高層建筑問題范文
時間:2023-12-28 17:57:15
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篇1
【關鍵詞】轉換層;剪力墻偏置;設計方法;短肢剪力墻;SATWE軟件
隨著高層建筑向體型復雜、功能多樣、造型新穎的方向發(fā)展,轉換層的應用也越來越廣泛。所謂轉換層,就是一個建筑物中不同結構形式相連結的關節(jié)點,它既是下部結構的封頂,又是上部結構的“空中基礎”,在整個建筑物結構體系中起著至關重要的連結紐帶作用。高層建筑轉換層的設計造成建筑物的剛度發(fā)生突變,在水平地震荷載作用下,轉換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié),因此,高層建筑轉換層設計必須合理科學。下面結合工程實際,對轉換層設計中的若干問題進行探討。
1.上部剪力墻偏置的轉換梁的分析及設計方法
目前,對轉換梁的設計和分析一般是結合結構整體分析結果,再采用FEQ等平面有限元分析對轉換梁進行輔助的局部分析,得到受力和配筋結果。這種方法對于轉換梁上部剪力墻比較規(guī)整的情況,計算結果具有足夠的精度,基本能滿足工程設計的要求。但在實際工程中,上部墻體經(jīng)常出現(xiàn)軸線垂直于轉換梁軸線的不規(guī)則墻或短肢墻,以及墻體軸線與轉換梁軸線上下不對齊的偏心剪力墻,這些情況均會在轉換梁中形成較大的扭矩,但平面有限元卻無法反映出這種扭矩所造成的出轉換梁平面外的應力狀況。
以某工程為例,轉換層設在第5層,其上是26層的商住樓,原設計轉換梁截面尺寸為800mm×2200mm,混凝土強度等級為C40,被托換的剪力墻厚為200mm,剪力墻的一端落在框支柱內(nèi),其余大部分由轉換梁支承(見圖1)。利用通用有限元程序SAP2000的三維實體線彈性單元對偏心轉換梁進行分析,取兩層樓高的剪力墻參加計算。從SATWE空間計算的各種工況結果中,選取使轉換梁產(chǎn)生最大剪力的一組工況:截面剪力Q=5900kN,彎矩M=1873kN·m,扭矩T=821kN·m,當僅驗算截面剪壓比時,根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)第6·2·9條,0.15fcbh0/γRE≥Q(式中fc為混凝土軸心抗壓強度設計值;b為梁、柱截面寬度或抗震墻墻肢截面寬度;h0為截面有效高度;γRE為承載力抗震調整系數(shù)),則0.15fcbh0/γRE=0.15×19.1×800×2200×0.85=5932kN>Q=5900kN,滿足要求。但按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)第6·4·1條,驗算彎、剪、扭共同作用下時截面是否符合式:V/(bh0)+T/(0.8Wt) ≤0.25βcfc(式中,V為剪力設計值;b為矩形截面的寬度;h0為截面的高度;T為扭矩設計值;Wt為受扭構件的截面受扭塑性抵抗矩;βc為混凝土強度影響系數(shù);fc為混凝土軸心抗壓強度設計值),則V/(bh0)+T/(0.8Wt)=5.07N/mm2>0.25βcfc=4.78N/mm2。說明在彎、剪、扭共同作用下截面不足。可見在有較大偏心扭矩存在的情況下,僅按通常做法驗算截面剪壓比是不夠的,對轉換梁的安全不利。解決的辦法是:在對應剪力墻的端部加一條抗偏梁,約束轉換梁的扭轉,這樣,偏軸墻造成的偏心扭矩就可以按此處的剪力墻和抗偏梁的線剛度及兩側的轉換梁抗扭剛度的比例分配:
式中,φ為節(jié)點附加轉角;KW為上部剪力墻的線剛度;Kb為抗偏梁的線剛度;Ktb1、Ktb2為節(jié)點兩側轉換梁的抗扭剛度。
針對該工程,在剪力墻端部加一條700mm×1000mm的抗偏次梁,重新計算的轉換梁上扭矩峰值由821kN·m減少至386kN·m,在彎、剪、扭共同作用下,V/(bh0)+T/(0.8Wt)=4.20N/mm2
2.帶短肢剪力墻的轉換層結構應用SATWE軟件分析時應注意的問題
《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2010) (以下簡稱“高規(guī)”)定義帶轉換層的高層建筑結構為復雜高層建筑結構,SATWE軟件在總信息中相對應的提供了“復雜高層”這種結構體系可供選擇;針對短肢剪力墻結構則相對應的提供了“短肢剪力墻”結構體系可供選擇。但對于帶短肢剪力墻的轉換層結構究竟應選擇哪種結構體系進行分析才是最準確的呢?其實問題的焦點就在于兩種結構體系中對于同一種構件,“高規(guī)”有什么不同的規(guī)定,用SATWE軟件計算出的內(nèi)力和配筋有什么不同,是否存在安全隱患?在這兩種結構體系中只有剪力墻在“高規(guī)”中有不同的規(guī)定,而SATWE計算結果中也確實有不同之處,而其中又尤以轉換層下的落地剪力墻區(qū)別較大,且對結構的安全影響也大,故重點分析在兩種結構體系中轉換層以下的落地剪力墻的不同之處。以一棟7度區(qū)30層高,轉換層位于第5層的高層建筑為例,轉換層以下既有短肢剪力墻也有普通剪力墻。
2.1 抗震等級
“高規(guī)”規(guī)定;當轉換層的位置在3層及3層以上時,其框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級宜提高一級。從SATWE的計算結果可以看出,用“剪力墻”結構體系計算的落地剪力墻的抗震等級為特一級,落地普通剪力墻的抗震等級為一級;而用“復雜高層”結構體系計算的兩種剪力墻均為一級。對于轉換層為3層或3層以上的結構,兩種結構體系均要求提高一級,而“剪力墻”結構體系針對短肢剪力墻又提高了一級,故由二級提高到特一級。而對于“復雜高層”結構體系,由于程序不能自動判斷短肢剪力墻,所以抗震等級僅提高了一級。
2.2 內(nèi)力分析
從SATWE的計算結果可以看出,在地震組合作用下“復雜高層”結構體系計算出的剪力墻彎矩值一般大于“短肢剪力墻”結構體系計算出的彎矩值。這是因為“高規(guī)”規(guī)定,對于復雜高層結構其特一、一、二級落地剪力墻底部加強部位的彎矩設計值,應按墻體底截面有地震組合的彎矩值乘以增大系數(shù)1.8、1.5、1.25,而短肢剪力墻并沒有要求對底部加強部位的彎矩設計值進行調整。
對于短肢剪力墻,兩種結構體系均要求在底部加強部位對剪力設計值進行調整,一級和特一級應分別放大1.6和1.9,但由于在“短肢剪力墻”結構體系中落地短肢剪力墻的抗震等級為特一級,而在“復雜高層”結構體系中則為一級,二者的剪力設計值因此相差近20%。
另外,在“短肢剪力墻”結構體系中非底部加強部位的短肢剪力墻也提高到一級,其剪力設計值放大1.4,而在“復雜高層”結構體系中非底部加強部位的短肢剪力墻仍為二級,且剪力設計值不放大,二者相差40%。
3.合理調配框支柱、柱支梁截面,用精細化設計控制成本
轉換層設計時框支柱應滿足“高規(guī)”第6·4·2條規(guī)定,一級時軸壓比應小于0.6,二級時軸壓比應小于0.7,如無特殊情況,框支柱滿足軸壓比要求時均為構造配筋。因此,設計時框支柱的截面尺寸以滿足軸壓比限值為準,過大則造成浪費。有的設計人員為了盡量減小框支梁的截面尺寸,人為的拉大框支柱截面尺寸,用框支柱去包住上部剪力墻,卻沒有考慮到框支柱從轉換層樓面算起,直到基礎頂面,有時會高達20~30m,且全截面按構造的1.2%配筋率來配筋,所增加的混凝土及鋼筋用量往往會超過框支梁節(jié)約下來的用量,且對側移剛度并沒有太大的貢獻。
4.結語
綜上所述,轉換層設計是高層建筑結構設計的一個難點,須根據(jù)工程本身特點和驗算中受力狀態(tài)的不明確等因素,選擇科學合理的設計方案,確保方案設計的全面性、科學性,這樣才能減少今后施工的風險和難度。
參考文獻:
篇2
管理措施及策略。
關鍵詞:高層建筑;防火技術;建筑安全
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
一、現(xiàn)代高層建筑的防火技術難題
1)現(xiàn)代高層建筑大多采用玻璃幕墻作外裝修。國內(nèi)外建筑界對此頗有爭議,其中日本、德國等國家明文規(guī)定禁止使用。原因在于玻璃幕墻雖然本身并不燃燒,但會因煙囪效應而成為火勢蔓延的途徑,而且常常等不到人員疏散完畢,幕墻就已達到耐火極限而向下掉落,嚴重影響人群安全。
2)豪華裝修導致防火安全隱患。一般而言,現(xiàn)代高層建筑在后期的室內(nèi)裝修階段,建筑裝修中使用大量可燃性材料,建筑內(nèi)部易燃物常常亂堆亂放,還分布著大量電線和電纜,這使得一個小火星都可能引發(fā)一場大火;而這些年建筑業(yè)內(nèi)層層分包的惡習,讓防火分區(qū)和防火部署難以落實,一旦起火就火燒連營?,F(xiàn)在高層建筑往往采用中空的建筑結構,這就使火勢更加容易快速擴散。
3)高層建筑消防管理難?,F(xiàn)代高層建筑內(nèi)各種消防設施名目繁多,一般建有火災自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、自動防排煙系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、防火卷簾,有的還有氣體自動滅火系統(tǒng)、雨淋或水幕系統(tǒng)、自動閉門裝置系統(tǒng),而現(xiàn)在建筑內(nèi)的消防管理人員工作制度往往是沿襲了以前的保安人員工作體制,不要說怎么去定期維護、檢測、操作上述各類消防設施,有些管理人員竟連判斷滅火器是否過期都不懂,缺乏最基本的防火安全知識。
4)從消防角度考慮,《高規(guī)》要求:“建筑高度超過100m,且標準層建筑面積超過1000m2的公共建筑,宜設置屋頂直升機停機坪或供直升飛機救助設施”。但由于建筑屋頂?shù)脑煨秃屯顿Y方面因素,一些超高層建筑未設屋頂直升機停機坪,理由是有了防煙樓梯間就可以保證安全疏散。由于規(guī)范未作強制性規(guī)定,以致國內(nèi)超過100m高的建筑,除少數(shù)外,多數(shù)未設屋頂直升飛機停機坪。今后的超高層建筑是否都要設,哪些必要設,哪些可不設,是當前急待解決的防火安全技術問題之一。
5)《高規(guī)》規(guī)定:“建筑高度超過100m的公共建筑,應設置避難層(間)”“,兩個避難層之間,不宜超過巧層”。設避難層理由是:避難層還能豎向分隔的作用,不設避難層無法實施豎向分隔。但不少人認為設置避難層影響建筑物立面造型,浪費工程投資,火災時人們能否自動地到響應避難層去避難也是個問題,所以主張多設些避難間比集中設置避難層好。這是當前消防工作者普遍關心的又一個防火安全技術問題。
6)消防審核把關難。建筑防火審核,目的之一是為了在建筑做方案設計、可行性研究時提出問題,解決問題于萌芽狀態(tài)。但現(xiàn)在消防部門在建筑防火審核時仍會遇到種種難關。第一是三邊工程。建設單位為節(jié)省工程投資,盡快見效益,在施工過程中,邊設計邊施工,甚至擅自更改消防設施。第二是形象工程。防火間距、消防車道、火災登高設置等無法滿足
規(guī)范要求。第三就是邊施工邊報審。審核未通過,工程已經(jīng)建了一大半,造成未按要求建設,存在先天隱患。第四是停緩建工程。由于歷史的原因,停緩建項目往往存在著防火間距不足、無消防環(huán)行車道、無火災登高面、疏散樓梯設置數(shù)量不足、設置形式不正確等諸多問題,而開發(fā)商往往只注重眼前的經(jīng)濟利益,而忽略了消防安全的“隱性投資”,這樣的高層建筑物,建成一個就多一個重大火災隱患單位。
二、現(xiàn)代高層建筑防火安全的幾點對策
1)把好高層建筑設計源頭關。嚴格實行消防專篇、自審制度。公安部明確規(guī)定,帶自動消防工程系統(tǒng)的高層建筑等必須有消防專篇。因此,該消防專篇應有建筑、結構、電氣、暖通、給排水等方面的消防設計內(nèi)容,專篇應在初步設計中體現(xiàn)完善,并由設計院完成自檢自審工作和簽字蓋章負責,同時有關法規(guī)應進一步強化誰設計,誰負責。確定設計人員對所設
計工程的終身負責制,以督促設計與自查自審不流于形式。
2)嚴把消防審核關。公安部2005年對現(xiàn)有專(兼)職建審人員實行了建審崗位資格考試,說明了領導的高度重視。但目前消防隊伍內(nèi)建審人員良雋不齊,建議上級領導是否按建審人員實際水平高低,安排分工相應的審核項目和繁簡程度,以有利于審核質量的提高。 (1)提高主管領導的防火專業(yè)技術水平。建審工作必須由經(jīng)辦人員和分管領導共同完成,特別是在基層消防部隊,更是由經(jīng)辦人員和分管領導兩人負責。在提高建審經(jīng)辦人員素質的同時,分管領導專業(yè)技術水平也應相應提高。在審核把關時,有起到防微杜漸作用,防止一些審核失誤消防驗收中,驗收不合格不得投人使用等情況,建設方整改起來需要大量資金,因此,一些建設單位就會想方設法托關系,找人情,務求勉強過關.這必然找到消防部門分管領導頭上,如有的領導專業(yè)技術水平不高,對建審工作責任意識不強,抱無所謂態(tài)度,睜一只眼閉一只眼,就會隨意指使經(jīng)辦人員違規(guī)操作,讓建設單位蒙混過關,給建審工作帶來不利因素。(2)切實落實防火安全責任制。消防工作實行消防安全責任制,審核工作也應落實誰審核,誰負責,傳統(tǒng)的建審辦法是建設方將各設計階段的設計圖紙送來,消防部門出具相應的審核意見書,在出具意見書前必須先填寫內(nèi)部審批表,由具有崗位資格的經(jīng)辦人員和分管領導簽字負責。筆者認為可以改變一下這個傳統(tǒng)模式,尤其是在施工圖送審時改動與強化這一過程。施工圖審查是整個設計審查中的最重要環(huán)節(jié),而從審核程度上來說,這應該已是一個設計相對完善化的階段。因此,建議實行施工圖審查簽字制度,對消防施工圖紙,須具備相應資質的消防工程師簽字方可生效,消防部門才給予受理審核。
3)嚴抓后期管理。(1)加強對已經(jīng)驗收并投人使用的建筑的消防監(jiān)督檢查。一是對安全出口、疏散通道進行監(jiān)督檢查,以確保疏散通道暢通無阻;二是確?;馂淖詣訄缶到y(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、機械防排煙系統(tǒng)、滅火災事故應急照明、疏散指示標志設置位置、火器材完好有效;三是加大對已經(jīng)經(jīng)使用的消防產(chǎn)品的檢查,確保無假冒偽劣消防產(chǎn)品投人使用。(2)定期開展建筑消防設施檢測。建筑消防設施檢測制度的建立和實施,有利于及時發(fā)現(xiàn)隱患,消除隱患,因而要建立一套有效的管理機制,該機構應由專業(yè)的中高級技術人員組成,擁有符合標準的先進檢測設備,建立完善可行的檢測規(guī)程,嚴格依據(jù)國家標準,運用科學手段,對建筑消防設施系統(tǒng)進行檢查、測試,對系統(tǒng)工作狀態(tài)作出合格與否的判定。(3)加強建筑消防設施維護管理。建筑工程經(jīng)公安消防機構驗收合格投人使用后,搞好建筑消防設施的維護管理,是確保消防系統(tǒng)長期保持正常運行狀態(tài),持久有效地發(fā)揮其防止和減少建筑火災作用的保證。工程交付使用后,建筑的管理、使用單位要負責消防設施的日常維護保養(yǎng),保證系統(tǒng)的正常運行。另外,要建立健全崗位責任制度,建立健全包括全部設施在內(nèi)的消防設施檢查、檢測、維修保養(yǎng)崗位責任制,從而保證消防設施始終處于良好的運行狀態(tài),在火災發(fā)生時發(fā)揮應有的作用。(4)加強管理人員的培訓工作。目前,家有關消、法規(guī)明文提出的建筑管理中需要經(jīng)正式消防培訓考試合格持證上崗的工種有:消防控制室值班與管理人員和專職消防保衛(wèi)干部一從實際情況看,一方面這些人員的培訓率仍不高,另一方面人員的消防安全知識仍普遍不高,針對這個現(xiàn)狀,我們應發(fā)揮消防培訓的巨大作用,特別是加強對物業(yè)管理公司消防安全責任人、管理人、專兼消防管理人員的培訓,提高他們的消防安全知識。
篇3
【關鍵詞】高層建筑;設計;常見問題
隨著城市化進程的不斷加快,建筑用地日益緊張,如何才能實現(xiàn)對土地的高效利用,并解決人們的住房問題,是城市規(guī)劃中必須考慮的問題之一。高層建筑則為解決這一問題提供了新的選擇。然而,高層建筑的設計也是一項難度較大的工作。以下主要就高層建筑設計的常見問題進行簡要分析。
一、高層建筑設計的常見問題分析
1.高度帶來的問題
當前,隨著中國的經(jīng)濟不斷發(fā)展,城市不斷膨脹,高層建筑的建設也隨之興旺發(fā)展起來。人們評價一個城市的現(xiàn)代化、國際化,往往用建了多少高層建筑、超高層建筑來衡量。
建筑的高度成了人們關注的焦點。然而,現(xiàn)在有必要討論一下唯高度論之后帶來的諸多問題。首先,高度的增加必然帶來建設成本的增加?,F(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)甲方認可,覺得滿意的方案,卻因為核算下來建造成本高的令人無法接受,最后只有放棄的情況。其次,建筑高度的增加,使得人們上下建筑時間明顯增加,使用的便捷性受到很大影響,資金大量的投入,卻并沒有換來更加舒適的使用體驗。再次,建筑面積和使用人數(shù)的大量增加,造成能耗也在節(jié)節(jié)攀升。空調,照明,電梯等能耗使用巨大,可持續(xù)性的維系過程中對能耗的長期控制也成為一個復雜而重大的問題。因而,建筑的高度應該和實際的使用相適應,在投入和使用間尋找最佳的平衡點,不能盲目的為追求高度而建設。
2.設備及設備系統(tǒng)問題
實際上,高層建筑的建設并非是對普通建筑的拉伸與簡單疊加。高層建筑,往往會需要多種設備及系統(tǒng),包括空調系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等,協(xié)同工作,共同服務于整座大樓。而各個系統(tǒng)的設計好壞,直接影響到建筑的使用效率,正如人體的循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)等對人的重要性一樣,只有這些系統(tǒng)合理正常運行,建筑才能正常有效的使用。
3.電梯設計問題
在高層建筑中,電梯是重要的組成部分,被稱為“生命線”,其設計質量是否達標,也是建筑設計不可忽視的一個重要問題。在一些超高層建筑中,電梯運行時,如果大樓發(fā)生晃動,電梯鋼纜則會出現(xiàn)受力不均的情況,引發(fā)一系列的危險。為此,在超高層建筑的電梯設計中,往往會設置有相應的報警系統(tǒng)、電梯鋼纜隨動跟蹤機構,以便隨時調整電梯鋼纜的長度,使其保持均勻的受力。
4.防排煙系統(tǒng)設計問題
近年來,城市用地日益緊張,超高層建筑不斷增多。為了節(jié)省投資,許多高層建筑設計的消防電梯間前室、前室防煙設施及防煙樓梯間設計都是采取自然排煙方式,而未進行有關機械防煙設施的設計。實際上,受外界自然環(huán)境影響,當前的高層建筑已不能再使用自然排煙方式。此外,甚至許多高層建筑在設計中,對于那些不具備自然排煙條件的封閉樓梯間,也未進行相應的排煙設計,火災隱患非常巨大,此問題必須予以高度重視。
5.建筑的朝向設計問題
在高層建筑的設計中,朝向設計非常重要,是衡量建筑設計合理與否的重要依據(jù)。下面說兩個高層建筑朝向設計中容易忽視的問題,第一,高層建筑的標準層朝向應考慮盡量獲取良好的景觀,高層建筑中有很多都是寫字樓,很多辦公室職員整日呆在建筑中緊張工作,若窗外有一席優(yōu)美的景色,則更有利于他們獲得舒暢的心情,提高工作效率,這同時也提高了建筑本身的品質。第二,光污染的問題.高層建筑往往都會使用大面積的玻璃幕墻,而玻璃幕墻在陽光的照射下會產(chǎn)生鏡面反射,若持續(xù)反射到周圍建筑,則會使建筑中的人們眼睛受到傷害。光污染問題現(xiàn)在也越來越被重視,在高層建筑朝向的設計中應對這個問題給予足夠重視。
6.主入口設計問題
在高層建筑中,主入口的設計也是不容忽視的重要問題。對高層建筑而言,主入口是引導整個高層建筑人流的一個重要節(jié)點。在不同的地區(qū),主入口的設計也各不一樣。比如,對于北方地區(qū)而言,要考慮冬季迎風問題,避免地域內(nèi)迎風,以確保底層冬季的溫度。對于南方地區(qū)而言,則要考慮通風散熱問題,避免室內(nèi)空氣不流通、悶熱,影響室內(nèi)環(huán)境,故大多采用全部或局部架空方式進行設計。
7.消防問題
高層建筑的功能往往具有多元性,且設備復雜,本身已有許多火災潛在因素。比如,建筑中的電器設備,若管理不當或未能及時維護,極有可能會導致火災;施工機械出現(xiàn)故障,也可能引起火災。與普通建筑相比,高層建筑的火災引發(fā)因素大同小異,但帶來的威脅則更嚴重。具體而言,高層建筑消防問題可歸納為以下幾點。
7.1火災蔓延速度快
在高層建筑中,一般都要設置很多樓梯間、排風送風風道、排煙道、電梯井及管道井等豎向井道,當室內(nèi)溫度高于室外溫度時,室內(nèi)熱空氣因密度小,便沿著這些垂直通道自然上升,室外冷空氣因密度大,由低層滲入補充,這就形成煙囪效應。發(fā)生火災時,這些煙囪會有很強的拔風效應,進而促進火焰、煙氣蔓延,高度越高,抽力則越大。
現(xiàn)實中可以用一些措施來減小高層建筑煙囪效應的危害。比如,電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞,其空隙采用不燃燒材料填塞密實;垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上設防火閥等。
7.2人員難疏散、火災撲救難度大
在高層建筑的內(nèi)部,通常會有大量的上班人員、居民。發(fā)生火災時,所有客梯、貨梯均要立刻降至底層停止使用。由于人員眾多,且都要從樓梯疏散,建筑越高,所需的時間也越長。高層建筑發(fā)生火災后,在滅火期間,常會遇到一系列的問題,如周圍場地過窄、登高高度受限等。此外,一旦火災蔓延速度加快,也會給撲救工作增加很多困難?;谶@些問題,設計者在設計期間,則要綜合考慮多種因素,進一步提高設計的科學性、合理性。
8.防雷擊問題
高層建筑的設計,還要考慮一個問題―防雷擊問題。在設計時,應充分考慮到雷電這一自然現(xiàn)象,并注意采取相應的防御措施,特別是在多雷雨天氣的地區(qū)。在該問題上,應秉承的設計原則為“綜合治理、整體防御、多重保護”,并注意結合建筑結構特點與周邊設施,在易受雷擊處或頂端裝配避雷針、避雷網(wǎng)等防雷擊措施,以提高建筑的安全系數(shù)。
9.垃圾處理問題
隨著城市經(jīng)濟的不斷加快以及人們生活水平的不斷提高,高層建筑所處位置因為大多是處在城市的繁華地段,極易在短期內(nèi)產(chǎn)生大量垃圾。若垃圾未能得到有效、快速處理,則會影響城市環(huán)境與衛(wèi)生,甚至危害人們的身體健康。為此,設計者在進行設計時,應設計有專門的垃圾通道,讓用戶能夠通過通道將垃圾運至統(tǒng)一的垃圾處理點。這也是衡量建筑設計是否合理的一個重要依據(jù)。
二、小結
高層建筑是城市化進程不斷加快的產(chǎn)物,而其設計是否合理、科學,則會影響到建筑的使用性能、質量,并與人們的生命財產(chǎn)安全密切相關。在高層建筑的設計中,涉及內(nèi)容多、范圍廣,每一個小問題在設計中得不到妥善處理,均有可能帶來巨大的危害。因此,設計者必須對高層建筑可能出現(xiàn)的問題有很好地掌握,并綜合多種因素考慮,最大限度地提高設計的合理性,減少或防止不良問題的發(fā)生。
【參考文獻】
篇4
關鍵詞:建筑設計;高層設計;分類設計;安全問題
中圖分類號:TU2 文獻標識碼: A 文章編號:
建筑設計對于一項建筑工程有著指導作用。高層建筑相對比較復雜,而且隨著時代的發(fā)展和社會的進步,高層建筑的結構形式趨于多樣化,同時存在于高層建筑中的一些潛在問題也開始暴露出來,這就更需要做好建筑設計工作。不僅把高層建筑打造成城市標志的藝術品,更要搞好高層建筑結構和安全的問題,完善高層建筑的設計。
1 高層建筑整體設計
1.1 主體設計
高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言,雖然其裙房的建設對整個城市影響較小,但是對街道的尺度以及人性化空間的創(chuàng)造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設計上一般跟高層建筑的上部立面不同,在建筑設計當中需要比較細致的設計,要將下部裙房設計的比較多樣化,以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進行一定的人性化處理,原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分,同時裙房對人們所產(chǎn)生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設計形象又起到了個性化體現(xiàn)的作用,雖然對生態(tài)環(huán)境的意想不到,但是它們體現(xiàn)的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂?shù)脑O計上也不是不容忽視的。
1.2 處理手法上的巧妙運用
在實際的建筑設計過程中,高層建筑設計中的塔樓部分雖然在設計上沒有很大的變化余地,但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現(xiàn)對空間形式上的豐富,在實際的建筑設計中一般都是采用底層架空和入口縮進的處理方法。
2 高層建筑中的分類建筑設計
2.1 底層入口
首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當?shù)囟局鲗эL的迎風面,而在我國的南方地區(qū),由于比較炎熱,因此底層入口可以全部或者是局部架空,避免對夏季通風的妨礙。
2.2 建筑圍護
由于人們在高層建筑商居住多半都會產(chǎn)生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會對人們擦玻璃的同時產(chǎn)生不安全因素,因此在外窗的設計上應該設計為推拉的啟閉方式。
2.3 服務設施
高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品;同時還要在大樓內(nèi)外設計分戶信箱以及車輛的存放處,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
3 高層建筑設計要考慮的環(huán)境因素
3.1 使用者的舒適
對于高層辦公建筑,創(chuàng)造舒適、健康的空間環(huán)境是永恒的話題。依此觀點,意味著需要在建造中對自然環(huán)境施加最小的影響,使建成的環(huán)境與生物圈的生態(tài)系統(tǒng)融為一體。目前,把綠化引進室內(nèi)已成為一種時尚,樹木、花草能調節(jié)空間中光和影,提供幽靜的場所,使人精力充沛。隨著中庭與高層建筑的結合,打破了高層建筑內(nèi)部空間的封閉與單調,近年來又出現(xiàn)了在高層塔樓的中間開敞空間進行綠化,沿高層的外表面布置不同深度的過渡空間,用于遮蔭、綠化。較大的空間可有效降低空間封閉對使用者的壓迫感,更重要的是形成了良好的內(nèi)部小環(huán)境,配合空調系統(tǒng)使室內(nèi)空氣對流更加自然。
3.2 周邊環(huán)境的協(xié)調
高層建筑往往以其宏偉的尺度和巨大的體量,給觀者以強烈的視覺感受,同時也決定和影響著所在城市區(qū)域的藝術風格和美學價值。從城市整體影響的角度來看,表現(xiàn)在高層建筑對城市天際輪廓線的影響;在區(qū)域范圍內(nèi)來講,高層也起到地標的作用,并與周邊建筑相協(xié)調,避免過分的夸大和突兀以及銳角邊正對其它建筑等,降低建筑本身對周邊影響。
3.3 型體處理
建筑型體組合與造型是高層建筑設計中的重要環(huán)節(jié)。建筑型體組合與造型是建筑空間組合的外在表現(xiàn),它是內(nèi)在諸因素的反映。二者是互為依存不可分割的。往往完美和諧的建筑藝術形象,總是內(nèi)部空間合乎邏輯的反映,在設計中表現(xiàn)為對建筑尺度的處理。高層建筑一般由三個部分組成的,即裙房、主體和頂部,一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關系,在近人尺度處理中,應特別注意建筑底層及人口的柱子、墻面的尺度劃分,檐口、門、窗及裝飾的處理,使人的心理有一個逐漸變化的過程。
4高層建筑設計所必需要注意的安全問題
4.1 防火的問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統(tǒng),使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。
合理進行防火分區(qū)。在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、疏散通道必須合理的分區(qū),做到在火災發(fā)生時,可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現(xiàn)兩個消防栓的水槍同時到達。
4.2 電氣的問題
4.2.1 消防電源與配電
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案:第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發(fā)電廠,保證一個要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行;第二種是供電電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站;第三種是一個電源來自于區(qū)域變電所而另一個是自備的發(fā)電設備。目前在一般大多數(shù)設計中都是采用了第三種方案,經(jīng)濟合理。
4.2.2 應急照明
應急照明就是指當高層發(fā)生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當電源斷電時,應該能清晰地看到。
4.2.3 電梯
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結構作相應的調整,保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,便于在發(fā)生事故的時候進行救人和滅火。
4.3 防雷擊的問題
高層建筑防雷系統(tǒng)應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,做好防雷措施,進行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產(chǎn)生火花,建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
總之,一個優(yōu)秀的高層建筑,不單單是從審美的角度去考慮,而是需要一個結構、環(huán)境、安全等完美統(tǒng)一的建筑設計來指導的。
參考文獻:
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[4]劉勇,馬騰飛,宓學民.高層建筑設計與城市空間[J].科技致富向導,2009, (10).
篇5
關鍵詞:高層建筑;消防安全;疏散設計
建筑全方面無不在今天嚴厲的消防形勢下,從設計、施工、驗收、日常管理和維護等各環(huán)節(jié)倍加改善,但是消防應急疏散問題總是得不到各相關方面應有的重視。筆者結合多年實際工作談談應急疏散系統(tǒng)概念的建立和分類,并對此問題進行相關思考,以探求對這一問題的完善解決。
1安全疏散設計概念及特點
1.1 安全疏散設計概念
所謂的安全疏散設計就是對火災和煙氣流動及疏散形式進行預測,并在此基礎上采取一定的措施,對安全疏散設施的設置和設計提供合理的疏散方法或安全防護方法,以保證高層建筑內(nèi)的人員安全。在設計的時候,必須保證火災發(fā)生時高層建筑內(nèi)任何位置的人都能自由、無障礙的進行疏散,并能保證行動不便人員的安全。
1.2高層建筑火災人員疏散的現(xiàn)狀以及疏散設計的特點
隨著高層建筑的不斷發(fā)展,高層建筑人員安全疏散問題已經(jīng)成為人們值得關注的焦點。就目前現(xiàn)狀來看,高層建筑火災疏散設計仍需要注意很多問題。一般情況下,高層建筑內(nèi)部的易燃品或可燃品比較多,使得火災隱患比較大。一旦發(fā)生火災,火勢會隨著樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井、排氣道等迅速的蔓延,特別是防火分隔或是防火措施處理不當?shù)臅r候,煙氣和火勢就會迅速的蔓延。再加上高層建筑是人員集中的地方,一旦發(fā)生火災就會出現(xiàn)混亂、擁擠的狀況。在疏散的過程中,大部分人都會因恐慌,向自己熟悉的路線或是比較明亮的地方逃跑。在這種情況下,就會給疏散工作帶來一定的困難?;馂陌l(fā)生后,不僅人員逃離困難,給救援活動也會帶來一定的問題。畢竟高層建筑自身消防設施有限,一旦遇到火災,常因消防水量不夠,而不能及時對火勢進行控制,如果遇到建筑內(nèi)消防水泵中的給水設施發(fā)生故障,就只能依靠消防車抽吸室外消防用水進行撲救,但效果也不是最好的。
因此,在人員疏散設計中不僅要考慮設備、設施問題,更要考慮人員安全問題。
2高層建筑消防安全疏散設計原則
在進行高層建筑消防安全疏散設計的時候,最好采用多種疏散方式。單一的疏散方式常會因為人為或是機械故障因素而影響消防救援工作順利進行。在這種情況下,就應該遵循安全疏散設計中的相應原則。要嚴格按照消防安全技術規(guī)范要求設置相應的消防安全疏散設施,并最大限度地滿足其規(guī)范的要求;要確定建筑物內(nèi)的人員疏散安全區(qū)域,以保證人員能夠通過步行進入安全地帶。
高層建筑設計的時候要盡量避免不利于人員疏散的建筑材料,在設計的時候應該制定疏散計劃,要保證疏散通道的安全和避難所的安全。
3高層建筑消防安全疏散設計應該注意的問題
3.1樓梯、安全出口設計需要注意的問題
在對高層建筑樓梯、安全出口進行設計的時候,應該注重其數(shù)量、寬度及安全出口的暢通程度。在對其進行設計的時候,應該設計足夠的安全出口,以保證火災發(fā)生時,避免因人們的恐懼心理而出現(xiàn)道路擁擠現(xiàn)象,特別是寫字樓、醫(yī)院、商業(yè)建筑、通訊等人員密集的地方,這些地方最好設置兩個以上不同方向的安全出口。在設計安全出口的時候,還要考慮其寬度問題,寬度在設計的時候應該根據(jù)使用的人數(shù)及疏散指標進行計算,以滿足不同建筑物的需求;在對安全出口進行設計的時候,還要考慮出口的暢通程度,要保證人們在火災發(fā)生時,能夠向兩個不同安全疏散出口疏散。
在設計的時候,最好靠近主體建筑標準層或其防火分區(qū)的兩端或接近兩端出口處設置疏散出口。如果條件允許,最好將樓梯間設置在前廳,最好是在靠近外墻的地方,這種設計方法可以使火災產(chǎn)生的煙氣通過相應的窗戶進行自然排煙,為人員疏散及消防撲救提供便捷的條件。如果因某種原因不能將樓梯通道設置在建筑的外墻位置,就應該利用機械加壓送風,以保證人員安全疏散。
3.2 疏散距離設計需要注意的問題
高層建筑中的疏散距離的設計也是十分重要的,相應的設計標準對安全疏散距離進行了明確的規(guī)定,但是也有一些安全疏散距離是難以把握的。在設計的時候就應該注重那些難以把握的疏散距離。如果按照丁字形走道計算房門和安全出口的疏散距離進行設計,可將袋形部分折算成兩倍,按照雙向疏散距離進行計算,即兩倍的袋形部分長度與雙向疏散部分長度之和應小于規(guī)范規(guī)定的雙向疏散的最大疏散距離。圖 1 所示丁字形袋形走道部分的距離是 4 m,雙向部分疏散距離就應該是 8 m,雙向距離就應該是 16 m。圖 1 中的設計,a 是丁字形袋形走道部分距離為 4 m,b 是雙向部分分散距離為 8 m,a+b 為雙向距離 16 m。
圖 1
3.3高層避難層設計需要注意的問題
在對高層建筑消防安全疏散設計的時候,特別是對高度超過100 m 的公共建筑進行設計的時候,要嚴格按要求設置避難層。最好是在 10~15 層的地方設置第一個避難層,以此類推設置不同的避難層。在對避難層進行設計的時候,可以采用3種方法??梢圆捎萌ㄩ_式、半敞開式、封閉式。設計全敞式避難層,一般不設維護結構而是全敞開的空間,這一設計在頂層或是屋頂上比較常見。設計半開式避難層時候,一般在四周設高低約1.2 m左右的防護墻,并在上面設有可以開啟的封閉窗,并采用自然通風,以避免火災發(fā)生時的煙氣侵害。設計封閉的避難層時不僅要有耐火的防火結構,還要有相應的獨立照明設備、獨立空調及排煙系統(tǒng),以避免不必要的煙氣危害。
3.4 疏散應急照明及指示標志設計需要注意的問題
疏散應急照明及指示標志設計也是疏散設計中比較重要的環(huán)節(jié),但是卻往往被人忽視,特別是在裝修設計的時候常常被忽視。一般的設計公司很少能理解疏散應急照明及指示標志設計的重要性,怎么方便就怎么設計,甚至會出現(xiàn)偷工減料的現(xiàn)象,要知道疏散應急照明及指示標志在火災發(fā)生時是起引路作用的。
因此,必須注重對應急照明和指示標志的設計。在設計的時候,應急照明設計應保證人員疏散所需的正常照度;疏散指示標志最好按照連續(xù)性設置,指示方向按就近原則,最好少用雙向疏散指示標志,以避免火災發(fā)生時逃生人員猶豫不決,延誤逃生時間。在設置燈光疏散指示標志的時候雙向疏散走道設置間距應少于20 m,袋形走道應少于 10 m;安全出口上方和走道轉角處應嚴格設置;一些重要場所地面還應該設置發(fā)光的疏散指示標志,以保證人員安全疏散。
4結語
規(guī)范中的疏散設計方法雖然簡單易行,但有一定的局限性,對一些大空間的建筑物的安全出口的數(shù)量和寬度、安全疏散距離沒有明確規(guī)定,致使在實際運用過程中無法進行疏散設計。性能化疏散設計方法對疏散過程中影響人員疏散的因素,如人的密度、步行距離、出口寬度等并無強制性規(guī)定,而是進行了大量的計算證明,在實際運用過程中,把影響人員疏散的因素進行了量化,從而開發(fā)出了模擬人員疏散的軟件,并運用這些疏散軟件對一些大型的建筑進行了模擬,取得了一定的效果,特別是對大空間建筑的設計,在現(xiàn)有規(guī)范沒有明確規(guī)定各種疏散指標的情況下,采用性能化設計方法彌補了傳統(tǒng)的“處方式”設計的不足。
參考文獻:
篇6
【關鍵詞】建筑設計;高層設計;分類設計;安全問題
隨著高層建筑的迅速發(fā)展,結構理論和建筑技術也不斷得到提高,高層建筑結構形式也開始趨于多樣化發(fā)展,其表現(xiàn)形式也是多種多樣,但是也隨之出現(xiàn)了很多在高層建筑設計方面的問題。在作為城市風景線的同時,高層建筑還面臨著如何搞好高層建筑設計的問題,如何多方面實現(xiàn)高層建筑設計的完善是目前高層建筑設計所追求的主要理念。
1.高層建筑整體設計
1.1主體設計
高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言,雖然其裙房的建設對整個城市影響較小,但是對街道的尺度以及人性化空間的創(chuàng)造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設計上一般跟高層建筑的上部立面不同,在建筑設計當中需要比較細致的設計,要將下部裙房設計的比較多樣化,以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進行一定的人性化處理,原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分,同時裙房對人們所產(chǎn)生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設計形象又起到了個性化體現(xiàn)的作用,雖然對生態(tài)環(huán)境的意想不到,但是它們體現(xiàn)的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂?shù)脑O計上也不是不容忽視的。
1.2高層建筑外部尺度設計的原則
1.2.1建筑與城市環(huán)境在尺度上的統(tǒng)一
注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響,因為在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,因而它的布置應遵行有機統(tǒng)一的原則進行布置:(1)高層建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但為避免其相互干擾,可以采用一系列不同的高度,或雖采用相仿高度,但彼此間距適當,組成有關的構圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉彎處,以豐富行人的視覺觀賞。(2)若高層建筑彼此間毫無關系,隨處隨地而起不到向心的凝聚感,則不會產(chǎn)生令人滿意的和諧整體。(3)高層建筑的頂部不應雷同或減少雷同,因為這會極大影響輪廓線的優(yōu)美感。
1.2.2同一高層建筑形象中,尺度要有序
高層建筑設計時,應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列,在某一尺度設計中要遵守尺度的統(tǒng)一性,不能把幾種尺度混淆使用,才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統(tǒng)一。
1.2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性
高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習慣的認知尺度部件就會造成錯覺,效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。
1.3處理手法上的巧妙運用
在實際的建筑設計過程中,高層建筑設計中的塔樓部分雖然在設計上沒有很大的變化余地,但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現(xiàn)對空間形式上的豐富,在實際的建筑設計中一般都是采用底層架空和入口縮進的處理方法。
2.高層建筑中的分類建筑設計
2.1底層入口
首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當?shù)囟局鲗эL的迎風面,而在我國的南方地區(qū),由于比較炎熱,因此底層入口可以全部或者是局部架空,避免對夏季通風的妨礙。
2.2建筑圍護
由于人們在高層建筑商居住多半都會產(chǎn)生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會對人們擦玻璃的同時產(chǎn)生不安全因素,因此在外窗的設計上應該設計為推拉的啟閉方式。
2.3服務設施
高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品;同時還要在大樓內(nèi)外設計分戶信箱以及車輛的存放處,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
3.高層建筑設計所必需要注意的安全問題
3.1防火的問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統(tǒng),使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。
理進行防火分區(qū)。在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、疏散通道必須合理的分區(qū),做到在火災發(fā)生時,可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現(xiàn)兩個消防栓的水槍同時到達。
3.2電氣的問題
3.2.1消防電源與配電
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案:第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發(fā)電廠,保證一個要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行;第二種是供電電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站;第三種是一個電源來自于區(qū)域變電所而另一個是自備的發(fā)電設備。目前在一般大多數(shù)設計中都是采用了第三種方案,經(jīng)濟合理。
3.2.2應急照明
應急照明就是指當高層發(fā)生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當電源斷電時,應該能清晰地看到。
3.2.3電梯
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結構作相應的調整,保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,便于在發(fā)生事故的時候進行救人和滅火。
3.3防雷擊的問題
高層建筑防雷系統(tǒng)應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,做好防雷措施,進行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產(chǎn)生火花,建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
【參考文獻】
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[2]李峰.高層建筑結構概念設計[J].山西建筑.
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篇7
關鍵詞:高層建筑;消防;安全隱患?
1 引言?
當前,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、土地資源將相對日益缺乏,特別是人口日漸密集,城市建筑密度增大,高層建筑已成為城市建筑的主要選擇。但是,隨之而來的消防安全隱患也在隨之升級。大城市的高層建筑防火安全工作,由于開展較早,技術力量較強,經(jīng)過多年的摸索,現(xiàn)已基本上步入正軌,開展得比較好。而中小城市,這項工作由于起步較晚,各方面的技術力量都較弱,加之社會發(fā)展較大城市緩慢,高層建筑的防火安全問題就相對較多。筆者通過借鑒大城市的高層建筑防火安全工作就這一問題進行初步的探索。?
2 當前中小城市高層建筑消防安全現(xiàn)狀?
2.1 消防設計未受重視?
前幾年,許多高層建筑的消防設計均未引起設計人員的重視,設計人員只是一味地根據(jù)甲方要求的建筑布局、設想來設計,并未考慮消防安全,且有部分建筑設計未經(jīng)消防審核、驗收就投入使用,因而問題不少。?
2.2 消防審核困難重重?
消防部門在建筑防火審核時會遇到種種難關。一類是三邊工程,建設單位在施工過程中,邊設計邊施工,甚至擅自更改消防設施。另一類是形象工程。什么防火間距、消防車道、火災登高設置等都無法滿足規(guī)范要求。第三是停緩建工程。由于歷史的原因,停緩建項目往往存在著防火間距不足、無消防環(huán)行車道、無火災登高面、疏散樓梯設置數(shù)量不足、設置形式不正確等等諸多問題,而有些開發(fā)商只注重眼前的經(jīng)濟利益,往往忽略了消防安全的“隱性投資”,這樣的建筑物,建成一個,就多一個重大火災隱患單位。?
2.3 裝修材料易使火災蔓延?
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,人們的生活水平不斷提高,居民的消費觀念逐漸轉變,裝修的檔次也愈來愈高。裝修中使用的木材、纖維制品和高分子材料,使得高層建筑中火災荷載很大,一旦發(fā)生火災,就會猛烈燃燒,迅速蔓延。北京央視北配樓大火的慘痛教訓,就暴露出了高層建筑裝修施工中火災隱患的共性。?
2.4 施工單位素質不高?
現(xiàn)在不少高層建筑是由私人建筑隊承包施工的,人員流動性大,素質差,業(yè)務水平低,與高層建筑結構復雜、施工要求高不相適應。特別是建筑消防工程的施工,有些中標單位因自己沒有消防資質,便掛靠其它有資質的單位,而施工仍舊是原班人馬,造成工程施工質量粗劣。有些施工隊伍為了賺取利潤,暗地更改圖紙,在施工中偷工減料,影響建筑耐火性能。一些消火栓、消防水帶、消防水喉、防火門、防火卷簾,以劣質次品充當合格品,給工程帶來重大火災隱患。?
2.5 消防管理制度落后?
現(xiàn)代高層建筑內(nèi)各種消防設施名目繁多,一般建設即有火災自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、自動防排煙系統(tǒng)、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、防火卷簾操作系統(tǒng),有的還有氣體自動滅火系統(tǒng)、雨淋或水幕系統(tǒng)、自動閉門裝置系統(tǒng),而現(xiàn)在建筑內(nèi)的消防管理人員工作制度往往是沿襲了以前的保安人員工作體制。不要說怎么去定期維護、檢測、操作上述各類消防設施,有些管理人員竟連滅火器是否過期怎么判斷也不懂。有的高層建筑管理的另一隱患是領導消防安全意識淡薄,這種淡薄表現(xiàn)在單一使用主體的建筑物上要好一些,若是兩家以上單位共租一座高層建筑時問題就出來了,建筑使用上各自為政,造成安全門封閉,疏散樓梯堵死,消防問題互相推諉,拖而不決。
3 加強中小城市高層建筑消防安全的建議?
3.1 嚴把設計源頭關?
一是強化建筑設計單位資質要求。為了加強對從事消防設施專項工程設計單位的管理,國家特設立《消防設施專項工程設計證書》,設計單位應取得相應資質的設計證書,同時要嚴格執(zhí)行國家《建筑設計防火規(guī)范》、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》、《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》、《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》等有關規(guī)定。二是嚴格實行消防專篇,自審制度。消防專篇應有建筑、結構、電氣、暖通、給排水等方面的消防設計內(nèi)容,專篇應在初步設計中體現(xiàn)完善,并應由設計院完成自檢自審工作。三是確定設計人員終身負責制。?
3.2 嚴把審核關?
一是落實防火安全責任制。審核工作,應落實“誰審核,誰負責”的制度。二是實施高層建筑消防設計必審制。相關部門應出臺細則要求建設單位必須將高層建筑消防設計文件報送公安機關消防機構審核。三是實行施工圖審查簽字制度。對高層建筑消防施工圖紙,須具備相應資質的消防工程師簽字方可生效,消防部門才給予受理審核。四是提高消防建審人員專業(yè)技術水平和法律意識。?
3.3 嚴抓施工管理?
一是實行施工人員資質證。高層建筑消防工程施工,建議可實行資質單位消防水、電施工員及施工管理員上崗制度,這樣消防監(jiān)督部門在施工檢查中,可以有的放矢檢查施工人員的上崗證,嚴格落實責任制,從而也就確保了高層建筑自動消防工程設計的施工質量,增加了建筑施工的安全性能。二是實行消防工程施工監(jiān)理制。建立消防工程施工監(jiān)理制,既可在施工過程中監(jiān)督施工質量又可以了解施工中的一些實際問題,特別是對一些隱蔽工程質量的把關極有益處。三是加強建筑施工檢查?,F(xiàn)代綜合性高樓,裝修投資驚人,可燃物質數(shù)量巨大,加強施工過程中的消防監(jiān)督。?
3.4 嚴抓后期管理?
一是加強對已經(jīng)驗收并投入使用的建筑的消防監(jiān)督檢查。二是加強管理人員的培訓工作。特別是加強對物業(yè)管理公司消防安全責任人、管理人、專兼消防管理人員的培訓,提高他們的消防安全知識。三是定期開展建筑消防設施檢測。高層建筑消防設施檢測應由專業(yè)的中高級技術人員組成,擁有符合標準的先進檢測設備,建立完善可行的檢測規(guī)程,嚴格依據(jù)國家標準,運用科學手段,對建筑消防設施系統(tǒng)進行檢查、測試,對系統(tǒng)工作狀態(tài)做出合格與否的判定。四是加強建筑消防設施維護管理。要建立健全崗位責任制度,建立健全包括全部設施在內(nèi)的消防設施檢查、檢測、維修保養(yǎng)崗位責任制,從而保證消防設施始終處于良好的運行狀態(tài),在火災發(fā)生時發(fā)揮應有的作用。
篇8
關鍵詞:建筑設計;高層設計;分類設計;安全問題
Abstract: With the development of high-rise buildings, the people also more and the architectural design of high-rise building higher demands. Firstly, the overall design of the high-rise building in the summary, analysis of the high-rise building design, three aspects at the same time from the building fire, electrical and lightning strike and other content, on safety protection design of high-rise buildings.
Key words: architectural design; design; design; safety problems
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
高層建筑業(yè)發(fā)展的腳步十分快速,而建筑業(yè)在思維方面以及技術方面的發(fā)展也不斷提升,其形式也不再單一,發(fā)展方向十分復雜,不過,由于事情的兩面性,也因此誕生了建筑設計的缺陷。這成為了城市中必要的風景的時候,還涉及到怎樣提升建筑設計效果的情況,怎樣完成完美的設計是當前高層建筑設計需要考慮的重點問題。
1 高層建筑的建筑設計
1.1 高層建筑的發(fā)展越來越科學,變化也越來越明顯
可以概括為下面幾個方向:一個是樓高越來越高,層數(shù)變多,在我國,較高的建筑已經(jīng)超過80 層,技術較為領先,第二個是對新型材料的使用,以及新的結構組織的選擇。砼材料的性能在進一步提升,有助于促進建筑業(yè)的發(fā)展,第三是,布置的形式變得日益復雜化,高層已經(jīng)不再追求形式的均勻對稱,橫平豎直,而是有了對曲線的不和諧線條的應用,通過計算和數(shù)據(jù)分析來達到創(chuàng)造性的目的,這需要設計的理念更為新穎。第四,節(jié)能減排,抗震元素的應用。
1.2 高層建筑的尺度設計,主要包括:一是整體尺度。要推進整體尺度的均衡性,應當從下面幾個角度來提升這一點。高層建筑對于造型的提升體現(xiàn)在能夠很好把握主體,頂部,裙房等位置的相互關系;建筑的細節(jié)部分和整體之間有直接關系,細節(jié)的把握也要以整體為依據(jù),劃分尺度應當有一定的等級,使得造型能力更豐富,更有內(nèi)涵。第二,建筑與環(huán)境的和諧。高層建筑與周圍建筑,街道之間的關系也很密切,可以將其作為城市的一個重要部分,尺寸的計劃事物會給整個城環(huán)境的和諧帶來負面影響,包含行人以審美視角來看待建筑的和諧程度,高層建筑主體如果具有較大的占地面積,最好街道之間留有一定空間,不會給人造成壓迫,第三,細部尺度的把握。這要求設計師對于高層建筑的整套題形態(tài)有一定敏感程度,能夠精確掌握尺度差異帶來人的感官的差異,從而是建筑效果達到最適宜的程度,取得最好的建筑效果。
2 高層建筑整體設計
2.1主體設計
高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言,雖然其裙房的建設對整個城市影響較小,但是對街道的尺度以及人性化空間的創(chuàng)造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設計上一般跟高層建筑的上部立面不同,在建筑設計當中需要比較細致的設計,要將下部裙房設計的比較多樣化,以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進行一定的人性化處理,原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分,同時裙房對人們所產(chǎn)生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設計形象又起到了個性化體現(xiàn)的作用,雖然對生態(tài)環(huán)境的意想不到,但是它們體現(xiàn)的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂?shù)脑O計上也不是不容忽視的。
2.2處理手法上的巧妙運用
在實際的建筑設計過程中,高層建筑設計中的塔樓部分雖然在設計上沒有很大的變化余地,但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現(xiàn)對空間形式上的豐富,在實際的建筑設計中一般都是采用底層架空和入口縮進的處理方法。
3 高層建筑中的分類建筑設計
3.1底層入口
首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當?shù)囟局鲗эL的迎風面,而在我國的南方地區(qū),由于比較炎熱,因此底層入口可以全部或者是局部架空,避免對夏季通風的妨礙。
3.2建筑圍護
由于人們在高層建筑商居住多半都會產(chǎn)生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會對人們擦玻璃的同時產(chǎn)生不安全因素,因此在外窗的設計上應該設計為推拉的啟閉方式。
3.3服務設施
高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品;同時還要在大樓內(nèi)外設計分戶信箱以及車輛的存放處,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
4 高層建筑設計所必需要注意的安全問題
4.1防火的問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統(tǒng),使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。
合理進行防火分區(qū)。在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、疏散通道必須合理的分區(qū),做到在火災發(fā)生時,可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現(xiàn)兩個消防栓的水槍同時到達。
4.2電氣的問題
4.2.1消防電源與配電
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案:第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發(fā)電廠,保證一個要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行;第二種是供電電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站;第三種是一個電源來自于區(qū)域變電所而另一個是自備的發(fā)電設備。目前在一般大多數(shù)設計中都是采用了第三種方案,經(jīng)濟合理。
4.2.2應急照明
應急照明就是指當高層發(fā)生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當電源斷電時,應該能清晰地看到。
4.2.3電梯
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結構作相應的調整,保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,便于在發(fā)生事故的時候進行救人和滅火。
4.3防雷擊的問題
高層建筑防雷系統(tǒng)應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,做好防雷措施,進行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產(chǎn)生火花,建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
5 建筑設計中的建筑節(jié)能控制
住宅的總體規(guī)劃應與單體建筑相協(xié)調,充分考慮各種宏觀因素(如地區(qū)、朝向、方位、建筑布局、地形地勢等)對單體布局的影響,充分利用所在地區(qū)的天然熱源、風源等來實現(xiàn)每一棟住宅建筑單體夏季都有充足的迎風面,冬季都有充足的日照,以滿足采暖、通風與采光的要求。單體之間的組合對氣流的形成具有直接的影響,特別是高層建筑群內(nèi)部易受到回旋渦流的作用,容易出現(xiàn)死角,不利于室內(nèi)的自然通風,從而形成不利的小區(qū)微氣候。因此,為了營造綠色舒適的小區(qū)微環(huán)境,應調整好單體之間的組合,使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區(qū)之外,避免出現(xiàn)滯流區(qū)。另外,綠化和水體可以改善小區(qū)的微氣候。設計時,應結合居住區(qū)規(guī)劃布置綠化和水體,以此進一步改善室內(nèi)外的物理環(huán)境(聲、光、熱),減少熱島效應,改善局部氣候,保證小區(qū)內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和熱島強度等各項指標符合健康舒適和節(jié)能要求。
6 結語
伴隨高層建筑施工的進一步發(fā)展,對于建筑設計的規(guī)范也變得越來越突出,本文討論了高層建筑未來的發(fā)展方向,對建筑的設計方法和手段進行分析,總結了未來的發(fā)展前景,分析了建筑的種類以及針對性的設計理念,為高層建筑的前景拓展了思路。
參 考 文 獻
[1]李世權. 高層建筑設計的可持續(xù)性理念[J] . 山西建筑,2009
篇9
關鍵詞:高層建筑;消防給水;問題分析
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
1. 引言
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市建設的速度也逐漸加快,為了節(jié)約土地資源,現(xiàn)代城市建筑日趨向高空發(fā)展,高層建筑的數(shù)量越來越多。層建筑的出現(xiàn),在一定程度上既說明了現(xiàn)代科學技術的進步,又標志著城市的發(fā)展。然而,高層建筑的消防問題,卻是全世界面臨的共同難題。
高層建筑的結構功能比較復雜,使用人數(shù)多,人員流動頻繁.煙肉效應明顯,一旦發(fā)生火災,火勢猛、蔓延迅速。高層建筑發(fā)生火災時熱射強、煙霧濃、途徑多,使得撲救火災的難度加大。豎向井道造成煙囪效應,加速火勢往高處蔓延。高層建筑由于高度較高,普通消防車的供水高度已遠遠不能達到要求,而目前最先進的登高消防車一般也只能達到50 m左右,顯然不能滿足高層建筑防火救災的需要。高層建筑的使用人數(shù)多,人員組織疏散工作量大,而對于公共建筑或賓館性質的建筑,因不熟悉環(huán)境使疏散更為困難。一般情況下,人在濃煙中2~3min即會窒息暈倒。在煙囪效應的作用下,煙氣迅速蔓延,由于含氧量較少,有害氣體較多,很容易造成中毒死亡,使得安全疏散難上加難。高層建筑大都是鋼筋混凝土或者鋼結構,雖然不會燃燒,但當達到一定溫度時,鋼筋混凝土就會出現(xiàn)裂縫,使強度降低一半左右。同時由于樓高,人員疏散和火災撲救十分困難。高層建筑一旦發(fā)生火災,如不能及時撲滅,往往會造成群死群傷的嚴重后果,并造成巨大的經(jīng)濟損失。
2. 高層建筑消防給水存在的問題
2.1消防設計不規(guī)范
有的設計人員沒有重視建筑物的消防設計,只是一味地根據(jù)業(yè)主要求的建筑布局、設想進行設計,并未考慮消防安全,且有些建筑設計還未通過消防部門審核、驗收,就已經(jīng)投入使用,因而問題很多。比如,供人群疏散的樓梯間沒有達到規(guī)范要求等等,這些問題一旦形成,就形成了極難整改的痼疾。應該設置消防通道而沒有設置,或短防火間距,缺少使消防車順利通行的平坦空地,嚴重影響了安全疏散與火災撲救工作。很多設計中將消火栓箱直接鑲嵌在墻體里,導致墻體的耐火極限不符合規(guī)定。燃油、燃氣設備的合理設置和儲油、配氣的防火安全設計,是待解決的消防技術問題之一。
2009年4月19日,南京中環(huán)國際廣場發(fā)生火災,經(jīng)調查,火災原因系空調安裝人員在進行焊接作業(yè)時,焊渣掉落,引燃豎槽下方的可燃物;由于預留空調室外機擺放結構設計不合理,用角鋼支撐,且角鋼不夠寬,致使安裝工人動火電焊加寬角鋼;裝有可燃物的豎槽內(nèi),沒有防火分隔,檢修孔洞門的耐火性能低,導致室外機槽火焰通過孔洞蔓延至室內(nèi)。
2.2維修保養(yǎng)管理機制不完善
一些高層建筑消防設施投入使用后,沒有定期檢維護。消防設施維護是從技術上的維護和責任上的落實。由于目前的高層建筑多為合用或多產(chǎn)權建筑,消防設施的安全管理責任落實不到位,平時的維護管理無人負責,一旦出現(xiàn)事故,管理部門互相推諉,推卸責任。消防電子產(chǎn)品種類繁多,對后續(xù)的技術支持提出了更高的要求,而消防中介服務人員的專業(yè)基礎知識欠缺,不懂檢測、操作和維護方面的技術,在很大程度上存在著業(yè)務不規(guī)范、不熟練、責任心不強、擅離職守等問題。
2.3消防設施配套及防范措施不到位
通常情況下,滿足要求的、最基本的消防設施一般有:室內(nèi)消火栓、設有報警控制設備和消防控制設備的消防控制室、安全疏散系統(tǒng)、自動噴淋裝置、自動防火卷簾系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)等。就我國的國情而言,高層建筑的消防設施存在很多問題,例如,消防設施配備不完善,消防設施保養(yǎng)不足,有些消防設施被停用,等等。
2.4消防安全意識淡薄
人民群眾對火災事故的災難性后果認識不夠,在日常的工作生活中沒有防范火災的安全意識,消防安全基本知識、自救逃生常識也相對匱乏。由于經(jīng)濟和其他方面的原因,有些單位對消防監(jiān)督管理部門下達的隱患整改通知不予重視,敷衍了事,最終導致養(yǎng)患成災,小火釀成大火,造成了不必要的損失;更有些單位領導認為防火工作是消防部門的事,不屬于自己的工作范疇,存在麻痹和僥幸心理,做不到防患于未然。
3. 高層建筑消防給水對策
3.1做好建筑的防火設計
由于基坑的開挖造成路面下沉、路面開裂和高低差較大致使車輛不能行駛的,立即用路欄開辟出半幅道路,并馬上向交警部門報告請求疏解交通,設置必要的交通警示標志,并派人協(xié)助交警維護交通,保持交通暢通。如果整個路面大開裂,車輛無法行駛,應即封閉交通,并在道路兩端設置告示牌和封路標志,并派人員指揮交通。采取的措施為:立即停止開挖,增加基坑內(nèi)鋼管支撐數(shù)量,將支撐間距加密或用土砂袋回填基坑進行反壓加固。
3.2設置必要的建筑消防設施
根據(jù)國家建設工程消防技術標準要求,高層民用建筑內(nèi),按照建筑物的使用性質、防護區(qū)的有關條件以及建筑物的規(guī)模、建筑高度、火災危險等級確定要設置的消火栓滅火系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等,達到早期發(fā)現(xiàn),及時滅火和自防自救的目的,將其消滅在火災初期[24]。也可在高層建筑外部設置一些輔助的疏散設施,如緩降器,減少火災時的人員傷亡。
3.3建立健全各項制度
高層建筑的管理部門應制定合理有效的安全管理制度,將消防安全管理的主體責任落實到位;通過立法或出臺規(guī)范性文件,加強對消防設施的檢測和維護保養(yǎng)服務機構的規(guī)范和管理,明確和落實相關單位的工作職責,定期檢測,確保維護保養(yǎng)的實施,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時進行整改,確保消防設施在突況下能夠正常運行,減少人民群眾的生命財產(chǎn)損失[25]。開展有針對性的業(yè)務訓練和實地演練,加強知識培訓,提高維護管理人員和消防中介服務人員的綜合素質。
3.4提高消防安全意識
大力普及消防安全知識,提升全民消防安全意識。消防管理部門應積極組織全方位、多形式的防火基礎知識的宣傳教育工作,制定火災應急預案,開展應急疏散演練,提高群眾的消防安全意識,增強自防自救的能力。也要加強消防管理人員的安全意識,重視消防安全隱患,積極做好防火工作。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:超高層建筑;消火栓滅火系統(tǒng);自足急救;消防給水工程設計;消防水量;自動滅火系統(tǒng) 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU208 文章編號:1009-2374(2016)07-0107-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.054
超高層建筑作為最年輕的一員,從20世紀初到如今僅有100多年的歷史。超高層建筑憑借著它特殊的結構形式、復雜的垂直交通等各個方面,展出了一個龐大、負責、豐富的科學與技術體系。超高層宛然是從下到上垂直的街道,包含諸多問題,例如安全問題、交通問題、環(huán)境問題、能源消耗等。超高層越高,建筑的安全性、產(chǎn)品的耐久性、產(chǎn)品的舒適性等諸多問題涌現(xiàn)出來,對于建筑、結構、機電乃至于電梯的要求就越來越高。
1 消防蓄水池水量的設計
根據(jù)中國的現(xiàn)實國情,絕大多數(shù)的高層是占用地下箱式基礎部分作為消防水池,這樣充分利用了地下室不好利用的面積,設計中應充分考慮到如下兩點注意事項:(1)由于作為超高層建筑的基礎,擔負承重的墻比較多,且其隔墻也不少,故而設計中必須考慮水路暢流,從而避免形成死水區(qū),因此在水池的各個分隔中,均應考慮導流檢修口并考慮設置交錯,使每一個分隔中不存在死角,不積有雜物,從而能便于清洗;(2)考慮到超高層的消防蓄水量較大,故而貯水池應分成兩個,便于經(jīng)常輪流清洗,防止水質污染。并且消防水池頭頂必須考慮采用連通空氣的管道,為了滿足合理換排氣的技術要求,并且保證消防水池的各個分隔互相的有效連同。
2 超高層消防水泵接合器要點
高層建筑滅火首先要立足于自救,并且依賴建筑室內(nèi)的滅火設備。但當設置于室內(nèi)的滅火系統(tǒng)無法使用時,此時由消防滅火車通過室外消火栓取水,通過消防車內(nèi)的加壓泵把水通過水泵接合器送到室內(nèi)管網(wǎng)。水泵接合器設置原則,須在室外消火栓15~40m的范圍內(nèi),且設計中不應該把同一個分區(qū)的消防接合器設在一起,這樣做首先便于解決消防車無法???,其次也便于消防車取水、用水、提升水。
3 自動噴水滅火系統(tǒng)在設計中考慮的重點環(huán)節(jié)
第一,在發(fā)生火災時,消防管網(wǎng)壓力總是存在過大的隱患,這個是自動噴灑系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng)都會存在的不可回避的要點。所以在火災初期,也就是火災的著火面范圍較小時,通常僅僅需要3~4個噴頭或2個消火栓就可控制并撲滅的火災。由于管網(wǎng)承壓過大,在設計環(huán)節(jié)中應根據(jù)不同系統(tǒng)不同的工作壓力設定值選擇安全可靠的泄壓安全閥進行自動泄水。并且消火栓及噴淋系統(tǒng)在設置泄壓安全閥的同時,考慮雙保險均應在水泵出水管上設置超壓泄壓閥,泄壓的水排至排水溝,有效地預防在局部小面積著火,由于消火栓或開啟噴頭的數(shù)量較少,管網(wǎng)內(nèi)壓力過高,導致管道破裂。
第二,多層噴淋系統(tǒng),考慮到底層噴頭的壓力過大,應通過計算加減壓孔板來平衡各層管段的水頭損失。
第三,由于噴淋的特殊的對水質需求。噴淋泵的吸水管在設計時應考慮在吸水管上加設過濾器,以防止污物堵塞噴頭出水口且吸水不應該靠近箱底,以防雜物吸入。
4 給水分區(qū)
超高層建筑設計中,給水方式的選擇涉及面很廣,包含整個給水系統(tǒng)的安全問題、可靠問題、運行費用問題等,因此給水方式的選擇非常重要。
在超高層建筑設計中,通常會碰到用水點水壓超壓問題,在給排水設計中,通常采用分區(qū)設水箱與設置減壓閥相結合的方式。
應采取分區(qū)供水方案,盡量充分利用外網(wǎng)壓力,當采用水箱串聯(lián)供水時,各區(qū)按照本區(qū)所負擔供水對象的最大小時用水量確定本區(qū)的提升泵流量,下區(qū)還應設置與上區(qū)提升泵相匹配的轉輸泵(流量相同,揚程按照各區(qū)要求確定)。提升泵與下面的轉輸泵自成系統(tǒng)。當提升泵既向用水點直接供水,又向水箱供水(再由水箱供給至其余的用水點)時,應分別計算流量,取大者為泵的流量。但系統(tǒng)中的高位水箱的調節(jié)容積不宜小于服務對象最大小時用水量的50%,而且啟泵水位應設在水箱水深的一半處,泵的揚程應滿足兩者的供水要求。
5 實際設計案例分析
下面以筆者實際參與的一個超高層案例來分析一下超高層設計中實際遇到的一些問題和處理方法。??谒椖课挥诤?谑行翪BD區(qū)大英山新城中心的D15號地塊,該項目將成為海南省最高的地標性建筑,包括一家超五星級酒店、頂級餐廳、SOHO、高級寫字樓、商業(yè)區(qū)和觀景臺等。整座大廈約為94層,地面以上高度為428m,??谒鳛榈貥顺蔀閲H旅游島成功開發(fā)的新標志。
5.1 消防系統(tǒng)
??谒鳛楹?谑行轮醒肷虅諈^(qū)的核心,規(guī)劃項目包括10座超高層建筑,高度從150~450m不等。率先動工的428m高??谒沁@10座超高層建筑群最高的一座。從全局考慮消防的分區(qū)及屋頂水池的布局及消防水泵的選型尤為重要,要點及建議如下:
5.1.1 從全局考慮消防分區(qū),力爭做到一個在整體布局的最高點,居重點的即428m的??谒鉀Q10座超高層的全局消防用水量需求。
5.1.2 ??谒捎诟叨冗^高考慮采用常高壓消防供水系統(tǒng),即在屋頂設置??谒康南浪?。屋頂?shù)南浪淇梢钥紤]與超五星酒店的游泳池共用,但需考慮保證水池檢修期間的消防水池的不間斷供水性。
5.1.3 考慮消火栓系統(tǒng)分區(qū)如下:
1區(qū):負4~9層(由16層減壓水箱常高壓供給)
2區(qū):10~25層(由48層減壓水箱經(jīng)過減壓閥減壓后,常高壓供給)
3區(qū):26~41層(由48層減壓水箱常高壓供給)
4區(qū):42~53層(由73層減壓水箱經(jīng)過減壓閥減壓后,常高壓供給)
5區(qū):54~65層(由73層減壓水箱常高壓供給)
6區(qū):66~81層(由89層消防總水池常高壓供給)
7區(qū):82~94層(由89層消防總水池加壓供給)
各分區(qū)消防水箱的位置集中在以下位置:(1)地下部分消防轉輸+空調補水合用水箱500m3;(2)16層消防減壓水箱42m3;(3)32層消防轉輸水箱60m3;(4)48層消防減壓水箱42m3;(5)65層消防轉輸水箱60m3;(6)73層消防減壓水箱42m3;(7)89層整體總消防水池600m3。
5.2 給水系統(tǒng)
超高層建筑供水應將安全、穩(wěn)定放在首位,加之建筑頂部為超五星級酒店,對供水可靠性、穩(wěn)定性、冷熱水用水壓力平衡及噪聲控制等有更高要求,參照類似案例,確定本項目供水采用分類給水系統(tǒng)。按照辦公、SOHO、酒店不同的功能和需求,采用各自獨立的供水泵房和系統(tǒng),以滿足各種用水要求。生活用水儲存量:辦公、公寓按最高日用水量的50%儲存,酒店按最高日用水量的100%儲存。在地下四層各建一座辦公、酒店及商業(yè)給水泵房。泵房內(nèi)設不銹鋼儲水水箱。辦公、酒店給水泵房另設有一組三臺高區(qū)給水轉輸泵,給水轉輸泵從給水儲水箱中吸水,向高位水箱供水。
高位水箱儲存本區(qū)15%的日用水量。接力水箱另儲存20m3轉輸容積。辦公給水轉輸泵房設于32層避難層。酒店給水轉輸泵房設于33、65層避難層。
市政自來水進入地下儲水箱前進行砂濾處理。洗衣房用水采取軟化處理。生活二次供水均采用紫外線消毒器消毒。酒店采用全日制24h集中供應生活熱水。酒店熱水系統(tǒng)分區(qū)同給水系統(tǒng),洗衣房單設一套熱水供應系統(tǒng)。
5.3 熱水系統(tǒng)
本建筑采用熱水的部分主要分為兩大部分,即SOHO辦公區(qū)及酒店生活區(qū),這兩部分均采用24h集中供應系統(tǒng)。生活熱水采用可回收式冷水機組預熱,鍋爐輔助加熱制備。熱水供水溫度為60℃,回水溫度為50℃。生活熱水采用可回收式冷水機組預熱,鍋爐輔助加熱制備。熱水系統(tǒng)采用下供上回同程機械全循環(huán)系統(tǒng),酒店熱水10s內(nèi)出熱水,節(jié)水節(jié)能。
5.4 中水系統(tǒng)
以本建筑三個區(qū)即辦公區(qū)、SOHO辦公區(qū)、酒店區(qū)的分類污水排放中的洗滌廢水為水源,通過設于地下四層的中水處理站(優(yōu)先采用MBR法中水處理工藝)處理達標后,用于本項目以下部分中水使用:(1)辦公區(qū)域(含辦公區(qū)及SOHO辦公區(qū))的沖廁用水;(2)室外景觀綠化及澆灑道路用水。
酒店區(qū)域屬于超五星酒店,故中水考慮采用市政中水的穩(wěn)定中水水源供給。
綜上所述,我們可以清楚地看到,隨著城市人口的高度集中,高層建筑的發(fā)展是自然的結果,它是社會發(fā)展的產(chǎn)物。近幾年隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展,國內(nèi)超高層建筑物與日俱增,與此同時超高層的快速發(fā)展也給設計帶來許多以前從未接觸過的課題。如何做到合理地設計給排水及消防系統(tǒng),對高層和超高層建筑的日常運行以及消防時的安全性有著不容置疑的重要意義。
參考文獻
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