時間:2023-06-04 08:37:43
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇高層公寓建筑設計范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
引言
隨著高層建筑的迅速發展,能夠滿足高層建筑的形式、材料、力學分析模型日趨復雜,結構體系更加多樣化,高層建筑的結構設計成為結構工程師設計工作的重點和難點。本文就高層建筑結構設計與施工進行分析,供參考。
1.高層建筑的設計
結構選型:(1)短肢剪力墻的設置問題短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻。近年興起的短肢剪力墻結構,雖然有利于住宅建筑布置,也可減輕結構自重,但在高層住宅中,剪力墻肢不宜太短,因為短肢剪力墻的抗震性能較差,地震區應用經驗不多,為安全起見,高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。(2)嵌固端的設置問題由于高層建筑一般都帶有兩層或兩層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面:抗震設計的多高層建筑,當地下室頂層作為上部結構的嵌固端時,地下一層的抗震等級應按上部結構采用,地下一層以下結構的抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。地下室中超出上部主樓范圍且無地上結構的部分,其抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。(3)房屋的適用高度和高寬比在抗震規范與高規中,對結構的總高度都有嚴格的限制,除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外,增加了B級高度的建筑,因此,必須對結構的該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。(4)合理選擇結構體系高層建筑結構平面布置應力求簡單、規則、對稱,避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位;避免在凹角和端部設置樓電梯問;避免樓電梯間位置偏置,以免產生扭轉的影響。
結構分析與計算: 1) 多塔之間各地震周期的互相干擾,是否需要分開計算。一段時間以來,大底盤,多塔樓的高層建筑類型大量涌現,而在計算分析該類型高層建筑時,是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算,還是將結構人為地分開進行計算,是結構工程師必須注意的問題。 2) 振型數目是否足夠。在新規范中增加了一個振型參與系數的概念,并明確提出了該參數的限值。3) 是否需要地震力放大,考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及,只是,在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。4) 結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有:SATWE,TAT,TBSA或ETABS,SAP等,但是,由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異,因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。
2.高層建筑的施工特點
(1) 高層建筑基礎深高層建筑都仃深基礎, 一般都在1O米以上。由于現階段所建的高層都在鬧市區,犬都足拆除重建項目,施工:場地狹小,臨邊都有舊建筑物,對基坑的支護要求很高。在土方開挖過程中由十支護不到位而造成十方塌方的事故時有發生。
(2) 高層建筑施工期長高層建筑施工工期•般部在兩年左右,有的項目工期可達三至四年,許多設施放置以后就要使用 年至幾年,在此期間人員變動氣候變化等人為與自然的因素都能使JF常的設施轉入危險狀態,注意就容易發生事故。
(3) 高層建筑施工交叉作業多高層建筑層數多,作業 體化,上下層作業中互相造成傷亡事故時有發牛一 而落物砸傷下面人員的事故就更多了。
(4)高層建筑大量的施工作業都是在高空進行的,5O米以上的高空與l0多米高度的作業有本質的同。高層建筑樓面預留澗墜人致死更是常有發生,平常不大注意的小石塊從百米高空 落可以砸死人。
高層建筑裂縫分為運動、不穩定、穩定、閉合、愈合等幾大類型。雖說骨料內部凝固時產生的微觀裂縫不可避免,但從質量角度考慮應盡可能減少。由于高層建筑混凝土強度普遍較高、混凝土量較大、且帶有地下室,所以裂縫產生的可能性更大。下面主要敘述有關對裂縫的“放”、“抗”相關措施。所謂“放”,就是結構完全處于自由變形無約束狀態下,有足夠變形余地時所采取的措施;所謂“抗”,就是處于約束狀態下的結構,在沒有足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的措施。施工措施:(1) “抗”的措施:避免結構斷面突變帶來的應力集中:重視對構造鋼筋的配置:對采用混凝土小型空心砌塊等輕質墻體,增設間距≯3m的構造柱,每層墻高的中部增設厚度120mm與墻等寬的混凝土腰梁;砌體無約束端增設構造柱;預留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強;兩種不同基體交接處,用鋼絲網(每邊搭接不小于150mm)進行處理;屋面保溫層與隔氣層的合理設置等。 (2) “放”、“抗”相結合的措施:合理設置后澆帶,采取相應補償收縮混凝土技術,混凝土中多摻纖維素類等。 (3) “放”的措施:設置永久性伸縮縫:外墻面適當位置留分隔縫等。
3.結語
(1) 建筑設計與結構設計是一個相互交流的過程,建筑師必須時刻保持與結構師的溝通,以此完善建筑物的各種使用功能,使之成為既美觀又實用的產品。
(2) 合格的建筑師應該注重培養自己的結構觀念,并將它用于實踐,以減少設計過程中出現的結構不合理等問題,同時這也有助于建筑設計能力的提升。
(3) 建筑與結構是緊密相連的,結構布置及結構形式直接關系到建筑的平立面,因此,在建筑設計中,從方案階段就需要對結構概念進行了解,在合理的結構概念上去進行建筑創意。
參考文獻:
中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:
前言
高層建筑轉換層結構的設計與施工階段對整棟樓層起著至關重要的環節,所以,控制好高層建筑轉換層結構在設計時的注意事項與施工中常出現的問題,及時提出措施加以解決就顯得尤為重要。
二.高層建筑轉換層結構簡析
為滿足高層建筑結構將上部布置小空間,剛度大的剪力墻,下部布置大空間、剛度小的框架柱而專門在樓層攔腰一層設置的一種轉換結構構件。一般隨建筑結構的多樣性呈現多種形式,有的是非曲直轉換板形式,實心的厚板結構,里面不能住人;有的是轉換梁結構,可以安裝設備或住人,其高度限定在2.2m以下,以減少占用規劃指標。轉換層的結構形式,一般分為:斜桿桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中較為常用的結構形式為梁—柱體系。
高層結構轉換層的特點
1.轉換結構構件常常承受上部結構傳來的巨大豎向荷載或懸掛下部結構的多層荷載,使得轉換結構構件的內力很大,因此豎向荷載成為控制轉換結構設計的主要因素;
2.轉換結構構件跨度通常是上部結構跨度的數倍,所以轉換結構構件的撓度稱為嚴格控制的目標;
3.轉換結構的連續施工強度大,過程復雜;
4.由于設置了轉換層,沿建筑物高度方向剛度的均勻性會受到很大的破壞,力的傳遞途徑改變很大,所以轉換層結構的分析和設計與常規結構不同。
四.各種轉換層結構的設計要點
1、幾種基本結構:
(一)梁式轉換層
梁式轉換層的傳力直接、明確,傳力途徑清楚??缍容^大且承托層數較多時,采用較大的截面高度為1. 6~4. 0 m??缍容^小及承托層數少時,采用0. 9~1. 4 m較小的截面高度。施工方便且構造簡單,工作可靠,轉換梁受力性能好,結構計算也相對容易,很多情況下混凝土用量可達到板式轉換層混凝土用量的幾倍。
(二)桁架式轉換層
桁架式轉換層傳力明確、傳力途徑清楚。其節間可采用輕質建筑材料填充,有利于減輕結構自重,同時抗側力剛度比轉換梁小,地震反應要比梁式轉換的高層建筑小得多。但構造和施工復雜,且轉換桁架使充分利用該轉換層空間成為可能.,為開洞與設置管道具備了很大靈活性的位置和大小的條件。也從施工工程中得知,轉換桁架其混凝土用量比、鋼材的采用比轉換梁節約成本些。
(三)板式轉換層
板式轉換層傳力不清楚,受力復雜,相鄰上、下層受很大作用力。從抗剪和抗沖切角度考慮,容易在地震作用下反應強烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米區間,且結構計算困難。施工中,上部結構布置不便,造成混凝土用量大。也由于本身受力很大,增大了下部垂直構件的承載力設計要求,故板必須三向配筋。
2、轉換層合理取值要點
為避免高層建筑豎向剛度懸殊相差太大.,為避免高層建筑豎向剛度懸殊相差太大,保證轉換層上、下部主體結構剛度與變形特征的接近。應控制好剪切剛度比,上、下主體結構的剛度分別要一個弱化一個強化。從而確保轉換層下部大空間整體結構,達到合適的強度、剛度、延性和抗震能力。
(一)大底盤大空間剪力墻結構
由于轉換層附近結構內力非常復雜,為保持主體剛度力求變化不過于懸殊,大底盤大空間剪力墻結構的上層與底盤剛度變化較小。僅主體部分部份上層與底盤剪切剛度比,大底盤的總剛度力求等于或稍大于上部樓層剛度,上層與底盤(包括主體和裙房)剪切剛度比小于或于1。.因此,底盤盡可能布置縱、橫向剪力墻并加大厚度,剪力墻盡量布置在底盤的邊、角部位,以加大其抗扭剛度.。
(二)底部大空間剪力墻結構
由于底部大空間剪力墻結構,底層大且部分剪力墻不落地改為框支,為防止底部剛度顯著減小的突變。因此,應控制轉換層上、下層剪切剛度比,其中:非抗震設計取值,縱向應該大于或等于1,小于或等于3區間,抗震設計取值,縱向應該大于或等于1,小于或等于3區間。
(三)魚骨式底部大空間上部剪力墻結構
為防止魚骨式底部大空間上部剪力墻結構的剛度減少太多,且在下部大空間層過于集中變形,因此,轉換層上、下層剪切縱、橫兩個方向的剛度比,應為非抗震設計取值,縱向應該大于或等于1,小于或等于2區間;抗震設計取值,縱向應該大于或等于1,小于或等于2區間。2.3.4. 大柱距的框筒結構或內部抽柱的框架結構,保持上、下層剪切剛
3、轉換層樓板平面內力和變形的計算
為確保轉換層結構控制質量安全可靠,必須精確計算位于樓板平面內力和變形。目前,實際工程設計過程采用的計算分析程序,均假定樓板在自身平面內剛度為無窮大,只作剛體運動,沒有相對變形.,導致框支柱的剪力比計算值大幾倍。
五.轉換層結構施工存在的問題及應對措施
1、存在的問題
(一)轉換層下部結構受壓太大,龐大的轉換層及其復雜支撐體系的自重,都要由轉換層下部的結構承擔受力。實際施工中,直接產生對下部結構較大的不利影響,影響最大的表現在對下部樓層樓板。
(二)施工成本的增加,在施工過程中,常規采用的混凝土澆筑方法,一般情況下,需從轉換層一直支到底層地面,有些甚至達到地下室的厚板。因此,導致材料的占用量非常大,材料周轉費用過大。而且施工難度也大,主要包括轉換層空間大,轉換層自重大,轉換層結構及其支撐體系復雜上。
(三)溫度裂縫,在施工中,具備大體積混凝土施工特性的如:厚板式轉換層,須采用有效的施工措施加以防范,防止其裂縫的生成。
(四)鋼筋的安裝和骨架的穩定,在施工轉換層結構中,通常情況下,鋼筋分項工程量大,而且施工難度也大,為保證鋼筋安裝的正確性和骨架的穩定性.,須采取有效的手段與方法,以確保鋼筋分項工程的施工質量。
2、有效應對措施
(一)鋼筋的施工處理。在在施工中,對鋼筋的翻詳和下料,首先要熟悉設計文件及有關說明,弄清楚設計意圖掌握有關規定,考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,轉換層結構主筋接頭全部采用閃光對焊,對于兩端做彎頭的鋼筋,采用可調伸螺紋接頭連接或冷擠壓套筒連接。確定制作尺寸和幫扎次序,保證轉換梁高度或轉換板厚度較大時,鋼筋骨架的穩定性和便于操作。
(二)合理布置轉換層支撐體系。豎向受力構件如:柱、剪力墻承擔著來自高層建筑的上部荷載,同時也承受轉換層施工過程中的龐大荷載。因此,根據下部結構的特征,可采用靈活布置懸空支撐體系,直接減少作用于樓板、梁等水平構件,使轉換層施工過程中的龐大荷載合理地傳遞給下部貫通的豎向受力構件。同時,認真分析計算下部構件的受力情況,排除高層建筑上部荷載過重造成的安全隱患,杜絕工程事故發生.。
(三)采用分層澆筑混凝土。由于轉換層水平構件高跨比較大,表現為短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次疊澆法施工,可先澆筑部分構件的強度承擔部分荷載,給支撐體系卸荷。需要注意的是,要確保構件在施工過程中、正常使用狀態下都能滿足要求,認真分析出疊合構件的受力。
(四)加強大體混凝土的施工,在針對轉換層體積大的因素,在混凝土澆筑施工中,應采用一些養護措施,可選用低水化熱的礦渣,火山灰硅酸鹽水泥的技術,以達到降低轉換層內部與表面溫度差等。
六.結束語
綜上所述,在高層建筑轉換層施工中,由于其樓板厚、結構受力復雜、對支撐系統要求高,因此施工過程中的質量控制顯得十分重要,只有在科學計算的基礎上,精心組織,規范施工,做好施工過程中的質量控制,才能為建筑物整體質量打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]趙西安 鋼筋混凝土高層建筑結構設計[M].北京:中國建筑工業出版社,1995:10l一156.
中圖分類號TU97 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)44-0082-02
隨著高層建筑越來越多,建筑給水排水安裝質量成為影響人們生活和建筑物的使用價值的主要原因。高層建筑的主體結構多為框剪或筒體結構,主體結構預留預埋的套管、孔洞到位準確情況,是保證工程質量的關鍵;給水排水施工需要精確的施工和管理。因此,有必要對給排水系統進行科學設計,并加以嚴格的施工管理,以確保工程質量。
1 給排水工程設計
1.1 建筑給水
1.1.1 給水管道設備的選用
我國傳統的給水管道材料為熱鍍鋅鋼管,近幾年出現了各種各樣的塑料給排水管道,如PP-R管、PVC管、PE管、ABS管等,他們都具有質量輕、耐壓強度高、輸送液體阻力小、耐化學腐蝕性強、安裝方便、使用壽命長等優點。
當采用PP-R管等可熱熔連接管材時,可將接頭設置于地面下,當選擇鋁塑復合管等非熱熔連接管材時,應將連接接頭設置于地面上,防止漏水時檢修困難。
1.1.2 給水方式的確定
高層建筑與一般多層建筑相比,建筑層數多、建筑高度大、結構復雜,在給水排水技術上都有一定的難度,這就需要對高層建筑進行技術經濟分析,合理的選取加壓供水設備,對給水系統進行合理的分區,并加設減壓設備以及中間和屋頂水箱,使系統運行完好。
1.1.3 管道設備的布置
對管道布置進行優化可以在滿足用戶用水的情況下減少工程造價。但是相對于城市管網優化設計,建筑管網具有特殊性,且管網覆蓋面小、管徑小,造價自然低,這就需要在高層建筑不斷增多的情況下,針對高層建筑管網的特殊性,不斷提高管道的質量和性能,通過進行管道的優化改善管道設備的布置。
1.2 建筑排水
在高層建筑中,由于排水立管比較長、泄水量大、落差高、產生的能量比較大,往往會在管道內產生氣壓波動,最終造成衛生器具的破壞,從而下水道中的臭氣侵入室內,污染環境。因此,為了提高建筑排水的效果和質量,要從以下各個方面進行有效控制,保證排水系統運行的安全。
1)衛生間出現滲漏情況,主要原因是衛生間地面防水未處理好,地面水滲透到下層,因此要做好衛生間地面的防水處理,保證衛生間所有的管道進行嚴格注水試壓后方可進行隱蔽工作;
2)如果衛生間采用后出水式座便器,側排地漏,應該將浴盆或淋浴房墊高,各衛生器具排水橫支管應沿衛生間地面墻角處引至外墻。器具存水彎、排水橫管及立管均設于建筑外墻處;
3)在施工中要注意和各個專業的協同配合,由于排水橫管及立管均設置于外墻,為了減小對外觀的影響,要在建筑方案設計中,根據給排水施工人員的建議將衛生間布置在建筑的凹槽處,盡量降低對建筑立面的負面影響;
4)高層建筑為減少空調凝結水的自由散落,因此在空調機旁要設置凝結水排水立管,臥室大多采用分體式空調機排水,在離地面2 100m處的冷凝水排水立管上接入三通口,將空調凝結水排水軟管接入。
2 給排水工程施工方法
為了應對高層建筑給排水施工中的難點問題,特提出以下方法予以解決。
2.1預留預埋
預留預埋是給排水施工的關鍵工序,套管、孔洞的預留位置是否準確,將直接影響到給水排水管道的安裝質量,最終影響到廚房、衛生間的管道安裝;當套管、孔洞的預留位置出現偏差,這就需要將澆筑好的混凝土鑿開,重新進行埋設,即費工又費時,因此在現場施工時,施工人員應該嚴格按照圖紙尺寸進行預埋,保證對設備的安裝尺寸、管道配件的安裝尺寸非常熟悉,并繪制出預埋圖,才能順利的完成預埋工作;當預埋完成后,應該做好固定工作,保證澆筑混凝土時不會出現移位情況。
2.2樣板層
為了保證標準層的管道安裝、尺寸、位置都滿足要求,衛生潔具的定位尺寸正確,就需要在施工前由經驗豐富的施工人員做好一個樣板層,可以在制作樣板房的過程中發現設計中出現的問題,并根據實際情況,與設計單位和監理單位進行溝通,及時處理,最后要由建設單位、施工單位、監理單位共同檢驗驗收。
2.3分區施工
高層建筑具有外墻面積大、高度高、功能復雜、施工難度大等特點,因此在進行給排水施工時,為了保證施工質量,應該采取分區安裝的施工方法,按建筑的層數分為上中下三個區域,分別施工,這種施工方法具有施工速度快、節省材料、避免施工作業面混亂等優點,有效的執行施工組織、監督工作。
3 施工質量控制
3.1事前控制
在施工前,要熟悉工程相關文件,并組織制定施工組織設計,做好圖紙會審工作,做好施工圖紙交底和圖紙會審工作,通過設計交底就可以了解設計意圖,了解工程的難點和重點,通過圖紙會審解決設計中的缺陷、錯誤,作出相關專業的位置、尺寸、標高協調,解決各專業問題的矛盾沖突,統一各方面的意見,為工程順利進行創造必要的條件。
3.2事中控制
工程質量的施工控制是質量控制的重點,其控制效果將直接影響到工程質量。針對工程的具體情況,應該分清主次,把握重點的進行控制:1)嚴格執行給水排水材料檢驗制度;2)做好隱蔽工程檢驗工作;3)合理組織施工?,F場管理人員應該根據現場實際情況合理組織人員施工,并針對存在的問題提出改進措施,以保證施工質量。
3.3事后控制
在給水排水工程完成后,要做好竣工驗收,根據高層建筑給排水的情況可以按照工序驗收、分項分部工程驗收、單位工程驗收三個步驟進行,進而確保分項分部工程的質量。
4 結論
現代高層建筑中,給排水工程質量要求越來越高。要滿足使用要求,必須嚴格組織施工,做好施工各環節的統籌規劃,并針對施工中的重點問題和技術難點進行科學的施工設計,采用有效的技術措施,才能保證施工質量,使給排水工程達到滿意的質量效果。
參考文獻
1前言
由于高層建筑其本身樓層相對較高,與地面距離較遠,因此其需要的逃生實踐也相對較長,同時一旦發生火災火勢蔓延速度也相對較快,而這些都是高層建筑的劣勢,也使得其一旦發生火災所造成的損失相對較大。所以需要通過精確計算來設計高層建筑的消防設施,同時嚴格的控制施工質量,并且對消防社會進行定期的檢查與維修也是必不可少的。
2高層建筑在消防設計中存在的問題
2.1高層建筑消防樓梯間噴頭設置未落實
目前對高層建筑的消防噴頭的設置,我國已經在相關的法規中有了相應的要求。這就使得自動噴淋消防系統得到了最大限度普及,除了一些不能用水撲救的場所與部位外,其他區域均可使用自動噴水滅火系統。而這項規定并沒有強制性的要求消防樓梯間也進行自動噴淋系統的設置,但是由于高層建筑一旦發生火災后期火勢會順著樓梯間迅速蔓延。假如此處沒有設置自動噴頭,煙霧將會非常順利的向上蔓延,這樣很可能會造成人員的窒息。而設置了自動噴頭的話,會對煙霧的蔓延速度起到一定的減緩作用,同時對空氣也可以起到一定的精華作用,增加人員的逃生幾率,并為消防人員爭取更多的營救實踐。但是目前,很多高層建筑設計消防設施時,經常忽略這一問題。
2.2高層建筑消防登高面設計存在缺
消防車展開作業和消防員進入高能建筑內撲救火災的建筑立面就是我們常說的消防登高面。由于高層建筑的布局相對復雜,在一定程度上增加了消防滅火的暗度。同時其對于建筑外立面的造型以及內部功能在設計時又極為的看重,從而造成了消防登高面設計的不合理,比如登高操作面都是玻璃幕墻使得裙房的進深與高度在設計時存在不合理的現象。最終造成了一旦火災發生時,消防車無法及時的向主體建筑靠攏,從而影響消防救援工作的開展。
2.3高層建筑消防水池設計有瑕疵
消防栓使主要的滅火設施,如果在每一棟建筑內都配備單獨的消火栓系統,這樣不僅會使得成本增加,同時不便于消防設備的整體管理。所以通常情況下都是在保證不影響其功能的前提下,幾棟建筑共同使用一套消防設施。由于消防水池使建筑消防的主要供水設備,所以其在高層建筑發生火災時發揮了重要作用,然而目前大多數高層建筑的消防水池設計過多與不合理的問題。這就造成了其在高層建筑沒有發生火災時的水資源污染與浪費。
3提高高層建筑消防設計和施工的措施
3.1全面分析,嚴格消防設計關口
(1)對于消防水池以及消防水箱要進行合理設置。根據《消防給水及消火栓系統技術規范》,按照相關的要求設立兩個可以獨立使用滿足蓄水容量達到要求的蓄水池;此外對臨時的高壓給水系統應滿足消防水箱初期火災消防用水的要求也進行了相應的規定。如果存在消防用水與其他用水公用一池的情況,應該首先保證消防用水不做他用的技術措施。(2)對于消防水泵設計安裝時要嚴格把關。由于安裝錯誤可能會在其實際使用的過程中出現,水泵性能會隨著時間的推移而降低,也會在一定程度上造成水泵無法滿足實際的壓力和流量需求此時應該在水泵房內設置流量與壓力測試裝置,從而確保檢測其性能的準確性。如果消防用水是從市政管網直接抽取的話,應當設置倒流防止器以防止消防用水出現倒流回市政管網的現象。需要引起注意的是,倒流防止器不能安裝在吸水管上,否則會影響水泵的使用壽命。(3)合理設計通道噴頭。雖然美觀是建筑物必不可少的條件,然而消防問題也是必須全面考慮的問題,應該在通道設置相應的噴頭,從而最大限度的增加建筑的安全性。此外,通道噴頭設置時,應當按照相應的要求進行合理的設置,同時嚴格按照施工要求進行噴頭的安裝,而通道噴頭的用水應當從配水管直接引入為最佳,對于噴頭的數量應嚴格的控制設置的數量;只有這樣才能使自動噴水滅火系統更加順利的運行,以確保火災發生時起到及時滅火的作用。
3.2消防施工過程要注重施工質量
(1)嚴格控制施工人員的專業素質,強化施工質量。在施工前對施工人員進行消防知識的考核,一旦發現考核不合格的人員一律不予使用。在進行消防材料的選購時,嚴格的按照國家相關標準進行選擇,比如相仿水泵、小剛水箱、噴頭、防火卷簾等等,從而保證消防器材的質量以及其使用壽命。(2)對施工過程要進行實時監督。施工人員在施工過程中,要具有較強的責任意識,保證所有的施工步驟都能滿足相關的要求。同時也可采取第三方或項目部住而已人員監督的方式,對施工過程中的關鍵點進行相應的監督,從而保證其施工質量符合國家標準。比如安裝在消防水泵出水口的放水閥,就是高層建筑消防的關鍵,所以一定要嚴格的按照相關的要求保證其在施工時的質量。另外施工過程中還應對消火栓、防水池、排氣道等的質量引起重視。
3.3加強管理,強化維修檢查
由于在沒有火災發生的情況下,消防設施都是閑置不用的,所以就需要相關的管理人員與消防部門在消防設施閑置不用時,認真的做好消防設施的檢查與檢修工作,從而保證其在一旦發生火災的情況下可以充分的將其作用發揮出來。對于高層建筑的消防設施應該明確其管理責任??梢圆扇∫笙嚓P的產權單位繳納相應費用的方式明確其責任管理方位,同時對消防設施可能存在的隱患邀請專業的物業公司進行定期檢查。而對不愿意繳納費用的產權單位應采取停止其產權的方式處理。同時不斷的加強社區的防火意識宣傳、普及火災逃生的相關知識等,減少人們在火災發生時的財產損失。
4結語
高層建筑工程中消防工程是重要的施工內容,當前,消防設施在高層建筑的設計與施工中還存在著諸多的問題,而要改變這一現狀,就需要相關設計人員采用科學的手段進行設計,同時在施工時加強管理,從根本上保證施工質量完全符合標準,從而保證高層建筑的消防系統可以安全可靠的運行,最終實現保障人們什么財產安全的目的。
參考文獻:
[1]周玉.小波變換在高速鐵路牽引供電地震防災系統中的應用研究[D].成都:西南交通大學,2015.
[2]周惠賢.新建蘭渝鐵路西秦嶺隧道防災救援點方案設計[J].甘肅科技,2015(04):108~110.
中圖分類號TU97 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)91-0028-02
1 火災報警系統與聯動控制系統
超高層建筑作為地標建筑或重要建筑,其政治性,影響力遠大于自身經濟價值;因此保持超高層建筑自身安全性顯得尤其重要。針對超高層建筑火災撲救難度較大,火災結果嚴重,因此將火災預防和火災處理作為火災報警系統中重要組成部分。應采取智能化設計確保火災自動預警系統科學性,從報警和消防措施兩方面遏制火勢蔓延,保障人身財產安全。
1.1火災預警系統智能化設計
1.1.1報警系統
針對超高層建筑特殊性和安全性,在火災預警系統內部,一般采取全智能火災預警系統。當發生火災或溫度異常時,系統根據探測器回路傳送的火災探測系數上傳至云終端并進行分析運算加以判斷,溫度異常即會發出火災報警。
同時,控制器針對歷史火災可以智能存儲火災參數特點變化規律的功能,并與建筑自身現場傳輸回來的火災探測器作比較,確定是否進行預警。
1.1.2聯動系統
當發生火災預警時,針對超高層建筑火災影響嚴重情況,需對活在系統外部進行系統聯動;通過火災預警與保安監控系統聯動效應,在火災預發初期,通過預警系統和現場監控設備將現場火災畫面及時傳到中央系統監控制,利用現場畫面便于現場工作人員確認是火災還是檢測器誤報。如果確認火災,則立即采取切斷電源,噴淋,排煙,廣播,報警等一系列預警措施,在火災初期進行廣播,門禁系統,樓層控制等系統聯動,將損失降至最小,完善整體火災預警與聯動系統穩定性和及時性。
1.2提升火災預警及聯動控制系統科學性與可靠性
火災預警和相關聯動系統在火災處理中具有重要影響作用,系統可靠性決定火災是否能得到及時控制。
1.2.1 在超高層建筑設計時火災預警系統科學性和可靠性
主要體現在:1)預警器具有自檢功能;2)預警系統可根據現場溫度異常進行判斷分析;3)采取集控中心報警系統;4)預警回路采取環形總線設計;5)關鍵設備采取雙主機熱備份系統;6)每10~15個預警探測器裝設一個短路隔離模塊,采用預警探測器與模塊回路分開設置。
1.2.2 聯動系統科學性和可靠性措施
聯動系統在整個火災系統占據核心地位;關系到火災及時撲救和降低財產損失。因此提升聯動系統可靠性應在以下幾方面做好設計要點。
1)火災預警系統與門禁,119報警臺,高層建筑消防中心,中心控制臺,電力配送中心進行聯動效應,當一旦發出火災警報,各聯動系統在第一時間采取相應應急方案,確保人員和財產損失最小化;
2)對于噴淋泵,排煙扇,消防栓等重要滅火設備,為確保在火災發生時可緊急使用,應考慮手動控制和多地聯動等方式;在滅火時即可就地控制也可遠程控制,自動和手動相結合使用,確?;馂募皶r撲滅,減少人員和經濟損失;
3)在進行線路設計時,應合理設計管線,線路走向,在預警及聯動系統線路走向設計時應避開對線路造成損傷的熱源或地,確保消防設備和預警系統線路處于絕對安全環境中。
2 通信系統
超高層建筑因其建筑建設規模龐大,內部系統線路集成復雜,因此,超高層建筑通信系統一般由當地的電信運營商承建,為超高層或地標性建筑提供諸如:語音,視屏,數據圖像等多媒體綜合業務。在進行安全智能化設計時,應注重通信系統安全性設計,考慮用預留物理分開的雙通信設備接入系統,滿足同步數字光纖傳輸應用需求。
超高層建筑應根據職能分區不同和豎向分區特點,采取分級和分區設計形式。
1)根據職能不同,建筑內部應建立兩級網絡通信系統。為滿足各類業務需求,提供便捷服務;一級通信網絡系統由遠程中心交換機等設備組成,為建筑物整體提供通訊業務。在酒店,商業,辦公等區域應采用網絡程控交換機的二級通信網絡系統;
2)伴隨網絡信息化逐漸在超高層建筑中的應用,在現階段高層建筑中逐步使用無源光通信網絡接入技術。在建筑安全智能化設計過程中可將ONU(光網絡單元)部署于避難室或地下室電信室內,管理接入各級層之間數據,語音業務傳輸。
3 安全技術預防系統
3.1人員管理系統
1)對高層建筑常客進行IC卡資料入庫管理,常客持卡登乘各電梯,需IC卡通過數據庫提供的基本信息進行圖像和相關信息比對,禁止陌生面孔隨意通行;2)加強來訪人員身份登記管理,保安或前臺人員 通過對講機與被訪單位進行確認。在安全敏感時期,可于大廳進行強制安檢,防止非法人員入內。
3.2車庫安檢系統
從結構上來說,地下室是各機房設備所在地,也是高層建筑薄弱環節,因此加強地下室車庫安全檢測系統,并且車輛安檢應同時匹配自動升降路障,防止車輛強行穿越,車輛安檢系統可適用不同車輛,具備較高可靠性以及檢測效率。車庫安檢系統可保證以電力為主要動力來源的消防設備和供電系統癱瘓造成的建筑物損壞。鑒于超高層建筑的重要性和影響力,加強地下室車輛安檢力度是延長建筑壽命的有效保證。
3.3安防末端設施配置
為加強超高層建筑敏感部位安全建設,應考慮如下方面:
1)超高層建筑大型宴會廳,電影院,劇場的通風空調機房應安裝門禁設施;2)針對洗手間安全盲點建設區域,可在門外走廊裝置攝像預警探測器,門內裝置傳聲器和報警系統按鈕,敏感時期必要時進行強制檢查;3)開水間,消防設施房,電力中心,鍋爐房,發電機房等場所應裝置門禁,明確進出人員身份,僅允許特許的相關職業工作人員進出,加強薄弱環節針對性管理;4)在疏散樓梯口處設置傳聲器和攝像頭,并與監控中心聯動,便于在發生安全事故時針對各層樓梯實際損壞程度進行人員緊急疏散,確保人員損失最小化。
參考文獻
一、地基基礎與樁基礎概論
受建筑物荷載的影響,建筑物下一定范圍內土層將產生應力和變形,而應力和變形不可忽略的那部分地層就是地基。另外為滿足穩定性要求及使建筑物落在較好的土層上,一般要將建筑物埋入地下一定深度,埋入的這部分結構,起著支撐上部結構,并將上部結構荷載傳遞給地基的作用,埋入的這部分結構稱為基礎。一般是在地質條件不良的情況下,天然地基不能承受得住建筑物的荷載,地基會發生大的變形,建筑物的穩定性也受到一定的影響,此時可考慮采用樁基礎。
二、地基基礎的設計
(一)選用合理的地基基礎類型
如果想把地基基礎設計得更好,就要根據地形的實際情況來進行合理的設計,不僅要綜合考慮工程的地質條件與水文地質條件,而且還要充分考慮建筑結構和功能的要求、荷載大小與荷載的分布狀況、原料的供應與施工的條件等各種因素的影響,這樣才能設計出既合理又科學的地基基礎。 地基基礎類型的選用可大致按一下幾點。
1. 上部建筑結構荷載較小時,可選擇剛性基礎。無筋擴展基礎又稱剛性基礎,是指由磚、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料組成而且不配置鋼筋的基礎。無筋擴展基礎都是用抗彎性能較差的材料建造的,在受彎時很容易因彎曲變形過大而拉壞。在一般情況下,六層及六層以下的磚混結構的民用住宅樓,宜采用剛性基礎,六層以上的房屋宜采用柔性基礎,柔性基礎是指用抗拉、抗壓、抗彎、抗剪性能均較好的鋼筋混凝土材料做基礎(不受剛性角的限制)。柔性基礎用于地基承載力較差、上部荷載較大、設有地下室且基礎埋深較大的建筑。
2. 在有地下室、基礎沒有防水的要求、柱網和荷載都比較均衡以及地基條件比較穩固的情況下,框架結構的建筑物應該選擇獨立柱基,在抗震等級較高以及基礎情況復雜的情況下還需設置獨立基礎間拉梁;如果在建筑物沒有地下室,地基相對比較差,荷載也比較大的情況下,柱下獨立基礎也可以改成柱下條形基礎和墻下條形基礎,使地基的整體性更加穩固;如果地基的承載力和變形還達不到要求時,可以選擇筏板基礎。
3. 建筑物如果有防水的要求,可以選擇筏板基礎和箱形基礎。一般情況下,高層建筑都建有地下室,這種情況可以選擇筏板基礎。假如地下室設有隔墻,建筑物可以選擇箱形基礎。如果地基比較差時,為保證地基的強度與沉降達到滿足的要求,也可以選擇樁基或人工地基。不管選擇那種基礎類型都要把基礎底板和地下室的外墻處理好,以防地下室底板漏水。剪結構的房屋若沒有設地下室,地下水位較深,地基條件相對比較好,荷載力比較均衡,也可以選擇單獨柱基或者墻下條基,在抗震設防地區內,柱基下要設拉梁,并且拉梁、柱要和墻下條形基礎相互連在一起。
(二)合理設計樁基礎
一般低層和多層工業與民用建筑盡量采用天然地基淺基礎,但是當采用天然地基上的淺基礎不能滿足地基基礎的承載力和變形要求時,可采用地基處理或深基礎方案。深基礎主要有樁基礎、沉井基礎、箱樁基礎和地下連續墻等幾種類型,其中以樁基礎應用最為廣泛。樁基礎具有較大的整體性和剛性,承載力高、穩定性好、沉降量小而均勻、便于機械化施工、適應性強等特點。樁基礎能適應高、重、大的建筑物的要求。以下是關于樁基礎的設置需注意的問題。
1. 樁平面布置應力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結構荷載的重心和樁的重心需相互重合,并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。
2. 在縱橫墻交叉處都應布置樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側的縱墻上布樁,門洞口不適合布置樁。
3. 樁的直徑比較大時,適合使用一柱一樁:筒體可以選用群樁,注意設定好樁的中心距離。
4. 伸縮縫和防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式。
5.地震作用下剪力墻承受巨大的傾覆彎矩,因此在較長的墻肢兩端應布置基樁。
三、地基基礎施工過程中存在的問題
地基基礎施工在工程建筑中是一個值得注意的環節,處理的好與不好都會直接影響到建筑項目是否正常進行。實際工程中地基基礎施工還存在有很多的問題,對于這些問題需要采取有效的措施進行解決,同時這些問題也需要其它部門引起高度的重視。
1、倒塌問題
在進行施工中,如果出現有倒塌現象的發生,地基的穩定性就會受到一定的影響,地基的承載力就會受到嚴重的干擾,從而整個工程的建設就會出現嚴重問題,周圍的建筑也會受到嚴重的影響。當然也有可能會造成安全事故的發生,導致人員傷亡等現象,同時也造成經濟損失。所以,為了防避其倒塌問題發生。工作人員在進行設計和施工前,需要進一步考察地質的結構和質量,對周邊的環境要熟悉了解。在實施設計方案中,確保嚴格按照國家標準、規定執行。
2、保護地基不夠全面
實際施工過程中,如果保護地基不夠全面的話,就會出現很多問題。例如,長江以南地區雨量比較充沛,地基就會比較容易進水,地基質量就會受到嚴重的影響。所以,在施工前,就要依據地區的具體情況來進行,采用有針對性的措施與合理的技術來保護地基。
3、施工存在的遺漏
在施工中,工作人員在進行操作時,可能因為比較大意,沒有嚴謹的工作作風,或者在施工中沒有采取針對性的措施。就會出現很多問題。比如,實際的基坑與先前設計出來的基坑會存在有很大的差異,制定出來的方案沒有達到要求,這樣整個地基在承載力方面就會有很大的變化,這樣建筑質量也會受到影響。所以施工單位要有認真的工作態度,要加大管理力度,改善管理措施。在操作中,如果出現問題時,有關部門要引起高度的重視,采用合理科學的方法進行解決處理,以確保建筑的質量得到保證,建筑在后期使用中會更加的可靠和安全。
四、樁基礎是在建筑中經常采用的施工技術
目前我國經常運用到的一種基礎類型是樁基礎,樁基礎主要包含有預制樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁等方式。樁基礎施工的方式常用的有兩種,一種是振動沉樁,另一種是靜力壓樁。
運用振動沉樁來施工,一般是在樁的頂部安裝振動器,樁經過振動后產生的效果和本身重力綜合產生作用,讓它自動沉降在地基土層處,這是一種比較簡單的施工技術。在使用過程中,產生的效果相對比較好,可以減少勞動力,使得施工效率得到有效的提高,從而大量地降低施工成本。
靜力壓樁的含義是:利用樁架比自身的重力重所產生的反力作用,目的是把樁壓入到土層處。在壓樁的過程中,土層結構就會遭到破壞,同時土層也會產生反力作用,所以,在操作時不能出現有停頓,要一直運行下去,粘土中可以使用這種方式來進行操作,它不僅造價低而且產生的噪音也很小,工藝也相對比較簡單,質量也得到相對的保證,這樣才能確保高層建筑的質量安全。
參考文獻
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A 文章編號:
高層建筑的樓層較高,結構復雜,對給排水設計提出了更高的要求。本文在對高層建筑給排水工程主要特點分析的基礎上,將著力從高層建筑給排水設計的要點及給排水節能設計進行論述。
1.主要特點
一是影響較大。使用給排水設備的人員多,用水量大。假如出現管道堵塞或停水,其產生的影響范圍比較廣,涉及的人員多。因此,必須做好高層建筑的給排水設計,以確保給排水工程的安全性、可靠性。二是靜水壓力大。因為其具有較大的靜水壓力。假如只設置一個供水區,不僅使用起來不方便,而且很容易導致管道、配件的損壞。故此,應該做好豎向分區,這樣可以使靜水壓力降到最低,從而確保給排水系統的安全運行。三是振動噪音大。從高層建筑來看,所用的動力設備多,管道長,很容易產生比較強烈的振動與噪音。因此在進行高層建筑給排水設計時,必須充分考慮到管道防震與防噪的要求,采取有效措施。四是消防要求高。消防風險大,容易引發火災,如果失火,就會造成火勢迅速地蔓延,且難以進行有效地疏散和撲救。故此,必須從消防角度做好給排水設計,確保消防給排水設計的安全性和可靠性。五是管道壓力波動大。因為給排水量大、管道長,容易產生強烈的壓力波動。為了確保管道壓力具有足夠的穩定性和給排水能力,可以采用新型的單立管道,或是進行通氣管系統的設置。此外,采用高強度的排水管道,并采用柔性接口[1]。
2.給排水設計要點
2.1給水設計要點
2.1.1結合特點設計
必須立足特點進行給水設計,對每幢建筑,必須設立給水系統,采用蓄水池、水泵、水箱、減壓閥、用水點的方式設計給排水系統,從而確保其具有節能、節地又便于管理的優勢。通過這樣的方式,可以有效地解決管網供水系統的不足,而且可以滿足消防貯水量的要求。同時,可以對多幢建筑共建蓄水池,并在地下車庫底下設置水池。對于單棟建筑而言,可以設置獨立的水泵,從而確保其具有足夠的靈活性、獨立性等優勢[2]。
2.1.2生活給水系統設計要點
高層建筑樓層高,需要借助設備增加供水壓力。如果高層建筑給水系統未按照豎向分區的要求設置,就會增加底層衛生器具的靜水壓力,從而威脅到用水安全。故此,必須采用分區供水的方式,以減少靜水壓力對底層的威脅。在設計時,必須根據實際情況選擇合適的給水方式,主要有減壓分區、高位水箱、氣壓罐、變頻泵無箱等方式進行給水。
2.1.3生活熱水系統設計要點
一是水垢清除設計。這是一個常見的通病,主要采用軟化、磁水器等方式。使用最多的就是軟化法,但是在進行軟化時需要不少的鹽,投入成本大。用磁水器是利用物理處理原理,可以軟化水垢,但容易打散。其中,采用控制熱水溫度的方式最為有效,一般將水溫控制在40℃~60℃之間,并以此為依據,選擇合適的管道。二是排氣設計。在高層建筑熱水系統中,氣體容易聚集在管網最高處,降低熱水循環效果,因此,需要將排氣裝置設置在配水管的最高位置,且熱水管道不能形成凸凹形布置,橫管的坡度必須大于0.003。
2.1.4消防給水系統設計要點
一是消防栓給水系統。這種系統主要采用穩壓泵,能夠保持長久的高壓供水狀態,有利于快速撲滅初期火災。在設計時,可以做好自救式水槍的設置,以供非專業消防員使用,可以在火災時發揮良好的自救作用,盡可能地減少損失。為了確保消防栓具有充足的水壓和出水量,可以使用減壓閥、穩壓閥等方式。此外要設置好備用泵,一旦工作泵破壞,就能夠自動切換啟動備用泵。二是自動噴水滅火系統。近年來,高層建筑的增多,使得自動噴水滅火系統成為主流,這是一種具有自動性、智能型進行快速噴水滅火的方式,一般適用于集中性高層建筑群。
2.2排水設計要點
一是做好排水分流設計。在高層建筑給排水設計中,究竟是采用合流或分流的方式來排放污廢水,就必須從經濟及技術兩個方面進行綜合考慮。在民用高層建筑的排水設計中,一般是采用分流的方式來排放生活污水、廢水與雨水的。二是做好排水管道布設。在進行排水管道布設時,為了確保排水管道的安全,方便日常維修保養,要盡可能地縮短污水排放的管道距離,且盡量避免經過變形縫。三是做好排水管道鋪設。在鋪設管道時,必須確保其與墻之間的距離,并做到管道間距設置得當。如果需要從樓板、墻壁穿越,就需要提前設置預留洞孔。四是做好通氣管道設置。在建筑排水管道系統中,為了將排水管的正壓釋放出去,并對空氣減少負壓進行補充,需要設置與大氣相通的通氣立管,并確保排水管空氣流通,嚴防有害氣體進行排水管道[3]。
2.3高層建筑給排水中的節能設計要點
一是節水器具的使用。從傳統的水龍頭來看,容易出現滴水、漏水、滲水等問題,嚴重浪費水資源,還容易造成衛生間、廚房的滲水問題。如果采用節水龍頭,就能夠達到明顯的節水效果。如采用感應式水龍頭,當手放在水龍頭下面時,自然會噴出水,當手離開,就會自動停止,這就可以避免因為忘記關水龍頭或是龍頭沒擰緊而導致滴水、漏水問題的發生,從根本上節約水源。還可以使用節水便器、節水沐浴噴頭、節水閥門等。
二是充分利用中水系統。中水就是經過污水處理后,符合一定水質要求,可以進行使用的水。在經濟方面比較,中水是再生水,其成本最低。在生態環保方面比較,通過污水再生利用處理,能夠優化水域環境質量,促進水環境的良性循環。因此,在進行高層建筑給排水設計時,必須充分利用中水。譬如,可以利用洗菜水澆花草,可以用洗衣水拖地、沖洗廁所等。將生活排水、雨水等經過處理后,能夠滿足一定的水質指標,可以節約資源,方便使用。尤其是在高層建筑集中的區域,具有廢水量大、水質好、容易處理等優勢,為中水系統處理提供了很好的水源。
三是使用變頻水泵。通過變頻處理,能夠改變水泵的轉速,以此實現對水泵流量和壓力的靈活調節。變頻器具有閉環控制的作用,可以隨著壓力大小而對運行情況進行自動控制,始終保持恒壓供水。從高層建筑給排水的節能節水來講,它具有十分明顯的優勢:理想的節能效果,容易調速,操作簡單易學,可以調整的范圍大,具有比較完善的保護功能,運行狀態安全性、可靠性和穩定性很強。從高層建筑過去采用的減壓裝置來看,需要消耗大量的電能,既不節能,又不劃算。而在高層建筑給排水系統中利用變頻水泵,具有十分理想的節能降耗效果,它采用速度調節來對流量進行靈活的調節,不需要頻繁啟動電機,具有很好的節電效果。這種技術已經日益成熟,得到了十分廣泛地應用和推廣,非常適用于現代高層建筑給排水系統[4]。
3.結語
綜上所述,從高層建筑的特點來看,主要有樓層多、結構復雜、功能復雜等特點,這給高層建筑給排水工程設計提出了更高的要求。作為設計人員,必須根據這些特點進行設計,切實采用采用分區供水的方式,以減少靜水壓力對底層的威脅,嚴格按照規范要求,結合工程實際,做好生活用水、消防用水及節能用水等方面的設計。
【參考文獻】
[1]路樹生.高層建筑給排水工程設計及施工技術[J].中華建設,2012,08:270-273.
中圖分類號:TU97文獻標識碼:A文章編號:
引言:
近年來,隨著經濟的快速增長,房地產市場繁榮發展,高層建筑不斷涌現,高層建筑給水排水設計隨著科學水平的不斷提高,技術更先進,設備更完善、功能更齊全。它具有用水要求高、水流量大等特點,必須不斷改進和提高高層建筑給水排水技術才能滿足高層建筑的功能要求,確保給水排水系統的良好運轉。
1.高層建筑給水排水工程的特點
與低層建筑給水排水工程相比,高層建筑給水排水工程具有以下特點:
1.1高層建筑給水排水消防系統靜水壓力大,如果只采用一個區供水,不僅影響使用,而且管道及配件容易被破壞。因此,供水必須進行合理的豎向分區,使靜水壓力降低,保證系統的安全運行。
1.2高層建筑引發火災的因素多,火勢蔓延速度快,火災危險大,而且撲救困難。因此,高層建筑消防系統的安全可靠性必須要比低層建筑高。由于目前我國消防設備能力有限,撲救高層建筑火災的難度較大,所以高層建筑的消防系統應立足于自救。
1.3高層建筑的排水量大,管道長,管道中壓力波動大。為了提高排水系統的排水能力,穩定管道的壓力,保護水封不被破壞,高層建筑的排水系統應設置通氣管系統或采用新型單立管系統。另外,高層建筑的排水管道應采用機械強度較高的管道材料,并采用柔性接口。
1.4高層建筑的建筑標準高,給水排水設備使用人數多,水量大,一旦發生停水或排水管道堵塞事故,影響范圍大。因此,高層建筑必須采用有效的技術措施,保證供水安全可靠,排水通暢。
1.5高層建筑動力設備多,管線長,易產生振動和噪聲。因此,高層建筑的給水排水必須考慮設備和管道的防振動和噪聲的技術措施。
2.高層建筑給排水系統方案設計
給水排水系統方案設計包括給水系統設計、消防系統設計、排水系統設計以及熱水系統方案設計。結合高層建筑給排水系統的主要特征,進行給排水系統方案設計,確保高層建筑給排水系統日常運行的安全性、經濟性、合理性。
2.1給水系統方案設計
高層建筑給水系統的設計中最為關鍵的是給水方式的選擇,它直接關系到生活給水系統的使用質量和工程造價。根據《建筑給排水設計規范》中相關條文,高層民用建筑生活給水系統應豎向分區,且各分區最低衛生器具配水點處靜水壓力不宜大于0.45MPa;水壓大于0.35MPa的入戶管,宜設置減壓閥。除此之外應該合理確定給水系統垂直分區,保證給水設備衛生器具的正常使用,避免壓力過高,出現不必要的能量浪費。給水器材出水過猛,當啟閉這些器材時易產生水擊,使管網產生噪聲、振動甚至管件破裂,致使衛生潔具給水零件容易破壞。
就目前我國城市給水狀況而言,市政水壓一般只能滿足建筑五至六層的生活用水要求,對于高層建筑,城市市政給水管網的水壓就不能滿足高區部分生活用水的要求,絕大多數采用分區給水方式,因此合理劃分生活給水系統豎向分區,控制最不利點的最低工作壓力和最低靜水壓力,針對不同的高層建筑,二次加壓供水方式主要如下幾種:
2.1.1水泵水箱聯合供水;該供水方式供水可靠,但缺點是該種供水系統需設水泵吸水箱和屋頂高位水箱兩個水箱,容易產生水質二次污染;另外將水一次提升至屋頂水箱,低區再通過減壓閥減壓供水,存在不節能和減壓閥因減壓比過大,造成減壓閥失靈的隱患,而且因屋頂水箱容積較大,增加土建工程量,且固定的屋頂水箱在地震時存在鞭稍效應,對建筑物安全不利。
2.1.2地下生活調節水箱通過變頻加壓設備供水;該供水方式取消了高位水箱,減少了一個水質可能受到污染的環節,水壓穩定,供水可靠,能克服第一種供水方式不能滿足頂層燃氣熱水器等對水壓的要求的缺點,幾個供水分區的設備可集中放置,方便管理,變頻加壓設備可配置氣壓罐及小流量泵,當用水量較小時,主泵可休眠,可依靠小流量泵或氣壓罐維持供水流量和壓力,可用于市政管網壓力較小的情況。
2.1.3管網疊壓供水設備供水;其優點與第二種相同,不同之處是充分利用市政管網壓力。其缺點是調節水量較少,在市網較長時間停水時不能滿足用水要求??捎糜谑姓芫W壓力較大,供水量全天大于用水量的情況,但該方式一般會影響其他地方供水,建議在限定條件下使用。
2.2排水系統方案設計
2.2.1排水系統的組成和布置
1)組成
2)排水系統由衛生器具或生產設備受水器、排水管道、通氣管系統、清通氣設備、抽升設備和局部處理構筑物等幾部分組成。
3)管道布置
4)在對排水管道進行選擇時,要根據所排污、廢水的不同性質進行,遵循符合技術標準和經濟節約兩大因素。進行管道布置設計時,要以最短的距離排出室外,并且盡量不要越過變形縫,同時要保證其安全性和方便使用維護。具體的對管道進行鋪設工作時,要注意在管道與管道之間、管道與墻之間要留有一定的距離;管道要穿墻或穿樓板進行鋪設時,要有預留洞。排水立管與排出管端部的連接宜采用兩個45度彎頭或彎曲半徑不小于4倍管徑的90度彎頭。
2.2.2排水設計
1)生活排污系統
2)高層建筑的生活排水系統的排水體制分為糞便污水和生活廢水合流或分流兩種。將衛生間的污、廢水排入同一立管中,不需要使用專用通氣立管。而合流入糞池的方式就是污、廢水合流排水體制。它的管道布設簡單,但是它需要增大化糞池的容積,工程造價較高。污、廢水的分流體制是將衛生間生活污水和廢水分別排入兩根立管,進行排出的方法。它的管道布設較復雜,但它能夠改善排水和通氣的效果。
3)排水通氣系統
4)高層建筑物的排水通氣系統中使用了各種通氣管和通氣閥。其主要是通過提供排水中氣體的散逸來達到透氣的作用;防止排水系統中出現水封的負壓虹吸及正壓噴濺現象,確保空氣的循環;保持排水迅速通暢、安靜。通氣閥是一種在通氣系統基礎上發展起來的通氣閥件。單路進氣閥可安裝在室內立管頂部或橫支管上,既可補氣又可防止管道內部氣體進入室內;雙路通氣閥可安裝在室外立管頂部代替通氣帽,使用時以單路進氣閥為主。
4.結束語
總之,高層建筑給水排水設計對廣大群眾的日常生活及安全意義重大,作為給排水設計人員應本著技術、安全、實用、美觀、經濟的原則,不斷總結和完善設計技術,尋求最佳的給排水設計方案,適應社會發展的新要求,滿足人民群眾不斷提高的物質文化和生活要求。
參考文獻:
高層建筑的發展體現了國家的建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平,也是建設部門財力雄厚的象征。由于高層建筑結構復雜,工程量大,涉及工序多,給建筑施工帶來相當大的難度。如何做好高層建筑結構設計與施工技術,是本文研究的重點。
一、高層建筑結構概念設計原則與體系
結構的簡單性。應將復雜的變成簡單、將結構的受力與傳力途徑設計越簡單、直接和明確就越好、盡可能避免出現以抗扭為主導的關鍵性傳力構件、傳力途徑越復雜就越易形成內力與變形的不協調和難以預料的薄弱環節。同理,對結構進行分析計算時,應該運用最簡單、最直接、概念很清除地計算方法,切忌使用概念含糊不清,有的甚至連概念都看不出來,系數套系數的繁瑣計算方法。
結構的規則性。建筑平面規則,平面內結構布置宜規則、對稱、均勻、減少偏心,使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞,并使質量分布與結構剛度分布協調,限制質量與剛度之間的偏心、建筑平面規則、結構布置均勻,有利于防止薄弱層的結構過早破壞、倒塌,使地震作用能在各結構之間重分布,增加結構的超靜定的數量,發揮整個結構耗散地震能量的作用。
結構的均勻性。沿建筑物豎向的結構布置宜規則、均勻,避免剛度、承載能力和傳力途徑的突變,避免有過大的外挑和內收,以限制結構在豎向某樓層或少數幾個樓層出現敏感的薄弱部位,以致在這此部位因產生過大的應力集中和過大的變形而使結構不安全。
高層及超高層結構體系。對于高層及超高層建筑的劃分,建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有個統一規定,一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑,建筑總高度超過60m為超高層建筑。對于結構設計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則,選擇相應的結構體系,一般分為六大類:框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系、框-筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。
二、高層建筑的施工技術分析
混凝土施工技術。主要表現在:混凝土施工中,經常會出現建筑體地面或墻體出現局部裂縫的現象、混凝土施工技術人員一定要考慮到由于外部氣候條件、天氣狀況的不同,混凝土的結構自然也會有所差異,其裂縫寬度的控制也會有不同的控制標準。目前,國內高層建筑中混凝土施工技術對于裂縫問題的預防與控制,普遍以施工期間的技術強化與重點監管為主。整體強度的控制方面,混凝土施工中要加強原材料的質量控制與強度檢驗,確保高層建筑整體強度。
轉換層施工技術。主要表現在:控制網的布置、高層建筑轉換層的結構分為頂層、轉換層以上標準層、轉換層、轉換層以下等四個層面。在轉換層施工中,主樓的垂直度和施工測量數據都必須得到有效地控制。鋼筋制作和綁扎工藝要在鋼筋沿體周圍一定的距離安置一定數量的U形鋼支架,鋼筋捆綁的科學順序為:架設U形支架,放置開口底箍、綁扎牢固,放置內開口箍,從中間向兩邊分層放置水平主筋、綁扎牢固,從兩側插入水平開口箍。只有嚴格遵守鋼筋制作和綁扎工藝,才能保證高層建筑施工的基本質量要求。
連體結構施工技術??拐鹦阅芤?,高層建筑物連體結構一般是由兩棟或多棟建筑之間設置的架空連接體而形成、高層建筑物連體結構的跨度因建筑的實際需要及用途的差異而略有不同、在國內現階段應用的高層建筑物連體結構施工技術中,連接體與主體結構的連接一般采用剛性或柔性連接兩種形式、由于高層建筑物連體結構得豎向剛度容易發生突變,結構扭轉效應也相對較大,且豎向與水平地震組合作用對連接體及其附近主體結構有不利影響,受力復雜、因此,在連體機構施工技術的應用中一定要強化建筑物的整體抗震性能,全面保障建。
三、高層建筑的施工的細節技術分析
材料的選用。鋼結構有很多優點,但其缺點是導熱系數大,耐火性差。隨著冶金技術的提高,耐火鋼的研究成功并投入生產,為鋼結構的進步發展創造了條件。寶鋼的B400RNQ和B490RNQ兩種型號的耐火鋼,達到600℃時其屈服強度還有150-220MPa。
制作與安裝。土建、鋼結構、玻璃幕墻和各類設備的安裝,使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計量部門由同一標準鑒定;定位軸線、標高和地腳螺栓根據實際確定;鋼柱的制作與交裝必須滿足現行規范的驗收標準。
建筑的高層化和智能化已成為城市發展的一種趨勢。高層建筑比一般建筑遭受雷擊的概率要大得多,而一旦遭雷擊,損失將非常嚴重。普通建筑物防雷保護的防雷裝置把強大的
雷電流通過引下線泄入大地,在附近空間產生了強大的電磁場變化,會在相鄰的導線上感應
出雷電過電壓,因此普通建筑物防雷系統不但不能保護高層建筑物內的電子設備與計算機系
統,反而可能會引入雷電。因此,高層建筑的防雷保護成為一個越來越重要的課題。
一、高層建筑防雷設計
高層建筑綜合防雷設計要點,應將外部防雷設計和內部防雷設計進行整體統一的考慮,
只有這樣才能使建筑物防雷更加安全、可靠。
1、外部防雷設計(1)接閃器的設計。
外部防雷都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網作為接閃器,它位于建筑物的頂部,其作用是引雷或叫截獲閃電,即把雷電流引下,然后通過良好的接地裝置迅速而安全把它泄入大地,其設計通常采用滾球法和網格法。在設計時,用一40×4鍍鋅扁鋼在建筑物頂部,沿女兒墻、樓梯間、電梯機房屋頂四周暗敷,并焊接連通成環狀作為避雷連接線,避雷短針(用Φ12鍍鋅圓鋼高600mm,間距3m)與避雷連接線焊接連通作防雷接閃器。
(2)引下線的設計。
引下線應上與接閃器連接,下與接地裝置連接,中間與各層均壓環均
相互焊接連通,它的作用是把接閃器截獲的雷電流引至接地裝置。在設計時要注意引下線盡
可能短,并盡可能地利用建筑物內四個角的主筋作為引下線;在30 m以上部位,每隔兩層,
沿建筑物四周敷設一道水平避雷帶與各根引下線相焊接;當引下線很長時,應在建筑物的中
間部位增加均壓環,以減小引下線的電感電壓降;高層建筑30m以上部分的金屬欄桿、金屬門窗、金屬構件和較大的金屬裝飾件均應與防雷裝置連接,具體施工時,將引下線和樓層的主梁連接,由圈梁與主梁的鋼筋引出至預埋件,然后將預埋件焊一條與金屬門窗相連接。
(3)接地裝置的設計。
接地裝置位于地下一定深度之處,它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。每種建筑物的接地裝置并不一樣,鋼筋混凝土結構的建筑物符合規定的,應利用基礎內的鋼筋作為接地裝置。當達不到規范中規定的條件或基礎包在防水卷材層內時,
可做周圈式接地裝置,但應將周圈式接地裝置預先埋在基礎槽的最外邊(必須離開建筑物3m以外);對木結構和磚混結構建筑物,必須做獨立引下線并采用獨立接地方式;當土壤電阻率大,使用接地極較多時,也可做周圈式接地裝置,減少接地裝置的沖擊阻抗,有利于改善建筑物內的地電位分布,減小跨步電壓;采用獨立式接地方式時,以鉆孔深埋接地極(約4~12m)的效果為最好,接地極可采用0.25m左右,2~3mm厚的銅板,再用編織扁銅線將各接地極相連;在樓群間進出,相互聯接的線路,也需穿鋼管或鎧裝或雙金屬屏蔽層,并兩端接地,以杜絕過電壓自芯線引入。
2、內部防雷設計
(1)等電位聯接。
在做等電位連接時,每層外墻的金屬欄桿、門窗等與均壓環連通(每一構件不少于兩處);玻璃幕墻的支架、鋼龍骨等(每層、多點)與均壓環連通成等電位,以防側擊雷;架空或埋地進出建筑物的所有金屬管道、金屬構件、電纜金屬外皮及其保護鋼管等,在進出建筑物處(通過與由基礎接地主鋼筋網焊接引出的200×200×6預埋鋼板相連通)與防雷接地裝置作等電位聯結;各管道井及各電梯井所在處,均由基礎接地主鋼筋網焊接引出一40×4鍍鋅扁鋼與金屬管道及電梯導軌作等電位聯結;把接閃裝置與梁、板、柱和基礎可靠地焊接、綁扎或搭接在一起,同時再把各種金屬設備和金屬管線與之焊接或卡接在一起,使整個建筑物成為良好的等電位體。
(2)屏蔽設施。
屏蔽的主要目的是使建筑物內的通信設備、電子計算機、精密儀器以及自動控制系統免遭雷電電磁脈沖的危害??衫娩摻罨炷两Y構內的鋼筋,即建筑物內地板、頂板、墻面、及梁、柱內的鋼筋,使其構成一個六面體的網籠,即籠式避雷網;當鋼筋密度不夠時,可按各種設備的不同需要增加網格的密度,從而實現屏蔽。良好的屏蔽不僅使等電位和分流這兩個問題迎刃而解,而且對防御雷電電磁脈沖也是最有效的措施。此外,建筑物的整體屏蔽還能防球雷、側擊和繞擊雷的襲擊。
二、高層建筑防雷施工技術策略
1、基礎接地與人工接地裝置
(1)建筑物基礎
基礎接地焊接是接地施工中的第一環節。特別是在設計接地電阻值比較小、技術要求比
較高的情況下,就更加要嚴格按照設計要求和施工規范要求施工,以保證質量。除了認真按
設計圖紙施工外還要認真檢查施工質量,創新和改進施工方法,采取有效的技術措施,以達
到設計圖紙要求的目標。
(2)室外人工接地體
室外接地體由接地極和接地線組成。接地極有鍍鋅角鋼、鍍鋅圓鋼、鍍鋅鋼管等。接地
線有鍍鋅扁鋼、鍍鋅圓鋼等。
2、引下線
引下線是連接防雷接閃裝置和接地裝置的一段導線。其作用是將雷電流引入接地裝
置。引下線可以是由若干并聯的電流通路,其電流通路的長度應是最短的。
3、接地電阻測試
檢測接地電阻的工作要擺脫單純檢測建筑物的接地電阻值,還要注意均壓措施是否符
合規范要求。由于接地體屬于隱蔽工程,地下部分的檢測難度很大,因此要認真查看露出地
面部分的施工工藝,做好隱蔽工程施工記錄,確保用戶使用安全。測量鋁門窗接地電阻值時應該注意按測量儀器使用說明書有關事項進行。另外還要注意陰雨天地面潮濕使測量值不準時,盡量不測量;土建基礎周圍水泥砂漿地面較多,測量時有關探針必須插入土壤中,且間距合適;測量時測試導線與鋁門窗夾層處應輕輕打磨掉氧化層或噴涂層,位置應選在與防雷引線連接一側邊框的較隱蔽處;由于接觸不良,土壤潮濕不同,搖表轉速不同和其他人為與自然因素,每次測量同一門窗讀數都不會完全相同,但只要電阻值在設計值范圍內都屬合格。
參考文獻:
[1]關潤培. 論高層建筑采用防雷保護技術及綜合布線的分析[J].建材與裝飾(下旬刊),2008,(05).
[中圖分類號] TU976+.55[文獻碼] B [文章編號]1000-405X(2014)-1-204-1
近年來,我國高層建筑的建設逐漸增多,同時建筑內配備了相應的電子產品、電氣設備等,由于雷電發生時產生的電磁脈沖會對設備造成電磁效應以及熱效應,影響設備正常使用,嚴重的還會造成人身傷亡。加強高層建筑防雷設計以及施工技術管理刻不容緩。
1高層建筑防雷設計要素分析
在對高層建筑進行防雷設計時,首先應該進行建筑防雷類別劃分,一方面是根據建筑物功能定性來決定,另一方面如果是第二、三類建筑,除根據功能定性外還需要對建筑物雷擊次數進行預測,以此來確定設計方案。另外,還需要根據建筑物實際情況確定防雷保護范圍,但是這只是對避雷針以及避雷線為主的防雷裝置進行。確定防雷保護范圍,主要是根據被保護物體實際尺寸進行確定,主要包括雙支、單支、雙支不等高避雷針以及兩根、單根平行以及兩根不平行不等高避雷線等布局形式。對于高層建筑進行防雷設計,一般常用的構造措施包括四種,即防直擊雷、防側擊雷、防雷電感應和雷電波侵入以及防雷電波入侵。
1.1防直擊雷
防直擊雷設計主要可以采用避雷針、避雷網或者兩者混合的措施,另外還可以在規定要求內將建筑物金屬屋面作為接閃器。對于引下線設計,應該選擇剪力墻內鋼筋以及鋼筋混凝土柱,消防梯、金屬煙筒等建筑物的金屬物體也可作為引下線。最后在確定接地設計時,建筑物中鋼筋為接地設置首選。如果建筑具有鋼筋混凝土地梁時需要將地梁內鋼筋作為環形接地裝置,如果不具備地梁,就需要選擇-40×4鍍鋅扁鋼直接安置在槽坑外,形成環形接地。
1.2防側擊雷
以側擊雷為重點設計防雷裝置,要求將建筑內鋼筋與鋼柱作為防雷裝置引下線,并且鋼構架與鋼筋混凝土內鋼筋必須要相互連接。另外,針對側擊雷特點,還要將高于30m建筑外金屬欄桿、門窗等金屬物件與防雷裝置相連。同時,建筑物中豎直裝設的金屬管道等物體的上下端都必須要防雷裝置相連。最后,將建筑圈梁和組合柱作為均壓環,如果沒有圈梁和組合柱,就需要每3層在建筑外墻內鋪設一圈Φ12鍍鋅圓鋼作為均壓環,并且將建筑內豎向金屬管道與均壓環每3層連接一次。需要注意在設置均壓環時必須要與引下線相連。
1.3防雷電感應和雷電波侵入
(1)將建筑內所有金屬物件,如管道、設備外殼等,就近連接到防雷裝置或者是設備接地裝置上。(2)針對建筑物內平行敷設的構架、管道以及電纜金屬外皮的長金屬物,如果構件之間凈距離在100mm以內,需要用金屬線進行跨接,要求跨接點間距在30m以內;針對構件交叉凈距離在100mm,同樣需要在交叉處用金屬線跨接。
1.4防雷電波入侵
對低壓線路而言,防雷設計一般選擇架空和埋地兩種,要求兩種方式都必須要對金屬管道在進出建筑物處與防雷接地裝置進行連接。如果是埋地,在入口處將電纜金屬管道和金屬外皮與防雷接地裝置連接;架空線應該換接50m電纜進入建筑物,要求換接處于防雷接地設置連接。如果是選擇用架空,線引入必須要在引入處設置避雷器。下圖為常用工程防雷設計。
2高層建筑防雷施工要點
2.1接閃器系統安裝施工要點
在高層建筑防雷設計中,接閃器是其中重要組成部分,是整個避雷系統中唯一暴露在建筑屋面的防雷設置,主要包括避雷針、避雷帶、避雷網以及避雷線。在對接閃器進行施工時應該注意以下幾點:(1)確保接閃器質量。要求接閃器規格必須要符合施工要求,在施工過程中必須保證其完整性。特別是避雷針,在選擇時必須要符合建筑物被保護物體需求,必須要有合格證、使用說明以及其他相關材料。最后要保證其施工穩固性。(2)避雷網敷設要求。要求避雷網在敷設時要與建筑物頂部設置的避雷針以及各種金屬物相連接,使所有金屬結構連接為整個結構。另外,避雷網在施工時需要將與接地體引導屋頂引線的連接處做出明顯施工標志。(3)加強避雷網質量控制。高層建筑物選擇用避雷網材料規格質量必須要符合施工要求,一般都選擇用鍍鋅圓鋼,要求將其與結構柱內主筋作防雷引下線。
2.2防雷引下線敷設質量管理
引下線是高層建筑防雷設置中的重要組成,主要將防雷接閃裝置和接地裝置連接起來,可以由若干并聯的電流通路,其電流通路的長度是最短的。防雷引下線敷設施工時可以選擇建筑內金屬構件以及建筑主筋等引下和斷接卡子制作、安裝。其中利用建筑內筋做引下線,在鍍鋅處必須要進行防腐蝕處理;利用建筑外沿金屬構件做引下線,一般都是選擇用圓鋼、扁鐵作為引下材料。
2.3防側擊雷系統安裝施工技術控制
防側擊雷系統安裝施工技術的控制,對于高30m以及30m以上建筑物,需要將外墻的欄桿、門窗等各種金屬構件與防雷裝置進行連接。在施工過程中,必須要根據圖紙找出建筑內各門窗預留洞口處等點為題金屬引線位置、材料以及數量。就現狀來看,土建預留等電位連接體引出方式主要分為內置式和外露式兩種,內置式施工要點是在門窗預留洞口處前提內預埋鋼件,要求此鋼件必須要與引下線連接,金屬門窗防雷接地引下線要與此預埋件連接;外露式主要是采用圓鋼與墻體引下主筋先焊接,金屬門窗必須與預留件連接完成接地。在工程施工時一般都是選擇金屬管道連接并利用管道支架、固定支架作為連接件與近處引上線焊接。
3結束語
社會經濟的快速發展,使得更多高層建筑被建設出來,并配備相應電子設備,雷電發生時對設備造成損壞,嚴重甚至會造成人身傷亡,這就對建筑防雷設計以及施工提出更高要求。想要提升高層建筑防雷效率,就需要我們應該根據建筑特點,對直擊雷、側擊雷以及雷電波進行防治,并在在設計以及施工時加強管理,以此來提升建筑防雷功能。