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關鍵詞:超高層;消防;電氣設計
隨著超高層住宅建筑的興起,目前新建商品住宅中高度超過100 米的住宅數量日趨增多。超高層住宅建筑的設計成為電氣設計人員關注的熱點。超高層建筑一般建筑面積大,人員密度高,火災危險性大,一旦發生火災,火勢蔓延速度快,撲救難度大,人員疏散較為困難。與超高層公建相比,超高層住宅不屬于人員密集場所,居住人員對環境較為熟悉,規范中的規定相對公建來說寬松些,并沒有停機坪和避難層的設計規定,火災時以自救為主。正因如此,火災的早期報警及消防自動滅火更為重要,它可以將火災控制在初期,為人員疏散爭取時間,使人員能最大程度的得以疏散。
2011年5月并于2012年4月實施的《住宅建筑電氣設計規范》對于建筑高度為100m或35層及以上的住宅建筑進行了詳細的規定,從用電負荷等級、自備電源、導體及線纜選擇、應急照明、防雷、火災自動報警系統幾個方面進行了規定。下面就超高層住宅建筑設計中的一些設計要點進行探討研究:
1、用電負荷等級的確定
規范明確規定消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統、電子信息設備機房、客梯、排污泵、生活水泵均應為一級負荷供電。其中消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、生活水泵宜設自備電源,即柴油發電機組供電。目前本地的工程項目中,設置柴油發電機組的情況較少,房地產商會首先考慮經濟投資,對于“宜”的設置項會選擇不設置,但隨著人們對消防方面安全防范意識的增強,相信不久的將來,柴油發電機組會成為超高層住宅建筑設計的必要組成部分。
2、導體及線纜的選擇要求
規范明確規定用于消防設施的供電干線應采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是用退火銅作為導體、密實氧化鎂作為絕緣、退火銅管作為護套的一種電纜。由于它的全部材料都是采用無機材料,所以它本身不會引起火災,不可能燃燒或助燃,它可以在接近銅的熔點的火災情況下繼續保持供電,是一種真正意義上的防火電纜。近年來多起發生人員傷亡的火災實例顯示,人員出現死亡的一個重要原因是火焰煙霧中毒所致的窒息。火災煙霧中含有大量的一氧化碳及塑料化纖燃燒產生的含氯、苯等有害物質的氣體火焰又可造成呼吸道灼傷及喉頭水腫,這些因素足以使濃煙中的被困者在3~5分鐘內中毒窒息身亡。此外在濃煙的狀態下人員無法辨別方向,進而無法逃生。因此在設計過程中,對于非消防電源的干線電纜、電線應選用阻燃低煙無鹵或無煙無鹵的交聯聚乙烯絕緣電力電纜、電線。這類電纜的特性,使得當火災發生時,煙濃度低,可見度高,有害氣體釋放量小,便于人員撤離。
3、防火系統的設計要求
超高層住宅遇見火情時的撲救和應急救援能力,是設計人員設計過程中的重點。對于和居民住宅相關的消防安全內容均應得到重視,建筑內應設消防控制室、火災自動報警系統為特級保護對象,除了衛生間外,均應設置火災自動報警系統。報警系統主要由火災自動報警系統、消防聯動控制系統、消防專用電話系統、火災應急廣播系統、火災漏電報警系統、電梯運行監視控制系統、應急照明控制及消防系統接地構成。
設計中應明確消防安全警示標識、噴淋滅火系統、報警裝置、應急廣播裝置等設置標準。特別是在住宅戶內需安裝火災探測報警器。上海更提出進一步要求:100米以上的超高層住宅應設置避難層。
上海出臺的《住宅設計標準》是國內首個將避難層納入超高住宅的設計標準。新標準明確規定100米以上超高層住宅每15層或者45米設置一層避難層,避難層嚴禁常人居住,凈面積應按每平方米3人計算。新標準的實行為超高層住宅的居住安全提供了保障。
此外,《住宅建筑電氣設計規范》指出建筑高度為100m或35層及以上的住宅建筑、居住人口超過5000人的住宅建筑宜設應急聯動系統。應急聯動系統應以火災自動報警系統、安全技術防范系統為基礎。
應急聯動系統應具有下列功能:
1)對火災、非法入侵等事件進行準確探測和本地實時報警。
2)采取多種通信手段,對自然災害、重大安全事故、公共衛生事件和社會安全事件實現本地報警和異地報警。
3)指揮調度。
4)緊急疏散與逃生導引。
5)事故現場緊急處置。
應急聯動系統宜具有下列功能:
1)接受上級的各類指令信息。
2)采集事故現場信息。
3)收集各子系統上傳的各類信息,接收上級指令和應急系統指令下達至各相關子系統。
4)多媒體信息的大屏幕顯示。
5)建立各類安全事故的應急處理預案。
應急聯動系統應配置下列系統:
1)有線/無線通信、指揮、調度系統。
2)多路報警系統。
3)消防一建筑設備聯動系統。
4)消防一安防聯動系統。
5)應急廣播一信息一疏散導引聯動系統。
應急聯動系統宜配置下列系統:
1)大屏幕顯示系統。
2)基于地理信息系統的分析決策支持系統。
3)視頻會議系統。
4)信息系統。
應急聯動系統宜配置總控室、決策會議室、操作室、維護室和設備間等工作用房。 應急聯動系統建設應納入地區應急聯動體系并符合相關的管理規定。
4、低壓配電系統保護方面
規范規定了每套住宅應設置自恢復式過、欠電壓保護電器。
4.1導管布線方面
潮濕地區的住宅建筑及住宅建筑內的潮濕場所,配電線路布線宜采用管壁厚度不小于2.0mm的塑料導管或金屬導管。這是對以往設計要求的金屬導管1.5mm的進一步提高。
對于敷設在樓板內、墊層內的線纜保護導管做了相應規定,在住宅電氣設計過程中,戶內箱體預留,設備間選擇、樓板內管徑與樓板厚度要求是和土建專業密切配合的幾個方面,也是預留預埋時的設計要點。
4.2電氣豎井布線方面
規范對于電氣豎井的設置做了明確的規定。高層住宅建筑利用通道作為檢修面積時,電氣豎井的凈寬度不宜小于0.8m。電氣豎井內應急電源和非應急電源的電氣線路之間應保持不小于0.3m的距離或采取隔離措施。電氣豎井內應設電氣照明及至少一個單相三孔電源插座,電源插座距地宜為0.5m~1.0m。電氣豎井內的照明開關宜設在電氣豎井外,設在電氣豎井內時照明開關面板宜帶光顯示。
4.3公共照明方面
住宅建筑的門廳應設置便于殘疾人使用的照明開關,開關處宜有標識。可在距地1.0米和1.3米各設一只照明開關,既滿足了要求又節省了造價。
4.4家居配線箱方面
距家居配線箱水平0.15m~0.2m處應預留AC220V電源接線盒,是為了給箱內的有源設備供電,電源變壓器可安裝在電源接線盒內,接線盒內電源宜就近取自照明回路。
4.5安防技術防范系統方面
電子巡查系統為應設置項,可選擇離線式電子巡查系統和在線式電子巡查系統。高層住宅建筑樓梯間應急照明可采用不同回路跨樓層豎向供電,每個回路的光源數不宜超過20個,而不是25個。
【關鍵詞】商業廣場;綜合體建筑;設計實例
0.項目概況
本商業廣場項目地塊基地現為空地,地勢平整,用地內無地裂縫,巖溶,滑坡與其它地質災害。商業廣場規劃用地共由A1+A2、B1、B2+B3、C1、C2+C3五個地塊組成,規劃建設凈用地面積共計205513.65平方米。用地性質根據不同地塊,既有商業金融用地,也有二類住宅用地。整個項目總體容積率不大于6.101。其中A1+A2地塊容積率不大于4.0。根據遠期規劃,該區域未來為城市CBD及高級住宅區域。
1.平面布置策劃
小區由六組高層住宅組成,住宅從西至東沿用地,以2棟塔式及4組板式錯開排列,以爭取最好的景觀朝向和最有利的日照條件。于A1-3# 住宅、A1-4#住宅之間設一小區會所, 提供區內悠閑設施。小區共設三個出入口,西北面臨規劃道路開設人行及消防車出入口;西南面用地邊界靠中間位置臨規劃道路設有小區主出入口及次出入口; A1-5# 住宅、A2-1#住宅之間西南面用地邊界一端設有3個地下車庫出入口,主要為機動車出入口,設置了7m寬的機動車道。共有兩層地下車庫,其中B1層為半地下室車庫。總平面布置中充分考慮到小區和周圍環境的互動關系,利用車庫的屋頂平臺使小區中心綠地和城市綠地以及城市公園形成多層次綠化關系。使整個小區仿佛坐落于公園之中。
由于開發的強度,以及建筑自身高度的影響,日照是此次項目重點考慮的問題。設計中在充分結合用地形狀的基礎上,利用用地與東西向的夾角,高層住宅沿用地一字形面向南邊規劃道路展開,結合高層住宅的戶型平面設計,利用東南兩個方向的日照,使小區滿足日照要求的戶數達到最大。
由于建筑布局較緊湊,小區建筑之間有相對較大的集中綠化。注意營造大面積的中心綠地既豐富自然的組團及宅前、后環境。空間形態順暢自然,著力打造小區中心綠地,為小區住戶提供生態、健康的休閑場所和豐富的景觀體驗。同時,通過總圖的合理布局,將塔子山及沙河景觀引入到小區中來,使得每一戶都有良好的景觀視線。綠地景觀空間自然滲透,富有層次感和延伸感。
2.塔式與板式高層住宅設計
對本地塊的高層住宅豎向交通以電梯為主,A1-1至A1-4號樓設3部電梯,2條疏散樓梯; A1-5及A2-1a住宅樓設2部電梯, 2條疏散樓梯。A2-1b號住宅樓設2部電梯, 每層每戶擁有1部專用電梯,提供2條疏散樓梯。
2.1節能設計
根據本地塊所處地區的的地理、氣候條件,小區采用最佳和良好的朝向,冬季爭取良好的日照,夏季爭取常年主導風向,并有利于建筑室內的自然通風。大部分戶型做到南北對流。建筑間距滿足當地建筑規劃部門規定的技術指標,保證冬季住宅日照和室內天然采光的要求。小區規劃從生態環境考慮,形成良好的小區微氣候環境,也改善了住宅小區環境質量。住宅外墻用擠塑板作外墻保溫,外墻窗采用中空玻璃,有利于建筑節能。
2.2立面設計
對本高層建筑立面處理采用簡約的現代手法,強調材質和色彩變化。造型簡潔大方、色彩清新明快。同時立面上橫豎線條有機地拼接組合, 形成豐富的光影變化。通過細部線條以及色彩的綜合處理,使得小區各棟建筑遙相呼應,形成完整統一的整體。
3.超高層以及低密度住宅設計
本地塊共有兩棟超高層建筑, 一個大型商場, 四棟高層住宅及五棟低密度住宅。地下室商業部分,地下一層夾層層高5.2米, 地下一層層高4.8米; 地下一層局部層高5.5米, 功能主要為VIP上落客區、起卸貨區、設備用房; 地下二層層高3.9米, 功能主要為機動車庫。
另外B1-1為超高層辦公樓, 建筑高度為267.282米, 總高度280米, 地上58層,地下3層,大堂設于地上二層; 1,3及4層及地下一層為商業; 32及33層為轉電梯大堂,方便各區客戶都可以直接到達, 提升大樓質量; 五層為商務會所, 與裙房屋乘面可直接連系。六層以上為標準層平面,層高4.2米,均為辦公空間, 每層可分為小單元或開放式使用; 59層為360度觀景臺。B1-3及B2-5為大型綜合商場共四層, 商業屋頂設空中步行街。B1-2為超高層辦公樓, 建筑高度為169.60米, 地上39層,地下3層, 一至四層為商場, 大堂設于地下一層, 六層以上標準層, 層高4.0米, 標準層每層12套住宅。B2-1及B2-2戶型設計類同, 屬塔式超高層住宅建筑, 建筑高度均為155.75米, 地上44層,地下3層, 一至四層為商業與商場連通, 大堂設于地上一層, 與裙房屋面可直接連系。六層以上為標準層平面,層高3.0米, 標準層每層有12套住宅。B2-5, B2-6及B2-7屬低密度住宅建筑, 建筑高度為22.45米, 地上6層,地下3層,大堂設于首層, 層高3.15米, 每層共2套復式單位, 一層設特色單位。
立面處理采用公建式的現代手法, 以類似的立面處理體現出一個整體的商業樓組團,強調材質和細部的變化。造型簡潔大方、色彩清新明快。同時立面營造豐富的光影變化。通過細部線條以及色彩的綜合處理,使得各棟建筑遙相呼應。
4.超高層建筑及商場設計
本地塊地下室商業部分每層高分為地下一層夾層及地下一層, 分別層高為5.2米及4.8米,部分夾層層高為6.2米, 用所起卸貨區, VIP大堂及設備用房; 地下二層為車庫, 層高3.9米, 合供3層, 功能主要為設備用房及機動車、非機動車庫。C1-1為超高層辦公樓, 建筑高度為264.282米, 總高度280米, 地上59層,地下3層,一層為大堂, 二至三層為商業, 四層為商務會所, 與裙房屋面可直接連系。五層以上為標準層平面,層高4.2米,均為辦公空間, 每層可分為小單元或開放式使用; 四十六至五十九層為酒店, 標準層高3.9米。C1-2為超高層建筑, 建筑高度為167.80米, 總高度185.00米, 地上39層,地下3層,一層為大堂, 二至四層為商業, 五層至十九層為酒店, 標準層層高4米。C1-3為商場, 共3層, 屋頂設化中庭。
(1)從豎向交通設計上,對C1-1分成四區,I、II、III、IV區各有6部高速電梯,III、IV區用4部雙層高速電梯, 2條疏散樓梯,另設2部消防及貨梯逍往各層。C1-2各分成三區,低區為酒店區, 中及高區為公寓, 分為三個芯筒設置, 2條疏散樓梯分別置于芯筒之間。各區有5部高速電梯, 另外按功能分區各有一部消防貨梯。
(2)小區規劃從生態環境考慮,形成良好的小區微氣候環境,也改善了住宅小區環境質量。住宅外墻用擠塑板作外墻保溫,外墻窗采用中空玻璃,有利于建筑節能。辦公、酒店樓幕墻采用雙層中空玻璃,選用“Low E”,35%反射率的玻璃可以降低反射,使室內環境保持恒定,達到節能、舒適的目的。
(3)立面處理采用公建式的現代手法, 以類似的立面處理體現出一個整體的商業樓組團,強調材質和細部的變化。造型簡潔大方、色彩清新明快。同時立面營造豐富的光影變化。通過細部線條以及色彩的綜合處理,使得各棟建筑遙相呼應。
(4)商業廣場的商業裙樓于不同樓層連接項目內兩棟全市最高的辦公樓,地下一層直接與地鐵站連接,首層又設綜合交通運輸客運站,形成內外立體的交通流線,演譯出新都市主義,著重人與都市環境的重新結合,打造成都市最具地標性的多功能綜合發展項目。商場地上總建筑面積約為12萬平方米,B地塊及C1地塊分別占約9萬和3萬平方米;另加地下一層及夾層逾4萬平方米商業面積,總商業面積共16萬平方米。
5.結語
以某商業綜合體廣場設計分析為例,提出大型商業綜合體的總體布局及其功能分區思路,針對不同地塊分區合理地布置不同類型的單體建筑,采取相適應的建筑設計理念,從節能、立面等方面對大型商業綜合體的建筑設計進行了分析探討,提升了該項目建成后對提高現代城市生活水平的效果。 [科]
【參考文獻】
[1]徐明智.節約型商業綜合體建筑設計方法探討[J].陜西建筑,2009(28):118~119.
關鍵詞:超高層建筑;暖通;設計;節能
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
一、前言
隨著時代的進步,城市的發展,超高層建筑的建設步伐也在加快,超高層建筑建設計的過程中,暖通空調的合理設計也是一個非常重要的部分,所以,做好超高層建筑建設計中的暖通設計的節能工作非常有必要。
二、超高層建筑中存在的問題
在建筑學領域,高度超過100m的建筑稱為超高層建筑。由于超高層建筑高度較高且具有高容積率的特點,超高層建筑的特點同時也是它存在的問題。
1、室內風環境差
由于超高層建筑具有較大的高度,風速隨著高度增加逐漸變大,風大的室內居住環境并不舒適,同時風聲也是室內噪聲的主要來源。《超高層住宅的居住模式研究》一文中對超高層住宅室內舒適度的調研結果也表明,15-25層的住戶室內聲環境和舒適度較差,建議對10-30層重點做噪聲模擬,并通過設計來提高室內舒適度。
2、公共交流空間小
一座超高層住宅能夠容納200戶以上的住宅,居住者的公共活動空間很小,內部居住環境相對封閉,鄰里相互認識和交流的幾率由于高密度的居住模式而降低。
3、火災隱患大
超高層建筑功能復雜,設備繁多,人員相對集中,存在大量的引火源。超高層建筑一旦起火,建筑的管井、風道、樓梯間和電纜井等各種豎井的煙囪效應十分顯著。加上建筑物越高,風速越大,火災蔓延越迅速。容易造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。
三、超高層建筑暖通設計的改進措施
1、設計必須具有可靠性和可行性
設計方案是否可行最重要的考慮因素就是必須滿足用戶的使用需求,設計方案不但要滿足供水和供電方面的要求,同時也要滿足包括環境保護工作在內的國家以及各地政府相關規范和相關法規的要求。在設計中,如果遇到了一些無法使用標準設備的特殊情況,對于非標準的設備必須提出詳細并且準確的參數要求,并且這些參數要求都應是合理的。另外在建筑設計已經確定了圍護結構的情況下,自動化的控制程度、選用設備的型號以及空調相關專業的系統布置與系統的節能都是有重大的關系的,因此對于設備選型不應太過保守,分區時應根據不同的實用功能進行操作,為最大限度的減少熱損失,建議設計熱回收機,針對冷卻塔風機以及水泵等還應采取變頻調節。
2、設計要具有可操作性和調節性
為適應全年符合的不斷變化,暖通空調系統應有良好的調節性能,我們常見的調節性能好的方案有VRV變頻空調系統和VAV空調系統兩種方案,這兩種方案的耗能都很小,但是一次性的投資費用都是很高的。有些辦公建筑并不是全天使用的,因此在選擇設計方案時就應考慮其能適應夜間不工作的要求。由于空調系統自動化水平的不斷提高,因此可以適當的減少管理人員的勞動強度和數量,但是可能會造成投資費用的上升,這就要求了應進行技術經濟性的比較,同時還要不斷提高管理人員的綜合素質。只有季節轉換時才操作的閥門應采用手動控制的方式,對于需經常調節控制的并且設備數量較多的工程以及大型的系統工程應采用自動控制,從而有效減少管理人員的工作量,同時為了保證系統的可靠性和穩定性,自動控制系統應盡量的簡化。
四、合理的高層建筑設計是節能型暖通空調設計的基礎
對于房間的空調冷熱負荷,高層建筑本身圍護結構的性能表現是影響其大小的直接原因。從相關的統計資料中可以看出,空調計算負荷隨著圍護結構傳熱系數的增加而增加,可以說,暖通空調設備的能耗同高層建筑的圍護結構的設計是否合理息息相關。因此,在進行高層建筑的設計階段,就應該做好前期的圍護結構保溫性能設計工作,對此,我國在政策管理上也對高層建筑的圍護結構的傳熱系數的最大值作以相應的規范限制。
在建筑的圍護結構設計和施工方面主要注意以下幾點:
1、嚴格控制窗墻比。對于窗戶的面積進行適當的縮小,尤其在我國北方東西朝向的建筑上,窗和墻的比例控制在0.35 之內,南北朝向的可以將比例控制在0.45 之內;其它地區窗墻比例控制在0.45 之內。
2、窗戶玻璃的選擇。優先采用保溫性能良好的吸熱玻璃、雙層玻璃,嚴禁單層白玻璃的使用。
3、窗戶增加遮陽設計。采用內、外遮陽的設計可以對冬寒夏熱的建筑節能起到一定的輔助作用。
4、加強外墻保溫性能。對于建筑的外墻保溫,使用性能良好的隔熱保溫材料。另外可以對于屋頂設置遮陰棚、通風屋面等進行建設空調系統的負荷。
五、超高層建筑空調設計節能措施及注意問題
超高層樓宇節能重點在于建筑物自身節能和各種機電設備的節能: 建筑物自身的節能主要是從建筑設計規劃、圍護結構、遮陽設施等方面考慮; 各種機電設備節能要充分合理地利用設備進行節能。超高層建筑空調能耗較大, 因此, 在設計中應認真仔細進行負荷計算, 避免盲目套用空調負荷指標替代負荷計算而引起較大的能耗損失, 設備選擇時應考慮同時使用系數, 避免設備裝機容量過大, 造成初投資及運行成本增大。空調系統設計中應通盤考慮空調系統方案, 合理配置空調設備, 選擇先進的調節方法 , 利用全年動態負荷分析提出節能策略, 優化冷源設備的組合,提高部分負荷下制冷系統的運行效率。
在超高層建筑空調設計中應注意以下問題:
1、超高層建筑空調冷、熱源系統設計應盡量采用熱、電、冷三聯供方式, 以便能源互補, 達到節能的目的; 空調水系統設計采用大溫差比例控制閥, 可減小水系統運行流量, 達到降低水泵能耗的目的; 空調風系統設計應盡量采用變風量系統, 以達到節省風機耗電量, 節約制冷冷量的目的。在高層建筑中采用變風量空調系統可減小能耗、降低噪聲, 提高空調房間的舒適性。
2、超高層建筑面積大、層數多、空調負荷大,為了實現節能運行, 在空調系統設計中應考慮系統分區問題, 各系統分區應滿足負荷變化及調節的需要, 如在各層進行內、外分區: 內區采用空調機組及新風系統, 以滿足人員及設備冷、熱負荷的需求; 外區采用風機盤管系統, 以滿足建筑護結構冷、熱負荷需要, 各分區系統可靈活調節適應空調全年負荷變化的需要, 這樣, 可以減少能耗,節省空調運行費用。
3、超高層建筑空調系統通常較復雜, 系統內工作人員較多, 因此, 空調系統空氣質量品質控制至關重要, 空調新風系統及空調機組回風系統應設置高效空氣過濾器。
4、超高層建筑送、排風系統較多, 占用建筑面積及空間較大, 為節約空間和成本, 應根據各系統使用頻率和條件, 將各系統相互交融, 采用兼用或合用系統, 如采用排風和排煙共用系統, 平時排風, 火災時排煙, 并采取必要的安全措施, 保證系統運行安全可靠。
5、超高層建筑由于高度較高, 熱壓差較大, 容易在公用垂直通道( 電梯井) 內產生煙囪效應, 容易造成樓梯間負壓過大, 樓梯間門不易打開, 因此, 在平常應設防止煙囪效應的正壓送風系統。提高空調系統的自動化控制水平, 是超高層建筑空調節能的關鍵。對風機盤管、冷熱水系統、制冷裝置及新風系統等的自動控制, 是當前設計人員與建設單位應該考慮的重要內容。據國外資料介紹, 在一個典型房間, 對風機盤管裝自控和不裝自控進行比較, 比較結果安裝自控可節能38%。而增設自控系統的投資只要2 年左右時間就可以收回。
六、結束語
總而言之,超高層建筑暖通空調設計的過程中,一定要更加重視暖通的節能問題,只有提高了超高層建筑的暖通節能效果,才能夠更好的推動超高層建筑暖通空調朝更加科學的方向發展。
【參考文獻】
[1]盧朝鋒.暖通空調方案的設計要點分析[J].民營科技.2011(03)
[2]吳春雨,蔡凱.暖通空調方案設計應注意的問題探討[J].黑龍江科技信息.2010(12)
關鍵詞:建筑工程;超長地下室;商品砼;施工質量
中圖分類號: TU198 文獻標識碼: A
1.前言
當前隨著我國城市化不斷推進和經濟的迅速發展,人們對高層建筑物的需求越來越大,同時對質量要求越來越高,超大、超高的建筑物層出不窮,其設計趨于復雜化,功能多樣化,使地下室也朝著超大超深方向發展,其施工質量尤其受到社會各方高度重視,特別是地下室的自身穩定性、防滲漏等功能要求,而混凝土作為建筑工程的主要構件,其施工質量更是重中之重。如混凝土結構產生的裂縫,會不同程度上影響建筑物的功能特征和使用壽命,應采取切實有效的方法,減少各種缺陷、問題的發生,以確保工程質量。
本文從結合工程實例,對超長地下室混凝土施工質量控制要點進行探討。
2.工程概況及施工部署
某工程總建筑面積約 35萬 平方米,其中地上建筑面積約26萬 平方米,地下建筑面積約9萬平方米;物業類型包括5棟47層和2棟46層的超高層住宅帶底商、1棟25層的高層辦公樓、1座地下兩層的地下車庫。其結構設計使用年限為 50 年,震設防烈度為 6 度,住宅結構型式為剪力墻,地下車庫為框架結構,地下均為二層。
鑒于本工程為大型住宅工程,涵蓋住宅與商業裙樓等多功能建筑,體態大,工程地下室超長(最長邊約230m)且呈不規則型狀,項目部采用分區塊、分段組織施工,先行施工處于工程關鍵線路上的超高層住宅樓(辦公樓)部分,再施工非關鍵線路的地下車庫部分。混凝土采用商品砼。
3.地下室施工工藝流程及砼施工質量控制要點
3.1地下室施工工藝流程:施工準備基坑驗收底板鋼筋投料攪拌出料混凝土運輸澆筑底板混凝土綁扎墻板鋼筋澆筑墻板混凝土綁扎頂板鋼筋澆筑頂板混凝土。
3.2 地下室砼施工質量控制要點:
3.2.1 混凝土配合比控制:由于地下室對抗滲要求高,因此應嚴格控制其混凝土原材料質量,選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥,大粒徑、級配良好的碎石、卵石,含泥量不大于1% 的粗骨料,含泥量不大于2%、細度模數在2.4以上的中粗砂等。
3.2.2混凝土施工質量控制要點:
(1)合理分部,分段、分塊施工控制,避免出現溫度收縮裂縫和減輕澆筑強度。對于長度超過40m的大型地下室,宜采取分部、分段(塊)施工,在中間留600-1000mm寬的后澆帶,主筋按原設計不切斷,經42d后,再在預留的后澆帶用提高一級強度等級的膨脹混凝土(摻水泥用量12%的U型膨脹劑)灌筑密實。
(2)外墻混凝土澆搗控制。混凝土澆搗時必須布置專用泵負責澆搗外墻板混凝土,以保證外墻板混凝土澆搗連續。
(3)應做好外墻翻邊與施工縫的處理。外墻板翻邊的根部與上口施工縫位置為滲漏水多發部位,主要由于翻邊根部振搗不密實與上口施工縫處浮漿、多余混凝土未清理干凈、翻邊二次支模不密實漏漿等原因造成。其防范措施有:一是嚴格督促翻邊混凝土振搗密實,由于混凝土具有一定流動性,翻邊澆搗時混凝土容易從下口流出,且翻邊內布置了鋼板止水帶,振搗空間較小,工人為便于澆搗成型,經常漏振或少振,針對翻邊混凝土澆搗施工配備小直徑插入式振動泵,并督促工人反復進行補料、振搗,并在翻邊外側采用敲擊法補振,確保翻邊整體密實;二是盡量保證翻邊上口混凝土面平直,澆搗時高出翻邊模板的混凝土及時清除,低于翻邊模板的及時補料,并振搗密實,嚴禁將多余混凝土倒入翻邊上,翻邊拆模完成后,應在二次支模前進行施工縫清理、修平,將浮漿與高出部分混凝土鑿除;三是盡量減少翻邊施工縫處在二次支模后的漏漿現象,待翻邊施工縫修平并清理完成后,二次支模時在施工縫下5cm處黏貼泡沫雙面膠帶,增加模板與已澆混凝土墻的粘結性、密閉性。
(4)嚴格執行外墻板帶模養護規定,避免墻板表面裂縫與螺桿洞的滲漏水現象。在外墻板混凝土澆搗完成后,須帶模養護14天以上,墻體混凝土強度達到80%后,再拆模并進行淋水養護。
5.小結
由于本工程地下室在混凝土施工部署安排、段塊劃分、原材料選擇、施工工序和工藝參數等合理、科學控制,在做好方案編制、技術交底等工作基礎上,并通過樣板引路等辦法,圓滿解決了、開裂滲漏等質量通病的發生,很好地完成了設定的目標要求。
參考文獻:
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關鍵詞:應急照明;高層住宅樓;控制;防火規范
中圖分類號:TU97 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)027-000-01
隨著社會的發展,高層住宅樓越來越多,高層住宅樓具有面積大、結構復雜、人員密集、用火用電勇氣量大的特點,一旦發生火災,人員逃生和滅火救援都非常困難。高層住宅樓由于建筑層數多,垂直疏散距離長,人員疏散到安全場所所需時間較長。對于大多數高層住宅建筑(除100米以上的超高層建筑),沒有相應可靠的避難層,而且基本上都是一個單元只有一個疏散樓梯,一旦發生火災,人員疏散十分困難。應急照明在火災發生等特殊情況發生時的作用是毋容置疑的。
一、對高層住宅樓劃分的理解
根據《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)第5.1.1 民用建筑根據其建筑高度和層數可分為單、多層民用建筑和高層民用建筑。高層民用建筑根據其建筑高度、使用功能和樓層的建筑面積可分為一類和二類。民用建筑的分類應符合表 1的規定。
對于住宅建筑,《建筑設計防火規范》以建筑高度27米作為區分多層和高層住宅建筑的標準;對于高層住宅建筑,以54m劃分為一類和二類。代替了原國家標準《建筑設計防火規范》GB50016-2006和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-1995中按9層及18層的劃分標準。個人理解,隨著社會的發展,現在的高層住宅樓的戶型和風格越來越多樣化,出現了很多層高較高(有的層高達5.9米),而一般住宅樓的層高大概是2.8米到3.2米,這樣如果再用層數來劃分高層住宅樓,會出現同樣都是10層高層住宅樓,其建筑高度可能相差很多,如果再用層數來劃分,可能造成有些住宅樓本應該屬于二類高層,結果按照原有規范不需要按照二類高層設計,相關的應急照明設計也會出現問題。可見現有新規范用建筑高度來界定多層和高層住宅建筑的標準是非常人性化的。
二、高層住宅樓應急照明設置的相關依據
《住宅建筑電氣設計規范》(JGJ242-2011)的第9.3.1條、第9.3.2條 、第9.3.3 條分別規定了住宅建筑應該設置的應急照明。
三、高層住宅中應急照明的常見種類
應急照明方式常見的有以下幾種,如圖1所示,燈1、燈2、燈3、燈4、燈5和燈6分別代表了不同類型的應急照明的燈具。
其中:燈1代表著事故時刻強制點亮型的疏散指示通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,這類燈平時不點亮,在火災等事故時刻能夠強制點亮。燈2代表平時兼做一般照明的疏散通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,平時可以正常的開啟或關閉,當事故發生時,如果該燈具處于開燈位狀態則繼續點亮工作,如何該燈具處于熄燈位置可以通過消防信號強行點亮。燈3代表常明型的應急照明燈具,常用在高層住宅樓的暗的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應急照明燈,無論平時還是事故狀態始終處于點亮狀態。燈4代表常暗型的應急照明燈具,常用在高層住宅樓的明的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應急照明燈,由于平時有自然光照明,不需要點亮,當事故時可以通過消防信號強行點亮。燈5代表采用感應型燈具的應急照明燈,此種燈具用于高層住宅的樓梯間,通過感應信號點亮,當發生事故時,無論是燈具處于感應點亮狀態,還是處于熄滅狀態,就可以點亮。燈6代表自帶蓄電池的疏散指示照明燈,此類燈具一般用于樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,其平時有雙電源供電,為燈內蓄電池充電,當出現事故狀態,由具有分勵脫扣器的斷路器控制,使其燈具強行點亮。
四、結束語
應急照明的設計是高層住宅樓建筑電氣設計的一個重要組成部分,本文根據最新建筑電氣相關規范,提出了高層住宅樓應急照明設計的幾個問題。
參考文獻:
[1]JGJ242-2011.住宅建筑電氣設計規范[S].
【關鍵詞】超高層建筑;基礎結構;設計;
中圖分類號: TU208 文獻標識碼: A.
引言:基礎是整個建筑工程的重要部分,其重要性在結構、占比、造價、工時上有著全面的體現,是建筑設計、建設和施工單位高度重視的關鍵部位和環節。超高層建筑基礎設計工作中只有通過全面了解情況、優化基礎選型、全面科學計算等工作才能夠確保超高層建筑基礎的安全性和功能,同時確保超高層建筑基礎工程造價的可控和降低。在超高層建筑基礎實際的設計工作中要對基礎選型影響因素進行控制,堅持基礎選型的原則,通過對超高層建筑框架結構、箱(筏)和樁箱(筏)種類基礎的有效設計和全面控制,實現超高層建筑基礎設計的目標,促進超高層建筑基礎功能的完善,真正完成超高層建筑基礎設計的系統性、全面性的目標。
一、超高層建筑結構設計原則
(1)選擇適合的基礎方案
應該根據工程的上部載荷分布和結構類型,地質條件,施工條件以及相鄰的建筑物影響等各種因素進行綜合性分析,選擇既合理又經濟的方案,必要時要進行地基變形演算,在進行設計時要最大限度地發揮地基的潛力。在進行基礎設計時,應該參考臨近建筑資料和進行現場查看,要有詳細的地質勘查報告,一般情況下,在一個結構單元內部適合用兩種不同的類型。
(2)對計算結構進行正確分析
高層建筑結構設計普遍運用計算機技術,但是,往往不同的軟件會得出不同的計算結果。所以,對于程序的適用條件、范圍等設計師應該進行全面的了解。因為軟件本身有缺陷、人工輸入有誤或者程序與結構的實際情況不相符合,在計算機輔助設計時,都會造成錯誤的計算結果,所以,在拿到電算結構時要求結構工程師要慎重校對,認真進行分析,做出合理的判斷。
(3)選用適當的計算簡圖
.為了保證結構的安全,在選擇計算簡圖時要選擇適當的計算簡圖。如果計算簡圖選用不當,則會造成結構安全隱患,要有相應的構造措施來保證計算簡圖。為了減少計算簡圖的誤差,實際結構的節點應該保證在設計所允許的范圍之內,因為其不能是純粹的剛結點。
(4)采取相應的構造措施
強剪弱彎、強柱弱梁、強壓若拉、. 強節點弱構件、.注意構件的延性性能原則是在結構設計中要始終牢記的。要注意鋼筋的錨固長度,特別是鋼筋執行段錨固的長度。要加強薄弱部位,考慮溫度應力的影響。
(5)合理選擇結構方案
要選擇一個切實可行的結構體系與結構形式,一個經濟合理的結構方案是一個合理設計的保證。結構體系應該傳力簡捷,受力明確。地震區應力求平面和豎向規則,同一結構單元不宜混用不同結構體系。總之,必須綜合分析工程的材料、施工條件、設計要求、地理環境等,并且要與水、電、建筑等專業進行充分的協商,以此為基礎確定結構方案,為結構選型,最好進行多方案比較后選用較為優秀的.
二、超高層建筑基礎選型工作的要點
2.1超高層建筑基礎選型的影響因素
2.1.1超高層建筑上部結構對基礎選型的影響
上部結構對超高層建筑基礎類型、深度、浮力等參數存在著直接的影響,由于上部結構種類的不同,會引起超高層建筑基礎荷載大小和分布的不同,要在設計超高層建筑基礎予以注意。同時,不同類型的超高層建筑上部結構會因自身的類型不同而產生不同的沉降幅度和變形幅度,因此,帶來超高層建筑基礎形式上的不同。地下室的種類和形狀也會對基礎選型有一定影響,要在設計超高層建筑基礎時做以重點考量。
2.1.2地質條件對超高層建筑基礎選型的影響
地質條件中兩項情況對超高層建筑基礎選型影響最為顯著,一是,地基持力層情況,持力層是承受超高層建筑基礎負荷的土層,要根據持力層承載能力大小和壓縮模量變化幅度選擇超高層建筑基礎類型;二是,穿越土層基本狀況,應該根據土層中地下水影響和樁基穿越能力的大小選擇超高層建筑基礎的類型。
2.1.3周圍環境因素對超高層建筑基礎選型的影響
一是,超高層建筑施工的振動和噪聲要對基礎帶來各種影響,因此需要對此加以控制和預防,以便超高層建筑基礎能夠持久、穩定和安全。二是,超高層建筑施工中的空間因素也會給基礎類型帶來一定的影響,要選擇既利于施工有利于穩定的超高層建筑基礎類型。三是,超高層建筑施工中擠土效應,超高層建筑基礎樁基的入土和擠土會產生擠土效益,這會對周邊建筑和地下管網造成影響,應該從最小影響原則出發,優先選擇擠土效應最小的樁基方式進行超高層建筑基礎施工。
2.1.4超高層建筑基礎樁種類的影響
不同種類的基礎樁有著不同的尺寸,應該從持力層性質、安全性要求、超高層建筑負荷等主要方面確定基礎樁的類型和規格,使其滿足超高層建筑總體施工建設的需要。
2.1.5超高層建筑基礎施工的工期
工期是設計超高層建筑基礎類型的重要參考參數,要在確保超高層建筑基礎施工速度、施工質量和施工效益的基礎上形成最為科學的施工
工期,實現超高層建筑總體價值的全面兼顧。
2.2超高層建筑基礎選型的基本原則
超高層建筑基礎選型應該堅持的原則有:一是,多樣式原則,超高層建筑基礎設計單位應該全面掌握各種超高層建筑基礎類型,并有針對性地選擇社會和綜合價值較高的超高層建筑基礎類型。二是,經濟性原則,超高層建筑基礎設計要追求最佳的經濟效益,因此,設計超高層建筑基礎時要考慮到成本控制、施工進度的重要因素,全面提高超高層建筑基礎設計和施工的經濟性。三是,總體優化原則,超高層建筑基礎設計單位要對各種設計綜合起來,將各種設計的優勢集中起來,形成優化的超高層建筑基礎設計,以實現超高層建筑建設的基本目標。
三、超高層建筑基礎設計的方法
當前超高層建筑基礎設計采用上部結構與地基、基礎共同作用的分析方法,這種方法中地基、基礎、上部結構之間同時滿足接觸點的靜力平衡以及接觸點的變形協調兩個條件,即將上部結構、基礎和地基三者看成是一個彼此協調的整體。這種從整體上進行相互作用的分析方法難度較大,計算量龐大,對計算機的性能及存儲量要求較高,只在較復雜或大型基礎設計時,按目前可行的方法考慮地基-基礎-上部結構的相互作用。共同作用分析方法的進步之處僅在于它考慮了上部結構的剛度,這一優勢是傳統設計方式所不具備的。
四、做好超高層建筑基礎設計的要點
1框架結構基礎設計的要點
在超高層框架結構基礎設計時,基礎宜柔不宜剛;若地基土為高壓縮性,則基礎宜剛;當采用樁基時,可考慮采用變剛度布樁的方式(如改變基礎中部樁徑或樁長、加密中部布樁),以調整地基或樁基的豎向支承剛度,使差異沉降減到最小,從而減小基礎或承臺的內力。
2箱(筏)基礎設計的要點
對超高層建筑箱(筏)基礎設計時,考慮上部結構參與工作有利于降低箱基的整體彎曲應力。建議采用共同工作整體分析進行計算,這樣算得的整體彎曲箱基底板鋼筋應力才比較符合實際;另外,共同作用使得上部結構下面幾層邊柱(墻)出現較大內力,采用常規設計方法時應提高邊柱(邊墻)的內力。
3樁箱(筏)基礎設計的要點
超高層建筑樁箱(筏)基礎上部荷載滿布,可采用變剛度布樁的方式,調整樁基的豎向支承剛度,從而調整樁頂反力分布;若考慮利用樁間土分擔上部荷載,充分發揮箱(筏)底樁間土的承載力,可適當增加基礎中部樁的間距;另外,若上部結構為剪力墻,則樁宜沿剪力墻軸線布置,這樣與
滿堂布樁相比可以大大減小底板的厚度。
參考文獻
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關鍵詞:電梯;選型;設計
1 電梯設置原則
方便使用是指在通常情況下乘客總有電梯可乘,即使當某一臺電梯發生故障或進行維修時,也有其它電梯來運送乘客。使用方便往往是和經濟相矛盾的,因為要方便就得多設電梯,而過多地設置電梯,無論是初期投資還是日常的管理費用都是較高的;相反,片面地強調經濟,少設電梯則會造成使用不便,為此許多國家對方便的程度作出了客觀的衡量標準,給出了定量的規定,這個客觀標準稱之為服務水平,其值等于在電梯運行的高峰時期乘客等候電梯時間的平均值。在不同的國家里,根據不同的經濟水平,規定了相應的標準。如美國認為在住宅中等候電梯的時間小于60s 較為理想,60~75s 尚可,75~90s 較差,以120s為極限。英國和日本規定在60~90s 之間。我國目前將高層住宅電梯的運行間隔時間定為60s、80s、100s,即屬舒適、正常、經濟三個檔次,高標準的住宅應采用較短的運行間隔時間。經過測試,乘客心理能夠承受的候梯時間隨著建筑物性質也有不同,表1 列出了各種建筑物可行的平均運行間隔時間指標,可供參考。
近來年電梯產生了很多的事故,有些觸目驚心,甚至犧牲生命,更應該引起我們的重視。電梯設置要經濟,要求在保證一定服務水平的基礎上,使電梯的運載能力與客流量相平衡,充分發揮電梯的效能,而那種不顧一切,把電梯數量壓縮到少之又少的作法是不正確的。
2 辦公大樓的電梯選型及其配置設計要點
2.1 電梯選型的基本方法和步驟
(1)計算建筑物交通規模。建筑物交通規模指建筑物內常有人數,對于辦公大樓以每人使用面積(m2/人)來計算。
(2)估算客流集中率。客流集中率=(建筑物內5min 內需要運送乘客總人數) /(建筑物內常有人數)×100%。
(3)計算電梯使用人數。是指電梯在運行過程中,轎廂內平均常有人數。
(4)選定電梯控制方式。有集選、并聯、群控等方式,還有分單、雙層和分高、低區服務方式,更發展到神經網絡運行控制。
(5)選定電梯的規格、臺數。在計算一周時間前,初選電梯的載重、速度、控制方式,并初定電梯數量。
(6)計算電梯運行一周時間。電梯在基站讓乘客進入后,上、下運行服務完畢, 又回到基層站讓乘客離去所經歷的時間,稱為往返一周時間。它包括了電梯實際運行時間、開關時間、乘客出入轎廂的時間和損失時間。由于采用計算法計算一周時間比較繁瑣,這里推薦簡單實用的利用曲線圖計算一周時間的方法。
3 辦公大樓用電梯設計計算分析示例
3.1 計算建筑物交通規模
(1)大樓電梯的性質。專用樓:大樓基本上由一個公司單獨使用;準專用樓:公司只占用樓房的一部分,其它部分供出租用;分房出租樓:以層為單位出租的樓房。
(2)建筑規模。層數:大樓樓層數量,層高:各層之間距離(m)。
(3)各層有效面積。對于不能準確算出有效面積的樓層,可根據該層面積和可租用面積系數求出。各層有效面積(m2)=各層面積(O)×可作租用面積系數。
(4)每人的使用面積。高端辦公大樓: 15~20m2/ 人,一般辦公大樓: 5~10m2/ 人。
(5)各層人數。各層人數= 各層有效面積(m2)- 每個人的使用面積(m2/人)。
2.電梯使用人數
上班的乘客人數,上行方向取電梯額定人數的80%,下行方向取上行方向的2/3。
4 以高層住宅樓用電梯為例分析設計計算
(1)電梯平均運行間隔時間(Tj)的計算。電梯自基站出發到達擬定的樓層再回到基站,完成了一個運行周期,其總時間(TR)可以分成上行時間(Tu)和下行時間(Td)兩大部分,每一個大部分又分別由四個小部分組成:運行時間(T1),開關門時間T2),上下客時間(T3)及一些不可預見的其他時間(T4),用數字式可表示為:
TR=Tu+Td=Tu1+Tu2+Tu3+Tu4+Td1+Td2+Td3+Td4 (1)
T1=S /V+F(V/a)
式中:T1―運行時間,與電梯行程(s)、額定速度(V)及加速度(a)(一般人體沒有不舒適感的加速值為0.8m/s2)有關。
F―可能停站;
T2―開關門時間,與預計停站數(F)及每次開關門的時間有關(自動開關門為4~6s/ 次);
T2=F?t2( t2 關門時間5s/ 次);
T3―上下客時間,與平均乘客人數(γu、γd)及每人上下梯所需時間(3.4s/ 人)有關,T3=3.4γu(或γd);
T4―不可預見時間,則屬額外耗時,主要與上下客及開關門時間有關,是由大量測定數據加以歸納而得:T4=0.1(T2+T3)。
顯然,只要分別求出上述各項,TR 即可求得,求出TR 以后, 則電梯平均運行間隔時間Tj 等于TR 除以電梯組所擁有的電梯臺數n,用數字式則表示為:Tj=TR/n
(2)輸送能力的計算。首先求得每臺電梯的輸送能力,其值為:q=5×60TR(γu+γd),然后再求電梯組的總輸送能力:Q=nq。計算電梯組的總輸送能力Q 的目的是為了與建筑物內總客流量相平衡,一般以客流率來表示,所謂客流率就是在客流高峰時間里,每5min 乘電梯的人數與總使用電梯人數之比,在《建筑設計資料集》中規定住宅的客流率為5%~12.5%。在確定了客流率后,客流量就等于總使用電梯人數乘以客流率,計算結果是希望客流量與輸送能力兩者相近或稍少于輸送能力,如果相反且客流量大于輸送能力的5%時,所計算的電梯組的平均運行間隔時間就不能代表電梯的服務水平了。
5 辦公樓電梯設計中應注意的問題
(1)電梯乘客的候梯時間應低于允許值,以提高電梯的服務質量。
(2)當設置多臺電梯時,為了使各臺電梯的負載均衡,應盡可能將它們布置在建筑交通中心。
(3)要充分注意并作好電梯的設置安排,不僅在超高層建筑物中,而且在一般的大型建筑物中,也可考慮分區服務的方法,來提高電梯的服務效率。
6 超高層住宅樓電梯設計中應注意的問題
(1) 電梯設置臺數的多少關系到住宅建筑的初期投資、服務水平和經濟效益,與住戶日常使用密切相關,設計中應結合規范及實際使用充分考慮電梯的平面布局, 盡可能成組布置或采取大小搭配等措施,減少建設初期投資。
(2)在使用期間,還要在管理上采取措施,利用跳層服務或分區服務等方式,提高電梯利用率,降低運營費用。總之,建筑中電梯的設計對于電梯的正常運行起著非常關鍵的作用,必須要根據實際情況,同時結合國家有關規范標準,采取合理的措施對電梯設計中存在的問題進行很好的處理,從而使得電梯能夠穩定正常的運行,給整個建筑帶來更多的經濟效益。
參考文獻
[1] 黃尚君.淺談超高層建筑的電梯設計[J].科技創新導報,2009(19):34.
超高層建筑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損壞。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。 (二)消防系統設計應引起重視
超高層建筑引發火災因素多,火勢蔓延速度快,而且撲救困難。因此,超高層建筑消防系統的安全可靠性比地層建筑高。由于目前消防設備能力有限,撲救高層建筑火災的難度較大,所以超高層建筑的消防系統應立足于自救。 (三)管道材料要求高
超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,超高層建筑的排水系統應設置通氣管或采用新型單立管系統。超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。 (四)發生事故影響范圍大
超高層建筑的建筑標準高,給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。須采用有效的技術措施,保證供水安全可靠,排水暢通。 (五)管道易產生震動和噪音
超高層建筑動力設備多,管線長,易產生震動和噪音,須采取相應的技術措施加以改進。 二、超高層建筑給排水系統設計 (一)生活給水系統設計
1、供水方式選擇 超高層建筑設計中,給水方式的選擇關系到整個給水系統的安全性、可靠性、工程投資、運行費用、維護管理及使用效果,因此給水方式的選擇是至關重要的。現行給水設計通常采用以下3種方式:第一種方式是由市政管網直接供給,第二種方式采用水池水泵房屋面水箱用水點的流程供水,第三種方式采用水池變頻供水設備用水點方式供水。 采用第一種供水方式系統簡單、投資省、安裝維護便利,可充分利用市政給水管網水壓,節約能源,但由于內部無貯備水量,當外網停水時,將使內部斷水,因此供水可靠性差。采用第二種供水方式,因水池、水箱貯備有一定水量,當停水停電時,可延時供水,因此供水可靠,水壓穩定,但不能利用市政管網水壓,能源消耗較大,安裝維護麻煩,投資較大,有水泵振動、噪聲干擾,且易產生供水的二次污染,另外由于增加了屋面水箱,相應地增大了結構荷載。采用第三種供水方式,由于水池貯有一定水量,因此供水可靠,設備布置集中,便于維護管理,同時由于變頻供水設備可根據用戶實際用水情況,通過調節水泵轉速或運行臺數以調節水量,因此能源消耗較少,但是水泵型號較多,選型技術要求高,水泵控制調節麻煩,且投資額較大。
綜上所述,以上三種供水方式各有利弊,不能一概而論,應結合設計項目的實際情況,經綜合考慮,選出最適合的供水方式。
減壓措施
超高層建筑的室內給水系統相對于一般建筑是處于高壓狀態,不穩定因素較多。為防止意外事故的發生以及檢修的需要,系統應當有減壓穩壓組件及相關技術措施。 給水系統上的防超壓措施主要有減壓閥、減壓穩壓消火栓、安全閥、泄壓閥、減壓孔板及節流管等。
給水系統經常用減壓閥進行分區。用來分區的減壓閥有比例式和可調式的。可調式減壓閥的壓力調整范圍一般不大于0.7MPa。對生活給水系統而言,可調式減壓閥的閥前與閥后壓力差不宜大于0.4MPa,要求環境安靜的場所不應大于0.3MPa。一個給水分區內有可能存在超壓的管段,也可以通過可調式減壓閥來減去過剩壓力。管徑大于DN50的管段一般采用先導式可調減壓閥,小于等于DN50的管段一般采用直接式可調減壓閥。消防給水系統與生活給水系統一樣,也常用減壓閥進行分區。不同點在于消防給水系統減壓閥要求成組設置, 即設置備用(單個報警閥例外)。 生活給水系統上的減壓閥可成組設置, 即備用設置, 也可不設備用。當不設備用減壓閥時,要保證減壓閥失效時管道的壓力不超過衛生器具的最大可承受壓力。消火栓給水系統常常在超壓管網上采用減壓穩壓消火栓。
安全閥及泄壓閥一般用于系統壓力最大處,如水泵出口、減壓閥組附近等,閉式熱水系統的壓力容器也用到安全閥。超高層建筑的水泵接合器應安裝安全閥。減壓孔板及節流管可起到減壓限流作用。一般用于管網末端減壓,如水龍頭。由于對流量有影響,配水管上較少采用。消火栓給水系統中, 減壓孔板及節流管一般設于消火栓口或水流指示器前。在自動噴水滅火系統中,減壓孔板孔徑不應小于管道直徑的30%,且不小于200mm。 (二)排水系統設計 1、排水管的承壓
重力排水管是非滿管流,重力雨水管是滿管流,但兩者均不是壓力流系統。因此在考慮排水管的承壓問題時,不能完全按排水立管的高度確定管材的壓力等級。當排水管管徑為DNl50、立管高度100m時,如果壓強達到0.1MPa,即使管道內有堵塞物,也會被如此大的壓力沖走,很難停留,所以我們認為排水管管材選用0.1MPa的壓力等級是安全的。在實際的項目中,超高層建筑主樓屋面的特點是面積不大但高度很高,為了更安全可靠,重力雨水管往往采用了壓力等級更高的金屬管材。 2、單立管排水
一般特殊的單立管排水系統適用于以下情況:排水立管設計流量大于普通單立管排水系統排水立管的最大排水能力;住宅、賓館和衛生間較小的公共建筑;衛生間或管道井面積比較小的建筑;要求降低排水水流噪聲和改善排水水力工況的場所。而超限高層建筑的客房層通常都能上下對齊,但建筑面積有限,又要滿足五星級房間面積的要求,客房的管井面積會比較緊張,可選擇特殊單立管排水系統。特殊單立管排水系統與普通排水系統相比,可節省專用通氣立管,有良好的排水和通氣能力,可減少排水水流下落時因沖擊、紊流而引起的噪聲。但是在立管匯合時,需要采用特殊配件的接頭,接頭的尺寸會較大。 3、雨水系統及空調冷凝水系統
高層住宅樓的屋面雨水及陽臺雨水通常單獨設置立管排放,空調冷凝水及空調機隔板雨水也由專門管道收集后一起排放。一些戶型專門為空調機設計凸窗,將空調放置在凸窗下,而空調機的隔板即為下一層的凸窗,在這情況下,設計時考慮空調機隔板的雨水排放孔設在側面,即從側面接一管子接入立管,使得空調機隔板的雨水順利排放而不會流至樓下。 (三)消防系統設計 1、消火栓系統
超高層建筑的消火栓系統在絕大多數情況下只能采取臨時高壓給水系統的供水方式,一般采用水泵、減壓閥或減壓水箱進行分區。以42層住宅樓為例,消火栓系統分區如下:1~20層為低區,由地下室的消火栓泵減壓供水;21~42層為高區,由消火栓泵直接供水。這樣分區的優點在于管路和控制系統簡單,所占管井較少,不需要占用設備層,但對減壓閥的質量要求較高,減壓閥需備用。
自動噴水滅火系統
關鍵詞:高層建筑物防雷技術防雷設計體系
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著經濟的發展和城市人口的增長,建筑的高層化和智能化已成為城市發展的一種趨勢。由建筑物年預計雷擊次數公式可知,高層建筑比一般建筑遭雷擊的概率要大得多,而一旦遭受雷災,損失將非常嚴重,后果會不堪設想,可見,高層建筑防雷系統的可靠性極為重要。
1高層建筑物防雷設計體系
現代建筑物防雷是一個綜合性的系統工程,雷電對建筑物的破壞形式有直擊雷、感應雷,雷電波侵入等。綜合防雷主要由直擊雷防護、側擊雷防護、等電位連接、屏蔽、綜合布線、浪涌保護、有效接地等防護措施組成,高層建筑物防雷設計須在安全可靠、技術先進、經濟合理的前提下,做到高效防護、層層防護,有效降低建筑物及電氣設備遭受雷擊的破壞。
2超高層建筑防雷設計概述
我國《民用建筑設計通則》(GB50352—2005)規定:當建筑高度高于100m時,不論住宅及公共建筑均為超高層建筑。信息技術的快速發展讓超高層建筑物內的計算機等電子設備增多,而這些設備靈敏度高、耐壓低,受雷電電磁脈沖影響大,雷擊將對其產生不對程度的影響。超高層建筑的防雷設計也越來越得到人們的重視。一般來說,《建筑物防雷設計規范》(GB 50057-2010)對于建筑物防雷設計提供了有關的依據,主要分為三類建筑物,其防雷設計規范各異,本文不再贅述。在防雷設計規范中,我們可以知道防雷設計的實現關鍵在于防雷裝置,規范也對其防雷材料的選擇做了相應的規定,一般是利用建筑物本身存在的鋼材。超高層建筑往往會被劃分至第二類防雷建筑物,其一般防雷如規范所示包括設置接閃器、引下線和接地設備來防直擊和側擊,以及防止雷電效益兩個方面。
3 超高層建筑防雷設計要點
3.1外部防雷。如前文所述,針對防直擊、側擊雷產生的熱效應和電動力作用而進行的外部防雷設計,其主要的防雷裝置為接閃器、引下線和接地裝置三個方面。
3.1.1接閃器。接閃器主要有避雷針、避雷帶和避雷網。避雷針通過將雷電引向自己,從而達到了對保護對象免遭直擊的效果,宜采用短針多針保護。避雷針的局限性就在于其高度增加,雷擊概率增越大。此時,可利用避雷帶、避雷網來進行放雷設計。一般來說,在屋面或者易受雷擊部位設置的避雷針或避雷帶,網格尺寸不大于10m x 10m(或是12 x 8m)。避雷帶一般用的直徑不小于6mm的圓鋼,或是不小于24mm×4mm的扁鋼,其可直接利用結構剛接焊接,或是暗設表面抹灰層內。
3.1.2引下線。引下線連接了避雷設備和接地裝置,從而形成了電流通路。它一般利用柱主筋或是剪力墻鋼筋。實際設計工作中,其數量和布置對分流效果有著明顯的影響,一般沿建筑物四周對稱設置,其間距和數量應符合規范要求,規范規定第2類防雷建筑,引下線一般不少于2根,間距不超過18m。理論上,應盡可能減小線上的電流,所以可通過增加數量,適當減小間距來達到這一效果。然而,超高層建筑引下線很長,雷電感應強烈,需要按一定距離設置均壓環,并做好連接。此外,引下線應符合基本的機械強度、耐腐蝕、熱穩定等要求,設計工作也應考慮施工存在的問題。
3.1.3接地裝置。一般有接地體和接地線。按規范規定,建筑物高于45米,45米以上建筑讓防雷裝置與金屬外墻向連,同時應將自然接地體作為接地裝置.但是基礎內鋼筋作為接地裝置有一定的條件,要求基礎采用硅酸鹽水泥,采用無防腐層或瀝青防腐層的基礎,同時其周圍土壤的含水量至少達到4%。
3.2內部防雷。建筑內部為了防止雷電流帶來的感應作用及雷電波的侵入而設置的防雷措施一般有等電位聯結、屏蔽等措施。
3.2.1等電位聯結。利用導線或過電壓保護器,將防雷裝置、金屬裝置、外來導體、電氣裝置等連接。只有保證這一通路處于相同電位,建筑物內部才不會產生危險的接觸電壓。因此,實際的建筑物內斗預埋了雨防雷導體相連的等電位連接板,其實際的設置要求也嚴格參照規范進行設計。一般來說等電位聯結分為總等電位聯結、局部等電位聯結及輔助等電位聯結三種。總電位聯結作用的范圍是建筑物全體,局部等電位聯結則是針對于部分范圍將各可導電部分連通,兩種都能降低危險電壓的危害。
3.2.2屏蔽。屏蔽能有效達到防雷電電磁干擾的效果。屏蔽措施的有效性與以下幾個方面相關:儀器金屬外殼;防過電壓;等電位聯結;接地措施等。電氣線路的主干線應遠離引下線柱筋,應保證穿線鋼管線槽與接地母線和等電位聯結板連接完好。超高層建筑物內應通過各種措施和有效的設計形成一個總體的等電位,形成一個“法拉第籠”,這樣才能更好的防止電磁作用對其用超高層建筑的影響。
3.3 電氣部分。由于高層建筑在結構上已形成等位體,雷擊對電氣設備的損害主要是感應雷造成的。
3.3.1為防止雷電波侵入,在建筑物內供電線路的各部位逐級安裝電涌保護器,以消除雷擊過電壓;進入建筑物的各種線路及金屬管道應全線埋地引入,在入戶端將電纜的金屬外皮、鋼皮及金屬管道應與接地裝置連接;進出建筑物的各種金屬管道及電氣設備的接地裝置,應在進出處與防雷接地裝置連接。
3.3.2室外安裝有空調主機及其支架的高層住宅,應在窗洞口下方30 cm~50cm處預先埋設密封性良好的金屬分線盒,盒內敷設鍍鋅扁鐵。扁鐵的一端與主體內均壓環或鋼筋引下線焊接,另一端與帶銅接線端子的10mm2以上的多股導線相連接,待使用時,將盒子內的導線引出連接到空調室外機及其支架。
3.3.3固定在建筑物上的彩燈、航空障礙燈及其它用電設備的線路則采用置于接閃器保護內、線路外穿鋼管及配電箱裝設過電壓保護器等措施保護。
4防雷接地系統施工注意要點
3.1防雷接地施工的監理。監理人員必須熟悉設計圖紙、電氣設計說明中有關供電方式和防雷接地系統,并充分領會設計中有關說明,發現設計中的問題。最常見的是接地鋼筋網的連接點的錯、漏焊和作為外引接地聯結點或檢測點預埋件的漏設,對特殊的建筑工程項目系統,監理應注意設計中的說明,應注意做好設計交底,并對于施工中容易忽視和特別重要的問題應寫入審批意見,以提醒施工單位執行。
3.2防雷材料質量控制。防雷接地所用材料有角鋼、圓鋼、扁鋼,在使用過程中必須要注意所用材料的驗材料三證、材料規格,以及嚴查在施工中是否使用設計和規范規定的鍍鋅材料。在施工過程中,作業人員往往用普通結構用鋼筋做幫條焊接,或用普通鋼材代替鍍鋅材料,這一錯用材質的漏洞,一定要嚴格糾正。
3.3施工隊伍人員資質。焊接質量決定著工程質量,實踐表明,由于使用焊接技術不過關的人員進行防雷接地,造成工程防雷接地不合格的情況時有發生,故應嚴格審核專業防雷接地隊伍的資質等級,施工隊的技術人員和帶領實際操作的骨干人員必須持有上崗證。
3.4關鍵部位和工序監控。針對接地焊接、對以柱筋為引上線的接地網每根柱子位置和鋼筋焊接根數確定、對于等電位焊接以及設計注明要進行重復接地的部位設置、對于避雷針和避雷網安置等幾個施工中易出現質量通病的環節,設置質量控制點,制定監理預控措施,對于關鍵部位或關鍵工序實行旁站監理,做到預防為主,動態跟班監督,保證防雷接地施工質量。
3.5防雷接地工程驗收。驗收時應嚴格執行工序質量的“三檢”制度,施工完后應進行接地電阻值的搖測。無論自然接地體還是人工接地體以及玻璃幕墻、避雷網格、避雷針等在施工完后都要及時進行接地電阻值的搖測。尤其是接地體或接地網施工完成后,應及時認定接地電阻值符合設計規定值。
5結束語
超高層建筑物防雷設計是一項系統性設計工作,占有重要的地位。相關工作者應總結實際經驗,綜合考慮雷擊對于超高層建筑的危害特點、途徑,有針對性的設置準確的防雷措施,這樣才能確保超高層建筑物的安全性。
參考文獻:
[1]林艷,陳瀟,成明.超高層建筑物綜合防雷技術應用——以廣州新電視塔項目為例[J].科技與生活,2010(18).