高层建筑范文

时间:2023-03-20 00:30:30

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高层建筑

篇1

关键词:高层建筑;转换层;施工

Abstract: the conversion layers construction technology has become the focus of the high-rise building construction, but also as a construction enterprise construction process focus on content. This article mainly from the high building conversion layers of main structure form, high-rise building conversion layers, structure and function of the high-rise building conversion layers construction characteristics and high building conversion layer construction problems should be paid attention to the aspects of the high-rise building conversion layers are analyzed.

Keywords: high building; Conversion layers; construction

中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:

转换层是高层建筑结构的一个重要部分,同时它也是高层建筑施工的重点和难点。转换层施工是一项复杂的系统工程,其能够确保高层建筑结构的稳定性,同时结构荷载的传承也发挥着一定的作用。

1.高层建筑转换层的主要结构形式

高层建筑转换层的主要结构形式多种多样,本文主要从底部数层形成大空间的转换层和外部形成大柱网的转换层两个大方面对高层建筑转换层的主要结构形式进行分析。(1)底部数层形成大空间的转换层。1)转换层结构跨越底层建筑平面的两端,把荷载传到几个支撑点上,这种做法称为桥式结构。2)转换层中部支撑在一个强劲的筒体上,而四周向外悬挑,由此创造底部数层的大空间(层),使之成为一个大商场、停车场、展览厅或者城市广场的一部分。目前在工程中应用转换层的主要结构形式有:梁(墙梁)式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式等。梁式转换层应用最广泛,它设计和施工简单,受力明确。(2)外部形成大柱网的转换层。外部形成大柱网的转换层要求在底部形成大入口,主要通过转换梁(或墙梁)、转换桁架、转换空腹桁架、多梁转换层、合柱以及转换拱等进行。目前国内最常见的做法是转换梁(墙梁)。

2.高层建筑转换层的结构功能

高层建筑转换层结构功能主要包括以下三方面的功能。(1)上、下层结构类型的转换。此功能主要应用于剪力墙结构和框架――剪力墙结构,它将上部剪力墙转换为下部框架,为内部创造一个较大的自由空间。(2)上、下层柱网、轴线的改变。没有改变转换层上、下层的结构形式,下部柱的扩大主要是通过转换层来进行,进而形成大柱网,这种转换才能形成大入口的情况,比较常用于外框筒的底部。(3)同时转换结构形式和结构轴线位置。通过转换层将上部楼层剪力墙结构转变为框架,同时柱网轴线与上部楼层的轴线错开使上、下结构错位的布置得以形成。

3.高层建筑转换层施工特点

(1)转换层会导致楼面支撑荷载比较大,这主要是以为内转换层结构基本上都是大体积施工。由于该结构体系改向是通过引发截面内力来实现的,另外,严格规范转换层楼面水平刚度,确保上部结构水平剪力能够与下部顺利传往,此时对转换层的结构构件尺寸和楼面荷载都有一定的要求,尺寸大,荷载重,由此可见,转换层体系内力分布较复杂。(2)分层浇注是转换层施工所必须的,其承载主要是用已经浇注好的部件来进行。水平纤维的相对错动一定不要忽视,因为转换层水平构件一般高跨比大,尤其当截面弯曲时,不再适用平截面假定。施工时,如采用二次叠浇法则应仔细分析叠和构件,分析分层处水平剪力对构件的影响,同时应尽量与设计单位沟通配合,确保一次叠浇构件在正常使用状态和施工阶段下的承载能力。(3)利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术,不仅能够使自重的效果得以减轻,而且还能够使整体结构的抗震性得以提升。在模板支撑的设计阶段,要想大幅度改善支撑受力性能,可以利用已成型的水平钢骨、预应力平衡部分或全部施工荷载。转换层与上部结构还没有形成整体工作的情况时比较适合使用。(4)由下部竖向构件卸荷。转换层的设计要遵循一定的原则,即弱化上部、强化下部的原则,对于下部竖向构件轴压比限值,转换层结构在遵循此原则时一定要控制好,从而确保结构的延性较好。因此,在施工过程中,转换层下部竖向构件的承载力储备和延性必须更大,其支撑的传力构件可以利用下部承载力富余的竖向构件来进行。

4.高层建筑转换层施工应注意的问题

(1)在转换层结构中,可行性和合理性是在选择模板支撑方案时必须注意的,这只要是因为转换板的自重、施工荷载及承受上部结构的荷载通常都比较大所致,同时要以转换板的结构特性为依据来设计模板支撑体系。(2)等到设计模板支撑体系完成后,在施工阶段和使用阶段,转换结构的受力状态时有差别的,因此,转换层和下部楼层的楼板施工必须在施工阶段的承载力验算后才可进行。另外,由于混凝土施工方法和下部支撑体系对转换板的影响,其自身产生了一定的附加内力,因此,需要详细的计算和分析施工阶段转换板的受力状态,满足要求的情况下,为了抵抗这些附加内力有必要采用一定的构造措施来进行。(3)在施工过程中,对于大体积混凝土转换板,主要对减小混凝土温度变化、维度差值及混凝土收缩徐变等措施进行全面考虑,这样才能有效的使新浇混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝得以防止。(4)施工过程中,由于转换板配筋较多,其需要承受较大的荷载,并且具有较高的钢筋骨架的高度,因此,为了确保钢筋骨架的稳定,应采取相应的措施来进行。(5)监测是施工阶段必须注重的一个环节,尤其是要对转换板的变形情况和混凝土的温度进行高度注意,以便对影响施工质量的各种因素能够及时掌握,如果发现问题,及时进行分析,进而提出相应的措施来解决。

5.结语

随着高层建筑结构的多样化发展,转换层的形式也呈现多样化。无论高层建筑转换层如何变化,其在施工过程中,一定要根据实际情况来进行,制定可行的施工方案,同时要充分利用现场有利条件,进而能够节约成本。

参考文献:

[1] 方坚荣.论述高层建筑转换层施工特点与质量控制[J]. 经营管理者. 2009(11).

[2] 孙波.浅谈建筑结构转换层的设计[J]. 沿海企业与科技. 2009(05).

篇2

【关键词】高层建筑;施工技术;钢结构;混凝土;绿色建筑

1、中国高层与超高层建筑技术发展情况

由于我国对超高层技术的研究起步较晚,自改革开放以来我国超高层建筑的建设和技术研究才有了突破性的进展。目前全世界排名前10位超高层建筑中有7个在中国,这些超高层建筑在给城市增添亮点的同时,也极大地推动了我国超高层建筑设计和施工水平的提升。

1.1结构设计日益规范

我国建筑结构设计理论和方法由经验定值系数确定安全度的设计方法,发展到用概率理论确定可靠度的设计方法,历时30多年。高层建筑结构的设计计算方法已由平面分析发展到空间分析,由静力计算发展到动力计算,由人工手算发展至计算机计算。目前用计算机计算分析高层建筑结构已经普及,全国已普遍采用三维空间程序分析结构内力,超过100m的超高层建筑和特殊重要的建筑还要用动力分析方法计算内力。

根据高层建筑功能要求,发展了框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒中筒结构、巨型框架结构等。钢管混凝土、高强度混凝土也在高层建筑中逐步推广。各种结构设计规范逐步完善,我国超高层建筑结构设计与施工的若干技术已经处于国际先进水平,包括抗震设计与施工、软土地基与深基础、沉降计算、预应力技术及超高层建筑施工技术等。

1.2机械设备国产化

垂直运输设施为在建筑施工中担负垂直运(输)送材料设备和人员上下的机械设备和设施,它是施工技术措施中不可或缺的重要环节。随着高层、超高层建筑的飞速发展,对垂直运输设施的要求也相应提高,垂直运输技术已成为建筑施工中重要的技术领域之一。

我国自20世纪80年代生产出QTP60、QT80A、QTF80等新机型,与此同时,在原建设部组织下,北京、四川、沈阳等地分别引进了法国波坦公司的塔式起重机技术,其主要零件已实现国产化。此后,生产技术迅速发展,已能生产各种适应高层、超高层建筑施工需要的自升式塔式起重机。

1.3材料性能不断提升

随着时展,国内建筑设计理念的不断突破,建筑物造型越来越新颖,朝“高”、“大”、“新”、“奇”的趋势发展,这一趋势在给设计带来巨大难度的同时,对钢材性能的要求也越来越高,我国逐渐开发出了适用于超高层建筑的高强度、高韧性的钢板,有助于提高建筑结构件的施工效率和提高建筑结构物的安全性。同时,为了减少在焊接过程中产生的焊接应力,保证焊接质量,设计采减少焊接节点数量的方法来减少节点焊接量,因此在工程复杂部位节点经常采用铸钢节点来解决相应问题。

高强度钢的使用,使构件截面小而薄,然而这必带来局部屈曲和刚度降低的问题,解决这个问题的途径之一就是采用CFT(钢管混凝土)柱。混凝土填充在钢管中,在受压和受弯共同作用下,混凝土向横向扩散,然而却受到钢管的横向约束。所以,混凝土的强度和变形能力提高。另外,由于混凝土的填充,钢管的局部屈曲受到了有效抑制。这样,CFT柱可以最充分利用高张力钢的强度。

2、我国高层与超高层建筑存在的问题

2.1安全隐患

1)防火设计问题

超高层建筑,尤其是40层(约150m)以上的建筑本身即具有火灾危险性,并伴有人员疏散、火灾扑救困难等特点。就是完全按照相关规范的规定进行防火设计,也往往会出现问题,需要在防火设计概念上有所调整。目前,大部分建设、设计企业都将规范要求的15层作为两个避难层的分水岭。笔者认为,避难层的设置既要考虑人员安全疏散的时间,又要兼顾消防登高车施救的有效高度,尤其是第一个避难层更应考虑当地消防装备的实际情况。美国“9.11”事件发生后,利用电梯进行辅助疏散已作为一项研究课题提了出来,即超高层建筑是否考虑利用电梯进行快速疏散。

2)超高层建筑集中建设导致的地面沉降问题

大量高层建筑的建造对自然地层造成破坏,同时还导致人口集中、过量开采地下水。调查显示,上海近10年建造的建筑数量相当于欧美100年的,导致整个上海每年在以1.5cm的速度下沉,局部地区地面沉降达3cm,而发达国家地面沉降最多才1cm,一般都在几毫米范围内。

3)钢结构的耐火性较差

钢材在700℃的高温下就会丧失承载能力,导致楼体坍塌。“9.11”事件充分说明了这个问题。为此从安全的角度而言,超高层建筑不宜紧邻政权中心,也不应靠近文物区,更不应靠近军事中心,否则一旦遭到破坏,损失将不可估量。

2.2对城市环境的影响

超高层建筑日益增多构成了建筑群,往往造成对日照、空气流通等的阻碍,使周围低矮建筑的采光受到影响,空气流通不畅,汽车排出的大量废气短时间内散发不出去,对人体健康造成损害。超高建筑的外装饰如果采用玻璃幕墙,则易造成光污染,同时反射太阳光后会使楼群周边气温升高,容易造成“热岛效应”。超高层建筑对城市空间景观的破坏应唤起人们的高度警惕。

3、高层与超高层建筑的发展方向

3.1建筑绿色化

我国绿色建筑的范畴应包含节能建筑、环保建筑和生态建筑。节能建筑是通过提高围护结构隔热保温性能、自然能源利用等技术措施,使建筑物的能耗降低到规定水平;环保建筑首先应具有自然采光墙体和保温功能,同时选用环保材料和环保涂料;生态建筑尽可能利用建筑物所在地的环境特色与相关自然因素(如阳光、空气、水流),使之适合人类居住,并且降低各种不利因素,且确保当地生态体系健全运作。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。由于超高层建筑的特殊性,绿色技术在其上的应用显得更为重要,应使绿色技术充分地在超高层建筑上发挥作用,将其打造成绿色超高层建筑。

3.2建筑信息化

21世纪的建筑将向高度信息化、高度自动化的信息化建筑方向发展,它将改变单一功能,向用户提供多功能服务。各类电子装置通过分布于建筑内的通信线路,对整座建筑实施管理、保温、防灾、防爆控制监视等。

近年来在中国工程建设领域正在被越来越多人所熟悉和应用的BIM技术将是带动整个工程建设产业实现转变和技术飞跃的关键所在。BIM采用数字建模的方式使建筑信息参数化、数字化,从而形成可视化模型,并以此为平台,让业主、设计、施工、物业维护单位等在建筑项目的全生命周期共享信息。

3.3建筑智能化

超高层建筑功能复杂,系统繁多,确保各系统安全、高效、协调运行是智能化最基本的任务。应从过去侧重于信息处理和设施管理的“高技术型”,向更加重视环境生态和舒适程度的“高情感型”方向发展,通过智能化提高其舒适性,降低能耗。超高层建筑是时代科技的产物,是人类文明发展到一定高度的结果,它带有强烈的时代烙印。建筑形式的选择与项目的定位、业主及其建筑师的审美、建筑师的建筑观、建筑所在地区经济文化水准、公众的社会参与意识密切相关,因此对超高层建筑的形式也应进行深入研究。

4、结语

目前发展超高层建筑的条件较以往更加充分,人类追求高大雄伟的超高层建筑的愿望依然强烈,社会需求更加迫切,经济技术与工程技术基础日益牢固。因此,世界上尤其是亚洲的高层建筑的发展势头还将持续下去,成为高层建筑的新视窗。

参考文献:

[1]王兴锋.新益大厦高层建筑结构设计中几个抗震问题[D].天津:天津大学,2008.

篇3

摘要:伴随着我国经济的快速发展,城市化程度越来越高,作为城市现代化水平的标志,高层建筑的高度和数量呈现了爆发式增长,高层建筑的安全问题也越来越突出,影响高层建筑安全的因素很多,其中影响最大的便是火灾。针对高层建筑的火灾特点,火灾防范工作应主要采取“预防为主,防消结合”的方针,从建筑物设施和消防管理两个方面进行。

Abstract: with the rapid economic development of our country, the urbanization degree more and more high, as a symbol of the city modernization, the height of the high-rise building and number of the presented BaoFaShi growth, high building security is more and more prominent, affect the safety of the high-rise building many factors, among which the biggest impact is fire. According to the characteristics of high building fire, fire prevention work should adopt "prevention first, extinguish combined with prevention" the policy, from building facilities and fire fighting management aspects.

一、高层建筑物的火灾特点 :

1火势蔓延速度快。高层建筑内有许多竖向井道,如楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道等,如果没有防火分隔或防火分隔措施不当,发生火灾时好像一座座高耸的烟囱,形成火势迅速蔓延的途径,易形成“烟囱效应”。据测定,在火灾燃烧猛烈阶段,烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度可达3~4米/秒,如一座高度为100米的高层建筑,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能沿竖井扩散至顶层。除此之外,风速是随着建筑物的高度增加而增大的,风速增大,势必会加速火势的蔓延扩大,因而更加难以控制火势和迅速有效地灭火。③高层建筑自身特点引发火灾传播速度快。高层建筑为了维持其坚牢稳固,通常建筑基地比较大,楼层越高,相对的所要求的基地也就越大,由此单一楼层面积也就比普通的建筑物要大,整体的楼层面积也就更为宽阔,发生火灾时,燃烧的范围也就很大,火灾的传播速度快。同时,高层建筑物多走廊、通道、出口,也会加速火势的扩展。

2疏散困难。高层建筑层数多,垂直距离长,人员集中,普通电梯在火灾发生时停止运转,人员疏散时主要依靠楼梯,而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散。

3扑救难度大。高层建筑高度通常都在几十米,甚至达到二三百米,发生火灾时从室外进行扑救相当困难,一般要立足于自救,即主要靠室内消防设施,诸如防火墙、火灾报警、室内喷淋和消火栓、机械防排烟设施等。

4火灾隐患多。高层综合性建筑功能复杂,可燃物多,安全管理不统一,很容易造成大面积火灾。在高层建筑物火灾死亡的人中,70%-80%是中毒窒息而死的,烟是造成人员死亡的主要原因之一。现代化的高层建筑物在装修的过程中,为了追求美观、新颖,往往大量使用使用胶合板、塑胶、纤维等易燃材料,火灾时不断燃烧迅速,并产生大量烟雾及有毒气体,危害很大。

高层建筑物火灾原因 :

1电气设备安装、使用不当,引发的电气火灾。高层建筑物用电量大,电气用具种类繁多,如果电气设备安装不符合规范,绝缘不良,超负荷运转,极易造成短路;电器内部元件老化导致电流过载引发不测;灯具、线路安装时为了美观,隐蔽式铺设,隐藏在吊顶和装饰墙内,散热条件差,易发生故障,造成事故。最近几年来,我国的一些大型公共建筑火灾如96年沈阳商业城、05年吉林辽源市中心医院、05年广东省汕头市潮南区峡山镇华南宾馆 、11年乌鲁木齐国贸大厦等火灾均属此类。

2用火不慎,麻痹大意引发火灾,消防安全意识淡薄。这是高层建筑物火灾最常见的原因。高层建筑物内居民使用明火,如厨房和锅炉用火会引起火灾,一些可燃气体泄漏遇明火会发生燃烧爆炸,也有儿童玩火引起火灾,甚或是抽烟时的不慎,也可以引发火灾。

3违章操作引发火灾,有些高层建筑物在维修建筑物和设备时,进行切割焊接,因操作不当,或违反操作规程而引发火灾事故。最典型的例子为11・15上海静安区高层住宅大火,事故原因是由无证电焊工违章操作引起。

4缺乏防火常识,我国消防知识普及率较低,极少进行正规的逃生训练,与日本等发达国家相去甚远,对火灾基本常识和灭火器材使用知识知之甚少,更谈不上救灾灭火。

高层建筑物火灾的防范:

1严格按照高层建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度进行分类。即一类和二类。性质重要、火灾危险性大、疏散和扑救难度大、建筑高度在50米以上的高层建筑划为一类,其他为二类。

2用防火分区严格控制面积大小,防火分区是用较高耐火极限的墙和楼板等构件划分出的,能在一定时间内阻止火势蔓延的防火区域,对于高层建筑物来说防火分区的最大面积要严格:一类高层民用建筑物的每层每个防火分区最大允许面积为1000平方米,二类的高层建筑物为1500平方米,地下室为500平方米。控制最大面积是为了有效的进行防火分隔,在允许时间内把火扑灭,确保人员疏散安全。事实证明,有晓的进行防火分隔是阻止火灾迅速蔓延,保证人员生命安全的有效途径。以美国芝加哥的John Hancock大厦为例,在这幢高300米的塔式建筑物中,上部楼层 的套间内,至少发生20次火灾,但没有一次火灾蔓延到套间以外,其主要原因,就是防火分隔设计得当,又有完备的防火安全设备。

3高层建筑的高度高、层数多、人员集中,垂直疏散距离长,人流密集,疏散困难。因此要求每个防火分区的疏散出口不能少于2个,当其中一个被烟火堵住时,可利用另一处楼梯间或出口达到疏散目的。同时对房间出口至疏散口的距离加以限定,保证火灾发生时人员的安全。

4从目前我国经济、技术条件为出发点,强调设置以水为灭火剂的消防系统作为高层民用建筑最基本的灭火设备,包括消火栓给水系统和自动喷水灭火系统两类。并根据火灾危险性确定消防用水量以确保消防灭火系统的完善性。

5在防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室和两者合用前室设置防排烟设施,阻止烟气进入该部位或把进入该部位的烟气排出高层建筑外,从而保证人员安全疏散和扑救。

6设置消防备用电源,保证高层建筑的各种消防设备(如消防给水、消防电梯、防排烟设备、应急照明和疏散指示标志、应急广播、电动的防火门窗、卷帘、自动灭火系统)和消防控制室等仍能继续运行。

篇4

关键词:高层建筑;设计方法;解决措施

中图分类号:TU97文献标识码: A

前言:由于多方面的原因,我国建筑工程火灾问题仍是一项严峻的问题,每年都有很多火灾事件发生,特别是随着高层建筑的普及,对火灾的防范以及疏散更是显得尤为重要。

一、对高层建筑火灾危险性的分析

(一)可燃物多,火势蔓延迅速

在高层建筑的竖向井道部位,防火分隔或者防火一旦处理不好,发生火灾的时候火势就会迅速蔓延。通常情况下,高级的建筑物内有较多的装修家具等可燃物,所以,也就比较容易起火,出现的发烟量大、火势迅猛及火灾蔓延速度快等现象。据测定,火灾时烟气在水平方向的流动速度为0.3至0.8m/s;垂直方向的速度为2至4m/s。由此可见,在无阻挡的情况下,烟气只需2至5.5分钟就能够从一座长度约百米的建筑物的一端蔓延建筑的到另一端;在竖向上,不到1分钟的时间就能够蔓延几十层,用不了很长的时间整座建筑就可能变成一片“火楼”。

(二)建筑高度高,平面结构复杂,安全疏散工作困难

高层建筑最明显的特点就是层数多,垂直疏散距离长,疏散到地面所需的时间比较长。在高层建筑中发生火灾时,要想安全疏散人员是很困难的。第一,高层建筑中的人比较集中,疏散过程中会出现拥挤现象;第二,高层建筑中火势和烟气蔓延速度快,容易窜入楼梯间,发生火灾时,平时使用的电梯会被切断电源,安全疏散工作要靠楼梯完成,此时大量人员会涌向楼梯,这就给疏散增加了难度,有案例分析得出,高层建筑中发生火灾,被烟熏死的人占火灾死亡人数的一半以上。

(三)火灾扑救难度大

高层建筑发生火灾时,消防人员使用的灭火设备无法满足建筑的高度,所以,在扑救高层建筑火灾时,首先要考虑消防给水设施。因为受到多种条件的制约,扑救的难度就会比较大,再加上现场的烟雾浓、火势蔓延速度快、热辐射强等等原因,消防人员很难堵截,如果火势继续扩大,室内的防水量就会短缺,需要消防车从室外补给,然而消防水带的耐压能力无法满足火灾扑救的需求,加之消防器材无法及时补充的情况下,给扑救工作带来很大影响。

(四)火灾发生的概率大

通常,高层建筑内部的结构比较复杂,用电设备比较多,存在很多可燃物质,一旦管理不善,发生火灾的概率就会特别高。尤其是高层建筑这种面积比较大、层数比较多的建筑,火险的隐患更是大量存在,如果发生火灾,将会造成很严重的后果。

二、高层建筑物火灾安全疏散的重要性分析

高层建筑主体结构高,竖向的疏散距离长且复杂,因此人员疏散到地面或者其它安全场地的时间相对于其他普通建筑物来讲要增加了很多、一旦火灾等灾害发生时,由于其自身的特殊性,在灾害救援过程中往往存在很大的难度,给人员的生命财产安全带来严重损失。在结构方面,由于高层建筑需要设置电梯井、电缆井及通风井等竖井结构,这些结构在火灾发生过程中如果没有给与一定的处理措施或者方法处理不当,很容易就成为火灾进行蔓延和烟雾进行流通的通道,导致火势一定程度上的蔓延和烟雾的快速流动,增加人员疏散和救援的难度。对于具有复杂功能的大规模高层建筑来讲,如星级酒店、购物商城等高层建筑物,由于在其中的人员数量很大,且流动性大,在进行安全疏散的过程中,很容易引起人员骚乱等情况,严重时导致人员踩踏,带来生命威胁。综上所述,高层建筑物的安全疏散和避难设计关系到人员的生命安全,要求高、难度大,是高层建筑防火设计中的重点和难点。

三、高层建筑安全疏散的设计方法与对策

(一)降低火灾蔓延的时间

1、自动灭火及排烟系统:自动灭火系统包括自动喷水灭火系统、水幕系统、水喷雾灭火系统、卤代烷与二氧化碳等气体灭火系统、泡沫灭火系统等及其他自动灭火装置.自动灭火系统在火灾刚发生时期可以进行扑救、降温、消烟以及控制初始火灾的蔓延,同时充分保证人员疏散通道以及相关疏散设施的安全;而机械排烟系统可以及时排除火灾产生的大量烟气,阻止烟气向防烟分区外扩散,限制火灾烟气的蔓延,保障人员安全疏散和安全避难、为人员安全疏散创造良好的条件,为消防救援创造有利条件。自动灭火系统和机械排烟系统的设计,应该根据高层民用建筑防火相关设计规范准则严格进行设计。

2、消防控制系统:是建筑物内防火、灭火设施的显示控制中心,是火灾扑

救时的信息、指挥中心,便于全面了解建筑内的消防设施运行情况以及火灾时的控制和指挥、在火灾发生后,消防控制系统能保证防火安全门以及其它通道安全门的正常使用;同时通过火灾广播语音系统进行通知诱导疏散。

3、合理的防火分区:可以通过合理的设计水平以及竖向的防火分区,达到将火灾蔓延控制在一定的范围内,限制火灾的进一步蔓延和扩散的目的,实现人员的安全撤离。

(二)缩短人员安全疏散开始的时间

可以通过合理设置火灾感应系统、火灾自动报警系统等设备对火灾发生后进行紧急警告,保证在第一时间发现火情,使人员在最快、最短的时间内知道火灾的发生,并开始进行紧急疏散另一方面,建立健全相关的消防管理制度。

(三)缩短人员疏散行动的时间

1、在进行高层建筑的平面布置设计时,应该保证建筑内空间布局的规整性及简洁合理的安全疏散线路,便于寻找、辨别;又要不致因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置,尽量靠近电梯,经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来,有利于迅速而安全的疏散人员,减小人员在疏散过程中的模糊性。

2、安全出口的数量以及设计位置应保证每一个防火分区内的安全出口数量不能少于两个,且安全出口的分布位置应合理均匀,保证每个安全出口的服务面积基本相同。有的综合性高层建筑有多种用途,如地下一、二层为汽车停车库,地上几层为商场营业厅,商场营业厅以上若干层为办公室,在办公室以上若干层是旅馆或公寓。为了便于安全使用,有利于火灾时紧急安全疏散和营救,在设计中必须做到车流与人流和消防营救安全分隔,百货商场与其上各层得办公、住宿人员分隔。

3、对于安全疏散通道来讲,其设计应尽量保持简单简洁、避免无必要的弯曲折转,同时保证安全疏散通道的宽度和安全出口的宽度满足疏散要求,加强相应的维护工作,防止疏散信道内存在障碍,影响人员疏散。在高层建筑设计中,应根据建筑物不同使用性质、采用结构类不同等因素,尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道。这样布置交通的优点是,既方便平时使用,火灾时又能迅速使人们安全疏散。

4、疏散楼梯间及其前室,应尽量靠近外墙设置。因为这样布置,可利用在外墙开启窗户进行自然排烟,从而为人员安全疏散和消防扑救创造有利条件;如因条件限制,将疏散楼梯布置在建筑核心部位时,应设有机械正压送风设施,以利安全疏散。为保证在火灾时人们迅速安全疏散,每个防火分区条件允许的情况下,应设有两个不同疏散方向的疏散楼梯。由于是两个不同疏散方向的安全出口,就可以避免将两个疏散出口(主要是楼梯)布置在建筑物同一层平面相距很近的一侧,在发生火灾时就可避免人群拥挤而出现混乱的情况,也可避免两个出口全被烟火封住,失去两个出口的作用,造成不应有的损失。

(四)高层建筑安全疏散性能的设计

近年来,高层建筑物性能化设计为消防设计创造了新的设计空间和领域,其中最主要的设计理念则是综合建筑物整体情况,以保证建筑物消防安全为前提,合理优化建筑成本、建筑使用功能、安全疏散,从而保证建筑在采取性能化优化设计及评估后,达到更安全更合理的安全疏散条件。

主要包括以下几个方面:

1、提高建筑物及相关装饰材料的耐火等级;

2、尽量缩短人员在进行安全疏散过程中的时间;

3、具有明确合理的安全疏散相关设施及标志,减小人员疏散时间;

4、通过火灾自动报警系统等设备减小火灾的发现时间;

5、建筑物应具有合理且足够的消防设施及设备,保证火灾发生后能第一时间投入使用;

6、保证建筑物的日常管理和维护,提高人员疏散的快速性。

由此可见,高层建筑的防火要从多个方面进行着手,坚持以人文本的设计理念,对高层建筑的消防和疏散进行科学合理的设计。保证人们的生命财产安全。

参考文献:

[1] 潘燕红. 高层建筑消防安全疏散现状问题与对策研究 [J]. 华南理工大学 .2013(11)

篇5

关键词:高层建筑、裙房设计、组织联系

Abstract:Along with the development of the modern high-rise building . The skirt building design development has become more and more mature . According to the podium building design . The author through the aspects of its simple discussion.

Key words : High-rise building、The skirt building design、Organization contact

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

一、引言

高层建筑底部的公共用房和附属用房在平面布局上常常超出标准层的平面范围,这种扩大的底部空间我们形象地将其称为裙房。纵观一百多年高层建筑实践,随着都市化的发展与现代建筑技术的日趋成熟,高层建筑的裙房空间逐步趋向于集诸多功能于一体,并继续向大型化、组团化、综合化方向发展。裙房的多功能使多种矛盾交织在一起,因此,其空间处理是高层建筑设计中较困难的课题之一。裙房空间既是城市交通与高层建筑内部交通的转换点,又是高层建筑融合城市空间的结合点。裙房空间处理的优劣,将直接影响到高层建筑与城市空间的协调统一。

二、裙房与主体建筑的组织关系

根据裙房与主体建筑的关系,并结合基地条件与裙房的功能要求,平面布置中常有三种组合方式:

1)、基座式裙房

这是最常用的一种形式。基座式裙房将高层建筑公共用房集中于底部,并扩大柱网形成基座。其优点是在建筑红线范围内利用低矮的裙房尽量布满基地,以保证裙房拥有更多的建筑面积,既使高层主体建筑与邻近建筑保持必要的防火间距,又使高层建筑的临街面与街道环境景观取得协调统一。

2)、毗邻式裙房

当裙房占地面积较大时,按高层建筑防火规范,主体建筑四周至少在一个长边内不能扩建裙房。这时常将主体建筑与裙房的某一个边或是角落相连,以使塔楼靠近消防车道,形成毗邻式组合,便于火灾扑救。这种组合方式具有较多的优点。由于裙房与塔楼均对外开放,容易组织各种对外、对内的出入口与交通流线,合理地处理裙房与塔楼的内部功能分区,而且由于裙房不受塔楼结构的限制,使其布置更为自由灵活。

3)、分离式裙房

当基地条件允许时,可将高层主体建筑与裙房完全分离,两者之间只有连接体相联系,形成分离式组合。其优点是主体建筑与裙房在功能布置中不受结构与设备等技术因素干扰,相互都无约束。特别是两者的结构形式均可根据各自的功能特点来选择。分离式组合还有利于建筑师更自由地采用庭院式手法,更强化其内部环境,往往一些高标准的旅馆建筑采用这种组合方式。值得注意的是,分离式组合方式往往需要占用更大的基地面积,只有在基地面积比较富裕的情况下才有条件采用。

三、裙房总平面布局要求

裙房是高层建筑中与城市环境结合最紧密部分,也是各种不同性质的流线集聚与分散的主要场所。因此在裙房总平面布局中,除了应考虑高层主体建筑内部功能特点与流线外,更重要的是分析城市环境中诸元素,如道路、建筑、人流、车流等与基地内部的关系。由于城市环境各有不同,因此裙房布局也是千变万化,但在设计中,应遵循以下原则。

1)、符合城市规划要求

裙房总体布局应适应城市规划对于土地综合利用的要求,应根据相应要求对地上、地下进行综合利用。总平面各流线组织中应遵循城市交通规划的要求。裙房内部空间与外部空间应适应城市规划对城市公共空间设计的要求。相邻建筑应根据规划保持和谐统一。

2)、交通路线顺畅

裙房承担着巨大人流、货流在水平方向集散,合理、流畅的交通组织是这一技能不至于混乱,阻塞的保证。应合理设置步行道、自行车道、汽车道与停车场,使人流车流互不干扰,且联系方便。另外,根据功能分区,安排合理交通路线,引导人流与分散人流至不同目的地,也是设计考虑的重点。

3)、合理安排各种出入口

裙房出入口包括公共出入口,半私密入口,后勤出入口、车辆出入口等。具体设计应结合城市道路及消防环道,在裙房四周合理安排各种出入口,并做到交通顺畅,人车分流。其中公共出入口应布置在人流较多的主干道上,且商场出入口应尽量均匀设置。半私密性出入口可设于次干道或建筑次要边上,但应与主体建筑结合紧密。后勤出入口则应尽量隐藏。

4)、设置地上停车位

在裙房主要出入口附近,应设置一定数量的地上停车位,以方便客人临时停车。

5)、安排过渡空间

在人流频繁的商场门前,最好应考虑有适当的过渡空间,如内收处理,空廊设置均可起到疏散人流,丰富建筑造型、调整建筑尺度、增加空间层次,对国王行人产生吸引力的作用。

6)、满足防火要求

总平面布局中,高层建筑的主体与主体,主体与裙房的关系,以及建筑周边与道路的关系等,都是与防火设计密切相关,总体布局中需要优先考虑的问题。

四、裙房对外交通组织

由于高层建筑功能多、容量大,在占地不大的范围内,往往产生很大的交通流量。研究表明,一栋10万平方米的办公综合建筑基地内每日吸引的人流可高达5万人次。这种人流的集聚是高层建筑巨大商业价值的体现,但也为其为何妥善疏散大量人流提出了问题。而裙房处于高层建筑垂直交通与城市水平交通的节点上,其对外交通组织显得尤为重要。随着城市大规模开发建设,某些高层建筑附近往往出现严重的交通阻塞。这正是裙房对外交通组织不理想的表现。因此,在建筑基地内应精心设置专门场地和设施作为交通流的集散、转换、组织分配及车辆存放等,并且在设计中不应孤立考虑单幢建筑的交通组织,应有效地将裙房交通纳入城市交通网络来考虑,处理好裙房与城市各种交通体系的关系。

在确定裙房外部交通组织形式时,既要考虑高层建筑的规模和功能构成,还应研究本区域内城市交通系统的特征。高层建筑的外部交通是与城市空间系统各要素间的结构联系枢纽,因此,处理好高层建筑裙房外部交通的关键是协调好它与城市交通网络的接口。两者接口形式是内部交通组织的先决条件,同时两者间又有密切的关系,有何种交通连接方式便产生何种内部组织形式。设计时应充分利用已有的城市交通条件,合理连接,合理组织,既不影响城市交通,又能使基地内部交通方便、顺畅、有利于人流的引导、疏散。

五、结语

世界范围内的城市化不断发展导致了人口、生产、金融、经济的集中,而这集聚过程往往引起城市人口与土地、环境之间的种种矛盾,这样,客观上需要非土地的投入,如良好的交通组织和设施,密集综合的空间等手段来维持和完善城市的正常运转。因此,将不同性质、不同用途的社会生活空间组成综合体建筑,更能充分发挥建筑空间的协同作用,增进都市机能的整体综合效应。可以说,裙房综合化是都市发展的必然结果。

对于城市居民,综合体带来了极大的便利,规模越大,综合体的内容越多,带来的便利也越大。而裙房综合体集购物、休闲、餐饮、康乐等于一体,符合人们的行为心理,满足不同人的不同需求,具有较高的情感效益。对于开发商而言,裙房综合体具有商业聚合效应,优势互补,市场适应性较好。因此具备高而稳定的经济效益,投资风险相对减少。现代建筑技术的不断发展,新材料,新结构的出现,加之设备技术的不断完善,使裙房各类功能空间的组合,具有更大的灵活性,未来的发展会更好。

参考文献:

雷春浓《现代高层建筑设计》 北京中国建筑工业出版社 1995

刘建荣《高层建筑设计与技术》 北京中国建筑工业出版社 2004

《高层建筑设计资料图集》 沈阳辽宁科学技术出版社 1995

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关键词:高层建筑;防火;技术

1、高层建筑存在的技术难题

1.1消防管理困难

目前,高层建筑中使用的消防设施种类繁多,一般包含自动喷水灭火、室内外消火栓、火灾自动报警、自动防排烟及防火卷帘等系统,有的建筑还采用自动闭门装置、水幕系统、雨淋系统及自动灭火系统等,随着新的设备、技术在高层建筑中的不断应用,在消防管理方面也有了更高的要求。但是,目前建筑内部的消防管理人员仍旧以以往的保安人员工作制度作为基准,对消防设施的维护、检测等操作存在很大的问题,甚至部分管理人员对灭火器是否过期都不知道怎样判断,防火知识非常匮乏。

1.2玻璃幕墙的采用

对玻璃幕墙的使用在国内外建筑行业中褒贬不一,存在较大的争议,例如在德国、日本等国严禁在建筑施工中使用玻璃幕墙。虽然其本身不会燃烧,但是幕墙构成的烟囱效应会导致火势的蔓延加剧,而且玻璃材料的耐火性能如果不佳,火灾发生后很快就会出现掉落现象,影响到人员的安全。所以,在建筑中是否采用玻璃幕墙、是否限制使用,或者是使用时采取何种改进的措施等,是高层建筑目前面临的一个技术难题。

1.3避难所设置困难

对于建筑高度大于100米的高层建筑来说,必须要设置避难层,而且两个避难层之间的间距不能高于15层。因为避难层能够在竖向起到分离的作用,如果不设避难层,竖向分隔则无法实现。然而,一部分人认为如果设置避难层会影响建筑的立面形式,而且还会增加建筑的成本。而且在火灾发生以后,逃生人员是否愿意到避难层避难,也是一个需要考虑的问题。因此,有些人主要可以多设一些避难间比设避难层要好的多。对这个问题如何解决,也是面临的一个技术难题。

1.4直升机停机坪过少

相关规定明确规定,如果建筑高度大于100米,且标准层面积大于1000平米的建筑,应该在屋顶设置直升机停机坪及其相关设施。但在实际情况中,由于投资因素或者是屋顶造型的影响,很多高层建筑都没有设置停机坪,并且理由是防烟楼梯间能够保证人员的疏散。因为该规定不是强制性的,因此在国内很多高于100米的建筑都没有设置直升机停机坪。而在以后的超高层建筑中,是否设置直升机停机坪,哪些可以设置,哪些不需要设置等,都是现阶段应该解决的问题。

2、高层建筑防火安全策略

2.1防火设计严格把关

在防火设计中,应该严格执行自审制度及消防专篇。而且公安部也明确规定,高层建筑带有自动消防工程系统的必须要有消防专篇。所以,消防专篇主要包含给排水、电气、建筑、暖通及结构等方面的消防设计内容,在建筑的初步设计中必须体现出消防专篇的内容,设计院进行审查并签字负责,此外还要强化谁设计、谁负责的理念。让设计人员都要明确自己的责任,有效的对消防设计进行监督与把关,防止消防设计流于形式。

2.2严把消防审核关

(1)主管领导首先要提高自身的防火专业水平。由分管领导与经办人员共同完成建审工作,尤其是基层消防部队。在经办人员自身素质提升的同时,也应该相应的提高分管领导的专业技术水准。防止在审核把关时,出现失误。在消防设施的验收工作中,对于验收不合格的项目严格禁止使用,这就导致建设方需要大量资金进行整改,在这个过程中,往往会出现托关系、找人情等事情的发生。而作为消防部门的主管领导,如果自身素质与专业技术水平不高的话,很可能存在睁一只眼闭一眼的工作态度,让建设单位蒙混过关,影响到建审工作。

(2)落实消防安全责任制。在消防工作中应该将消防安全责任制落到实处,对于审核工作来说也是同样的,应该落实谁审核谁负责的制度。通常,建设方将每一个阶段的设计图纸送来,由消防部门审核并出具意见,并填写内部审核表,再有分管领导及经办人员签字。对于这样的传统办事方法可以进行改变,热别是在图纸送审的过程中,由于施工图的审核是非常重要的,图纸的审核阶段已经是设计比较完善的阶段。所以,可以实行施工图审核签字制度,由具备消防资质的工程师签字,消防施工图纸才能生效,然后消防部门才能进行审核。

2.3严抓后期管理

(1)对已经投入的建筑要加强消防监督检查工作。对疏散通道及安全通道进行安全检查,保证疏散通道及安全出口等关键部位的畅通;保证建筑中自动喷水灭火、机械防排烟、消火栓及火灾自动报警等系统的正常运行,对疏散标志的设置、照明应急灯的位置、灭火器材的完好等进行检查;加大对在用消防器材的检查,防止劣质产品混入消防市场。

(2)强化消防设施的日常维护与管理。在经过公安消防机构检验各个以后,建筑投入使用,使用阶段要加强消防设施的维护与管理工作,保证消防系统的正常运行,发挥其安全防护的功能,降低火灾发生的可能。在建筑交付使用以后,建筑的使用与管理单位应该担负起对建筑消防设施的提倡维护与管理工作,保证消防系统的运行。除此以外,建立岗位责任制、消防设施检查维护保养责任制等,确保消防设施都处于良好的运行状态,进而在火灾发生以后能发挥出其应有的作用。

3、结束语

随着高层建筑的不断涌现,建筑防火的难点问题也逐渐显现出来,这与目前我国的社会经济发展有很大的关系。除此以外,设计人员对防火观念的缺乏,消防部门的把关不严、建设单位的干预等也是导致这些难点问题出现的因素。对这写问题进行解决,需要消防部门、城建部门及建设单位等严格遵守消防规章制度,才能有效的防止火灾的发生,保障人民群众的生命财产安全。

参考文献

[1]白义东.对高层建筑结构的探讨与防火技术[J].黑龙江科技信息,2009(21).

[2]吴帆.现阶段我国高层建筑防火技术的探析与研究.[J].大江周刊(论坛),2011(6).

[3]于龙.简论高层建筑的防火系统与自动灭火技术[J].中国科技信息,2011(19).

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关键词:高层建筑;防排烟;现状;方式

1.防排烟设计的现状

由于主观和客观的原因,设计单位、消防工程施工单位和相关审批单位对防排烟设施的认识存有一定偏差。主要表现在两个方面:一方面是防排烟设施的作用未得到充分的认同;另一方面,是防排烟工程设置相对随意。

我国的机械防排烟技术研究在20 世纪80 年代中期才开始起步,在“八五”、“九五”期间对高层建筑楼梯间和地下商业街的控烟技术及烟气流动特性进行了大量的研究, 取得了一些重大成果。但是,这些研究主要针对工程实际,缺乏系统全面的研究和基础试验、基础理论研究。到目前为止,我国还没有一部防排烟系统工程设计和施工验收的国家规范,有关防排烟的设计要求只是穿插在相关防火设计规范中。

2.高层建筑防排烟的方式

目前,高层建筑防排烟方式主要有自然排烟、机械排烟、机械加压送风防烟三种。

国内一些较大型的高层建筑的中房间、走廊、中庭、避难层、防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室或合用前室等采取自然排烟、机械排烟、机械加压送风等这几种处理方式,但各种处理方式所选择的计算方法及计算参数却不尽一致。

2.1自然排烟

自然排烟是利用建筑物的外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排出或稀释烟气的浓度。在高层建筑中除建筑物高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外,靠外墙的防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室和合用前室,宜采用自然排烟方式。采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定:防烟楼梯间的前室或消防电梯间的前室可开启外窗面积不应小于;合用前室可开启外窗面积不应小于;靠外墙的防烟楼梯间每5层内开启外窗面积之和不应小于;长度不超过60m的内走道,可开启的外窗面积不应小于走道面积的2%;需要排烟的房间,可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%;净空高度小于12m的中庭,可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%;不靠外墙的防烟楼梯间前室或消防电梯前室的进风口开口有效面积应≥;进风道断面≥;排烟口开口有效面积应≥ 排烟竖井断面≥6m;不靠外墙的合用前室的进风口开口有效面积应≥;进风道断面≥;排烟口开口有效面积应≥;排烟竖井断面≥。

防烟楼梯间前室或合用前室,利用敞开的阳台、凹廊或前室内不同朝向的可开启外窗自然排烟时,该楼梯间可不设排烟设施。 利用建筑的阳台、凹廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟进行无组织的自然排烟方式 。

自然排烟应设于房间的上方,宜设在距顶棚或顶板下800mm以内,其间距以排烟口的下边缘计。自然进风应设于房间的下方,设于房间净高的1/2以下。其间距以进风口的上边缘计。内走道和房间的自然排烟口,至该防烟分区最远点应在30m以内。自然排烟窗、排烟口中、送风口应设开启方便、灵活的装置。

2.2机械排烟

机械排烟方式是用机械设备强制送风(或排烟)的手段来排除烟气的方式。送风和排烟可全部借助机械力作用,也可一个借助机械力的作用,另一个则借助自然通风或排烟作用,据此,机械排烟又具体分为三种方式。①全面通风排烟方式:对着火房间进行机械排烟,同时对走廊、楼梯(电梯)前室和楼梯间进行机械送风,控制送风量略小于排烟量,使着火房间保持负压,以防止烟气从着火房间漏出的排烟方式;②机械送风正压防烟方式:用送风机给防烟前室和楼梯间等送新鲜空气,使这些部位的压力比着火房间相对高些,着火房间的烟气经专设的排烟口或外窗以自然排烟的方式排出;③机械负压排烟方式:用排烟风机把着火房间内的烟气通过排烟口排至室外的方式。

2.3机械加压送风防烟

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(1)“堵”,采用堵的方式对电缆进行防火保护,是指用防火包或者防护的堵料等等一系列的防火材料对楼板或者墙上的孔洞进行防火封堵;而对于电缆沟或者电缆隧道等地方,则需要采取设置阻火段或者阻火强的方式来达到阻断火焰的目的,这一方式主要是对火势进行控制,利用将火势阻断的方法来使火灾不至于持续蔓延,造成更大范围的损失。(2)“隔”,采用隔的方法对电缆进行防火处理,从字面意义上来讲实际上就是指对火焰进行阻隔。这种方法通常都是采用的耐火隔板对电缆进行层间火焰分隔。(3)“涂”,这种方法是指将防火的涂料涂在线缆上,以达到防火阻燃的目的。其主要的作用原理是,所采用的防火涂料具有着遇到火会发生膨胀反应的特点,同时还会生成一层隔热的保护膜,且这种保护膜具有着极强的隔热能力和阻燃效果。这种方式主要适应于对电缆的初期防火,能够有效的防止火势的蔓延,以争取时间采取其他的救火措施。(4)“包”,所谓包实际上就是指用防火包带来防止电缆火灾,将具有防火性能的包带缠绕在电缆上,就相当与为电缆系上了一层保护套,与“封”的作用原理一致,都是通过对形成一个密封的空间,当电缆外部着火时,能够有效的对火焰进行隔绝,但同时它还会在起火时生成一层阻燃的碳化保护层,这种保护层能够使火势的蔓延速度得到有效的减缓,火势较小时,还能够很快的阻止其继续燃烧。

2、配电线路防火封堵的措施

在高层建筑中,电气线路的主要功能是为整栋高层建筑提供电能。配电系统应根据配电方式、用电负荷等级和环境特征等,严格按照规范要求设置短路、过载和接地故障保护,正确选用配电线路,除此之外,为有效防止配电线路在火灾中不会作为火势蔓延的途径,还应对以下部位作防火封堵:(1)电气竖井,一旦发生电气线路火灾,极易成为通风道,自下而上蔓延,因此要妥善处理每层竖井的现浇板面,应在每层楼板处,将所有电气线路的孔、洞、缝隙,采用不低于楼板耐火极限的不燃烧体或防火封堵材料封堵密实,穿越楼板的电缆套管上、下端口和缝隙也必须封堵。(2)电缆桥架、托盘、金属管在穿越防火分区时,应采用不低于建筑构件耐火极限的不燃烧体或防火封堵材料将防火分区楼板、隔墙上的贯穿孔洞填塞密实。(3)缆线预埋套管的管口,以及与建筑物间的缝隙也应封堵。(4)设计中不宜选用高发烟率和较大毒性的聚氯乙烯材质缆线,或采用时应将缆线敷设在完全封闭的套管和线槽内,外壳刷防火涂料。(5)电缆沟进入建筑物处应设防火墙,电缆隧道进入建筑物及配变电所处应设带锁甲级防火门的防火墙,缝隙处应采用不低于建筑物构件耐火极限的防火封堵材料封堵密实。(6)并行的桥架、母线、管线及电缆沟间的电气线路,应具备防火隔离以防止烟火相互窜通,杜绝火势沿电气线路的蔓延。

3、不同防火封堵法的比较

(1)水泥灌注法。电缆竖井现浇板面的预留孔洞和缝隙采用同标号水泥浇注封堵,由于不是一次浇注,前后浇注的水泥硬化后必然会出现缝隙,发生火灾后,由于火焰的灼烧,温度剧烈变化会使后浇注的水泥爆裂致使封堵失效。(2)岩棉或硅酸铝纤维封堵法。具有价格低、封堵简单、所增加的建筑荷载小等优点,而且其耐火性能也很好。缺点是无法对电缆束的孔隙及纤维间的孔隙进行封堵,一旦发生火灾,封堵的阻火作用明显,但孔隙可以透过毒性气体使人窒息。(3)无机防火堵料灌注法。无机防火堵料封堵法与水泥灌注封堵法大致相同,该堵料不怕火烧,能有效地起到防火作用。缺点是如缆线变动不易拆卸更换。(4)有机防火堵料封堵法。有机防火堵料对于火和烟均有较好的封堵效果,也便于拆换,但有机防火堵料一般较柔软,在封堵面积较小时较为适用。缺点是有机防火堵料遇热会出现抽丝滴流现象,而在寒冷季节时粘度下降易脱落而失去或降低封堵的效果。(5)阻火包封堵法。阻火包耐火性能优越,便于封堵和拆卸,阻火包遇火时包内封堵物迅速膨胀而封堵烟道,能有效地阻挡火焰和浓烟。唯一不足的是火灾初期阴燃阶段封堵不住有毒气体的流窜,使得阻火包的应用受到很大的限制。

4、结束语

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关键词:超高层建筑造型 设计

中图分类号: S611 文献标识码: A

超高层及高层建筑在一个城市中往往相对本身更具有一定的代表性和象征意义,其不仅反映了一个城市物质经济发展水平的程度,还能表现出该地区的精神和审美标准取向。高层建筑的造型设计在整个设计过程不再仅仅是配合功能,而是与建筑功能一样重要。意大利建筑师奈尔维(p.l.nervi,1891—1979)指出:“一个技术上完善的作品,有可能在艺术上效果甚差。但是,无论是古代还是现代,却没有一个从美学观点上公认的杰作而在技术上却不是一件优秀作品的。看来,良好的技术对于良好的建筑说来,虽不是充分的,但却是一个必要的条件。”也就是说,一个优秀的建筑作品必然同时在其技术性和美观性上都能达到很高的要求。在设计中技术与艺术的有机结合,可以从它的审美效果上体现出来。优秀的作品必须具备技术和艺术两方面的高品质,即建筑的造型、功能、结构三者之间的完美结合同时需要兼顾与环境的统一及人的心理。本文试分析从平面功能层面、结构稳定层面、环境心理层面对超高层及高层建筑体型设计的影响。

一、 平面功能对超高层及高层建筑体型设计的影响

超高层及高层建筑和一般建筑物比较的话,平时的垂直荷载、地震影响与平时以及暴风时的水平荷载就相对变得非常大起来,为了使高层上下方向的质量、刚度、强度的分布均匀,就要尽可能的避免各层平面形状激烈变化,力求均一化。

有文献资料指出,合理的选择楼层建筑平面形状,能显著降低风对高层、超高层建筑的作用。对于采用边数较多的正多边形、圆形、椭圆形建筑平面的高层、超高层建筑,同采用矩形建筑平面的高层、超高层建筑相比,风载体型系数大约可减少20%以上。

因此,超高层及高层建筑平面布置的理想状态就是选用合理的平面形状、功能相对简单,上下层空间尽可能统一,结构体系贯通。

但是近年来,由于社会的不断发展进步,业主对建设目的的主观需求不断提高。单纯的满足基本功能的使用已经不能达到建设要求。平面布置时,空间日趋丰富,功能日趋复杂。很多高层建筑底部需考虑设置大型中庭共享空间或大空间(影院、剧场等),由于上部与下部在功能性质上有所区分,在中间层改变支撑结构的位置甚至体系的转换(商住楼)。在满足功能使用的前提下,同时需兼顾建筑在城市中获得良好的“易识别性”和“独特性”。总体来说,在现今我们对超高层及高层建筑平面布置过程中,我们需要处理好功能的使用性,结构的稳定性、空间的丰富性、形态的美观及独特性之间的关系。使其能够成为和谐统一的整体,尽可能减少或避免体型完全是使用幕墙体系塑造,摆脱主体与体型脱节的尴尬局面。

二、 环境心理对超高层及高层建筑体型设计的影响

1、使用者的舒适

对于高层办公建筑,创造舒适、健康的空间环境是永恒的话题。依此观点,意味着需要在建造中对自然环境施加最小的影响,使建成的环境与生物圈的生态系统融为一体。目前,把绿化引进室内已成为一种时尚,树木、花草能调节空间中光和影,提供幽静的场所,使人精力充沛。随着中庭与高层建筑的结合,打破了高层建筑内部空间的封闭与单调,近年来又出现了在高层塔楼的中间开敞空间进行绿化,沿高层的外表面布置不同深度的过渡空间,用于遮荫、绿化。较大的空间可有效降低空间封闭对使用者的压迫感,更重要的是形成了良好的内部小环境,配合空调系统使室内空气对流更加自然。

2、 周边环境的协调

高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量,给观者以强烈的视觉感受,同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。从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;在区域范围内来讲,高层也起到地标的作用,并与周边建筑相协调,避免过分的夸大和突兀以及锐角边正对其它建筑等,降低建筑本身对周边影响。

3、 型体处理

建筑型体组合与造型是高层建筑设计中的重要环节。建筑型体组合与造型是建筑空间组合的外在表现,它是内在诸因素的反映。二者是互为依存不可分割的。往往完美和谐的建筑艺术形象,总是内部空间合乎逻辑的反映,在设计中表现为对建筑尺度的处理。高层建筑一般由三个部分组成的,即裙房、主体和顶部,一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及人口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使人的心理有一个逐渐变化的过程。

三、 应用工程实例

1、 香港中国银行大厦

建成于1988年,共70层,楼高315米,加顶上两杆的高度共有367.4米由著名华裔建筑师贝幸铭设计。建筑底层平面为52mx52m的正方形,上部造型为由正方形对角线划分出来的4个三角形所形成的参差收分体量,节节高升,如同节节上升的竹子,象征力量、生机、茁壮和锐意进取的精神使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端。

从环境心理上,因为大厦尖削的外形像个三棱的刀,会切去阴阳之间微妙的平衡,殃及尖角对应的邻居,这引起了许多反对之声。这也是很多超高层和高层在建筑体型设计上共同面对的问题。

2、 例如瑞士再保险总部大厦

为了能够以更合理的方式使用能源,使其热量损失、结构自重及地面绕流达到最小,从而实现自给自足的节能式建筑,此建筑采用了一种更加合理的流线型建筑外形。从实际功能考虑,这个方案具有三方面的优势:其外形不会引起迎风面的空气回流,不加重向下的气流,因此它能保护周围的环境,这一点对于保持伦敦城的古街道及小巷式的格调非常重要;建筑周围的空气流动较为平稳,减少了其表面的热损失;分压系数减小的结果便是建筑表面所需承受的压力变小,这就使得在建筑外部设置抗风级别较高的灯成为可能。

3、som事务所涉及的沙特阿拉伯国家商业银行大楼是一栋刀层高,平面呈三角形的高层建筑。为了适应炎热的气候环境,建筑外墙呈封闭状态。外墙上没有传统的密密麻麻的窗口,而取而代之以三个巨大的顶口。洞口内的楼地面形成园林绿地式的内部空间。把办公室从里面边沿退缩到形成空中绿洲的洞口中,并围绕中心风塔布置,使湿热空气向上抽拔。光线可以进人中央天井,洞口相当于巨大的遮阳,可以避免阳光直晒及沙摸地区的热风直接吹袭,还可以借此散热。各层办公室面向天井开窗,不在外墙上直接开口,以取得良好的气候缓冲作用,并以厚实的隔热墙体将空气调节得负荷降低。可以说此建筑完美的将建筑造型设计和绿色手段完美的结合在一起。

综上所述,一个优秀的超高层及高层建筑的体型设计,不单单是从审美的角度去考虑,而是需要功能、空间、使用、体型的四个要素的统一,并且应充分处理好预期周边环境的关系。

参考文献:

[1] 吴良镛。关于人居环境科学。城市发展研究。1996 (1) 1.

[2]吴良镛。芒福德的学术思想及其对人居环境学建设的启示。城市规划。1996.1.

[3]金学智。中国园林美学[M].北京。中国建筑工业出版社。2005.

[4]曹林娣。静读园林[M].北京。北京大学出版社。 2005.

[5]施淑文。 建筑环境色彩设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 1991

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关键词:建筑设计;高层;建筑

Abstract: With the high-rise buildings development, the demand of high-rise buildings in the architectural design is increasingly. Firstly, an overview of the overall design for the high-rise buildings, analyzes high-rise buildings classified design from the three aspects of building fire protection, electrical and lightning and the high-rise building security design. Key words: architectural design; senior; building

中图分类号:TU972文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。 一、高层建筑整体设计 (一)主体设计 高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。 (二)处理手法上的巧妙运用 在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。 二、高层建筑中的分类建筑设计 1.底层入口 首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。 2.建筑围护 由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。 3.服务设施 高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

三、高层建筑的建筑设计 第一,随着高层建筑的发展,决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势:一是层数增多,高度增加。二是新材料的开发应用,新结构形式的应用。三是平面布置与竖向体形更加复杂。四是耗能减震技术的应用与发展。 第二,高层建筑的尺度设计,主要包括:一是整体尺度。整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意以下几点,一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系;高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。二是城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点,不当的尺度会对城市产生不良的影响;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。

第三,高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注。其主要内容为:高层建筑营运系统的生态性设计。建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求,它不仅仅是一个热工性能参数,这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本,在常见的平面形式中,圆形平面可以拥有最小的面积,其次是方形。每个建筑基址都有其特殊性。

第四,高层建筑体形庞大,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大,高层建筑的节能应为设计者重视,从以下三个方面进行考虑:一是优化建筑位置及朝向设计。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,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,二是优化围护结构墙体设计。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,合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

四、高层建筑设计所必需要注意的安全问题 (一)防火的问题。

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。 合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。