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关键词:高层住宅;给水;排水;消防
中图分类号:TU823 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)26-0130-02
在当今人们对高层建筑各方面设计提出更高要求的背景下,更应注重给排水系统的科学、合理设计,文章试图从以下几个方面的来探讨高层住宅建筑给排水系统的设计。
1 高层建筑给水系统设计
1.1 给水设计
从目前高层建筑给水方式来看,主要有如下三种:第一,市政管网供给;第二,水池水泵房屋面水箱用水点供给;第三,水池变频供水设备用水点供给。
第一种市政管网供给方式,在投资、安装、维护、节能方面具有很大的优点,但其可靠性、持续性比较差,由于在建筑内部供水贮备设施,一旦市政管网出现停水现象,则建筑内部也会随之出现断水,但由于内部无贮备水量,当外网停水时,将使内部断水。第二种供水方式具有水量贮备环节,因此弥补了第一种供水方式供水可靠性缺点,保证供水的持续性和稳定性,但在其它方面与第一种方式相比,明显处于劣势状态,如安装麻烦、维护不便、投资较大、节能不足等,而且该方式中的水泵在工作时,会产生振动和噪音,对居住者的生活有可能产生一定的影响,同时也有可能带来给水的二次污染,相关设施的增加,造成了整个建筑物荷载的增加,对建筑物本身的安全性、稳定性或多或少会带来一定的影响。第三种给水方式虽说在一定程度上考虑到了第一种方式和第二种方式存在着的明显不足,如供水可靠、维护方便、消耗较少,但由于该方式的应用所需要水泵型号较多,技术要求较高,因此,在投资成本方面会有所偏高。
通过以上分析,可以明显看出,各种供水方式各有有缺点和适用范围,需要结合高层建筑实际情况,选择经济、科学、合理的给水方式。
1.2 减压设计
用水点水压偏高是高层建筑给水设计中经常遇到的问题,超压的出现,不但会给居住者的用水带来诸多不便,还不可能造成洁具配件的损坏,因此,需要注意减压设计,据笔者的归纳总结,主要有以下几种减压设计方式。
①分区设水箱。该减压方式保证了给水的可靠性,但由于需要水箱设备,需要一定的建筑空间,同时对建筑的荷载会产生一定影响。
②设置减压阀。减压阀是减压设计中的常用方式,主要包括以下两种方式:其一,将减压阀装设在立管上。该方式在一定程度上会节约投资,因为所需减压阀数量较少,只需要在立管分区处设一组减压阀即可。但由于减压阀装设在立管上,当减压阀维修时,会对诸多用户的正常供水产生影响,可靠性方面稍微较弱,且此种方式的进户支管在室内贯穿距离较长,面积较大,会给居住者的室内装饰带来诸多的不便。第二,将减压阀装设在用户分支管上。这种方式便于维修,且维修时不会对太多用户的给水产生影响,可靠性与减压阀装设在立管上相比较高,但由于分支管数量较多,从而也增加了减压阀的数量,同时也增加了建设成本。
1.3 水表设置与建设管理
①水表设置。传统的分户水表布置方式即将一个或多个水表装设在每个单元住宅的厨房或卫生间处,但此方式在长期的应用过程中产生了诸多的问题,如抄表会干扰居住者生活,也不利于住户居住的安全性,同时也给抄表人员增加了工作强度,不利于水表的集中管理,甚至有偷水现象出现。这一系列问题促使要不断创新水表设置方式,出户设置水表已经成为了新时期水表设置方式的必然发展趋势。目前,主要有两种出户水表设置方法,即管道井集中设置与地面集中设置,可根据建筑物的实情,在综合比较两种方式的特点基础上,选择经济、合理的水表设置方式。
②水表建设管理。高层及坡地建筑可采用二次加压方式进行水表建设和管理,即供水公司以小区为单位建设总水表,建筑开发商通过蓄水池及水泵房的建设来实施二次加压,供水给住户。而收费和水表管理工作则由小区物业管理来实施。多层建筑可采用一户一表方式对水表进行建设和管理,即由供水公司以建筑为单位统一建设水表,当然收费和管理也由供水公司直接进行。为了更大程度的节约用水,方便水表管理,建议高层建筑采用一户一表的方式对水表进行建设和管理。
2 高层建筑排水系统设计
2.1 下沉式卫生间排水设计
虽说《住宅设计规范》规定,卫生器具排水管不宜进入他户,但在实际的卫生间排水设计过程中,大部分住宅的卫生器具排水管还穿过和楼板进入到了他户,这就难免因为排水管理质量问题漏水而造成邻里关系的不合,甚至是产生矛盾纠纷,影响社区和谐。因此,笔者提出通过下沉式卫生间排水设计来解决这一问题,可作参考:卫生间为下沉地面楼板,而污水横管设于本层下沉板以上的户内。这给排水管理的施工带来了便利,但检修且有所不便。同时,为了避免由于管道漏水而影响下层居住者的生活,要提高卫生间的整体防水施工工艺和施工质量,在暗封卫生间所有管道之前必须按照相关规范实施严格的试压注水试验。在不违背《住宅设计规范》规定,又满足设计功能的前提下,建议卫生间下沉400mm为宜。
2.2 厨房排水设计
笔者认为常规的厨房地漏设置已无太大价值,完全可取消传统厨房的地漏设计。因为厨房少量的污渍直接用除污工具清洗即可,无需进行全部冲洗。而且地漏容易使水封内积存污渍,若长时间没有对厨房进行冲洗,水封内容易向厨房散发出臭气,影响厨房的卫生状况。同时,若设置地漏,建议将洗涤池排水支管直接接到排水立管,从而可以使地漏排水支管无需进入下层建筑。
2.3 通气管的设置
3 室内消火栓系统设计
《建筑设计防火规范》规定,7层以上住宅应在室内装设消火栓系统,但由于空间的限制,这一规定确有难处,使得诸多单元式住宅的消火栓明设于楼梯休息平台。笔者建议为了达到《建筑设计防火规范》规范要求,可只设置不带消火栓箱的DN65和干式消防竖管对室内消火,若按照常规方法安装消火栓,有一道梁正好处于消防箱安装高度,这样就只能明装,不仅不利于休息平台正常功能的发挥,还影响了休息平台的美观,因此,笔者建议可以把栓箱分离暗装于梁的上下部,位置方面要保证能够取到消防设备,或者消火栓只留栓口,不装消防箱、水枪水龙带。
4 工程应用分析
4.1 给水系统设计
4.2 排水系统
4.3 自动喷洒系统设计
4.4 消火栓系统设计
为了满足室内消火栓水泵和喷淋水泵吸水灭火,室外设有1座消防池,为550 m3。当任一水泵进水管管道检修时,另一管仍能供应全部消防水量。为满足栓水泵故障时由消防车加压供水,室外上下两区各设3套防水泵接合器。
5 结 语
给排水设计是一个复杂的过程,涉及到诸多的因素,文章只是结合笔者实际工作经验总结出了相关设计要点,在具体工程实践中,还需要根据工程实际,结合工作经验,参照相关规范,设计出经济合理的给排水方案。
关键词:房屋建筑,施工,监理,制度,质量
Abstract: housing project construction supervision work in the project quality guarantee, to protect the interests of the state and public interest of society as well as the owner and the construction enterprise legal rights and played a big role, and supervision engineer to do this one phase of work, can realize the project is the key to all the control target of this housing construction project management at present the problems are analyzed, and puts forward concrete strategies of the supervision work well.
Keywords: housing construction, construction, supervision, system, quality
中图分类号: U415.1 文献标识码:A文章编号:
房屋建筑工程施工的监理工作是工程项目建设中的一项重要程序,对工程项目的质量、安全、进度、经济起着重要作用。笔者结合多年的监理工作经验,针对当前房屋建筑工程监理工作存在的问题进行分析,并提出了做好监理工作的具体策略。
1.当前住宅工程监理工作存在的问题
1.1监理制度仅局限于施工阶段。监理制度应该贯穿于工程建设项目的始终,包括前期的投资决策阶段、设计阶段、施工招投标阶段和工程实施期的施工阶段以及工程试运行阶段。我国监理工作一般仅限于工程建设项目的施工阶段,而且监理单位接受委托后,工程立即就开工,造成监理人员没能首先熟悉项目情况和施工图纸,对工程并未深入的掌握和熟悉便开始施工监理。因此,不利于监理工作的顺利开展。
1.2监理有责无权。在《建筑法》、《建设工程质量管理条例》及有关监理实施细则和委托合同中,虽然明确了监理单位及监理工程师的责任和权利,但多年来,在监理的责任和权利方面完全按要求实施的工程项目很少。在工程建设中,建设单位对监理工作的干扰相当普遍。从监理方面来讲,由于监理公司发展较快,市场竞争激烈,招投标不规范。监理单位为了生存,即使业主违反监理合同要求,也不愿意得罪业主。这样导致施工现场监理有心无力,不能对工程质量进行正在公正的监督控制。因而在实际监理工作中监理只有责任,而相应的权利得不到保障。
1.3监理企业自身不健全。目前我国建筑业,特别是工程监理市场发展尚不规范,监理企业良莠不齐、形式各异。工程监理企业组织结构、管理制度等很多方面不够完善,使相当一部分业主对监理承担全过程管理不放心。由此,监理单位虽然承担了在建项目质量、投资、进度控制、合同管理、组织协调等服务活动,但业主很难放弃对施工队伍的选择、物资采购、工期进度的要求等一系列管理权限。同时监理企业管理体制不完善、考核激励机制不健全、技术培训少、人员流动性太大,这些都令监理企业难以良好的向前发展。
1.4监理人员整体素质普遍不高。目前,我国建设工程领域的从事工程监理的从业人员普遍存在专业技术素质不高、专业知识单一、年龄老化,兼职挂名多、在职专业技术人员严重不足等问题。其中最突出的问题是这些监理人员对国家法律法规、各种建设规范以及工程技术知识的掌握程度均较为欠缺。
2.做好监理工作的具体策略
2.1做好施工前准备阶段的质量管理工作。(1)在加强监理工作人员自身素质教育的同时,对施工企业人员的专业技术素质和人员结构进行监控,使参与施工的人员技术水平与项目工程技术要求相适应。(2)对施工组织设计和质量控制计划进行审查,施工企业在投标时已有该工程的技术标准,但由于这些都是在投标阶段编制的,施工企业掌握的工程资料还不是很完备,这就要求监理单位督促施工企业进驻现场后,根据现场实际情况和企业的实际人员和设备进场情况作一些调整。(3)对施工机械设备的监控。检查施工机械设备的型号、数量是否与投标文件列出的型号、数量相吻合,是否与工程实际想匹配。其分批进场时间是否能足够保证施工质量和进度,机械设备安装后是否报安检部门检查备案,并在取得合格证后投入使用。(4)在进行工程监理投标时,应由监理单位的技术部编订了监理大纲。监理组进驻现场后,在收集工程信息后,结合施工单位的具体情况,制定更为详细的监理规划和监理细则。
2.2做好施工过程和竣工验收阶段的质量控制工作。(1)对施工单位的质量管理实施全方位的监控。 (2)对进场材料的质量控制。(3)对关键质量控制点的跟踪监控。在工序施工过程中,重点监督检查施工人员、施工机械设备、材料、施工方法及工艺或操作是否符合设计和规范要求。(4)做好施工过程中的检查验收工作。(5)在竣工验收阶段的质量控制,需对工程项目进行分项质检,检查其是否达到设计和规范的要求。当出现不合格产品时,要求施工单位采取措施予以返工,并跟踪检查,直到合格为止。
2.3加强对相关质量合同的管理。合同管理是监理工作的重要内容之一,是保证工程四大目标和监理目标实现的重要手段。合同确定了业主与承包商的权利义务关系,是工程实施过程中双方的最高行为准则,是工程质量发生争议后的评判标准。工程过程中的一切活动都是为了履行合同,都必须按合同办事,双方的行为主要靠合同来约束,所以监理对质量目标的控制必须以施工承包合同为依据。
2.4提高监理队伍人员素质。实行监理行业准入制度以来,我国监理队伍的相应专业知识和基本素质有了很大的提高。但是,从综合素质来讲,仍然还不能适应监理市场的需要。因此,要想适应监理工作,必须不断的学习。(1)坚持不断、积极主动地学习,尽快掌握相关的法律法规,经济合同和相近相邻专业的基础知识,拓宽知识面,掌握从建筑业的基本构架,形成建设行业的思维特点,同时也要时刻关注建筑市场的发展情况,了解新知识、新技术,跟上建筑市场的发展。(2)要在工作实践中加强自我锻炼,注重同行业之间的经验交流,积极摸索积累经验,使从业能力逐步提高。
3.结语
总之,住宅建筑工程建设监理在保证工程项目质量、保护国家利益和社会公共利益以及建设单位和施工单位的合法权益等方面发挥了巨大作用。以上是笔者根据多年的建筑工程监理工作经验总结,对当前房屋建筑工程监理工作存在问题的浅显分析,提出了一些具体的监理策略,以期待从根本上提高房屋建筑工程质量。
参考文献:
[1]刘全霞,李慧竹. 房屋建筑施工质量监理过程常见的问题及措施[J]. 河南建材. 2011(01) .
[2]陈小忠. 房屋工程监理的内涵及措施[J]. 中国新技术新产品. 2010(05).
关键词:高层建筑;结构设计;问题分析
Abstract: this article is the author of in recent years work experience of the summary, combined with the author's practical work experience and combining with high-rise residential buildings structure design of the experience to a certain research and discussion.
Keywords: high building; Structure design; Problems analysis
中图分类号:TU318 文献标识码:A文章编号:
1高层建筑结构设计的特点
1.1轴向变形不容忽视
高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
1.2结构延性是重要设计指标
相对于低层建筑而言,高层建筑的结构更柔和一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。
1.3水平荷载成为决定因素
一方面,因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比,而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。
2高层建筑结构的相关问题分析
2.1结构的超高问题
在抗震规范和高规中,对结构的总高度有着严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度以为,增加了B级高度,处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2.2短肢剪力墙的设置问题
在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
2.3嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有2层或2层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室项板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的问题。如: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的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而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或埋下安全隐患。
2.4结构的规则性问题
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,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。
3高层结构设计的参数控制
高层结构设计中各参数的控制将直接影响结构的安全性、合理性,特别有些参数在高层结构中显得更重要。因此,合理的选取各控制参数,同时调整参数将有助于提高结构整体控制的效率,同时可使结构设计更加安全、经济合理。以下这些参数控制与调整是工程实践证明相当重要的参数之一。
1)轴压比:限制结构的轴压比,以保证结构的延性要求,当不满足规范要求时可以通过增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度的办法调整;
2)层间位移角:限制结构在正常使用条件下的水平位移,确保高层结构应具备的刚度,避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求,当不满足规范要求时,只能通过调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整;
3)周期比:限制结构的抗扭刚度不能太弱,使结构具有必要的抗扭刚度,减小扭转对结构产生的不利影响。当不满足规范要求时,只能通过调整改变结构布置,提高结构的抗扭刚度;
4)剪重比:限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全,当偏小且与规范限值相差较大时,可通过增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整;
5)刚重比:规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计,当不满足规范下限要求时,可以通过调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整;
6)刚度比:主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构网Ⅱ度沿竖向突变,形成薄弱层。当不满足规范要求时,可以适当加强本层墙、柱和梁的刚度,或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度以满足要求。
4结语
1.为此鹤岗分公司中心机房新购置了具有来电以后空调自启动,输入功率4.7kW,制冷量12kW海尔空调3台,并将空调外机并安装于7楼楼顶之上使其有良好的通风,能使空调外机热交换率好,保证空调主机的制冷效果。有温度传感报警器,机房温度要控制在2O℃~25℃。以免服务器设备及网络元器件过早老化,出现数据丢失或无法存取的故障。通过定期净化、过滤、通风、除尘,防尘措施消除影响。
2.静电防护静电主要来源于机房地板、机房设施及人员的衣物。因此消除和防止静电的最直接方法是使中心机房内的设备及设施进行可靠接地,采用抗静电活动地板和防静电材料设施;工作人员避免易产生静电的衣物,佩戴防静电的仪器等;定期使用静电消除剂,以减少静电的产生。
3.消防预警及防盗保护中心机房内应常备防火器材,配有专门的干粉式灭火器且保持良好状态,防盗安全将是中心机房十分重视的一项工作任务,做好防盗工作必须内外结合。
4.供电及防雷在原来建立网络支出时由于对于北方的雷电灾害考虑不足,没有对机房机器网络配套设备进行供电防雷。几年前曾造成过公司内网计算机受到雷击馈电,致使13台北电NORTEL420接入交换机损坏,以及核心主交换机电口板卡损坏。按中心机房发展的供电需求,做到有冗余的规划分配。中心机房供电系统应具备连续、稳定、平衡和分类的特点,以满足日益增长的机房服务器设备、网络系统及设施需求。
常用的电源防护技术是采用不间断电源UPS,以提供良好的供电方式和稳定的电压,保证中心机房里的服务器设备、网络及设施系统避免因电源的波动、干扰、停电造成机房内敏感元件受损,信息丢失、磁盘程序被冲等严重危害。配备有2台20kVA的UPS供电。对网络接入交换机使用RJ45,24口4芯线路保护百兆网络防雷器,并将地线统一稳固焊接与接地极引线上,做到良好接地。过电压保护在电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器,利用其非线性效应,将线路上过高的脉冲电压滤除,保护设备不被过电压破坏。在接入设备前配置有防浪涌防护终端。良好的接地是保障中心机房安全运行的另一个重要措施。地线接法的合理直接影响中心机房供电的稳定可靠运行,而且地线亦能保护人员及设备的安全。接地种类包括工作接地、安全接地、静电接地、屏蔽及建筑物防雷电保护接地等。其中屏蔽接地应注意直接地与交流地;防雷接地极设在一楼地下,由10根接地极串联形成接入中心机房。确保进入中心机房的供电持续、平稳、安全。并保证静电及时导出。
二、规章制度
它包括《机房安全管理制度》、《技术文档管理制度》、《密码管理制度》、《信息技术人员管理制度》、《软件安全性管理制度》、《网络安全管理制度》等,没有长时间机房工作经验的积累,很难制订出完善且适合本单位的具体详细的制度。
三、结语
【关键词】房屋建筑;细部构造;设计问题
伴随着我国建筑行业的日益发展,房屋建筑设计与施工已经在多年的发展进程中积累了非常多的经验,而且从趋势发展来看,我国建筑行业已经开始从初期的高速发展走向如今的平稳过渡期。但是,我们不得不承认在房屋建筑细部构造设计中还是存在一些问题或不足之处,作为工程人员的我们只有在今后的设计与施工工作过程中仍然不断地总结经验与教训,以利于发现问题、解决问题和弥补不足之处。
1 房屋建筑细部构造设计中应注意的问题
房屋建筑细部构造设计作为房屋建筑整体设计工作中的关键环节之一,往往会直接涉及到在工程竣工完成交付使用后的便利与否。这就要求我们的房屋建筑设计人员一定要具有绝对的工作经验和专业技能,必须要善于观察、思考和总结设计工作,可以说房屋建筑细部构造设计是否具有科学合理性一定是衡量一个建筑工程整体设计水平高低与否的重要因素之一。以下内容主要是笔者通过自己自身具备的施工经验浅谈一些关于房屋建筑细部构造设计中应注意问题的看法:
1.1地下室细部构造设计
房屋建筑地下室如果在设计上出现问题,对于建筑工程整体的抗震性能会产生极大的影响。通常,房屋建筑地下室细部构造设计的内容主要包括顶板、底板、基础、外墙等。首要考虑到的房屋建筑地下室细部构筑设计问题应是荷载问题,地下室结构一般所能考虑到的承受荷载有上部建筑物自重荷载、土压力、水压力以及地下室结构自重荷载等,这些应根据房屋建筑地下室设计规范给予准确合理地荷载计算,荷载取值与组合要严格按照设计规范控制操作。
房屋建筑地下室顶、底板结构是作为房屋建筑上部结构的一种水平约束支座,一般主要要求其自身结构刚度要绝对好,这样才能够对建筑上部结构起到更好的约束作用。在设计工作中常见的问题主要是地下室顶、底板厚度不足、混凝土强度不足以及配筋率不符合《GB5001-2001 建筑抗震设计规范》等。其中底板结构还需要注意要满足地下室抗渗水和防水的要求,而顶板则需要满足楼层间的侧向刚度要求等。
基础结构是整个房屋建筑所要承受荷载的总支承结构构件,它所发挥的作用主要是将上部结构及自身结构的荷载间接地通过地基基础结构均匀地分散给基础之下的土体结构。房屋建筑基础的设计内容主要涉及基础选型和基础埋深两方面的问题。它的设计选型问题主要是根据拟建施工现场的地质水文条件和建筑自身对基础的要求进行基础选型,一般地基础选型可笼统地分为浅基础和深基础两种,而浅基础包括独立基础、条形基础、筏型基础、箱型基础和壳型基础等,深基础包括预制混凝土桩基础、预应力混凝土桩基础、钻孔灌注桩基础、人工挖孔桩基础以及钢管桩基础等。对于如何选择基础型式,要求工程设计人员要严格依据现场地质勘查情况和安装设计规范进行基础的选型工作。而房屋建筑基础的埋深设计则主要是与基础型式和抗震设防烈度相关,设计过程需要严格依据《建筑结构设计规范》内容规定的要求。一般要求建筑设防烈度在七度或七度以上时,对于天然的地基埋深不宜小于建筑物整体高度的1/12,桩基础埋深不宜小于建筑物整体高度的1/15。特别强调,建筑物埋入地下部分是否具有可靠的侧向限制是建筑整体高度的起算标高,如果拟建工程周边存在裙房,房屋建筑的基础埋深应从裙房的地下室地面标高算起。
房屋建筑地下室外墙结构的设计计算时需要进行结构的弯矩调幅,底板结构一般作为外墙结构的嵌固端即固定支座,调幅过程中必须要充分考虑到对于地下室结构承载各种荷载的分项系数,外墙侧壁底部的弯矩大小应与相邻底板之间的弯矩大小保持一致,且底板结构自身的抗弯能力不能够小于侧壁的抗弯能力,要求其设计厚度和设计配筋率要相互协调。值得强调的是,如果设计存在与垂直于外墙的钢筋混凝土内隔墙的外墙板的情况,需要对外墙板进行双向的最小配筋率计算设计。另外,对于地下室外墙结构的裂缝宽度控制也需要严格设计计算,裂缝的出现不得贯通且宽度要控制在0.2毫米以内。在地下室结构设计中地下水位也是地下室抗浮设计的一项重要指标,在实际的地下室抗浮设计工作当中经常出现的问题是只考虑在地下室正常使用状态下的极限值,往往对于在施工过程中或地下水位增长期的抗浮承受能力设计重视不足,极有可能导致在施工过程中出现由于抗浮能力不足地下室结构局部破坏的情况。抗浮能力不足的情况一般都比较难以处理,设计工作必须严格缜密。另外,地下室防渗水的设计工作也要到位。主要是由于钢筋混凝土构件一般都是带缝工作的,在设计过程中应多考虑针对钢筋混凝土裂缝的补救措施,如可以考虑补偿收缩混凝土、增加后浇带、增加构件中的抗变形钢筋以提高钢筋混凝土的抗拉能力以及加大钢筋混凝土构件的养护力度等。
1.2 门窗预留洞的结构构造设计
目前,房屋建筑结构施工与设计越来越青睐于房屋外窗的固定扇设计,从实际设计经验来看,固定扇窗的玻璃面积通常不宜过大,这主要是会给入住居民的正常生活带来不便,通风条件一般都不能达到预期的效果。
门窗预留洞口的窗墙比在对于房屋结构节能设计方面会起到关键性作用,这方面主要存在的问题是在许多房屋建筑设计当中所有的外窗都设计为大窗口,以图能够获得更好的采光和立面效果,但是我们知道并不是所有的窗口都能实现采光效果的,并没有必要一味地把每一扇窗户预留洞设计为大洞口窗户。因此,可以根据每一扇设计窗户的位置和朝向适当地减小或缩放窗墙比以达到节能设计和居用便利的“双赢”效果。
为了能够在安装门、窗框时可以减少损坏预留门、窗洞口结构保护层,可以改进传统的内凹型式设计,以外凸型式取而代之。在避免损坏结构保护层的同时还可以改善外窗的防水性能。应用外凸型式窗就需要注意到窗口顶、底板结构和侧壁结构的保温设计,这就要求保温设计既要满足整体节能的设计要求,同时还需要考虑到结构最小传热系数的要求。 我们都知道居住房屋保温和隔热最薄弱的地方就是门和窗,而真正成为设计人员所忽略的重要关键在于门窗结构与洞口结构保护层之间的缝隙。而从我国制定的有关节能设计标准规范的文件内容来看,对于房屋建筑门窗的节能设计标准是具有明确规定的,但是实际情况是设计工作不容易到位,或部分施工企业在安装门窗施工过程中往往出现质量问题。因此,必须针对对这一方面的问题,做到彻底地规范和整治。
2 结束语
房屋建筑结构设计是一项事无巨细的工作工程,往往容易被忽略。篇幅所限,笔者仅对地下室细部结构和门窗预留洞口结构的设计作了一些浅显地阐述与分析。旨在于能够通过归纳总结学习房屋细部构造设计方面的专业知识,以供同行朋友们相互交流学习与探讨。
参考文献
[1]于敬陶,汪泽宇,廖玉成;浅谈地下室结构设计;科学时代;2011,11(07):63 - 64
[2]梁俊成,赵辉;多层框架房屋结构设计中几个常见问题;科技资讯;2009,23(07):128 - 136
[3]王磊,张柏林;钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题;煤炭工程;2007,13(09):201 - 214
[4]方兮,王立彬;建筑造型和细部构造设计探讨;科技创新导报;2009,10(25):145 - 148
作者简介:
结合工作经验,分析了提升钢结构耐火性能的主要措施,介绍了钢结构防火涂料的类别与选用原则,并针对钢结构防火涂料在使用中存在的问题,提出了具体的解决策略,从而提高钢结构建筑的安全性。
关键词:
钢结构;耐火性能;防火涂料
0引言
钢结构主要由钢柱、钢梁等结构组成,通常采用的是焊缝、柳钢钉、螺栓等结构方式。房屋的骨架结构使用钢材作为建筑材料,其主要性能特点是耐磨耐久、重量比较轻、安全便捷和工期短等优势。自20世纪80年代以来,我国的钢结构技术不断进步,其应用范围也比较广泛,比如商务大厦、酒店、图书馆、工业建筑等多功能建筑物。超高层在建设过程中,采用钢结构是必然的,这主要是混凝土结构太重,会影响到建筑荷载;采用钢结构自身结构较轻,能够托起更多的承重量。
1钢结构建筑耐火性能的分析
钢结构虽然不具备燃烧性能,但是导热性能非常好,自然状态下导热率高达58.2W/(m•K)。如果钢结构遭遇火灾影响,钢构件温度超过200℃后强度开始减弱,温度达到350℃,500℃,600℃时,强度分别下降1/3,1/2和2/3,到500℃左右,其强度下降到40%~50%,当温度超过700℃时,构件强度要减少90%以上。通常情况下,火灾发生5min时间内,火场中的高温会上升到55℃。最典型的就是美国“9•11”事件,导致世贸大楼出现垮塌原因主要是受到高温烘烤而倒塌的。钢结构因为受热变形巨大,而自身重量却较重,就出现了垮塌现象。依据GB50016—2014建筑设计防火规范5.1.2条规定:针对耐火等级为二级的民用建筑,它们的柱梁以及模板和屋顶承重结构的耐火级别,不能小于2.50h,1.50h,1.00h。当前,我们新建的无论是民用还是工业建筑耐火等级均要求在二级以上。而试验表明:如果钢结构建设完成后,没有布置任何的防火设施,经过0.25h火烧后,就会出现大面积变形,因此,钢结构的防火性能研究,主要是对于其如何进行防火保护入手,其实际效果具有非常好的推广意义。
2提升钢结构耐火性能的主要措施
如果建筑物采用的钢结构作为主要支撑结构,则必须要进行必要的防火措施,以保证在高温下性能不被改变。根据国内外大量经验总结得出,主要有如下几种方法。
2.1钢结构外表面均匀涂抹混凝土或者耐火砖
钢梁、钢柱的主要防火措施是在其结构的外部缠绕一些钢丝后,再涂抹一层混凝土,钢结构外表面就用混凝土外墙或者使用耐火砖将钢构件完全封闭起来,以对钢结构进行保护。单由于保护层太厚,就会增加建筑的荷载力,因此,在当前的建设过程中,使用并不是非常广泛。
2.2使用防火板对钢结构进行“包装”
使用一些不燃材料进行包装,比如水泥板、石膏板以及硅酸钙板等。防火板直接置于火灾高温中。但是,在我国当前建筑过程中,防火板的应用处于启始阶段,在应用的过程中该类应用方式运用较少。
2.3水冷却法
水冷却法包含多个方面,其中以水喷淋和疏导两种方法应用最为广泛。水喷淋方法的主要内容是在钢结构顶部设置一些喷淋设施,与市政网络联系起来,一旦发生火情,自动或者手动喷洒水,在钢构件外侧形成一个完整的水膜,达到降温的效果。疏导方法指的是将传递到钢结构件上的温度通过一定的方法及时传导出去,保证钢结构件的温度不会达到其极限温度,进而保护其不备损坏。虽然水冷却法从技术上可行性较强,但是实际工作中使用的数量非常少。
2.4表面喷涂防火材料
在钢结构外表面涂上一层具有防火性能的材料,从而将钢结构件与外界火源隔离开,避免其受到外部热源的伤害,也就保证其不会出现大面积塌陷现象。上述四种方法比较得出,喷涂防火涂料的方法施工最简便,成本低廉,可以根据构件不同进行工作,使用范围比较广,工程效率也比较高。所以,本文将重点以喷涂防火涂料作为主要研究对象,总结出最佳的防火方案。
3钢结构防火涂料的运用
3.1防火涂料的类别钢结构
防火涂料的种类非常多,但是可以大致概括为:以无机材料为主的厚型非膨胀涂料、有机材料为主要组成的薄型涂料以及超薄型膨胀涂料等三种。厚型非膨胀涂料的喷涂厚度一般在10mm~40mm,耐火极限可达0.5h,甚至需要更长时间。厚型防火涂料的主要成分一般是无机材料,由于其防火性能极佳,且经过大量实践经验总结出,其可靠性较强,但是整体质量较高,涂料的颗粒也比较大,外表面不美观,造成整体建筑物外形不能达到工程要求,所以此种方法通常使用在不暴露在外的表面上。薄型膨胀涂料,其通常情况下的厚度在3mm~10mm之间,该种材料受热后会膨胀,进行在其表面形成一个耐火层,防止钢结构表面温度过高,保护其不被损坏。这种涂料一般使用的是乳胶聚合物再加之阻燃剂和添加剂而成。超薄型涂料主要是指厚度在3mm的涂料,其在受外界热量影响时,会形成一个外表隔热层,是近年来才发明的新技术。其可以选择喷涂、刷涂或者滚涂的施工方式,多用在耐火不超过2h的钢结构上。与其他两种材料相比较来说,其更具有粘度细、使用便捷以及外观非常美观等优点。
3.2钢结构防火涂料的品种选用
CECS200∶2006建筑钢结构防火技术规范第9.1.3条规定,钢结构应如何选择防火涂料,遵循以下几个条件:
1)高层建筑或者其他隐藏的位置,必须保证耐火极限在1.5h以上,一般使用非膨胀型防火涂料。
2)室内或者其他需要装修的部分,可以选择耐火极限在1.5h以内的,多选择膨胀型涂料。
3)如果要求耐火极限必须在1.5h以上时,或者室内的建筑结构,此时不应选择膨胀型防火涂料。
4)露天建筑应根据环境选择防火涂料,并且在施工完成后的一年内,涂料性能不会因为环境的侵蚀受到限制。
5)复层涂料混合使用,底层必须能够与防锈漆搭配使用,增强钢结构的防锈功能。
6)膨胀型防火涂料在开始使用前,必须经过严格的耐火试验,确定合格后方能进行使用。CECS24∶90钢结构防火涂料应用技术规范规定,应用钢结构和防火涂料时,应遵循以下几个方面:
1)室内外露结构或者有装饰性要求的结构部分,要选在耐火性能在1.5h或者以下的,通常使用的是薄型防火涂料。
2)室内隐蔽结构、高层建筑或者工业厂房,一般选择耐火极限超过1.5h的防火涂料,一般是厚型涂料。
3)露天结构要选择能够在外部使用的涂料。不管依据什么原则选择防火涂料,都应该遵循以下原则:
1)使用安全,无毒无害;
2)与钢结构部分融合在一起;
3)选择能够达到结构预定的耐火极限;
4)钢结构构件遇火发生变形后,防火涂料还应该保持原有形态,性能不会发生变化;
5)有效降低工程成本。
4钢结构防火涂料使用问题
4.1市场乱象多,不合格产品猖獗
就目前来说,钢结构防火涂料市场非常混乱,存在大量的不合格产品,当这些产品流入到建筑工程中时,必然会造成非常严重的后果。因为钢结构涂料的验证时间非常长,投入资金比较多,风险也比较大,所以在工程验收时,通常是进行涂料的厚度检测。因此,当生产、销售企业将样品送到国家防火检测中心检测时,往往与其销售的产品完全不同。市场管理机制也存在很大的缺陷,对于那些生产、销售不合格产品的企业惩罚力度不够,违法成本低。目前很多地方在工程验收时,都要求其提供具有国家检测资质的防火涂料检测报告,但是因为检测部门利益关系,并没有根据国家规定进行检测,无论是检测样品、数量还是种类,都存在较大偏差,有的检测机构还会提供一些虚假报告。
4.2偷工减料,给工程带来安全隐患
钢结构防火涂料的耐火性能与其喷涂厚度有着很大关系,在进行施工时,必须严格按照标准喷涂,保证其能够达到国家规定的防火标准。如果在进行建筑物装修时破坏了防火涂料,必须要进行补救措施,保证其达到预定效果。目前市场上包工包料的涂料价格在20元/m2~60元/m2都有,价格低廉的部分必然存在偷工减料、以次充好的现象。
5钢结构防火涂料的现场验收
在实践过程中,为了能够保证钢结构防火涂料使用要求,能够满足《建筑设计防火规范》的相应规定,在实践过程中,除抓好防火涂料的生产,销售源头管控以外,做好施工现场的监督验收也非常重要,相关单位和部门应严格按照标准进行验收,保证质量达标。对工程验收时,应遵循以下几个方面。
5.1薄型防火涂料的具体要求
1)厚度达到设计要求。
2)无漏涂、裂缝等现象,如果出现裂缝,宽度必须保证在0.5mm以内。3)涂层应牢固附着在钢结构表面,无鼓包、脱层现象。
4)涂层外观符合要求,表面平整度较高。
5.2厚涂层涂料必须遵循的要求
1)涂层厚度符合国家标准。如果厚度不达标,必须保证达到在规定范围的85%,同时长度范围不能超过1m,间隔5m范围内不能出现相同的地区。
2)涂层接缝部门严密,钢结构部分无。
3)涂层施工完毕后不能有裂缝,如果存在,其宽度应控制在1mm范围内。
4)涂层与内部钢结构结合牢固,无鼓包和松散现象。
5)涂层表面无乳突。有具体外观要求时,应保证外观美观,母线不直度和失圆度必须控制在8mm以内。
6结语
当前,在建筑领域中,钢结构已成为建设的重要组成内容,并且随着建筑高度的不断升高,钢结构的应用越来越广泛,而为了能够提升公共安全性能,对钢结构的防火性能进行研究,已然成为当前建筑工程师需要解决的问题。在实践过程中,不管我们是钢结构防火涂料的生产者、销售者,还是使用方、施工方,尤其是监管和验收部门,在工作的过程中,需要本着对人民群众生命和财产高度安全的态度严格把关,确保施工质量。
参考文献:
[1]GB50016—2014,建筑设计防火规范[S].
[2]CECS200∶2006,建筑钢结构防火技术规范[S].
[3]CECS24∶90,钢结构防火涂料应用技术规范[S].
高层建筑结构的设计是一个复杂繁琐的内容,其中需要注意的内容涉及也十分广泛,根据多年的工作经验总结,主要集中在以下几个方面:
1高层建筑结构方案的选择
合理的结构设计方案对于工程来讲是十分关键的,好的设计方案在满足结构形式和体系的基础上,还要充分考虑造价成本,把经济适用发挥到最大程度。结构体系的最基本的原则是受力明确、传力简单,结构方案尽满足使用、安全要求的基础上,尽量的简洁。在相同的机构单元中的结构体系选择应该统一,如果高层所在的地域地震频发,那么在应力的设计上应该满足平面和竖向的全部规则。最终的结构方案的确定,需要对地理条件,工程设计需求,材料的选择,施工条件进行全面的考量和整合,并且和建筑水、暖、电各个分项相互协调,综合各方面因素进行最后的敲定。
2高层建筑结构后计算简图的选择
计算简图是进行高层建筑结构设计的基础,是所有计算数据的出处和根源所在。关系到各环节的建筑尺寸和误差。如果不能选择合理的计算简图,对于结构安全就会埋下隐患。因此,高层建筑结构设计的安全保障前提,就是合理计算简图的选择。同时,在选择了计算简图之后,还应该采用相应的构造方法保证其安全性。在结构的实际施工中,结构节点不单单是钢节点或者铰接点,要使得计算简图的误差在规定的允许范围之内。
3计算结构进行准确的分析
科技的发展也推动建筑领域不断的进步,计算机作为现在科技发展的集中产物,自然在建筑结构设计中也得到了广泛的应用。经过几年的发展,市场上的计算机软件种类和数量都大大提升,但问题也随之涌现出来,很多时候,统一种类的计算数据在不用软件中处理产生的结果并不一致。这就对计算数据的准确程度提出了严苛的校对要求,也对结构设计人员的能力提出了更高水平的要求。在全面了解软件的使用范围和条件的基础上,选择最为合理准确的软件也成为设计人员必须完成的课题。与此同时,建筑结构受到各种不可掌控的实际情况制约,与计算机得出的理想结果不能达到完全的吻合,因此在计算机辅助设计的同时,设计人员的主导能力还是最为关键的。另外在计算过程中,应该尽量减少人工输入误差或者软件自身存在缺陷所造成的计算结果不准确,加强得出结果后的校正工作,加以合理的主观判断,得出最终准确有效的计算成果。
4高层建筑基础设计的选择
高层建筑的基础设计应该以地质条件作为依据,地层结构的不同,在地基的类型方面也会有所差异。不仅如此,在建筑基础方案的选择方面,还应该充分考虑高层建筑上部的结构类型、荷载的分布特征、施工的技术条件以及相邻的结构物基础之间是否存在影响等方面的因素。基础方案的选择,最终目的是能够使得地基的潜力在最大程度上得到开发和利用。必要的时候,应该以模型的形式对地基的变形情况进行检验。在建筑区域的地质勘探报告有在缺陷时,应该进行现场勘查,参考附近相邻建筑物的基础结构资料,制定出最为合理的基础设计方案。
5高层建筑应采取相应构造措施
强剪切力弱弯变,强压力弱拉力是高层建筑结构设计的基本原则。在柱子的设计方面强度要高,梁相对较弱。在架构的设计过程中,要充分遵循以上原则,做好薄弱部分的处理工作,对钢筋的强度和锚固长度给予足够的重视,特别是结构构件的延性和温度应力要经过重点探究之后,才能敲定最后的构件方案。
高层建筑结构设计中常见问题与对策
1超高问题
基于抗震性能以及风压雪压等方面的考虑,我国在建筑结构的高度方面有着比较严格的要求,但近年来高层建筑超高现象时有出现。针对这种情况,新高规给出了明确的限制,不仅将高度规定为A级,而且增加了B级高度,在高层建筑结构处理的方法和措施也有了明显的改善。若想解决这样的问题,就要在图纸的审核上对高度问题给予足够的重视,出现超高现象要严格禁止施工,对于不能通过审核的图纸,应该重新进行设计。避免由于超高现象造成的安全隐患。
2断肢剪力墙的设置问题
在新的高规中对断肢剪力墙有了全新的定义,主要是指墙肢的截面高度和厚度比在五到八之间剪力墙。按照实际的经验和数据,由于断肢剪力墙在强度和结构性能上存在的缺陷,新的规定中对于断肢剪力墙的使用也进行了进一步的限制。断肢剪力墙的设置一直都是高层建筑中比较棘手的问题之一,最为有效的解决方式就是使用其他的墙体结构取而代之,尽量减少或者避免断肢剪力墙在高层结构设计中的出现。
3结构规则性问题
在有关高层建筑的诸多相关规定中,都不约而同的对于高层建筑结构的规则性做出了制约,可见其重要的地位。诸如结构嵌固端上层与下层的刚度比、平面和立面的规则设计等都被重点的进行了描述,并且对于高层建筑不能采用严重不规则的设计方案给予了强制性的规定,为了能够解决这样问题,避免后期施工的设计阶段出现返工现象,要在设计之初就仔细研究好结构规则性的各方面约束,对于硬性规定不可越界进行施工。
结束语
关键词:高层建筑;节能设计
Abstract: this article is the author of in recent years work experience summarized according to the present situation of the huge energy consumption now from various aspects of building energy saving technology and the development in the future for a preliminary discussion.
Keywords: high building; Energy saving design
中图分类号:TU201.5文献标识码:A 文章编号:
1优化建筑位置朝向设计及体形设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量。在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析,地球每年接收的能量有60亿千瓦,这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器,阳光不仅对人的身体健康有着很大影响,对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理。合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能,因此,建筑的方位与节能有着直接关系。
如在北纬40~45度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
合理的建筑体形能够减少高层建筑物与外界的热量交换,在其他条件相同时,体型系数(建筑物护面积与其所包围体积之比)越大,单位面积散热量也越大,对节能不利。因此,正确处理建筑形式多样化和节能的关系,是高层建筑设计中应当引起重视的问题。
另外,高层建筑物的外形越简单,其外壳的表面积越小,热交换量亦越少。因此,高层建筑物的造型宜简洁、完整,尽量避免复杂的轮廓线。
2优化围护结构墙体设计
2.1外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,围护结构属于填充材料,为了减轻荷载,达到保温、隔热要求,采用轻质高效保温材料,目前在寒冷地区常用的墙体做法有、页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多,节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧,在寒冷地区的同一气候条件下,由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同,为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧更为妥些。
2.2高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PG板),岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年,多则上百年,材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体,笔者认为存在以下不足之处:(1)抗震能力差,易松散,与结构构件结合不好,整体性能差。(2)不能承受外部装修贴、挂荷载,如:贴石材,安装装饰构件等。(3)不能承受有振动的凿、刨的装修,如:剁斧石面层、予留洞。槽易出现冷桥。(4)墙表面易出现裂纹。除此之外,复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入,墙体内容易造成冷桥,是保温、隔热的薄弱环节。据测定,高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%,因此应引起设计者重视,采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。
2.3国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,欧、美各国取得不少先进经验。某些欧美国50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好,又具有一定强度,避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
2.4受阳光照射的高层建筑物屋顶,表面温度比其他围护结构高得多,对室内温度影响很大,顶层住房冬冷夏热现象十分明显。对此,除必须考虑屋面隔热保温措施以外,还可从建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层做为设备间等,形成2次隔热,减少屋面温度的影响;在炎热地区的屋面可通过蓄水(如屋顶游泳池)和屋面定时喷水系统使屋面显著降温。
3围护结构的节能
3.1外墙的节能技术。外墙的节能措施,目前主要是使用环保节能型建筑材料,可以有效减少通过围护结构的传热,从而减少各主要设备的容量,达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。复合墙板构造复杂一些,但它将材料区别使用,可采用高效的隔热材料,能充分发挥各种材料的特长,板体较轻,热工性能较好,适用于住宅、医院、办公楼等高层建筑的外墙。在进行经济性、可行性分析的前提下,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。
3.2窗的节能技术。玻璃窗不仅传热量大,而且由于其热阻远小于其他围护结构,造成冬季窗户表面温度过低,对靠近窗口的人体进行冷辐射,形成“辐射吹风感”,严重地影响室内热环境的舒适。目前,就窗的节能措施,主要是从以下几个方面考虑:
首先,控制窗墙面积比。窗户既有引进太阳辐射热的有利方面,又有因传热损失和冷风渗透损失都比较大的不利方面。就其总效果而言,窗户仍是保温能力最低的构件。由于通过窗户的热损失比例较大,因此我国规定:南向的窗墙比≤0.35,东西朝向的窗墙比≤0.25(单侧窗)、≤0.30(双侧窗),北向的窗墙比≤0.20。其次,提高气密性,减少冷风渗透。最后,提高窗户的保温能力。包括改善窗框的保温性能以及使用中空玻璃来改善窗玻璃部分的保温能力。
中空玻璃是由两片(或两片以上)平行的玻璃板粘合而成的玻璃组件。其两片玻璃板间通过间隔条(注满专用干燥剂一高效分子筛吸附剂)隔出一定宽度的空间,并使用高强度密封胶沿着玻璃的四周边部进行密封。由于中空玻璃在构造上存在空气夹层,从而有效地降低了传热系数,达到节能的目的,同时隔声性能也很好。根据玻璃构造不同,中空玻璃又有PET双中空玻璃、LOW-E中空玻璃等多个品种。若中空玻璃中充装氩气等惰性气体,将进一步增大中空玻璃的热阻;若采用热反射镀膜玻璃或低发射率镀膜玻璃组成的中空玻璃,更可以显著提高外窗的保温性能。关于使用中空玻璃的实例,红谷滩的红谷大厦就是一个例子。它使用的是LOW-E玻璃,这样可以减少每天的运行成本,减少能源消耗,降低环境污染。
结语
关键词:管道;燃气设计;安全设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
本文对高层建筑管道燃气设计中管道的安全设计问题进行了探讨,认为高层建筑的燃气管道设计过程中,应综合考虑燃气管道安装建筑的气源、压力、建筑、安全、环境以及消防安全、建筑结构的特点以及高层建筑长期发展等多方面的因素,由此确定切实可行的燃气管道设计方案。我通过对高层建筑燃气管道设计的安全设计和实践经验分析,总结出了解决燃气管道设计中的常见问题和解决的措施。
1.计算管道附加压力
1.1管道附加压力
通过对相应文献资料的研究,民用低压天然气燃具的额定压力为2000Pa,高层建筑允许燃具前压力存在一定范围内的波动。而当燃具的压力在额定压力的0.75-1.5倍范围内波动,从而能达到高层建筑燃烧器的要求,若是超过了一定的范围,燃具的热效率较低,燃烧并不稳定,燃烧过程中的噪声较大,将导致脱火或者回火等现象。此外由于燃具的不完全燃烧,烟气中的一氧化碳含量超过了一定的范围和限度,从而引发了相应的事故。
高层建筑的燃气管道的设计过程中,在一般状况下而言具有四个方面的问题,也就是燃气管道输送介质由于高程差产生的附加压头、建筑沉降对管道的补偿以及燃气管道温差变形应力补偿和管道自重所引发的燃气管道的下沉。如合肥市高层建筑的天然气管道设计中,一般采用低压进户模式,在低压燃气管道的压力损失计算过程中,应考虑由于高层建筑高度所引发的燃气的附加压力,由于高层建筑中的低压管道网络中只有极少数的部分是使用燃气,然而高层建筑离调压器距离较近时,自调压器的出口管道和燃气计量表之间的整个燃气管道压力的压降数值十分小,从而可认为引入燃气管道前压力接近于调压器的出口压力。附加的压力叠加容易造成部分层次上的用户燃气灶前的压力超过最高允许的压力范围,这样的燃气管道设计状况并不利于燃气管道的设计和运行。
1.2附加压力计算
以具体的附加压力为特征分析,由于高层建筑管道燃气设计过程中附加压力的作用,当附加的压力值超过一定的高度时,将导致燃气的燃具的前压力将超过额定压力的-1.5倍。如在高程建筑引入燃气管的压力为p1,2000Pa,假设处于最不利于燃气管道安装状况,也就是高层建筑中中只有几处用户使用天然气,附加的阻力实际仅为燃气表阻力以及燃气管道主管和支管的阻力。燃气用户的燃具前压力为p2,那么可得出如下公式:
p2=p1+ΔH-150Pa=1850Pa+5.83h
(ΔH为附加压力,计算方法详见《城镇燃气设计规范》)
当燃气用户燃具前压力值达到3000Pa时,h的值为197m。由此,当相应的建筑高度超过197m时,对燃气管道附加的压力将导致灶前压力大于燃气燃烧器的运行范围。为了减小燃气灶前的压力波动范围,使燃气系统的压力与额定压力相近,在燃气管道的安装过程中,还应采用必要的措施,有效减小附加压力对燃气管道所造成的影响。
1.3附加压力影响的消除
通过对较低的高层建筑,由于其附加压力较小,由此可以采用缩小燃气立管的直径以及设置分段阀门的方式减少高层建筑燃气管道附加压力的影响。而对于较高层的高程建筑燃气用户,可在燃气表前设置低压调压器,或者将高层的供气系统与低层的供气系统分开,满足高层建筑中不同楼层用户燃气需求。超高层的建筑可通过中压进户、燃气表前调压等方式,在用户的燃气表前设置低压调压器,使燃具前压力大约为2000Pa。
2.高层建筑的沉降
2.1建筑物下沉的补偿
高层建筑一般整体较大,建筑基础所承受的静动载荷十分大,由此高层建筑在某个层面上而言容易导致整体的沉降,高层建筑的竣工后三年,建筑的沉降速度较大,大约可达到5~10cm。高层建筑的沉降将导致燃气管道遭到破坏,最主要的由于建筑物内的燃气管道随着建筑物整体沉降,然而建筑物外部埋地或者架空管道则静止不动,由此在管道的引入处产生了阻止建筑物下沉的力。随着建筑物沉降的增加,燃气引入管受到的抗力增加,沉降达到一定的数值后,燃气管道将产生形变和断裂,最终导致燃气泄露,导致燃气供应中的事故。
高层建筑沉降所带来的对燃气管道的不良影响,在高层建筑的燃气管道设计中应综合考虑,并根据高层建筑状况调整燃气管道工艺设计,从而实现更为优化的设计。也可在燃气引入管位置安装伸缩补偿管或者金属软管抵消高层建筑沉降所带来的不良影响,由此高层建筑的沉降过程中由于伸缩补偿管吸收相应的抗力,有效防止了燃气管道的断裂等破坏。同时对金属软管的引入,利用波纹管随着外力变化而挠变的特点,减少了燃气引入管位置所遭受的应力,由此实现了高层建筑沉降力度的补偿,由此保护了燃气管道。金属波纹管补偿量较大、耐腐蚀、抗震、抗疲劳,具有良好的密封性、耐温性,同时使用时间较长等特点,由此在各行各业中实现了广泛的应用。
2.2立管的变形补偿
高层建筑的燃气管道立管长度较大,而当燃气管道安装到投入运行后,由于环境温度的变化,导致管内存在的温差使管道产生了应力,并且燃气管道自身的重量也将压迫管道,导致管道下沉,并沿着轴向产生形变。高层建筑室内的燃气管道一般使用钢管,其变形量的计算公式为:ΔL=0.012ΔtL
其中,ΔL为燃气管道的变形量,L为立管的长度,Δt为燃气管道安装以及燃气供应运行中产生的最大温差。在对立管的应力补偿设计中,首先,应根据高层建筑燃气设计的具体数值计算出立管的最大变形量,同时在立管上设置波纹管,进行分段设置,由此设置的波纹管将根据立管的形变而伸缩,并且抵消立管的温差应力;其次可在立管的底部设置支撑墩,减少立管由于温度差异导致的管道形变;最后,还可在立管上使用挠变管道补偿装置,在一定程度上还可减少高层建筑震动对燃气管道的影响。
3.高层建筑燃气管道设计中的安全设施
燃气易燃易爆,一旦建筑的燃气管道发生泄露,由于高层建筑人员较为密集,由此燃气的泄露和相应的事故将造成较大的损失或者伤亡,带来严重的社会影响。由此高层建筑的燃气设计应严格执行相应的标准和规范严格施工,同时还应采取一定的安全措施:在燃气引入建筑室外设置燃气供应的快速切断阀门,在室内的燃气管道上设置自动切断阀和燃气快速切断阀门;在燃气的供应点以及燃气管道经过的高层建筑房间设置安全警报,同时将安全警报系统与自动切断系统及排风系统结合起来,实现集中监控体系。
4.结语
高层建筑管道燃气应与建筑主体同步设计、同步施工,从而达到最佳的效果。当然,安全防范在各个部门中均需要进一步提起重视,只有充分认识到安全的重要性,才有可能实现优秀的安全设计。
参考文件
[1] 浅谈住宅楼室内外燃气管道的设计与施工.曾海静.中国科技信息,2005第12C期.