高层建筑的看法范文

时间:2023-12-07 17:47:18

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高层建筑的看法

篇1

【关键词】:高层建筑;通风设计;新看法

随着能源消耗和环境问题的日趋突出及人们节能意识的逐步加强,利用自然通风改善建筑室内环境越来越受到重视。特别是在属于热带气候的地区,炎热、潮湿、多雨的气候特点决定了建筑在自然条件中所要解决的主要矛盾是通风防热,而自然通风作为一种廉价高效的设计手段,不但能实现建筑节能,还能创造健康的人居环境,是可持续发展的设计理念的具体体现,具有很深的推广意义。

1、高层建筑通风排风节能设计的优点

随着科学技术的进步,我国的建筑施工技术也实现了发展与变革,新技术的引进促进了建筑项目设计的优化。此外,传统的建筑设计理念也开始朝着“节能、降耗、环保”的方向发展,这些都促进了通风节能设计水平的提升。 通风节能设计理念运用于建筑物可发挥的作用包括以下几个方面:

1.1改善空气质量和降低室内温度。当前,大多数建筑内的空气调节主要依赖于空调设备,特别是分体空调。分体空调系统的运用只能调节室内温度的高低,而没有及时更新室内空气,时间一长,室内空气难免受到污染。从安全和卫生的角度考虑,人长期在这样的空气环境中活动,健康状况会受到很大的影响。

1.2 保护环境。绿色环保是建筑行业正在积极倡导的一个主题,建筑通风节能设计恰好满足了这一要求。例如自然通风系统的改进,可以防止空调系统造成的空气污染,将室内的各种杂质气体及时排出室外。在保持室内良好的空气环境的同时,也改善了室内居住环境。

1.3减少能耗。从建筑节能设计的考核数据看,建筑物在使用经过节能优化的空调通风系统后,电能消耗要比传统的设计方案节约30%左右。这就使得工程项目在减少能源消耗的同时,也减少了资金投入,优化了建筑内部的各项系统功能。

2、高层建筑自然通风的原理与模式

建筑的自然通风从动力来源上可分为完全自然通风和机械辅助自然通风两种模式。完全自然通风是由来自室外风速形成的“压差”和建筑表面的洞口间位置及温度造成的“温差”形成的室内外空气流动。机械辅助自然通风是利用温差造成的热压和机械动力相结合而形成的室内外空气对流。与完全自然通风相比,虽然建筑内局部作为辅助动力的机械装置要消耗一定的能源,但通过这种装置重新组织气流,甚至在局部“强迫”气流改向,可以使自然通风达到更好的效果。在这两种通风模式中,屋顶都是形成温差、组织气流的重要环节,在整个自然通风系统中起着重要作用。

3、高层建筑自然通风设计理念

3.1建筑结构方面的优化设计

3.1.1利用风压实现自然通风

在外部风环境良好的地区,风压可作为实现自然通风的主要手段。风压通风即“穿堂风”,是指风从建筑迎风面的进风口吹入室内,穿过房间,从背风面的出风口流出。进风口和出风口之间的风压差越大,房屋内部空气流动越流畅。合理的建筑规划可以充分利用“穿堂风”来调节建筑物的温度。当然,要设计效果较好自然通风措施,要与建筑方案设计同步进行,要求建筑开门、开窗的位置和大小及平面布置等。尽可能利用地下室车库的有外窗一面加上车库顶盖开采光通风窗,就可构成自然通风气流,如果四面均无外窗,就可利用窗井加上车库顶盖开采光通风窗,也可构成自然通风气流。

3.1.2利用热压实现自然通风

受到周围建筑布局或高大植被影响的建筑物可以利用建筑内部空气的热压差,即“烟囱效应”来实现建筑的自然通风。根据热空气上升的原理,在建筑上部设排风口将污浊的热空气从室内排出,而室外新鲜的冷空气则从建筑底部被吸入,达到自然通风的目的。在建筑设计中,可利用建筑物的楼梯间、中庭等竖向空腔满足进排风口的高差要求,而室内外温差和进、出风口的高差越大,热压作用越明显。

3.1.3风压与热压相结合实现自然通风

在建筑的自然通风设计中,风压通风与热压通风往往是互为补充、密不可分的。一般来说,在建筑进深较小的部位多利用风压来直接通风,而进深较大的部位则多利用热压来达到通风效果。

3.2建筑构件上的优化设计

3.2.1建筑物门窗洞口的优化设计

建筑物的门窗洞口的设置以及门窗洞口的尺寸、窗户的型式和开启方式,窗墙面积比等的合理设计,直接影响着建筑物内部的空气流动以及通风效果。根据测定,当开口宽度为开间宽度的1/3~2/3,_口大小为地板总面积的15%~25%时,通风效果最佳。开口的相对位置对气流路线起着决定作用。进风口与出风口宜相对错开布置,这样可以使气流在室内改变方向,使室内气流更均匀,通风效果更好。

3.2.2通风隔热屋面的应用

通风隔热屋面通常有以下两种方式:①在结构层上部设置架空隔热层。这种做法把通风层设置在屋面结构层上,利用中间的空气间层带走热量,达到屋面降温的目的,另外,架空板还保护了屋面防水层;②利用坡屋顶自身结构,在结构层中间设置通风隔热层,也可得到较好的隔热效果。

3.2.3双层玻璃幕墙围护结构的应用

双层(或三层)幕墙是当今生态建筑中所普遍采用的一项先进技术,被誉为“会呼吸的皮肤”,它由内外两道幕墙组成。其通风原理是在两层玻璃幕墙之间留一个空腔,空腔的两端有可以控制的进风口和出风口。在冬季,关闭进出风口,双层玻璃之间形成一个“阳光温室”,提高围护结构表面的温度;夏季,打开进出风口,利用“烟囱效应”在空腔内部实现自然通风,使玻璃之间的热空气不断的被排走,达到降温的目的。

结束语

自然通风设计是结合气候的建筑设计,是实现建筑节能、创造健康人居环境的有效手段。在阐述我国现阶段能源问题的基础上,重点探讨通过合理的建筑方案设计等措施实现通过自然通风达到建筑物降温的目的,进而实现建筑节能,为建筑中的自然通风设计提供一定的设计依据。

【参考文献】:

[1]刘启源.浅谈节能理念在建筑施工技术中的应用[J].科技之友,2010,(3).

篇2

关键词:高层民用建筑;消防设计;消防栓;建筑高度

1 前言

在我国的火灾数据统计中,建筑行业上的火灾损失在我国火灾中占的比例是最大的。因此做好高层民用建筑消防设计工作是非常重要的。只有做好了建筑消防设计工作,才能尽可能的建设建筑火灾的数量,避免不必要的人员伤亡和财产流失。针对高层民用建筑的消防设计问题,国家也出台了相应的规定,来进行约束。该标准为《高层民用建筑设计防火规范》。然而,该标准仍然存心很多的问题需要修改,很多细节需要改进。本文从高层民用建筑消防设计的重要性出发,重点分析了高层民用建筑消防设计中经常遇到的问题。

2 高层民用建筑消防设计的重要性

近年来,随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,我国高层建筑不断的发展,各种高层建筑不断出现,高层建筑已经成为人们生活,办公,娱乐的重要场所。然而,楼层越好,那么危险系数就会相应的增加,随着而来的高层建筑的消防安全问题也越来越受到国家和人们的重视。为了人民的生命安全和财产不受破坏,我们必须非常重视消防设计问题。目前,高层建筑中的各种电器变得越来越多,气体能源的使用频率也越来越高,这些也直接影响了高层建筑安全问题,危险系数不断增大。因此,高层建筑的消防体系设计成为了重要的建筑设计组成部分。高层建筑的消防设计的主要内容有很多方面,主要包括,防火间距设计,火灾自动报警系统,火灾应急照明,消防电气配套设施等等。

3 高层民用建筑消防设计中的问题探讨

我国高层民用建筑消防设计中存在很多的问题,本文作者主要从以下几个方面进行了探讨,并提出了自己的看法。主要包括:不同建筑物之间的建筑高度设定问题,消防车道的设置问题,防火卷帘的分隔问题,是否可以合用普通电梯的候梯厅和防烟楼梯间前室问题,是否在设置有可开启外窗自然排烟的防烟楼梯中再次设置机械排烟问题,地下室内走道排烟面积的计算问题。

3.1 不同建筑物之间的建筑高度设定问题

对于不同建筑物之间的建筑高度的确定,我国《高层民用建筑设计防火规范》条文中有明确的规定。但这些规定再结合实际,有些地方并不是完全合理的。规定说明:对于实际建筑物,如山地、台地建筑等,都是按照最低一面标高确定的。通过多年的经验,个人认为这类建筑物的建筑高度还应考虑以下两方面的问题,第一,主入口标高层面确定;第二,从消防车可到达标高层面确定更为合理科学。比如:当为平屋面时,建筑高度的计算应为建筑物室外地面到其屋面面层的高度。

3.2 消防车道的设置问题

举例说明,对于高层建筑是按照一个长边来设置消防车道还是按照两个长边来设置消防车道问题,《住宅建筑规范》里面的规定是按照一长边设置,而《高层民用建筑设计防火规范》里面的规定是按照两个长边设置,因此这就要实际问题实际分析,比如,一楼两户或者楼梯出口面向车道一面的,设置一个车道是比较合理的,而如果楼梯出口背向车道一面且一梯多户,就应该按照建筑物的两个长边来进行设置。

3.3 防火卷帘的分隔问题

对于设置防火墙有困难的场所,可以用防火卷帘分隔,但整个防火墙都用防火卷帘分隔又是不现实的。因此,在实际设计过程中,可以采用如下办法:在设置防火墙不容易实现的可采用具有防烟性能的特级防火卷帘分隔,防火卷帘旁边设置平开甲级防火门,总设置宽度不应大于分隔部位宽度的1/3,且不超过20m。

3.4 是否可以合用普通电梯的候梯厅和防烟楼梯间前室问题

理论上来讲,是不能合用普通电梯的候梯厅和防烟楼梯间前室的,但在我们实际的工程实例中,也存在合用的情况,普通电梯火灾时停止使用,合用前室的正压送风余压值要考虑电梯井道的泄压情况。

3.5 是否在设置有可开启外窗自然排烟的防烟楼梯中再次设置机械排烟问题

我国规范规定有不同朝向的可开启外窗自然排烟时,该楼梯间可不设防烟设施。因此,我们不难看出,不设置机械排烟的地方是有要求的,即有不同朝向的可开启外窗自然排烟。那么,对于不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设机械加压送风的防烟设施。

3.6 地下室内走道排烟面积的计算问题

高层建筑地下室如总面积不大于200,或各个房间均不大于50可以不设置机械排烟设施。如总面积大于200,各个房间均不大于50,如各个房间设有自行关闭的乙级防火门,则内走道排烟面积为公共走道的面积,如各个房间设的门为普通的门时,则内走道排烟面积为公共走道的面积和各房间面积之和。

4 总结

总之,我国高层民用建筑的消防设计问题是关系到人们生命安全和国家财产安全的重要问题,必须引起我们的足够重视,我们设计人员在进行消防设计时,一定要对我国的规范规定进行正确的把握,并要根据自己的理解和实际应用情况,提出更为合理的建议。

参考文献:

[1]李明华,丁士. 高层建筑给水系统的设计要求及其相关问题研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010(30)

[2]张越. 高层建筑抗震设计原则及应注意的问题[J]. 民营科技. 2011(01)

[3]李宏光. 减压阀在高层建筑消火栓系统中的应用[J]. 科技信息. 2011(05)

篇3

Abstract: In the new issued Concrete Structure Design Rules (GB 50010-2002, hereinafter referred to as the concrete rules), there requires more strictly than the original on the maximum space of adjustable seam in reinforced concrete structure,as it use the words "should" instead of "can". This requires the designer must treat seriously the negative influence to structure because of the overlong in structure design. When increasing expansion joint structure spacing or not setting the expansion joints, it must adopt feasible measures to prevent structure cracks.

Keywords: back pouring belt; design; construction

中图分类号:TU973+.3 文献标识码:A 文章编号:

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002,以下简称混凝土规范)中,对钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的要求比原规范严格了,规范用词由“可”改为“宜”。这就要求在结构设计中,设计人员必须认真对待由于超长给结构带来的不利影响,当增大结构伸缩缝间距或者是不设置伸缩缝时,必须采取切实可行的措施,防止结构开裂。在适当增大伸缩缝最大间距的各项措施中,在结构施工阶段采取防裂措施是国内外通用的减小混凝土收缩不利影响的有效方法,我国常用的做法是设置施工后浇带。另外,当建筑物存在较大的高差,但是结构设计根据具体情况可不设置永久变形缝时,例如高层建筑主体和多层(或低层)裙房之间,也常常采用施工后浇带来解决施工阶段的差异沉降问题。这两种施工后浇带,前者可称之为收缩后浇带,后者可称之为沉降后浇带。本文就施工后浇带的设计与施工,结合工程实践,谈谈笔者的看法。 一、后浇带的设计 当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距(混凝土规范第8.1.1条)时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多,同时应注意加强屋面保温隔热,采用可靠的、高效的外墙外保温,并适当提高外纵墙、山墙、屋面等重要部位的纵向钢筋配筋率。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。。 必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。 当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。采用这种方法,不仅可以进一步增大伸缩缝最大间距,而且可以用膨胀加强带取代部分施工后浇带,从而实现混凝土的连续浇筑即无缝施工。但应注意,采用膨胀加强带取代部分施工后浇带时,膨胀加强带的位置应设置在结构温度应力集中部位,并应制定严格的技术保障措施,保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的配合比准确,结构设计应对地下室结构各部位混凝土的限制膨胀率提出明确要求。 对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。当地基持力层压缩性较高,且厚度较大,高层建筑主体与裙房之间的高差悬殊较大,高层建筑荷载较大,则由于高层建筑与裙房之间的差异沉降量较大,在采用天然地基的情况下,还是以设置永久变形缝将高层建筑与裙房彻底脱开为好。

篇4

关键词:建筑工程施工技术 控制

中图分类号: TU74文章标识码:A文章编号:

一、高层建筑的施工技术

1.1基础施工

高层建筑需要更强的水平载荷承受能力,为了防止建筑物的倾斜、水平滑移、地基的沉降等问题发生,对高层建筑中的基础施工质量提出了更高的要求。高层建筑的基础施工主要有土方开挖、基坑的支护、基础混凝土浇筑等工作。

(1)土方开挖前,要对地形、地质、水文等信息进行处理,以便选择最合适的开挖方式,编制最优的施工方案,合理安排施工顺序,根据开挖工程规模、土石特性、工作条件等选取最适用的施工机械设备。做好弃渣、弃土的处理工作,不可随意倾倒,最好用于铺路、造地还田,实现废物的再利用,做好施工排水措施,施工用水、地下水等要及时排出,避免基坑积水,创造最好的施工条件。

(2)基坑支护可以节约施工空间,保护建筑物和地下设施。在支护结构的承载能力存在极限状态时,要求施工人员工作必须达到安全标准,挡板质量要高,避免结构受弯破坏,挡板嵌入深度要符合标准要求,增强挡土结构的抗压力,针对不同被支护土体类型选择合理的支护结构形式。

1.2转换层施工

工程结构施工的时候需要做出和平常相反的一些布置,建筑上层需要用刚度比较大的剪力墙,而下层要换成刚度比较小的框架柱。想要实现这样的结构方式,就需要在建筑结构楼层中布置转换层。

1、3 应用后浇带施工

(1)高层建筑建设中,通常会把低层裙楼与高层主楼相连在一起,使得高层主楼周围会有低层裙楼,施工过程一般是高层主楼与低层裙楼同时进行施工,这种施工方式可以方便上面建筑结构施工,而对于建筑的上部结构,无论是怎样设置,还是要按施工设计图的预留来进行施工后浇带。从结构上来看,如果想要把高层与低层隔开,就需要设置变形缝,而变形缝的设置增加了施工工作量,也不符合建筑工程的要求,对于施工方来说不会想要设置变形缝,因为设置变形缝之后会出现平面设计布局受到限制的情况,为了解决问题,采用建筑施工后浇带就可以有效的解决这一矛盾。

(2)后浇带是既可解决沉降差又可减少收缩应力的有效措施,高层建筑施工后浇带的配筋,它能够起到承担混凝土的沉降力的作用,防止混凝土内部出现裂缝。新浇灌混凝土在硬结过程中会收缩,主要是混凝土结构内部的温度变化产生了温度应力,留出后浇带后,为施工过程中混凝土的自由收缩提供可用空间,有效的提高了混凝土抗收缩能力。

二.高层建筑施工技术中的“三线”控制

高层建筑施工技术中“三线”指的是轴线、标高线和垂直度。由于高层建筑的施工要求比较严格,技术含量高施工难度大.所以在高层建筑施工时“三线”的设定会有不准的现象.因此.我们对于高层建筑中的这一难点——“三线”控制要加强。

2.1对轴线的控制

2.1.1轴线的传递

在高层建筑的建设施工过程中,为了对轴线进行有效地控制.我们可以先把一层的轴线控制好,在复核轴线的正确性之后,再以它为基准,预埋多块200*200 *8mm的高板。应注意的是要在它的最长纵横向预埋.并且还要准确的标出轴线的控制点.这样在二层及其它楼层施工建设的过程中就有了参照.以轴线传递的方法.以一层为基准.在同一层相应的位置上也预设200*200mm的方洞.并用大线锤对下层的控制点进行引测。还要用经纬仪等仪器对它进行校正,对于各层的轴线和细部尺寸线也要放出来,

2.1.2对过程线的控制

对过释线控制的关键是挂起两条线.浇好剪力墙.我们可以选择用18mm的优质胶合夹板来浇筑剪力墙.我们既要保证剪力墙的平整度叉要保证他的垂直度.这就要求我们对内外墙的固定组合进行合理的制定.还要控制好剪力墙的四角,控制它的垂直度偏差.并且在浇筑混凝土时,要注意对线性控制目的的实现,我们可以选择在剪力墙的外平面的腰部和顶部挂双线,使线和模统一.如果有不良的情况则需要我们及时发现并调整.

2、2对标高的控制

为了对标高线进行控制,我们可以在预控轴心的洞口进行标高定位,并对其的定位进行复核,来提高标高的准确度。同时要确保引测点的可靠性和准确性.洞口的模板支撑度也应加强,我们还要防止由于细小误差的存在而使累计误差过大,所以我们要提高洞口控制点和外层复合点在同一水平面的标高的准确性.从而实现对标高的控制。

2、3对垂直度的控制

为了保证高层建筑的整体质量.我们还要加强埘它的垂直度的控制.我们在测量垂直度时可以采用吊线的方法先对高层建筑的四个边角柱进行垂直度的测定.保证高度的垂育度.在其达到100%的垂直后。再对其进行固定和加固混凝土。等到四个边角柱拆模后.再以它为基准控制整个平面的垂直度。同-对垂直度进行控制时我们还可以采用激光仪加重锤进行垂直度的校验,从而使垂直度的准确性提高。

三.对建筑裂缝的控制

在建筑过程中有些轻微裂缝产生是不可避免的.产生的裂缝主要有运动、不稳定、稳定、和闭合等类型,然而为了高层建筑的质量和整体的美观性,我们要尽量减少裂缝的产生.因此对建筑裂缝进行控制就显得尤为重要了。我们为了有效地控制建筑裂缝的产生.我们可以

采取以下几种措施。

(1)尽量避免使用高强度的水泥.在使用混凝上时可以掺和上外加剂.并且要预计外加剂对混凝土强的的影响.

(2)为了减少水和水泥在高层建设中的用量.也是为了减少泌水、收缩和水热化的可能性.我们再对砂石进行选择时可以选择最人粒径砂石.根据调查资料显示的,我们可以知道,比如:州5~40m。的碎石和用5~25mm的碎石相比,每立方的用水量可以减少6-8k.而且水泥的用量也会在每立方的情况下降低15kg。

(3)我们在高层建筑的施工过程中,要尽量避免混凝土内部的水分和气泡的产生,为此.我们在施工的过程巾.应该避免失振和过振的情况,可以采用二次振捣和二次抹面的方法来避免气泡和水汽的产生。

(4)我们可以采用线盒增设钢筋网带来防止裂缝的产生。

(5)再进行砌筑时.我们可以等填充墙快接近粱底时留出一定的高度.等砌筑完成后间隔适当的时间在进行补砌.除这此措施外.我们还可以采取分缝分块施工、分层浇捣等方法来减少裂缝的产生。我们在对裂缝进行控制时.重要的是要注意构建的湿润和温度的保护.因为如果水分的蒸发过快,内部就容易发干,从而产生强烈的收缩作用.这就很容易使使混凝土冈过干收缩而裂开。因此对于高层的建筑大体积的混凝士使用中避免水化热高峰的集中出现是非常有必要的,对于温度的控制而言,温差过大过高也容易使混凝土膨胀或是收缩.从而容易使混凝土产生裂缝.因此我们应该做好混凝土的温度监控工作.尽量使温度控制在25摄氏度以内。

四、结语

现代的经济科技和社会的发展.现代的建筑施工技术也在发生巨大的变化和发展,它的发展.不仅表现在高层建筑的出现和增多,他还表现在随着生产工艺和科学技术的进步.先进的施工仪器、施工工艺和施工技术的产生和应用。而且,如今的社会条件下对施工的要求更加严格,质量要求更高。因此,我们需要加强对高层建设施工的各方面的控制,对于在高层建筑中的三线和强度以及其他的问题都值得我们去探讨和研究.为加强高层建筑的控制提出些自己的意见与建议,从而有利于高层建筑质量的提高,,本文笔者就是针对这个问题.提出了自己对于高层建筑施工技术的看法.希望可以对高层建筑的施工质量发面起到一定的引导作用。

参考文献

【1】续宪宏.高层建筑设计与施工特点探析【J】.科技成果纵横,2007,(3).

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关键词:建筑;消防;优化设计

中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:

随着城市突飞猛进的发展,越来越多的人们加入到城市队伍中来,为了缓解人们对住房的需求与城市用地紧张的矛盾局面,人们想到了利用空间格局修建高层建筑,因此富有时尚感、都市感的高层住宅拔地而起,又因其位于高处视线开阔、空气清新等优点受到人们的青睐。但同时由于高处空气对流强,风力大等原因,也存在着火灾扑救难、危险系数增加等问题,因此高层住宅的消防设计尤为重要而且刻不容缓。

1、消火栓系统设计

在高层建筑的消火栓系统设计中。室外消防用水量应按建筑总体积计算.避免把各幢分开.按各幢的体积计算室外消防用水量,未按整个住宅建筑群总体积计算。设计人员要根据厂房的体积选择室外消火栓用水量设计参数。并严格按照规范的规定:“室外消火栓用水量应按消防需水量最大的一座建筑物或一个防火分区计算”,依此条文进行计算。按规范设定建筑防火设计类别,确定室外和室内消火栓用水量,尽量防止消火栓用水量计算错误,这可能会影响室外消防水池贮水量或室外消防管道管径不足。

在室内消火栓系统设计中,高层建筑可用消防水池、消防泵及消防水箱。目前常发现的问题是,乙幢消火栓环状管网由区域内设有消防水源的甲幢供给,乙幢在两根引入管上均设有阀门,每根竖管上下亦设阀,但底部环状管上中间未设一个分段检修阀,若底部环状管某段损坏要进行检修时,就必须关闭二路进水,造成整栋楼无消防水源,存在着极大的安全隐患,违反了规范的规定。消防水泵房向环状管供水的加压管不应少于两条,环状管上应分段设阀门,即在两根出水管之间要设阀门,环状管上至少还要再设一只检修阀,保证管路分段,检修时才能向管网供应全部的消防用水。

管网安装完毕后。应进行强度试验和严密性试验。如果因为设计人员的失误,仅在管网出现故障需维修,就无法保证消防用水的需要。另外,消火栓给水系统中应按照设计要求和规范规定在需减压处设置减压孔板等减压装置,避免消火栓栓口的静水压力过大,引起消火栓拴润容易损坏。消火栓栓口的静水压力超过0.8 Mpa时,采取分区给水系统,大于0.5 Mpa时,则设置减压孔板等减压装置。

2、自动喷水灭火系统设计

2.1走道喷头的布置

在高层建筑中,为了美观往往设有吊顶,隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方,特别是设置集中空调的高层建筑,结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低。若其吊顶形式为闷顶,则其闷顶的净空高度极有可能大于800lmn,而《自喷规范》规定:“净空高度大于800mm的闷顶和技术央层内有可燃物时,应设置喷头。”这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多,设计中往往会出现直接在白喷配水管E、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量(≤8个)的规定,其次走道内的自喷配水管往往管径较大,它缺少接小管径喷头的管件,在安装上也有弊病。所以,走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜,在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。

2.2高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压新《自喷规范》规定:“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa."而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级,白喷水泵是根据最高层最小利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa(最不利喷头1:作压力按0.05MPa计),由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素,故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa,因而在设计时,在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事,应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程,并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

2.3正确设置白喷末端试水装置,解决末端试水装置排水问题《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设置末端试水装置,⋯⋯末端试水装置的出水,应采取孔口出流的方式排人排水管道。”在设计中,我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的没置,但是往往忽视试水接头的设置,特别是试水接头出水口的门径没有交代。

2.4报警阀的进出口均应设置信号阀新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀,宜采用信号阀。”一般在水流指爪器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计,很少遗漏。但规范要求警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门,目的是防止误操作。

3、结束语

以上是我对高层建筑消防问题的一些看法,作为社会的一员我们应该树立起消防意思,应该尽量避免火灾的发生。多学习消防方面的知识,从根源上控制火灾的发生。这样全民的消防意思提高了,人民的生命财产安全就会得到更好的保证。作为设计者我们都应该有自己的看法想法,只要是合理的,可行的我们应该提出来,找到有关部门讨论,如果真的可行那也算是为了社会做贡献。设计没有绝对的模式,设计者应该具体问题具体分析,找到最合理的方案,这才是合格的设计者。

参考文献

[1]梁文乾;消防联动控制系统设计探讨[J];安防科技;2006 年06 期

[2]张永世;智能建筑中火灾自动报警系统的设计[J];山西建筑;2003 年18 期

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关键词:超高层建筑 建筑路线 特点

前言

人民需要好的生活环境,城市在开始的时候的确做到了这一点。产业革命及人口的增长加剧了城市化,为了在有限的城区面积中提供更多的使用面积,建筑开始向高空发展,我们有许多理由相信,摩天大厦将是都市未来的基本要素,都市结构与现代高楼两者密不可分。 早先的摩天楼其实并不高,与今天的高度概念相比已非同日而语。究竟多少层以上或多高的建筑称为高层建筑,世界各国基于本国的经济条件及消防装备等具体情况对高层建筑起始高度的定义不一致。

目前超高层建筑发展状况

当代超高层建筑是能够反映一个国家的科技发展水平和综合实力,也是发展

中国家展示经济、社会发展成果的重要标志。我国超高层建筑研究及工程应用

起步比较晚,但是发展非常迅速。目前世界已建成的超高层建筑中,我国占有

6 座排名靠前,表明我国已成为世界超高层建筑建造大国。

超高层建筑施工特点

投资大,工期长,成本高超高层建筑体量巨大,建筑面积达数十万平方米,所需投资往往达数十亿元,甚至上百亿元人民币,业主的资金压力非常大。资金压力体现在工期成本高,工程延期往往显著提高投资成本,降低投资收益。

2、高度大,结构施工难度高

超高层建筑较其他建筑最为显著的区别是高度大。目前超高层建筑高度已经突破500m 大关,我国大陆超高层建筑高度也已经逼近500m( 上海环球金融中心高492m)。有些超高层建筑的高度并不突出,但是为了产生独特的建筑效果,造型非常奇特,如北京中央电视台新台址大厦。高度的不断增加和造型的奇特都会增加结构施工难度:混凝土超高程泵送、安全高效的模板体系、重型钢结构吊装、结构施工控制等。

3、基础深埋置,混凝土基础底板厚

为了结构稳定和开发地下空间的需要,超高层建筑的基础埋置都比较深,如有的工程桩基础长达80 余米,无论采用现浇还是预制打入,桩基础施工难度都非常高,必须采取有效措施控制桩基础沉降和提高桩基础承载力。同时为了改善上部结构的受力,基础底板的厚度都比较大,混凝土的强度高,如某大厦的基础底板厚度达7.5m,电梯井部位基础底板更是厚达13.35m,底板混凝土标号达C40,水化热大,温差控制难度高。这些都给基础底板混凝土施工组织和裂缝控制提出了非常高的要求。

4、作业空间狭小,施工组织难度高

超高层建筑是垂直向上发展的建筑,这一特点决定了超高层建筑的施工只能逐层向上进行,作业空间非常狭小,施工组织的难度非常高,对有效地利用作业时间和空间带来了难度。

5、场地狭小,平面布置困难

超高层建筑多建于繁华地段,交通繁忙,施工场地狭小,环境保护要求高,这些给施工平面布置带来困难。

超高层建筑施工技术路线

超高层建筑施工前必须首先深人分析工程特点,明确项目的施工技术要点,然后制定针对性的施工技术路线:突出主楼、流水作业、机械化施工、总承包管理。

1、突出主楼

超高层建筑的显著特点是: 投资大、工期长、工期成本高。因此业主非常关心项目建设的工期,工期长短在业主心中占据非常重要的地位。因此必须突出工期保证措施,采取有力措施缩短工期。在整个工程中,主楼的工期无疑起着控制作用,缩短工期关键是缩短主楼的工期,尽量将主楼的施工提前进行。缩短工期难免增加投人,因此要统筹规划,提高效益。缩短建设工期应贯穿于项目建设的整个过程中,但是无疑缩短工期应重在施工前期。施工前期以结构施工为主,牵涉面小,投人少,缩短工期相对影响面比较小,成本比较低。因

此在施工组织中必须突出主楼,将主楼施工摆在突出位置,即使这样做会增加部分直接成本也在所不惜。

流水作业

超高层建筑施工作业面狭小,必须自下而上逐层施工,这是其不利一面,但是它也具有一定的优点,即可以利用垂直向上的特点,充分利用每一个楼层空间,通过有序组织,使各工种紧密衔接,实现空间立体流水作业。这样可以大大加快施工速度,缩短建设工期。

3、机械化施工

超高层建筑施工作业面狭小、高空作业条件差,施工进度要求高,因此必须有效利用当今科技进步成果,采用机械化施工。采用机械化施工可以减少现场作业量,特别是高空作业量。这样一方面可以加快施工速度,缩短施工工期;另一方面可以充分发挥工厂预制的积极

作用,提高施工质量。

4、总承包管理

超高层建筑功能多,系统复杂,参与承建的单位多且来自五湖四海,只有强化总承包管理才能将他们有序组织起来,实现对工程质量、工期、安全等的全面管理和控制,确保业主的项目建设目标顺利实现。在超高层建筑施工中,总承包管理发挥了极其重要的作用,特

别是进人施工中后期,各个分包队伍都进入施工状态,各种矛盾都陆续暴露,需要总承包及时协调解决,协调工作量非常巨大,因此必须强化总承包管理,加强对施工过程的控制,确保施工顺利进行。

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【关键词】建筑设计;给排水;消防防护

如今,许多高层建筑对给排水方面的设计也提出了很高的要求。这篇文章从建筑的给水排水与消防系统这三个方面探讨了给排水设计在高层建筑中的设计和应用。

1.高层建筑中给水工程的设计

过去给水管道的材料一般采用的是热镀锌钢管,但这种钢管容易锈蚀,不能够满足日常生活用水的水质卫生标准,而且使用寿命也较短。因此建设部正在大力推广和应用塑料输水管。塑料输水管和金属管道相比,其质量更轻、耐压的强度也更高、并且输送时液体阻力小、使用寿命长。国内外建筑经常使用的供水设备一般分为以下几种:高位水箱供水、无水箱变频泵供水以及气压水箱供水。这些也是国内外的高层建筑中供水系统里普遍采用的三种形式。给水系统中的分区是指沿着建筑物外墙的垂直方向,按照顺序合理地将其划成若干个供水区域,每个供水区域都具有完整的供水系统。对供水纵向分区的确定是高层建筑在整个供水系统设计中最重要也是最基本的环节之一,纵向分区是否合理,将直接影响到供水系统的运行、维修、使用、节能和管理的情况与效果。如果分区过大,会因为下层管网水压过大,从而给用户使用带来诸多不便,并且由于水压过高,极易造成管材损坏,就易导致回流污染和水锤噪声。如果分区过小,将会使得高层建筑的供水分区数增加,从而也会使得给水系统管道、设备与土建投资和维护管理工作的增加。

为此,对于管道及其设备的布置问题,应该在满足了用户对水量与水压的大致要求下,通过合理地选择布置路段、水管直径以使得铺设水管的投资最小化。但是,由于目前我国对管道设备的布置优化这方面的研究还不多,其中原因可归结于是因为和城市的管网相比,建筑方面的管网管段较短、管径也较小,并且整个管道网络的投资也较小,优化之后的经济效益也没有城市管道网络那样明显。但是,随着我国高层建筑的不断发展,高层建筑内部的设施逐渐趋于完善,这就使得建筑里的管道类型会相应增多、数量也将持续增大,并且由于其自身的特殊性,高层建筑对管道的质量与性能要求相对较普通建筑较高,这自然也会增加在这方面的投资。

2.高层建筑中排水系统的设计

在超高层建筑中,排水系统最核心的问题就在于怎样解决水气混合的流体排泄顺畅。在排水的过程中,我们首先需要考虑的是高层建筑排水对管道内壁的冲刷,其次需要考虑水气混合产生的水流对卫生器具密封性的损坏。如果水管中的气压产生了激烈地变化,则会形成正压喷溅或者负压抽吸,这对排水管中的卫生器具密封性的稳定产生了非常严重的影响,因而造成卫生器具的损坏,更可能导致排水管道的系统不能正常地工作。为此,针对高层建筑排水的特点,在设

计之中应该特别考虑其中三个方面:

第一:必须进行严格的水力计算,来控制水管的设计流量不会超过规范中最大流量值;

第二:我们需要在排水管中采取一定的措施,以减少水流在下降时带来的冲击力,尽量避免由于水流的冲击对水管内壁的破坏;

第三:我们需要保证水管的安全,一般就是设置专门的通气管道和大气相通,这样就可以释放排水管道中的气压或补进空气以减小负压带来的影响,由此可以保证水管内的空气流通的同时抽除排水管道中残留的有害气体,以保护卫生器具的密封性,来延长卫生器具的使用寿命。

3.高层住宅在建筑给排水设计中需要关注的问题

高层建筑给排水设计重点应该放在户内设计上,在本人看来以下几点应该着重考虑:

第一:铺设给排水管道的位置和怎样铺设的问题。我们的设计研究人员现在应当提倡本层的管道铺设在本层的铺设原则;

第二:水表的设置问题。如果水表设置在户内,不但抄表员的工作量会很大,而且会使住宅的安全性大大降低。因此,高层建筑的分户水表适宜设在户外而不是户内;

第三:我们还需要考虑地漏的设置与洗衣机机位的预留,地漏和存水弯两者的配合问题在规范上并没有具体规定,但这确实会影响用户在使用时的性能表现;

第四:我们还需要考虑空调冷凝水的排放,空调正逐渐地进入了千家万户,但是如果空调的冷凝水总是无组织排放会严重污染高层建筑物的外墙,会严重影响建筑物的外表美观。建筑在进行给排水设计的同时也应该考虑空调冷凝水的有序排放;

第五:我们还需要解决热水管道的铺设问题,在目前的情况下,住宅小区集中供应热水的情况较少,大多数都是住户入住后自己安装热水器以提供洗浴和生活热水,为此,我们的建筑设计人员应该在整个布局上多加以考虑。

第六:还应充分地考虑节能方面的问题:高层建筑由于其自身的限制,给水系统带来的能耗非常大,并且在这其中用于将生活用水从地面输送到高层而消耗的能量占了非常大的比例,这也使得建筑给排水工程中的节能、节水的问题不容忽视。

4.消防方面需要注意的问题

随着人们安全意识的日渐提高,高层建筑的消防系统也对给排水设计提出了更高的要求。当外部消防力量没有办法对高层建筑进行全方位保护时,自救就成为了高层建筑消防的主要特点。根据规定,我国大多数单体建筑、住宅小区和高层建筑,都应当设置消防水池进行二次加压。

从城市规划方面的角度,我们更应当关注区域集中式消防供水系统,但这里我们需要关注的是怎样合理地设置消防水池的位置。由于考虑到为了减小消防泵启动时需要的启动负荷,我们应当在出水的管道上设置多功能的控制阀,这样,水泵在起动的时候就能自行打开阀门,在停止的时候自动关闭阀门,在控制的同时还能有效地防止水压过大给水泵带来的危害。

自动喷水系统正在由之前的大水量喷淋系统逐步向小水量系统进行过渡。据我所知,目前已经有大公司开发出了更为先进的产品,可以将水流对电器设备的损害降到最低值,甚至完全不损坏。高层建筑宜采用小水量喷水系统来减少日常消防用水的储备,大幅度减少消防设备占用的空间,并大大增强对火灾的预判和探测能力。之前,高层建筑常采用的是烟感、温感元件,而现在火灾探测器正逐步被红外控制器所取代,这样,一旦检测到信号后再经电脑逻辑判断是否是火灾,并对喷水系统进行开关控制,这样就能够使火灾还处在萌芽的状态时就被扑灭,将财产损失降到最低点的同时大大提高了灭火效率。

5.结语

随着我国科学技术的持续发展,高层建筑对给排水的要求也越来越高,其自身的发展趋势也将更加趋向于人性化、环保化、智能化的方向。

参考文献

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关键词:高层建筑结构;抗震设计

随着经济的发展和社会需求的多样性,建筑的高度越来越高,体型变得更加复杂,抗震设计也变得愈加重要;从20世纪最初提出的简单抗震设计思想,到目前国际上普遍认可的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计理念,再到基于性能的抗震设计思想,结构抗震设计经历两次质的飞跃。我国处于地震多发区,高层建筑抗震设防是工程设计面临的迫切任务,作为工程抗震设计的依据,高层建筑抗震分析处于非常重要的地位。

1 高层建筑结构抗震分析和设计的主要内容

我国现行抗震设计规范(GB50011-2010)要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下(小震),按反应谱理论计算地震作用,用弹性方法计算内力和位移,并用极限状态方法设计构件。对于重要建筑或有特殊要求时,要用时程分析法补充计算,并进行大震作用下的变形验算。这种先用多遇地震作用进行结构设计,再校核罕遇地震作用下结构弹塑性变形的方法,即二阶段设计方法。同时规范还规定了结构在罕遇地震作用下结构弹塑性变形的结构弹塑性分析方法。

结构弹塑性分析可分为弹塑性动力分析(时程分析)和弹塑性静力分析两大类。

2 高层建筑结构抗震设计中的一些问题

2.1 高度问题

按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)规定,在一定设防烈度和结构形式下,钢筋混凝土高层建筑有一个适宜的高度。这个高度是目前我国建筑科研水平、经济发展水平、施工技术水平下,比较稳妥的。实际情况下,有很多混凝土高层建筑的高度超过了这个限值,对于超限建筑物,应当采取科学严谨的态度:一要有专家论证,二要有模型振动台实验。在地震力作用下,超限建筑物的破坏形态会发生很大的变化。因为随着建筑物高度的增加,许多对其有影响的因素将发生质变。

2.2 抗震变形验算中的位移问题

高层建筑结构抗震变形验算中,任一楼层的位移(含顶点位移)是相对结构固定端(基底)的相对侧向位移;层间位移是上、下层侧向位移之差;层间位移角是层间位移与层高之比值。抗震计算中对结构侧向位移有顶点位移和层间位移角双重要求。实践表明,如果层间位移角得到有效控制,结构的侧移安全性和适用性均可得到满足。同时,规范对150m以上的高层建筑提出了舒适度要求,即增加了结构顶点风震加速度的限制条件。楼层位移、层间位移角的要求时从宏观上保证结构具有必要的侧向刚度,结构构件基本处于弹性工作状态,非结构构件不破坏。

目前,层间位移没有考虑由于结构整体转动而产生的所谓无害位移的影响。但实际上,对高度较高的高层建筑,结构整体弯曲引起的侧移影响是不可忽视的。规范对楼层层间位移角控制条件,采用了层间最大位移计算,考虑了扭转的影响。抗震设计中,核算楼层层间位移角限制条件时,可不考虑质量偶然偏心的影响,主要考虑到,新规范采用楼层最大层间位移控制层间位移角已经比原规程JGJ3-91严格,而侧向位移的控制是相对宏观的要求,同时也考虑到与《抗震规范 》等国家标准保持一致。

2.3 轴压比与短柱问题

在钢筋混凝土高层建筑结构中,往往为了控制轴压比而使柱截面很大,而柱的纵向钢筋却为构造钢筋。即使采用高强混凝土,柱截面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱处于大偏压状态,防止受拉钢筋未屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小,结构的延性就差。遭遇地震力作用时,耗散和吸收地震能量小,结构容易受到破坏。许多高层建筑中虽然底部几层柱长细比小于4,但不一定是短柱。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比,只有剪跨比M/Vh≦2的柱才是短柱;有专家提出现有抗震规范应采用较高轴压比,但是即使能调整柱轴压比限值,柱断面并不能因为略微提高轴压比限值而显著减小。

2.4 结构体系问题

在地震多发区,采用何种结构体系应该得到人们的重视。我国150m以上的建筑,采用的三种主要结构体系(框-筒、筒中筒和框架-支撑),这些也是其他国家高层建筑采用的结构体系。但国外特别在地震区,是以钢结构为主,而在我国钢筋混凝土结构及混合结构占了90%.如此高的钢筋混凝土结构及混合结构,国内外都还没有经受较大地震作用的考验;混合结构的钢筋混凝土内筒往往要承受80%以上的地震作用剪力,有的高达90%以上。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主,变形抗震要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小测移,不但增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。此外,在结构体系和柱距变化时,需要设置结构转换层。

2.5 在某些烈度区采用了较低的抗震措施与构造措施

现在许多专家提出,现行的建筑结构安全度已不能适应国情的需要,主张“建筑结构的安全度水平应该大幅度提高”。

设防标准低的根本原因在于国家财力物力有限,我国建筑结构抗震设计除了设防烈度低外,具体抗震计算方法和构造规定的安全度也不如国外,在配筋率、轴压比、梁柱承载力和一系列保证抗震延性的要求上,与外国相比,也有异同。随着社会财富的增长,有人主张结构在设防烈度下应采用弹性设计,特别是高烈度区要有严格的抗震措施和抗震构造措施来保证结构的安全。

3 高层建筑结构抗震设计的新趋势

3.1 动力时程响应分析的状态空间迭代法

这种方法把现代控制理论中的状态空间理论应用到高层建筑结构动力响应问题,根据结构动力方程,引入位移与速度为状态变量,导出状态方程,给出非齐次方程的解,进而建立状态空间迭代状态格式。经工程实例验算,具有较高精度。

3.2 材料参数随机性的抗震模糊可靠度分析

该方法从结构整体性出发,改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他不确定因素,综合考虑了材料参数的变异性,地震烈度的随机性,烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。研究成果可用于对现有的结构进行抗震可靠度评估,并可用于指导基于可靠度理论的结构抗震设计。

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【关键词】高层建筑;外部空间;设计

前言

随着社会经济的发展,建筑业空前的繁荣,向人们提供优美的外部空间是历史的必然。它不同于历史上的私家园林,它是归还给人们属于自己的诗意空间和栖息之所。同时,作为一名建筑师、建筑规划师、园林设计师,对于建筑外部空间的重视与对建筑内部空间的设计应该同样重视,让人们能感受到内外空间一致的合理、舒适和贴切。

一、 建筑外部空间分类

建筑外部空间按使用性质分,大致可分为以下几类:

1、活动型:这种类型的外部空间一般规模较大,能容纳多人活动,其形式以下沉式广场与抬起式台地居多。如上海市的静安广场,其为下沉式广场;而上海的人民广场为抬起式的园台。不同的围合给人以不同的感受。

2、休憩型:这种类型的外部空间以小区内住宅群中的外部空间为多,一般规模较小,尺度也较小。

3、穿越型:城市干道边的建筑及一些大型的观演、体育建筑常有穿越型的外部空间,或者是城市里的步行通道或步行商业街。如合肥市的淮河路步行商业街和花园街,其间点缀绿化、小品等,即可穿越,也可休息,也可活动,可以说是多功能的外部空间了;还有如上海波特曼酒店广场。

二、 建筑外部空间的连续与兼容问题分析

1、边界模糊。由于高层建筑的特点,高层主体的外墙就是内、外空间的分界处,但采用框架(剪)结构时,建筑在没有柱的部分可以开口较大,内部空间的界限可以交错,使外空间得以延续并具完整性。当高层建筑采用裙房时,低层的裙房就更易与外部空间相融。高层建筑低层的局部架空,使架空部分的空间性质模糊,这种既内又外的“灰空间”,也是中介空间延续与兼容的处理方法。

2、空间构成要素的延续与兼容。通过空间的构成要素(如地面铺装、墙面、水面以及绿化等)使内部空间向外延伸,从而使内外部空间互相延续。一般的处理方法是通过内外空间地面铺装材料的质感、纹理、色彩、铺装方式等的一致或相近来使内部空间自然地延续到外部空间。墙面或隔断的内部与外部空间的连续,也可以达到内部与外部空间自然地延续。此外,外部空间与内部空间的装饰小品如灯具、座椅、环境小品等内外空间有选择地使用,同样可以达到目的。通过水面的处理,绿化(绿地)的自然渗透,也是自然地使内外空间延续的方法。

3、空间流通。高层建筑处于城市空间环境之中,城市空间通过高层建筑外部空间达到沟通。这时,高层建筑底层局部或全部架空,其外部空间成为沟通城市空间的通道,城市空间自然地“流”人高层建筑又自然地穿过它“流”出。高层建筑的这种外部空间,一般不封闭,而向城市开放,或与地铁等交通设施结合起来,成为人们的进出通道,是城市空间的一个有机的整体。

三、中庭的作用分析研究

1、高层建筑通过中庭与城市广场或街道的结合。中庭可以作为一种中介空间来联结高层建筑与城市空间,如通过高层建筑的中庭来与城市街道或广场结合,为人们提供封闭(或半封闭)的,能提供一定小气候的步行、购物或休息、娱乐空间,来使城市空间与建筑内部空间相联结和融合,使中庭成为一种中介性场所,使人们的活动与城市生活紧密地结合在一起,其处理手法有:1)直接把中庭覆盖于城市街道之上,成为城市空间一部分。2)使城市街道与广场自然融合,通过各种手法把人流直接从街道或广场吸引到中庭之中,与高层建筑的交流成为自然的和无意识的过程。3)用中庭来联结两个(或多个)广场或街道,成为一个内部街道。使城市空间自然流人中庭之中。4)与城市交通系统设施结合起来。这时,中庭常作为城市步行系统与公交车站之间的转换空间。

2、用中庭作为联系高层建筑与周围建筑、高层建筑之间的手段。高层建筑往往是在比较拥挤的高密度的旧区中发展起来的,与周围的旧建筑,尤其是历史性建筑的关系比较难于处理。这时,中庭的优点就显示出来。中庭可以使新旧建筑结合,浑然一体,中庭起着新旧建筑之间的过渡作用。相邻较近的高层建筑之间的外部空间或是双塔式的高层建筑间的外部空间比较狭窄,有“一线天”之感,这时利用中庭来连接,也可以达到化多余的空间为有利空间的作用,使建筑间的外部空间起到中介过渡的意义。

四、高层建筑外部空间的尺度处理问题分析

高层建筑对外部空间的限定是起决定性作用的,往往一幢高层建筑的体量和尺度就决定了外部空间的性质。一幢体量庞大、尺度超人的高层建筑对人的心理的影响一般表现为一种压抑感,甚至是恐惧感。所以高层建筑的体量处理与尺度处理,对于外部空间及外部空间中人的影响是一个重要的因素。外部空间既接近建筑物又接近人体,为了创造舒适的外部环境,减轻人们心理上的压抑感,对于高层建筑及外部空间的尺度必须有适应人体的过渡。常有法如下。

1、高层建筑主体与裙房相结合。裙房一般泛指在形态上围绕着高层建筑主体底部的扩大部分,或与主体毗邻、分离的低层附属用房,在功能上为高层主体提供作为公共、辅助等空间的总称。裙房形式的采用最早可追溯到 SOM 事务所 1925 年由 G·邦萨夫主持设计的纽约利华兄弟办公楼。建筑是以22层的板式主楼立在扁平舒展的二层基座上,这种形式后来成为普及全世界的办公楼的典型形式,也为当今高层住宅、旅馆、办公楼、综合性大楼所普遍应用。低层裙房在尺度上与周围建筑相接近,又使人们与高层主体隔开一定距离,这就大大改善了人们对高层的尺度感受。在建筑基地比较富裕时,这种方法不失为一种较好的方法,故被广泛采用。

2、高层建筑主体的分段处理。高层建筑尤其是超高建筑的主体是庞大尺度的实体,即使是玻璃幕墙饰面,给人的感觉也是巨大的一片,所以为了使高层建筑能适应人的尺度感,需对主体进行分段处理,来调整高层建筑给人的尺度感。可用两种方式结合完成。1)高层建筑下部安排为社会服务的公用设施。高层建筑无论是办公楼、旅馆、住宅或是综合楼,由于使用或结构的特点,一般都是较封闭的实体。建筑的下部则应给人以宜人的尺度。高层建筑无裙房时,常在下部安排一些公用设施,可以是商业、饮食、文化娱乐等设施,来为社会公众服务。人们可以在此自由出入、活动,人群熙熙攘攘,使低外部空间具有生气感,给人以自由、安全、归属感,成为人们活动的良好场所。2)主体立面的处理。美国建筑大师保尔·鲁道夫(Paul Rudolph)认为:由于人的视觉已经认不清楚六层以上的楼层高度,因此在六层以上的高层部分是不存在尺度的问题,也可以说是无尺度的。但在六层以下直至人行道这一段与人的活动接近。其中某些细部,可以看得一清二楚,因而它的体型和构件的比例尺度必须具有人的尺度。所以超高层建筑应该结合视觉来考察上下、高低和细致与概括的问题。

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关键词:超高层建筑; 消防给水分区方式; 超压; 选择;

近年来,随着经济的发展,建筑业中各种超高层建筑不断涌现,由于超高层建筑其建筑高度大,功能复杂,在消防给水系统的设计过程中往往存在诸多问题,超高层建筑消防给水系统的的组成与给水方式是超高层建筑消防系统设计中一个非常重要的环节,决定着系统设计的成败。

一、超高层建筑消火栓消防给水分区的原则

超高层建筑体型巨大、容纳人员众多、功能复杂、投资十分庞大,由于它特殊的地位,常成为城市繁荣和发展的象征。但随之而来的超高层建筑的种种消防安全难题,也成为全世界面临的共同难题,火灾隐患越来越多,高层建筑消防给水分区由使用压力、消防给水设备的供水能力、管材的承压力等因素决定,《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)GB50045-95 , 99版7. 4. 6. 5规定:“消火栓栓口的静水压不应大于0. 80MPa,当大于0. 80MPa时,应采取分区给水系统”。建筑高度超过100m的超高层建筑也遵循上述原则进行分区。如何把握超高层建筑的实际情况,合理地选择采用消防系统,确定分区范围,既满足扑救火灾的要求,又节约工程造价,是消防给水设计的重要课题之一。

二、超高层建筑消火栓消防给水分区的形式

超高层建筑消防给水分区受建筑物高度、工程造价、建筑物实际使用情况、建筑物平面布置、选用的设备、设备集中设置还是分散设置、可能产生的噪声、二次污染、设备运行和维护管理等诸多因素影响。其消防给水分区的形式可分为:

1、消防给水泵并联分区方式。其主要特点是各分区设置独立的消防水泵和消防水箱,各水箱需分别贮存不小于18m3的消防水量,由于各分区均需设置加压泵,根据规范要求尚需配置备用水泵,加上自动喷淋系统加压泵(也需分区设置)、生活给水泵等,水泵台数较多,所需泵房面积较大。泵房一般又和贮水池一起布置在地下室内,地下室同时还要布置变配电机房、空调机房、停车场地,面积分配紧张,泵房往往难以得到充足的面积,且建筑物内的中间水箱占主体建筑的宝贵面积,故这种方式既给建筑设计造成困难,又给房地产开发增加负担,也加大了设备维修和管理的工作量,高区水泵工作压力高,用电负荷较大,投资也较大。《高规》规定在小于250m的高层民用建筑,同一时间内火灾次数按一次计算,贮水池容积是按火灾延续时间为3h计(自动喷水灭火系统可按火灾延续时间1h计),同一时间内火灾次数为一次,管网也是按一次着火次数计,但并联分区方式各区的消防泵和消防贮水箱都需分别满足高、低区着火的需要,因此,消防系统各环节存在不配套问题,且存在着较大浪费,消防设备不能发挥其最大功能,但优点是:供水可靠性高、维护技术水平低,设计计算简易,控制系统较简单。

2、水泵、水箱,减压间减压分区方式。由于受水泵扬程及减压阀关于减压量的影响,一般一级加压可供至140m左右的超高层,并竖向分区减压,一般分三个区,最上一个区不减压,下面两个分区要减压,可以串联减压也可各自减压,这种方式减少了中间水箱,增加了建筑面积,水泵数量也减少,用电负荷小,占地面积小,系统简洁、造价低,控制系统也简单,但维护技术水平高,设计计算繁琐,在低于150m的超高层中使用比较经济合理。

3、消防水泵、水箱串联分区方式。第一级水泵将地下室水池里的水提升至第一级中间水箱,第二级水泵从第一级中间水箱中吸水提至第二级水箱,第三级水泵从第二级中间水箱中吸水送至第三级水箱,这样可以一直提升,理论上讲不受建筑物高度影响,这里的中间水箱为转输水箱,水箱容积不仅要满足转输水量,同时要贮存规范要求的消防贮水量,故要求的容积大,各区都要各自设泵房,占地面积大,造价高,系统复杂,控制系统也复杂,设计计算繁琐,安全性没有并联的高,优点是:维护技术要求水平低,用电负荷较小,且能达到并联水泵所达不到的高度。

4、消防水泵之间串联分区方式。此方式与前一种方式基本相同,优缺点也与其差不多,所不同的是水泵不是从水箱中吸水,而直接由下一级水泵的供水管上吸水。各分区水箱仅设18m3储水量,不贮存转翰水量,水箱容积的减小对建筑商来说节省是相当可观的。但这方式与前一种方式不同点在于此方式水泵相互申联,由于水泵出水扬程的不稳定,且超压一级一级的叠加,超压现象更为严重,要注意泄压间题。某塔采用这种四级消防水泵串联接力供水方式,总高达468m。唯一不同的是由于建筑面积紧张,直筒体上下管线尽可能减少,因此采用消火栓系统和自动喷淋系统合用的消防泵,各级消防均设消防主泵与消防稳压泵,各级水箱均设置不小于18m3的消防贮水量,在这么高的建筑物内采用此合并系统,这在国内外是不多见的,且经过实践证明,这套系统是安全可靠、经济合理的。但这个系统的超压更为严重,因此设置了泄压阀,以解决整个系统的超压问题。

5、重力式消防给水方式。生活水泵与消火栓、喷淋水泵合用,消防水自地下室贮水池吸水,通过加压泵串联即送至第一、第二中间水箱及屋顶水箱,在第一、二级中间水箱以下为重力流,竖向采用减压阀,减压分区,消防系统和生活系统一样由水箱重力直接供给,出水口的压力比较稳定,避免了小流量时所引起的超压问题,且生活、消火栓、喷淋水泵采用同一型号,可互为备用,只要多一台备用泵即可,减少了水泵台数,系统简洁,控制系统简单,可用水箱水位控制开启的水泵数量。有的人认为这种供水方式不太安全,其实这六台生活、消防泵不可能同时坏,从水泵角度来说,生活、消防、喷淋水泵可以互为备用,只有更安全,不会发生由于水泵故障而影响生活、消防的供水,且消防水泵接合器直接接在中间水箱下的重力流消防管上,不接在水泵后,可以直接供给消火栓。大多数超高层建筑是上述五种基本形式内一种或任意两种以上的组合。

三、超高层建筑中消防供水的超压问题分析

前面已说过超高层建筑中消防供水的超压问题比高层要明显,因为灭火过程中压力很不稳定,特别是灭火初期(消防水泵启动后)超压现象十分严重,这样既影响灭火效果,又使水枪不易控制,增加消防队员的灭火难度,还容易损坏管道接头、阀门、消火栓、喷头等,引起渗漏,超压严重时会使管道破裂,导致系统无法使用。为了解决这一问题,可采取多台水泵并联,按流量大小选择开启水泵数;选用特性曲线斜度较小、较平缓的水泵作为消防水泵,最好能选择在零流量时,其水泵扬程不超过额定流量时扬程的145%,最大流量时扬程不低于额定流量时扬程的65%,以适应消防水量变化的情况,减少分区压力值;设置安全阀、泄压阀、水泵回流量等。

四、结论

1、超高层建筑消防立足于自救为主,因此,在超高层建筑中结合具体的建筑实体,选取合理、经济的消防供水方式尤为重要。

2、要考虑超压现象给系统工作带来的影响并选择解决方式。