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关键词:建筑行业;高层建筑;土建施工技术
前言:在21世纪不断发展的今天,社会经济快速发展,高层建筑在社会发展中有着重要的作用。但是与传统建筑相比高层建筑的结构设计复杂,施工难度大,在施工时对技术的要求更高,高层建筑的发展带动了建筑工程中一系列相关联的技术,土建施工技术在建筑行业尤其是高层建筑中发挥着相当大的作用,是高层建筑工程质量的保障,也是高层建筑技术所发展的方向之一。
1、土建施工技术概述
现阶段,建筑工程行业之间的竞争十分激烈,建筑单位要想在这样的竞争环境下立于不败之地,不断前进和稳定发展,就需要提高建筑单位人员的技术和文化水平,增强整个建筑单位的综合竞争实力,保证企业在复杂多变的竞争环境中持续稳定发展。土建施工技术在整个建筑工程中都有应用,它不仅可以提高建筑工程的质量、降低整个工程的运营成本,还可以提高建筑企业的经济效益。在建设施工过程中,合理有效地使用土建施工技术,它可以保证建筑工程如期保质保量完成,确保工程的安全稳定,提高企业的整体经济效益。由此可以看出,土建施工技术可以提高建筑工程的整体水平,是保证建筑企业有效稳定发展的主要手段。
2、土建施工技术在高层建筑中的应用
随着高层建筑的不断发展,也出现了一定的问题,这就需要建筑行业的技术人员要对其进行不断的研究分析,找出解决问题的对策,从而保证高层建筑的施工质量以及施工建设安全稳定进行。
2.1钻孔灌注桩
目前的高层建筑中,有很多的钢筋混凝土建筑结构,这样就造成建筑物整体的承受负荷量比较大,与此同时,也对工程桩这种建筑结构有了更高的要求。建筑在实际的施工过程中,工程技术人员和管理人员不仅要考虑住户的设计要求,还要保证建筑工程的质量问题,这样就使得建筑工程的施工活动变得比较复杂,在进行钻孔灌注桩施工时,可以使用硬地施工办法,在钻孔完成时,在不同区域范围内对其进行施工,在这期间,可以使用多台钻孔机一起运行,同时采用自然土体造浆护壁。在成孔之后,清孔的过程也是十分有必要的,首先要对其进行两次顺时针循环清孔,然后在采用逆时针循环清孔。在进行钻孔灌桩时,一定要保证钢筋笼的质量合格,在制作钢筋笼时可采用模具进行,在钢筋笼放入时,要保证钢筋笼和桩孔两者之间准确对应,不能随意地插放。桩体灌注可以使用混凝土导管进行水下灌注,使用法兰联结的方式。
2.2地下连续墙
在建设高层建筑时,基坑四周的预防措施可以使用地下连续墙,地下连续墙其实就是整个建筑物地下室的外墙,它可以长期地作为建筑物的保护墙。在进行地下连续墙的施工过程中,一定要保证成槽和混凝土浇捣的质量问题,地下连续墙在连接时可以使用刚性接头,这种接头需要特定楔形封头板在插上钢筋,同时使用维尼龙布包住整个槽段,在最外层使用铁板钉对其进行加固之后,就可以把延伸出来的水平钢筋制作成刚性接头。在地下连续墙的施工过程中,还要注意两个问题。一是在使用刚性接头时,封头板上如果有泥存在,在浇注时就会造成疏流;二是延伸出来的水平钢筋会造成抓斗工作受到阻力,不能完全把混凝土清除干净,导致钢筋不能入槽。为预防这样的问题发生,可以增加接头箱,确保钢筋有插入的空间,保证钢筋笼可以精确沉放。
2.3支撑和挖土
在建设高层建筑时,较浅区域的支撑物可以使用混凝土进行支撑,在较深坑处的支撑物可以使用钢支撑,在深浅坑交界的区域可以使用钻孔灌注桩排桩进行支撑,但是在实际操作中,要做好降水工作,较深层土可以使用深井泵进行降水,较浅层土可以使用喷井进行降水。在挖土工作进行之前,可以先把井点和喷射井进行移除,保留深井井点。还有在挖土时,要减少基坑在外面暴露的时间,在进行挖土之后,为保证运输车辆顺利运行,就要及时铺设施工道路。
2.4混凝土施工
在混凝土浇筑之前,要依据设计的图纸明确测温点,测温装备可采取电流温度感应器。在设置感应器之前,可以使用环氧树脂对接头位置进行一定的密封,在进行浇筑时要细致检查测温点的实际运行状况,并采取一定的措施对其进行加固和保护。还有一点,在进行混凝土浇筑时,要做到循序渐进、保证一次完成、定点分段,确保坡度一致,控制分层的厚度,对其进行充分的振捣,保证砼的密实度达到规划要求。
2.5大体积柱梁
在大多数的高层建筑中,建筑结构一般是钢筋混凝土结构,这样使得建筑的截面和柱梁是十分大的。因此,为保证建筑工程施工的质量合格,在建筑实际的施工过程中,就要采取一定的措施,例如,设计人员要保证混凝土适当的配合比例,按照大体积混凝土项目的严格要求,选择标准的建设材料。还有就是在进行振捣时,采用保护层交叉振捣和内部振捣两者相结合的方式,这样可以保证混凝土下沉的一致性,也确保混凝土的密实度能符合相应的规划标准要求。
3、高层建筑土建施工的技术建议
现阶段,我国建筑事业的迅速发展,尤其是高层建筑的迅速发展,使我国高层建筑土建施工技术有了一定的进步与发展。但是行业内还存在比较多的问题,这些问题日益显露出其危害性,已经成为我国建筑事业尤其是高层建筑下阶段发展的瓶颈。如何解决这些施工中存在的问题事关重大。我国在高层建筑事业高速发展时期,相关土建施工的中的规章制度还不完善,高层建筑土建施工中的一些技术研究还没有定论,这些问题都是限制建筑事业发展的关键。土建施工中缺乏相关的规章制度会影响施工安全合理的进行,会增加潜在的危险事故和建筑安全隐患。相关土建施工中的技术研究不完善不能统一高层建筑行业的技术标准,即便是验收合格的高层建筑工程也会在后期运行中出现问题。除此之外,安全事故也是高层建筑施工过程中的易发性问题。当前国内大多数的高层建筑土建施工作业现场缺乏相关的安全教育普及,没有严格的安全施工监管办法规章,对于一些存在的安全隐患不能及时的解决,所以加强安全教育的普及和施工中的监管力度显得十分的重要。
3.2土建施工中的技术建议
针对目前国内高层建筑土建施工中所存在的技术问题,应当引起我们的注意。应当投入大量人力、物力、财力去对高层建筑中土建施工中的一些技术难题进行攻关,如:深基坑支护技术现阶段在我国尚无技术研究的定论。解决施工中所面临的技术难题并形成相应的国家强制规定的高层建筑技术标准进行普及推广。
结语:随着社会的进步和发展,先进的科学技术在建筑施工中得到广泛的应用,这样就为高层建筑的质量和安全提供了一定的保障。土建施工技术在高层建筑中占据着重要的地位,为了保持我国建筑事业的健康发展尤其是高层建筑事业的快速发展,我们应当严格规范土建施工相关技术,对其中的技术难题加快研究的步伐。
参考文献:
[1]高立人,方鄂华,钱稼茹.高层建筑概念设计[M].中国计划出版社.2005.
关键词:高层建筑;土建施工;应用
高层建筑是城市发展的产物,它的出现在一定程度上缓解了当前日益紧张的土地问题,高层建筑的建设彰显了人类社会的文明,随着建筑的高度越来越高,结构越来越复杂,施工难度也逐渐提升,高层建筑施工技术受到人们的关注,土建施工作为建筑的基础部分,它是高层建筑的保证,也是高层建筑技术未来发展的方向之一。
1 土建施工技术概述
每个国家对于高层建筑的定义略有不同,在高层建筑日益崛起的现代社会中,高层建筑难度也在增加,建筑企业想要在严峻的建筑行业屹立不倒、激流勇进,就需要对建筑文化水平、建筑施工技术做出提升,增强企业竞争力。土建施工作为建筑施工的主要组成部分之一,它的施工关系到后续的上层建筑施工。不仅如此,一个优质的土建施工也是体现施工企业的实力关键。高层土建施工涉及方方面面,包括井点降水、基础开挖、土壁支护、地下室室防水等关键技术。
土建施工,顾名思义包括土的运作和土上建筑,土,包括基础开挖,余土外运,土壁支护等等,当土层达到制定指标后,开始土上混凝土建筑,高层土建施工结合实际场地情况,做到保质保量,快速发展。
2 土建施工技术在高层建筑中的应用
2.1 施工准备。土建施工前要做到三通一平,保证日后正常施工和生活,对施工周围环境进行分析,掌握了解施工所需材料和土方外运的路径,充分了解施工过程中所需要的机械、材料,提前做好机械材料进场,熟悉场地,保证施工人员能够按时开工。
2.2 施工技术的应用。(1)钻孔灌注桩。在现代高层建筑中,由于上部负荷较大、土层变化不稳定,桩基础盛行,正是由于这些种种原因,对桩基础的要求也在逐渐提高。钻孔灌注桩在我国各施工企业得到了认可,它影响着各高层建筑。实际操作中,钻孔灌注桩可以采用硬地施工法,在成孔过程中,可以多台钻孔机分区域同时工作,由里向外、双向对钻,不仅可以保证施工进度,一定程度还可以更好的确保成孔质量。成孔后,孔洞的质量必须可靠。在钻孔的过程中,可采取自然土造浆护壁,不仅可以防止土壁塌方,还可以有利于土的出孔,清孔过程,进行两次正循环清孔,然后气举反循环清孔,为钢筋笼下孔作充分的准备,钻孔灌注桩,顾名思义,钻孔和灌注。钻泥土空洞、浇筑混凝土。钻孔和灌注的重要不分上下,在钻孔之后,浇筑之前,我们必须考虑钢筋笼的沉放,钢筋笼的沉放质量直接影响整个灌注桩的质量,在沉放的过程中,保证钢筋笼与桩孔对位精确,不可强行下放,确保混凝土保护层厚度,在灌浆过程中,可采用桩低预先浇筑水泥砂浆,导管水下浇筑等方法。(2)地下连续墙。高层土建施工中,地下连续墙是由混凝土浇筑而成,地下连续墙施工过程和钻孔灌注桩的施工过程极为相似,通过地面施工设备开挖条形深槽,下放钢筋笼。在施工过程中必须保证施工质量,防止出现孔洞气孔等现象的产生,地下连续墙作为永久地下建筑,通常被用作地下室保护墙,地下连续墙一般采取刚性接头,施工时注意以下几点,清除接头板上的泥皮,在接头处增设接头箱,确保施工空间,保证施工质量。(3)支护与挖土。考虑到现场的实际情况,以及土层的不同,在高层建筑中,土建施工坑槽支护和采用混凝土和钢支护多种形式,钢支护钢板可以回收利用。结合实际情况采取合理的支护形式,深浅坑交界地带可采用钻孔灌注排桩,挖土施工必须考虑降水,常用降水方法井点降水,按照基础建筑面积大小确定井点布置,在整个挖土过程中始终保持不间断降水,保证地下水位至少在坑底1m以下,在挖土前,可以移除浅轻型井点,保留深井井点,另外,在挖土过程中,控制基坑与井点的距离,安全施工。(4)混凝土浇筑。混凝土浇筑是土建施工中要求最为苛刻的技术之一,在整个施工中对混凝土、施工技术要求做到完美,尤其地下混凝土、柱浇筑要求不间断持续工作。确保质量达标。高层建筑土建部分由于地基深,所以地下室防水,非常重要,在浇筑之前,做好实验室配合比,掺入膨胀剂和防水剂,对于地下室防水砂浆的拌合我们必须特别注意,搅拌时间必须足够长,保证砂浆的充分均匀。浇筑过程必须不间断施工,减少施工缝数量。(5)随时对各项施工测控。高层建筑建设中,由于施工复杂、建筑面积庞大,所以在施工过程中,随时保持对轴线和高程的控制。可设置多个观察点,多次复核调节,严格控制复核误差,对出现偏差地带及时调整,了解各个材料的性能,考虑材料的沉降、收缩,时刻控制整个建筑的高程。
3 高层土建施工存在的问题
我国建筑事业的快速发展,建筑土建施工技术取得了长足的进步,但是,在我们施工过程中,仍然存在很多问题,尤其高层建筑土建施工中,解决好这些问题,对我国建筑业来说将是一帆风顺,我国建筑行业可以说是跟随着经济的步伐,快速成长起来,如雨后春笋,正是由于快速的崛起,土建施工中缺乏相应的规章制度,没有统一的安全施工管理。我国土建施工技术方面还存在很多问题,在日后的建设发展中有待提高。除此,土建施工现场缺乏应有的安全教育,管理制度不完善,就是这些细小的疏忽,有可能让我们付出生命的代价。加强安全建设刻不容缓。
4 土建施工技术建议
土建施工技术所存在的问题,应该予以足够的重视,及时解决存在的问题,如:我国深基础支护技术空白,对于此类问题,各方不管在物力、财力、人力方面大力支持,解决技术难题,在选择土建施工中首选技术成熟,施工方便的技术,学习同类建筑土建施工技术成功运用的案例,结合自身的建筑情况,保证施工技术的安全合理利用。落实质量责任制和奖惩制度,加强技术指导作用,提高土建现场管理的技术水平,认真贯彻各项质量制度,合理组织施工,在土建施工中积极采用新的成熟的技术,以达到高技术降低工程造价、加强安全施工,减少因工程安全问题带来的工程成本的意外增加,增加项目的经济效益,充分把握图纸会审关,全面确保土建施工的高速运营。
5 结语
土建施工技术在高层建筑中占据了相当重要的地位,我国建筑行业处于起步阶段,在建施工技术方面,我们应该学习先进技术,学为己用。保证我国建设事业健康安全发展,完善施工制度,加强安全教育,规范土建施工相关技术,加快突破施工技术难题。建筑行业发展趋于多样化、复杂化,对我国的建设提出更高的要求,土建施工中,严格把控每一个环节,加强施工技术,保证土建施工安全高速发展,为我国的社会主义现代化事业保驾护航。
参考文献
[1] 黄新刚,张子龙.高层建筑中土建施工技术的应用分析[J].大科技,2013(5):321-322.
[2] 卞杨.浅析高层建筑中土建施工技术的应用[J].大科技,2012(17): 324-325.
【关键词】高层建筑;结构设计;抗震设计
前言
城市建筑高层化,在一定程度上有效的提高了城市的土地使用率,这在很大程度上缓解了城市发展中的土地稀缺压力,但是高层建筑对结构的设计要求很高。结构设计在高层建筑中起着举足轻重的作用,它是建筑中的基础、建筑中的框架。结构设计不但会影响建筑物整体的形态,而且也直接影响到了建筑物的稳定性和安全性。好的结构设计能够使建筑使用的价值得到提升,让居民对住房的功能性与舒适度得到满足,同时也能够充分地利用好建筑空间,满足实用和美观两方面的要求。
一、高层建筑结构设计的原则
由于科学技术的发展,网络把世界连接在一起,城市建筑类型也变的多样化、美观化。结构设计是支撑风格各异建筑的基础,所以结构设计一定坚持适用、安全、经济、美观、便于施工的理念。所以对高层建筑结构设计提出以下原则:
1.计算简图的选择
在高层建筑结构设计中要选用适当的计算简图。结构计算式在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当会导致结构安全事故发生,所以选择适当 计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构施工中的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点。但与计算机简图的误差在设计允许范围之内。
2.基础方案的选择
在高层建筑结构设计中还要选择合适的基础方案。基础设计应综合分析工程的地质条件、上不结构类型与载荷分布、与相邻建筑物的影响、施工条件等问题,选择经济合理的基础方案,在设计的过程中要使地基的潜力得到最大程度的发挥,在必要的情况下可以将地基进行变形演算。在基础设计的过程中地质勘察的报告要详尽,而缺少报告的应该要进行现场的查看,并且参考附近建筑的资料。一般情况下,两种不同的类型不适合在同一结构的单元中使用。
3.结构方案的选择
一个经济合理的结构方案是一个合理的设计前提,在进行建筑设计时一定要使得结构体系与结构形式切实可行,根据不同结构单元、不同地质条件、不同受力面,进行相应的结构方案设计和选择。总之,要对工程中的设计要求、地理环境、材料供应以及施工条件等方面进行全方位的分析。水、暖、电等方面要充分协商好,在这些基础上开始结构选型,确定好结构方案,对各种方案进行比较,选择好的方案使用。
4. 计算结果的分析
计算机在结构设计工作得到广泛应用,但是由于软件存在的种类繁多,而且各软件中的计算标准也有一定的偏差,导致的数据结果也不一样,因此设计人员全面了解程序的适用条件与范围。在用计算机进行辅助设计时,因为程序与结构实际的情况不相符合,或者是因为软件的本身存在缺陷,又或者是因为人工的输入错误因而导致计算结果也出错,所以拿到计算机计算的结果时,工程师必须要慎重校对,认真地分析,做出正确合理的判断。
5.采用正确构造措施
采用正确构造措施是结构设计的重要原则,强剪弱弯、强柱弱梁、强压弱拉是结构设计中必须要谨记的原则。在这个过程中要注意构件延性、考虑温度、加强薄弱的部位、注意钢筋锚固长度。在短肢剪力墙的设计方面,因为在我国建筑的新规范中,墙肢截面不能高于300mm,墙的厚度与高度要在5~8的范围中,根据实际情况中的数据与经验,高层建筑中的结构设计对这一应用有了一定的限制。因此,结构设计的过程中,要尽量少使用短肢剪力墙,可以使建筑更加具有稳定性。
二、高层建筑结构设计中存在的问题及解决对策
1. 高层建筑抗震设计问题
对于一项建筑工程来说,其抗震设计是整个建筑工程设计中十分重要的一部分。所以,在进行高层建筑结构设计时,必须充分考虑建筑的抗震设计,使整个高层建筑的结构能够满足使用要求。与此同时,高层建筑的抗震设计时应遵循多道设防原则,保证高层建筑的第一道抗震防线由于外在原因被破坏之后,能够有第二道、第三道甚至是多道抗震防线及时接替,避免建筑物发生倒塌现象。众所周知,当发生地震时,建筑物倒塌的原因就是承受了较高的重力载荷。所以这就要求在进行高层建筑的抗震结构设计时,必须对高层建筑物的使用材料进行合理选择,确保其强度和结构变形能力符合抗震要求。同时,还要对高层建筑结构设计的经济性进行充分考虑,尽量选择一些质量比较轻的建筑材料。
2. 高层建筑的结构规范问题
近年来,高层建筑结构设计逐步受到人们的广泛关注,国家相关部门对于高层建筑的安全使用规范也做出了明确要求,对于高层建筑的结构设计中,对需要注意的问题同样进行严格限制,特别是对于高层建筑结构中可能存在的一些安全性问题。例如,在对建筑结构的嵌固端上层和下层的感度进行设计时,必须确保其控制在规范要求的范围之内。对于高层建筑结构设计的规范,国家有关部门也做出了相应的政策促进实施,并且规定了在高层建筑结构设计过程中必须避免不合规范的结构设计方案,有关的结构设计人员在工作时必须严格按照操作规范进行高层建筑的结构设计,减少高层建筑结构设计中的安全隐患。
3. 建筑超高问题
在我国现阶段,土地资源越来越短缺,所以许多的建筑企业为了追求高额的经济效益,就通过提高建筑物的高度来减少土地资源的利用量,从而提高土地的利用率。提高建筑物的高度虽然可以有效解决土地资源短缺的问题,但是却造成高层建筑结构出现超高现象,有的还会出现建筑物增高的操作现象。所以,在进行高层建筑的结构设计时,工程设计师必须对建筑施工现场的具体情况进行深入分析,了解当地的地质地貌,对当地的地震发生趋势进行详细研究,因为建筑物的超高问题对建筑物自身的抗震性能具有很大的影响,从而给建筑物的安全使用留下很大的安全隐患。特别是近几年来,随着国家以及相关的部门对建筑物超高问题的重视程度不断加强,在进行高层建筑的结构设计时,其设计结果必须经过相关部门的审核和批准,确保其设计严格符合施工规范后才能进行施工。通过这一系列的措施,可以有效解决高层建筑的超高问题。除此之外,高层建筑施工相对于其他的工程来说,是一次性的工程,这就决定,如果高层建筑在施工过程中出现返工就会产生巨大的经济损失。因此,加强高层建筑结构的审批工作,达到防患于未然的效果。最后,有关的设计人员在进行高层建筑
结构设计之前应该对高层建筑的高度进行明确的分类,并且在设计过程中严格按照相关的规定进行设计,从而提高整个高层建筑的质量。
结语
为了加强高层建筑的质量以及施工进度,必须保证高层建筑结构设计的合理性以及高效性。所以,在进行高层建筑结构设计时,应该对其中存在的一些问题进行综合分析,从而采取合理有效的措施进行解决,保证高层建筑结构设计的合理性,提高高层建筑的施工质量。
参考文献
[1]方小丹,魏琏.关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J].建筑结构学报,2011,(12).
[2]汪大绥,周建龙.我国高层建筑钢-混凝土混合结构发展与展望[J].建筑结构学报,2010,(6).
一、 高层建筑物普遍存在问题及特点
城市中高层建筑是地区象征,所以其分布地区主要是经济比较繁荣的地段,这些地方建筑密度比较大、道路较窄并且交通拥挤。所以高层建筑一旦发生火灾以上这些条件根本不能够满足消防要求,导致消防工作难以开展。再有就是目前很多建筑物外面装饰使用都是玻璃幕墙,一旦有火灾发生将会产生较高温度,造成玻璃幕墙破碎掉落形成玻璃雨,对街上行人以及车辆造成严重损坏。
其次一般高层建筑物多是被当作写字楼使用,这些写字楼中公司众多,并且由于公司不同导致其建筑物内部功能复杂多变,对消防队进入建筑物内部扑灭火灾产生较大阻碍。
出了以上两个原因之外,高层建筑本身还具有较为复杂建筑结构给火灾中消防队员开展救援工作提供了很大困难。主要是因为由于高层建筑物内部楼层较高,所以设计有各种各样的管道井、竖井、电缆井以及电梯井等。还有很多的高层建筑物内部含有楼层互通的现象。这些现象存在都给进入建筑物内部进行消防工作的消防队员造成严重阻碍。
二、 高层建筑火灾特点
以上我们对高层建筑中普遍存在问题进行了详细分析,可以发现由于高层建筑物本身具有层数多,内部结构复杂,所在地建筑密度大等特点造成在消防工作中高层建筑物本身具有很多不便。接下来我们就对高层建筑火灾特点进行详细分析,进而能够通过对问题研究得出高层建筑物火灾时候消防工作开展策略。
首先,高层建筑物内部装修使用的装修材料多种多样,但是大多数装修材料都属于易燃易爆品。并且有一部分材料在燃烧过程中还会产生有毒气体,导致整个建筑物内部充满有毒性气体、烟雾浓,这样就非常容易造成建筑物内部人员在疏散过程中出现中毒现象。由于高层建筑物内部具有很多管道井,所以非常容易造成立体燃烧,加速整个浓烟以及火势的扩散速度。
其次,高层建筑物疏散通道较少,所以一旦有火灾发生会产生人员疏散困难,造成人员伤亡概率将会大大增加。人员伤亡主要表现在以下几个方面:其一,建筑物内部易燃物品在燃烧过程中会产生有毒气体,这些有毒气体随着火势扩散,将造成被困人员中毒伤亡;其二,由于火在燃烧过程中会产生大量烟雾,而烟雾本身有很强减光性,加上大家都比较紧张恐惧,所以非常容易出现疏散现场混乱的现象,经常由于场面混乱以及拥堵造成人员伤亡;其三,高层建筑物本身层数较多,所以在疏散过程中垂直疏散距离较长;其四,火灾发生时由于高层建筑物内部居住或者工作人口密度较大,所以疏散过程中会出现人员比较集中现象,造成疏散时出现踩踏现象造成伤亡。
最后,由于建筑物高并且一旦火灾发生为了防止更多意外事故发生,将会切断电源这就导致建筑物电梯停止工作。所以消防队员只能通过消防设备对其进行进行扑灭,但是高层建筑物高度通常情况下较高,导致消防车不能满足灭火需要。这个时候消防人员就只能沿着建筑物的疏散楼道进入到火灾发生地进行扑灭,但是这个时候建筑物内部人员也都通过疏散通道进行疏散,这就加剧了疏散场面混乱非常容易出现意外事故。
三、 高层建筑火灾扑救的对策以及思考
以上我们对高层建筑物结构进行了详细分析,高层建筑物本身具有较高的高度,加上建筑物内部结构比较复杂给消防工作开展造成了严重影响。接下来我们将对开展高层建筑消防工作提出以下建议。
首先,高层建筑物消防工作应该主要立足于自防自救。由于高层建筑物发生火灾火灾发生高度以及建筑物内部情况复杂程度已经大大超过了消防队员的扑救能力,所以发生火灾时主要依靠建筑物内部义务专职消防力量对火灾进行扑救,最好能够控制火势等待消防人员到来一同协助扑灭火灾。所以为了能够保证火灾发生时能够做到自防自救,我们应该做好以下几个方面:其一,单位中的管理人员应该构建领导机构,对建筑物内部消防工作进行经常视察,保证消防力量以及消防工具的质量;其二,对一些建筑物内部含有较多办公单位的高层建筑物,每个单位应该明确一个人专门负责日常消防事务;其三,消防部门应该对高层建筑物内部消防专业负责人员进行培训。
其次,从灭火上做到积极抢救人员,迅速控制火势。当建筑物内部发生火灾时一般状况比较混乱,非常容易造成意外事故发生造成不必要伤亡。所以在疏散过程中应该使用正确的疏散顺序。应该先将受到烟火威胁的人员进行疏散。在疏散过程中,可以使用楼道内部的广播系统对群众进行引导疏散,于此同时还要开启楼道上的排烟设备,将疏散通道以及疏散楼梯中的烟雾进行排除。
最后,注意高层供水形式。众所周知,火灾扑灭过程中使用最多的就是水,所以高层建筑物楼层上供水形式决定了火势扑灭的速度。在扑灭火灾过程中可以利用着火层的消火栓进行灭火,在建筑物施工建设过程中就给每一个楼层设置了一个容量为12~18的水箱,主要是用来满足当楼层发生火灾时灭火。其次在火灾发生时还能够启动整个建筑物水泵装置向楼顶给水管网进行供水。出了以上两种方法之外消防车也可以利用水泵接合器向楼层供水。
【关键词】高层建筑 结构设计尺度设计 问题 措施
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
一、 前言
随着科学技术的迅猛发展,特别是钢铁、电梯、混凝土的大量运用使得高层建筑的前景显得更为广阔,也迎来了更好的发展机遇,高层建筑在城市建中应用也越来越多。国外现有的高层建筑不胜枚举,如芝加哥家庭保险大楼、纽约的曼哈顿高层的建筑。近几年,我国的高层建筑的发展也显得特别有朝气,如上海的环球金融中心等。与此同时,随着相关的理论和核心技术的发展,高层建筑的设计形式不再单一化,构建形式越来越多姿多彩,表现方式也越来越丰富。而在使高层建筑成为城市的风景线的同时,随之而来的设计问题也显得越来越多,如何应对这些出现的新要求,使高层建筑的设计方式趋于完善已经迫在眉睫。
二 高层建筑设计的特点
1 水平荷载
水平荷载是很高层建筑设计中关键的因素。其原因主要分为两部分:(1)需要考虑到楼房自重以及楼面荷载,这些竖构件所引发的轴力、弯矩的数值大小,这些数值与楼房的高度成一阶线性相关;同时受到水平荷载所产生的力矩和引起的轴力影响,与楼房的高度成平方的关系。(2)而对于限定高度的楼房而言,竖直荷载基本上保持稳定,水平荷载数值却会随着结构动力的不同而发生有一定程度上的伸缩调动。
2 轴向变形
在实际设计中,轴向变形也是一个值得考虑的因素之一。高层建筑设计中,竖向荷载数值一般都较为庞大,过大的荷载数值会导致实际柱体发生较大的轴向形变,进而使得跨中正弯矩、端支座负弯矩的数值发生较大幅度的变化。此外,过大的荷载数值对构件的剪力、侧移也会产生一定影响。通过比较考虑轴向变形的前后的数值,会发现实际结果偏离较大;而且还会影响到对预制的下料长度的测量和计算,需要对下料长度进行重新调整设计。
3 侧移
在实际设计中,侧移量必须要进行控制的因素中较为重要的一个因素。和普通的底层建筑不同,高层建筑的结构侧移对高层建筑的设计来说相当重要。随着高度的增加,楼层的自重的增加会引起建筑水平荷载增加,进而使得侧移量也急剧上升,因此,必须通过合理的设计使得高层建筑的侧移要控制在一个合理的范围内。
4 延性控制
在实际设计中,延性的控制也是很有必要的。与低层建筑楼房相比,高层建筑结构韧性显得更加柔弱,特别是在地震等情况下,其变形更大。因此在实际的结构设计时,需要采取一系列的措施使得结构在塑性变形阶段过后仍具有较好的变形能力,以保证建筑结构具有足够的抗震延性。
三、尺度设计
在实际设计中高层建筑的整体布置要考虑到对城市轮廓的影响,高层建筑对城市整体轮廓的布置有着很大的影响,因此在规划中要考虑到城市的统一布局再对高层建筑进行设计:
高层建筑尽量集中规划建造,同时要注意避免相互之间的影响,可以采取参差的高度,也可以高度相近,但彼此的间距保持要得当,使整体的构建图景的井然有序。
高层建筑要注意彼此之间的联系性,不能随地乱建,尽量避免零散存在的规划,容易使城市整体布局缺少相应的凝聚感和协调性。
高层建筑的建筑形式尽量不要雷同,过量的雷同建筑会对城市缺乏生机,在整体轮廓线上形成巨大落差,影响城市美感。
2、对于同一个高层建筑的设计中,尺度的控制也是非常关键的一部分,在进行设计时要充分考虑到建筑的整体尺度、细部尺度、城市尺度等一系列的尺度数值,保证尺度在设计中的有机统一性,切不可以混淆。保证高层建筑与城市、人与建筑、整体局部的有效统一。
3、高层建筑形象可以通过尺度的放大和缩小进行控制,同时也需要有一些可识别性的高层建筑物对局部的尺度进行标度。对于特殊的建筑部分,可以通过改变人的认知尺度的大小来达到预期的尺度效果。
四、存在的问题及措施
1 防火
要做好防火问题最重要的一点就是保证楼梯通道的畅通与安全。楼道设计过程中,要充分考虑到发生火灾时人员的顺利疏导,便于在事故发生时的疏散救援工作的开展。与此同时,要充分保证疏散通道的照明,使人员在疏散过程中可以安全迅速的疏散离开,避免踩踏等事件的发生。
防火的分区要明确,在高层建筑内,对消防道具、疏散通道做好合理布局安排。在火灾发生时,能够及时的进行灭火和人员的撤离。其中,消火栓的配置地点要能够保证同层的区域的两个消火栓可以在同一时间内送达进行灭火。
室内外的给水系统的设计,要能够充分保证消防所需用水,以及在各个地点的消防水压,在消防过程中一旦发生水压不够、水量不够的任何一项,其他的灭火措施都是空谈。此外,在增压系统正常工作的过程中,消防的储备水量的保持也是非常有必要的。当然,消防的水池的大小设计上并不能片面的追求大,应充分考虑实际的经济合理性和水质的保证等一系列因素。
2 抗风
强气流的影响,主要的破坏形式表现为:结构损坏或坍塌,设计上要做到积极预测建筑物的气流的状况以及其对建筑带来的影响。如因气流的影响,导致的结构不稳定、过分变形甚至破坏而导致维护结构和设施受到严重损坏,会引起严重的安全问题和隐患。由此可见,在实际设计中,增强建筑抵抗强气流影响的设计也是工程结构设计中应该着重关注的问题之一。
3 电气
消防电源的配备。高层建筑对消防供电的要求有如下三个方面:①供电电源的来源地至少要保证有两个,以防备其中一个发电厂遇到特殊问题不能供电时另外一个可以备用;②供电的电源至少来自于两个不同的变电站,最好是区域不同的两个。 ③一个电源来源于所属区域附近的变电所,而另外的一个来自于其他自备的发电设备等。
应急用电。在高层建筑发生火灾或其他的自然灾害或者人为故障时,正常照明系统出现中断或停止的情况下,应急供电和照明设备的设计和安装要足够合理化和人性化,如安装在消防前室、配电室、排烟机房的墙面等。同时应在必要的地方安置疏散指示的标志灯、指向灯,以使疏散通道保证通畅。
4 排烟
在现实发生的火灾事件中,大多数的人员伤亡都是由于烟气而导致中毒、窒息等,因此,对于那些不具备自然排风系统的建筑而言,在楼道口配备阳台是非常必要的。保证在火灾发生时,可以进行有效地排烟,将人员的伤亡降到最低。在实际设计当中,通常需要考虑到空间面积的使用率,采取将消防专用电梯和普通电梯分离,消防前室与防烟前室合并,并采用常闭式防火门等措施来实现排烟的顺利进行。
5 防雷
高层建筑的防雷系统应坚持“综合防备,多样保护,重点突出”原则,结合高层建筑本身的特点,做好防雷准备,并进行综合整治。在高层建筑易受雷击的区域安装好避雷针等防雷装置。利用建筑结构中的钢筋做引线,混凝土的地基作为接地装置,在建筑物的四周做好避雷防护带。同时,充分考虑到雷击时的静电感应可能引起的电火花可能造成的火灾,保证建筑结构中的每一个金属构件保持接地状态。
五 结语
迄今为止,高层建筑的发展也有一世纪之多,也一直是城市建筑中关注的焦点,其形式、风格也在不断地丰富和发展的当中。近几年,我国的高层建筑也已:取得了很高的成就,高层建筑的设计中所暴露的问题也在不断地解决和完善当中,高层建筑也正朝着与城市由不断磨合到融洽的方向发展中。
参考文献:
[1] 唐小山.对高层建筑结构设计问题的分析[J]. 广东科技. 2011(02)
[2] 刘泽昆.浅谈正确认识计算机软件和结构设计及施工图绘制应遵循的一般步骤[J]. 科技风. 2010(17)
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[4] 何礼达.论不规则性在高层建筑结构设计中的运用[J]. 河南科技. 2010(14)
作者简介:
1;李强 祖籍:四川宜宾 汉 学历:本科 研究方向:结构工程
关键词:高层建筑;城市空间环境
1.高层建筑的发展趋势
现代高层建筑可以说是一个全新的创造,在19世纪中期以前是找不到任何先例的。同时随着经济的发展和社会需求的增加,垂直方向上的建筑技术得到一定的发展。同时高层建筑作为表达人心理和情感的替代物,满足着人们精神层次上的需求。新的技术、新材料如钢筋混凝土、乘客电梯等的出现和运用为告成建筑的蓬勃发展提供了无与伦比的可能性。
高层建筑的出现和成熟,是现代城市和建筑发展的产物,也与现代建筑技术的进步和设计理念的拓展息息相关。随着城市和建筑关系的日趋密切,高层建筑具有的优势和特点与建筑的生态化、智能化、巨构化趋势相结合,使它在未来有更广阔的发展空间。
(1)生态化的高层建筑
我们将面临一个全球人类生存环境恶化事实。高层建筑是一种过于人工化的“冷漠”空间环境,容易造成“人本位和物本位”的倒置,就在人们为不断征服一个又一个建筑高度而兴奋不已时,人类也逐渐意识到生存环境质量恶化,生态环境危机和能源危机等问题。为此,将来的高层建筑设计应采用符合生态原则的设计方法,把建筑对环境的负面影响减少至最低程度,并为人们创造健康舒适的居所。
(2)智能化的高层建筑
高科技的发展,人们对环境优化条件的要求越来越高,希望环境能随着需要自动加以调节,管理与控制。为适应这种发展需要而兴起的智能建筑是信息技术与建筑技术相结合的系统化集成整体,是知识生产力的高效场所,是一种新型建筑体系。
(3)巨构建筑的出现
巨构建筑的单体概念模糊而转向成片的综合群体;在用地方式上表现为跨街区的联合开发;在功能组织上表现为高度集聚的功能群组;在空间组织上表现为最大限度的立体综合开发利用;在交通组织上表现为内部交通与城市地上、地面、地下三维交通动线及人行步道系统连结成网;在体量上表现为庞大的超人尺度。
首先,建筑单体的体量和高度不断突破传统的个人尺度以及众人尺度,趋向超人尺度。其次,大规模的高层建筑群落组织,这也是一种典型的系统构成,在城市建设中,它随着城市CBD和其他高密度地段(商业中心、交通枢纽区域、娱乐中心等)的开发建设而逐渐孕育出现。(上图,“共生”大厦)。
在高层建筑不断发展的过程中,建筑空间正在突破建筑自身的封闭状态而演化为一种多层次、多要素复合的动态开放系统,它为更多人服务、提供更多的服务内容,也使城市环境产生巨大的聚合力。这是高层建筑功能多元和规模扩大双重作用的结果。在现代城市对建筑在使用上的要求越来越高时,经过合理规划和设计的高层建筑有可能成为城市发展和社会生活的积极媒介。
2.高层建筑对城市空间环境的综合影响
高层建筑产生于城市,以其巨大规模和高度迅速改变城市的传统风貌,为城市环境赋予了新的性格,创造出崭新的城市景观,它为现代城市带来了一种质的变化。同时由于高层建筑的出现带来的传统城市尺度的破坏、城市生活的衰落及城市空间、环境气候、交通等一系列问题。
美国著名建筑师西萨・佩里总结道:“在摩天大楼发展的第四时期(即当今的多元化时代),我们对理想的棱柱体失去了兴趣。我们关心的是内外空间的协调,公众和需要……。当塔楼拔地而起,冲向天空,它就成为对城市应负贵任的公共建筑要素,要求与城市的姿态相互呼应。我们理解到自己参加进了建造城市的过程,我们把这看作是建筑师最重要的天职。”高层的设计应该与城市空间环境相融合。
2.1 高层建筑与城市自然环境的相关性
2.1.1高层建筑与城市环境小气候
结构材料(钢和混凝土)的改进和机械、电器设备对室内环境的调节,使建筑形式从十九世纪开始逐渐摆脱了当地自然材料和气候条件的束缚。但是带来的反作用也越来越大。高层建筑一般多采用封闭的自调节系统,运用空调技术制冷和采暖,密集的高层和大面积的玻璃幕墙加剧了城市的“热岛效应”;由于高大建筑的阻挡,风由于“角落效应”、“通道效应”、“漏斗效应”等不同的原理而会产生许多风速增加的区域,给人们生活带来不便;同时高层带来了对于阳光等自然资源的共享不均的问题,尤其以遮阴问题为严重。(下图 梅辛其大厦)
高层建筑本身固然有缺陷,但是合理的布局和巧妙的设计往往可以取长补短。杨经文的“绿色摩天楼”充分利用了当地的气候和自然条件,为高层建筑如何“生态”的发展提供了出路。杨经文认为在城市化进程不断加快的社会背景下,必须正视现代城市发展中紧凑性和一定密度存在的客观性,高层建筑的产生和发展在许多城市和地区都是不可避免的,关键是我们要以一种积极的态度去探索它与城市环境共生的合理途径。
2.1.2高层建筑规划设计与城市自然风貌 环境地形地貌的差异往往带来对城市建筑不同的设计要求当然,除了地形之外,还有其它一些地理特性,如绿树的覆盖程度,城市水系的位置、大小宽度以及环境质量等等,这些对于一个城市的整体环境来说也是极其重要的。建筑群个体之间、建筑物与自然山体或水体之间相对关系的组织是从事这些特殊地区规划设计的重要内容。高层建筑的选型、组织、制高点控制和外轮廓线是要着重考虑的因素。假如控制不当就会给城市面貌带来不利的影响。例如:青岛是美丽的滨海城市,海岸线悠长,景色宜人。但是少数高层建筑立于城市风貌敏感地带,打断了绵延舒展的海岸天际线。(上图 青岛海岸天际线)
关键词:高层建筑;设计原理;高层建筑设计问题
在过去百年的发展历程中,高层建筑风格是不断变化的,对于风格的建立和兴起,都有它存在的道理和意义,但是也有它的局限性和负面效果。因此,重视对高层建筑设计理念的探讨,进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径[1]。
1高层建筑设计原理
高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人的观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:街道尺度、城市尺度、近人尺度、整体尺度、细部尺度,下面分别进行介绍。
(1)街道尺度。
所谓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。我们为了保持街道空间及视觉的连续性,在设计高层建筑临街面时,应与沿街的其他建筑相一致,有所呼应。
(2)城市尺度。
从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响。城市天际轮廓线,不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。而高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,因此高层建筑的位置、高度的确定,应充分地考虑城市尺度、传统文化。由于尺度会对城市产生影响,改变城市传统的历史文化,也改变城市各构成要素之间的比例关系[2]。
(3)近人尺度。
对于近人尺度,简单理解就是指高层建筑最底部分尺寸,建筑物的出入口尺寸,给人的感觉。这部分是使用者经常接触的,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小。
(4)整体尺度。
整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种但都强调整体尺度均衡的重要性。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。②高层建筑中各部分细部尺度应有层次性。
(5)细部尺度。
细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建物[3],吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。
2.高层建筑外部尺度设计的原则
2.1同一高层建筑形象中,尺度要有序。
高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度,保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
2.2建筑与城市环境在尺度的统一。
由于高层建筑布置对城市轮廓线的影响,在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,所以它的布置应遵行有机统一的原则进行布置[4]。
2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性。
高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。高层建筑设计对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,选择合理的造型就显得尤为重要[5]。
随着我国钢筋混凝土高层建筑迅速发展,科技的不断进步,高层建筑也存在着一些设计问题,以下具体分析以下问题。
3高层建筑结构设计中的问题
3.1.防火的问题。
高层建筑的总体布局要保证畅通安全,合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内部,一些消防器械、疏散通道安排必须合理进行分区,做好建筑物室内、外消防给水系统的设计,保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压,一旦发生火灾,在最短的时间内保证灭火措施到位,最迅速的灭火。
3.2结构的问题
(1)结构的规则性问题。
在这方面,新规范增添了相当多的限制条件,如平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息[6],结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
(2)嵌固端的设置问题。
结构设计工程师,在嵌固端的设置问题问题上,往往忽视了以下问题:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调,这样忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改。
(3)结构的超高问题
在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,必须对该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。
3.3.抗震的问题
(1)结构的平面布置。
外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀、不对称,平面长度过长等。
(2)底框砖房超高超层。
对在某地设计单位做的一次专题普查中[7],发现有69幢底框砖房超高超层。新项目亦普遍存在底框砖房超高超层现象。
(3)抗震构造柱布置不当。
在外墙转角处,大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置;山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱,甚至以构造柱代替砖墙承重;过多设置抗震构造柱等。
4电气的问题。
4.1消防电源与配电。
高层建筑要求供电要达到:供电电源必须确保建筑的正常运行;供电电源来自于2个不同的区域变电站;一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。
4.2应急照明
应急照明的安装要合理人性化,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。
4.3电梯。
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯的运行中的噪音不要打扰用户的正常生活。而地下室排水与电梯井底排水时同等重要的。电梯的供电系统要有两套,一套是正常供电系统,另一套时当有紧急情况是自备发电供电以保证电梯的正常运行。
5结语
高层建筑设计必须用协调其形声的方法,保持最少的环境干扰性。高层建筑创造着城市引人注意的轮廓线,创造城市活动场所的公共空间,为城市中人们的活动提供布景。们必须在高层和城市的发展中取得平衡,这样才能创造出设计高层建筑中充分地把握各种尺度。对于高层建筑,这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习。
参考文献:
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[5]魏军涛.节能设计在高层建筑设计中的应用[J].科技创新导报,2009,(04)
关键词:高层建筑;绿色建筑设计;应用
众所周知,高层建筑已经成为了当前城市发展中建筑物建设的主要组成部分,基于这种高层建筑的设计施工而言,其确实在较大程度上解决了城市发展的一些困扰,但是为了更好的促使高层建筑为人们提供高效舒适的服务,在高层建筑的设计过程中,运用绿色建筑设计已经成为了极为重要的一个方面,其研究的价值和必要性是极为突出的。
1绿色建筑设计在高层建筑中的应用原则
基于高层建筑设计工作而言,要想促使绿色建筑设计表现出较为理想的作用和价值,必须要首先把握好绿色建筑设计的一些基本应用原则,这些原则主要表现为以下几点:(1)协调性原则。绿色建筑设计要想在高层建筑中得到较好的价值呈现,必须要首先遵循协调性原则,这种协调性主要就是指要求各类绿色建筑设计手段在高层建筑中的应用,都需要和高层建筑的基本特点以及其它方面的一些组成部分具备协调性,尤其是要避免绿色建筑设计的实行影响到人们的正常生活。(2)环境保护原则。绿色建筑设计在高层建筑中的充分应用还需要切实遵循环境保护方面的基本原则,这种环境保护原则也是绿色建筑设计的核心要求所在,其主要就是指避免在设计过程中出现影响周围环境的各个因素,并且还应该通过恰当的手段来优化和完善周围的生态环境,提升其绿色化效果。(3)节约性原则。高层建筑在应用过程中表现出来的一个突出特点就是能耗比较突出,因此,绿色建筑设计在高层建筑中的应用也就应该表现出较为理想的节约性原则,充分利用各种手段来优化能源以及资源的应用,杜绝浪费问题的产生。(4)舒适性原则。高层建筑设计建设的最终目的就是为了给人们提供较为可靠地服务,从这一方面来看,提升高层建筑的舒适度也就成了设计工作的一个重要目标。绿色建筑设计在这一点上同样具备着较为突出的作用和价值,需要引起设计人员的高度重视。这其实也就是以人为本基本原则的具体表现,需要在设计中充分关注设计结果和具体表现能够给建筑物居住人员带来的影响,进而才能够发挥优化效果。
2高层建筑设计中绿色建筑设计应用现状分析
在当前高层建筑设计工作中,设计人员对于绿色建筑设计的应用已经进行了初步的研究,也发挥出了一定的效果,但是从最终的应用价值以及面临的限制来看,仍然存在着一些问题和缺陷,比如:(1)对于绿色建筑设计存在认识偏差。现阶段仍然存在很多高层建筑设计人员意识不到绿色建筑设计意图,对于绿色建筑设计得认识存在偏差,往往仅仅针对高层建筑设计的表面进行设计优化,没有切实表现出绿色建筑设计的最大价值,单纯的采用绿色植被进行高层建筑的布置很难发挥出最强的作用效果。(2)相关评价体系不健全。基于高层建筑设计中绿色建筑设计的应用来看,当前其之所以得不到较好的推广和应用,主要就是因为具体的评价体系和相关标准还没有得到系统的完善,无法针对高层建筑中绿色建筑设计的表现进行评价,进而也就难以发挥出应用的价值和效果,这种评价体系方面的问题和缺陷同样也是今后需要改善的一个重要内容。(3)激励政策不完善。在高层建筑设计中充分的运用绿色建筑设计在一定程度上确实会增加设计施工阶段的成本,但是这种成本的增加从整个高层建筑的应用全过程中来看,其积极作用却是极为突出的,因此,如果设计人员把目光集中在这种成本增加上的话,就难以提升对于绿色建筑设计的重视程度,影响其应用效果。究其根源,主要是和相应的激励政策不完善存在着密切联系,设计人员意识不到绿色建筑设计应用的重要价值,也无法从具体的经济效益方面和自身进行挂钩,进而导致其忽视了这种绿色建筑设计的应用,阻碍了绿色建筑设计的应用发展。(4)技术层面存在缺陷。绿色建筑设计在高层建筑中的应用还会受限于技术层面的影响和干扰,这种技术层面的影响主要就是指相应的绿色化技术手段并没有得到较好的优化和升级,难以满足于高层建筑设计的需求,即使存在一些比较高效的绿色建筑设计理念,也难以得到有效地落实,进而也就限制了绿色建筑设计水平的提升,创新性不足。
3高层建筑设计中绿色建筑设计的应用要点
虽然在当前我国现阶段的高层建筑设计工作中对于绿色建筑设计的应用并不是特别的成熟,也存在着较多的限制性因素,但是其取得的成果以及未来的发展却是比较理想的,为了最大程度上发挥出绿色建筑设计的应用价值,可以从以下几个方面入手进行控制:(1)充分考虑外界环境因素。在高层建筑设计中充分落实绿色建筑设计首先应该从室外环境角度进行充分详细的思考,确保室外环境能够和高层建筑自身具备着较为理想的协调性和统一性,避免外界环境中各个因素会影响到高层建筑的绿色化效果呈现,同样也避免高层建筑物的相关设计内容危及到外界环境的可持续性发展。比如对于高层建筑自身的给排水设计就需要进行详细全面的思考,重点针对废水的排放进行有效地设计,避免其影响到室外环境,确保室外环境能够为高层建筑物的应用提供较为理想的绿色环境条件。在此基础上,为了切实提升高层建筑物对于室外各类资源的利用效果,还需要从高层建筑物的整体布局设计入手进行分析,比如对于高层建筑物的高度以及朝向的设计就关系到节能表现,能够降低对于电能的运用,有效提升采光效率和通风效率。(2)恰当设计高层建筑结构。对于高层建筑的结构进行恰当的设计同样也能够运用绿色建筑设计理念,比如在高层建筑结构中的外墙结构设计中,就能够较好的设置保温层结构来提升其保温隔热效果,进而也就能够降低对于能源的消耗,满足于绿色建筑设计中节约性的需求。此外,对于高层建筑物结构的恰当设计还能够在较大程度上提升建筑物空间的利用效率,避免建筑物内部空间的浪费,促使其能够更好的被人们所利用。(3)充分运用各类绿色施工材料。绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用还需要从材料的选择上进行优化控制,尤其是要恰当的选择清洁无毒的施工材料进行建筑物的建设,避免施工材料的应用影响到高层建筑的绿色化效果呈现。此外,对于绿色施工材料的应用,还需要从材料耐久性以及强度等方面进行思考,促使各类施工材料能够在高层建筑中表现出最为理想的应用价值,这种耐久性的提升同样也是节约资源的一种表现。(4)注重绿色植被的应用。在高层建筑设计中恰当的运用绿色建筑设计还需要从绿色植被的有效布置入手进行优化控制,这种绿色植被的有效布置主要就是指在高层建筑物室内或者是室外环境中恰当的分布绿色苗木,使之能够有助于人们生活水平的提升,为人们提供较为舒适有效地生活环境,这也是高层建筑绿色建筑设计手段应用的最终追求所在。
4结束语
综上所述,在当前高层建筑的设计过程中,恰当的运用绿色建筑设计是极为重要的一个方面,这种绿色建筑设计的应用在一定程度上提升了高层建筑的设计水平,为人们提供了更为舒适的环境。由此可见,加强对于绿色建筑设计的研究,创新绿色建筑技术手段也就需要引起相关人员的高度关注。
作者:张德玲 单位:北京清水爱派建筑设计股份有限公司太原分公司
参考文献:
[1].绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用[J].四川水泥,2014,11:239.
[2]邹波.绿色建筑设计在高层民用建筑设计的应用[J].科技资讯,2015,13:72.
【关键词】配电系统;设计;公共建筑
随着经济的发展,建筑用地越来越多,超高层建筑更是人员密集,结构复杂。配电设计是影响建筑安全和性能的重要因素,所以在供配电的安全性以及可靠性方面有着严格的要求。超高层建筑的可靠性以及消防报警及控制等的要求也比普通的高层建筑高,存在的安全隐患也更多,因此需要不断优化现有的配电系统设计,明确超高层建筑对供配电系统设计的要求,并找到适合高建筑配电设计的方案。
一、超高层公共建筑的配电设计的特点
1、众所周知,超高层建筑具有高的特点,所以不管是供电的功率还是变压器都要进行考虑。供电半径的问题是超高层建筑的用电需要考虑的首要因素。不同容量的变压器对于其能够供电的高度负荷能力不一样,所以超高层公共建筑大楼里面的功能多容易导致了电路和用电设备的复杂化以及负荷的密度变化量比较大。另外超高层建筑里面大量使用电梯,并且对于电梯进行分区管理,这样容易使电梯的电力机房集中分布在大楼的中部位置。变压器的设置要尽量的靠近用电负荷的中心这是超高层建筑的设计关键性的原则,这样就可以更好的利用变压器的特点来带动电力的负荷作用。
2、另一方面超高层建筑的特点要进行针对性的设计。由于超高层建筑的火势蔓延速度很快以及扑救的难度很大,所以在对超高层建筑进行设计的时候,应该有选择性和针对性的进行设计。在供配电正常的供给电源的前提下,应急电源的实施也是非常关键的,在设计过程中不仅需要考虑到建筑的耐火,还要考虑到供配电设备的自动的断电系统,其中超高层公共建筑中一个最大的特点就是对自备柴油发电机的配备,它能够在火灾情况下防止建筑物被毁坏,发挥出它的优势,从而保护到人们的生命安全。
二、超高层建筑对配电系统设计的要求
1、保证供电电源的可靠性
高层公共建筑具有造价高,人员集中的特点,所以供电的可靠性将直接关系到企业的运作和人员设备的安全。为保证供电的可靠性,往往采取两个电源同时供电,并设置柴油发电机组作为应急电源,同时装设自带电源型应急照明和疏散标志灯。供电可靠性的问题,不仅仅限于供配电系统的接线方式,而且与设备选型、内部元器件的选择有着重要的联系,它们都应与供电可靠性的高性能要求相一致。
2、供配电系统要便于电源切换
要使正常工作电源和应急电源独立进行配电。当电力与照明分开供电时,电力与照明应分别设有正常工作电源配电系统与事故时的应急电源配电系统。在火灾情况下,用来保证供电不被中断,二类负荷能够保证两回路切换供电。低压配电的级数不适宜太多,一般情况下,应限制在三级以内,重要负荷不超过二级。
三、配电系统设计
随着社会经济的发展,城市化进程的速度也逐渐加快,超高层建筑更是得到迅速发展,但它也给人们特别是设计人员带来了许多问题,因此,设计人员必须根据超高层建筑的特点并结合当地供电系统的实际情况为其构建安全可靠、技术先进、经济合理的供配电系统。
1、有关配电电源等级的研究
对于超高层建筑的电源等级要求,应急电源系统根据实际规模,采用双电源切换或者柴油发电机组系统,应急电源系统。柴油发电机组系统在超高层建筑电源供电方案中是首要选择,因为受到建筑的使用功能以及使用面积等多方面因素的制约,在方案设计时需要综合考虑进而优化管理。同时,为了达到环保要求,柴油发电机排出的废气要通过排烟管,经过消声器沿着排烟竖井排出,并且在排烟口处还要安装二次燃烧过滤网,将废气进行二次燃烧,从而降低外排气体对环境的污染。另外,我们还可以采用应急电源系统来代替柴油发电机组,它具有带感性、阻性负载,增强适应负载的能力,可以解决柴油发电机进排风以及排烟井等问题。
2、供电系统的可靠性
要想知道设计出来的系统可靠性有多高,不能仅仅看系统的自动化程度,它还与与系统的设备元件、线路和结线方式等有关。对于一
个系统而言,简单在一定程度上就是可靠,所以应尽量简单,但是必须满足规范的要求。如果使用过多的线路和联络开关设备,反而会使系统变得更加复杂化,使其可靠性降低。
3、配电运行方式研究
超高层建筑供配电运行方式主要是通过两路电源的方式连接,这样既可以使电源分列运行,还可以使两路互为备用,当一路电源出现故障时在继电保护作用下,分段断路器上的电源回路断路器便自动断开。这时非故障段母线可以继续运行,提高了供电的可靠性以及灵活性得同时还缩小了母线故障的停电范围。超高层建筑的低压配电系统要采用放射式与树干式相结合的配电方式,其他个别的部分采用链接方式进行配电。树干式供电由变电所将各类电源分别引入各竖井,通过桥架数值各层。各竖井内分别配置有照明、配电、空调以及应急照明配电箱。另外消防用电设备、应急照明及特殊要求的用电设备均采用双路供电。一路电源由正常母线配出,另一路电源则由应急母线配出,就是一级负荷与二级负荷均为双路供电末端自投。还有配电、照明分别放射到各个区域的配电、照明配电箱,计量表也应该设置在竖井配电箱内,空调配电箱配电至竖井区域内的普通空调机以及风机盘管。
四、结束语
近年来,电力系统和设备不断进步和完善,超高层公共建筑供配电的建设也在快速的发展,因为高层公共建筑供配电系统的具有特殊性,在供配电系统设计过程中,要合理的采用不同的高压、低压接线形式,注意针对建筑物本身的特点和它对供配电系统的要求,以此来满足建筑物的使用功能并保证供电的可靠性。
参考文献:
[1] 肖曦彬. 超高层公共建筑供配电系统设计探讨[J].科技与企业,2006(8)