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关键词:超高层;建筑施工;防护措施;
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-09-00-01
安全工作的成败决定企业的前途和命运,良好的安全环境,可以给企业带来社会信誉和经济效益.确保职工的生命安全保障。衡量安全生产的主要概念即指施工生产中,工作人员的伤亡度及企业财产的损失程度。本文从多个角度分析了超高层建筑施工中的安全防护措施,希望给相关工作人员带来一定的帮助。
一、超高层建筑施工技术的分析
(一)在超高层建筑施工中,主要是将高层建筑混凝土的强度掌握合适。其中控制高层建筑由于混凝土的外界环境原因,例如用量大,施工周期长,气候及工作条件的影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,严重时可能会导致不合格。在生产中需要严格控制好混凝土强度。一般由于不同的设计需要不同强度的混凝土,在开工之前应该按照设计要求配置不同强度的混凝土。并结合相关专业人员的鉴定满足不同的外界环境,
(二)严格养护制度高层建筑多采用泵送混凝土。泵送混凝土能够缩短施工的时间并能够改变混凝土的工作性能。但是可能由于抢工期养护时间不足,还是会出现混凝土强度不足。对浇筑量大的大体积混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有人负责,从主观上认识其重要性也从各种外界环境因素例如人员,水源,养护时间需求等各个方面采取一定的措施对其进行改正。
(三)将混凝土强度评定剔除试块制作的不规范现象进行改善。《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107)规定,混凝土强度需要分批进行检验评定。
二、超高层建筑施工的安全防护措施
(一)健全各种保护措施对其进行改善首先从增强人员意识开始。安排专业的工作人员对工地安全进行负责工作。在工程开始阶段,对工作人员进行安全培训教育。落实所有安全措施和人身防护用品,例如高处作业中所用物料.均应堆放平稳,不得妨碍通行和装卸,并防止从高处坠落。高处作业中必须确定好安全标志、工具、仪表、电气设施和各种设备及安全设施,并进行检查及确定完好;工具应该随时放入在规定的工具包中,将工作中造成的各种废料及时进行处理,严格遵守作业的安全操作规程。应该首先对工作人员进行体检及心理测试,保证工作人员能够处于在高空工作的身体素质并在合格后再进行一定的专业训练。工作人员进行高空操作时一定要先对周围的环境进行检测,例如检查各部分之间的连接处是否松动,开裂,各个工作台,围栏是否牢固,将一切不安全因素消灭在萌芽中,注意周围的工作环境,保障消防安全人员安全。严格遵守《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33―200l,在操作过程中必须系好安全带。根据环境气候也要加大对其的管理措施,如阴天下雨时自己更应当精神高度紧张,做好防护措施。
(二)对梯口、电梯井口的安全防护。在施工过程中需要对梯口及电梯井口进行安全防护。例如在电梯井口不仅设置固定栅门外,还应在电梯井内每隔两层设置一道平网。保障平网内无杂物,网与井壁间隙小于10cm。防护栏杆、防护栅门应按照规范规定,并随着现场的变化而合理合法的适应。对封楼梯口的防护,应设置防护栏杆,拦杆采用一定规格的钢管搭量设,保障立杆由井下向上保持通畅。间距大于20m者,采用中间增加立杆,水平杆采用3根钢管。对梯口,电梯井口进行的防护措施也从一定程度上保障了由于这此类工作环境给工作人员带来的不安全因素。
(三)留洞口、坑、井防护。对留洞口,坑,井进行防护。例如在边长在150cm以上的洞口,四周设防护栏杆,洞口下张设安全平网。在垃圾井道和烟道,应随楼层的砌筑或安装而消除洞口,或者参照预留的各种洞口防护。在管道井施工时,除按上办理外,还应加设明显的标志。若有临时性拆移,需经施工负责人考察批准,在工作完成后及时进行封锁防护措施。对邻近的人与物有坠落危险性的其他竖向的孔、洞口,实施以将其盖没或加以防护,并固定其位置,保障周围的事或者人。
(四)道口安全防护。在施工过程中对道口进行安全防护也是至关重要的。例如在建筑物的出入口及货梯的进料口处,搭建安全防护棚,建筑物的出入口处搭设长度为三到六米之间,棚顶设置为双层,间距大概60cm,顶层满铺竹笆片,底层用竹夹板满铺,使其密封严格。
(五)水平安全网防护的检查及使用。在使用水平安全网防护时,必须对其进行严格检查。在使用新的水平安全网时必须要求产品质量检验合格证,使用旧安全网必须有允许使用说明书或合格的检验记录,保障安全网的受力均匀,保障安全网的清洁。
(六)对临近施工区域的防护。在临近施工区域附近对人或物构成威胁的地方均支搭防护棚,以保证人、物的安全为工作出发点规范防护棚的标准。
(七)栏杆柱的固定标准。对栏杆柱的固定对超高层建筑的防护也是有一定的益处的,栏杆柱的固定标准主要有临边外侧临街道时.不仅要对防护栏杆进行设置,敞口立面也要做到全封闭境界。防护栏杆必须要求自上而下用安全立网封闭,栏杆柱的固定及其与横相干的连接,其整体构造应使防护栏杆在上杆任何处,令其能够承受更大方面的力度。面对不同的栏杆柱的情况对其进行不一样的规范标准,使其能够更好地保障在施工过程工作人员安全。
三、结语
总而言之,安全生产已经成为建筑领域所关注的焦点。在工作过程中,国家工作人员及企业管理者必须要严格一切以人为本的思想套路进行工程施工工作。超高层建筑由于其本身具有的特殊性及不安全性,所以采取防护措施是保证工作人员的核心之重。搞好安全生产管理工作是施工建筑企业的首要任务,是施工建筑企业在建筑市场站稳脚跟的重要法宝。只有以人为本的建筑企业才能够在建筑领域中长期发展,才能更好地给国家及企业带来更好地效益。
参考文献:
[1]肖燕武.浅谈建筑结构设计的安全度.科技创新导报,2007(35).
[2]刘国权.桥梁混凝土冬季施工应注意1"3题研究[J].北方交通,2010(02):5-8.
关键词:超高层 建筑施工 消防安全管理
中图分类号:P421.35文献标识码:A文章编号:
引言
随着社会经济的发展,超高层建筑越来越多,而超高层建筑施工的消防安全问题也逐渐显现。随着改革开放的深入和经济建设的发展 ,超高层建筑如雨后春笋般在城市中矗立,在给城市带来繁华的同时也带来了消防安全问题, 超高层建筑施工现场的消防安全管理问题应该引起足够的重视。
1超高层建筑施工消防安全管理现状分析
1.1消防安全制度不健全,消防安全责任落实不到位。施工现场管理人员不重视,思想麻痹大意,缺少现场监督与检查,对操作人员缺乏消防安全教育,人员素质参差不齐,务工人员消防安全意识不强等极易导致建筑工地发生火灾事故,极易造成重大损失和人员伤亡。
1.2施工现场临时用电设备多,电气线路私拉乱扯现象较严重,用电设备线路老化。尤其在后期装饰阶段,随着施工承包队伍的增多,如果管理不善,极易引起电气火灾事故。
1.3由于超高层建筑施工中承包单位较多,民工的流动性较大,给现场消防安全管理带来了很大难度,火灾隐患不易被及时发现。民工临时宿舍人员也较密集,个别在建工程施工现场临时搭建宿舍和仓库,不注意用电安全,一旦发生火灾,容易产生群死群伤事故。
1.4施工现场缺少可靠的灭火器材,如干粉式灭火器设置不足或灭火器已失效。临时用水管线水压低、水量小,无法满足超高层建筑消防要求。
1.5施工现场道路不通畅,发生火灾后,消防车不畅通,无法靠近火场,阻碍了灭火行动。
1.6消防安全管理架构不完善,没有配备具有专业知识的义务消防队员,缺乏应急资源,未能与有关部门形成有效的防火联动机构。
2超高层建筑施工防火措施
建筑施工现场消防安全受季节、气候、人为、设施等因素的制约,这就造成了其管理的特殊性和复杂性,增加了消防管理的工作难度,基于以上分析,提出以下措施:
2.1建立健全消防管理制度是超高层建筑施工消防安全管理的源头
建立健全消防安全机构及消防安全制度。高层建筑的建设单位和施工单位应建立防火领导小组,成立义务消防队,定期进行防火安全检查和消防学习。施工现场应制定一些必要的防火措施和防火安全规章制度,并组织相关人员学习,以使各承包单位和各作业工种有章可循,从而落实防火工作。对于各种防火措施和防火安全规章制度的执行情况,应加强督促和检查。
2.2严格执行动火审批制度。
2.2.1施工现场动用明火作业、取暖的应严格落实有关消防安全管理制度,由施工现场的消防主管人员根据施工现场情况和消防措施落实情况开据动火证后方可动用明火;
2.2.2动用明火地点要有专人负责看管,用火部位的周围无易燃、可燃物品,同时用火部位要准备好消防器材,备足消防水源;
2.2.3使用焊接的施工作业中应用石棉被或不燃物品接住火花,防止引燃可燃物品;
2.2.4动用明火作业后,负责人应对用火地点加强检查,确认无死灰复燃可能方可离开。
2.3施工总平面布局审批制度。施工总平面布局应有合理的功能分区,各种建、构筑物及临时设施之间应有适当的防火间距。施工现场一般应有环形消防车道,尽端式道路应设回车场。消防车道的宽度、净高和路面承载力应能满足大型消防车的要求,这是在发生火灾事故后,确保将火灾及时扑灭减少损失的有效措施。
2.4易燃易爆物品安全管理是做好高层建筑施工消防安全管理的重点
2.4.1冬季施工中用的易燃易爆物品和压缩气体瓶,应设专用的仓库分类隔离存放。库房之间和建筑物防火间距应按防火规范严格执行。库房内通风,降温设备和电源、防爆设备必须灵活、可靠,电源开关要设在库房以外安全的地方。
2.4.2冬季施工中所用的帘布、草席等易燃保温用品存放要远离火源,并按照施工需要严格控制使用,专人负责调派,以降低施工现场的火灾载荷。
2.4.3施工现场、加工作业场所、材料堆置场所内刨花、木片、锯末等易燃物品应及时清除,并且在此类场所严禁动用明火作业。
2.4.4可燃保温材料不准堆放在电闸箱、电焊机、变压器及电动工具周围,以减少发生火灾的可能。
3.消防器材与设施管理是做好超高层建筑施工消防安全管理的保障
3.1施工现场设置专兼职消防员,对施工现场的各种消防器材定期进行检查和维修,保证其完整有效。
3.2高层建筑施工需要施工用水池、水泵及输水立管,可以利用上述施工设施兼作消防设施。施工用水池可兼作消防水池;施工水泵可准备两台(一用一备)兼作消防水泵,应保证消防用水流量和一定的扬程;施工输水立管可兼作消防竖管,管径不应小于100毫米;高层建筑周围应设一定数量的室外临时消火栓,每个楼层应设室内临时消火栓、水带和水枪。在高层建筑施工现场重点部位应配备一定数量的移动灭火器材,对冬季施工现场的消防水源要做好保温防冻工作,以使其在发生火灾时发挥其应有的作用。
3.3消火栓灭火系统。该系统在我国被用为最基本的灭火设备,在每一个高层建筑中均有设置。消火栓系统实施灭火需要有两个基本要素:一是消火栓设备,二是使用消火栓的消防队员,二者缺一不可。灭火时,赶到火场的消防员从墙上消火栓箱内取下水枪及水龙带,在距火焰约10米的范围内用水枪喷水灭火,以此控制火势,最终扑灭火灾。
3.4防火分区系统。防火分区系统设置在我国几乎和消火栓系统一样普遍。它是采用相应耐火性能的建筑构件或防火分隔物,将建筑物人为地划分为能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空间。防火分区系统本身并不能灭火,必须有其他灭火系统配合才能把火灭掉,否则火势会把该区内可燃物燃尽或破坏掉分隔物,向其他部分蔓延。
3.5火灾自动报警系统。火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。其是人们为了在早期发现火灾并及时采取有效措施控制和扑灭火灾而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施。控制中心报警系统是功能最复杂的火灾自动报警系统,火灾探测器通过烟感、温感、红外线等探测到火情后,该系统便发出火灾报警、应急照明、广播、消防控制联动等指令,以便于人们采取安全疏散、灭火救灾等措施。
3.6自动喷水灭火系统。自动喷水灭火系统是当今世界上比较普遍使用的固定灭火系统,国内外应用实践表明该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点,是现代高大建筑不可缺少的消防设施。
4.结束语
综上所述,超高层建筑往往具有“易燃牵引物多,火势蔓延迅速;层数多、人员集中,疏散工作难度较大;高层建筑火情难控制,扑救工作难度较大”等特点,同时,我国超高层建筑施工消防工作中也存在:“消防设施配置不合理,消防技术不先进;各井道防火处理不够,火势蔓延途径未预先封堵;可燃物比较集中,施工单位缺乏防火意识”等问题,因此,本文从“消防意识、消防管理制度、消防设备、使用先进的防火设备、施工用水与消防用水合理结合”等方面提出了相应的解决措施。
参考文献:
1.杜晋浩.浅析高层建筑火灾的特点和扑救措施[J]中国消防在线2009-05-08
2.陈荣法.浅谈高层建筑施工现场消防安全管理[J]中国论文下载中心2010-1-12
3.张宪兵.高层建筑消防工作困难与措施分析[J].中南财经政法大学公安学院学报,2010,(11).
关键词:超高层建筑;智能化设计;安防
中图分类号:TU97 文献标识码:A
引言
随着中国经济的迅速发展,全国兴起一批高度越来越高,规模越来越大的超高层建筑,鉴于超高层建筑会受到火灾,自然灾害,恐怖袭击等威胁,安全性和稳定性等方面隐患成为政府和民众深刻关注的民生问题。如何更好地进行超高层建筑智能化系统设计,已成为人们越来越关注的问题。
超高层建筑定义及特点
我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定:建筑高度超过100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。超高层建筑一般为重要建筑,其政治和经济价值巨大,总体来说超高层建筑有如下特点:(1)建筑结构复杂:超高层建筑主体建筑层数多,垂直疏散距离长,人员需要较长时间才能疏散到安全场所;(2)功能多样:超高层建筑都具有多种功能,人员密集容易出现混乱,火灾时更容易导致伤亡;(3)发生火灾时,在烟囱效应作用下,火势和烟气竖向蔓延快,增大了安全疏散的困难。
超高层建筑智能化系统的系统特征
超高层建筑智能化系统具有显著的系统特征。其智能化系统多并且投资很大,构成复杂;楼顶部分的智能化系统敷设线路长、敷设路由单一。因为其建筑高度很高,对智能化系统电磁兼容、防雷要求更高;对安防系统、火灾自动报警系统等的防灾要求更高;竖向交通通道与弱电竖井的转换对智能化系统的物理构成带来较大影响;机房配置要求多,系统更为复杂;管线量更大,线路更为密集;智能化系统可靠性要求更高。
通信系统
作为超高层建筑的通信系统,因其规模庞大,内部系统线路集成复杂,所以,一般由当地电信运营商承担建造,提供数据、语音、传真、视频、因特网互联等多媒体综合传输业务。在进行安全智能化设计时 ,应注重通信系统安全性设计 ,在建筑物内设置的用户电话局是城市级别的通讯网络的一部分,设计者考虑预留物理上分开的双通信接入系统路由,以满足如城市SDH光纤通信传输网络的应用需求。
在超高层建筑物内应根据不同的竖向分区与使用功能的特点,分别采用分区与分级的设计手段,以满足使用的要求。
伴随网络信息化在超高层建筑中的应用,在现阶段高层建筑中逐步使用无源光通信网络接入技术。在建筑安全智能化设计过程中可将 ONU(光网络单元)部署于地下室电信室,管理接入各级层之间数据,语音业务传输。
根据职能不同,建筑内部应建立两级网络通信系统。为满足各类业务需求 ,提供便捷服务;一级通信网络系统由远程中心交换机等设备组成,为建筑物整体提供通讯业务。在酒店,商业,办公等区域应采用网络程控交换机的二级通信网络系统 。
火灾报警系统与联动控制系统
1、报警系统
对于超高层建筑安全性和特殊性,在火灾预警系统内部,一般采取全智能火灾预警系统。当发生温度异常或火灾时,系统根据探测器回路传送的火灾探测数据上传至云终端同时进行分析运算加以判断,温度异常就会发出火灾报警。并且,控制器针对历史火灾可以智能存储火灾参数特点变化规律的功能,同时与建筑自身现场传输回来的火灾探测器作比较,确定是否进行预警。
2、联动系统
当发生火灾预警时,针对超高层建筑火灾影响严重情况,需对火灾系统外部进行系统联动;通过保安监控系统与火灾预警联动效应,在火灾预发初期,通过现场监控设备和预警系统将现场火灾画面及时传到中央系统监控制,如果确认火灾,应立即采取切断电源,喷淋,排烟,广播,报警等一系列预警措施。
五、建立控制网络的统一通信平台
在超高层建筑中建筑安防系统、广播系统、设备监控系统等子系统,采用数字式网络系统不但更有利于建筑物建造,其线路敷设成本更低、占有机房面积更小,同时能降低后期的灵活地调整与维护功能,并且数字式网络系统能更好地提高系统品质,提供备份传输机制、软件控制替代部分硬线控制、后期功能调整与维护相对简单等。将子系统的传输部分统一整合成一个独立的控制网络系统。如图1所示。
统一的控制网络通信平台不但可以控制网络进一步扩展到智能化集成系统、物业管理系统、智能卡通应用系统等信息应用系统的构建中,还能将应用于建筑物内的各类基于IP技术的智能化子系统从形式上集成起来。
六、安全技术防范系统
1、人员安检和访客管理系统
1)对高层建筑常客进行IC卡资料入库管理,乘客持卡登乘各电梯,IC卡数据库提供图像对比功能,禁止陌生面孔随意通行;2)加强访客登记和管理,通过类似可视对讲的呼叫系统,接待台值班员可与被访单位的前台沟通,确认访客身份。在安全敏感时期,可于大厅进行强制安检,防止非法人员入内。
2、车库安检系统
超高层建筑对电力系统的依赖程度很高,地下室是各机房设备所在地 ,也是高层建筑薄弱环节,因此加强地下室车库安全检测系统,与此同时,车辆安检应同时配备自动升降路障,阻碍车辆强行穿越,车辆安检系统应适应不同种类的车辆,具备较高检测效率和可靠性。车库安检系统可保证供电系统瘫痪造成的建筑物和以电力为主要动力来源的消防设备损坏。鉴于超高层建筑的影响力与重要性,为延长建筑寿命,需加强地下室车辆安检力度。
加强消防控制室的安全
由于有保安员 24 小时值班,消防控制室有可能成为容易被消防、安防设计所忽视的场所。消防控制室是指挥中心所在,如果被非法之徒控制,不仅发挥不了应有作用而且还有可能起反作用,它的物理安全一定要受到重视。根据规范针对该机房的门禁、监控录像、火灾探测、报警等设施都不能缺少。
特殊场所的安防末端设备的设置
为加强超高层建筑敏感部位安全建设,应考虑如下方面:1)超高层建筑里大型宴会厅、电影院,剧场的通风空调机房应安装门禁设施;2)开水间,电力中心,消防设施房,发电机房,锅炉房等场所应装置门禁,明确进出人员身份,只允许特许的相关职业工作人员进出,加强薄弱环节针对性管理;3)洗手间是最容易忽视的安全盲点区域,可在门外走廊装置摄像预警探测器,卫生间内装置报警系统按钮和传声器;4)停车场经常发生安全事故,应加强停车场的管理,不但对车道监控,还应对车位进行监控;5)疏散楼梯设置摄像机和传声器,以便对突发事件时的疏散人流进行观察,获取现场情况。
七、系统集成
超高层建筑智能化系统集成宜根据建筑物的规模和功能需求建立纵横式集成方式。目前较为常见的系统集成方式为建筑设备管理系统,对建筑设备监控系统、安全技术防范系统、火灾自动报警系统实现设备状态、控制指令的动态图形显示,以及历史数据的查询,根据决策预案实现各子系统的联动。
超高层建筑智能化系统集成宜从子系统和功能分区两个层面考虑: 一方面,不同功能分区的同一子系统,宜采用对等式互联方式,通过用户权限设置等手段实现信息共享;另一方面,对同一功能分区内BAS、SAS、FAS的子系统进行集成。其系统构架如图2所示。
结束语
超高层建筑是一项复杂多样,投资大的工程,在超高层建筑设计要注意解决好智能化工程整体布局的问题,还要注重子系统设计内容的完善,使其具备可靠性、先进性及扩展性 ;还应当站在城市安全的高度,充分考虑超高层建筑有可能面临的来自方方面面的威胁,更好满足超高层建筑日益增长的智能化需求。
参考文献
[1]张成斌,彭增峰.高层民用建筑消防中几个问题的探讨[J].山西建筑,2009(28).
【关键词】超高层建筑 电气设计 要点 技术
超高层建筑具有建筑规模大, 建筑高度高的特点, 这使其具有用电负荷大、输配电距离长、变配电系统复杂、供电安全性要求高、雷击风险大、若发生火灾扑救困难、人员密集疏散时间长等特点。由于其对建筑安全性、可靠性的特殊要求, 给电气设计带来的变化是十分巨大的。
一、超高层建筑的电气设计
1. 超高层建筑电气设计特点
1.1超高层建筑规模大,建筑高度高,具有用电负荷大、输配电距离长、变配电系统结构复杂、供电安全性要求高的电气特点。
1.2超高层建筑内人员密集,疏散距离长,事故发生时人员疏散困难,因此,对防灾用电设备及应急照明等的供电安全性、可靠性要求很高。另外,低压配电线路的长度一般不宜超过250 m。当不能满足供电半径要求时,在超高层建筑的避难层应设置楼层变电所。
2.超高层建筑应急电源与备用电源
超高层建筑建筑规模大,建筑高度高,若发生火灾扑救困难、人员密集、疏散时间长, 除设置可靠的市电电源以外,还应设置
柴油发电机组作为其应急电源。
超高层建筑的应急电源与备用电源设计时应注意以下几个问题:
(1)超高层公共建筑的一级负荷别重要的负荷的负荷量较大, 正常电源断电后要求持续供电时间长, 所以应配备柴油发电
机组作为其应急电源; 超高层公寓建筑的消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、生活水泵宜设自备电源供电, 自备电源宜采用柴油发电机组。
(2)超高层建筑的A 级电子信息系统机房应配置自备柴油发电机电源, 容量应包括不间断电源系统、空调和制冷设备的基本容
量及应急照明和关系到生命安全等需要的负荷容量。
应急电源采用柴油发电机组时, 其电压等级选择应考虑如下因素:
(1)建筑物高度在100 ~ 300 m 时(除数据中心大楼外), 应采用低压柴油发电机组;建筑物高度大于300 ~ 400 m 时, 需进行经济技术比较后确定采用0. 4 kV 低压柴油发电机组或10 kV 柴油发电机组; 建筑物高度大于400m 时, 宜选用10 kV 柴油发电机组。需要注意的是, 以上结论是基于低压传输干线采用电力电缆+ 密集型母线槽组合的配电方式考虑的, 在相同电压降的前提下, 还考虑了加大电缆截面或降低电缆载流量来加大传输距离。
(2)选用中压柴油发电机组时, 中压柴油发电机组的接地形式宜与市电系统一致; 当发电机中性点需接地时, 宜通过真空接触器与接地电阻相连接,接地电阻应装在接地电阻柜内。当有多台中压柴油发电机组并机运行时, 为减少中性导体产生的三次谐波环流, 可将其中一台发电机的中性点接地。
3.超高层建筑配电方式
超高层低压配电系统配电方式分为放射式和树干式, 放射式配电系统的供电可靠性高, 超高层建筑中消防负荷及一级负荷别重要的负荷宜采用放射式方式供电; 树干式供电时, 每根电缆干线配电层数不宜超过8 层; 各避难层的交直流电源, 应按避难层分别
供给, 并在末端互投; 配电干线应按避难层划分供电区域, 同一干线不应同时带两个区域单元的用电负荷。
4.超高层建筑导体的选择及敷设
超高层建筑导体选择时应考虑建筑物的扰动, 虽然采用密集型母线槽作为供电载体, 可承载数千安的负荷电流, 但由于母线槽是刚性结构, 使用时应慎重。如在地震烈度较高的地区建设的超高层建筑宜采用电缆供电, 电缆在抗震方面的安全性远高于密集型母线槽, 性价比也高于密集型母线槽。
超高层建筑的线缆选型, 应为阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线, 或无烟无卤电力电缆、电线; 消防设备的配电干线和分支干线(应急照明和疏散指示标志除外) 应采用矿物绝缘电缆。火灾自动报警系统的供电线路、消防联动控制线路应采用耐火铜芯电线电缆; 报警总线、消防应急广播和消防专用电话等传输线路应采用阻燃或阻燃耐火电线电缆。
5.超高层建筑应急照明
超高层建筑的避难层(间) 疏散照明的地面平均水平照度值不应低于3 lx, 垂直疏散区域、避难走道不应低于5 lx。在北京市建设的超高层建筑还应采取加强措施, 疏散走道、疏散楼梯间和避难区内的地面最低应急照度值不应低于10 lx, 其他区域不应低于5 lx。建筑高度大于100 m 的民用建筑, 疏散照明的备用电源的连续供电时间不应小于1. 5 h。
值得注意的是: 超高层建筑中大型商业的备用照明应按一级负荷供电, 而大型商业的营业厅照明也需要按一级负荷供电, 所以备用照明不需单独设置; 设置停机坪的超高层建筑, 应在停机坪四周设置应急照明。
6.超高层建筑航空障碍灯
应在建筑物的最高层构造物的最高部位装设障碍标志灯, 当制高点的平面面积较大时, 除在最高端装设外, 还应在其外侧转角的顶端分别设置。障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45 m。建筑物的顶部高出其周围地面45 m 以上, 必须在其中间层加设障碍灯, 中间层的距离必须不大于45 m 并尽可能相等,超高建筑物尤其要考虑中间层加设障碍灯。
设置停机坪的超高层建筑, 应在停机坪四周设置航空障碍灯。
二、超高层建筑防雷及接地
依据规范, 超高层建筑物应划为第二类防雷建筑物, 由于超高层建筑物的用户多为重要企业办公或特级、一级金融机构、五星级酒店等, 根据电子信息系统的重要性、使用性质和价值角度考虑, 系统的雷电防护等级宜按A 级设计。
设计时应计算建筑物年预计雷击次数、防雷装置拦截效率, 超高层建筑各项雷击风险指数均很高。由于超高层建筑的建筑高度均超过滚球半径, 因此有侧击雷击中建筑物中上层表面的几率。具体实施应采用防直击雷、侧击雷、闪电感应、电磁脉冲等措施, 并做好总等电位连接。此外强电机房、智能化电子信息机房接地宜采取接地干线方式, 各层强、弱电机房分别接至强、弱电竖井内的接地干线上; 当超高层屋顶设有直升机停机坪时, 不应在安全区内设避雷针, 设在安全区以外的避雷针上应装设航空障碍标志灯。
三、超高层建筑防灾设计
建筑高度大于100 m 的公共建筑, 应设置避难层(间)。第一个避难层(间) 的楼面至灭火救援场地地面的高度不应大于50 m, 两个避难层(间) 之间的高度不宜大于50 m。各避难层的交直流电源, 应按避难层分别供给, 并在末端互投; 建筑物中的电缆竖井, 宜按避难层上下错位设置。
超高层建筑, 除游泳池、溜冰场外, 均应设火灾自动报警系统。各避难层内应设独立的火灾应急广播系统, 应能接收消防控制中心的有线无线两种播音信号; 各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信; 除消防控制室内设置的控制器外,
每台控制器直接控制的火灾探测器、手动报警按钮和模块等设备不应跨越避难层; 各避难层应设置消防专线电话和应急广播; 在避难层(间) 进入楼梯间的入口处和疏散楼梯通向避难层(间) 的出口处, 设置明显的指示标志。
关键词:复杂高层;超高咏ㄖ;结构设计;设计要点
中图分类号:TU97 文献标识码:A
在建筑行业发展中,越来越多新技术、新工艺和新材料应用其中,这就对工程结构设计提出了更高的要求。尤其是在当前复杂高层和超高层建筑的结构设计中,可能受到一系列客观因素影响,为工程结构埋下安全隐患,影响工程结构设计质量。尤其是在高层建筑结构设计中,相较于普通的建筑而言,结构设计要求更高,需要充分结合建筑特性,把握复杂高层和超高层建筑设计技术要点,提升设计合理性,为后续施工活动有序开展打下坚实的基础。
一、复杂高层和超高层建筑结构设计
某建筑工程总高度78.5m,高22层,主楼地下两层,地面20层。建筑结构为框剪结构,通过多方设计方案论证,桩基工程选择后压浆钻孔灌注桩,选择端承-摩擦桩的装荷载形式,压浆钻孔灌注桩295根,φ700桩252根,有效桩长18m~19m。采用标号C25的混凝土,关注前0.5m?~0.5m?碎石置于空洞地步。关注过程中,导管同孔底之间的距离为0.5m,连续灌注混凝土。
复杂高层和超高层建筑结构设计中,相较于普通的建筑结构设计而言存在明显的差异。一般其概况下,普通建筑的高度是在200m以下,复杂高层和超高层建筑的高度则超过了200m,这就对建筑工程稳定性提出了更高的要求。普通建筑多为钢筋混凝土结构,而复杂高层和超高层建筑结构则是多为钢结构或是混合结构,设计技术含量较高,结构更为复杂。此外,在复杂高层和超高层建筑结构设计中,需要充分考虑到建筑抗震要求、环境因素、自重以及风荷载等因素的影响,设计内容较为复杂,所以复杂高层和超高层建筑结构设计难度更大。
二、复杂高层和超高层建筑概念设计
(一)提升对概念设计的重视程度
近些年来,在复杂高层和超高层建筑结构设计中,设计理念不断创新,积累了丰富的结构设计经验,其中最具代表性的就是概念设计。在概念设计中,提升结构设计规则性和均匀性;结构中作用力传递更为清晰;结构设计中应该充分体现高标准的要求;结构设计中融入节能减排理念,促使结构设计更为科学合理;设计中,提升建筑材料利用效率,在满足建筑结构整体设计要求的同时,迎合可持续发展要求。基于此,为了满足上述设计要求,设计人员应该同建筑工程师进行密切的交流,在充分交流基础上,提升建筑结构设计合理性。
(二)选择合理的结构抗侧力体系
在复杂高层和超高层建筑结构设计中,为了可以有效提升结构设计安全性,选择抗侧力体系是尤为必要的。在选择结构抗侧力体系中,应该根据建筑具体高度来选择,明确结构抗侧力体系和建筑物高度之间的关系,如果建筑高度在100m以下,可以选择框架、框架剪力墙和剪力墙体系;如果建筑高度在100m~200m以内,则选择框架核心筒、框架核心筒伸臂;建筑高度在600m左右时,选择筒中筒伸臂、桁架、斜撑组合体;在结构设计中,需要充分考虑到结构内部各个部件之间的关系,形成一个整体;如果建筑工程结构中存在多个抗侧力结构体系,应该分别对这些抗侧力结构体系进行分析,在此基础上科学分析和判断。
(三)提高建筑抗震设计重视程度
提高建筑抗震设计重视程度是尤为必要的,尤其是在复杂高层和超高层建筑结构设计中,抗震设计对于建筑安全影响较大。在选择抗震方案中,需要选择合理的施工材料,质量符合建筑要求;尽可能降低地震过程中能量的扩大,对建筑构件的承载力进行验收,计算地震下建筑结构位移数值;高层建筑工程设计中,结构抗震手段的应用需要在得到位移数据基础上实现,设计更加合理的建筑工程结构设计方案,一旦建筑结构发生变形可以起到有效的保护作用;结构设计中体现出建筑构件的生产要求和界面变化情况,提升结构设计稳定性和牢固性。
(四)复杂高层和超高层建筑结构设计融合经济理念
在复杂高层和超高层建筑结构设计中,由于工程项目较为庞大,在具体的结构设计中,可能受到客观因素影响出现一系列成本问题。故此,在建筑结构设计中,需要充分融合经济型设计理念,对结构设计方案优化处理,避免建筑工程结构冗长带来的资源和资金浪费,提升资金利用效率。
三、复杂高层和超高层建筑结构设计精准性
(一)选择合理的结构设计软件,提升设计结果精准性
在复杂高层和超高层建筑结构设计中,设计工程师需要充分掌握前沿的设计手段和方法,能够选择合理的分析软件,提升计算结果准确性。当前我国复杂高层和超高层建筑结构计算软件种类繁多,但是不同软件侧重点存在明显的差异,这就需要在结构设计中,设计人员可以了解到不同软件的具体功能和应用范围,结合工程结构设计要求来选择合理的计算机软件。此外,在复杂高层和超高层建筑结构设计中,还应该对力学理念合理判断和分析,结合自身丰富的设计经验,提升计算结果精准性。
(二)加强荷载和作用力的考量
在复杂高层和超高层建筑结构设计中,设计工程师需要充分结合复杂高层和超高层建筑结构特性,明确结构自身的竖向荷载力大小和风荷载的影响因素,将其融入到后续的结构设计中,提升设计合理性。复杂高层和超高层建筑结构设计中,除了需要考虑到结构稳定性问题以外,还可以组织风洞试验,测试建筑的抗风能力。在后续的实验中,可以设计模型来模拟在不同风场环境下,建筑物的抗风能力和受力情况,有针对性提升建筑物结构的稳定性。
建筑工程结构设计中,还需要考虑到倒塌水准,主要表现在以下几个方面:其一,复杂高层和超高层建筑的延性结构构件,构件的弹性变形能力高低同结构抗震能力存在密切联系;其二,对于复杂高层和超高层建筑中的构件,满足各项技术要求;就复杂高层和超高层建筑结构设计要求,对于建筑物中的控制构件,满足建筑结构抗震设计要求,能够在不同环境下保持相应的弹性。
(三)科学计算自振周期
复杂高层和超高层建筑结构设计中,需要充分把握震动规律,提升设计合理性。但是不同的振幅和频率,可能出现大幅度震动现象,进而影响到建筑结构稳定性。故此,在建筑结构设计中,需要科学计算出自震周期,结合抗震强度、建筑高度进行科学计算,确保自振结果精准性。
(四)建筑的垂直交通设计
复杂高层和超高层建筑的结构形式主要为框架―剪力墙和核心筒结构,此种建筑结构形式可以有效提升结构稳定性,同时垂直交通体系结构可以产生较大的水平在和抵抗力。除了需要考虑到楼梯、电梯和卫生间等区域以外,向平面中央集中,可以有效减少空间占地面积,赋予建筑更好的交通环境和采光效果。垂直交通结构体系设计中,需要充分协调采光和节能之间的关系,便于后续的维护工作开展。
结论
综上所述,复杂高层和超高层建筑由于自身特性,建筑物高度较高,在结构设计中需要充分考虑到建筑抗震性能、垂直交通设计和载荷计算等问题,确保建筑工程结构稳定性和安全性,满足高层建筑使用要求,维护人们的生命财产安全。同时,对于建筑行业长远发展具有更加突出的促进作用。
关键词:超高层消防电气技术
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:
以天津市某大厦为例,本工程为一商业-办公综合超高层建筑,建设用地面积8089.94 m2,总建筑面积162129.67 m2。地下四层,地上四十四层,其中裙楼五层,建筑高度为199.50m。第十六层和三十二层为避难层,消防控制室设在地下一层。
一、手动报警按钮的设置问题。
根据《火灾自动报警系统设计规范》(gb50116-98)第8.3.1条规定:每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离,不应大于30m。手动火灾报警按钮宜设置在公共活动场所的出入口处。例如:在本工程中一个半径30m的圆形商业区,附近有两个疏散出口,属一个防火分区,有的设计人员只在中心设一个按钮,虽然满足“每个防火分区应至少一个”和“30m”的原则。但并不执行疏散出口“宜”设报警按钮得要求。火灾时因为按钮不在人员逃生必经得疏散路线上,报警的几率是非常小的,可以说形同虚设。因此,遇到这样的设计问题,我们一定要灵活运用规范,应首先满足报警按钮“应”设在公共活动场所的出入口处要求。其次才能遵循“30m”和“每个防火分区应至少一个”的原则。而只按30m的原则设置报警按钮是不完全满足规范要求,也是不负责任的。
二、防火卷帘的控制问题。
电动防火卷帘门主要起隔离作用,其本工程设置位置在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围,按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器,除了控制箱(一个)可设在内侧或外侧外,内外侧还应各设一个手动启停按钮,距地1.4米左右明装,而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门,其烟感器、温感器只设在外侧(本层工作区一侧)。
从电动防火卷帘门的工作方式来区分,可分为两种:一为隔离式,一般设在防火分区边界的出入口处,一旦探测器报警并确认火灾,防火卷帘门一步降到底,同时喷淋系统开始向起火区和卷帘门喷水。二为疏散式,一般疏散通道上,烟感器报警后经确认(人工确认或两个以上探测器报警)先降金属卷帘至距地1.8米处,如火势发展,温度升高,则温感器动作后防火卷帘门再降至地面。两次动作之间的时间用于门内人员逃离。
无论哪种电动防火卷帘门,在超高层建筑中整个消防系统的一个组成部分,其动作不是独立的。因此,电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器,均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。
三、非消防电源的切除问题。
《火灾自动报警系统设计规范》(gb50116-98)第6.3.1.8条和《民用建筑电气设计规范》(jgj16-2008)第13.4.9条都明确规定,消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,由于消防设备总能量一般小于普通设备负荷总容量,因此总配电室的总计算负荷一般不包括消防设备容量。为了火灾扑救方便,防止消防队员扑救时的触电事故,保障消防设备的用电安全,防止因过载使电气线路起火,造成火势蔓延扩大,因此在消防人员进入火场进行扑救之前应切断起火部位的非消防用电。在火灾确认后,当两探测器“与”门报警或消防泵启动后,才可以切断非消防电源,特别是在面积较大、人员密集的公共场所,这样可以防止因探测器误报引起的切非而引发不必要的恐慌和事故。
四、火灾自动报警系统总线制中应注意的问题。
本项目的火灾自动报警系统采用总线制。《民用建筑电气设计规范》(jgj16-2008)第13.10.5条规定:当横向敷设的火灾自动报警系统传输线路如采用穿导管布线时,不同防火分区的线路不应穿入同一根导管内;探测器报警线路采用总线制布设时不受此限。可见,总线制系统不同防火分区的线路可以穿入同一根导管。我们知道,当火灾自动报警系统总线发生故障时,隔离模块作用是将故障总线与整个系统隔离开来,以保证系统的其它部分正常工作,同时便于及时确定故障的总线部位。当故障部分的总线修复后,隔离器自行恢复将被隔离的部分重新纳入系统。
《消防联动控制系统》(gb16806-2006)也规定,报警回路每隔32个编址单元(包括探测器、模块、手动报警按钮等)至少使用一个隔离模块。综合两规范规定,报警总线虽然可穿管跨越不同防火分区,但总线回路中的隔离模块同样应按照防火分区进行设置,即总线跨越防火分区时必须设置隔离模块。否则,当某一个防火分区发生火灾时,其线路有可能被烧短路,在其他防火分区与之连接的探测器因没有模块的隔离作用而不能被控制器监控,从而造成故障范围的扩大,降低了报警系统的使用功能。
五、火灾报警系统智能化的提高。
本项目为超高层建筑,相对于普通的高层建筑而言,在消防设计中还应该考虑系统智能化的问题。这个问题分内外两个层次。对火灾报警系统内部而言,超高层建筑一般采用智能型地址编码探测器,而中小普通建筑多用非编码探测器,以回路区分建筑区域。鉴于超高层建筑体量大,面积多,其使用面积的分割具有较大的不确定性,因此,为了适应房间形状、面积、使用性质的变化,每条报警回路应留出30%左右的探测器数量裕量。
对火灾报警系统外部而言,智能化的含义主要指系统联动。超高层建筑一般为重要建筑,其政治、经济价值巨大,如果灭火不及时,损失将是惨重的。因此,采用系统联动方式,就成为争取火灾前期时间和主动权的有效手段。例如,火灾报警系统与保安监控系统联动,在火灾之初,火场的摄像机可将现场画面迅速传至中央控制室,通过实景画面,值班人员可以立即确认火灾或是探测器误报,从而马上采取排烟、广播、正压送风、启动消防泵、喷淋、向消防局119台报警、降客梯、切非消防电源等一系列应急措施。又如,火灾报警系统与车库管理系统联动,一旦发现火情,便可声光报警,强制抬起进出口栏杆,使车辆尽快逃出车库。另外,火灾报警系统还可与楼控系统、广播音响系统及门禁系统等联动。只要这些措施可靠得力,超高层建筑的火灾便可被消灭在萌芽状态,将损失减至最小。
六、结束语
关键词:超高层建筑 避难层 交通核风荷载光污染
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
超高层建筑是当代建筑领域的一个重要研究课题,它在城市规划、建筑设计、结构设计、施工、通风空调、给水排水及电气等方面,都有特殊的要求,而且均与防火有着非常密切的关系。
防火设计应由建筑和结构工种合作进行,并与水、电、暖通、设备等其他公共专业密切合作,严格按照我国高层民用建筑防火规范的各项要求,根据建筑不同性质及重要性区别对待,积极采用各种先进可靠的设备与之合理配合,才能有良好的高层建筑防火设计,使生命财产安全及建设成果得到充分的保障。
超高层建筑因其高度更高且没有上限,因而面临的消防问题更加严峻。主要表现为:超高层建筑容纳的人数很多,垂直撤离距离大,加之火灾中人员的恐慌心理,因此安全疏散成为人们首先关注的问题。当火沿着建筑内空间发展时,消防人员会因烟雾的阻碍和垂直攀登距离过长而延误战机,而且,当火沿着建筑外墙向上蔓延时,速度非常快,高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道等竖向井道,如果防火处理不好,火灾时会成为一个个烟囱,成为火灾迅速蔓延的途径。而且高层建筑的特点是层数多,人员集中,多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯,而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散。消防人员会因云梯高度不够和供水不足而无法扑灭升腾的火焰。所以高层建筑的防火主要立足于自救,即主要靠室内消防设施。
综合各种因素考虑,超高层建筑防火设计应主要体现五个原则:
1. 确保建筑物内的火灾荷载与隐患降到最低点。
2. 确保建筑物内自动灭火系统的有效性和全面覆盖。
3. 确保建筑物内的人员具有多条高效、可靠的安全疏散途径。
4. 确保防火分区的分隔性,尤其避免出现火灾竖向的快速蔓延。
5. 确保建筑结构主体不发生连续倒塌。
避难层设置的问题:
避难层是超高层建筑中供发生火灾时人员临时避难使用的楼层。我国《高层民用建筑设计防火规范》规定:“建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间)。”作为一个供人避险的过渡性空间,避难层的设计必须体现这样的一些特征:
1、 避难层设置的位置和大小都要根据实际需要考虑。要综合建筑功能和人员分布情况,对整栋建筑的全过程疏散情况进行模拟分析,以提出最优化的设计方案。
2、 避难区域的设置应容易辨识和进入。首层与避难层或避难层之间不宜超过15层,发生火灾时,聚集在15层左右的避难人员可以通过云梯直接疏散。
3、 每个避难区域应用耐火极限不低于1.5h的防火密封构件并与该楼层的其他部位隔开。防火门应为常闭门或由火灾报警系统控制关闭。管道穿越处应设防烟阀,以阻止烟气侵入。
4、 避难区域与消防控制指挥中心之间应设两种应急通信系统,并可以进入公共通信系统。在避难区域中,人们能得到应急指令,如安全出口的方向、应急救援方案以及如何使用应急通信系统等。
交通核:
垂直交通是超高层建筑重要的结构组成部分。一般来说,交通核有三种:中央核、双核、单侧核。在传统的中央核心筒式空间构成模式中,电梯楼梯、设备用房等在平面中央,功能空间占据自然通风、采光、视线良好的位置。中央核心筒利于受力和抗震,但核心筒位置房间需人工采光和机械通风。20世纪70年代前后,“双核”(双侧外核心筒的布局的出现,利于避难疏散,也使建筑外观产生变化。垂直交通、服务房间和管道井分散到建筑周边,适应了结构、设备、网络设施等专业的需要。服务核位于建筑侧面,直接受到太阳的照射,可降低建筑内部的空调负荷。交通核设在建筑周边,不需设防火加压风管,降低了设置与营建费用,电梯、门厅有直接对外的视野和自然通风和采光,且易于辨认。
交通核的廊道及电梯间外的等候空间应该是重点处理空间。可拓展交通核的功能性。超高层建筑的交通核的分散和分离,使得楼梯间、卫生间等服务空间实现了自然采光、通风,节约能源,另外还可采用局部玻璃电梯,引进阳光、自然风,外界景观,给人以开敞明亮的空间感觉。
超高层建筑体型和风荷载效应:
有些人认为高层建筑设计主要是结构方面应考虑得多,而建筑方面没有多少可以考虑创作的余地,结构在建筑形式中似乎充当了主角的地位,这种看法是不够正确的。如果说结构是建筑设计的唯一准则的话,那么,我们只能有正方形和圆形的高层建筑,建筑设计只不过重复使用这种单调的建筑形式罢了。但是,风荷载不仅在建筑高度上显示着它的作用,而且因建筑形体不同,其作用也大有差别。所以,高层建筑设计中,不能认为结构束缚了建筑,相反,这正好有力的说明建筑体型和结构选型相互配合的重要性,也说明建筑师与结构工程师充分配合的必要性。
超高层建筑常用的为群筒结构或筒中筒结构(内筒为剪力墙核心筒,外筒采用框架,柱间距不大于4米)。当建筑物长度L/B不小于2,高宽比H/B不小于3、框架柱间距较密,梁高不小于0.6米时,框架的空间作用显著,可以利用其做为外筒体。由于外框筒的柱距很密,可以利用它来作为外墙的玻璃窗框,大量节省金属,更加经济。
建筑的形体与当地主导风向的角度关系也直接影响到了建筑物所承受风荷载的大小,众所周知,圆形是应对风荷载最有利的体型,而建筑从内部使用来说,方形或矩形则更加适用。如果局部圆弧形体或矩形的角部朝向主导风向,则会有利的减少风荷载对建筑的影响。
超高层建筑光污染问题:
正常情况下,人的眼睛由于瞳孔的调节作用,对一定范围内的光辐射都能适应。但光辐射增至一定量时将会对生活和生产环境以及人体健康产生不利影响,这称之为光污染。
国际上一般将光污染分成三类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染。本文所指的主要是室外污染,如建筑物外墙,典型的是玻璃幕墙。据研究,长期在光污染环境下工作和生活的人,其视力会急剧下降,同时产生头昏、心烦、失眠、情绪低落、身体乏力等神经衰弱症状。目前光污染已经成为危害人类身体健康的第四大公害。20世纪80年代末,欧美一些国家已有相关法令对建筑外墙装修装饰材料进行控制,如限制使用釉面砖和马赛克装饰外墙面的面积比例。
超高层建筑往往是一定区域的地标性建筑,其亮化工程就备受关注,如果处理不当,强光干扰问题随之而来。大城市的夜晚被各种照明灯、广告灯、霓虹灯映得亮如白昼,强光反射可把附近的居室照的亮如白昼,使人难以入睡,打乱了正常的生物节律,致使白天工作效率低下,还时常会出现安全事故。据国外的一项调查显示,有2/3认为人工白昼影响健康,84%的人认为影响睡眠。
防治光污染主要从三方面着手:
1、 加强城市规划和管理,合理选择光源和建材,减少光污染来源。对于已经建成的采用了反光材料的建筑,可采用亚光外墙材料置换,或对受到影响的地段进行遮光和隔光处理。常见的玻璃幕墙解决光污染的方法首先是调节玻璃的透射率和反射率,可以起到明显的作用,另外利用玻璃幕墙的朝向和太阳角度的关系可以将反射光尽量集中在天空或绿队等,尽量避免道路和其他建筑的室内直接受到反射光的影响。
2、 进行城市夜景规划和建筑物立面照明时,应在建筑光学和生态科学的指导下,整体考虑,大力推广使用新型节能光源。我国的照明比发达国家落后近50年,别的国家早就淘汰的光源今天我们仍在用。由于缺乏专业的设计人员,国内多数夜景照明不仅不节能,还十分刺眼,容易让人疲倦,与国际标准有一定差距。
3、 制定法律和标准,形成光环境质量要求与光污染防范措施。
从节约土地的角度看,超高层建筑能充分利用有限的土地空间,提高城市运转效率。城市是人类社会发展进化的产物,时至今日,超高层建筑已经是现代城市的重要组成部分,也是城市发展的推动力量之一。人类必须解决这个已经出现的城市巨物带来的问题,使之与人类共同走向可持续发展。
参考文献
【关键字】超高层建筑,钢结构,吊装施工,关键技术,安全管理
中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:
一.前言
加强超高层建筑钢结构施工中吊装工程的安全管理工作,有助于提高工程的施工进度和建筑质量,在实际施工过程中建立安全施工的监督管理机制,能够提高施工质量,在超高层建筑施工过程中建立一套完善的安全管理体系是十分复杂和必要的,应该针对建筑物的实际情况,建立切实可行的系统的有效的科学的管理模式。
二.工程概况
深圳市某超高层工程由地下室、裙楼、二座呈镜像对称分布的塔楼组成。建设用地面积14788.29 m2,总建筑面积157425.87 m2,其中地下建筑面积约30158m2,裙房约20234 m2,住宅约100696 m2,幼儿园约1600 m2。建筑基底面积8750.65 m2,容积率8.55,建筑密度59.17%,建筑高度:149.95m。本工程为超高层高尚住宅楼,建筑设计使用年限为100年,建筑防火分类:一类,建筑耐火等级:一级,抗震设防烈度:7度,人防工程等级:六级。结构类型:核心筒-框支剪力墙结构;建筑层数:地上48层,地下4层,裙房2层,19~20层、35~36层设有避难间。其中:①地下室:共四层,结构层高为3.9m、3.9m、3.9m、5.85m,地下四层至地下二层主要用途为车库与各设备用房,人防地下室设在地下四层,人防面积2542 m2;地下一层为商业用房。②裙房(2层),建筑层高分别为6.0m、4.8m,主要用途为商业用房。③塔楼(50层),转换层在3层、建筑层高为3层8.1m;3层以上(4~50)为住宅,建筑层高为2.9m。
本工程钢结构构件的分布情况为:在主塔楼-2至3层顶框支柱KZZ1a、KZZ1~KZZ5,设计采用型钢混凝土柱,转换层采用劲钢梁。劲钢柱56根,劲钢梁31根;型式为两个焊接H型钢交叉而成,壁厚25mm;总用钢量1200吨,由此可见,本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外,由于本工程是旧村改造工程,拆迁面积有限,造成现场施工用地紧张,工期紧凑,因此,钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。
三.超高层建筑钢结构吊装施工前准备
为了使吊装施工快速、安全的开展,在吊装之前必须做好以下几个方面的准备:
1.检查设计图纸并对图纸进行学习、审核和会审,对图纸中的不详、有疑问的地方及时地向甲方交谈,并对其交谈结果进行确认。
2.组织施工人员熟悉设计图纸与安装规范要求,掌握安装工程验收标准,并备齐相关施工质量检查、验收规范及质量表格。
3.钢构件的加工制作质量以及型号必须符合规范与设计的规定,并有出厂技术文件和合格证明。
4.施工现场必须满足其施工的要求,路面无障碍、地面结实、标高与轴线符合要求。
5.必要的工器具必须准备好,如吊索具、扳乎、垫木、装机械、扭矩扳乎、焊机、乎持电动砂轮、电钻、撬棍、焊钳等。
6.焊条、螺栓、涂料等连接材料必须有相关质量的证明,并符合有关国家标准的规定以及设计的要求。
7.对施工机械进行组装、调试,使其有良好性能。
四.超高层建筑钢结构吊装施工关键技术
1.吊装顺序
不同的建筑工程有着不同的吊装顺序,就本工程而言,其吊装顺序没有明确的规定,则按照实际情况决定。
2.钢梁吊装
本工程钢梁安装经调整后必须满足下列技术要求:钢梁水平偏差为L/1000,目不应大于10. 0mm;钢柱的垂直度偏差为H/1000,目不应大于10.0mm;钢柱间距偏差为士4mm。吊装梁的吊索夹角一般不得大于60度,钢梁的吊点设置在梁的二等分点处,在吊点处的吊耳设置在钢梁上翼缘上,待钢梁吊装就位完成之后割除。钢梁拼装:钢梁在吊装前以地面作为工作平台进行涂装、拼装,用螺栓按要求紧固。钢梁绑扎:钢梁按合理的绑扎点进行两点绑扎。钢梁起吊:在钢梁两端分别绑扎一根缆风绳随钢梁起吊,起吊时保持钢梁两端平衡,钢梁超过钢柱柱顶200mm以上才能徐徐下降,与柱了对位,起吊时要注意风力对起吊的影响。
3.钢柱吊装
在进行钢柱安装定位时,应该注意在每一节钢柱安装完工后对其进行测量调整,在本工程中,要求如下:十字中心线偏差毛小于等于1mm;柱顶标高偏差为3mm;垂直度偏差h/1000,且不应大于10. 0mm。钢柱安装过程中偏差控制要点:地下室钢柱主要包括Z1钢竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安装时全部采用100t履带吊吊装就位,其最大吊装分段为Z3-3(分段3)钢柱,重量为32. 8t 钢柱安装后,应对柱顶作一次标高实测,根据实测标高的偏差值来确定是否对后一节钢柱的高度进行调整。标高偏差值为3mm,只记录不调整,超过3mm需进行调整。
本工程钢柱安装过程中结构稳定控制措施:
(一)采用揽风绳临时固定。
(二)采用码板进行加强。
(三)采用临时支撑进行固定。钢柱安装过程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤顶作微调来完成垂直度的校正,校正过程中应边调整边测量,每次调整幅度不宜过大。吊点设置在预先焊好的连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形,采用专用吊装卡具,采用单机回转法起吊。采用4根钢兹绳起吊,起吊时,不得使柱端在地面上有拖拉现象。
五.超高层建筑吊装施工安全管理分析
1.在对超高建筑物钢结构工程的安全管理过程中,应该对楼板混凝土建筑、栓钉熔焊、压型钢板铺设、焊接结构、测量校正、吊装、构件验收和构件制造等环节进行安全管理。在超高层建筑物之中的吊装工程之中,完善安全管理体系是一项具体而负责的工作,应该对在施工过程之中出现的矛盾进行及时的解决、如果没有对过程进行及时有效的控制,不仅会使工程的工期受到损害,同时会使建筑物的质量受到一定程度的影响。
2.对施工过程的管理可以分为安全文明施工、施工工期控制、材料质量控制、焊接质量控制、精度控制、构件安装、吊装前的准备、构件进场验收、构件制造等。在施工的过程中使用整体调整和单柱校正相结合的方式,使超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理水平得到有效的提高。
3.在对钢结构进行安全管理的过程中,应该将制造的规范、工艺和工程试验有效的结合起来,最终在实验的过程之中,覆盖所有的接头要求和接头形式,针对在超高层建筑物之中的形式要求和规范要求,进行灵活的选择。与此同时,对于那些富有经验的承包商,应该对其以往的焊接工艺进行评价,在制造钢柱的过程中,应该采取切实可行的工程措施和工艺措施,最终促进施工过程的顺利进行,并使其施工质量得到进一步的提高。
4.在进行吊装的过程之中,安全施工是十分重要的环节,在进行钢结构施工的过程中,因为其具有悬空作业和高空作业的特点,因此,十分容易产生在高空中坠下零件的现象,很容易造成严重的安全事故,为了减少这种安全隐患的产生,应该在施工的现场设立完善的监督安全小组,在每个安装过程中设置专门的人员进行管理,对员工进行在职培训,使员工的安全教育水平得到提高,不断完善员工的安全施工意识,在员工之中树立起“安全第一”的思想。
5.在管理的过程之中,将安全管理知识落实到生产之中。在建立完善的安全管理的基础之上,着重对薄弱部分加强保护,通过安全网的增设和树立安全护栏,使施工现场的文明程度和安全程度得到提高,最终提高超高层建筑之中的安全管理机制。
六.结束语
超高层建筑钢结构吊装施工关键技术对于钢结构吊装施工的质量具有重要的意义,同时加强钢结构吊装施工技术的安全管理对于确保工程安全具有重要的作用。
参考文献:
[1]李华钢 邓利辉 超高层建筑钢结构吊装施工技术研究 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年31期
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[6]苏铁斌 宫健 卢俊嶙 超高层钢结构伸臂桁架安装技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年24期
关键词:外倾式混凝土;劲性钢筋;超高层建筑施工
一、外倾式劲性钢筋混凝土施工的材料选择
一般情况下,施工用建筑材料大多为简单型,例如水泥、钢筋、砖块等基础材料。而外倾式劲性钢筋混凝土材料则是用混凝土、纵向钢筋以及型钢等基础材料二次加工形成。故这种混合性材料的坚硬度是其他简单型施工材料无法达到的程度。通过这种混合型材质的加工手段我们可以看出,这种类型的建筑材料基本无法在随取随用的情况下制作出来,而经过实践表明也没有任何机器能够在短时间内将其制作出并达到施工质量标准。在现有的建筑工程中,若想使用这种建筑材料,一般只能让工程技能掌握非常娴熟的老职工打好提前量,用大量的时间和财力物力进行焊接制造。
大多数情况下焊接工人会使用符合建筑规格质量标准的石墨性碳材料和与工件相同规格的金属连接条作为基础材料来手工进行型钢的焊接作业。此种型钢焊接成品在各个建筑材料市场中都很畅销。
筏板是整个材料加工过程中施工步骤最为简单的一种。筏板就是在钢筋混凝土混合材料中起到承接作用的部分,其焊接标准规格为:完成体使用直径为两厘米的HRB400钢筋及工程统一规格的标准型焊条钢筋。基层或边墙及其他承重用区域则使用HRB335钢筋。
水泥是最关键的集合结构部分,但不用特别注意产地,符合工程基本质量要求就可以,唯一要特别注意的地方是水泥的归置问题。要将水泥安置在一块易搬运,有遮挡的阴凉区域内,尽量不要露天摆放以免突发雨水事件影响水泥施工质量。
二、具体施工要点分析
与低层房屋建筑要点不同,超高层建筑施工设计中,为了实打实地固定住高层外墙的质量,除了对施工材料及结构有严格的要求外,施工团队也会频繁使用组合形式来加固墙体结构。例如在防震墙结构中混合使用钢筋网或钢筋砼以达到扩散减震的目的。除钢筋类固定材质,型钢类材料和分叉柱都是超高层建筑施工过程中要格外注意的部分。根据已有的施工记录显示,外倾式劲性钢筋混凝土施工可通过建筑整体方向调整承重柱所在位置,使其与分叉柱等固定用途保持承受力上的平均度。
1、型钢柱子与梁子的具体结构
在考虑型钢柱子固定结构排列形式中,要根据整齐规格以一定规律来排列柱子的顺序,并且要特别注意柱子的水平高度一定要与上层建筑完成契合。安置型钢柱时要按照从底层至屋顶的垂直高度差来决定所使用的钢柱型号。普通高度例如两米左右就使用六号钢柱,十米左右的位置就根具体情况使用一到五号的钢柱,以此类推。
要注意随着楼层的垂直高度数值增大,楼层建筑中大梁的面积数值也就随之增大。总体来讲大梁横杠与楼梯高度呈正比例增长状态。大梁与型钢柱子都属于超高层建筑中的稳定架构组成部分。正因为型钢柱和梁子在高层建筑中的重要性,所以施工人员在高层的工程准备工作进行期间,要严格规范不同使用途径下的材料规格。在施工过程中,施工人员也要注意不要把眼光只放在型钢柱子及梁子的区域,要把精准细致的准备工作及工作进程监督应用到施工过程中每一个工作进程中去。争取做到检查进度随时跟进工程进度,要在十分准备的情况下随时准备对高危现象进行相应的解决操作。
2、分叉柱子的结构136
高层建筑特殊的结构固定形式在施工过程中需要型钢柱等固定类小工程随着楼层的增高而增大倾斜角度。从实际操作中我们可以看出,当楼层到达一定高度后,钢柱的倾斜角度也会随着高度扩散,扩散面积越大,不稳定性也就越高。为了解决建筑高层的不稳定性,可以利用具有固定功能的分叉柱来对高层区域进行稳固。
三、劲性柱的组装
1、型钢柱子的组装
从型钢柱的整体结构上我们可以看到在型钢柱的固定区域始终留有四个小孔,多为圆形。小孔内部有螺旋纹路,可通过螺栓与其他固定装置配合使用。型钢柱之间也可通过底部螺纹连接于钢板。这种组合型固定结构模式可以最大程度的提高超高层建筑架构的稳定性。需要注意的是,这种型钢柱子和钢板之间的组合模式并不是唯一方案,可根据楼层建筑结构的不同来进行适当调整。人力的使用我们可以根据相对的难度系数来决定相应工作人员,基于合作关系的最低要求,施工人数保持在两人以上即可,人数的变动随施工难度而增长。
2、型钢梁子的组装
关于型钢梁使用的材料以及型号在上文中已有提到,型钢梁的组装步骤主要有以下几个方面。
(1)将型钢梁的底部按照标准测量并设置好将型钢梁的底部按照标准测量并设置好。
(2)制定出型钢梁的具体水平位置制定出型钢梁的具体水平位置。
(3)完成型钢梁地步模板的组装完成型钢梁地步模板的组装。
(4)将组装好的型钢梁将组装好的型钢梁,通过塔吊送到具体的位置,并且要做好钢筋之间的焊接工作。
(5)做好混凝土的浇筑工作做好混凝土的浇筑工作。
四、外倾式进行钢筋混凝土施工的必要条件
1、专业的焊机
在型钢的焊接工作当中,要使用特制的焊条来进行,并且在焊机选择时也要以厂家的说明标准作为参考。在焊接的时候,一定要注意电流和温度。一般的情况下,电流要控制在1800A~2000AA之间之间。但是对于焊接工作本身来讲,电流大一些会使焊接时间更短,效果更好,并且能够保证将螺栓钉全部焊接在型钢上。在焊接工作完成以后,要使用敲击的方法,来确保焊接工作顺利完成。
2、型钢柱子与梁子的局部调整
对型钢柱子与梁子的局部进行调整是后,主要采用的方法有加热法与锤击法。在使用锤击法的过程中,要特别注意对锤击力度的把握,不能够太大,以免使型钢梁子与柱子的形状因为过度敲击而变形。在使用加热法的时候,要注意加热的温度,一旦加热的温度超过一旦加热的温度超过900℃,型钢柱子和梁子便无法承受。在加热完成以后,要注意避免发生渗水。
结语:外倾式劲性钢筋混凝土架构模式所具有的超稳固性使其成为高层建筑施工材料的不二选择。对于超高层建筑工程来讲,为了保障施工时期及建筑使用时期的安全,在施工过程中,首先一定要仔细筛选施工材料,保障最基本的建筑安全,其次要在解决问题的过程中不断积累经验,提高技术手段,以保证工程的最优良品质。