高层建筑类别划分标准范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑类别划分标准，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】建筑工程；防雷；接地工程设计；问题；对策

雷电是自然界中一种强大的电脉冲波，主要包括为直击雷、云闪、电磁脉

冲以及球形雷，云闪对人类几乎没有影响而电磁脉冲则是对电子设备影响较大，

直击雷和球形雷对人类、电子设备以及物体等等都是会造成严重损害，所以一般在雷电天气中，电子设备、电力设备都是需要做好防雷措施。

1 高层建筑物防雷的特点

高层建筑防雷与接地工程设计一般是针对建筑物屋顶部分，在建筑物上部占高度20%并超过30～60米部分和建筑物30～60米以上的部分还应考虑侧击雷，以加强高层建筑在雷雨天气中的安全性，保障建筑物内部的通信设备、电力设备的安全性，雷电波入侵建筑的途径有两种：一种是直击雷；另一种是感应雷，雷云破坏性很强， 主要原因是雷云所蕴藏的能量在极短的时间释放出来，瞬间电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏， 电流峰值可达几十KA 乃至几百KA ，并伴随产生电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。

图 1 建筑物防雷区域划分示意图

根据GB50057―2010和IEC6131221，如图1应将建筑物需要进行保护的空间划分为不同的防雷区，以区分各部分LEMP的严重程度和相应的防护对策。从电磁兼容（EMC）的观点来看，由外到内可分为LPZ0A区、LPZ0B区、LPZ1区、LPZn+1区（n=1，2，3…）几级保护区。IEC61312定义了防雷的保护分区，根据保护分区的要求需要在每个分区的交界处，安装相对应的防雷器，在LPZ0B区与LPZ1区的交界处安装B级（即第一级）防雷器，在LPZ1区与LPZ2区的交界处安装C级（即第二级）防雷器，在LPZ2区内的备前端安装D级（即第三级）防雷器，其工作原理为利用分级的防雷器，层层泄放雷电感应的能量，遂级减低浪涌电压。

2 高层建筑防雷与接地设计中存在的问题

2.1 高层建筑物雷击风险评估不全面

针对高层建筑物的雷击风险评估一定要做全面，一般的雷击风险评估包括设备情况、建筑物使用情况、建筑物所处的气象、土壤、地理等等方面的情况，不可以简单的通过建筑物使用性质以及建筑物的高度来确定高层建筑的防雷类别。针对高层建筑物的雷击风险评估报告则是综合各方面因素来确定的，以保障高层建筑物安全为第一位。

2.2 接闪器选取问题

高层建筑的接闪器类型，位置以及数量选取对于整个建筑物的接地网设计至关重要，一般选取接闪器的保护半径方式为滚球法，选择的滚球支撑点是避雷针尖，滚球支撑面是地面，根据电场中距离越近、放电越容易的工作原理来实现对接地网的设计，同时又根据整个建筑的尺寸、楼面情况，设置好建筑避雷带（连接地网）但是这样导致实际的高度和计算出来的高度存在着很大误差。

2.3 电磁脉冲造成内部过电压的问题

在高层建筑中的弱电设备，在雷雨天气中容易受到闪电电磁脉冲的影响，导致高灵敏的电子系统在运行时常常会出现程序运行错误、数据错误、无故重新启动等问题，严重的还将造成用电设备的永久性损坏，闪电电磁脉冲入侵弱电设备，导致电子设备内部瞬间电压，直接导致内部的元件损坏，导致设备运行故障。

2.4 错误的对建筑物防雷的等级与类别的定性

高层建筑物的防雷级别与类别是根据现有国标《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010来确定的，但是在一些高层智能建筑防雷设计中，设计人员对于建筑实际真正的防雷级别与类别未能正确的判断，在建筑物等效面积计算，年平均雷击密度误差，建筑物在地理情况取修正系数选择不合理，导致实际的采取的相应的防雷措施存在不少的问题。

3 加强高层建筑防雷工程设计措施

3.1 加强建筑物雷击风险评估

建筑物雷电防护等级是根据建筑物雷击风险评估报告来确定，所以对于高层建筑物的雷击风险评估是极为重要的，首先需要根据雷电防护等级来确定电源线路的过电压保护，常见的电源过电压保护器的参数设置安装与使用应该符合2～4级的SPD电源保护器的安装标准，电源过电压保护器应安装在低压供电线路上，这种电源保护器的设置能够有效的保护高层智能建筑内部的通讯设备和计算机网络设备，而且能够有效的预防电压袭击时出现“盲点”，对于高层建筑物外的电子设备，例如照明灯等，同样需要安装SPD电源保护器，防止因雷击导致过载电流从外部线路流入建筑物内部的设备，加强对高层建筑物内部电子设备的保护。

3.2 加强高层建筑物的防雷装置

传统的避雷针在引雷后通常会引发二次雷击效应和地电位反击现象，为了解决这个问题，可以采取选用提前放电式避雷针或者阻抗型接闪器、避雷针来解决，通过提前放电式的避雷针的，有效的解决了二次雷击与地电位反击为题，加强了整个建筑物的防雷效果，同时还可以在高层建筑物中增加引下线数量、建立可靠经济的笼式避雷网，降低接地电位，减少接地电阻值和磁场集中程度等等方式，提高高层建筑物自然屏蔽能力，除此之外，针对高层建筑中的不同电子、电力设备，通过设置接地网来降低雷击对设备的损坏，提高电力、电子设备的安全性。

3.3 分级保护信息系统和电源系统

在高层建筑防雷工程设计中，除了需要设置综合地网之外，还需要防止暂态过电压对设备的损坏，所以在一般的电子设备中，通常采取低压电气装置内部的绝缘配合标准IEC664-1合理设置好电源系统，对精密电子设备和计算机设备（包括UPS电源）采取电源过压保护器的快速响应模块解决这个问题已，实现对抑制暂态过电压的。

3.4 解决建筑物防雷的等级与类别的定性错误的问题

对建筑物防雷等级与类别定性问题，这首先需要加强对建筑物防雷评估人员的鉴定能力，之后获取建筑物当地准确的雷暴日，同时还需要考虑建筑物的地理因素，综合上述几种情况全面分析，确定建筑物的防雷等级和采取的防雷措施，保障建筑的安全。

4 结束语

综合上述，通过对高层建筑物防雷与接地工程设计所存在的问题进行全面的分析，并提出了相应的解决措施，这对在加强高层建筑物安全性中起着直接性作用，而设计单位也应该重视建筑工程施工过程中汇总出防雷与接地工程存在的问题，提高对建筑物防雷与接地工程设计能力，使得居民放心居住、促进我国建筑行业的进一步发展。

参考文献：

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关键词：高层建筑、混凝土结构、抗震设计、结构设计

中图分类号：TU208 文献标识码： A

一、高层建筑混凝土结构的抗震设计理念

我国现行《建筑抗震设计规范》GB0011-2010明确规定了“小震不坏、中震可修，大震不倒”的抗震设防目标。这个目标可保障“房屋建筑在遭遇设防地震影响时不致有灾难性后果，在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌”。 2008年汶川地震表明，严格按照现行抗震规范进行设计、施工和使用的房屋建筑，达到了规范规定的设防目标，在遭遇到高于地震区划图一度的地震作用下，没有出现倒塌破坏，实现了生命安全的目标。目前我国大部分建筑，都是按照这个抗震设防目标所建设。

按照《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008，建筑工程分为以下四个抗震设防类别：特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类；简称甲类、乙类、丙类、丁类。按照此标准，绝大部分建筑均可划为标准设防类，将使用上需要提高防震减灾能力的房屋建筑控制在很小的范围。

《建筑工程抗震设防分类标准》的抗震设防分类，进一步突出了设防类别划分是侧重于使用功能和灾害后果的区分，并更强调体现对人员安全的保障。

针对现在越来越多的高层建筑，我国还出台了《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010，进一步明确了对高层建筑混凝土结构的各项要求。

二、高层建筑混凝土结构抗震设计的基本规定

1、场地和地基

建筑场地的选择以及地基基础的情况，将直接影响建筑抗震性能。选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。

对于不利于抗震的各种地基，比如软弱土，液化土，新近填土、不均匀土等，应采取相应的措施，避免地震时地基基础破坏。

高层建筑宜采用筏形基础或带桩基的筏形基础，必要时可采用箱型基础。

高层建筑基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。

2、建筑形体及其构件布置的规则性

合理的建筑形体和布置在抗震设计中是头等重要的。提倡平、立面简单对称。建筑设计时应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。

建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

3、结构体系

高层建筑混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、板柱-剪力墙和筒体等结构体系。

高层建筑的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度、质量和承载力分布，避免因刚度和承载力局部突变或结构扭转效应而形成薄弱部位，对可能出现的薄弱部位，在设计中应采取有效措施，增强其抗震能力；抗震设计时宜有多道防线，避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受水平风荷载、地震作用和重力荷载的能力。

安全等级为一级的的高层建筑结构应满足抗连续倒塌概念设计要求；有特殊要求时，可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。

4、结构分析

建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析，此时，可假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。

高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，计算分析时应根据结构实际情况，进行重力荷载、风荷载和（或）地震作用效应分析，并采用准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型进行荷载效应和作用效应计算。

高层建筑结构的地震作用计算应符合下列规定：

（1） 一般情况下，应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时， 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

（2） 质量与刚度分布明显不对称的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响。

（3） 高层建筑中的大跨度、长悬臂结构，7度（0.15g）、8度抗震设计时应计入竖向地震作用。

（4） 9度抗震设计时应计算竖向地震作用。

高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法；对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。

对于结构分析软件的结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可作为工程设计的依据。

5、非结构构件

非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。建筑非结构构件一般指下列三类：①附属结构构件，如：女儿墙、高低跨封墙、雨篷等；②装饰物，如：贴面、顶棚、悬吊重物等；③围护墙和隔墙。处理好非结构构件和主体结构的关系，可防止附加灾害，减少损失。

6、隔震与效能减震设计

建筑结构采用隔震与消能减震设计是一种有效地减轻地震灾害的技术。隔震与消能减震设计，可用于对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑，即用于投资方愿意通过适当增加投资来提高抗震安全要求的建筑。

7、结构材料与施工

抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件中注明。

设计中采用的各种材料，必须具有出厂检验报告或出厂质量证明书、产品合格证、产品性能检测报告或试验报告单，并在进场后按现行国家相关规范的规定进行检验和复验，并出具检验和进场复验报告，检验和复验合格后方可在工程中使用。

保证材料质量才能保证工程质量，应从源头入手，为高层建筑的抗震设计把关。

为保证工程质量和安全，承担本工程施工的单位应具备相应的资质；结构施工应严格按照国家和地方现行施工验收规范、规程的规定进行施工和验收。

8、建筑抗震性能化设计

当建筑结构采用抗震性能化设计时，应根据其抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性，建筑使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等，对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和论证。

9、建筑物地震反应观测系统

随着城市中大型公共建筑越来越多，为了保障人的生命财产安全、提高对地震的认识，规范规定当抗震设防烈度为7、8、9度时，高度分别超过160m、120m、80m的大型公共建筑，应按规定设置建筑结构的地震反应观测系统，建筑设计应留有观测仪器和线路的位置。

三、结语

抗震设计是高层建筑混凝土结构设计中非常重要的环节。结构工程师在设计高层建筑时，必须全面考虑各种因素的影响，采用正确有效的设计方法，才能设计出安全、经济、适用、耐久的结构。

参考文献：

[1]、建筑工程抗震设防分类标准 GB 50223-2008

[2]、建筑抗震设计规范 GB 50011-2010

[3]、高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3―2010

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关键词：水平荷载；地基处理；主体设计

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

0引言

随着社会的发展和科技的进步，高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。

1工程概况

某高层建筑总长60.8m，总宽19m，总高64.20m。地上十五层，地下一层。地下室层高7.4m（含局部设备夹层层高3.2m），一二层层高5.1m，三至十二层层高3.9m，十三至十五层层高4.5m。其中一至十二层为办公室，十三层至十五层为实验室，地下部分为车库和设备用房。总建筑面积18182.26m2，建筑占地面积2130.40m2。此建筑设计使用年限50年，为二类建筑，建筑耐火等级为一级，屋面防水等级为二级，地下室防水等级为二级(配电室为一级)。

2自然条件及地质情况

本工程场地地震基本烈度7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组第一组，建筑场地类别Ⅲ类。50年遇基本风压0.60kN/m2；场地标准冻深0.68m。场地地基土自上而下可划分为5层，从上至下依次为素填土，层厚2.4～5.5m；粘土，层厚1.5～3..m；淤泥质土，层厚29～35.3m；强风化泥岩，层厚4～6m；中风化泥岩，层厚4～5m。地下水稳定水位标高为425.6m至425.9m，地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具弱微腐蚀性，场地为非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为Ⅰ级(轻微)，湿陷性分类乙类。按非液化场地设计。场地地基分布有厚29～35.3m的淤泥质土，其天然含水量高，孔隙比大，属高压性、中等灵敏～灵敏的欠固结软土，遭遇强烈地震时，会导致软土的震陷，故场地属建筑抗震不利地段。

3高层建筑结构设计特点

3.1 水平荷载成为决定因素

一方面，因为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，仅与楼房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的变化。

3.2 轴向变形不容忽视

高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制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。

3.3 侧移成为控制指标

与较低楼房不同， 结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

3.4 结构延性是重要设计指标

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使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。

4地基处理及基础形式

为了提高地基承载力，且场地地基分布有厚29～35.3m的淤泥质土，其天然含水量高，孔隙比大，属高压性、中等灵敏～灵敏的欠固结软土，在大面积填土的荷载作用下，会发生软土的固结沉降。对地基淤泥质土层进行软基处理，以防建筑物室内外地台面因地基不均匀沉降而发生沉裂。

根据场地地质情况及墙柱内力大小，采用混凝土预制桩基础。场地地基软土层淤泥质土厚度巨大，地面荷载将引起淤泥质土沉降，当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时，基桩承载力考虑桩侧负摩阻力。

另外，由于此建筑主楼与门厅、地库重量相差较大，为了减小两部分之间因不均匀沉降所引起的上部结构间的内力，在与主楼相连的门厅处从基础至顶层设置沉降后浇带，后浇带采用比相应结构部位高一级的微膨胀混凝土，施工期间后浇带两侧构件应妥善支撑，并且要在两侧结构单元沉降基本稳定后再进行浇筑，这是兼顾经济利益与施工工艺的有效措施。

5结构主体设计

5.1结构选型

根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223- 2008 规定，本建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类）。考虑到主楼一层大厅为双层中空，建筑功能布局多为开敞办公区、视频大会议室、监控室等大空间以及建筑外形要求美观、大方等方面因素，故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———抗震墙结构形式，这种结构体系兼顾了框架结构和抗震墙结构的优势，既能使房屋空间布局灵活，又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求。具体做法是在建筑电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙，以及东西两侧山墙分别设置抗震墙，其余部位水平剪力由框架柱和框架梁承担。参照规范规定，结构抗震等级为框架三级，抗震墙二级，地下车库框架三级。

5.2主要荷载取值

楼梯、阳台和上人屋面栏杆顶部水平荷载取0.5kN/m。高低层相邻的屋面，低层屋面考虑施工时临时

荷载取4kN/m2。大型设备按实际情况考虑。地震参数：场地特征周期0.45s，建筑结构的阻尼比0.05，多遇地震水平地震影响系数最大值0.16。

5.3 主要受力构件尺寸取值

除地下车库顶板板厚为250mm、地下一层顶板厚为180mm外，其他各层楼板厚度均为120mm。

5.4 主要结构材料选取

此外，圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用C30混凝土。主要用于基础梁、板，墙和柱以及楼面梁的纵筋选用HPB300、HRB335、HRB400 级钢筋。标高正负零以上填充墙采用加气混凝土砌块，容重≤6.5kN/m，标高正负零以下墙体采用MU10 粉煤灰砖，其余内隔墙均采用轻质隔墙，其重量不应大于1.00kN/m。标高正负零以上采用M5 混合砂浆，标高正负零以下采用M7.5 水泥砂浆。结构中所采用的型钢、钢板和钢管均采用Q235- B级钢。

5.5 计算软件及计算依据

本工程计算使用程序为中国建筑科学研究院开发的建筑结构三维设计与分析软件SATWE。计算依据为建筑条件图及《混凝土结构设计规范》GB50010- 2010、

《建筑抗震设计规范》GB50011－2010、《高层建筑钢筋混凝土结构技术规程》JGJ3- 2010、《建筑地基基础设计规范》GB50007－2011 等国家相关规范。

5.6 计算结果分析

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关键词：高层建筑；结构设计；基本规定；布置原则

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

从本质上看，高层建筑结构设计的核心问题有2个：满足建筑结构功能的要求和经济问题。在高层结构设计中，既需要保证建筑的稳定性，还需要平衡结构的稳定性与经济性。

一、高层结构设计的基本规定

一般来说，为了保证结构的稳定性，在结构设计的过程中，设计人员需要根据相关的标准，确保设计方案能够满足各种基本规定。由于文章字数有限，仅就结果体系的选择、结构功能等方面来探讨。

1、结构体系的选择

（1）在高层建筑结构体系的选择上，一定要对场地类别、地基情况、建筑使用功能、房屋高度和高宽比、结构材料、施工技术条件、抗震设防烈度、抗震设防类别等进行综合全面的分析，再经过系列论证判断之后，再选出最佳方案。

（2）在高层建筑的结构设计与选择上，需要遵循以下几点基本原则：承载能力、刚度和变形能力要达到相关标准；尽可能防止结构或构件的破坏，最终导致整个结构丧失风荷载、承受重力荷载、地震作用能力的情况出现；在设计过程中，需要对薄弱部位重点关注，并及时的采取相应措施。

2、结构平面及竖向布置

（1）确保建筑设计达到抗震设计标准，并确保建筑的平面和竖向布置，不出现严重不规则的设计布局。

（2）由于高层建筑高度较高，因此需要考虑建筑承受的风力，尤其是在沿海地区，风力更成为高层建筑的控制性荷载。因此，此时就需要采用风压较小的平面形状，这样才能达到相关的抗风设计标准。

（3）在高层建筑中，往往会设置伸缩缝、沉降缝或防震缝，而这些缝划分出来的各个部分，就组成了独立的结构单元。事实上证明，各独立的结构单元平面形状和刚度对称，能够有效的降低地震时造成的震害。

所以，在高层结构设计中，应该尽可能的减小刚度的偏心。假如建筑物平面出现不规则、刚度明显偏心的情况，就需要设计人员用精确的内力分析方法分析偏心的影响，同时采取在配筋构造上对边、角部位予以加强的相应措施。

3、结构的功能要求

（1)满足安全。安全是核心的设计标准。因此，在高层结构设计的过程中，就必须确保建筑结构能够承受一定的外力作用，即可以承受在正常设计、施工和使用过程中可能出现的荷载、温度、收缩、外加变形等外力对结构的影响，也需要能够承受地震、爆炸等突发事件发生时或发生后，结构的整体稳定性，确保建筑物不会发生倒塌。

（2)满足适用性需求。也就是说，要确保建筑结构在正常使用过程中，结构构件可以正常发挥其工作性能，避免变形、裂缝或振动等影响使用的情况出现。

（3)符合耐久性标准。也就是要确保建筑结构在正常使用、维护的情况下，所有的结构构件都有足够的耐久性，确保整个建筑的各项功能达到设计使用年限。具体来说，就是确保建筑结构没有严重锈蚀、风化等现象出现。

二、高层结构的总体布置

高层建筑结构设计必须要注重概念设计、重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性，从各种备选方案中选出最佳结构布局体系。这就需要设计人员从各个方面，把握结构的总体布置：

(1)从项目需要出发，选择有利的场地

为了保证建筑的质量，就需要在设计的过程中，做好基础设计，只有根基稳固，才能保持整个建筑的稳定性。这也就意味着，设计人员在高层建筑的基础设计中，必须要全面分析考虑建筑场地的地质状况，以及整个建筑的上部结构类型、使用要求、施工条件等，只有综合考虑这些因素，才能确保建筑物在长期使用的过程中，不会发生过量沉降或倾斜等情况，保证建筑本身的质量和使用功能。

因此，高层建筑在总体布局上，必须要先选择有利的场地，才能避开对抗震不利的地段。当然，在无法避免不利地段的情况下，就需要采取相应的应对措施，确保建筑物在地震时不会因为地基失稳而被破坏。

(2)根据工程特点，选择合理的基础形式

一般来说，基础形式、设计方法等多层房屋惯用的形式，并不能适用于高层建筑，因此，设计人员需要完全掌握高层建筑地基主要特点的基础上，选择和设计与高层建筑特性相适应的基础形式。总体来说，高层建筑应采用整体性好、承载力强、能满足建筑物容许变形要求，同时还可以调节不均匀沉降的基础形式。

常用的形式有：筏形基础、箱形基础。通常来说，条形基础、筏板基础或柱下独立承台基础，是高层框架结构的常用形式；高层框——剪结构，则普遍选择筏板基础或柱下独立承台基础，而剪力墙部位采用条形承台基础；如果是高层剪力墙结构，那么可以优先采用墙下布桩并设置承台梁或采用桩筏基础。

（3）运用概念设计的原则，做好总体布置

在高层建筑结构设计中，不管是竖向布置，还是水平布置，都需要采用合理的刚度和承载能力分布，要尽可能的避免因局部突变和扭转效应，导致薄弱部位的产生。如果是抗震建筑，就需要设置多道防线。根据概念设计的原则，需要坚持采用规则性结构，也就是保证平面和立面体型规则：即确保结构平面布置均匀对称，同时还要具备相应的抗扭刚度；确保结构竖向布置均匀，包括结构的刚度、承载能力和质量分布均匀，没有突变的情况。

（4）根据项目特点，把控房屋高度

在高层结构布局上考量，需要从房屋抗震性能与抗风能力等的要求出发，考量建筑本身的适用高度。毕竟，在超过规定高度限值的情况下，如果根据常规设计理念，就难以达到相关规程所规定的各项要求，就算是勉强达到结构规范的要求，也难以满足技术、经济及建筑功能的指标。一般来说，高层建筑按适用高度分为A级与B级两类，设计人员需要根据项目的分类情况，展开相应的高度设计。

（5）控制主体结构高宽比，保持建筑稳定性

在地震等外力作用下，高层建筑的抗震性能，取决于整体刚度。如果整体刚度不足，那么就可能出现过大的变形，最终严重损坏建筑的主体结构，此外，非结构构件的门窗、隔墙、填充墙、电气设备等，也将会遭到一定程度的破坏。

在高层建筑中，最大高宽比的限制，其实是对整个楼层整体的稳定度、承载能力以及结构刚度和经济合理性的一种较为科学的、宏观的控制。所以在国家出台的《高规》中，对A级高度和B级高度的钢筋混凝土高层建筑都有不同的硬性规定及施工建筑要求，同时还要综合地考虑房屋的非抗震或抗震，抗震设防烈度以及结构体系类型等方面的因素，这样才能准确地给出高层钢筋混凝土建筑最大高宽比的限值。而对于较为复杂体形的高层建筑，则可以按照所考虑方向的最小投影宽度的方法来计算高宽比，但是，对于突出建筑物平面很小的局部结构(比如说电梯之间的距离，楼梯之间的面积等，通常都不包括在计算的宽度之内。

三、小结

综上所述，正所谓万丈高楼平地起，建筑的安全性、科学合理性及经济实用性在高层结构设计以及布局规划中，都成为了关键的一个理念，因此，建筑设计人员应以实事求是、严谨科学的态度，综合考虑高层建筑各个方面的要求，才能确保结构的稳定性，保证建筑物的安全性能。

参考文献：

[1]李冬冬，徐鑫鸣，王南．高层建筑结构概念设计中的互动效应[J]．四川建筑科学研究，2007年01期．

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关键词：高层建筑；岩土勘察；地基处理技术；桩基础

1引言

地基处理是建筑工程项目中较为重要的一环，也是保障后续工程顺利进行的关键。高层建筑的结构形式多样，工程荷载分布情况相对复杂，对于地基处理的要求相对于普通建筑类型更高。因此，在开展高层建筑基础施工之前，要对于建筑设计方案进行深入的分析，对岩土工程勘察提出针对性的要求，编制岩土工程勘察纲要，做好岩土工程勘察工作，对于场地的岩土工程条件、环保要求以及工程需求等各种因素进行综合分析，采用合理的地基处理措施，在保证经济效益的同时，获得良好的工程质量。

2高层建筑岩土勘察分析

高层建筑岩土勘察分析过程中，要对于地质形态、界面划分、岩土参数、技术素质以及勘察人员综合能力水平进行把握。在地质形态的分析上，要对于地下空洞、不明物体的形态、埋藏深度、分布情况等参数进行确定。对界面的划分上，要根据岩土的具体情况以及地质结构特征进行划分。岩土参数的确定上，要保证取样的科学性，并且保证风化土以及颗粒土等参数的准确性。技术素质是开展岩土勘察分析人员所必须具备的素质，也是保证勘察分析工作顺利进行的关键。相关技术人员要保证内部沟通交流，提高业务能力，保证自身工作的科学有效。

综合能力水平直接决定了建筑岩土勘察分析成果是否客观，后续施工能否顺利进行。岩土勘察分析是一项综合具体的工作，其工作内容涵盖范围较广，需要分析人员进行原始资料的分析、汇总与整理，并且保证可以为设计和施工提供科学的依据。岩土勘察分析工作是工程准备阶段的重要环节，只有保证岩土勘察分析过程中每个环节都受到严格的控制，相关工作人员具备良好的专业能力，才可以保证后续工作的顺利开展，保证整个建筑工程的质量和施工效率。高层建筑是特殊建筑，具有很强的安全性要求，其建设质量对于周边建筑亦有重要影响。岩土勘察分析人员必须本着高度的责任感，保证岩土勘察工作的科学和准确。

3工程地质勘察的主要内容及要求

首先，在进行地质勘察工作中，要对于整体工程的总布置图进行获取，并且根据建筑工程的具体特点、尺寸、形式以及基础预埋深度等，采取针对性的控制措施，做好前期地质勘探工作。对于工程区域的不良地质情况的范围、类型以及成因进行深入的分析，并且对于不良地质的具体危害进行进一步的分析。根据地质勘察结果，给予具体的岩土参数，为后续整治工作提供依据。在岩土参数的分析上，要注明岩土的结构、种类、厚度、工程特性、坡度等不同参数，并且对地基承载能力进行估算。另外，要判明地基土类型和建筑场地类别，提供抗震设计的有关参数，做好地震效应的评价。

其次，要对于工程区域的地下水条件进行查明。要深入的了解地下水的变化情况和具体规律，为基坑降水设计提供科学的依据。要查明工程区域的水土环境，对地下水的腐蚀性进行评价，以避免施工过程中建筑材料受到腐蚀。

最后，要保证岩土技术参数的准确性。在岩土勘察过程中，要确保各项工作科学、准确，提供的各项岩土技术参数要准确、合理，保证可以根据所提供的技术参数，计算出准确的承载力特征值，为后续设计与施工提供科学的建议，提高对不良地质现象的应对能力。

4地基处理技术应用

桩基础作为高层建筑中最常见的基础形式，具有承载力高、沉降量小、抗震性能好、噪音小等优点，具有广泛的适用性，以下对桩基础的施工技术进行简要论述：

第一，施工之前的设备准备。一般桩基础施工中，主要采用静压桩机、锤击桩机、螺旋钻机、混凝土搅拌机以及混凝土泵等设备。在设备的选则上，要尽量选择不产生泥浆污染，振动低，穿透能力强，噪音低的设备，保证基础施工的效率。

第二，桩基础施工工艺。在桩基础施工之前，要先对场地进行平整，进行测量和定位，然后选取至少两根桩进行试桩，以了解桩的沉入度、持力层强度以及桩的承载力等情况。待试桩完成后，要确定合理的打桩顺序，打桩顺序将会影响桩基础的质量及施工进度。要根据桩的布置、桩的设计标高及桩的规格，按先深后浅、先大后小、先长后短的顺序进行打桩，减少对已完成桩的影响以及桩机的移动。同时，采用预应力管桩时要注意运输过程及桩的堆放对桩身质量的影响，桩基施工时注意减少挤土效应对周围建筑的影响；钻孔灌注桩、人工挖孔桩应注意控制混凝土强度、实际混凝土浇筑量，尤其要注意减少沉渣厚度。

第三，桩基础施工质量的控制。在桩基础施工过程中，要对于施工质量进行严格控制。要根据结构设计的要求，结合场地岩土层的分布情况，有效的控制桩长，保证桩端进入持力层一定深度。预应力管桩要保证桩的垂直度、桩身质量及焊接质量；钻孔灌注桩、人工挖孔桩应控制好泥浆浓度，严格控制沉渣容许厚度。如果在桩基础施工过程中发现异常，应及时进行处理，必要时进行施工勘察，详细了解桩端土层变化情况，采用合理的措施，使桩基础施工得以顺利进行。在桩基础施工完成后，要进行单桩的检测工作，保证单桩承载力达到设计要求，如出现单桩承载力不足情况，要采取必要的补救措施。地基处理阶段的施工质量控制效果，是地基处理技术水平的有效体现，也是地基处理过程中的重要一环，对于后续施工的进行有着重要的作用，其施工质量水平直接影响了后续施工的质量水平。

5结束语

现代社会不断发展，城市建设进程不断加快，高层建筑工程的规模与数量逐渐增加。岩土勘察工作作为工程基础施工之前的重要准备工作，对于后续工程项目的设计与施工有着重要的意义。如果前期岩土勘察工作开展不到位，就会用影响后续地基处理工作的开展，进而影响整体工程质量，最终提高工程造价，甚至发生安全事故。基础施工过程对于施工工艺及施工质量有更高的要求，地基处理过程必须满足各项技术标准，使得承载力满足高层建筑的需求。对于高层建筑来说，做好岩土勘察分析及地基处理工作是非常重要的，也是整体工程项目管理中不可忽视的一部分内容。

参考文献

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[2]杨晓龙，张英勃.YangXiaolongZhangYingbo.水利建筑工程中岩土勘察的有效措施[J].城市建筑.2013（22）：161-161.

[3]杨正宏.浅谈城市建筑工程的岩土勘察及地基处理技术[J].中国高新技术企业.2014（02）：I0322-I0322.

篇6

关键词：建筑；防火间距；设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

根据《中华人民共和国城乡规划法》第四十条之规定，取得建设项目有效批准文件的建设单位，申领《建设工程规划许可证》之前，须向规划部门申请建设项目规划设计审批。在规划设计审批过程中，设计人员往往无法清晰把握规划部门的审查要求，对于建筑间距，特别是消防间距的确定和变通处理感到茫然。我们常说的建筑间距一般包含日照间距、防火间距、建筑物离市政管线、架空电力线、围墙、挡土墙、护坡距离等，由于国家对防火工作尤其重视，作为在规划部门一线工作多年的笔者，在此专门探讨防火间距在建筑设计和审查中必须注意的元素。

一般认为，防火设计的首要目标是防止和减少建筑火灾危害，保护人身和财产的安全。从建筑设计的角度来讲，防火设计的经验是从城市规划抓起，合理布置建筑总平面，做好消防通道、消防水源的设计，划分防火分区、设置有效的防火分隔，合理确定建筑物的防火能力，做好构造防火设计，并根据建筑物的使用功能、空间平面特征和人员特点设计合理、正确的安全疏散设施与有效的灭火设施。其中防火间距的确定是重中之重，通过对建筑物进行合理布局和设置防火间距，能够防止火灾在相邻建筑之间相互蔓延，合理使用和节约土地，并为人员疏散、消防人员的救援与灭火提供方便，减少火灾建筑物对相邻建筑物的强辐射和烟气影响。

1 民用建筑的防火间距：

1.1.多层民用建筑的防火建筑：

根据《建筑设计防火规范》，多层民用建筑之间的防火间距总结如下表1-1：

通常在计算防火间距的时候应按相邻建筑物外墙的最近距离计算，如外墙有凸出，应从其凸出部分的外缘算起。另一方面耐火等级如果低于四级的民用建筑，其防火间距可按四级确定。另外要注意到是，两座相邻建筑，较高的一面外墙为防火墙时，其防火间距不限；较低的一面为防火墙时，防火间距可按规范适当减少，但不可小于3.5m.组团民用建筑另按有关规范执行。

1.2高层建筑的防火间距：

根据《高层民用建筑设计防火规范》总结高层建筑防火间距，见表1-2-1：

其中要注意两座高层建筑或高层建筑与不低于二级耐火等级的单层相邻，较高一面为防火墙，符合相干规定时可不设防火墙；较低一面为防火墙时，防火间距可适当减少，但不宜低于4m。开设甲级防火门/窗/卷帘时亦可适当减少防火间距，但不宜低于4m。见表1-2-2可以表示高层与裙楼的关系。

1.3汽车库的防火间距

根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，车库之间及车库与其他建筑物之间的防火间距见表1-3：

汽车主要使用汽油、柴油等易燃可燃液体，往往容易因为各种原因引起火灾，火灾危险性大，因此平面布置时，不应将汽车库布置在易燃、可燃液体和可燃气体的生产装置区和储存区内，与其他建筑物也应保持一定的防火间距。另外，高层汽车库的防火间距表1-3所定间距增加3m，而与甲类厂房的防火间距增加2m。

2 工业建筑的防火间距：

2.1厂房的防火间距：

厂房的防火间距主要是考虑满足火灾时消防扑救需要，避免火势蔓延和尽量节约用地等因素确定的，根据《建筑设计防火规范》，厂房之间的防火间距见表2-1：

厂房的防火间距是按照厂房的耐火等级确定的，一般定为低限值，同时设计中应定好厂房的类别，相邻外墙的高低，材料，以及开洞率，审查中会重点留意甲类厂房与重要建筑的防火间距不应小于50m,与明火或散发火花地点之间的防火间距不应小于30m。另外，当丙、乙、戊类厂房与公用建筑的耐火等级为一二级时，可考虑防火墙的问题，适当减少防火间距。

2.2库房的防火间距：

库房和厂房一样，防火间距的确定，也主要是出于消防扑救、防止初期火灾蔓延和节约用地的要求，见表2-2。库房的耐火等级、层数和面积比厂房和民用建筑都严，设计时分清储存物品的火灾危险性类别至关重要。

其中要留意甲类仓库，由于危险物品仓库大多数是甲类物品，除了库址选择在城市郊区较安全的地带外，库房与库房之间的距离，基本定在20m～35m之间.除此之外，可利用防火墙设置的相关规定有效降低防火间距，有利于节约用地。

2.3储罐、堆场与建筑物的防火间距：

一般甲乙丙类液体储罐布置在地势较低的地带，但如果布置在地势较高的地带，必须注意安全防护设施的设置。储罐、堆场与建筑物的防火间距见表2-3：

一般防火间距应从建筑物的最近储罐外壁、堆垛外缘算起，但储罐防火堤外侧基脚线至建筑物的距离不小于10m。桶装、瓶装甲类液体不应露天布置，否则在夏天炎热天中容易爆炸起火，其他类别按照表2-3确定防火间距。

3 防火间距不足时的应变措施：

防火间距在规范中的规定，是工程建筑国家标准的强制性条文，是规划审图工作中的重中之重。随着城市和工业区的日益发展，土地利用也越趋紧张，很多设计人员在甲方的压力下，苦苦思索如何让防火间距既符合国家的规范要求，又能减少间距，节约用地。笔者参加了规划部门多次审图工作，整理出如下措施：

（1）改变建筑物内的使用性质，尽量减少建筑物内的火灾危险性；改变房屋部分的耐火性能，提高建筑物的耐火等级。如《建规》规定，三级耐火等级厂房防火间距要大于14m，而一二级厂房的防火等级要大于10m，因此对于三四耐火等级的建筑，提高耐火等级就可以降低防火间距了。比如我们在图纸审查中，就对一些采用木屋架屋顶，耐火等级为三级的工业区厂房提出建议，改用不燃材料耐火极限不小于1h的屋顶来提高耐火等级，减少间距。

（2）调整部分构建的耐火性能和燃烧性能。

（3）将建筑物的普通外墙，改造成有防火能力的墙。如开设门窗，应采取防火门窗。

（4）拆除部分耐火等级低、占地面积少、使用价值低、影响新建建筑物安全的相邻的原有建筑物。

（5）设置独立的室外防火墙等。

【参考文献】

[1] 《建筑设计防火规范》

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地震极其频繁，全球每年发生地震约500万次。地震是地壳岩层受力后快速断裂、错动引起地表振动或破坏。地震对建筑的破坏主要表现为两个方面，一是上部结构的破坏，二是地基失效。唐山地震、汶川地震、玉树地震，每一次地震灾难都让岩土工程9币和结构工程师们扼腕浩叹：在自然灾害面前，岩土工程师能做什么?

“先勘察，后设计，再施工”，是我国的基本建设程序。工程勘察是工程建设的最初环节，旨在给结构工程师们疹断拟建工程场地的各种“症状”、提供相关设计参数，岩土报告中地震效应评价是其中最重要的内容之一。震害研究的实践表明，一次地震导致的灾害在空间分布上总有其不均一性，除了结构本身因素外，地质环境的影响是十分重要的。岩土工程师选择和判别地质环境，评价地震效应，是进行建筑(构筑)物抗震设计的重要依据。设计人员是根据岩土工程师提供的岩土勘探报告，按照不同的地质环境及其可能出现的震害的影响，进行不同标准的设防，以达到合理使用建设投资，满足抗震安全的目的。然而，有些岩土勘察报告没有严格按照《建筑抗震设计规范》(GB50011)(以下简称为《抗规》)第3.3节、第4章相关规定，特别是没有按照《抗规》中第1.0.2条、第4.1.9条及《岩土工程勘察规范》(GB 50021)第5.7.2的强制性要求进行分析评价。对地震效应的评价缺乏科学数据支撑，甚至抗震概念不清晰，随意性较大。

例如，1)岩土勘察报告在无地震灾害安全性评价报告的依据下，随意降低或提高工程项目的抗震设防烈度和设防分类标准。2)岩土勘察时未做剪切波速的试验，凭经验进行场地土类别的划分。3)某住宅小区用地不到0.2km2，同一场地内各栋建筑的地基土类别不同，有II类、III类，缺乏地震效应评价的基本概念。4)石灰岩地区岩层起伏面高差较大，不加分析就判定其为不利地段或危险地段。本文针对岩土勘察过程中地震效应评价所涉及几个问题进行分析，提出一些看法，供同行们参考。

2几个概念的厘定

要正确、合理地评价场地地震效应，对其基本概念进行梳理和厘定是十分必要的。

2.1场地与地基

一般情况下，场地是指工程群体所在地，在抗震设计中，场地是“具有相似的反应谱特征”的“工程群体”所在地。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。

地震反应谱是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应(可以是加速度、速度和位移)和体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系。因此，对场地的界定，是文献中提出的“地震工程地质单元”的概念，即同一场地在物质组成、物理力学性质及可能对地震动影响上都有相同或相近作用的场地土。可按不同尺度来划分，一般情况其范围以不小于1.0km2的平面面积。

地基是指建筑物基础下主要持力层的岩土，包括压缩层或影响层。我国多次强烈的地震的震害经验表明，在遭受破坏的建筑中，因地基失效导致的破坏也不少见，这些地基主要有饱和松砂、软弱黏性土和成岩状态严重不均匀的土层组成。而大量的一般天然地基都具有较好的抗震性能，在天然地基抗震验算中，对地基土承载力特征值进行调整，其调整系数一般在1.1至1.5。

2.2场地土地震效应

地震造成建筑的破坏，除地震动直接引起结构的破坏，还有场地条件的因素。包括场地地震动效应和场地破坏效应，地基土的介质效应和地基效应的综合即为地震效应。场地地震动效应，主要为抗震设防验算与构造提供依据。在岩土勘察的分析中，主要以场地土类别、不利地段等因素进行描述，场地破坏效应主要为场地选择和采取相应的抗震措施提供依据。在岩土勘察的分析中，主要以有利地段、一般地段、不利地段、危险地段进行描述。不利地段主要指软弱土、液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、陡坡、陡坎：河岸和边坡的边缘；平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层：高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝的场地。《抗规》明确规定：对不利地段应提避开要求，当无法避开时，应采取有效措施。危险地段是指地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断层带上可能发生地表位错的部位，《抗规》明确规定：对危险地段严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。

2.3建筑抗震设防烈度与抗震设防类别’

在我国2001年的中国地震动参数区划图(第四代区划图)就包括了中国地震动峰值加速度区划图(1：400万A1)和中国地震动反应谱特征周期区划图(1：400万B1)，这是我国抗震设计的基础。地震动峰值加速度是以地震动加速度反应谱中最大值相应的水平加速度为基础编制的；地震动反应谱特征周期是以地震动加速度反应谱开始下降点的周期(即Tg)为基准编制的，考虑了地震震级、震中距和场地类别的影晌，与设计地震分组相当。

设计地震动参数包括：抗震设计用的地震加速度(速度、位移)时程曲线、加速度反应谱和峰值加速度。

设计基本地震加速度值是50年设计基准期超越概率10％的地震加速度的设计取值。

我国现行的《建筑抗震设计规范》是以抗震设防烈度进行表述，抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系见表1。

建筑抗震设防，除了按建筑所在区域的抗震设防烈度外，还要根据建筑使用功能的重要性进行设计，建筑使用功能的重要性，在抗震设计中，将建筑分为四大类，即特殊设防类(简称甲类)、重点设防类(乙类)、标准设防类(丙类)和适度设防类(丁类)。不同设防标准的建筑确定其地震作用时的依据不同，故勘察时进行评价的标准应与之匹配。各类建筑的抗震设防标准见表2。

3　场地土地震效应评价

3.1如何划分场地对建筑抗震有利与不利?

国内外的地震宏观调查资料表明：不同岩土构成的同样地形条件的地震影响是不相同的。地震造成建筑的破坏，除地震动直接引起结构破坏外，还有场地条件的原因，如地震引起的地表错动和地裂，地基土的不均匀沉陷、滑坡和饱和粉土、砂土液化等。《抗规》(2008版)将场地分为有利、不利和危险地段三类，为勘察设计提供了综合地质、地形和地貌的定性依据(表3)。在近几年的实际运行中，经常遇到介于有利地段与不利地段之间存在“中软土”如何界定的问题，2010的新的《抗规》，对此问题进行了补充和完善，在4.1.1条中将场地划分为对建筑有利、一般、不利和危险的地段四类。增加了一般地段，一般地段不属于有利、不利和危险的地段，

在一些勘察报告中，场地开阔、平坦且地质均匀的中硬土层，只是下部岩层表面高差较大，在不考虑场地土的等效剪切波速、不结合地形地貌、不考虑地基础型式和基础埋深，更不考虑可能采用的技术措施，便定之为“不利地段”，造成相关人员提出建筑必须避开的要求，这种划分和造成的后果，显然有失偏颇。划分场地对建筑抗震有利与不利应根据地形、地貌和岩土特性的影响综合在一起加以评价，这是场地土对建筑抗震有利与不利的划分与地

基评价的根本区别，有利与不利地段主要考虑了不均匀地层的震害放大作用，是对场地类别划分的有益补充。

3.2如何划分建筑场地类别?

划分建筑场地类别是在地震烈度等于或大于6度区进行岩土工程勘察时必须进行的工作。《抗规》采用双参数分类方法，一是土层等效剪切波速：二是场地覆盖层厚度。

等效剪切波速的计算依赖于实测剪切波速，测试方法有跨孔法、单孔法和面波速。对测试数量《抗规》明确规定：初勘时，测量的钻孔数量应为控制性钻孔数量的1／3―1／5，且不宜小于3个：详勘时，单栋建筑的剪切波速测量孔不宜小于2个，处于同一地质单元下的高层建筑群每栋建筑下不得小于1个。对丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑，当无实测剪切波速时，可据岩土名称和性状，按表4确定。或根据地区经验，结合地基土的承载力特征值反推剪切波速。

式中，dO取覆盖层厚度和20m二者间的较小值；十为剪切波在地面至计算深度之间的传播时间，dl为计算深度范围内第i层的厚度，vsi为计算深度范围内第i层剪切波速，n为计算深度范围内土层的分层数。

一般情况下，覆盖层厚度应按地面至剪切波速大于500m／s的土层顶面的距离确定：当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速的2.5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m／s时，可按地面至土层顶面的距离确定；剪切波速大于500m／s的孤石、透镜体，应视同周围土层：土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖层中扣除。这样使场地土类别的判别更趋合理。

《抗规》将覆盖层厚度按0m、3m、5m、1 5m、50m、>80m分为八个档次，其上界面为设计地坪标高，下界面为基岩面。对无确切地质资料确定覆盖层厚度的场地，为划分场地类别布置的勘探孔，其深度应大于覆盖层厚度。对中软土，当覆盖层厚度大于50m时，孔深应大于50m；对于软弱土，当覆盖层厚度大于80m时，孔深应大于80m，并分层测定剪切波速。

根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度，建筑场地类别划分为四类(表5)。

然而，在我们的工程勘察中对场地类别划分中经常出现下列问题

(1)波速测试工作量不足，滥用地区经验

高层建筑的剪切波速测试工作不足已是司空见惯，主要表现为小区的测试点不足和测试深度不足，譬如，有的剪切波速仅凭直观判别测至所谓的强风化岩顶面，而实测剪切波速远没达到500m／s的标准。更有甚者，按所谓的地区经验胡诌几个波速值计算，其后果可想而知。

特别地，受勘察深度影响，有时未能真正揭示覆盖层厚度。而未考虑区域地质资料的利用，必然影响场地类别的判定。

(2)未考虑场地现状与设计标高的矛盾

前文述及，等效剪切波速的测试及覆盖层厚度的确定，都是从“地面”开始，此地面是建筑物使用期间的地面(设计地面标高)，而非勘察期间的现状地面。勘察阶段，场地的填挖工作多未展开，大填大挖现象并不鲜见，场地现状与规划标高相差径庭，若不考虑“地面”的真正含义，极可能产生“失之毫厘，差之千里”后果。

(3)忽视基础埋深及地基处理的影响

建筑物基础通常有深基础和浅基础之分，GB50011―2001给出的建筑场地类别依据的是地面下20m范围内的地层性状和覆盖层厚度，对于高层建筑，往往有多层地下室，其基础埋深与天然地基的差异显而易见。日本是一个多地震国家，尚规定地下20m时土中加速度为地面加速的1／2～2／3，但我国仍沿有浅基础考虑，只能从其规定。

但对软弱场地，如大面积的、厚层的填方工程，因其不均匀性和尚未完成自重固结，常会采用强夯法、挤密法或垫层法等处理措施，甚至采用“满堂红”的CFG桩处理。处理后，不仅地基土的强度和变形模量大幅度提高，其抗震性能也会得到很大改善，若仍沿用勘察期间的场地类别，必然减弱地基处理的技术意义和经济价值。

(4)对覆盖层厚度或等效剪切波速位于分界线附近的情况(相差15％)不加推敲

目前勘察单位采用的是单孔法，给出的往往是单孔等效剪切波速。如长沙某建筑场地，覆盖层厚度为25m，其中一孔的等效剪切波速为198m／s，其场地类别为II类，另一孔为132m／s，场地类别为III类。那么，如何确定其场地类别，按前者，设计特征周期为0.35s，按后者设计特征周期为0.45s，由此引起的结构总造价在15％以上。有的勘察报告采用场地内各地层波速平均值和土层平均厚度来计算“场地等效剪切波速”，对均匀场地而言其结果无大差异，对非均匀场地会弱化软弱地层的影响。

对此类问题，应根据《抗规》规定，按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期，规范中提供了用于设计地震第一组的连续法插入方案(图1)。

3.3地震液化判别应注意什么?

当场地内存在饱和砂土和饱和粉土(不含黄土)的地基土时，除6度设防外，应进行液化判别。它包括3个方面：①判定场地土有无液化的可能性；②评价液化等级和危害程度：⑨提出抗液化措施的建议。

液化判别宜采用多种方法综合判定，常用的手段有标准贯人试验、静力气触探和剪切波速。

初步判别考虑：①地质年代：②粘粒含量：③基础埋深、地下水埋深和上覆盖非液化土层厚度。

根据地质年代与粘粒含量判别不易出错，但对③条往往忽视其作为天然地基的前提，同时对地下水位深度多采用勘察期间水位而忽视其为“按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用”。

地震液化的进一步判别应在地面以下15 m的范围内进行；对于采用桩基或埋深大干5 m天然地基，判别深度应加深至20 m。对判别液化而布置的勘察点不小于3个且勘探孔深度应大于液化判别深度，试验点的竖向间距宜为1.0～1.50m，每层土的试验点数不宜小于6点。当饱和土标准贯入实测锤击数小于液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr时，应判为液化土。

评价液化等级的基本方法是“逐点判别、按孔计算、综合评价”。对存在液化土层的地基，应探明各液化土层的深度和厚度，计算每个钻孔的液化指数，综合划分地基的液化等级并选用地基抗液化措施。

工程勘察中应注意的问题主要有：

①地震液化判别的勘探点数量不足，判别深度及液化指数、液化等级计算错误。甚至于不足3个勘探点就进行液化判定或按错误分层进行液化评价。

②依据不充分：如未考虑建筑物的设防类别，进行液化判别时的地下水位深度未考虑设计基准期内的年平均最高水位或近期内最高水位而采用勘察期间的平均地下水位。

③对明确存在液化地基的场地，未结合建筑的抗震设防类别提出抗液化措施，或提供的措施不当。

3.4如何进行断裂地震工程分类?

地震往往与断裂有着千丝万缕的关系。地震的发生多是由于某一构造带全部或局部活动，导致地壳岩石断裂或原有断裂发生错动而引起。

资料表明，我国80％的破坏性地震同活动断裂，特别是第四纪以来有过活动的断裂有关。在抗震设防烈度大于或等于7度的重大工程场地应进行活动断裂勘察。尤其是存在发震断裂时必须对其工程影响进行评价。

工程地质上一般将活动断裂界定于中更新世(戴联筠，1984)，它是近代历史上有过活动和正在活动的断裂：全新活动断裂为在全新地质时期(10000a)内有过地震活动或近期正在活动，在今后一百年可能继续活动的断裂，根据其活动性、平均活动速率和历史地震震级分为3级。全新活动断裂中、近期(近500a来)发生过地震震级M≥5级的断裂，或在今后100a内可能发生地震震级M≥5级的断裂，可定为发震断裂。

4结论

我国是一个地震多发国家，加强地震预防工作是关系到国计民生的大事。震害实例表明，通过科学合理的防、抗、救措施，人类能在一定程度上避免地震的毁灭性打击，达到有效减灾的目的。在勘察阶段，运用科学手段，根据具体场址的地震、地质条件确定不同建设工程的抗震设防要求，有利于增强建设工程的抗震能力和保证人民生命财产安全，有利于工程建设的合理布局和资金的合理运用，有利于促进国民经济的发展。

《建筑抗震设计规范》(GB5001 1―2001)是为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国防震减灾法》而颁布的国家标准，违犯现行规程、规范而造成工程质量事故的相关人员必须承担相应的法律责任。这一点在推行注册岩土工程师执业制度后将显得更为严峻。正确地理解规范、合理地运用规范，既是工程技术人员的基本要求，也是所有从业者义不容辞的责任。这正是笔者不怕挂一漏万，从勘察角度对GBS001 1―2001中的有关问题进行了探讨的初衷所在。

参考文献

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[2]中华人民共和国国家标准。建筑抗震设计规范GB5001 1―2001(2008版)[S]。北京：中国建筑工业出版社，2008。

[3]中华人民共和国国家标准。岩土工程勘察规范GB50021―2001(2009年版)[S]。北京：中国建筑工业出版社，2001。

[4]林宗元主编。简明岩土工程勘察设计手册(上册)[M]。中国建筑工业出版社。2003，北京。

篇8

关键词：高层建筑结构；隔震设计；橡胶隔震支座

Abstract: this paper mainly in high-rise building structure design of rubber bearings are discussed, refers for the colleague.

Keywords: high building structure; Isolation design; The rubber isolation bearing

中图分类号: TU318 文献标识码：A文章编号：

前言

2008年5月四川省发生8.0级汶川大地震，死亡6万余人，由于建筑结构的损坏造成15万人无家可归，直接经济损失约100亿美元；2010年1月发生在加勒比岛国海地的7.0级太子港大地震，死亡11.3万人，19.6万多人受伤，几十万人无家可归，受害人数达130多万人，被毁房屋超过十万栋，生命线工程和大量公共设施被严重破坏。

地震是一种多发自然灾害，而我国是世界上地震多发的国家之一，发生过破坏性地震的城市占全国城市总数的10%以上，给人民的生命财产和国民经济造成了巨大的损失。地震引起地面剧烈的颠簸和摇晃对房屋建筑特别是高层建筑会产生毁灭性的破坏。目前，城市建筑都朝着中高层建筑发展。因此，如何减少地震对高层建筑的影响是目前房建设计与施工所面临的一个重要问题。而高层基础隔震建筑的隔震效果与隔震支座的水平刚度有极大关系，采用低硬度橡胶的支座更加适用于高层建筑。

1 基础隔震结构体系分析

建筑结构基础隔震属于结构被动控制技术，其基本思想是在上部结构与基础顶面之间设置足够可靠、水平刚度小的隔震层，并通过隔震层的阻尼器来吸收地震传入结构的能量，减小结构的地震响应，提高建筑的可靠性。

基础隔震结构目前多用于30层以下﹑高宽比较小﹑上部结构水平层刚度比较大的建筑结构。如果上部结构层数较多﹑高宽比较大﹑层间刚度较小，则上部结构须视为多质点体系，采用多质点模型，并需要考虑结构的倾覆﹑扭转等因素。

在高烈度区地震波激励下，高层隔震结构体系的上部结构弯曲变形已开始占了较大部分，在高烈度地区应用橡胶隔震结构，结构中的隔震支座可能会出现一定的拉应力或者非线性变形，但是结构整体是安全的。对于高层隔震结构体系，上部结构的倾覆弯矩较大，水平地震作用会引起隔震层的转动，结构的垂直荷载比较大，隔震层可能产生明显的坚向变形。对于这种情况，隔震结构的地震反应不仅要按多质点平动体系进行分析，并且要考虑结构的摆动。因此应采用多质点平动加摆动计算模型，如图1所示。

图1基础隔震体系多质点平动加摆动动力分析模型

2 高层建筑结构隔震设计

在隔震结构的设计中，应通过对结构的整体特性、结构布置、结构刚度的分布等情况进行合理设置，控制结构在地震发生时的反应性能，达到减小地震反应的目的。

2.1隔震设计要求

（1）采用隔震设计的房屋建筑，其抗震设防目标应高于抗震建筑。在水平地震方面，隔震结构具有比抗震结构至少高0.5个设防烈度的抗震安全储备。坚向抗震措施不应降低。合理设计的隔震建筑均可达到“小震不坏，中震不坏或轻微破坏，大震不丧失使用功能”的设防目标。

（2）建筑结构的隔震设计，应根据建筑抗震设防类别﹑抗震设防烈度﹑场地条件﹑建筑结构方案和建筑使用要求，与建筑抗震的设计方案进行技术﹑经济可行性的对比分析后，确定其设计方案。

（3）由于建筑隔震技术的特点，软弱场地固有周期长，对自振周期较长的隔震结构不利，易引起共振，所以不推荐软弱场地上进行基础隔震设计，宜选用I、II 类场地，并且在结构设计中选用刚性较好的基础类型，以保证隔震层的稳定性和在地震中运动的一致性。

（4）设计文件上应注明对隔震的性能要求；隔震部件的设计参数和耐久性应由试验确定；并在安装前对工程中所有各种类型和规格的部件原型进行抽样检测，每种类型和每一规格的数量不应少于3个，抽样检测的合格率应为100%。

（5）隔震建筑隔震层的抗拉能力比较弱，根据剪切型结构的特点，为了保证隔震结构的稳定性，确保隔震结构的倾抗覆能力，应对隔震结构的高宽比加以控制。隔震结构的高宽比应满足表1的要求。当高宽比不满足要求时，应进行罕遇地震下的抗倾覆验算。

表1隔震建筑最大高宽比

（6）建筑隔震橡胶支座和隔震层的其他部件尚应根据隔震层所在位置的耐火等级采取相应的防火措施。

（7）对于体型复杂或有特殊要求的结构采用隔震技术，应进行模型试验。

2.2隔震设计步骤

（1）依据设防烈度或地震危险性场地条件以及工程的重要性，确定设防标准。

（2）确定上部结构方案与结构布置，初步确定上部结构构件尺寸及材料强度等级。由于设置了隔震层，上部结构所受地震作用降低很多。因此，对柱子轴压比的限制可适当降低，柱子的载面也可适当减少。

（3）根据隔震装置的承载力﹑刚度﹑变形等性能要求和规定，确定隔震支座的类型﹑个数和隔震支座的尺寸，布置并进行隔震支座设计。

（4）选择隔震结构动力计算分析模型，确定结构的刚度﹑自振周期﹑阻尼比等动力参数。

（5）合理设置隔震结构的基本周期，避开场地周期和上部结构的周期，有效地发挥隔震技术的效用。

（6）计算结构地震作用和结构的加速度﹑速度﹑位移﹑隔震的水平位移﹑支座轴力等地震反应，确认是否满足设防标准。

（7）包括隔震层与上部结构的连接构造﹑隔震支座和阻尼器的连接构造﹑穿过隔震层的设备配管﹑配线的连接及其措施。

（8）隔震层的平面布置：隔震层位置宜设置在第一层以下部位，隔震层在罕遇地震下应保持稳定，且不出现不可恢复的变形。控制隔震结构的节点构造，保证隔震层在地震时有效发挥作用。隔震层的平面布置应力求具有良好的对称性，应设置在受力较大的位置，间距不宜过大。

（9）水平地震作用下隔震层验算：根据隔震层力学参数，隔震层在小震时的等效刚度﹑等效阻尼比，大震时的等效刚度﹑等效阻尼比，采用动力时程分析法，选用适合的计算模型和符合场地频谱特征的实际地震波及符合抗震规范反应谱要求的人工模拟地震波，分别对隔震和不隔震结构在多遇地震下和罕遇地震下的地震反应进行对比分析。

用几条地震波作用下各自最大值的平均值作为时程分析结果的代表值，验证时程分析计算结果是否满足要求，具体包括多遇地震下结构水平向减震系数的计算，确定减震效果，要求见表3；罕遇地震下隔震支座坚向应力的验算；罕遇地震下隔震支座水平位移的验算等。另外还有一些隔震层设计的构造措施，这里就不再赘述。

表3确定水平向减震系数的比值划分

2.3隔震装置的选取。

（1）隔震装置应具有足够的坚向承载力和水平变形能力，在发生大震时，可安全稳定地支撑建筑物，不会出现失稳破坏，能发挥隔震功能。橡胶隔震支座平均压应力限值和拉应力的规定是隔震层设计的关键之一，隔震支座在永久变荷载作用下组合的坚向平均压应力设计值不应超过表2列出的限值。同时，隔震中支座出现拉应力，意味着上部结构存在倾覆危险，这对高层建筑结构隔震尤为主要。

建筑类别 甲类建筑 乙类建筑 丙类建筑

平均压应力限值（Pa） 10 12 15

表2橡胶隔震支座平均压应力限值

（2）隔震支座应具有适当水平刚度和较大的水平变形能力，在较大地震作用时，隔震支座产生柔性变形，能释放部分水平地震作用。

（3）应控制隔震支座的布置及结构的刚度，使其分布均匀。尽量使结构刚度中心与上部结构的质量中心的偏移小一些，这样做可以保证结构不致因为太大的扭转作用而发生意外破坏。

（4）隔震装置应具有弹性复位功能，应便于施工、检查和替换。

（5）隔震装置应具有很强的竖向承载能力和很小的压缩变形，确保建筑物的正常使用。

（6）隔震装置的刚度和阻尼具有较好的稳定性，在可能出现的荷载和温度变化以内，其变化较小。具有良好的耐久性﹑抗低周疲劳性、抗热空气老化性、抗臭氧老化性、耐酸性、耐水性等性能，其寿命可与建筑物使用寿命相同，在建筑物使用期内能有效发挥隔震作用。

（7）隔震结构设计时，隔震层及隔震垫的受力和变形控制指标应满足指定要求。

3 隔震建筑的经济效益分析

隔震结构与一般结构相比,费用增加的部分包括:隔震构件、隔震层上面的楼面、设备管道的柔性接头及相应的设计费用和施工费用。如果上部结构仍然按传统的抗震设计,其总工程费用略有增加。如果上部结构设防烈度降低，则节约的造价，可用于抵消隔震层的造价。

因此，对整个隔震建筑的工程造价来说，和同类非隔震建筑相比，基本持平或略有降低。隔震建筑在振动性能和抗震安全性方面提高了建筑结构的附加价值。如果把地震时建筑结构的破坏、内部财产的损失、人员伤亡以及建筑物损坏造成的停工停产所带来的损失加起来，该基础隔震体系的经济效益和社会效益十分巨大，是一种极具推广和应用的换代新产品、新技术。

4 结束语

隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害，并且隔震橡胶支座技术应用方便、隔震效果明显。世界上已有20多个国家已开始在建筑物中使用橡胶垫隔震技术，橡胶垫隔震房屋经受了多次强烈地震的考验，减震性能表现非常显著。该技术对国计民生具有重要的意义。

未来高层建筑的发展趋势，体型将更趋复杂，结构体系将更趋多样化。出于对建筑艺术上的要求，高层建筑的体型将会更为复杂和多样，许多高层建筑都是综合性的和多用途的。因此对建筑结构必然提出新的更高的设计要求，各种先进的隔震技术也将大量应用到高层建筑中。

参考文献:

[1]GB50011—2010 建筑抗震设计规范

[2]曲哲．叶列平．潘鹏．高层建筑的隔震原理与技术．清华大学土木工程系． 北京

[3]田杰．建筑隔震技术概况．北京工业大学

[4]何永超．日本高层基础隔震技术开发和应用．工业建筑．2002

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关键词:高层建筑;给排水设计;管道安装

1关于高层给排水工程特点

高层建筑有着较大的静水压力，高层建筑给排水系统的设计合理性直接决定了给排水系统使用的安全可靠性。高层建筑有着较高的立管，有着较快的水流速，通常按照0．4MPa以内的标准控制建筑自身的静水压，避免水流冲击管道压力过大损害管道，导致管道发生渗漏等不良问题。同时，在选择给排水管道材料时，建筑企业一般更加青睐于塑料管，塑料管有着较大的承受压力，可以选用通气立管排水系统作为排水方式，从而将排水系统的安全性提升。一般情况下设计人员在设计高层建筑排水管时需要根据建筑物的类别合理划分，做好系统排水量的规划，从而达到排水噪音控制的目的。高层建筑有着较高的可靠安全性要求。每个建筑物建设的第一要则就是安全，安全是建筑行业恒久的话题，同时也是给排水系统设计、施工中需要重点考虑的问题。为了保证能够在发生火灾时迅速高效地启动消防系统，有效保护民众的生命财产安全，需要更加科学、高水平地设计给排水系统，将系统安全性和可靠性提高。高层建筑有着更高的管道机械强度。较高的楼层高度导致对空间给排水的要求也有所提高，同时高层建筑管道内部受到浮动影响会存在较大的压力差，会阻碍排水工程正常的运转，所以，对其也有着更高的管道机械强度，需要合理设计管道机械强度.

2高层建筑给排水专业设计的要点

2．1高层建筑给水设计要点

水表的科学设计。设计人员在布置水表时要对其安装位置进行仔细思考，保证后期能够便捷地完成抄表作业，通常在楼梯间或者室外安装水表。在高层建筑中需要集中设计几个楼层的水表，如果存在较为特殊的情况导致水表无法安装，可以利用远程电子水表取代传统的水表。如果高层建筑中有公用水表可以坚持公用原则进行给水系统的合理设计，可以在单独的房建设置水表，将不同用户的水表进行分开管理。如果存在特殊情况的用户，可以根据实际情况在室内安装水表。热水系统设计。设计人员需要根据当地的气候条件、地质情况等做好太阳能热水器合理布置，分析高层建筑朝向，将最佳的采光角度确定以平面为基础合理地设计热水系统。在设计高层建筑的热水系统中，设计师可以为建筑增加辅助加热系统，从而保证在太阳能加热受到天气影响时用户仍然可以用其他方式正常使用热水。给水量设计。设计人员需要在给水系统设计中对给水系统的水量进行精确地计算，根据当地的实际情况和水量做好高层建筑的水量数据计算，同时做好给水分区的合理划分，将水管道内部的水流参数精确地核算出来，然后综合考虑管道质量、成本等因素选择最佳给水管道。

2．2高层建筑排水设计要点

高层建筑排水系统主要包括室外排水系统和室内排水系统。用户的居住舒适度从很大程度上受到排水质量的影响，为此，设计人员和施工人员都应当加强排水系统的优化，加强水质污染问题和排水系统独特性的考虑。污水和废水是高层建筑排水的主要两类物质，污水指的是含有排泄物的水或者生活污水，先对来讲较为清洁。废水主要指的是带有化学物质不洁净的水。在设计排水系统时排水方案要根据不同水质的情况进行设计，分流和合流是常见的两种排水方式，需要根据具体情况和中水回收情况确定采用何种排水方案。为了能够在后期用户使用中排水系统通常，需要尽量按照直线管路的方式进行排水管道的设计，将弯曲情况尽量减少。为此，可以采用顺水连接管道的方式。污水管泛味是当前排水系统中常见的问题，一旦发生泛味会严重影响到用户的居住舒适度。为了避免出现泛味问题，需要在设计中注意使用水封技术，同时和技术人员加强沟通，保证在施工中注意泛味问题，尽量用水封方式降低泛味程度。

2．3雨水设计系统

在设计高层建筑的雨水系统中需要对屋面排水、阳台排水等问题加强考虑。通常阳台和屋面可以共用一条排水管。屋面的水可能会在发生暴雨时从阳台外溢发生反水现象，影响居民的使用甚至室内的环境。为此，设计人员在设计雨水系统时要注意将雨水管道拐弯角度增大，保证形成一定管道压力流。在选择管材过程中要尽量选用金属管、塑料管等材质管道来尽量畅通地排放雨水，避免发生反水问题。同时，应当对裙房屋面面积加强考虑，确定是否需要公用雨水管道。

2．4消防水箱和消防系统设计

在设计高层建筑给排水系统中设计人员需要考虑的内容较多，所以消防系统设计是设计的重难点。设计师需要做好水箱位置的合理布设，考虑地形等因素，避免在最高位置上设置消防水箱，保证在发生火灾事故的时候能够第一时间发挥消防水箱的作用。设计人员需要加强和有经验的施工技术人员沟通，将工程整体布局合理性提升，尽量将消防水箱的安全价值发挥出来。设计师在消防系统设计过程中需要区分开消防水箱和居民生活用水水箱，避免对生活用水质量产生不良影响，同时要确保工作人员能够及时将水箱内的水更换，避免水质不达标对居民的身体健康状况产生影响。在高层建筑中消防系统设计占据着非常重要的位置，自动喷水灭火系统已经广泛地应用于很多高层建筑当中。设计人员需要合理规划系统的水管入口处压力，合理选用减压装置，合理设计走道的喷头，对配水管数量、管径、直径等问题都进行全面考虑。如果选用的是自动供水系统，那么需要做好报警阀的合理设置，保证在发生突发事件时能够第一时间将报警装置启动。

3高层建筑给排水施工的要点分析

3．1注重给排水管道的安装

高层建筑施工质量直接受到给排水系统设计质量的影响。在具体安装给排水管道过程中需要重点从以下方面做好工程管控。第一，合理选用管道材料，保证能够和规定标准质量、规格相吻合。PPP管和UPVC管是当前高层建筑给水系统和排水系统常用的管道，这两种管道都有着优良的性能。第二，根据高层建筑具体情况做好管道连接方法的合理选择，比如有的高层建筑中连接给水管道的方式为热熔法，在管道连接之前需要将管道内部的杂物清理干净，然后加热管道，将管道插入并且强化连接好两个管道。当冷却后工作人员要对热熔管道的连接质量进行检查，确定其不存在缝隙，胶黏剂是当前连接排水管道常用的方法。

3．2加强对给排水施工的质量控制

施工单位在正式开始给排水工程施工前需要对施工人员加强培训，将施工人员的知识水平和专业技能提升，保证工作人员的职业素养和综合素养都能够满足工程需要，并且管理人员要认真负责地监督整个施工过程，在具体施工中做好预埋件和孔洞尺寸的复核检查，只有各项参数和设计图纸相吻合才能够正式开始施工。对于焊接作业要做好焊接工艺、质量的管控，避免焊接不合格出现渗漏水问题。

3．3对给排水管道展开试压

阀门和管线是高层建筑给排水系统非常重要的组成内容，通过试压能够明确管线和阀门的安全性和管道的密封性。在试压过程中需要给予一定压强，注入适量的水进行试压，如果发现问题要立刻停止，并且就出现的问题进行进一步地分析，明确问题原因，做好处理措施。在完成试压后要明确管道性能是否完好，如果管道仍然具有良好的性能可以将管道清理干净。此外，管道堵塞和渗漏是非常常见的问题，通过灌水试验能够确定是否存在渗漏水问题，避免后期使用阶段发生渗漏影响用户体验。

3．4做好排水噪音处理工作

硬质聚氯乙烯材料是当前高层建筑常用的排水管材料，该材料不足之处在于水流流动会产生较大的噪音，通常需要在外部设置隔音措施内部选用螺旋管来达到导流降噪效果。噪音会对居民的休息环境产生不良影响，如果噪音过大还会威胁到居民的身体健康，为此，需要加强对排水噪音的控制。同时建筑行业应当积极应用节能减排、可循环再利用的材料，加强节能节水理念的宣传，积极选用节水卫生器具，合理设计用水量，将水资源利用率尽量提升，实现建筑行业持续、健康地发展。

4结语

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关键词：高层建筑 消防 电气 设计

前 言

目前设计者应该熟悉和掌握的与高层建筑消防电气有关的设计规范主要有《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045―95以下简称“高规”)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116―98以下简称“报警规范”)、《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16－2008以下简称“民规”）等。前两部是国家标准，后者是国家建设部的行业标准。三部规范对高层建筑中一、二类建筑的划分以及对火灾报警与消防联动控制系统的设置与要求总体来讲是一致的，但从各自不同角度三部规范也各有侧重，有所区别。对设计者来说，国标是带有强制性的，必需严格遵守，部标或行业标准应服从国标。

线路的敷设问题

许多电气设计消防线路采用穿塑料管(PVC)保护，并从吊顶内走线。而“民规”第13.10.5.5条规定：消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路应穿金属管保护，并暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm。当必需明敷时，应在金属管上采取防火措施。在布线上要求与“民规”、“报警规范”基本一致，只是根据“报警规范”线路在暗敷时可采用金属管或经阻燃的硬质塑料管保护。本条之所以没有包括火灾探测器线路，是因为探测器线路只是在火灾初燃生烟发热阶段起作用，而条文中规定的消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播线路，在火灾发生后一段时间内还需起作用，在这段时间内，这些线路应保证安全使用。

敷设在吊顶内的线路，在发生火灾时并不安全，而且吊顶内下是火灾多发地段。设计人员应对规范条文给予足够的重视，在实际操作中，凡是新设计的建筑，对该条文规定的线路，一律穿金属管或阻燃PVC管保护并在现浇板内、墙内等处暗敷走线。而在改造工程中，由于条件限制不能暗敷时，应对保护钢管或金属线槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

高层建筑的消防用电系统

(1)火灾报警系统

火灾报警系统的形式应根据具体保护对象来确定，设计者首先应分清保护对象的建筑类别、使用性质、火灾危险性等因素，再根据这些因素来确定火灾报警系统的形式。按“报警规范”，火灾报警系统分为三种基本形式：区域报警系统，集中报警系统和控制中心报警系统。随着火灾报警新技术的不断出现，火灾报警设备和元件也在不断更新和发展。笔者认为，报警系统设备的设置不宜复杂过多，过多会造成投资增大，可靠性降低，也不宜过于简单而达不到报警联动要求。应该在满足规范要求的前提下，强调注意系统的可靠性和经济性，还应注意不要单纯追求消防技术的先进性，而应结合实际充分考虑投入使用后的维护方便。控制中心报警系统在消防控制室内设有控制台(柜)，控制台(柜)上控制功能有电梯迫降、非消防电源的切断、水泵紧急启动及停止、扩音机、收录机和各层区扬声器手动开关等，并应在控制台上设置直通消防队电话。控制台显示功能有消火栓分区、分层显示灯，水流指示器分区分层显示灯，水泵显示信号灯，气体灭火动作显示信号灯以及自喷报警阀压力开关动作显示等

(2)消防水泵的控制启停问题

消防水泵(包括消火栓泵、喷淋泵)是灭火手段中的重要设施，对消火栓系统而言，根据“高规”的要求，在消火栓处应能直接启动消火栓泵。根据“报警规范”的要求，在消防控制室处也应能手动控制消火栓泵的启、停。这两部规范从各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵附近还有一个控制箱直接控制水泵电机启停，这样消火栓泵的启动就有三处地方可控制，因此，存在这样两个问题，①消火栓泵的控制权，②消火栓泵的启动方式。消火栓泵的启动控制权即是消防中心控制室、消火栓动作按钮与泵房控制箱的主从控制关系。一般来讲应以消防控制室为主。目前很多大厦消火栓的控制方式是在泵房控制柜上设置手动、自动转换开关，通常情况下置于自动位置。这样设置有一个好处，就是一旦自动控制失灵，工作人员可在水泵房将转换开关打到手动位置，直接启动消防泵，且就地维修也很方便。但是，这样一来，将会带来负面影响。在水泵房设置转换开关，容易引起人为的操作失误，因为一般情况下泵房是无人值班的，万一工作人员或其他人员将转换开关置于手动位置，而消防中心未能及时发现，就会出现重大的消防隐患(此时消防中心和消火栓按钮均无法启动消防泵)。为了有效解决以上矛盾，在实际设计中，消防控制室的手动起停按钮可不经过泵房设置的转换开关，而直接启动消防泵，既能解决直接启动问题，又便于消防中心统一监控。

消防控制室与消火栓动作按钮启动关系与消火栓泵的启动形式有关。消火栓泵的启动方式一般分为两种，第一种启动方式是在总线制联控方式下，消火栓动作按钮的启动可通过设在消火栓旁的联动接口模块将其要求的启动信号送至消防控制室控制台，再从此处输出使消火栓启动的开关量触点。第二种启动方式，是直接将消火栓动作按钮的开关量触点输出到消火栓泵启动箱。这两种启动方式在实际设计中都可以运用，前一种方式接线省，但需在总线制下，对消火栓联动模块进行地址编码编程来达到监测大量消火栓的目的。后一种启动方式简单可靠，但还需要把消火栓动作信号返给消防控制室。设计者在具体设计中可根据实际工程规模大小来选用，工程规模大、建筑形式复杂可采用前一种启动方式，规模小可采用后一种启动方式。喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎，引起管网水流流动，从而联动报警阀压力开关动作，达到自启动喷淋泵的目的。通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室，消防控制室能准确反映其动作信号，同时控制室应能直接控制喷淋泵启停。

(3)消防控制室反应消火栓泵和喷淋泵的工作和故障状态

根据“报警规范”的要求，消防水泵启动后要返回已工作的信号，有两种做法。其一是取电路信号即接触器的合闸辅助接点，其二是取物理量信号即取供水管网上的水流压力传感器，后者目前使用较少。关于故障信号的返回，电源断电故障信号的反应比较清楚，其他故障信号的反应，“报警规范”、“民规”都没有明确说明。比如消防水泵过负荷故障信号应该反应到消防控制室，但具体如何反应是在设计中应考虑的一个问题。