高層建筑范文

時間:2023-03-20 00:30:30

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篇1

關鍵詞:高層建筑;轉換層;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

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:

轉換層是高層建筑結構的一個重要部分,同時它也是高層建筑施工的重點和難點。轉換層施工是一項復雜的系統工程,其能夠確保高層建筑結構的穩定性,同時結構荷載的傳承也發揮著一定的作用。

1.高層建筑轉換層的主要結構形式

高層建筑轉換層的主要結構形式多種多樣,本文主要從底部數層形成大空間的轉換層和外部形成大柱網的轉換層兩個大方面對高層建筑轉換層的主要結構形式進行分析。(1)底部數層形成大空間的轉換層。1)轉換層結構跨越底層建筑平面的兩端,把荷載傳到幾個支撐點上,這種做法稱為橋式結構。2)轉換層中部支撐在一個強勁的筒體上,而四周向外懸挑,由此創造底部數層的大空間(層),使之成為一個大商場、停車場、展覽廳或者城市廣場的一部分。目前在工程中應用轉換層的主要結構形式有:梁(墻梁)式、空腹桁架式、斜桿桁架式、箱形和板式等。梁式轉換層應用最廣泛,它設計和施工簡單,受力明確。(2)外部形成大柱網的轉換層。外部形成大柱網的轉換層要求在底部形成大入口,主要通過轉換梁(或墻梁)、轉換桁架、轉換空腹桁架、多梁轉換層、合柱以及轉換拱等進行。目前國內最常見的做法是轉換梁(墻梁)。

2.高層建筑轉換層的結構功能

高層建筑轉換層結構功能主要包括以下三方面的功能。(1)上、下層結構類型的轉換。此功能主要應用于剪力墻結構和框架――剪力墻結構,它將上部剪力墻轉換為下部框架,為內部創造一個較大的自由空間。(2)上、下層柱網、軸線的改變。沒有改變轉換層上、下層的結構形式,下部柱的擴大主要是通過轉換層來進行,進而形成大柱網,這種轉換才能形成大入口的情況,比較常用于外框筒的底部。(3)同時轉換結構形式和結構軸線位置。通過轉換層將上部樓層剪力墻結構轉變為框架,同時柱網軸線與上部樓層的軸線錯開使上、下結構錯位的布置得以形成。

3.高層建筑轉換層施工特點

(1)轉換層會導致樓面支撐荷載比較大,這主要是以為內轉換層結構基本上都是大體積施工。由于該結構體系改向是通過引發截面內力來實現的,另外,嚴格規范轉換層樓面水平剛度,確保上部結構水平剪力能夠與下部順利傳往,此時對轉換層的結構構件尺寸和樓面荷載都有一定的要求,尺寸大,荷載重,由此可見,轉換層體系內力分布較復雜。(2)分層澆注是轉換層施工所必須的,其承載主要是用已經澆注好的部件來進行。水平纖維的相對錯動一定不要忽視,因為轉換層水平構件一般高跨比大,尤其當截面彎曲時,不再適用平截面假定。施工時,如采用二次疊澆法則應仔細分析疊和構件,分析分層處水平剪力對構件的影響,同時應盡量與設計單位溝通配合,確保一次疊澆構件在正常使用狀態和施工階段下的承載能力。(3)利用鋼骨架或預應力卸荷。在轉換層結構中使用鋼骨混凝土和預應力技術,不僅能夠使自重的效果得以減輕,而且還能夠使整體結構的抗震性得以提升。在模板支撐的設計階段,要想大幅度改善支撐受力性能,可以利用已成型的水平鋼骨、預應力平衡部分或全部施工荷載。轉換層與上部結構還沒有形成整體工作的情況時比較適合使用。(4)由下部豎向構件卸荷。轉換層的設計要遵循一定的原則,即弱化上部、強化下部的原則,對于下部豎向構件軸壓比限值,轉換層結構在遵循此原則時一定要控制好,從而確保結構的延性較好。因此,在施工過程中,轉換層下部豎向構件的承載力儲備和延性必須更大,其支撐的傳力構件可以利用下部承載力富余的豎向構件來進行。

4.高層建筑轉換層施工應注意的問題

(1)在轉換層結構中,可行性和合理性是在選擇模板支撐方案時必須注意的,這只要是因為轉換板的自重、施工荷載及承受上部結構的荷載通常都比較大所致,同時要以轉換板的結構特性為依據來設計模板支撐體系。(2)等到設計模板支撐體系完成后,在施工階段和使用階段,轉換結構的受力狀態時有差別的,因此,轉換層和下部樓層的樓板施工必須在施工階段的承載力驗算后才可進行。另外,由于混凝土施工方法和下部支撐體系對轉換板的影響,其自身產生了一定的附加內力,因此,需要詳細的計算和分析施工階段轉換板的受力狀態,滿足要求的情況下,為了抵抗這些附加內力有必要采用一定的構造措施來進行。(3)在施工過程中,對于大體積混凝土轉換板,主要對減小混凝土溫度變化、維度差值及混凝土收縮徐變等措施進行全面考慮,這樣才能有效的使新澆混凝土產生溫度裂縫或收縮裂縫得以防止。(4)施工過程中,由于轉換板配筋較多,其需要承受較大的荷載,并且具有較高的鋼筋骨架的高度,因此,為了確保鋼筋骨架的穩定,應采取相應的措施來進行。(5)監測是施工階段必須注重的一個環節,尤其是要對轉換板的變形情況和混凝土的溫度進行高度注意,以便對影響施工質量的各種因素能夠及時掌握,如果發現問題,及時進行分析,進而提出相應的措施來解決。

5.結語

隨著高層建筑結構的多樣化發展,轉換層的形式也呈現多樣化。無論高層建筑轉換層如何變化,其在施工過程中,一定要根據實際情況來進行,制定可行的施工方案,同時要充分利用現場有利條件,進而能夠節約成本。

參考文獻:

[1] 方堅榮.論述高層建筑轉換層施工特點與質量控制[J]. 經營管理者. 2009(11).

[2] 孫波.淺談建筑結構轉換層的設計[J]. 沿海企業與科技. 2009(05).

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【關鍵詞】高層建筑;施工技術;鋼結構;混凝土;綠色建筑

1、中國高層與超高層建筑技術發展情況

由于我國對超高層技術的研究起步較晚,自改革開放以來我國超高層建筑的建設和技術研究才有了突破性的進展。目前全世界排名前10位超高層建筑中有7個在中國,這些超高層建筑在給城市增添亮點的同時,也極大地推動了我國超高層建筑設計和施工水平的提升。

1.1結構設計日益規范

我國建筑結構設計理論和方法由經驗定值系數確定安全度的設計方法,發展到用概率理論確定可靠度的設計方法,歷時30多年。高層建筑結構的設計計算方法已由平面分析發展到空間分析,由靜力計算發展到動力計算,由人工手算發展至計算機計算。目前用計算機計算分析高層建筑結構已經普及,全國已普遍采用三維空間程序分析結構內力,超過100m的超高層建筑和特殊重要的建筑還要用動力分析方法計算內力。

根據高層建筑功能要求,發展了框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、框架-筒體結構、筒中筒結構、巨型框架結構等。鋼管混凝土、高強度混凝土也在高層建筑中逐步推廣。各種結構設計規范逐步完善,我國超高層建筑結構設計與施工的若干技術已經處于國際先進水平,包括抗震設計與施工、軟土地基與深基礎、沉降計算、預應力技術及超高層建筑施工技術等。

1.2機械設備國產化

垂直運輸設施為在建筑施工中擔負垂直運(輸)送材料設備和人員上下的機械設備和設施,它是施工技術措施中不可或缺的重要環節。隨著高層、超高層建筑的飛速發展,對垂直運輸設施的要求也相應提高,垂直運輸技術已成為建筑施工中重要的技術領域之一。

我國自20世紀80年代生產出QTP60、QT80A、QTF80等新機型,與此同時,在原建設部組織下,北京、四川、沈陽等地分別引進了法國波坦公司的塔式起重機技術,其主要零件已實現國產化。此后,生產技術迅速發展,已能生產各種適應高層、超高層建筑施工需要的自升式塔式起重機。

1.3材料性能不斷提升

隨著時展,國內建筑設計理念的不斷突破,建筑物造型越來越新穎,朝“高”、“大”、“新”、“奇”的趨勢發展,這一趨勢在給設計帶來巨大難度的同時,對鋼材性能的要求也越來越高,我國逐漸開發出了適用于超高層建筑的高強度、高韌性的鋼板,有助于提高建筑結構件的施工效率和提高建筑結構物的安全性。同時,為了減少在焊接過程中產生的焊接應力,保證焊接質量,設計采減少焊接節點數量的方法來減少節點焊接量,因此在工程復雜部位節點經常采用鑄鋼節點來解決相應問題。

高強度鋼的使用,使構件截面小而薄,然而這必帶來局部屈曲和剛度降低的問題,解決這個問題的途徑之一就是采用CFT(鋼管混凝土)柱。混凝土填充在鋼管中,在受壓和受彎共同作用下,混凝土向橫向擴散,然而卻受到鋼管的橫向約束。所以,混凝土的強度和變形能力提高。另外,由于混凝土的填充,鋼管的局部屈曲受到了有效抑制。這樣,CFT柱可以最充分利用高張力鋼的強度。

2、我國高層與超高層建筑存在的問題

2.1安全隱患

1)防火設計問題

超高層建筑,尤其是40層(約150m)以上的建筑本身即具有火災危險性,并伴有人員疏散、火災撲救困難等特點。就是完全按照相關規范的規定進行防火設計,也往往會出現問題,需要在防火設計概念上有所調整。目前,大部分建設、設計企業都將規范要求的15層作為兩個避難層的分水嶺。筆者認為,避難層的設置既要考慮人員安全疏散的時間,又要兼顧消防登高車施救的有效高度,尤其是第一個避難層更應考慮當地消防裝備的實際情況。美國“9.11”事件發生后,利用電梯進行輔助疏散已作為一項研究課題提了出來,即超高層建筑是否考慮利用電梯進行快速疏散。

2)超高層建筑集中建設導致的地面沉降問題

大量高層建筑的建造對自然地層造成破壞,同時還導致人口集中、過量開采地下水。調查顯示,上海近10年建造的建筑數量相當于歐美100年的,導致整個上海每年在以1.5cm的速度下沉,局部地區地面沉降達3cm,而發達國家地面沉降最多才1cm,一般都在幾毫米范圍內。

3)鋼結構的耐火性較差

鋼材在700℃的高溫下就會喪失承載能力,導致樓體坍塌。“9.11”事件充分說明了這個問題。為此從安全的角度而言,超高層建筑不宜緊鄰政權中心,也不應靠近文物區,更不應靠近軍事中心,否則一旦遭到破壞,損失將不可估量。

2.2對城市環境的影響

超高層建筑日益增多構成了建筑群,往往造成對日照、空氣流通等的阻礙,使周圍低矮建筑的采光受到影響,空氣流通不暢,汽車排出的大量廢氣短時間內散發不出去,對人體健康造成損害。超高建筑的外裝飾如果采用玻璃幕墻,則易造成光污染,同時反射太陽光后會使樓群周邊氣溫升高,容易造成“熱島效應”。超高層建筑對城市空間景觀的破壞應喚起人們的高度警惕。

3、高層與超高層建筑的發展方向

3.1建筑綠色化

我國綠色建筑的范疇應包含節能建筑、環保建筑和生態建筑。節能建筑是通過提高圍護結構隔熱保溫性能、自然能源利用等技術措施,使建筑物的能耗降低到規定水平;環保建筑首先應具有自然采光墻體和保溫功能,同時選用環保材料和環保涂料;生態建筑盡可能利用建筑物所在地的環境特色與相關自然因素(如陽光、空氣、水流),使之適合人類居住,并且降低各種不利因素,且確保當地生態體系健全運作。

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。由于超高層建筑的特殊性,綠色技術在其上的應用顯得更為重要,應使綠色技術充分地在超高層建筑上發揮作用,將其打造成綠色超高層建筑。

3.2建筑信息化

21世紀的建筑將向高度信息化、高度自動化的信息化建筑方向發展,它將改變單一功能,向用戶提供多功能服務。各類電子裝置通過分布于建筑內的通信線路,對整座建筑實施管理、保溫、防災、防爆控制監視等。

近年來在中國工程建設領域正在被越來越多人所熟悉和應用的BIM技術將是帶動整個工程建設產業實現轉變和技術飛躍的關鍵所在。BIM采用數字建模的方式使建筑信息參數化、數字化,從而形成可視化模型,并以此為平臺,讓業主、設計、施工、物業維護單位等在建筑項目的全生命周期共享信息。

3.3建筑智能化

超高層建筑功能復雜,系統繁多,確保各系統安全、高效、協調運行是智能化最基本的任務。應從過去側重于信息處理和設施管理的“高技術型”,向更加重視環境生態和舒適程度的“高情感型”方向發展,通過智能化提高其舒適性,降低能耗。超高層建筑是時代科技的產物,是人類文明發展到一定高度的結果,它帶有強烈的時代烙印。建筑形式的選擇與項目的定位、業主及其建筑師的審美、建筑師的建筑觀、建筑所在地區經濟文化水準、公眾的社會參與意識密切相關,因此對超高層建筑的形式也應進行深入研究。

4、結語

目前發展超高層建筑的條件較以往更加充分,人類追求高大雄偉的超高層建筑的愿望依然強烈,社會需求更加迫切,經濟技術與工程技術基礎日益牢固。因此,世界上尤其是亞洲的高層建筑的發展勢頭還將持續下去,成為高層建筑的新視窗。

參考文獻:

[1]王興鋒.新益大廈高層建筑結構設計中幾個抗震問題[D].天津:天津大學,2008.

篇3

摘要:伴隨著我國經濟的快速發展,城市化程度越來越高,作為城市現代化水平的標志,高層建筑的高度和數量呈現了爆發式增長,高層建筑的安全問題也越來越突出,影響高層建筑安全的因素很多,其中影響最大的便是火災。針對高層建筑的火災特點,火災防范工作應主要采取“預防為主,防消結合”的方針,從建筑物設施和消防管理兩個方面進行。

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、高層建筑物的火災特點 :

1火勢蔓延速度快。高層建筑內有許多豎向井道,如樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、排氣道等,如果沒有防火分隔或防火分隔措施不當,發生火災時好像一座座高聳的煙囪,形成火勢迅速蔓延的途徑,易形成“煙囪效應”。據測定,在火災燃燒猛烈階段,煙氣沿樓梯間或其他豎向管井擴散速度可達3~4米/秒,如一座高度為100米的高層建筑,在無阻擋的情況下,半分鐘左右,煙氣就能沿豎井擴散至頂層。除此之外,風速是隨著建筑物的高度增加而增大的,風速增大,勢必會加速火勢的蔓延擴大,因而更加難以控制火勢和迅速有效地滅火。③高層建筑自身特點引發火災傳播速度快。高層建筑為了維持其堅牢穩固,通常建筑基地比較大,樓層越高,相對的所要求的基地也就越大,由此單一樓層面積也就比普通的建筑物要大,整體的樓層面積也就更為寬闊,發生火災時,燃燒的范圍也就很大,火災的傳播速度快。同時,高層建筑物多走廊、通道、出口,也會加速火勢的擴展。

2疏散困難。高層建筑層數多,垂直距離長,人員集中,普通電梯在火災發生時停止運轉,人員疏散時主要依靠樓梯,而樓梯間內一旦竄入煙氣,就會嚴重影響疏散。

3撲救難度大。高層建筑高度通常都在幾十米,甚至達到二三百米,發生火災時從室外進行撲救相當困難,一般要立足于自救,即主要靠室內消防設施,諸如防火墻、火災報警、室內噴淋和消火栓、機械防排煙設施等。

4火災隱患多。高層綜合性建筑功能復雜,可燃物多,安全管理不統一,很容易造成大面積火災。在高層建筑物火災死亡的人中,70%-80%是中毒窒息而死的,煙是造成人員死亡的主要原因之一。現代化的高層建筑物在裝修的過程中,為了追求美觀、新穎,往往大量使用使用膠合板、塑膠、纖維等易燃材料,火災時不斷燃燒迅速,并產生大量煙霧及有毒氣體,危害很大。

高層建筑物火災原因 :

1電氣設備安裝、使用不當,引發的電氣火災。高層建筑物用電量大,電氣用具種類繁多,如果電氣設備安裝不符合規范,絕緣不良,超負荷運轉,極易造成短路;電器內部元件老化導致電流過載引發不測;燈具、線路安裝時為了美觀,隱蔽式鋪設,隱藏在吊頂和裝飾墻內,散熱條件差,易發生故障,造成事故。最近幾年來,我國的一些大型公共建筑火災如96年沈陽商業城、05年吉林遼源市中心醫院、05年廣東省汕頭市潮南區峽山鎮華南賓館 、11年烏魯木齊國貿大廈等火災均屬此類。

2用火不慎,麻痹大意引發火災,消防安全意識淡薄。這是高層建筑物火災最常見的原因。高層建筑物內居民使用明火,如廚房和鍋爐用火會引起火災,一些可燃氣體泄漏遇明火會發生燃燒爆炸,也有兒童玩火引起火災,甚或是抽煙時的不慎,也可以引發火災。

3違章操作引發火災,有些高層建筑物在維修建筑物和設備時,進行切割焊接,因操作不當,或違反操作規程而引發火災事故。最典型的例子為11?15上海靜安區高層住宅大火,事故原因是由無證電焊工違章操作引起。

4缺乏防火常識,我國消防知識普及率較低,極少進行正規的逃生訓練,與日本等發達國家相去甚遠,對火災基本常識和滅火器材使用知識知之甚少,更談不上救災滅火。

高層建筑物火災的防范:

1嚴格按照高層建筑的使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度進行分類。即一類和二類。性質重要、火災危險性大、疏散和撲救難度大、建筑高度在50米以上的高層建筑劃為一類,其他為二類。

2用防火分區嚴格控制面積大小,防火分區是用較高耐火極限的墻和樓板等構件劃分出的,能在一定時間內阻止火勢蔓延的防火區域,對于高層建筑物來說防火分區的最大面積要嚴格:一類高層民用建筑物的每層每個防火分區最大允許面積為1000平方米,二類的高層建筑物為1500平方米,地下室為500平方米。控制最大面積是為了有效的進行防火分隔,在允許時間內把火撲滅,確保人員疏散安全。事實證明,有曉的進行防火分隔是阻止火災迅速蔓延,保證人員生命安全的有效途徑。以美國芝加哥的John Hancock大廈為例,在這幢高300米的塔式建筑物中,上部樓層 的套間內,至少發生20次火災,但沒有一次火災蔓延到套間以外,其主要原因,就是防火分隔設計得當,又有完備的防火安全設備。

3高層建筑的高度高、層數多、人員集中,垂直疏散距離長,人流密集,疏散困難。因此要求每個防火分區的疏散出口不能少于2個,當其中一個被煙火堵住時,可利用另一處樓梯間或出口達到疏散目的。同時對房間出口至疏散口的距離加以限定,保證火災發生時人員的安全。

4從目前我國經濟、技術條件為出發點,強調設置以水為滅火劑的消防系統作為高層民用建筑最基本的滅火設備,包括消火栓給水系統和自動噴水滅火系統兩類。并根據火災危險性確定消防用水量以確保消防滅火系統的完善性。

5在防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和兩者合用前室設置防排煙設施,阻止煙氣進入該部位或把進入該部位的煙氣排出高層建筑外,從而保證人員安全疏散和撲救。

6設置消防備用電源,保證高層建筑的各種消防設備(如消防給水、消防電梯、防排煙設備、應急照明和疏散指示標志、應急廣播、電動的防火門窗、卷簾、自動滅火系統)和消防控制室等仍能繼續運行。

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關鍵詞:高層建筑;設計方法;解決措施

中圖分類號:TU97文獻標識碼: A

前言:由于多方面的原因,我國建筑工程火災問題仍是一項嚴峻的問題,每年都有很多火災事件發生,特別是隨著高層建筑的普及,對火災的防范以及疏散更是顯得尤為重要。

一、對高層建筑火災危險性的分析

(一)可燃物多,火勢蔓延迅速

在高層建筑的豎向井道部位,防火分隔或者防火一旦處理不好,發生火災的時候火勢就會迅速蔓延。通常情況下,高級的建筑物內有較多的裝修家具等可燃物,所以,也就比較容易起火,出現的發煙量大、火勢迅猛及火災蔓延速度快等現象。據測定,火災時煙氣在水平方向的流動速度為0.3至0.8m/s;垂直方向的速度為2至4m/s。由此可見,在無阻擋的情況下,煙氣只需2至5.5分鐘就能夠從一座長度約百米的建筑物的一端蔓延建筑的到另一端;在豎向上,不到1分鐘的時間就能夠蔓延幾十層,用不了很長的時間整座建筑就可能變成一片“火樓”。

(二)建筑高度高,平面結構復雜,安全疏散工作困難

高層建筑最明顯的特點就是層數多,垂直疏散距離長,疏散到地面所需的時間比較長。在高層建筑中發生火災時,要想安全疏散人員是很困難的。第一,高層建筑中的人比較集中,疏散過程中會出現擁擠現象;第二,高層建筑中火勢和煙氣蔓延速度快,容易竄入樓梯間,發生火災時,平時使用的電梯會被切斷電源,安全疏散工作要靠樓梯完成,此時大量人員會涌向樓梯,這就給疏散增加了難度,有案例分析得出,高層建筑中發生火災,被煙熏死的人占火災死亡人數的一半以上。

(三)火災撲救難度大

高層建筑發生火災時,消防人員使用的滅火設備無法滿足建筑的高度,所以,在撲救高層建筑火災時,首先要考慮消防給水設施。因為受到多種條件的制約,撲救的難度就會比較大,再加上現場的煙霧濃、火勢蔓延速度快、熱輻射強等等原因,消防人員很難堵截,如果火勢繼續擴大,室內的防水量就會短缺,需要消防車從室外補給,然而消防水帶的耐壓能力無法滿足火災撲救的需求,加之消防器材無法及時補充的情況下,給撲救工作帶來很大影響。

(四)火災發生的概率大

通常,高層建筑內部的結構比較復雜,用電設備比較多,存在很多可燃物質,一旦管理不善,發生火災的概率就會特別高。尤其是高層建筑這種面積比較大、層數比較多的建筑,火險的隱患更是大量存在,如果發生火災,將會造成很嚴重的后果。

二、高層建筑物火災安全疏散的重要性分析

高層建筑主體結構高,豎向的疏散距離長且復雜,因此人員疏散到地面或者其它安全場地的時間相對于其他普通建筑物來講要增加了很多、一旦火災等災害發生時,由于其自身的特殊性,在災害救援過程中往往存在很大的難度,給人員的生命財產安全帶來嚴重損失。在結構方面,由于高層建筑需要設置電梯井、電纜井及通風井等豎井結構,這些結構在火災發生過程中如果沒有給與一定的處理措施或者方法處理不當,很容易就成為火災進行蔓延和煙霧進行流通的通道,導致火勢一定程度上的蔓延和煙霧的快速流動,增加人員疏散和救援的難度。對于具有復雜功能的大規模高層建筑來講,如星級酒店、購物商城等高層建筑物,由于在其中的人員數量很大,且流動性大,在進行安全疏散的過程中,很容易引起人員騷亂等情況,嚴重時導致人員踩踏,帶來生命威脅。綜上所述,高層建筑物的安全疏散和避難設計關系到人員的生命安全,要求高、難度大,是高層建筑防火設計中的重點和難點。

三、高層建筑安全疏散的設計方法與對策

(一)降低火災蔓延的時間

1、自動滅火及排煙系統:自動滅火系統包括自動噴水滅火系統、水幕系統、水噴霧滅火系統、鹵代烷與二氧化碳等氣體滅火系統、泡沫滅火系統等及其他自動滅火裝置.自動滅火系統在火災剛發生時期可以進行撲救、降溫、消煙以及控制初始火災的蔓延,同時充分保證人員疏散通道以及相關疏散設施的安全;而機械排煙系統可以及時排除火災產生的大量煙氣,阻止煙氣向防煙分區外擴散,限制火災煙氣的蔓延,保障人員安全疏散和安全避難、為人員安全疏散創造良好的條件,為消防救援創造有利條件。自動滅火系統和機械排煙系統的設計,應該根據高層民用建筑防火相關設計規范準則嚴格進行設計。

2、消防控制系統:是建筑物內防火、滅火設施的顯示控制中心,是火災撲

救時的信息、指揮中心,便于全面了解建筑內的消防設施運行情況以及火災時的控制和指揮、在火災發生后,消防控制系統能保證防火安全門以及其它通道安全門的正常使用;同時通過火災廣播語音系統進行通知誘導疏散。

3、合理的防火分區:可以通過合理的設計水平以及豎向的防火分區,達到將火災蔓延控制在一定的范圍內,限制火災的進一步蔓延和擴散的目的,實現人員的安全撤離。

(二)縮短人員安全疏散開始的時間

可以通過合理設置火災感應系統、火災自動報警系統等設備對火災發生后進行緊急警告,保證在第一時間發現火情,使人員在最快、最短的時間內知道火災的發生,并開始進行緊急疏散另一方面,建立健全相關的消防管理制度。

(三)縮短人員疏散行動的時間

1、在進行高層建筑的平面布置設計時,應該保證建筑內空間布局的規整性及簡潔合理的安全疏散線路,便于尋找、辨別;又要不致因受某種阻礙反向而行,并要特別注意疏散樓梯的位置,盡量靠近電梯,經常使用的路線和火災時緊急使用的路線有機地結合起來,有利于迅速而安全的疏散人員,減小人員在疏散過程中的模糊性。

2、安全出口的數量以及設計位置應保證每一個防火分區內的安全出口數量不能少于兩個,且安全出口的分布位置應合理均勻,保證每個安全出口的服務面積基本相同。有的綜合性高層建筑有多種用途,如地下一、二層為汽車停車庫,地上幾層為商場營業廳,商場營業廳以上若干層為辦公室,在辦公室以上若干層是旅館或公寓。為了便于安全使用,有利于火災時緊急安全疏散和營救,在設計中必須做到車流與人流和消防營救安全分隔,百貨商場與其上各層得辦公、住宿人員分隔。

3、對于安全疏散通道來講,其設計應盡量保持簡單簡潔、避免無必要的彎曲折轉,同時保證安全疏散通道的寬度和安全出口的寬度滿足疏散要求,加強相應的維護工作,防止疏散信道內存在障礙,影響人員疏散。在高層建筑設計中,應根據建筑物不同使用性質、采用結構類不同等因素,盡量布置環形走道、雙向走道或無盡端房間的走道、“人”字型走道。這樣布置交通的優點是,既方便平時使用,火災時又能迅速使人們安全疏散。

4、疏散樓梯間及其前室,應盡量靠近外墻設置。因為這樣布置,可利用在外墻開啟窗戶進行自然排煙,從而為人員安全疏散和消防撲救創造有利條件;如因條件限制,將疏散樓梯布置在建筑核心部位時,應設有機械正壓送風設施,以利安全疏散。為保證在火災時人們迅速安全疏散,每個防火分區條件允許的情況下,應設有兩個不同疏散方向的疏散樓梯。由于是兩個不同疏散方向的安全出口,就可以避免將兩個疏散出口(主要是樓梯)布置在建筑物同一層平面相距很近的一側,在發生火災時就可避免人群擁擠而出現混亂的情況,也可避免兩個出口全被煙火封住,失去兩個出口的作用,造成不應有的損失。

(四)高層建筑安全疏散性能的設計

近年來,高層建筑物性能化設計為消防設計創造了新的設計空間和領域,其中最主要的設計理念則是綜合建筑物整體情況,以保證建筑物消防安全為前提,合理優化建筑成本、建筑使用功能、安全疏散,從而保證建筑在采取性能化優化設計及評估后,達到更安全更合理的安全疏散條件。

主要包括以下幾個方面:

1、提高建筑物及相關裝飾材料的耐火等級;

2、盡量縮短人員在進行安全疏散過程中的時間;

3、具有明確合理的安全疏散相關設施及標志,減小人員疏散時間;

4、通過火災自動報警系統等設備減小火災的發現時間;

5、建筑物應具有合理且足夠的消防設施及設備,保證火災發生后能第一時間投入使用;

6、保證建筑物的日常管理和維護,提高人員疏散的快速性。

由此可見,高層建筑的防火要從多個方面進行著手,堅持以人文本的設計理念,對高層建筑的消防和疏散進行科學合理的設計。保證人們的生命財產安全。

參考文獻:

[1] 潘燕紅. 高層建筑消防安全疏散現狀問題與對策研究 [J]. 華南理工大學 .2013(11)

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關鍵詞:高層建筑、裙房設計、組織聯系

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

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

一、引言

高層建筑底部的公共用房和附屬用房在平面布局上常常超出標準層的平面范圍,這種擴大的底部空間我們形象地將其稱為裙房。縱觀一百多年高層建筑實踐,隨著都市化的發展與現代建筑技術的日趨成熟,高層建筑的裙房空間逐步趨向于集諸多功能于一體,并繼續向大型化、組團化、綜合化方向發展。裙房的多功能使多種矛盾交織在一起,因此,其空間處理是高層建筑設計中較困難的課題之一。裙房空間既是城市交通與高層建筑內部交通的轉換點,又是高層建筑融合城市空間的結合點。裙房空間處理的優劣,將直接影響到高層建筑與城市空間的協調統一。

二、裙房與主體建筑的組織關系

根據裙房與主體建筑的關系,并結合基地條件與裙房的功能要求,平面布置中常有三種組合方式:

1)、基座式裙房

這是最常用的一種形式。基座式裙房將高層建筑公共用房集中于底部,并擴大柱網形成基座。其優點是在建筑紅線范圍內利用低矮的裙房盡量布滿基地,以保證裙房擁有更多的建筑面積,既使高層主體建筑與鄰近建筑保持必要的防火間距,又使高層建筑的臨街面與街道環境景觀取得協調統一。

2)、毗鄰式裙房

當裙房占地面積較大時,按高層建筑防火規范,主體建筑四周至少在一個長邊內不能擴建裙房。這時常將主體建筑與裙房的某一個邊或是角落相連,以使塔樓靠近消防車道,形成毗鄰式組合,便于火災撲救。這種組合方式具有較多的優點。由于裙房與塔樓均對外開放,容易組織各種對外、對內的出入口與交通流線,合理地處理裙房與塔樓的內部功能分區,而且由于裙房不受塔樓結構的限制,使其布置更為自由靈活。

3)、分離式裙房

當基地條件允許時,可將高層主體建筑與裙房完全分離,兩者之間只有連接體相聯系,形成分離式組合。其優點是主體建筑與裙房在功能布置中不受結構與設備等技術因素干擾,相互都無約束。特別是兩者的結構形式均可根據各自的功能特點來選擇。分離式組合還有利于建筑師更自由地采用庭院式手法,更強化其內部環境,往往一些高標準的旅館建筑采用這種組合方式。值得注意的是,分離式組合方式往往需要占用更大的基地面積,只有在基地面積比較富裕的情況下才有條件采用。

三、裙房總平面布局要求

裙房是高層建筑中與城市環境結合最緊密部分,也是各種不同性質的流線集聚與分散的主要場所。因此在裙房總平面布局中,除了應考慮高層主體建筑內部功能特點與流線外,更重要的是分析城市環境中諸元素,如道路、建筑、人流、車流等與基地內部的關系。由于城市環境各有不同,因此裙房布局也是千變萬化,但在設計中,應遵循以下原則。

1)、符合城市規劃要求

裙房總體布局應適應城市規劃對于土地綜合利用的要求,應根據相應要求對地上、地下進行綜合利用。總平面各流線組織中應遵循城市交通規劃的要求。裙房內部空間與外部空間應適應城市規劃對城市公共空間設計的要求。相鄰建筑應根據規劃保持和諧統一。

2)、交通路線順暢

裙房承擔著巨大人流、貨流在水平方向集散,合理、流暢的交通組織是這一技能不至于混亂,阻塞的保證。應合理設置步行道、自行車道、汽車道與停車場,使人流車流互不干擾,且聯系方便。另外,根據功能分區,安排合理交通路線,引導人流與分散人流至不同目的地,也是設計考慮的重點。

3)、合理安排各種出入口

裙房出入口包括公共出入口,半私密入口,后勤出入口、車輛出入口等。具體設計應結合城市道路及消防環道,在裙房四周合理安排各種出入口,并做到交通順暢,人車分流。其中公共出入口應布置在人流較多的主干道上,且商場出入口應盡量均勻設置。半私密性出入口可設于次干道或建筑次要邊上,但應與主體建筑結合緊密。后勤出入口則應盡量隱藏。

4)、設置地上停車位

在裙房主要出入口附近,應設置一定數量的地上停車位,以方便客人臨時停車。

5)、安排過渡空間

在人流頻繁的商場門前,最好應考慮有適當的過渡空間,如內收處理,空廊設置均可起到疏散人流,豐富建筑造型、調整建筑尺度、增加空間層次,對國王行人產生吸引力的作用。

6)、滿足防火要求

總平面布局中,高層建筑的主體與主體,主體與裙房的關系,以及建筑周邊與道路的關系等,都是與防火設計密切相關,總體布局中需要優先考慮的問題。

四、裙房對外交通組織

由于高層建筑功能多、容量大,在占地不大的范圍內,往往產生很大的交通流量。研究表明,一棟10萬平方米的辦公綜合建筑基地內每日吸引的人流可高達5萬人次。這種人流的集聚是高層建筑巨大商業價值的體現,但也為其為何妥善疏散大量人流提出了問題。而裙房處于高層建筑垂直交通與城市水平交通的節點上,其對外交通組織顯得尤為重要。隨著城市大規模開發建設,某些高層建筑附近往往出現嚴重的交通阻塞。這正是裙房對外交通組織不理想的表現。因此,在建筑基地內應精心設置專門場地和設施作為交通流的集散、轉換、組織分配及車輛存放等,并且在設計中不應孤立考慮單幢建筑的交通組織,應有效地將裙房交通納入城市交通網絡來考慮,處理好裙房與城市各種交通體系的關系。

在確定裙房外部交通組織形式時,既要考慮高層建筑的規模和功能構成,還應研究本區域內城市交通系統的特征。高層建筑的外部交通是與城市空間系統各要素間的結構聯系樞紐,因此,處理好高層建筑裙房外部交通的關鍵是協調好它與城市交通網絡的接口。兩者接口形式是內部交通組織的先決條件,同時兩者間又有密切的關系,有何種交通連接方式便產生何種內部組織形式。設計時應充分利用已有的城市交通條件,合理連接,合理組織,既不影響城市交通,又能使基地內部交通方便、順暢、有利于人流的引導、疏散。

五、結語

世界范圍內的城市化不斷發展導致了人口、生產、金融、經濟的集中,而這集聚過程往往引起城市人口與土地、環境之間的種種矛盾,這樣,客觀上需要非土地的投入,如良好的交通組織和設施,密集綜合的空間等手段來維持和完善城市的正常運轉。因此,將不同性質、不同用途的社會生活空間組成綜合體建筑,更能充分發揮建筑空間的協同作用,增進都市機能的整體綜合效應。可以說,裙房綜合化是都市發展的必然結果。

對于城市居民,綜合體帶來了極大的便利,規模越大,綜合體的內容越多,帶來的便利也越大。而裙房綜合體集購物、休閑、餐飲、康樂等于一體,符合人們的行為心理,滿足不同人的不同需求,具有較高的情感效益。對于開發商而言,裙房綜合體具有商業聚合效應,優勢互補,市場適應性較好。因此具備高而穩定的經濟效益,投資風險相對減少。現代建筑技術的不斷發展,新材料,新結構的出現,加之設備技術的不斷完善,使裙房各類功能空間的組合,具有更大的靈活性,未來的發展會更好。

參考文獻:

雷春濃《現代高層建筑設計》 北京中國建筑工業出版社 1995

劉建榮《高層建筑設計與技術》 北京中國建筑工業出版社 2004

《高層建筑設計資料圖集》 沈陽遼寧科學技術出版社 1995

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關鍵詞:高層建筑;防火;技術

1、高層建筑存在的技術難題

1.1消防管理困難

目前,高層建筑中使用的消防設施種類繁多,一般包含自動噴水滅火、室內外消火栓、火災自動報警、自動防排煙及防火卷簾等系統,有的建筑還采用自動閉門裝置、水幕系統、雨淋系統及自動滅火系統等,隨著新的設備、技術在高層建筑中的不斷應用,在消防管理方面也有了更高的要求。但是,目前建筑內部的消防管理人員仍舊以以往的保安人員工作制度作為基準,對消防設施的維護、檢測等操作存在很大的問題,甚至部分管理人員對滅火器是否過期都不知道怎樣判斷,防火知識非常匱乏。

1.2玻璃幕墻的采用

對玻璃幕墻的使用在國內外建筑行業中褒貶不一,存在較大的爭議,例如在德國、日本等國嚴禁在建筑施工中使用玻璃幕墻。雖然其本身不會燃燒,但是幕墻構成的煙囪效應會導致火勢的蔓延加劇,而且玻璃材料的耐火性能如果不佳,火災發生后很快就會出現掉落現象,影響到人員的安全。所以,在建筑中是否采用玻璃幕墻、是否限制使用,或者是使用時采取何種改進的措施等,是高層建筑目前面臨的一個技術難題。

1.3避難所設置困難

對于建筑高度大于100米的高層建筑來說,必須要設置避難層,而且兩個避難層之間的間距不能高于15層。因為避難層能夠在豎向起到分離的作用,如果不設避難層,豎向分隔則無法實現。然而,一部分人認為如果設置避難層會影響建筑的立面形式,而且還會增加建筑的成本。而且在火災發生以后,逃生人員是否愿意到避難層避難,也是一個需要考慮的問題。因此,有些人主要可以多設一些避難間比設避難層要好的多。對這個問題如何解決,也是面臨的一個技術難題。

1.4直升機停機坪過少

相關規定明確規定,如果建筑高度大于100米,且標準層面積大于1000平米的建筑,應該在屋頂設置直升機停機坪及其相關設施。但在實際情況中,由于投資因素或者是屋頂造型的影響,很多高層建筑都沒有設置停機坪,并且理由是防煙樓梯間能夠保證人員的疏散。因為該規定不是強制性的,因此在國內很多高于100米的建筑都沒有設置直升機停機坪。而在以后的超高層建筑中,是否設置直升機停機坪,哪些可以設置,哪些不需要設置等,都是現階段應該解決的問題。

2、高層建筑防火安全策略

2.1防火設計嚴格把關

在防火設計中,應該嚴格執行自審制度及消防專篇。而且公安部也明確規定,高層建筑帶有自動消防工程系統的必須要有消防專篇。所以,消防專篇主要包含給排水、電氣、建筑、暖通及結構等方面的消防設計內容,在建筑的初步設計中必須體現出消防專篇的內容,設計院進行審查并簽字負責,此外還要強化誰設計、誰負責的理念。讓設計人員都要明確自己的責任,有效的對消防設計進行監督與把關,防止消防設計流于形式。

2.2嚴把消防審核關

(1)主管領導首先要提高自身的防火專業水平。由分管領導與經辦人員共同完成建審工作,尤其是基層消防部隊。在經辦人員自身素質提升的同時,也應該相應的提高分管領導的專業技術水準。防止在審核把關時,出現失誤。在消防設施的驗收工作中,對于驗收不合格的項目嚴格禁止使用,這就導致建設方需要大量資金進行整改,在這個過程中,往往會出現托關系、找人情等事情的發生。而作為消防部門的主管領導,如果自身素質與專業技術水平不高的話,很可能存在睜一只眼閉一眼的工作態度,讓建設單位蒙混過關,影響到建審工作。

(2)落實消防安全責任制。在消防工作中應該將消防安全責任制落到實處,對于審核工作來說也是同樣的,應該落實誰審核誰負責的制度。通常,建設方將每一個階段的設計圖紙送來,由消防部門審核并出具意見,并填寫內部審核表,再有分管領導及經辦人員簽字。對于這樣的傳統辦事方法可以進行改變,熱別是在圖紙送審的過程中,由于施工圖的審核是非常重要的,圖紙的審核階段已經是設計比較完善的階段。所以,可以實行施工圖審核簽字制度,由具備消防資質的工程師簽字,消防施工圖紙才能生效,然后消防部門才能進行審核。

2.3嚴抓后期管理

(1)對已經投入的建筑要加強消防監督檢查工作。對疏散通道及安全通道進行安全檢查,保證疏散通道及安全出口等關鍵部位的暢通;保證建筑中自動噴水滅火、機械防排煙、消火栓及火災自動報警等系統的正常運行,對疏散標志的設置、照明應急燈的位置、滅火器材的完好等進行檢查;加大對在用消防器材的檢查,防止劣質產品混入消防市場。

(2)強化消防設施的日常維護與管理。在經過公安消防機構檢驗各個以后,建筑投入使用,使用階段要加強消防設施的維護與管理工作,保證消防系統的正常運行,發揮其安全防護的功能,降低火災發生的可能。在建筑交付使用以后,建筑的使用與管理單位應該擔負起對建筑消防設施的提倡維護與管理工作,保證消防系統的運行。除此以外,建立崗位責任制、消防設施檢查維護保養責任制等,確保消防設施都處于良好的運行狀態,進而在火災發生以后能發揮出其應有的作用。

3、結束語

隨著高層建筑的不斷涌現,建筑防火的難點問題也逐漸顯現出來,這與目前我國的社會經濟發展有很大的關系。除此以外,設計人員對防火觀念的缺乏,消防部門的把關不嚴、建設單位的干預等也是導致這些難點問題出現的因素。對這寫問題進行解決,需要消防部門、城建部門及建設單位等嚴格遵守消防規章制度,才能有效的防止火災的發生,保障人民群眾的生命財產安全。

參考文獻

[1]白義東.對高層建筑結構的探討與防火技術[J].黑龍江科技信息,2009(21).

[2]吳帆.現階段我國高層建筑防火技術的探析與研究.[J].大江周刊(論壇),2011(6).

[3]于龍.簡論高層建筑的防火系統與自動滅火技術[J].中國科技信息,2011(19).

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關鍵詞:高層建筑;防排煙;現狀;方式

1.防排煙設計的現狀

由于主觀和客觀的原因,設計單位、消防工程施工單位和相關審批單位對防排煙設施的認識存有一定偏差。主要表現在兩個方面:一方面是防排煙設施的作用未得到充分的認同;另一方面,是防排煙工程設置相對隨意。

我國的機械防排煙技術研究在20 世紀80 年代中期才開始起步,在“八五”、“九五”期間對高層建筑樓梯間和地下商業街的控煙技術及煙氣流動特性進行了大量的研究, 取得了一些重大成果。但是,這些研究主要針對工程實際,缺乏系統全面的研究和基礎試驗、基礎理論研究。到目前為止,我國還沒有一部防排煙系統工程設計和施工驗收的國家規范,有關防排煙的設計要求只是穿插在相關防火設計規范中。

2.高層建筑防排煙的方式

目前,高層建筑防排煙方式主要有自然排煙、機械排煙、機械加壓送風防煙三種。

國內一些較大型的高層建筑的中房間、走廊、中庭、避難層、防煙樓梯間及其前室,消防電梯前室或合用前室等采取自然排煙、機械排煙、機械加壓送風等這幾種處理方式,但各種處理方式所選擇的計算方法及計算參數卻不盡一致。

2.1自然排煙

自然排煙是利用建筑物的外窗、陽臺、凹廊或專用排煙口、豎井等將煙氣排出或稀釋煙氣的濃度。在高層建筑中除建筑物高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外,靠外墻的防煙樓梯間及其前室,消防電梯前室和合用前室,宜采用自然排煙方式。采用自然排煙的開窗面積應符合下列規定:防煙樓梯間的前室或消防電梯間的前室可開啟外窗面積不應小于;合用前室可開啟外窗面積不應小于;靠外墻的防煙樓梯間每5層內開啟外窗面積之和不應小于;長度不超過60m的內走道,可開啟的外窗面積不應小于走道面積的2%;需要排煙的房間,可開啟外窗面積不應小于該房間面積的2%;凈空高度小于12m的中庭,可開啟的天窗或高側窗的面積不應小于該中庭地面積的5%;不靠外墻的防煙樓梯間前室或消防電梯前室的進風口開口有效面積應≥;進風道斷面≥;排煙口開口有效面積應≥ 排煙豎井斷面≥6m;不靠外墻的合用前室的進風口開口有效面積應≥;進風道斷面≥;排煙口開口有效面積應≥;排煙豎井斷面≥。

防煙樓梯間前室或合用前室,利用敞開的陽臺、凹廊或前室內不同朝向的可開啟外窗自然排煙時,該樓梯間可不設排煙設施。 利用建筑的陽臺、凹廊或在外墻上設置便于開啟的外窗或排煙進行無組織的自然排煙方式 。

自然排煙應設于房間的上方,宜設在距頂棚或頂板下800mm以內,其間距以排煙口的下邊緣計。自然進風應設于房間的下方,設于房間凈高的1/2以下。其間距以進風口的上邊緣計。內走道和房間的自然排煙口,至該防煙分區最遠點應在30m以內。自然排煙窗、排煙口中、送風口應設開啟方便、靈活的裝置。

2.2機械排煙

機械排煙方式是用機械設備強制送風(或排煙)的手段來排除煙氣的方式。送風和排煙可全部借助機械力作用,也可一個借助機械力的作用,另一個則借助自然通風或排煙作用,據此,機械排煙又具體分為三種方式。①全面通風排煙方式:對著火房間進行機械排煙,同時對走廊、樓梯(電梯)前室和樓梯間進行機械送風,控制送風量略小于排煙量,使著火房間保持負壓,以防止煙氣從著火房間漏出的排煙方式;②機械送風正壓防煙方式:用送風機給防煙前室和樓梯間等送新鮮空氣,使這些部位的壓力比著火房間相對高些,著火房間的煙氣經專設的排煙口或外窗以自然排煙的方式排出;③機械負壓排煙方式:用排煙風機把著火房間內的煙氣通過排煙口排至室外的方式。

2.3機械加壓送風防煙

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(1)“堵”,采用堵的方式對電纜進行防火保護,是指用防火包或者防護的堵料等等一系列的防火材料對樓板或者墻上的孔洞進行防火封堵;而對于電纜溝或者電纜隧道等地方,則需要采取設置阻火段或者阻火強的方式來達到阻斷火焰的目的,這一方式主要是對火勢進行控制,利用將火勢阻斷的方法來使火災不至于持續蔓延,造成更大范圍的損失。(2)“隔”,采用隔的方法對電纜進行防火處理,從字面意義上來講實際上就是指對火焰進行阻隔。這種方法通常都是采用的耐火隔板對電纜進行層間火焰分隔。(3)“涂”,這種方法是指將防火的涂料涂在線纜上,以達到防火阻燃的目的。其主要的作用原理是,所采用的防火涂料具有著遇到火會發生膨脹反應的特點,同時還會生成一層隔熱的保護膜,且這種保護膜具有著極強的隔熱能力和阻燃效果。這種方式主要適應于對電纜的初期防火,能夠有效的防止火勢的蔓延,以爭取時間采取其他的救火措施。(4)“包”,所謂包實際上就是指用防火包帶來防止電纜火災,將具有防火性能的包帶纏繞在電纜上,就相當與為電纜系上了一層保護套,與“封”的作用原理一致,都是通過對形成一個密封的空間,當電纜外部著火時,能夠有效的對火焰進行隔絕,但同時它還會在起火時生成一層阻燃的碳化保護層,這種保護層能夠使火勢的蔓延速度得到有效的減緩,火勢較小時,還能夠很快的阻止其繼續燃燒。

2、配電線路防火封堵的措施

在高層建筑中,電氣線路的主要功能是為整棟高層建筑提供電能。配電系統應根據配電方式、用電負荷等級和環境特征等,嚴格按照規范要求設置短路、過載和接地故障保護,正確選用配電線路,除此之外,為有效防止配電線路在火災中不會作為火勢蔓延的途徑,還應對以下部位作防火封堵:(1)電氣豎井,一旦發生電氣線路火災,極易成為通風道,自下而上蔓延,因此要妥善處理每層豎井的現澆板面,應在每層樓板處,將所有電氣線路的孔、洞、縫隙,采用不低于樓板耐火極限的不燃燒體或防火封堵材料封堵密實,穿越樓板的電纜套管上、下端口和縫隙也必須封堵。(2)電纜橋架、托盤、金屬管在穿越防火分區時,應采用不低于建筑構件耐火極限的不燃燒體或防火封堵材料將防火分區樓板、隔墻上的貫穿孔洞填塞密實。(3)纜線預埋套管的管口,以及與建筑物間的縫隙也應封堵。(4)設計中不宜選用高發煙率和較大毒性的聚氯乙烯材質纜線,或采用時應將纜線敷設在完全封閉的套管和線槽內,外殼刷防火涂料。(5)電纜溝進入建筑物處應設防火墻,電纜隧道進入建筑物及配變電所處應設帶鎖甲級防火門的防火墻,縫隙處應采用不低于建筑物構件耐火極限的防火封堵材料封堵密實。(6)并行的橋架、母線、管線及電纜溝間的電氣線路,應具備防火隔離以防止煙火相互竄通,杜絕火勢沿電氣線路的蔓延。

3、不同防火封堵法的比較

(1)水泥灌注法。電纜豎井現澆板面的預留孔洞和縫隙采用同標號水泥澆注封堵,由于不是一次澆注,前后澆注的水泥硬化后必然會出現縫隙,發生火災后,由于火焰的灼燒,溫度劇烈變化會使后澆注的水泥爆裂致使封堵失效。(2)巖棉或硅酸鋁纖維封堵法。具有價格低、封堵簡單、所增加的建筑荷載小等優點,而且其耐火性能也很好。缺點是無法對電纜束的孔隙及纖維間的孔隙進行封堵,一旦發生火災,封堵的阻火作用明顯,但孔隙可以透過毒性氣體使人窒息。(3)無機防火堵料灌注法。無機防火堵料封堵法與水泥灌注封堵法大致相同,該堵料不怕火燒,能有效地起到防火作用。缺點是如纜線變動不易拆卸更換。(4)有機防火堵料封堵法。有機防火堵料對于火和煙均有較好的封堵效果,也便于拆換,但有機防火堵料一般較柔軟,在封堵面積較小時較為適用。缺點是有機防火堵料遇熱會出現抽絲滴流現象,而在寒冷季節時粘度下降易脫落而失去或降低封堵的效果。(5)阻火包封堵法。阻火包耐火性能優越,便于封堵和拆卸,阻火包遇火時包內封堵物迅速膨脹而封堵煙道,能有效地阻擋火焰和濃煙。唯一不足的是火災初期陰燃階段封堵不住有毒氣體的流竄,使得阻火包的應用受到很大的限制。

4、結束語

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關鍵詞:超高層建筑造型 設計

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

超高層及高層建筑在一個城市中往往相對本身更具有一定的代表性和象征意義,其不僅反映了一個城市物質經濟發展水平的程度,還能表現出該地區的精神和審美標準取向。高層建筑的造型設計在整個設計過程不再僅僅是配合功能,而是與建筑功能一樣重要。意大利建筑師奈爾維(p.l.nervi,1891—1979)指出:“一個技術上完善的作品,有可能在藝術上效果甚差。但是,無論是古代還是現代,卻沒有一個從美學觀點上公認的杰作而在技術上卻不是一件優秀作品的。看來,良好的技術對于良好的建筑說來,雖不是充分的,但卻是一個必要的條件。”也就是說,一個優秀的建筑作品必然同時在其技術性和美觀性上都能達到很高的要求。在設計中技術與藝術的有機結合,可以從它的審美效果上體現出來。優秀的作品必須具備技術和藝術兩方面的高品質,即建筑的造型、功能、結構三者之間的完美結合同時需要兼顧與環境的統一及人的心理。本文試分析從平面功能層面、結構穩定層面、環境心理層面對超高層及高層建筑體型設計的影響。

一、 平面功能對超高層及高層建筑體型設計的影響

超高層及高層建筑和一般建筑物比較的話,平時的垂直荷載、地震影響與平時以及暴風時的水平荷載就相對變得非常大起來,為了使高層上下方向的質量、剛度、強度的分布均勻,就要盡可能的避免各層平面形狀激烈變化,力求均一化。

有文獻資料指出,合理的選擇樓層建筑平面形狀,能顯著降低風對高層、超高層建筑的作用。對于采用邊數較多的正多邊形、圓形、橢圓形建筑平面的高層、超高層建筑,同采用矩形建筑平面的高層、超高層建筑相比,風載體型系數大約可減少20%以上。

因此,超高層及高層建筑平面布置的理想狀態就是選用合理的平面形狀、功能相對簡單,上下層空間盡可能統一,結構體系貫通。

但是近年來,由于社會的不斷發展進步,業主對建設目的的主觀需求不斷提高。單純的滿足基本功能的使用已經不能達到建設要求。平面布置時,空間日趨豐富,功能日趨復雜。很多高層建筑底部需考慮設置大型中庭共享空間或大空間(影院、劇場等),由于上部與下部在功能性質上有所區分,在中間層改變支撐結構的位置甚至體系的轉換(商住樓)。在滿足功能使用的前提下,同時需兼顧建筑在城市中獲得良好的“易識別性”和“獨特性”。總體來說,在現今我們對超高層及高層建筑平面布置過程中,我們需要處理好功能的使用性,結構的穩定性、空間的豐富性、形態的美觀及獨特性之間的關系。使其能夠成為和諧統一的整體,盡可能減少或避免體型完全是使用幕墻體系塑造,擺脫主體與體型脫節的尷尬局面。

二、 環境心理對超高層及高層建筑體型設計的影響

1、使用者的舒適

對于高層辦公建筑,創造舒適、健康的空間環境是永恒的話題。依此觀點,意味著需要在建造中對自然環境施加最小的影響,使建成的環境與生物圈的生態系統融為一體。目前,把綠化引進室內已成為一種時尚,樹木、花草能調節空間中光和影,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,打破了高層建筑內部空間的封閉與單調,近年來又出現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部小環境,配合空調系統使室內空氣對流更加自然。

2、 周邊環境的協調

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,表現在高層建筑對城市天際輪廓線的影響;在區域范圍內來講,高層也起到地標的作用,并與周邊建筑相協調,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、 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節。建筑型體組合與造型是建筑空間組合的外在表現,它是內在諸因素的反映。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,總是內部空間合乎邏輯的反映,在設計中表現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。

三、 應用工程實例

1、 香港中國銀行大廈

建成于1988年,共70層,樓高315米,加頂上兩桿的高度共有367.4米由著名華裔建筑師貝幸銘設計。建筑底層平面為52mx52m的正方形,上部造型為由正方形對角線劃分出來的4個三角形所形成的參差收分體量,節節高升,如同節節上升的竹子,象征力量、生機、茁壯和銳意進取的精神使得各個立面在嚴謹的幾何規范內變化多端。

從環境心理上,因為大廈尖削的外形像個三棱的刀,會切去陰陽之間微妙的平衡,殃及尖角對應的鄰居,這引起了許多反對之聲。這也是很多超高層和高層在建筑體型設計上共同面對的問題。

2、 例如瑞士再保險總部大廈

為了能夠以更合理的方式使用能源,使其熱量損失、結構自重及地面繞流達到最小,從而實現自給自足的節能式建筑,此建筑采用了一種更加合理的流線型建筑外形。從實際功能考慮,這個方案具有三方面的優勢:其外形不會引起迎風面的空氣回流,不加重向下的氣流,因此它能保護周圍的環境,這一點對于保持倫敦城的古街道及小巷式的格調非常重要;建筑周圍的空氣流動較為平穩,減少了其表面的熱損失;分壓系數減小的結果便是建筑表面所需承受的壓力變小,這就使得在建筑外部設置抗風級別較高的燈成為可能。

3、som事務所涉及的沙特阿拉伯國家商業銀行大樓是一棟刀層高,平面呈三角形的高層建筑。為了適應炎熱的氣候環境,建筑外墻呈封閉狀態。外墻上沒有傳統的密密麻麻的窗口,而取而代之以三個巨大的頂口。洞口內的樓地面形成園林綠地式的內部空間。把辦公室從里面邊沿退縮到形成空中綠洲的洞口中,并圍繞中心風塔布置,使濕熱空氣向上抽拔。光線可以進人中央天井,洞口相當于巨大的遮陽,可以避免陽光直曬及沙摸地區的熱風直接吹襲,還可以借此散熱。各層辦公室面向天井開窗,不在外墻上直接開口,以取得良好的氣候緩沖作用,并以厚實的隔熱墻體將空氣調節得負荷降低。可以說此建筑完美的將建筑造型設計和綠色手段完美的結合在一起。

綜上所述,一個優秀的超高層及高層建筑的體型設計,不單單是從審美的角度去考慮,而是需要功能、空間、使用、體型的四個要素的統一,并且應充分處理好預期周邊環境的關系。

參考文獻:

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篇10

關鍵詞:建筑設計;高層;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

中圖分類號:TU972文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

隨著高層建筑的迅速發展,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展,其表現形式也是多種多樣,但是也隨之出現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。 一、高層建筑整體設計 (一)主體設計 高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現建筑本身的生態節能。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的作用,雖然對生態環境的意想不到,但是它們體現的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂的設計上也不是不容忽視的。 (二)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。 二、高層建筑中的分類建筑設計 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地冬季主導風的迎風面,而在我國的南方地區,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.建筑圍護 由于人們在高層建筑商居住多半都會產生一定的恐懼心理,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.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。

三、高層建筑的建筑設計 第一,隨著高層建筑的發展,決定了其結構的合理性和科學性。高層建筑呈現出以下發展趨勢:一是層數增多,高度增加。二是新材料的開發應用,新結構形式的應用。三是平面布置與豎向體形更加復雜。四是耗能減震技術的應用與發展。 第二,高層建筑的尺度設計,主要包括:一是整體尺度。整體尺度的均衡非常重要,設計時要注意以下幾點,一個造型美的高層建筑是建立要很好地處理裙房、主體和頂部的尺度關系;高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎上的,各個主要部分應有更細的劃分,尺度具有等級性,才能使各個部分造型構成豐富。二是城市和街道尺度。高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,是城市的重要景點,不當的尺度會對城市產生不良的影響;街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。

第三,高層建筑的生態設計要求應該受到迫切的關注。其主要內容為:高層建筑營運系統的生態性設計。建筑平面與體型系數影響建筑采暖能量的需求,它不僅僅是一個熱工性能參數,這意味著減少體型系數可以降低舒適空間的平均成本,在常見的平面形式中,圓形平面可以擁有最小的面積,其次是方形。每個建筑基址都有其特殊性。

第四,高層建筑體形龐大,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大,高層建筑的節能應為設計者重視,從以下三個方面進行考慮:一是優化建筑位置及朝向設計。高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量,寒冷地區的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖,二是優化圍護結構墻體設計。目前,在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等,合適的建筑材料能夠提高建筑維護結構的保溫隔熱性能。三是影響建筑節能的其他因素。高層建筑護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。

四、高層建筑設計所必需要注意的安全問題 (一)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,使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發生踩踏等其他傷害。 合理進行防火分區。在高層建筑的樓道內消防器械、疏散通道必須合理的分區,做到在火災發生時,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兩個消防栓的水槍同時到達。