落入木條、碎石、垃圾、砂漿等,造成管道的堵塞。輕者耗工疏通,重者則鑿打砼地面,返工拆除管道重新安裝,這樣既耗工耗料,又影響工期。有的排水管道管腔內已部分堵塞,在通水試水過程中未能及時發現,投入使用后,必然出現管道堵塞,影響用戶使用。
1.3供水的二次污染
由于先進供排水技術的欠缺和使用方法的不恰當,自來水市政管網中的原有壓力,只通過傳統的二次供水水箱,不直接與自來水管網串接,通過負壓消除器和穩壓平衡器保護裝置造成修建混凝土蓄水池或設水箱而帶來的投資增大和供水二次污染這種傳統的供水設備存在投資大、耗能多、污染嚴重、占地面積大等弊病。由于變頻供水設備的水箱,從而帶來了由水箱供水帶來的飲水二次污染,嚴重影響了市政市容。同時也給居民的日常生活帶來了嚴重的不方便,影響了市民的生活質量。
1.4產生較大噪音
隨著普通排水鑄鐵管道的淘汰,排水管道普遍使用塑料管道,但是普通UPVC管道的排水噪音要比鑄鐵管高約10dB,若排水立管靠近臥室,加上現澆樓板的隔音效果較差,住戶能明顯感覺到排水管道的噪音,降低了生活質量。衛生器具布置時要盡量考慮使排水立管遠離臥室和客廳,管材考慮新型降噪產品。
2高層建筑施工要點
2.1高層建筑給排水施工工藝流程
熟悉圖紙和有關技術資料――施工測量放線――溝槽開挖及管溝砌筑――配合土建預留孔洞及預埋鐵件――管件加工制作――支架制作及安裝――管道預制及組成――管道敷設安裝――管道與設備連接――自控儀表及其管道安裝――試壓及清(吹)洗――防腐和保溫――調試和試運轉――竣工驗收。
2.2建筑給排水施工的重點與難點
(1)高層建筑土建施工階段。此階段往往忽視給排水預埋工作,極易造成預埋、預留不準確或漏留、漏埋。
(2)地下室。高層建筑多數重要設備一般設計安裝在地下室,設備管線多,容易出現矛盾沖突,同時易造成空間降低,嚴重影響使用功能。因此應仔細核對圖紙并及時與設計人員溝通,有問題提前解決,做到事前控制。
(3)標準層。轉換層及標準首層建筑結構較為復雜,梁、柱密集,管道的敷設較難解決;標準二層以上給排水套管、洞口、管線留設基本一致。施工質量的好壞對建筑物使用及美觀等方面有很大影響。
2.3施工方法
為解決高層建筑給排水施工難點問題,特提出了加強預留預埋、分區施工、樣板層等解決方法。
(1)預留預埋。預留預埋的套管、孔洞及管井的準確與否是保證施工質量的關鍵,直接影響廚、衛管道安裝及凈高,對今后使用造成影響,強化此項工作能有效預防對構筑物結構的破壞,減少事后鑿孔的可能和預埋套管的偏移和繞滲,做到事前控制。技術人員應充分理解施工圖紙,并對設備、潔具等的安裝尺寸、管道配件的安裝尺寸及安裝工藝熟悉,綜合考慮各種利弊,對重點部位(如標準首層)做出專項施工組織設計,應對比結構尺寸繪制給排水預埋圖和提前形成各樓層預留、預埋統計表,每一處預留預埋完畢后對照統計表檢查位置及數量。在保證位置準確的情況下,應對預留孔及預留套管周邊加強振搗,保證振搗密實,避免套管周圍出現孔洞造成繞滲并應在澆筑混凝土時及時糾正預留孔和套管的偏移。總之預留預埋是給排水乃至整個建筑物工程施工的關鍵。
(2)分區施工。由于高層建筑一般都面積大、垂直高度高、施工組織管理難度大,所以要采取分區安裝的施工方法,分區施工能充分利用高層建筑的垂直空間,縮短施工工期、避免施工作業面混亂,便于管理。分區的原則為:a.按層數分為上、中、下三個區或上、下兩個區。b.按安裝量密集程度分區。比如:公共衛生間、浴室等用水量較大且管道較密集處單獨分區。分區以后能夠系統的組織施工、監督及控制工程質量。
(3)樣板層。做樣板層的目的是確認標準層每層的管道安裝形式、尺寸、位置和各類管道配件,支托架等的布置形式,衛生間潔具的定位尺寸等。由于高層建筑層數較多、標準層基本相同,因此可以選出其中一層(如標準二層)作出樣板層。由于設計往往忽視管線交叉等安裝細節問題,造成施工困難,因此應仔細閱讀圖紙,與設計、監理等部門溝通,不合理處及時協商解決,確定安裝數據。對樣板層施工時應重點控制管線平面布設位置、標高,按設計合理選用管道配件及潔具等。樣板層安裝完成后應由建設單位、設計單位、監理單位及其他有關單位共同驗收。樣板層能起到良好的示范效果。以后對其他樓層施工時參照樣板層的數據或完全跟樣施工,這樣便于施工和檢查,做到有據可依。
3結語
綜上所述,高層建筑給排水施工和土建施工的配合,應當從設計階段就開始進行,著重提高預控能力,強調事前控制,尤其是對于那些容易出現問題或形成質量通病的工序和部位,雙方技術人員應共同協商并提出具體的施工方案,然后在實施過程中處理好相互之間的現場配合和協調問題,最終使得給排水施工和土建施工的配合朝著有序配合、科學共進的目標邁進。
參考文獻:
[1]晏鋼.周巧玲.試論高層民用建筑工程給排水設計施工中存在的缺陷和問題[J].廣東科技,2009(22).
[2]李友.白清江.城市高層建筑給排水設計施工中的幾點探討[J].黑龍江科技信息,2007(12).
[3]于春華.關于建筑給排水施工中一些問題的研究與探討[J].黑龍江科技信息,2010(13).
[4]周廣新.建筑水電安裝與建筑土建和裝修工程協調配合相關問題探討[J].硅谷,2010(19).
關鍵詞:高層建筑;施工技術;施工質量
Abstract: along with the time development, the development of the high-rise building quickly soon, building complex, functional diversity in shape of comprehensive development direction, and the corresponding structure form also are diverse and complex.
Keywords: high building; Construction technology; Construction quality
中圖分類號: TU97文獻標識碼:A文章編號:
引言
高層建筑的特點是層數多,高度大,結構類型多樣,體型復雜,施工難度大,施工工藝技術要求高,材料用量多,施工工期長,專業性強,工序多,交叉作業多,結構自重大,受力特點、設計依據與一般多層建筑有很大的不同,對結構的安全度要求特別高,對工程結構的施工質量提出了更高的要求。
1關于高層建筑的施工技術
1.1高層建筑混凝土的強度控制
高層建筑由于混凝土用量大,施工周期長,氣候及工作條件的影響因素多,有時會發生混凝土強度離散性大,甚至不合格,控制好混凝土強度,應做好以下工作。
(1)配合比的選定
工程開工前,一般均要按設計要求配制不同強度等級的混凝土,并到法定試驗機構做級配試驗,待級配報告出來后,根據級配做配合比試驗(實驗室配比),在實際施工時照此執行。但問題就在于級配與現場施工過程中是否相符,故尚需進行試驗試配調整和現場砂石實際含水率調整方能確定砂的配合比。有資料統計顯示,若因砂的含水率增多,砂率下降2% ~3%,混凝土強度將下降15% ~20%,而水泥數量的影響為5% ~20%,石子及砂土的級配影響為5% ~20%;水灰比影響為多增%l ,強度降低5%~10%,故應該采取相應措施進行控制,嚴格執行初步配合比計算和基準配合比的試配調整與確定。
(2)嚴格養護制度
高層建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土不僅能縮短施工周期,而且能改善混凝土的施工性能。但在某些工程上的使用表明,在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下,仍出現混凝土強度不足。
(3)加強混凝土強度評定
一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配比基本相同的混凝土組成。試塊的制作應在澆筑地點隨機抽取,不能弄虛作假,保證試塊的真實性。
2 高層建筑裂縫的控制
2.1設計措施
a.“放”的措施。設置永久性伸縮縫;外墻面適當位置留分隔縫等。
b.“抗”的措施。避免結構斷面突變帶來的應力集中,重視對構造鋼筋的配置;對采用混凝土小型空心砌塊等輕質墻體,增設間距不大于3 m的構造柱,每層墻高的中部增設厚度120 mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無約束端增設構造柱;預留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強;兩種不同基體交接處,用鋼絲網(每邊搭接不小于150mm)進行處理;特別注意梁底的砌筑要求;屋面保溫層與隔氣層的合理設置等。
c.“放”、“抗”相結合的措施。合理設置后澆帶,采取相應補償收縮混凝土技術,混凝土中多摻纖維素類等。
3 結構轉換層施工技術
3.1高層建筑從建筑的功能上一般上部要求小空間的軸線布置,而下部則需要大空間的軸線布置。上述要求與結構合理、自然布置正好相反。由于高層建筑結構下部樓層受力很大,上部受力較小,正常布置時應當是下部剛度大、墻多、柱網密,到上部漸減少墻、柱,擴大軸線間距。結構的正常布置與建筑功能之間就產生了矛盾。為了滿足建筑功能的要求,結構必須以和常規相反的方式進行布置。上部布置小空間,下部布置大空間。上部布置剛度大的剪力墻,下部布置剛度小的框架柱。為了實現這種結構布置,就必須在結構轉換的樓層設置轉換層。這種轉換層廣泛應用于剪力墻結構及框架-剪力墻等結構體系中。
不管采用何種轉換形式,帶轉換層的剪力墻結構仍是目前工程應用的主要結構形式。同時,由于轉換層位置越來越高,帶轉換層的筒體結構也時有應用。對帶轉換層的剪力墻結構及帶轉換層筒體結構這兩類轉換結構,通過轉換層上下層間位移角及內力變化情況的分析,可得出影響其抗震性能的主要因素,分別是:轉換層設置高度、轉換層上部與下部結構等效剛度比、轉換層結構與其上層結構側向剛度比。對帶轉換層筒體結構其主要影響因素表現為轉換層上部外筒的剛度、轉換層設置高度和內筒剛度。對上述兩類轉換結構,轉換層高度是影響其抗震性能的主要因素之一,轉換層高度越高,轉換層上下層間位移角及內力突變越明顯,設計時應限制轉換層設置高度。轉換層與其上層的側向剛度比對結構抗震性能有一定影響。對轉換層位置較低的帶轉換層的剪力墻結構,控制側向剛度比可以控制轉換層附近的層間位移角及內力突變。對于帶轉換層的剪力墻結構或筒體結構,可采取以下措施強化下部結構:加大筒體及落地墻厚度、提高混凝土強度等級、必要時可在房屋周邊增置部分剪力墻、壁式框架或樓梯間筒體、提高抗震能力;可采取以下措施弱化上部:不落地剪力墻開洞、開口、減小墻厚等。
3.2施工措施
“放”、“抗”相結合的措施。在混凝土裂縫預防中,對新澆混凝土的早期養護尤為重要。為使早期盡可能減少收縮,要控制好構件的濕潤養護,避免表面水分蒸發過快,產生較大收縮的同時,受到內部約束而易開裂。大體積混凝土,應著重在控制砂的溫升,延緩砂的降溫速率,減少砂的收縮,提高砼的極限拉伸值,改善約束和完善構造設計等方面采取措施。如選用中低水化熱的水泥,充分利用砼的后期強度,摻加減水劑粉煤灰等,選擇良好級配的粗細骨料,控制砼的出機溫度和澆筑溫度,埋設散熱孔、通水排熱,避免水化熱高峰的集中出現;同時在養護過程中對表面、中間、底部溫度進行跟蹤監測。對混凝土澆筑后的內部最高溫度與氣溫溫差宜控制在25℃以內,否則因溫差過大產生混凝土裂縫。
3.3高層建筑的施工測量控制
由于高層建筑的層數多,高度高,對施工測量精度要求較高,故在工程開工前應制定好施測方案,確定好測量儀器,根據施工方案建立好施工控制網;將高層建筑控制軸線及時投影到建筑面層上,然后根據控制軸線作柱列線等細部放樣,以備綁扎鋼筋,立模板和澆筑砼之用;高層建筑施工測量一般采用外控法和內控法相結合,當采用外控法投測軸線時,應每隔數層用內控法測一次,以提高精度,減少豎向偏差的積累;當用內控法時,一般用激光鉛垂儀法,必須在首層面層上作好平面控制,并選擇四個較合適的位置作控制點或用中心“十”字控制,在澆筑上升的各層樓面時,必須在相應的位置預留200 mm×200 mm與首層層面控制點相對應的小方孔,保證能使激光束垂直向上穿過預留孔。高層建筑施工測量要根據實際情況采用切實可行的方法進行,但必須經過校對和復核,以確保準確無誤。
4 國內高層建筑的施工技術
4.1高層建筑的建筑體系
高層建筑的建筑體系涉及結構材料、結構類型和施工工藝的選擇問題,既取決于不同建筑產品的功能要求和建筑層數的高低,也決定于物質技術基礎和施工條件。
4.2高層建筑的施工機具
高層建筑施工機具的選擇必須滿足工期,機械費用低和綜合經濟效益好要求,合理進行起重運輸體系的組合。高層建筑要著重解決好垂直運輸和吊裝的施工機械。塔式起重機既能垂直運輸,又能水平運輸,工作范圍大,是高層建筑的關鍵施工設備。最近國內一些廠家與國外合作,生產一些新的機型,并已開始國產化。目前采用的有鋼管扣件腳手、門型腳手架、橋式腳手架、懸挑架和各種吊籃等。
4.3高層建筑深基礎施工
同一般多層建筑比較,高層建筑的裝修標準較高,設備復雜。高層建筑的外墻飾面較多層建筑更要求與基層結合牢固,耐久性好,立面豐富多采,施工操作方便,宜著重發展以下一些做法:混凝土外墻無論預制或現澆都宜發展各種裝飾混凝土,使裝修與結構合一,不再抹灰,并以各種有機或無機的高分子涂料飾面。
4.4高層建筑的施工組織管理
高層建筑由于層數多、結構工程量大、地下工程和裝修設備較復雜,在施工組織管理上必須遵循保證重點,統籌安排,按期按質交付使用,合理安排施工順序,盡量采用流水作業法及網絡計劃技術組織施工,提高機械化施工水平,采用先進科學技術,合理安排施工現場。通過合理的施工組織,解決好各施工階段的問題,達到保證質量與工期,降低成本和提高效益。
參考文獻:
[1]王偉超,肖禎雁.混凝土裂縫成因及控制措施探討[J].山西建筑,2007,33(7).
[2]胡煦容,吳文耀.鋼筋混凝土現澆樓板裂縫成因及防治[J].中國水運,2007。
關鍵詞:給排水施工技術 高層建筑
前言
近年來,隨著改革開放的深入,我國城市建設進入了高速發展時期,興建了大量的高層建筑。由于在工程施工中土建與給排水專業缺乏必要的配合,設計上不夠完善、大量預留預埋洞口不準確等原因,容易造成打鑿洞口等一些質量缺欠,這樣既影響給排水工程施工質量和使用功能,又降低了建筑結構的承載力。給排水是建筑工程施工中不可缺少的組成部分,給排水工程施工的質量直接影響建筑物的使用。
1 高層建筑給排水工程的特點
1.1 高層建筑消防系統靜水壓力大,如果只采用一個區供水,不僅影響使用,而且管道及配件容易損壞。因此,供水必須進行合理的豎向分區,使靜水壓力降低,保證系統的安全運行。1.2 高層建筑引發火災的因素多,火勢蔓延速度快,而且撲救困難。因此,高層建筑消防系統的安全可靠性比低層建筑高。由于目前消防設備能力有限,撲救高層建筑火災的難度較大,所以高層建筑的消防系統應立足于自救。
1.3 高層建筑的排水量大,管道長,管道中壓力波動大。為了提高排水系統的排水能力,穩定管道的壓力,保護水封不被破壞,高層建筑的排水系統應設置通氣管或采用新型單立管系統。高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料,并采用柔性接口。
1.4 高層建筑的建筑標準高,給水排水設備使用人數多,水量大,一旦發生停水或排水管道堵塞事故,影響范圍大。須采用有效的技術措施,保證供水安全可靠,排水通暢。
1.5 高層建筑動力設備多,管線長,易產生振動和噪聲,須采取相應的技術措施。
2 高層建筑給水排水工程存在的問題
經過上百年的發展,高層建筑的給排水技術已日趨成熟。但也存在許多待解決的問題:(1)節水、節能的給水排水設備及附件的開發與運用;
(2)新型減壓、穩壓設備的研制與應用;
(3)安全可靠、經濟實用、運行管理方便的供水技術的研究與推廣應用;
(4)高層建筑消防與自動控制技術;
(5)提高排水系統過水能力,穩定排水系統壓力的技術措施;
(6)低成本高效能新型管道材料的開發與應用;
(7)熱效率高、體積小的熱水加熱設備的研制與應用。為了適應和推動高層建筑的發展,必須不斷改進和提高給排水的技術水平。
3 高層建筑施工要點
3.1 高層建筑給排水施工工藝流程
熟悉圖紙和有關技術資料一施工測量放線一溝槽開挖及管溝砌筑一配合土建預留孔洞及預埋鐵件一管件加工制作一支架制作及安裝一管道預制及組成一管道敷設安裝一管道與設備連接一自控儀表及其管道安裝一試壓及清(吹)洗一防腐和保溫一調試和試運轉一竣工驗收。
3.2 建筑給排水施工的重點與難點
(1)高層建筑土建施工階段。此階段往往忽視給排水預埋工作,極易造成預埋、預留不準確或漏留、漏埋。
(2)地下室。高層建筑多數重要設備一般設計安裝在地下室,設備管線多,容易出現矛盾沖突,同時易造成空間降低,嚴重影響使用功能。因此應仔細核對圖紙并及時與設計人員溝通,有問題提前解決,做到事前控制。
(3)標準層。轉換層及標準首層建筑結構較為復雜,梁、柱密集,管道的敷設較難解決;標準二層以上給排水套管、洞口、管線留設基本一致。施工質量的好壞對建筑物使用及美觀等方面有很大影響。
3.3 施工方法
為解決高層建筑給排水施工難點問題,特提出了加強預留預埋、分區施工、樣板層等解決方法。
(1)預留預埋。預留預埋的套管、孔洞及管井的準確與否是保證施工質量的關鍵,直接影響廚、衛管道安裝及凈高,對今后使用造成影響,強化此項工作能有效預防對構筑物結構的破壞,減少事后鑿孔的可能和預埋套管的偏移和繞滲,做到事前控制。技術人員應充分理解施工圖紙,并對設備、潔具等的安裝尺寸、管道配件的安裝尺寸及安裝工藝熟悉,綜合考慮各種利弊,對重點部位(如標準首層)做出專項施工組織設計,應對比結構尺寸繪制給排水預埋圖和提前形成各樓層預留、預埋統計表,每一處預留預埋完畢后對照統計表檢查位置及數量。在保證位置準確的情況下,應對預留孔及預留套管周邊加強振搗,保證振搗密實,避免套管周圍出現孔洞造成繞滲并應在澆筑混凝土時及時糾正預留孔和套管的偏移。總之預留預埋是給排水乃至整個建筑物工程施工的關鍵。
(2)分區施工。由于高層建筑一般都面積大、垂直高度高、施工組織管理難度大,所以要采取分區安裝的施工方法,分區施工能充分利用高層建筑的垂直空間,縮短施工工期、避免施工作業面混亂,便于管理。分區的原則為:a.按層數分為上、中、下三個區或上、下兩個區。b.按安裝量密集程度分區。比如:公共衛生間、浴室等用水量較大且管道較密集處單獨分區。分區以后能夠系統的組織施工、監督及控制工程質量。
(3)樣板層。做樣板層的目的是確認標準層每層的管道安裝形式、尺寸、位置和各類管道配件,支托架等的布置形式,衛生間潔具的定位尺寸等。由于高層建筑層數較多、標準層基本相同,因此可以選出其中一層(如標準二層)作出樣板層。由于設計往往忽視管線交叉等安裝細節問題,造成施工困難,因此應仔細閱讀圖紙,與設計、監理等部門溝通,不合理處及時協商解決,確定安裝數據。對樣板層施工時應重點控制管線平面布設位置、標高,按設計合理選用管道配件及潔具等。樣板層安裝完成后應由建設單位、設計單位、監理單位及其他有關單位共同驗收。樣板層能起到良好的示范效果。以后對其他樓層施工時參照樣板層的數據或完全跟樣施工,這樣便于施工和檢查,做到有據可依。
4 結語
高層建筑給排水管道施工的前期準備工作、施工步驟、施工方法,介紹了室內布置的原則、支吊托架安裝等方面的問題,從而為工程技術人員提供了方便。為了保證安裝準確,還應注意以下幾個方面的問題:
(1)如用戶要進行初裝修時,弄清住宅的裝修水準,如對于僅提供初裝修的住宅,衛生間、廚房給排水支管是否要求統一安裝等。由于戶內暗埋管道給今后使用留下隱患,故戶內暗埋給水管道應避開臥室、書房、廚房,宜在陽臺、過道、衛生間樓板下暗埋,并以最近距離走斜線,這樣既節省管材,又避免因接頭過多,增加漏水的風險。為方便使用維護,安裝過程宜先在混凝土表面壓溝槽,再后續安裝,不宜直接暗埋在樓板鋼筋下面。
(2)檢查承包商專業技術人員配備情況,檢查承包商在施工現場是否配備必要的國家規范、地方法規、標準圖、政府部門的審圖意見等資料。
參考文獻:
[1]徐 杰.高層住宅建筑主體施工階段給排水工程的監理[J].建設監理,2003(3):32―35.
[2]陳 宇.某高層商住樓給排水工程施工技術總結與探討[J].科技資訊,2006(19):55―56.
【關鍵詞】高層建筑,給排水設計,建筑工程,特點。
一、綜述
給排水系統工程雖然在建筑工程中的比重不大,但是卻是影響生活質量的重要因素,水是生活的根本,良好的給排水系統是保證正常生活用水充足的前提保證,高層建筑具有建筑樓層高、用戶多、用水多的特點,根據這些特點進行給排水系統的改進,將有利于解決給排水過程中出現的障礙或者事故。高層建筑帶來的安全隱患尤其是火災問題,給高層建筑的救援帶來很大的消防難題。要解決這個難題,就必須在高層建筑的給排水設計中對安全隱患進行充分地考慮。
二、高層建筑給排水工程特點
1.高層建筑給排水設備的使用人數較多,水量也較大。如 果發生停水或是管道堵塞等事故,則影響人群較多,范圍較大。因此,高層建筑必須采用有效的措施,以保證供水安全和排水通暢,經濟合理以及維護管理方便。
2.高層建筑中給排水系統中靜水壓力較大。如果只有一個供水區,不光是會影響使用,而且也容易損壞管道和配件。因此,可以對給排水系統進行合理的豎向分區,從而降低靜水壓力,使系統做到安全運行。
3.高層建筑的各種動力設備繁多,管道較長,比較容易產生振動和噪音。因此在給排水設計中,應該考慮到管道的防震、防噪、防管道的變位或是伸縮等措施。
4.高層建筑的功能復雜,引發火災的因素也比較多,一旦失火,火勢蔓延迅速,并且在人員的疏散和撲救方面都存著一定的困難。要提高高層建筑的消防系統的安全可靠性,必須設立安全可靠的室內消防給水系統。
5.高層建筑的給排水量大,管道長,管道中存在著較大的壓力波動。為了使管道的壓力穩定,提高系統的給排水能力,采用新型的單立管道系統或是設置通氣管系統是很有必要的。此外,排水管道的材料最好采用機械強度較高的,并用柔性接口。
三、高層建筑的給水方式
高層建筑的給水應該秉承給水安全可靠,技術先進,經濟合理的原則。目前我國的高層建筑給水主要有四種方式:
1.減壓分區給水
即是一種利用減壓水箱或是減壓閥進行減壓。水泵直接將水注入最上區的水箱,然后依次向下區的水箱供水,或是在上下區間裝置減壓閥代替水箱起到減壓的作用,用這種方式給水,設備和管道都比較簡單,成本較低,方便維修管理,但是下區供水面臨較大的壓力,水泵也會消耗較多的能源。
2.氣壓罐給水方式
這種方式需要離心水泵和氣壓罐兩種設備。利用氣壓罐內的空氣的壓縮性來存儲和調節水量的高度,并且使用水泵機組的循序啟動和軟啟動,實現供水。氣壓罐供水不需要建設水塔和水箱,減少了建筑物的荷載和基建的投資,而且密封的罐內可以避免水質的污染,但是氣壓罐的容水量是有限的,并且會經常出現供水壓力不穩定的現象,供水的可靠性無法保障,水泵的啟用頻繁,大大縮短了使用的壽命,設備支出費用會有所增加。
3.高位水箱供水方式
這種方式所需的設備包括水泵和水箱。水箱內的水在泵房離心泵的作用供給,高位水箱則用來存儲和調節本區的水量及穩壓。使用高位水箱供水方式,水箱里可以儲存一定量的水,并且水泵的啟動次數也相對較少,可以保障供水的安全可靠,同時所支出的設備費和運營費也比較低。但是,使用這種方式,首先,水箱內的水容易受到污染;其次水箱的設置會占用一定的建筑面積和增加建筑結構的復雜性。
4.變頻泵無水箱給水方式
這種方式的水壓和流量是可以調節的。從而達到一種節能的效果,并且可以隨著用水量的變化隨時調整點機的轉速運行,保證了運行的可靠性并且延長了設備的使用壽命。但是由于變頻器的價格比較貴,所以設備所需的費用較大,并且變頻器對工作環境也有一定的要求,容容易受到外界的干擾,影響整個系統的正常運行。總而言之,每一種給水方式都各有利弊。給水方式的設計,應該結合實際的情況和地方特點,做到具體分體具體分析,也可以將幾種供水方式相互結合使用。
三、高層建筑的排水設計
1.排水系統的分流制
污廢水是采用合流制還是分流制主要是由技術和經濟兩大因素決定的。一般在民用高層建筑中,生活污、廢與雨水是分流排放的。
2.排水管道布置
需排出的污水盡量通過最短的排水管道排出室外,并且排水管道盡量的不要經過變形縫。這樣有利于排水管道的安全使用以及維修清理。
3.排水管道的鋪設
管道與墻之間、管道之間需要留有一定的間距;如果管道要穿越樓板、穿越墻壁或是樓基怎要預留洞孔。排水立管與排水管端相連的部分應該采用兩個45°的彎頭或是彎曲半徑不小于4倍管徑的90°彎頭。
4.通氣管道系統設置
建筑內排水管道系統要設置專用的通氣立管與大氣相通,達到釋放排水管系中正壓和補充空氣減少負壓的作用。保證排水管內空氣的流通,減少排水管道內的有害氣體。排水管道一般有伸頂通氣管、專用通氣管、主通氣管、副通氣管、器具通氣管和結合通氣管等幾種通氣的方式。
5.通過嚴格的水力計算,控制排水立管的水流量不超過規定的最大流量值并且為了降低水流的下降速度,可以在排水立管中采取一些消能措施,從而避免水流的沖擊對管系所造成的破壞。在實際的建筑操作中,通常自頂層起,每隔6層就會設置一套消能的裝置。
四、高層建筑給排水中的節能設計
1.建立中水利用系統
高層建筑使用后的某些生活排水、冷卻水和雨水等,經過再處理后可以達到一定的水質指標,滿足某些使用要求,成為可以進行有益使用的中水。在那些高層建筑比較集中的區域,生活廢水具有水量較大,使用時間比較集中,水質和處理效果也相對的較理想,為中水系統的建立提供了水源。
五、室內自動噴水系統的設置
高層建筑的防火,需要在室內設置自動噴灌系統。由于室內管線眾多,走線縱橫。所以在設計管道走向時,從上至下依次為風管-電管-水管。要注意噴頭的位置要遠離電源和燈管,這樣在噴水時不影響照明和防止出現漏電事故。同時,高層建筑在設計上都會有吊頂等美觀裝飾,這也給噴頭的設置帶來了不小的障礙。因此,在設計時,需要和多方進行協調合作。
六、滅火器的設置
滅火器的設置看起來是一個很簡單的問題,因此,在高層建筑的給排水設計中,滅火器的位置往往被忽視了。但為了消防安全,滅火器又是建筑設計中必不可少的。因此,要特別注意滅火器的安置。安放的位置要醒目。
七、報警裝置的設置