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高层建筑由于具有面积大、层数多、功能和结构复杂等特点,因此给电气设计工作带来了一定的难度。高层建筑电气主要包括动力设备、电气设备、复杂的照明系统以及消防安全系统,这些电气设备对电气功能要求较高,以及对电能的消耗量相当大,因此做好高层建筑电气节能设计工作已势在必行。下面通过工作实践,主要就高层建筑电气节能设计的现状及方法进行了论述,以供参考。
1 高层建筑电气节能设计的现状分析
近年来,在高层建筑电气节能设计过程中仍然存在着一些问题和不足,如照明设计仍采用白炽灯、设备负荷过大及空调系统等未考虑智能化等方面,这些不足之处将会加强建筑的能源,因此引起了建筑设计人员的广泛重视。具体问题包括以下几点。第一,高层建筑的楼梯间、电梯厅、公共走道的照明全部采用应急照明,没有设置节能控制开关,部分光源采用白炽灯,节能效果达不到要求。同时,在高层建筑照明设计中对照明灯具的功率因数、效率、镇流器无要求。第二,大部分项目由于电气设备容量数据不全,估计的成分太多,负荷计算不准确,导致变压器选择过大,干线电缆、导线选择偏大,造成“大马拉小车”的浪费现象。
2 高层建筑电气节能设计的原则
随着我国国民经济的不断发展,高层建筑规模不断扩大,在高层建筑建设过中加大了建筑能源的消耗和浪费,尤其是在建筑电能消耗方面,其消耗量逐年增长。因此,在高层建筑电气设计过程中,我们不仅要做好电气节能设计,而且还要掌握好电气节能设计的原则,以达到建筑节能的目的。
(1)高层建筑电气节能要满足建筑使用功能的要求,满足建筑的日常照明、室内温度、通风量,确保建筑上下通道的畅通和电气娱乐设施的用电。
(2)高层建筑电气设备设计要考虑经济因素,实现电力运行和电气节能之间关系的协调,提高建筑运行的整体效益。
(3)高层建筑电气节能是避免不必要电能的消耗,设计人员要首先确定建筑能耗的关键点,对功能损耗严重的电气设备进行处理,采用先进的技术来降低能耗,加大新技术和新型节能设备在高层建筑的应用,以实现建筑节能的目标。
3 高层建筑电气节能设计方法
根据高层建筑电气设计的现状与原则分析,使我们充分认识到了高层建筑电气节能设计的重要性,因此如何做好高层建筑电气节能设计工作,实现高层建筑节能目标,应从以下几个方面入手:
3.1 变电所位置的选择
高层建筑因为楼层多,负荷分散,为保证配电干线最大电压降不超过允许值,减少电能损耗,降低大截面电缆用量,变配电室的位置选择十分重要,应尽量靠近负荷中心,一般变电所的位置有以下几种设置方式:(1)将变压器设在地下室或辅助建筑物内;(2)在地下室内和最高层设置变压器;(3)分别在地下室、最高层和中间层设置变压器;(4)仅在中间层设置变压器;(5)主变压器分设在底层与上部各层。究竟采用何种方式,除了考虑经济、设备条件和施工方便等因素外,还要考虑经营和管理因素。
3.2 变压器节能
变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的,而铜损是随载率的平方而变化,变压器节能措施主要有:1)合理选择变压器容量和台数,选择容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷进行合理分配,使其工作在高效低耗区内。2)选用节能型变压器。节能变压器具有损耗低、重要轻、噪声低、效率高、抗冲击、节能显著等优点,设计时应首选高效低损的节能变压器。3)加强运行管理,实行变压器经济运行。电力用户内部变电所之间宜设置联络控制,在负荷变化情况下,及时投入或切除部分变压器,防止变压器轻载和空载运行,从而减少损耗。
3.3 提高系统的功率因数
提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。线路损耗的公式展开后得下列计算式:
P=3IФ2R×10-3=(RP2/UL2+RQ2/UL2)×10-3kW (1)
在(1)式中,UL为线电压,V;P为有功功率,kW;Q为无功功率,kVA。RP2/UL2 为线路上传输有功功率而引起的功率损耗,RQ2/UL2 为线路上传输无功功率而引起的功率损耗。有功功率是满足建筑物功能所必须的,因此是不可变的。系统中的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,会产生滞后的无功,需要从系统中引入超前的无功相抵消,这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备,在线路上就产生了有功损耗,而这部分损耗是可以改变的,可通过就地无功补偿来实现。
3.4 电动机在运行中的节能
在高层建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、建筑等工种的设备相配套,由设备制造厂商统一供应。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外,还应减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。
3.5 降低线路电能的损耗
线路电能损耗也是高层建筑电能损耗的重要方面,设计人员要重视线路上的电能损耗,按照发热条件、 电压损失和机械长度来进行低压线路截面选择,减少线路损耗,选用电阻率比较小的材质作为线路导线,包括铜芯导线和铝线。在设计的过程中应该尽量的减小导线程度,布线应该避免走弯路和回头路,变压器应该和负荷中心靠近,缩短供电的距离,减少线路电能损失。此外,在建筑电气节能设计的过程中,设计人员还应该尽量的增大导线截面,较长的线路要满足热稳定、电压要求以及载流量,在减少线路损耗的基础上降低火灾系数,提高建筑供电质量。
3.6 照明系统的节能
设计人员应该尽量的选用高效光源,室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯,室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯,气体放电灯和荧光灯要安装电容器。 设计人员可以采用光通比例高、 反射系数高和配光特性稳定的灯具,照明方案要要进行合理的设计,充分的利用自然光,在建筑中尽量使用定时开关、 节电开关和调光器,建筑室外照明可以采用光电控制器,插座面板上尽量设置开关控制,实现建筑照明节能。
3.7 空调系统的节能设计
空调用电在建筑电气用电中占有较大的比例,合理设计空调系统用电可以大大改善节能效果。首先,制冷机组作为空调系统中主要设备,其能耗量占了整个空调系统能耗的一半以上,则制冷机组效率越高耗电量就越少,尤其是大容量的空调系统。在进行空调系统选型时,尽可能的选用容量小、能效高的机组。其次,空调冷冻水泵与冷却水泉作为空调系统的重要设备,约占空调系统总能耗的15%-20%。空调水系统能够实现随着负荷变化可以调节能量是水系统节能的关键,这就要求空调系统的水泵必须具有良好的调节性能。实现这一性能可以通过定转速流方法与变频空调变速流量方式来完成。变频空调就体现了这一特征,提高水泵的工作效率,合理利用能源,减小水泵点好,从而节约电能。
4 结论
随着我国建筑业的迅速发展,高层建筑建设数量不断增多,高层建筑对工程的设计质量提出了更高的要求。高层建筑由于具有面积大、 层数多和功能复杂的特点,因此对电气有着很强的依赖性。高层建筑电气节能设计质量的高低直接影响到建筑的安全性、 可靠性和经济性,因此,建筑设计人员要在电气设计的过程中贯穿节能原则,优选节能型电气设备,以实现建筑的整体节能。
参考文献
【关键词】混凝土;高层;应用
1前言
现如今,高层建筑使用的结构类型、材料、施工工艺等和多次建筑有很多共同点。然而,由于高层建筑和多次建筑相比要高很多,因此,高层建筑承受的荷载就越大。所以,在高层建筑过程中,使用的结构类型、材料、施工工艺等也会有一些不同。本文主要对高层建筑结构体系以及建筑钢筋混凝土结构设计要点进行了深入的探讨,并重点对混凝土工程进行了详细的分析。
2建筑的结构体系分析
2.1框架结构
高层建筑的框架结构主要有三部分组成,即框架梁、柱以及楼板。如果柱网布置的更加合理、科学,因此,使用空间也就越大,延性就会越好。如果横向侧移度很小,在受到水平力后,侧向变形的特征表现为剪切型,此种类型比较适合于空间较大而且楼层数不是太多的建筑中,比如:车站、商场等。
2.2剪力墙体系
如果全是由平面剪力墙构件构成受理主体结构时,就形成了剪力墙体系。在高层建筑中,应用剪力墙体系具有很多好处,例如:此体系水平荷载与竖向荷载的能力都是非常大的,建筑整体的性能良好,而且侧向刚度也较大,侧移量不是很大,它的位移是弯曲型的。然而,此结构体系不适合用于宾馆和宿舍中。
2.3框架——剪力墙体系
如果框架与刚度都不能满足设计要求时,通常会在建筑平面和合适的位置设立很大的剪力墙来替代一部分框架结构,这就是我们所说的框架—剪力墙结构体系。在受到水平力作用时,框架与剪力墙借助刚度较强的楼板和连梁组成共同合作的结构体系。然而,在此结构体系中,框架承受的是垂直荷载,而剪力墙承受的是水平剪力。此种体系的位移曲线是弯剪型的。在此体系中再加入剪力墙,就会大大增加了高层建筑结构的侧向刚度,从而减小建筑物的水平位移,而且,整个框架结构所承受的水平剪力都会明显的降低,同时,竖向的内力分布比较均匀,因此,框架—剪力墙体系的建筑高度都要比框架体系、剪力墙体系要大很多。此结构体系主要应用在办公室或者是住宅。
3建筑钢筋混凝土结构的设计要点分析
3.1水平荷载逐步成为钢筋混凝土结构设计的因素
在低层建筑住宅中,通常是以重力为代表的竖向荷载控制钢筋混凝土结构;但是,在高层建筑住宅中,虽然竖向荷载会对钢筋混凝土结构产生巨大的影响,但是,却不是主要的控制因素,水平荷载是最主要的控制因素。针对有些建筑来说,竖向荷载基本上是一个定值;有时,水平荷载会受风荷载以及地震作用的影响,竖向荷载数值随着动力特性的不同出现不同幅度的变化。
3.2轴向变形不容忽视
如果在高层住宅中使用了框架体系或者是框架—剪力墙体系,其框架中线轴压应力要比边柱的大很多,那么,中柱的轴向压缩变形也就比边柱的要大。如果建筑的高度较高时,其差异轴向变形的数值就会变得更大,这样一来,会产生非常严重的后果,此后果的严重性等同于连续梁中间支座发生的沉陷,因而,在连续梁中间的支座处负弯矩值就会大大减小,相应的,跨中正弯矩值与端支座负弯矩值也就变得更大。
3.3侧移成为钢筋混凝土结构设计的指标
高层建筑和低层建筑的结构有很大的不同。在高层建筑中,结构侧移是建筑钢筋混凝土结构设计的最主要的因素。近几年,随着我国经济和社会的快速发展,人们对房屋的需求越来越大,这样一来,为了节省土地资源,就会不断的增加房屋的高度,那么,高度大大增加,水平荷载结构侧移变形也就会逐渐增大,一般来说,高层建筑住宅结构的顶点侧移是和住宅高度的四次方程正比关系的。如果建筑物是小高层时,建筑物的结构不尽要有较大的强度,同时,还必须有较强的抗侧移刚度,这样一来,可以将受水平荷载作用产生的侧移有效的控制在允许的范围内。其原因主要有三点:第一,如果出现很大的侧移,那么,人就会感觉非常不舒服,进而影响房屋的使用;第二,发生较大的侧移会导致围护墙和高档的装饰材料产生裂缝和破损的现象,而且,严重的可能会使电梯轨产生变形,从而不能使电梯正常的运转下去;第三,侧移量较大有可能会使结构产生较大的附加内力,如果侧移量和附加内力都很大,切一直循环下去,就有可能会导致建筑发生坍塌。
4混凝土工程
4.1混凝土运输
在施工过程中,运输零星混凝土或者是垫层混凝土时,通常会使用塔吊和手推车运输将混凝土运输到浇筑地方。然而,结构混凝土运输是通过混凝土输送泵来完成运输工作的。
4.2混凝土进场验收
混凝土在进入施工场地之前,必须要控制塌落度值,搅拌机中混凝土的塌落度不能低于150mm。厂商经过认真考虑,认为混凝土的塌落度应该要大一些,这主要是因为在运输混凝土的过程中,塌落度会有所损失,这样一来,就要求搅拌机到达施工现场后的混凝土塌落度不能低于180mm,确保混凝土进入混凝土泵的塌落度不低于150mm,从而有效的避免混凝土堵塞混凝土泵。如果出现混凝土的塌落度不够的情况,不能随便加水来达到增大混凝土塌落度的目的。在运输混凝土的车上要备有水泥浆,并且要求水灰比和混凝土相同,这样一来,在混凝土的塌落度不够时,就可以向其中加入同等比例的水泥浆,增加混凝土塌落度。由于水灰比的准确度对混凝土的强度是非常重要的,因此,其混凝土的水灰比应该在实验室中进行准确测量。
4.3施工缝留设与处理
缝的大小要结合其设计要求来设置,通常情况下,主体结构水平施工缝要在楼面与楼板下约100mm处预留出。在封模之前,必须要把结合处的水泥浆、石子和焊渣等都清除干净,在浇筑混凝土前,还应该用水浇筑湿润,与此同时,还要铺大约20mm的水泥浆,然而,再向上浇筑混凝土,在浇筑的同时还要振捣,这样使铺设的混凝土变得更结实和均匀。
4.4混凝土养护
在浇筑混凝土的12个小时内必须要在表面加以覆盖,同时还要定期喷水养护。平均每天的浇水次数不固定,但是,必须要保持混凝土表明的湿润;当气温低于5度时,就不需要浇水。事实上,对混凝土的浇筑有很高的要求。例如:混凝土养护必须要用明水,这样一来,混凝土才不容易出现裂缝或者开裂。混凝土表面的塑料薄膜必须要包裹密实,并且交由专人浇水。
5结束语
总体来说,近几年,由于我国经济和社会的快速发展,使得我国高层建筑发展也非常迅速。再加上,由于人们生活水平的进一步提高,因此,对建设住宅的要求也越来越高,并且设计思路也都在持续的变化和更新。结构体系正朝着多样化的方向发展。如果高层建筑的高度在50m以内,那么,就可以结合施工现场的条件,施工体系有多种选择,一旦高层建筑物的高度超过了50m,通常我们会采用剪力墙或者是筒体结构体系。现如今,此结构体系已被广泛推广和使用,它不仅可以灵活布置功能空间,而且也有很大的侧向刚度。通过大量的实践发现,必须要熟练掌握规范要求,而且还要有较好的结构设计理念,才能设计出更好的建筑作品。
【参考文献】
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[2]金锡平.浅谈ansys在高层钢筋混凝土房屋抗震设计中的应用[J].科技信息,2011(10).
关键词:高层建筑;结构设计;现状分析;问题研究;可行对策
关于建筑的“实用美”与“艺术美”两种设计理念之间的辨证讨论历久弥新[1],无数设计师前赴后继,都试图在二者的“找平”中成长为真正的设计大师[2]。但在笔者看来,建筑的“艺术美”难有定论,毕竟仁者见仁、智者见智,不同时代、不同地区都有其各自拥趸众多的潮流与经典;而建筑的“实用美”却是要经过实践检验,并且每个使用者都说得上话的,更值得设计者加以关注。结构设计作为高层建筑这一庞杂系统的设计核心,其合理性直接影响着高层建筑的安全和性能。笔者试图通过对高层建筑结构设计的现状分析和问题研究,提出切合实际的可行对策,从而最大程度地满足使用者的功能需求,践行“物尽其用”的设计理念。
1高层建筑结构设计的现状分析
(1)与低层建筑相比较,高层建筑要更注重水平方向的结构设计在过去,低层建筑结构受到的垂直方向上的影响比较大,设计者往往重视多楼层压力所引发的负荷,而对水平方向上的位移影响较为忽略。在现在,较高乃至超高的楼层使得高层建筑的结构设计,不但要考虑垂直方向上由于较多楼层所引发的压力负荷;更要考虑水平方向上由于外界空气流动所产生的位移距离,。(2)在外形选择上,高层建筑的结构设计要更注重对地震抵抗能力的要求。通常来说,随着楼层高度的增加,垂直方向上的压力负荷是一个可预见的定值,水平方向上的影响则会因建筑结构特性的不同而被急剧放大或缩小。例如,将球形结构与方形结构相对比,高层建筑的位移距离会有很大差距。如果不在结构设计上重视这一点,水平面上的过大位移不但会降低高层建筑使用者的舒适度,还容易损坏高层建筑的基本构件,从而逐渐减弱高层建筑的使用性能,降低高层建筑对地震的抵抗能力,甚至大大缩短高层建筑的寿命。总之,高层建筑的结构设计现状就是,要更多地考虑水平方向的影响因素,在方案与细节设计上加重对抗侧力结构方面的考量。
2高层建筑结构设计的问题研究
对好的建筑设计者来说,最突出的表现就是能考虑到方方面面的因素,并在前期设计中就加以体现。但在当前高层建筑的结构设计中,产生问题最多的就是“不接地气”,即不能与具体施工条件接轨而修图乃至重画图纸。
2.1因预留数据不足凸显出的设计方案不合理
众所周知,高层建筑结构设计的基础就是设计方案,高层建筑的安全保障首先是选择合理的结构设计设计方案。当下,因结构设计不合理而产生的施工困难,绝大多数都是源于结构设计中,对预留数据的估计不足而造成的设计方案计算不合理。例如,在高层建筑结构设计的设计方案计算中,仅仅预留出结构节点因不同材料特性产生的延展空间,而未充分考虑不同天气下温度、湿度等条件的变化产生的延展作用,造成实际施工时预留数据的不足,最终凸显出简图方案的不合理。
2.2因施工标准不一表现出的设计功能不完善
在高层建筑的结构设计中践行“物尽其用”的设计理念,具体来讲,就是高层建筑结构设计的功能是否完善的唯一标准为,使用者的多元化需求是否得到了满足。但是,设计师往往会发现,在高层建筑中,同样的结构设计经过不同的施工者的手,其设计功能的实现效果就大为不同。有时甚至由于施工标准的极大差异,在实际使用中表现为设计功能的缺失。例如,在高层建筑的结构设计功能中,即便同样的管道口设计也会因不同的施工标准而产生较大差异,造成实际安装使用时的不便,甚至表现为同一建筑上某一楼层电路、排气管道的功能无法实现。
2.3因盲目相信软件计算结果造成的设计数据误差
科技进步大大简化了建筑设计中的计算工作量,尤其是高层建筑的结构设计,设计师越来越依赖各种各样的计算软件。这些软件固然可以加快高层建筑的结构设计进度,但由于这些软件的条件设置与实际建筑的结构数据并不完全相符,多元化的软件计算对高层建筑的结构设计是一把双刃剑。例如,利用软件辅助高层建筑的结构设计时,由于软件本身可能存在缺陷以及人工输入造成的误差,极易出现计算结果不准确的问题[3]。因此,过度依赖这些层出不穷的计算软件,最终得到的高层建筑结构设计数据,与实际施工时的情况并不一定相符,甚至会存在较大的误差。
3高层建筑结构设计的可行对策
针对高层建筑结构设计当下的发展现状与存在的问题,笔者试提出以下可行对策,以供设计师在以后的高层建筑的结构设计中参考。
3.1确定高层建筑的结构设计方案时,要考虑多种需求下的多元设计方案
在确定结构设计的方案时,明确受力、经济传力是最基本的要求。而在确定高层建筑的结构设计方案时,在综合分析使用需求、施工条件、地理条件、材料等的基础上,要考虑使用者的多种需求,在各种条件的综合考量中选择最合理的结构,从而确定高层建筑的结构设计的多元方案。例如,按结构形式分类,高层建筑的结构体系包括“框架结构、抗震墙结构、框架一抗震墙结构、简体结构、部分框支抗震墙结构、板柱一抗震墙结构”[4]等等。各种结构体系适用的高度范围,因其刚度、强度上的巨大差距也存在极大差异,要组合应用,考虑多种需求下的多元设计方案,真正践行“物尽其用”的设计理念。
3.2在高层建筑的结构设计功能方面
要预留足够的施工误差空间。高层建筑的结构设计必须考虑到方方面面的影响因素。而在高层建筑的结构设计功能方面,要真正满足使用者的多元化需求,保证即使经手不同的施工者,设计功能的实现效果也不会被削弱。因此,在高层建筑的结构设计功能方面,就不能不考虑不同施工标准下这些设计功能的实现条件,从而预留施工的误差空间。例如,高层建筑结构设计的构造措施的预设中,应当把握“强剪切力弱弯变,强压力弱拉力,强柱弱梁”[5]的原则,关注材料在不同温度、湿度条件下的性能,充分考虑应力、温度对结构元件的影响,注重与具体施工条件的对接,从而预留足够的施工误差空间,真正做到“接地气”。
3.3使用高层建筑的结构设计软件时,要对软件计算结果进行多方面的测试
使用高层建筑的结构设计软件时,为了尽可能地减少数据误差,笔者主要从以下两方面考量解决的问题的对策:一是软件本身可能存在缺陷;二是人工输入造成的误差。
3.3.1使用多个不同的软件模型
以防止单个软件可能存在的缺陷。例如,分析突发地震时的内力作用和变形作用,高层建筑这一复杂结构应当使用多个不同的软件模型,并对其力学计算结果进行分析比较,最大程度地避免因单一软件存在缺陷造成的高层建筑结构设计数据误差。
3.3.2进行多次测试,核对最终的计算数据
应对重要软件进行多次数据输入的测试,并核对最终的计算结果,以防止单次的人工输入失误造成的数据误差。总而言之,高层建筑的结构设计应该践行“物尽其用”的设计理念。相对于低层建筑,高层建筑的结构设计要更加注重水平方向上的位移影响因素,在方案与细节设计上加重对抗侧力结构方面的考量。同时,还必须考虑到方方面面的影响因素,尤其是要注重与具体施工条件的对接。最终,提出高层建筑的结构设计要考虑多种需求下的多元设计方案、预留足够的施工误差空间、对软件计算结果进行多方面的测试等可行对策。笔者仅以上述拙见在此抛砖引玉,希望能引起更多学者对高层建筑结构设计的关注,并因此对高层建筑结构设计的发展有所助益。
作者:周志鹏 单位:呼和浩特职业学院
参考文献:
[1]王丽娜,钱晓辉.图书馆建筑设计理念与实用功能分析[J].管理新论,2013(02).
[2]韩晓娇.贝聿铭设计理念在现代建筑景观设计中的应用研究[D].浙江农林大学,2012.
关健词:中小城市;高层建筑;人性化设计
Summary: small and medium-sized city of high-rise buildings in recent years is also showing more prosperous construction trend, small and medium-sized city by city scale and the influence of the development of characteristic, in building the design ideas and big cities have certain distinction. This paper will for small and medium-sized city high-rise building are analyzed, and the new ideas of humanized design specifically discussed.
Keywords: small and medium-sized city; High-rise buildings; Humanized design
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
近年来我国的经济高速增长,也给许多的中小城市带来了勃勃生机,但是城市的建设也日益膨胀,很多城市在建设过程中,处在无序发展的状态,各种浮躁与炫耀的心态也不同程度的体现出来。这就会导致一些城市在建筑方面过于追求形式与规模,而忽略了自身原有的特色和经济现状。尤其一些中小城市普遍将一些高层建筑作为其现代化的标志,在建设过程中,盲目求新、求异,进而忽略了中小城市本身的文化特色和运行节奏,建筑本身缺少了“以人为本”的设计理念。本文将结合中小城市高层建筑发展现状,对中小城市在高层建筑设计方面的人性化理念进行分析。
1中小城市高层建筑发展现状
1.1缺少必要的务实精神
高层建筑在中小城市的不断出现,是我国社会发展的必然阶段。随着我国经济实力的快速提升,中小城市的发展也不断提速。另外,经济的持续增长,人们的生活水平和消费水平也在不断的提高,对于高层建筑的需求也成必然。但是,目前我国大部分中小城市的高层建筑,存在盲目的跟风现象,过于追求形式主义,过于在忽建筑的高度,而忽略了本身的需求和经济现状,也就是缺乏一种务实的精神。中小城市毕竟不是大城市,在不断开发高层建筑的同时,也应该考虑到中小城市的现实状况。正确估算自己的投资资金,充分借鉴大城市的开发经验,合理选择建筑规模,科学进行建筑设计,这才是中小城市高层建筑发展的正确之路。
1.2高层建筑在中小城市的发展地位
虽然高层建筑在中小城市中的建设项目越来越多,但是在一段时期内,它还不是中小城市建筑、建设的主导方向。其原因在于,中小城市的人口相对较少,且在今后的一段时期,仍然存在人口向大城市流动的趋势。高层建筑发展的主要原因,就是解决城市人口的高密度问题,而中小城市的这种人口现状,明显制约了中小城市高层建筑的发展。另外,中小城市的建筑水平和建筑技术,较之大城市还存在一定的差距,尤其表现在设计方面,中小城市往往缺少一些优秀的建筑设计师。相对于低层和多层建筑来说,高层建筑的规模更大,对于设计水平和建筑技术也要求更高。中小城市在高层建筑方面起步较晚,各方面的基础都相对薄弱,这些因素便会加大城市发展实际与高层建筑之间的差距,使高层建筑在中小城市的发展受到一定影响。
1.3设计方面缺乏新意
建筑的设计可以说是建筑的灵魂,是一座建筑外在精神的体现,也是一座城市文化风貌的体现。中小城市由于缺乏必要的高层建筑建设经验,在设计方面往往存在向大城市看齐,套用大城市的设计理念,过于追求形似和神似,往往缺少了自身的特点。其实中小城市的生活节奏相对舒缓,人们的生活也相对闲适,所以在高层建筑设计方面,可以适当的避免单调和硬朗的风格。本着“以人为本”的设计理念,将人性化设计渗透到高层建筑的设计当中,使建筑本身更贴近中小城市人们的生活方式和节奏特点。这样对于中小城市高层建筑的发展会有着实际性的意义。
2人性化设计思路的探索
2.1高层建筑内部空间的人性化设计
对于中小城市的高层建筑来说,拥有合理的功能分区、开放的空间体系和舒适的空间感觉,是其人性化设计的具体体现。在中小城市的高层建筑人性化设计中,功能分区的明确,可具体体现在公私分明上。所以必须加深对公私分区的明确设计,恰当的进行空间划分,互不干扰,以便满足不同人的行为需要,使居住生活能够适得其所,使人们获得最佳的居住和办公空间环境;高层建筑应该增强对于公共娱乐性和归属感的人性化设计,使建筑内部空间环境优美、公共服务设施完善、各项基本功能齐全,注重内部空间的绿化,使之与室外环境相互映衬,进而充分体现出人性化的设计思路;合理的选择房间尺度,面积不可一味地过大,要结合实际需要设计出合理房间尺寸。比如在高层民宅的设计上,可以适当考虑下现代人对于大屏幕电视的喜爱,尽量使客厅的尺度设计,符合人体的视听感觉。在卫生间设计上,尽量考虑以最为适合人体舒适度的尺寸,充分体现出人性化设计的理念来;科学的设计和布置管网,在对管网进行设计时,应该全面考虑到城市的地理特点、气候特点。对于供热、给水等管网设计,要考虑到地区的实际情况和高层建筑的功能类型。
2.2高层建筑外部空间的人性化设计
高层建筑的外部空间需要与城市的空间相互融合,因为高层建筑的底部与人流的接触非常密切,设计时应该充分体现出““以人为本””的设计理念,从而减少高层建筑带给人的冷漠感觉。高层建筑的外部空间可以向公众开放,使其尽量公众化和人性化,去除掉城市空间的局限性,使城市的整体空间的内部过滤更加连续。高层建筑在进行外部空间设计时,要考虑到人是空间活动的主体,合理构建出符合人体尺度的环境,减少高层建设给人的距离感。具体可采取利用一些具有人情味的小广场来减弱高层建筑给人的距离感,尤其中小城市,人们的生活相对闲适,采取一些广场的设计方案,不但可以容纳人们进行休闲活动,还可以增加城市中的人文氛围,缩小人与人之间的距离,使得城市生活更加和谐;也可以采取立体化的广场绿化设计,增加空间的层次感,从而形成丰富和多变的外部空间环境;对于主入口的选择可采取多种方式,可以利用高差的视觉效果,形成丰富的空间层次感,也可以利用灰空间来进行空间过渡。
2.3基于健康考虑的人性化设计
健康设计是人性化设计的延伸,在高层建筑设计中,可采取明厅、明卧、明厨和明卫的设计方式。重视建筑内部的自然通风,尽量争取采用低频率的空调,以达到节能的目的,尤其要加强公共空间的自然通风幅度。可通过增加窗口面积和改善开启方式来实现室内的通风和采光效果。这样的设计不但可以起到节能的功效,还可以实现对居住者的健康关怀;加强对室内污染气体和有害气体的处理,尽量采取有效的措施来排除厨房、卫生间等空间内的污气,处理好常规的竖风道串烟、串气的问题。在材料方面可选择一些绿色、环保的建筑材料,以便保证居住者的健康,体现出人性化设计的真正意义。
2.4基于安全考虑的人性化设计
安全问题的考虑,也是人性化设计的重要体现。对于居住者的安全保障,主要体现在防火安全设计、防震安全设计以及结构和设备的安全设计方面。在结构选择上,高层建筑应该尽量选择混凝土框架结构,它具有很好的抗震效果和防火性能。还有一种比较先进的钢结构体系,这种结构体系自重较轻,且有良好的抗震性能,所以安全性很中,但是选择这种结构的同时,应该加强防火功能的设计。
3结论
目前中小城市的高层建筑正处于快速发展时期,在设计方面应该结合中小城市的自身优势,并充分借鉴一些成功的建筑模式。从细节着手,体现出良好的人文关怀理念,将人性化设计渗透到整体项目设计当中。为中小城市高层建筑提供正确的方向保障。
参考文献:
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[2]张春利.浅谈现代高层住宅的健康设计[J].山西建筑.2008年9月第34卷第27期 .79~80
关键词:高层建筑施工,技术要点,特征,现状
近些年,伴随着社会经济的不断发展以及城市化进程的不断加速,高层建筑施工问题引起了人们越来越广泛地关注。在当前的社会形势下,加强高层建筑施工有着极其重要的现实价值。一方面,它是解决居住用地紧张问题的有效举措; 另一方面,它是提高人们生活水平的必然举措。然而,目前我国高层建筑施工中还存在着诸多急需解决的问题。为此,我们有必要加深对高层建筑施工技术要点的认识,以切实增强施工的有效性与实效性。基于以上的论述,本文从特征、现状和技术要点三个维度,对该问题进行了深入地分析与研究,希望以此能为该项事业的发展贡献自身的力量。
1 高层建筑施工的特征分析
改革开放以来,我国建筑施工事业获得了飞速的发展,建筑施工技术也获得了长足的进步。在这种背景下,我国建筑施工结构实现了由单一结构形式向复杂结构形式的转变。与此同时,我国建筑施工逐渐呈现出安全化与规模化、智能化与功能化的发展趋势。众所周知,高层建筑施工是建筑施工的重要组成部分。与其他施工形式相比,它具有以下几方面的显著特征: 首先,高层建筑施工具有工程量大与技术含量高的特征。对于高层建筑施工而言,它对安全性能有着较高的要求,因此具有一定的密闭性与抗风性。其次,高层建筑施工的地基强度较大。由于高层建筑对地基的负荷量大,地基的承受力是在一定范围内相对安全,一旦承受力超负荷,那么地基承载力满足不了建筑物的负荷。高层建筑的地基不管采用何种方法但要遵循两个原则: 1) 地基尽量在大气层能够影响的深度以下; 2) 地基要与建筑物设计相吻合。在实践中,建筑施工与地基强度有着密切的关联,建筑物越高,其对地基强度的要求越高。因此,对高层建筑施工而言,它的地基不仅面积大而且深度深,以此来妥善地解决施工中的结构抗浮等问题。最后,高层建筑施工工期短与结构性能好的特征。在现实中,高层建筑多为混合型结构,而且功能较为复杂,这决定了高层建筑施工具有工期短与结构性能好等特征。
2 高层建筑施工的现状分析
近些年来,伴随着社会经济以及科学技术的发展,我国高层建筑施工技术得到了极大地提高,并取得了许多举世瞩目的成就。然而,现如今,随着施工规模的不断扩大以及建筑结构日趋复杂,高层建筑施工技术必然要进行不断地革新与优化。就目前而言,我们应当依据施工中的技术路线而选择合理的优化方案。具体而言,我们要从以下几个方面着手: 首先,要依据高层建筑逐层施工的特点,不断提高施工作业时间与空间的综合效率,加强施工各工序间的衔接,强化总承包管理的强度; 其次,要依据高层建筑垂直发展以及作业面窄与施工进度紧的特点,不断提高垂直运输体系的施工效率; 最后,要依据高层建筑作业环境差的特点,不断提高优化结构施工工艺,增强建筑施工的安全性与稳定性。
总之,我们要坚持一切从实际出发的原则,将施工实践与施工需求有机地结合起来,不断提升我国高层建筑施工的技术水平。
3 高层建筑施工技术要点分析
3. 1 逆向施工技术
在现实中,逆向施工包含了丰富的内容,如浇筑中间支承桩柱、向上逐层建设地上结构、修筑地下连续墙等等都是逆向施工的范畴。与顺向施工相比,高层建筑采用逆向施工技术有这样几项特征: 首先,在实现构筑物与管线布置以后,地下连续墙可以通过规划或紧靠的方式,将红线构筑地下连续墙作为一种永久性的外墙,从而实现扩大建筑面积的目标; 其次,在逆向施工技术的作用下,逐层浇筑的地下室结构的内部支撑的刚度远远大于临时支撑的刚度,这可以有效地减少或避免基坑变形以及沉降影响等问题的发生; 最后,逆向施工技术能够实现地上结构与地下结构的同步施工,以最大限度地缩短多层地下室建筑的总工期。
3. 2 预制模板技术
施工工期是关系建筑施工成效好坏的关键环节。对高层建筑施工而言,同样也是如此。鉴于结构施工重复性高的特点以及竖向结构施工的优点,我们采用滑模法与爬模法来有效控制施工工期,并提高主体结构的整体性能。滑模法与爬模法是实践中非常有效的施工方法,将两者有机结合起来,有利于提高施工的实效性。两者有着一定的相似之处,这种相似性主要体现在: 首先,它们的结构整体性好,机械化程度高; 其次,它们对组织管理都提出了较高的要求,同时,在结构物立面造型方面具有一定的限制;最后,它们对施工工期与施工成本的控制都有着极为迫切的需求。在施工过程中,我们可以采用预制模板技术,将滑模法与爬模法付诸实践,以实现缩短施工工期与降低施工成本的目的。
3. 3 钢结构施工技术
在高层建筑施工中,钢结构施工技术应用较为广泛,这得益于钢结构施工具有施工速度快与工业化强度高的特性。钢是一种热传递非常强的金属材料,因此高层建筑钢结构也具有十分突出的热传导性。当经历火灾时,这种结构特点会给整个高层建筑带来毁灭性的破坏。由此可见,在应用钢结构施工技术时,我们必须加强对防火设施的设计与施工。除此之外,钢结构施工要依赖于大型塔吊,在某种意义上,塔吊起重能力的高低直接决定了钢结构安装效率的高低。因此,钢结构的吊装、测控与焊接技术都是钢结构施工技术中的重要内容。
3. 4 泵送混凝土技术
泵送混凝土技术是高层建筑施工技术的重要组成部分。混凝土不仅数量大而且强度高,对混凝土的配比提出了较高的要求。据调查研究发现,目前国内的施工方大多采用掺粉煤灰与化学外加剂的双掺技术,以满足泵送混凝土技术的需求。在这项技术的作用下,混凝土的泵送高度也有了很大程度的提高,这有效地提高了高层建筑的施工效率。
4 结语
在新时期,加强高层建筑施工是一项非常复杂的工程。我们要想将该项工程做好,就要重点做好以下几项工作: 首先,要对高层建筑施工的特征有一个清晰地认识; 其次,要对高层建筑施工的现状有一个准确地把握; 最后,要对高层建筑施工技术要点有一个科学地分析。只有这样,才能切实增强高层建筑施工的有效性与实效性,才能真正实现高层建筑施工事业又好又快的发展。
参考文献:
[1]陈 辉.浅析超高层建筑桩基的设计与施工要点[J]建筑施工,2010( 15) :26-28.
笔者从事此行业较长时间,对于基于生态策略的高层建筑设计多有研究,文章结合笔者自身经验,从目前高层建筑设计的不足之处出发,对基于生态策略的高层建筑设计的具体细则进行了探究,旨在对于生态策略在高层建筑中的应用起到一定的普及作用。
【关键词】生态策略;高层建筑;设计
引言
我国虽然是能源大国,但是在人均能源上我国却处于一个较落后的局面,能源决定着我国的综合实力,做好节省能源的工作意义不可忽视。此外,我国现在污染较为严重,如何解决以上问题?
建筑能耗在能耗中占有非常大的比重。目前,高层建筑设计越来越多,其高能耗、高污染的弊端日益凸显,基于生态策略的高层建筑设计由于能够贴近自然、能耗低而受到人们的追捧,具有广泛的商业前景。因此,对于基于生态策略的高层建筑设计探讨不仅具有学术意义,更有其实践意义及商业价值。
1、目前高层建筑设计的不足之处
高层建筑相对于普通建筑可以供更多人工作,更多的人则需要更多的能耗来维持电梯、供水供暖等等。本身建筑能耗与工业能耗、农业能耗及交通运输能耗共称为民生能耗,。而高层建筑能耗在建筑能耗中有占有较大比重。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。以下对于目前高层建筑设计的不足之处的不足之处做具体分析。
(1)自然采光利用率低。目前,高层建筑主要形式有方形、矩形等,这是由于硬件条件和用户需求综合考虑以后做出的选择。这种形式的高层建筑就导致了自然采光利用率随着距离的深入越来越低,不能够满足人们的需求,随之而来的人工照明的情形便较为广泛,这必然导致能耗加大。
(2)室内通风能耗大,正是由于上面提到的目前高层建筑所具有的形式,这就带来了空气的流通性也随着距离的深入越来越差,为了满足人们的要求,目前普遍使用的方法是通过控制设备来解决通风问题。此外,空调系统也被广泛的使用,这种人工控制通风的手段也必然带来能耗的加大。
(3)围护结构的保温隔热能力不强,外墙、屋面及外窗等外维护因素是建筑能耗的一大关键因素。而目前高层建筑中由于它的横向面积要远远小于竖向面积,所以护结构中外墙的保温隔热能力至关重要,在当前的高层建筑设计中,外墙的做法一般分为2个情况:
第一,使用加气混凝土砌块配合大理石进行贴面;第二,使用玻璃幕墙配合外挂铝塑板。这种方法很容易在建筑设计中缺少了保温层的设计。此外,窗户的选择一般使用单层玻璃设计,这种情况的缺点就是的对于高层建筑中的温度需要人为手段来控制。
(4)对于可再生能源的利用上不足,现在高层建筑的热源主要来源是:市政蒸汽、市政蒸汽配合分体空调以及直燃型溴化锂吸收式机,冷源主要是:螺杆式水冷机组、直燃型溴化锂吸收式机组、蒸汽型溴化锂吸收式机组和分体空调。这些设备中对于可再生能源的利用基本为零,这就使得能源的消耗不可避免的加重
总体来说,在传统的高层建筑设计上,对于能源损耗的考虑不足,这是高层建筑目前高能耗的主要原因,基于生态策略的高层建筑设计可以有效地降低能源损耗,减少建筑污染,对于改变目前的高层建筑能好的现状有着显著的作用。
2、基于生态策略的高层建筑设计的具体细则
针对上文提到得高层建筑设计中的不足,我们对基于生态策略的高层建筑设计的具体细则进行如下探讨:
2.1关于高层建筑采光及通风的生态设计优化
由于高层建筑的容积率较高,这就导致了采光的困难,在采光的优化上,基于生态策略的建筑设计主要改善点是选择合理的位置、朝向,以吸收更多太阳能、储备更多能源、减少自身能耗。对于通风设计的优化,选择合理的位置、朝向依然有不错的效果。
2.2 关于高层建筑围护节能的优化
针对传统维护结构的不足,建筑的围护结构优化主要可以从屋面、墙体、外窗这几各方面进行。
(1)选择节能性好的建筑材料,这是从硬件上做出的优化,工欲善其事必先利其器,拥有高性能的原材料是高层建筑围护结构设计优化的基础。在具体工作中主要是从导热系数、强度上进行选择,并对建筑表皮的构造设计,即采用强度高的承重材料和导热系数小的轻质保温材料进行复合。在实践中我们发现这一做法可以有效地降低能耗。
(2)在护结构中进行优化,这主要可以分为墙体的节能优化以及外窗、幕墙的节能优化。
在墙体的节能设计优化中,在经过了进行经济性、可行性分析以后,可在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。另外,目前还有可调节的外墙,即采用多向、多层、可开、可闭的外墙,以适应不同的气候,减少空调,采暖的时间,降低能耗。
在外窗、幕墙的设计节能优化中,主要对窗的朝向进行调整,高层建筑由于窗墙比例远大于传统建筑,随着而来的热损失也会较传统建筑大很多。特别是使用大面积开窗或成片的使用玻璃幕墙,这种方法虽然带来了采光能力的提升,但也成为了建筑的冷(热)桥所在。针对这些情况,一般可以通过对窗墙面积比的控制、气密性的改善、对窗框保温性的改善以及使用中空玻璃等手段来完成在外窗、幕墙的设计的节能优化。
2.3 加大可再生能源的利用率
对于可再生能源的利用率可以从以下几个方面出发。即极大对太阳能、地热能、风能、水能、生物质能的利用效率。例如,具体工作中我们可以加强对太阳能的利用,目前,太阳能在供暖和供电上的研究及应用都已经取得了较大的突破,如何将传统的被动式太阳房和主动式太阳房的设计理念融入到高层建筑设计之中;如何把太阳能发电的应用施展在高层建筑之中等等,这一系列的可再生能源的应用将会对于降低能源的损耗起着极其重要的作用,未来这也是基于生态策略高层建筑设计中最为核心的问题。
此外,除了以上设计,做好建筑的设计中的体形与平面布置工作、加强绿化工作也是基于生态策略高层建筑设计的一个关键点。
3、结论
基于生态策略的高层建筑离我们并不遥远 ,甚至很多时候并不需要过多高科技手段的应用。这种设计具有低能耗、低污染的特点,其商业前景巨大,对基于生态策略的高层建筑设计的探讨是建筑设计的新方向。
做好基于生态策略的高层建筑设计对于改善我国目前能源紧张的现状将有重要意义。在建筑的设计中,我们应该多思考多总结,只有这样我们才能够更好的完成基于生态策略高层建筑的设计。
参考文献
[1]记者 赵秋丽 烟台日报记者 杨松涛;山东烟台建设“太阳之城”[N];光明日报;2010年
论文摘要:对高层建筑消防设施管理现状存在的问题进行了归纳、分析.整理,并提出了改进对策。
人民网重庆视窗2008年l1月9臼电记者今天从重庆市消防总队获悉,重庆全市高层建筑消防安全检查目前已经结束,其中有5650栋高层建筑存在隐患,已超过全市高层建筑总数量的一半。据统计,目前,重庆已经建成投入使用的高层建筑总共有8664栋.数量仅次干上海,位居全国第二。在这些建筑中,高度超过l00米的就有84栋。在今年下半年,重庆开始了有史以来最大规模的高层建筑消防安全夫检查。在历经近半年的检查中发现,有565O栋高层建筑存在火灾隐患22706条。
以上报道只是重庆市的现状,这种现状在全国其他城市也是会存在。今年国外和国内也发生了几起高层建筑火灾,所幸没有造成大量人员伤亡,这是一种侥幸,只要高层建筑的火灾隐患不彻底解决,火灾随时会发生。
1高层建筑消防设施的常见问题
(1)消防设施配备不符合规范要求。依据高层建筑防火设计规范,高层建筑在建设时,应设有较完善的消防设施,以便为火灾预防和火灾扑救、自救工作提供有利条件。但是,在工程竣工验收或日常监督检查中经常会发现,高屡建筑或多或少存在着消防设施欠缺、质量性能低劣和功能全等违规行为。有些建筑由于缺少对火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、事内消火栓等消防设施的经常性维修保养工作导致了部分消防设施长期处于故障或瘫痪状态,不能正常使用。
(2)擅自降低消防技术标准,将按规范要求应设置自动喷水灭火系统的高层建筑物擅自取消,有的取消了消防水池、消防水泵、屋顶水箱以及联动控制装置的设置,仅靠市政室内消火拴管网,更有甚至靠生活用水管网供水,根本不考虑系统的可靠性,导致消防水源、工作压力无保障。有的管道材质、管径不符合要求。部分自动喷水灭火系统管道未按国家规范要求采用热镀锌钢管。有的连接方式不规范,自动喷水系统未按规范要求采用丝接或构楷式机构连接,而是大量焊接,未对焊接处进行二次镀锌。更严重的是部分场所出现“假喷淋”现象,将喷头置于吊顶而不与供水管网连接;有的受管道材质和施工质量影响,产生漏水,业主干脆将其关闭。
(3)应设控制中心报警系统的高层建筑改设集中报警系统或区域报警系统,有的根本不设火灾向动报警系统。有的高层建筑消防水泵、防排烟设施、消防电梯、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、防火卷帘、以及非消防电源的切换等无法实现联动控制。
(4)消防电源无法保证消防用电设备需要。按照设计规范要求,应设计满足电力负荷的高层建筑,不考虑消防控制室、消防水泵、防排烟设施、消防电梯、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、防火卷帘,以及其它消防用电设备的消防用电;个别高层建筑在无自备发电设备的情况下,都仅有一路供电;且消防用电线路的敷设未按要求,应穿管保护的消防用电线路,穿管不到位,造成大量的线路。
(5)防排烟系统设计施工随意性大。按照规范要求,一些本应设置机构加压送风防烟设施的不具备自然排烟条件的防烟楼梯问、消防电梯间前室或合用前室,其不具备自然排烟条件的前室,却不设加压送风系统;有些虽然设置了机械加压送风系统,但防火门未安装或损坏严重,达不到防烟楼梯间压力要求。
(6)消防电梯功能不具备。消防电梯的消防电源、消防电源线路敷设、末端自动切换、消防电梯前室设置、消防电梯载质量、消防电梯运行速度、井底排水和电梯门挡水设施以及前室内的室内消火栓、应急照明或正压送风系统等不满足规范。消防电梯缺少上述条件,不能起到保护作用,会危及消防队员生命安全。
(7)防火门、防火卷帘材质各异。一些防火门、防火卷帘门的填充材料违规采用可燃材料;一些防火门的木制品只经过了的阻燃浸泡处理,耐火极限达不到规定要求;有的防火门装饰面层未经过阻燃处理,采用普通油漆,降低防火门耐火极限;闭门器回弹力度不够,导致无法正常关闭;复合防火卷帘达不到背火面温升要求采用喷水灭火系统进行保护时,未设置独立的喷水保护系统;用作防火分区的防火卷帘无消防电源和联动控制装置,发生火灾断电后只能靠人为手动关闭。
2产生问题的根本原因
导致上述问题产生的根本原因:一是建设、设计、施工单位和业主消防安全意识不够,对高层民用建筑防火一无所知。二是经济制约了消防安全的发展。为了“节约”成本,降低消防技术标准,将应当按规范要求设置消防设施大量节俭,埋下大量火灾隐患。三是执法不严,不廉,给少数人可乘之机
3高层建筑消防设施管理整改对策加强高层建筑消防工作必须把重点放在管理措施的落实上。
(1)全面落实消防安全责任制。新《中华人民共和国消防法》、《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》60号令等法律法规,就消防安全责任作了具体的规定,任何单位和个人应严格遵守,自觉履行法律规定的消防安全艾务,努力提高全体人员消防安全意识,增强抗御火灾整体能力。高层建筑涉及多家产权位,承包、出租或委托经营时,又涉及多家使用单位。各产权单位、租赁单位在房地产商签订购买租赁合同时,必须与房地产商签定相应的消防安全责任,明确各自责仟,共同维护高层建筑消防安全。房地产商应提供符合消防安全要求的建筑物.产权单位与使用单位应在订立合同中明确备方消防安全责任,特别是各产权单位在消防车通道、涉及公共消防安全的疏散设施和其他建筑消防设施方面明确管理责任。同时,针对高层建筑的管理特点,产权单位、使用单位和物业管理单位要细化消防安全管理,落实自主管理,严格日常检查,及时消除火灾隐患,确保高层建筑安全。
(2)建立健全各项管理制度,并严格落实,针对高层建筑内部功能复杂、使用单位人员多、消防设施多、危险性大、火灾后果严重的特点,督促高层建筑产权单位应重点要抓好规章制度的建设落实,消防安全人员值班、培训制度,消防设施的检杏保养制度和应急预案必须落实。同时,高层建筑产权单位还要组织人员加强对那些已投入使用消防设施维修和保养,提高消防设施整体安全系统使用性能。
关键词:高层建筑 城市设计 尺度于协调性 人文环境
产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业的兴起使人口集中到城市中来,造成城市用地紧张,地价上涨,城市不断向周边扩展,但城市空间仍然局促。为了在较小的用地范围内建造更多的使用面积,建筑物不得不向高空发展。也是高层建筑产生的根本原因。也可以说高层建筑的产生是社会发展的必然产物。
一、高层建筑产生的原因及存在的理由
高层建筑是在一个不大的底层上叠加许多层。从功能上,它能使可用的楼层空间向高出堆积。从商业上,它能使其所有者从土地上获利更多,并且可以放置更多货物、更多的人,和在一个地方收入更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果,土地高价与城市交通便利密切相关,也是配套基础设施和土地利用的必然结果。高层建筑实际上是一种商业建筑类型,它的开发将增加城市的就业及生产力,促进城市的有益发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、交通等的发展,进而影响到整个城市的发展。
二、高层建筑对城市产生的影响
高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的规模和人口总量,就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系,它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。在这个层面上,高层建筑的发展可以由规划者通过地方规划来加以控制。一座高层建筑必须首先与城市达成的协议,就是那里的现状。它必须决定如何适应于街道的边沿、周围的人行道尺度、现有的土地利用以及它所在街区的特点。由于高层建筑的体量大高度大,在城市设计中主要控制高层建筑的高度和体量这两方面,既建筑的尺度。主要表现在以下几个方面:
1、城市尺度(对城市、其系统和天际线方面)
一座城市中所有的新建筑皆对城市的形式及其系统产生影响。不过,高层建筑对于城市,以其绝对的强度,具有重要的影响。首先它得与城市达成协议,就是那里的现状。它必须决定体量问题,以及新塔楼以何种尺度才能作为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑。高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,孑然孤立,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化。不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系。
2、街道尺度(对城市街区、人行道和街景方面)
街道尺度是根据街道生活来确定的,显然最重要的是街道上行人与大楼之间的关系。高层建筑必须形成与周围建筑物的联系以加强城市结构,并促进在其底部的城市生活。具体的说街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。高层建筑的底部必须与街区的城市结构联系,并与城市的水平尺度比例相当。其设计应该对周围建筑的场地范围予以密切注意。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感,但如果退后尺度不当,高层建筑就变得与街道分离了,并可能变得与其环境失去联系,还有高层建筑物之间的地面场地不要仅仅作为行车道路,而应该加入更多的街道生活,使环境丰富生动起来。
3、整体尺度(建筑本身及造型方面)
整体尺度是指高层建筑各构成部分,如果一座建筑的各部分比例合理且相协调,同时能够满足正常人的心里要求,那么它就很容易被人们接受,也可称之为成功的建筑。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:
1. 各部分尺度比例的协调
一个美的高层建筑是裙房、主体和顶部三者相结合的产物。当其三者合理的处理比例尺度的问题,同时这种尺度比例关系应是统一的,这样建筑物才会给人舒服的感觉。然后在加入适当的装饰手法,使建筑造型生动化。总之这三部分的比例关系使高层建筑形象设计的重点;
2. 高层建筑中立面细部尺度应有层次性
立面设计的结构构成必须明确划分为水平因素和垂直因素。一般都要使各要素的比例与整体的关系相配,以达成令人愉悦的观感效果。因此很自然的,较低矮而横向舒展的建筑物,其窗户开间之类,其比例必定使宽阔状为主导,而高层建筑则以修长的因素更有利于综合微型和巨型因素,使大中有小,小中有大。这一原则使高层建筑产生强烈的统一性和协调性。
近年来,随着土地资源日渐短缺以及充分合理的利用每一寸土地的观念日盛,高层建筑成为了城市建筑的主体。由于高层建筑本身存在工期长,工程量非常大等特点,使得在高层建筑施工中存在很多不安全的隐患。究其原因,大部分在高层建筑施工自身的特点造成的,此外在施工过程中安全管理和监督不到位也是主要原因之一。所以,加强高层建筑的施工安全技术的实施和安全管理工作,有效的解除施工过程中各类安全问题,以保障高层建筑工程的顺利进行和施工人员的人身安全,提升高层建筑施工的工程质量。
高层建筑的施工特点概述
在我国,高层建筑一般是指十层以上的住宅以及总高度超过二十四米的公共建筑和综合性建筑。随着社会的进步和科学技术的发展,现代高层建筑向着更高、体积更大、结构更复杂的方向发展,综合性能更加健全。所以在高层建筑施工过程中,高质量和连续性是必不可少的。总体呈现出工程量特别大、工序特别多、工期特别长、工期特别紧、基坑支护和地基处理特别复杂、高空作业特别多、安全防护要求特别严、技术要求高,机械化程度高等。
高层建筑施工安全现状分析
1.高层建筑施工安全管理现状
尽管现如今,高层建筑已经成为了我国城市的主要建筑主体,但是与之相对应的建筑安全立法尚未得到完善,和建筑市场的发现不同步。在全国范围内无证设计、无证施工、越级施工、层层转包以及伤亡事故的漏报、不报等现象普遍。此外,建筑安全管理相对落后。在我国一些地方没有设立专门的建筑安全管理机构和配备相应的专职人员,所以造成在建筑施工过程中,出现无责任人管理和无人监督的情况。
2.高层建筑施工安全控制现状
在我国由于缺乏统一明确的施工管理规定,致使一些施工现场出现杂乱无章、施工材料乱堆乱放现象,原材料使用和存放不规范的现象,容易造成材料浪费。此外,在一些施工现场,由于没有实行有效的监督措施,造成施工进度和原计划不相符,给整个工程的顺利进行造成影响。由于一些施工企业在施工过程中,招用没有受到专业技术培训和安全教育的农民工、临时工上岗,人员素质较低,安全意识非常差,他们缺乏应有的安全意识和对临时突发事件的应急能力,致使高层建筑施工现场事故频发。此外,国家有关部门对建筑行业安全措施经费的投入严重不足,直接影响了施工现场安全标准化的建设实施。
高层建筑施工安全技术管理措施
目前,我国高层建筑施工过程中,存在较大的安全隐患,使高层建筑的质量日渐下滑,严重威胁着人们生命财产安全。所以,提高高层建筑质量应该从“源头”抓起,做好建筑施工技术安全管理,才能在保证高层建筑顺利施工的同时,提升建筑质量。
1.防水、防坍塌施工技术管理
高层建筑由于主体体积较大,所以基础埋深都比较深,土方开挖的深度也比较大,因此防水和防坍塌就成为主要安全隐患。
在高层建筑施工过程中,在基坑周围及其基坑底部都要设立排水装置,防止雨水、生活废水等冲刷边坡、造成塌方现象。其次,在雨雪天气实施高出作业时,施工人员要采取必要的防滑、防冻措施,当遭遇恶劣天气时,施工现场不能进行高出作业。高处悬挂的器械要及时拆除,以免坠落给建筑和工作人员造成损伤。此外,在人工挖掘作业过程中,要先从局部小型开挖,先做好支护,在开挖。挖掘时必须要放坡,并且按照设计规范和操作法规的要求进行堆土,值得指出的是设计方和施工方要进行技术交底。开挖时要选用经验丰富,技术能力强,有责任心的人员担任。
2.高层脚手架工程安全技术管理
脚手架工程施工的安全技术在整个高层建筑中起着举足轻重的作用。脚手架在整个工程中能够有效的结局临边、洞口防护,控制高空坠落和物体打击造成的损害,因此脚手架的搭建要完全符合设计和安装的规范。外脚手架的搭建要和作业层同步。悬挑脚手架的地层要铺设脚手板,并且相隔十米要满挂一道平网,相隔十二米铺设一层脚手架板。此外,在遇到高层临街处,要根据坠物的半径采用与之对应的悬挑架。以有效的减少坠物的半径,保证人行道上行人的安全。
3.楼层临边防护技术管理
楼层的临边防护,主要是指在浇筑楼板混凝土之前埋入短钢管作为锚接。在一处楼层在爬架围护之前,要把临边防护栏杆做好栏杆立管和预埋短钢管连接锚固。水平钢管与框架柱相连接,并且栏杆的内侧挂密目网。临边防护的调整要根据隔墙的位置进行,增加立杆,确保隔墙紧密相连。随着楼层建设不断的升高,每隔数层搭设水平外挑网进行防护。
4.楼层建筑施工消防安全管理
我国高层建筑的结构大多采用钢结构,钢材的整体性和可塑性较强,能够较好的展现建筑的整体性。但是钢材在防火方面还存在一定的不足,钢材的耐火性非常差,当温度升高,钢材的承重和抗拉性能会大幅度降低,钢材发生变形和弯曲。因此在高层建筑施工的过程中,可以在钢结构的表面涂防火材料,形成耐火隔热保护层,保护钢材。此外,防止钢结构发生火灾还可以在钢材的外部涂抹混凝土或直接浇筑一层混凝土保护层,还可以在钢材的外表面加固预制板,这种防火灾方法操作简单,成本小,损耗低,无环境污染。
高层建筑施工安全控制措施
1.施工现场控制
在高层建筑施工现场面积有限,各种材料,器械众多。所以施工过程中,要严格按照《施工组织计划》的明文规定布置施工现场。把实现现场的材料场地、木场场地、钢筋场地、消防场地等进行合理的分配;要标注清楚电信和电缆铺设情况。对于施工现场易燃易爆的产品,要确保存放安全。材料的购进要根据工程的进度分批购进,在易燃材料旁要设置灭火器材。
2.施工进度控制
由于高层建筑工程量大,工期长,所以建筑工程的实际进度不能按计划进行和计划进度常常存在一定的偏差。为了缩短实际施工进度和计划施工进度之间的差距。在施工前,应采用合同工期确定和工程款支付的合同进行控制,完成部分,由专人检查合格后才能发放工程款,对于不按时完成施工任务,工程质量不达标情况,要给予经济上的控制和处罚。以督促企业尽快完工。
3.临时用电控制
高层建筑施工现场的临时用电要符合《施工现场临时用电安全技术规范》的相关要求。保证安全用电。特别是在存放钢筋场地,木工场地等集中用电场所。要严格执行TN-S系统供电,三级配电,两级漏电保护,五芯电缆埋设,三级箱必须设置保护接零和保护接地。所有电线、电缆、防水线都要穿套管埋设,以防止车辆的碾压。此外,施工现场的照明用电,要单独设置线路和三级箱。以确保用电安全。
4.加强对工作人员的安全教育
高层建筑工程承建单位,要履行严格的选人,用人制度,选用高水平的技术人员和有丰富经验的施工人员,确保施工人员持证上岗。此外还要加强工程作业人员安全知识、技术、技术的日常教育和培训,用典型的安全事例和重大安全事故进行教育;参照我国相关法律法规,进行分析、讨论、研究,把涉及到安全操作的法律、法规在施工现场安全教育栏中逐一公示;此外,明确建筑工程项目的安全生产责任制和监督制。在施工过程中,明确施工安全承诺和目标,确定安全控制由项目管理者全权负责,编制切实可行的安全计划,建立安全生产责任制,以进一步确保高层建筑施工顺利进行。
总结