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[关键词]高层建筑;超高层建筑;技术特点;发展趋势
自1978年改革开放以来,我国建筑行业不断取得新的快速发展,特别是在我国城市化建设加速推进的新形势下,我国建筑行业更是步入了健康化发展的轨道,而在我国城市建设用地日趋紧张的情况下,高层与超高层建筑越来越受到重视,高层与超高层建筑的数量、规模也在不断扩大。但在我国建筑行业步入“新常态”的背景下,对高层与超高层建筑的技术要求越来越高,而且也在不断创新,这就需要广大建筑企业必须对高层与超高层建筑技术的特点以及发展趋势有更加清醒而深刻的认识,并且要积极探索符合高层与超高层建筑的有效技术,推动我国高层与超高层建筑技术步入更加科学、健康、持续发展的良性轨道。
一、高层与超高层建筑技术的特点
高层与超高层建筑与普遍建筑具有极大的不同,因而,对于高层与超高层建筑来说,其技术也具有一定的特殊性。从当前高层与超高层建筑技术的实际情况来看,主要有以下三个方面的重要特点:1.具有设计基础性的特点对于高层与超高层建筑来说,在设计方面,不仅具有非同质化的特点,而且具有结构复杂的特点,因而对于高层与超高层建筑技术来说,必须进行创造性的设计,因而高层与超高层建筑的设计技术就具有极其重要的基础性作用。特别是由于不同的高层与超高层建筑,在不同的环节都需要采取不同的技术,这就使得高层与超高层建筑必须高度重视设计技术,否则就会对高层与超高层建筑的质量造成重要的影响。2.具有动态创新性的特点高层与超高层建筑的规模化、大型化、复杂化等诸多特点,决定了高层与超高层建筑技术必须具有动态性和创新性的特点,特别是从当前高层与超高层建筑的整体发展情况来看,各方面的建筑技术都已经日益成熟,但需要进行不断的融合,因而,必须进行技术的技术创新。比如目前高层与超高层建筑材料已经发生了深刻的变化,精、高、轻、薄都已经成为高层与超高层建筑材料的重要发展趋势,而且高层与超高层建筑在施工方面也朝着精细化的方向发展,因而高层与超高层建筑具有动态创新性的特点。3.具有应用综合性的特点从目前高层与超高层建筑技术的特点来看,在技术应用方面具有综合性的特点,任何一个高层与超高层建筑项目,在技术应用方面,不仅数量众多,而且技术比较复杂,因而,不可能通过一项独立的技术完成高层建筑,甚至某一方面的施工也需要综合性的技术,因而,综合性已经成为高层与超高层建筑技术的重点特点。比如高层与超高层建筑技术包括力学、制图、艺术、环保、文化等方方面面,只有将这些技术紧密结合起来,才能使高层建筑技术更具有实效性。此外,对于高层与超高层建筑技术来说,还必须高度重视高层与超高层建筑的审美性、技术性,这也是高层与超高层建筑技术的重要特点。
二、高层与超高层建筑技术的发展趋势
随着高层与超高层建筑越来越受到人们的重视,特别是高层与超高层建设具有很多的优势,因而,未来高层与超高层建筑将在城市中得到快速的发展。而从高层与超高层建筑技术的发展趋势来看,主要体现在以下四个方面:1.高新技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用随着高新技术的快速发展,对于高层与超高层建筑技术来说,是一种重要的支撑。特别是从高层与超高层建筑的整体情况来看,高层与超高层建筑要想使技术更具完善性和综合性,必须高度重视对高新技术的应用,而高层与超高层建筑材料的改进和创新,同样会对高层与超高层建筑技术的发展具有很强的带动作用。因而,未来高层与超高层建筑必须大量的应用高新技术,这将为高层与超高层建筑技术的实施提供重要的技术保障。2.信息技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用随着我国“互联网+”的快速发展,“互联网+建筑”已经成为重要的发展趋势,特别是高层与超高层建筑自身的特点,将信息技术与高层建筑与超高层建筑技术进行有机的结合将是未来高层与超高层建筑技术的重要发展方向。特别是对于超高层建筑来说,必须将智能化、信息化以及数字化作为重要的技术支撑,因而,在超高层技术的应用方面,不可能离开信息技术,因而,未来高层与超高层建筑技术将朝着信息化的方向发展,这是不可逆转的大趋势。比如目前很多高层与超高层建筑已经将信息技术应用其中,“智能建筑”已经成为重要的建筑模式,而要想打造“智能建筑”,最重要的就是要有效的应用信息技术。3.生态技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用高层与超高层建筑越来越多,由于电力、热力的大量使用,这就使得高层与超高层建筑对环境造成了一定的破坏。而随着我国生态文明建设的不断加速推进,绿色建筑已经成为重要的发展趋势,因而,高层与超高层技术必须大量的应用生态技术,通过生态技术的广泛应用,使高层与超高层建筑具有很强的生态化、绿色化、环保化的特点,不仅要减少对环境的污染,同时也要保证高层与超高层建筑技术的循环利用。这就需要建筑企业必须建立生态技术应用体系,在设计高层与超高层建筑之前就要对生态技术进行分析和研究,确保生态技术能够更有效的应用。4.仿生技术将在高层与超高层建筑中得到广泛应用高层建筑中仿生技术已经得到越来越多设计师的重视,因为仿生技术对保护环境具有十分重要的作用。现代科技的不断发展已经推动了仿生技术的不断进步,对高层建筑的仿生已经不仅局限于形式上的模仿,而是越来越重视对高层建筑的生物化以及技术化。因而,必须大力推进仿生技术的创新发展,将仿生技术应用于高层建筑的结构、系统、运营等各个方面。
三、结语
通过对高层与超高层建筑技术进行全面、深入、系统的分析,随着高层与超高层建筑越来越受到重视,建筑行业同样大力推动高层与超高层建筑技术的发展,从目前来看,高层与超高层建筑技术呈现出一些新的特点,设计基础性、动态创新性以及应用综合性已经成为高层与超高层建筑技术的重要特点。而随着高层与超高层建筑技术的快速发展,特别是各方面的技术与高层与超高层建筑技术的融合与创新,高新技术、信息技术、生态技术以及仿生技术将在高层与超高层建筑中得到更加广泛的应用,高层与超高层建筑技术将步入新的发展阶段,必然会为高层与超高层建筑技术的改革和创新创造有利条件。
参考文献
[1]张富贵.高层建筑施工技术问题分析[J].中华民居:下旬刊,2016(5).
[2]陈江文.关于高层与超高层建筑技术发展与研究[J].黑龙江科技信息,2015(14).
[3]张爱华.研究高层建筑施工质量的管理与控制[J].科技信息,2016(5).
[关键词]超高层 建筑 电气
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0313-01
1、 引言
每个建筑都有自己在特点,无论是在建筑在建设规模方面,还是在其使用功能方面,以及在独特的建筑规格方面,都是独一无二的,同时,一个建筑要想正常的满足人们的需要,要保证其正常的工作,因此,电气系统和电子信息系统是不可或缺的,必须保证其正常安全设置。以此,也必须选择正确合适的位置,且对于所要求的电气设备也要有相应的规模和特定的地点,确保电气系统在充分保证安全的条件下,能够充分的满足客户的需求。
对于超高层建筑而言,也要在保证高层建筑电气系统要求的基础上,在关键处做特殊设计和处理,更加确保其安全性和高质量。超高层建筑的规模大,设施设备多,因此其使用的负荷会很大,同时输送道路长,为安全起见,供电系统的安全性要保证足够的高等。由于超高层建筑的特殊性,导致了电气系统设计的高难度。
2、 国内超高层建筑现状
随着于1976年的广州白云宾馆的建立,我国拥有了超高层建筑,进而建筑结构材料和架构体系、建筑防火、垂直运输、远距离通讯等问题也相近解决,致使我国在近四十年内,超高建筑的发展迅速,且规模不断扩大,高度不断增长以及综合性越来越高。
3、 超高层建筑供配电设计要点
3.1 超高层建筑负荷分级
超高层建筑功能主要用于人员较多且疏散存在一定困难的地方,如酒店、写字楼和商业、公寓等场所,而建筑用户的负荷分级有一定的要求。但是对于航空障碍标志灯和消防负荷的要求一般要按一级负荷别重要的负荷要求供电。
3.2 超高层建筑供电电源、电压的选择
由于超高层建筑的规模和布局的不同,最终导致建筑要求的超高层建筑的负荷分级、用电容量和地区供电条件的不同,所以,供电电源的供电回路及电压等级也是不确定的,要根据以上不同点来设定供电回路和电压等级。但是,对于超高层建筑,其供电的安全和可靠应该引起足够的重视,为避免一些麻烦的危险,对于电源要有两个及以上的电源来进行供电,当然,两个电源不能来源于同一个电网或者在同一个电网中,但是彼此直接的关系不是很密切,当其中一个电源停止供电时,另一个电源能够继续正常供电。
3.3 超高层建筑变配电站设计
对于超高建筑来说,高是其最突出的特点,然而供电半径却是电气设计的影响因素250米是低压配电线路的长度界限,200米却是超高建筑的界限,所以当建筑的高度在上一台阶时,需要设置更短的变配电站,使其处于负荷的中心。对于高压配电室的位置也不固定,既可以放在主体建筑的地下,也可以为其设置独立的房间,而分配变电站应设在冷冻机房附近、顶层或者避难层等处。
(1)为了尽量节能,通常将变压器放在超高层建筑上,但是需要注意一些问题:
当变压器的位置距离居民的位置很近即变压器的上层或者下层有居民居住时,要考虑好电磁屏蔽、降噪、隔振以及防水等措施。
(2)在进行对楼上变压器机器高低设备选型时,需要考虑其体积和重量,因为这两样对运输产生很大的影响。
3.4 超高层建筑应急电源与备用电源
对于超高层建筑而言,规模大、高度高是很明显且突出的特点,并且这些地方的人员往往会很密集,对火灾的扑灭也不是易事,当然在进行对人群疏散时所需的时间也很长,因此,超高层建筑中应不可少应急电源。
3.5 超高层建筑配电方式
对于超高层建筑配电的方式,一般有放射式和树干式两种,而在这两种方式中,数放射式配电系统的可靠性比较高,因此,在超高层中一般采用放射式供电。
3.6 超高层建筑导体的选择及敷设
当对超高层建筑的导体进行选择时,要考虑建筑物的干扰,因为用于承载负荷电流的是密集型母线槽,但它毕竟是刚性结构,所以在使用时应该慎重。当所选在的地址是地震烈度较高的地区,则可以选择电缆,因为用电缆供电既能提高抗震,又能提高性价比。
对于超高层建筑导体的敷设也是有一定的要求的,对于其中的竖井而言,应该按照避难层上下错位设置;高、低压电缆竖井应该分别设置;两路及以上的高压电缆应该分开敷设;消防线路、普通线路应该分竖井敷设。
3.7 超高层建筑应急照明
对于超高层建筑避难层的照明,其照明地面平均水平照度不低于3lx,而对于垂直疏散区域和避难走道的照明地面平均水平照度应不低于5lx。但是,对于超高层建筑中的大型商业的备用照明和营业厅照明应该按照一级负荷供电。
3.8 超高层建筑航空障碍灯
由于超高层建筑的高度,一些空中飞行物可能会误撞到建筑物上,因此在超高层建筑的最高部位设障碍灯,当最高层的水平面积比较大时,除在制高点设置障碍灯的同时,也要在的转角处分别设置。
4、 超高层建筑的防雷、防灾和接地设计
超高层建筑的高度比较高,但遇到雷雨天气时,相对于附近低的东西或建筑,其更容易与乌云产生共鸣, 从而于雷电发生反映。而这些超高层建筑一般又是具有重要性、适用性和高价值性的建筑,因此有必要进行防雷设计。
超高层建筑遭雷击的概率很高,因此要做好接地工作,以此降低雷击带来的危害,如可以采取防直雷击、侧雷击、闪电感应、电磁脉冲等措施,还可以将其他设备设施接地。
超高层建筑是一个人群比较密集的地方,并且是一些重要的的地区,因此必须要进行防灾设计,设计避难层,且彼此之间的距离不能大于50米。对于没有游泳池、溜冰场等无水设施的超高层建筑,需要设计火灾自动报警系统。各避难层之间的火灾应急广播系统、与中心的有限和无限呼救信号、手动报警系统等都应该是独立的。
5、 结论
超高层建筑是一个很复杂的系统,其中的电气系统更是于居民息息相关,通过分析超高层建筑电气系统的要点,能够进行更好的完善,有助于超高层建筑的发展。
参考文献
【关键词】灭火 高层 建筑
一、超高层建筑定义、建筑材料及结构体系
建筑高度超过100米的高层建筑通常称为超高层建筑。目前超高层建筑用于承受荷载的建筑材料主要有三种,分别为:钢结构、钢筋混凝土结构、钢混凝土组合结构。
二、超高层建筑在防火设计上的特殊要求
在我国《高层建筑防火设计规范》有关内容中规定超高层建筑除执行高层建筑防火设计的有关规定外,对超高层建筑提出了特殊的防火设计要求,如:
(一)建筑高度超过100m的高层建筑,其应在电缆井、管道井每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔;
(二)建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间),并应符合有关规定;
(三)建筑高度超过100m,且标准层建筑面积超过1000m2的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施,并应符合有关规定;
(四)当建筑高度超过100m时,高层建筑最不利点消火栓静水压力不应低于0.15MPa。当高位消防水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施;
(五)建筑高度超过100m的高层建筑及其裙房,除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、不设集中空调且户门为甲级防火门的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外,均应设自动喷水灭火系统。
通过对规范的研究,可以了解到超高层建筑从内部人员的逃生疏散、火灾范围的控制、排烟、供水、固定灭火设施上均提出了具体和更为严格的要求。
北京、上海等地相继发生高层建筑外墙火灾后,国家对高层建筑外墙保温材料的防火等级也提出了更高要求。
三、超高层建筑消防安全问题
超高层建筑在竖向的空间布置上得到了有效的延伸,从而使建筑业主对于建筑的内部空间进行合理的区域划分与功能的布置。正是超高层建筑的功能分区较为复杂,因此,消防监审部门不能够完全根据常规建筑的防火规范进行统一设计,需要针对不同功能分区采取必要的性能化设计。
四、超高层建筑火灾发生危险性
第一,可燃物较多,因此发生的火灾的负荷较大。超高层建筑的内部装修使用的材料主要是大量的可燃物,并且还敷设了很多的电缆电线。如果发生火灾,可燃物会产生毒害气体与大量的浓烟,并且沿着建筑的电梯井与垃圾井等竖向的.
第二,用电量大结构功能复杂。超高层建筑用途很多,其使用功能也相对复杂,提供办公、娱乐、餐饮、会议、商务、购物等功能为一体。并且,根据功能的需要,都会配置大量用电设备,因此其导致火灾发生的可能性因素很大。
第三,设备的日常维护和管理落实不到位,存在安全隐患。在超高层建筑的产权较为复杂、人员的流动性较大、使用功能复杂等。因此超高层建筑的消防设施长时间的使用后耗损程度较大,有些建筑内部甚至没有设计自动化的消防设施。
五. 超高层建筑消防设计
5.1消防设计的难点和目标
超高层建筑的高度一般超过100米,属于综合高层建筑,因此,消防设计难点主要体现在以下方面:
①消防扑救现场与扑救面难以确定。
②大型的地下停车库的疏散通道和疏散口与锅炉房的确定,以及柴油发电机房的位置。
③标准层的平面上的大空间的消防疏散设计。
④设计建筑避难层。
超高层建筑消防设计中,需要坚持:预防为主,防消结合“消防原则,并且完善超高层建筑消防自救能力,通过安全可靠消防防火措施,使建筑消防功能满足实用、安全、经济、技术先进要求。
5.2超高层建筑消防设计
①确定扑救现场与扑救面。根据超高层建筑的地理位置与周边环境,设计出合理的地形改造,最大限度的满足超高层建筑和城市道路之间的关系,从而实现项目建设合理性、经济型与可执行性。
②设计避难层。避难层提供给人员避难的安全场所,因此消防设计较为严格。根据《高规》:建筑高度如果超过了100米,其应该设置避难层。设置避难层,从超高层建筑的第一层到第一个避难层或者是在两个避难层间,但是不超过15层。其原因是火灾发生阶段聚集在建筑15层的避难人员是不允许经过楼梯进行疏散的,可以借助于室外登高云梯实现人员的疏散。所以,超高层建筑设计避难层,首先要考虑的是人员的安全疏散时间的控制,并且使室外消防登高车有效的施救高度,特别是第一个避难层需要充分的考虑消防装备水平,在设置消防登高车最大限度的伸展高度范围内。如果避难层每平米可以容纳5个人,并且适当的设计空余空间,因此好需要设计机械防排烟系统。
③标准层的平面空间上的消防疏散设计。根据超高层建筑的使用功能,进行规范设计,包括疏散宽度、疏散楼梯等。例如:如果属于综合办公区域,根据其使用功能,其内部的餐饮功能的消防难点是在第五层,如果按照消防疏散人员208个计算,疏散宽度应该设计为2.08米。如果会议层的消防难点是在第十一层,其疏散人员按照220计算,其疏散的宽度应该设计为2.2米。如果办公功能的消防难点层是标准层,面积按照929平方米计算,疏散人员按照156计算,其疏散宽度需要设计为1.56米。并且在疏散楼梯的设计上一般要求至少两部,每层都需要满足消防疏散要求。
④借用大型的停车库疏散口、锅炉房和柴油发电机房的位置的确定。如果超高层建筑的用地面积受到外界因素的限制,需要在一定面积内设计停车库,需要采用的是普通停车库和机械停车库相结合的设计方法。大型停车库的车辆出入口由于条件限制不能设计三个时,根据高度差关系,需要在建筑负2层或者是负3层分别设计通往到响铃的地下停车库的车行通道,并且借助于相邻的地下停车可地面出入口,从而实现了车库对外的出入口数量要求。但是,为了避免对主体超高层建筑的影响,需要在其周围场地设计景观造型和地面楼梯等外部造型。
结束语:
超高层建筑消防设计不但涉及以上几点,还包括建筑装饰材料的设计等。超高层建筑的设计基点都应该遵循我国的设计规范,根据超高层建筑特点,立足于防火自救,并且主动性的预防火灾发生,在装饰与保温材料上避免使用可燃性的建筑材料,严格把关施工。提高人民消防安全责任意识入手,保障人民群众的生命与财产安全。
参考文献:
[1] 曹胜开. 浅谈超高层建筑消防设计――以重庆银行大厦为例[J]. 重庆建筑. 2012(11-25).
关键词:超高层建筑;监理;工作;问题;发展
前言
近年来随着城市化进程的加快,高层建筑日益增多,而且很多超高层建筑异军突起。高层建筑相对普通低层建筑对监理工作提出更高的要求,这些都将服务于业主今后的使用安全。因此,深入开展超高层建筑的监理工作具有重要意义。
1 超高层建筑的主要特点
超高层建筑当前已成为城市的一大亮点,但超高层建筑工程施工难度大。这是因为,超高层建筑楼层很多,建筑整体高度突出,工程施工一般要经历较长的周期。其间要涉及地基、钢筋混凝土结构、电梯、避雷、防火等基础安全设施的建设,如果遇到大型公用建筑,还要增加监控、中央空调、电视等综合使用设施布局。所以超高层建筑从工程开始至最后竣工交付使用,需要设计单位、施工单位、监理单位的密切配合,以确保建筑工程的安全可靠,防止投入运营后存在建筑安全隐患。例如,超高层建筑的抗震安全保障、应急救援安全保障、地基与钢结构安全保障等,都是监理工作的重点。基于超高层建筑的特点,其施工过程不仅要遵守基本的建筑工程安全操作规程,而且必须根据建筑本身的特点,制定安全施工的管理措施。
2 当前超高层建筑监理工作存在的问题
当前,超高层建筑监理工作在实践中仍然存在一定的问题,主要体现在:
第一,超高层建筑监理的法律法规不够健全。超高层建筑的监理因其建筑难度的影响,具体监理工作需要有详细的技术参数和质量控制要求。但是城市建筑的发展与监理的法律法规建设之间存在“脱节”。以建筑中的防火管理为例,《高层民用建筑设计防火规范》中对防火建筑的要求体现在登高面,但是登高操作场地的规定实际还是比较模糊。而规范中要求第一避难层和第二避难层之间的距离不应超过十五层,这也必须根据建筑本身和地区实际情况而具体实施。所以法律法规的不足直接影响到监理工作的参照标准和法律依据,在实际施工过程中,监理人员就现有法律法规中较为模糊的问题容易与施工方产生意见分歧。
第二,超高层建筑监理对工程不同阶段的重视程度不同。长期以来建筑监理往往比较侧重对工程施工过程的监督管理,而对工程开工前期的监理重视不足。施工过程的确是超高层建筑工程的核心,但工程不同阶段实际都暗含一定的质量风险和成本风险。监理单位必须对超高层建筑的工程质量进行严格管理,控制预算执行,所以对工程前期监理的重视不足也会导致风险因素的蔓延。例如,超高层建筑墙体使用的新型材料,钢结构是否耐火等,都不应在开工后再重新讨论。很多问题的争议就是因为前期监理工作的欠缺引发。
第三,超高层建筑监理工作的实施流程比较混乱。超高层建筑的监理涉及多方面的内容,如建筑原材料、建筑主体抗震结构、转换层结构、钢筋混凝土质量、防火结构、给排水、电梯等实施安装、防雷和接地、节能等,而且监理不仅是对现场施工过程的监督管理,对相应的凭证、票据等也应一并审核,所以这些具体的监理工作既要随超高层建筑的施工进度配合进行,又会涉及一定的交叉关联,日常监理工作的流程容易发生混乱,导致质量控制出现漏洞,凭证票据不齐。
第四,超高层建筑监理工作部分参与人员素质不高。监理单位应当秉承客观、公正、严谨的原则开展工作,确保超高层建筑的安全稳固,节约工程成本。但由于超高层建筑的监理工作更加复杂,且超高层建筑正在逐渐增多,在此领域具备丰富监理经验的专业人员非常紧缺,很多参与监理的工作人员经验多集中于普通建筑。此外,监理人员的责任态度、与施工方是否存在相互包庇的可能,也会影响到超高层建筑的施工进展、工程质量及工程成本。
3 超高层建筑监理工作发展的举措
针对超高层建筑监理工作的现状,今后的发展应着力推进以下举措:
第一,建立健全相关法律法规。由于不同省市地理条件、建设规划都具有一定的地域特色,法律法规的完善也应从地区实际出发,由地方政府部门参照国家统一的法律法规指导,制定实施细则,以弥补法律法规中的模糊环节。政府部门应根据不同类型超高层建筑,对建筑的地基、主体结构、墙体材料、防火救援、配套设施、节能环保指标等做出更为详细的规定,尤其是要充分考虑到超高层建筑投入使用后的安全需求,切实从法律法规层面为监理单位的工作提供更有力的依据。例如,上述消防工作的监理盲点,政府部门在制定实施细则时就应全面考虑本地区消防车型号、登高操作的现场需求。
第二,落实工程不同进展阶段的监理职责。监理单位应从超高层建筑工程的整体出发,充分认识施工前期监理的重要性。监理单位应以前瞻性为原则,加强事前风险管控。首先,施工前期的监理职责应侧重对图纸和施工要求的分析研究。监理单位应综合以往的工作经验,深入分析超高层建筑的设计图纸,如果发现问题,应及时向设计和施工单位反馈,避免开工后再重新追溯问题的根源。在这种情况下,即使需要涉及工程图纸的变更,其成本投入也远小于开工后再进行反复修改。所以前期监理对超高层建筑工程的经济性、安全性都具有积极意义。其次,进入施工阶段后,监理单位要侧重对原材料、钢筋混凝土结构、配套设施、安全防护设施进行监督。超高层建筑的地基与楼层建设首要的是确保材料合乎要求;而钢筋混凝土结构是超高层建筑的核心,监理人员要认真审核其中的暗柱焊接、钢筋位置、混凝土浇筑质量等,以保证楼体本身的坚固;配套设施应符合超高层建筑的特点,对供水、供电、监控等都应以节能环保为方向;安全防护应对防火、防电、防震等全面考察。
第三,规范超高层建筑监理工作的流程。监理单位在承接超高层建筑工程的监理任务后,应立即组建项目团队,然后按照科学的流程实施监理工作。首先,监理团队应与设计、施工单位召开项目整体研讨会,熟悉图纸和建设要求,并对其中可能存在的问题加以沟通解决。其次,监理团队应细分工程施工的各项监理工作,安排部署专人专岗。每一项监理工作负责人员进入施工现场后应与施工人员定期召开会议,根据工程进展探讨相应的问题,做好会议纪要。超高层建筑对工程成本、质量、进度的控制非常严格,专人专岗监理执行和流程规范是严格监理的基础,同时监理团队应明确不同监理工作交叉问题的处理流程,理清原先较为混乱的管理局面,以岗位责任制进行考评和管理,从而严把质量关、效益关。最后,监理团队应设立专门的档案收集管理岗位,负责对每项监理工作的凭证、资料集中收集管理,进而为工程竣工验收和交付使用奠定基础。
第四,打造超高层建筑监理的专业化团队。监理单位应紧跟时展步伐,吸收具备超高层建筑监理经验,且具备高度责任感和使命感的专业人才加入到工作队伍之中,凝聚人才优势,打造专业化团队。而且随着专业人才的聚集,监理单位内部也可开展培训拓展工作,由超高层建筑监理领域的资深人士为其他监理人员提供系统培训,从而不断提升单位内部监理人员的能力和素养。
4 总结
超高层建筑监理是一项系统而复杂的工作,随着城市超高层建筑的不断增加,工程监理也应与时俱进发展,切实保证超高层建筑内部各项质量、安全指标的合规,从而为工程投入使用奠定坚实的基础。
参考文献
[1]王军.高层建筑主体结构抗震加固工程的监理质量控制要点[J].现代装饰(理论),2012(01)
[2]朱友欣,巫磊.浅谈高层建筑监理控制要点[J].建设监理,2011(11)
关键词:超高层建筑防火;灭火救援;新方案;空中输送通道
1 超高层建筑灭火救援研究的意义及难度
超高层建筑象征着一个地区的经济水平,近年来一些地标性的超高层建筑不断兴建。而随着城市用地的紧张一些住宅类建筑也逐步向高层甚至超高层方向发展。但随着建筑高度的增加,建筑防火问题也就显得异常严峻。超高层建筑一旦发生火灾,扑救非常困难,很容易造成重大的财产损失和人员伤亡,社会影响极大。因此针对超高层建筑的灭火救援研究就显得十分必要。超高层建筑由于高度的原因,供水较为困难,其次针对火灾蔓延后的扑灭工作及高处人员救援工作也较难进行。对这些问题的研究对超高层建筑的灭火救援工作将有非常大的帮助。
2 超高层建筑群的含义及国内分布现状
通常超高层建筑定义为高度在 100 m以上或层数在40层以上的建筑,国际上普遍将高度100 m以上的建筑称为超高层建筑。而超高层建筑群即多栋聚集在一起的超高层建筑,通常出现在城市的商业中心,按其分布特点大致可分为一高多矮型、多高多矮型、等高型三种形式。随着经济与技术的发展,一些城市的核心地段不断兴建超高层建筑,逐步形成了超高层建筑高度密集聚集于同一小片区域,从而形成小范围的超高层建筑群。最具代表性的如上海的陆家嘴地区由上海环球金融中心、上海中心大厦和金茂大厦及周边建筑形成的金三角超高层建筑群。此外一些大型地产项目近年来也开展了众多超高层建筑群住宅项目,并且规模和数量都在逐年增加。
3 现有超高层建筑灭火方法及优缺点
众所周知超高层建筑防火问题是一个世界性的难题,世界各国科技界和工程界在实践下总结了许多可靠的经验和方法。
1)建筑自动灭火系统
从结构本身入手,采取不燃或难燃材料进行建筑装饰。完善结构的水灭火系统,做好防火规范要求的内容。此方法优点是能够从起源出防止火灾的发生,并且将火灾控制在一定的范围内。缺点为一旦遭遇外部巨大影响如美国911事件中飞机撞击等将失去灭火效果。并且其依靠消防员进入建筑内部进行灭火作业,到达着火点所需时间较长,火势容易蔓延且一旦失去控制后外部灭火措施很难起到作用。
2)消防水车灭火
消防车具有机动性强,可由消防水池给水,面对较低楼层火灾具有相当大的优势,且有一定的救援能力等优点。但目前举高消防车的最大举高高度在100米左右,最大射水距离也不超过150米,这对于超高层建筑的较高楼层来说是远远不够的。
3)直升机灭火
直升机飞行速度快,机动性强对于出行受限 、交通拥堵 、无法在第一时间内到达火灾现场等情况具有独特的吸引力和无可比拟的作战优势但由于运量小,且受可视状况影响较大,晚上作业风险高。
4)火箭弹灭火
目前有研究利用火箭弹精确制导,携带灭火弹头进行灭火的技术,射程高,穿透力强,精确度高等优点。但危险系数高,易误伤人员安全且不能提供救援手段,目前应用不多。
4 以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案的概念及适用条件
以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案即将一定区域的超高层建筑看做一个体系利用相邻的高层或超高层建筑的高度优势对起火建筑提供辅助的外部灭火救援的一种灭火思路。此方法突出优点是建立了群防的概念,即将一定区域的房屋看做一个综合的防火体系,进行联合防火和救援。此外,由于借助周围相邻建筑的高度优势,可以在很大程度上解决超高层建筑因高度而造成的灭火救援难度。建立超高层建筑之间的横向水平联系机构,从而实现消防水带的水平移动,并结合地面举高消防车,从而完成对建筑全高度的灭火覆盖。借助于超高层建筑避难层的设计,通由水平联系机构实现一定人数的避难人员向相连建筑的紧急逃生。
以超高层建筑群为基础的灭火救援方案必须满足一定的适用条件,即对建筑物群内各建筑的建筑高度,建筑间水平距离,区域风向,建筑立面及外墙构造措施等有一定的要求。首先高度方面,对于等高型超高层建筑群可以等高设置水平联系装置。对于一高多矮型超高层建筑群在下部可以等高设置水平联系装置,在上部可以由各较矮建筑楼顶向最高建筑各层设斜向水平联系装置。而对于多高多矮型超高层建筑群则可根据情况混合布置两种水平联系装置。在建筑立面方面需要确定水平联系装置的固定位置,以达到最少的固定点和覆盖最大面积的相邻建筑外立面为最佳。此外,建筑避难层的设计应当考虑人员的逃脱出口等问题。
5 以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的构成与具体构造措施
以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的主要构成为建筑群内单个建筑内部的消防供水系统、联系相邻两个建筑之间的水平向的联系装置以及其上灭火救援装置。
以超高层建筑群为基础的灭火救援方案的前提是建筑群区域内每栋建筑都有完善的水消防系统,且能够保证建筑的中部及顶部相应位置拥有足够的消防用水和供水能力。每栋建筑根据与相邻建筑的距离,高度,立面情况及模型分析等情况设置相应的消防供水出口。本部分可结合超高层建筑的避难层进行相应的设计。其次是相邻超高层建筑之间的联系。根据具体情况的不同,可采用缆索进行、钢桁架等方式进行连接。若相应条件允许,此连接可永久固定于两相邻建筑中。若不允许,则可收纳于相应建筑内部连接点处,待紧急情况下可通由发射装置或直升机等飞行器进行快速连接。灭火救援装置则附在水平联系构件上,由消防水带和可遥控的喷头(可借鉴现有的消防水炮)组成。灭火时可由刚缆索将消防水带引出到预订距离,开通消防阀门,调整喷头方向,对着火建筑物进行灭火。同样可在缆索上设计逃难箱,供人员逃生用。
6 相关制度的建立及要求
以超高层建筑群为基础的灭火救援方案必须依赖于相应制度的建立。在现有消防体系下,着重建立区域性超高层建筑群联防机制。在超高层建筑群内每栋建筑建立相应的消防站点,配备专业的消防人员,在本栋建筑发生火灾后能够的第一时间进行处理并将火灾的具体情况进行汇报。相邻建筑则随即进入灭火状态,人员就位并进行设备的调试,等待消防指挥部的指令进行相应的操作。此法可在最短时间对火灾进行处置并做好了针对火势扩大后的外部救援准备。与此同时,还必须定期组织防火演练,提高人们的消防意识与火场逃生能力及相应设备的使用熟练度。定期检测相关设备确保所有设备全天候待命状态。
7 结语
本文提出了一种以超高层建筑群为基础的灭火救援新方案,此方法巧妙利用了相邻建筑的高度优势来提供灭火资源。为解决超高层建筑群中超高层建筑的灭火救援提供了一种新的思路和方法。
参考文献
[1]魏捍东,张智.从央视大火探讨超高层建筑灭火对策[J].消防科学与技术,2010年.
针对当前复杂高层与超高层建筑结构设计中存在的问题,阐述了建筑结构设计方案的选择,包括结构方案的选择和结构类型的选择,并分析了建筑结构设计要点,以期为复杂高层与超高层建筑的建设提供一定的理论依据。
关键词:
复杂高层建筑;超高层建筑;结构设计;结构类型
随着我国市场经济发展进程的不断加快,复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而,其建设设计过程的复杂程度也在不断加深,尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑,要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。
1建筑结构设计方案的选择
1.1结构方案和结构类型的选择在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中,结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择,如果没有根据实际工程情况进行,就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度,从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而,复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中,应充分结合相关的建筑结构专业知识,并将其应用到设计当中。对于结构类型的选择,设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内,还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出,在选择结构设计类型时,需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。
1.2结构方案和结构类型的选择要点结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出,在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中,要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性,保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰,尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步,如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。
2建筑结构设计要点
2.1抗震设防烈度复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求,设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而,由于建筑物高度是不同的,这就意味着在进行结构设计时,要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下,复杂高层与超高层建筑高度均超过300m,那么在结构设计时,就不适合将其设计在抗震设防烈度为“八”的区域,而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出,在设计复杂高层与超高层建筑结构时,要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做,不仅可以有效减少建设误差,还可以保障居民的生命财产安全。此外,提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平,能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此,设计人员应从细节出发,秉承“以人为本”的设计理念。只有这样,才能有效保障人民群众的生命财产安全。
2.2结构舒适度确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说,复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而,在进行结构设计的过程中,不仅要保证结构设计的安全性,更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面:①对混凝土结构的建筑来说,其设计的阻尼比最好取0.05;②对于钢结构以及混合结构的建筑来说,其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01~0.02之间。此外,从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看,公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异,因此,设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计,比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来,就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下,进一步提升建筑物的舒适度水平。
2.3施工过程可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题,否则,即使设计得再合理、先进技术应用得再多,也无法满足实际建设要求。因此,设计人员在设计的过程中,要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题,可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计:①将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理;②将钢筋绕过型钢;③通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋;④在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高,因此,可以采取一些特殊的施工工艺,这也是保证建筑结构稳定的有效措施。
3结束语
总而言之,复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内,同时,还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出,复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。
参考文献
[1]刘军进,肖从真,王翠坤,等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构,2011(11):34-40.
[2]黄鹤.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].才智,2012(04):24-25.
关键词:超高层建筑;设计;节能设计;现状;结构节能;材料节能
以前对于超高层建筑在设计时对其节能设计落实设计理念。自《公共建筑节能设计标准》颁布实施以来,对于建设提出了节能设计的要求。在具体实施过程中,部分地区虽然也按照节能标准来进行设计,但由于受制于节能设计技术水平及现行节能设计标准缺乏约束力,这就导致在建筑设计中节能设计理念并没有得到较好的落实。特别是在超高层建筑节能设计工作中还存在许多问题,当前迫切需要解决超高层节能设计上存在的一些阻碍,有效的提高超高层建筑节能设计的水平,为建筑行业的健康有序发展奠定良好的基础。
1超高层建筑的特点及优势
1.1超高层建筑的特点
在建筑设计防火规范中定义,通常将超过100米的建筑称为超高层建筑,超高层建筑由于所占地面面积不大,但其容积率却达到较高的水平。尽管超高层建筑地价不高,但其房价却居高不下。这主要是由于超高层建筑面设计和施工工艺会与普遍建筑存在较大的差异,结构和相关设施更为复杂,而且要保证结构自身的抗震性能和荷载。也就是说在超高层建筑设计时,需要考虑的因素较多,其造价成本相对也较高。
1.2超高层建筑的优势
(1)提升城市和国家形象。城市中超高层建筑的兴起,其作为现代建筑技术的结晶,标志着城市建筑的发展成就。而且超高层建筑造型较为突出,往往带给人们强烈的视觉效果,这也使超高层建筑会成为一个城市和一个国家的名片,成为当地的地标性建筑,因此超高层建筑的兴起,有效的提高了国家和城市的形象,代表着城市和国家的发展水平。(2)超高层建筑具有较好的景观效果,而且处于较高的位置,不仅湿度较小,而且远离汽车尾气和尘埃,空气的质量较好,受干扰程度较小,居住环境较为理想。而且在超高层建筑中,往往工作与生活设施实现了集约化,在建筑内部就可以有效的解决一般性工作和生活问题,给人们带来了更多的便利,有利于生活效率的提高,对缓解城市交通压力也具有积极的作用。(3)超高层建设有效实现了用地的节约。通过建造超高层建筑有效的提高了土地利用率,而且具有较大的容积率,实现了土地资源的充分利用,而且在土地紧缺的情况下还能够有充足的区域用于绿化,有效的改善了人们的生活环境,超高层建筑对于土地集约化利用水平的提升具有积极的促进作用。(4)超高层建筑的发展涉及到诸多的学科,如土木工程学、材料科学、机械工程、能源与动力、电子、通讯、自动化、计算机等诸多学科,这些学科的共同进步为超高层建筑提供了动力支撑,可以说超高层建筑的发展有效的促进了科学技术的进步。
2我国超高层建筑的节能现状
2.1耗能大
当前我国建筑耗能为总体能耗量的一半以上,而高层建筑和超高层建筑能耗又为普遍建筑能耗的几倍,这就造成当前大部分高层建筑和超高层建筑都处于低效率、高能源的状态,存在着耗能大的问题。
2.2标准的局限性
当前对于超高层公共建筑的节能问题还没有统一的标准,很大一部分地区也没有出台针对超高层建筑的节能标准,这就导致在超高层建筑设计过程中没有可参照的数据,因此给节能设计带来较大的难度。现在建筑节能标准中的许多规定对超高层建筑并不适用。另外,当前能耗模拟软件设计还不完善,对利用建模来对能耗进行评价带来了一定的制约,这就导致当前超高层建筑节能工作在技术层面还无法达到节能的标准。
3超高层建筑的节能设计分析
3.1利用自然条件的节能设计
(1)自然通风。第一,建筑布局设计。当前超高层建筑多以单体建筑为主,这就需要在具体设计时要确保单体建筑的通风设计的合理性和科学性。在具体设计时,如果单朝向、具有较大进深,无法达到穿堂风的效果;如果风速过大还会对窗户的开启和冬季保温带来影响,因此在具体设计时需要进行有效调整,确保布局的合理性,从而实现对自然风的有效利用,使建筑内部实现自然通风。第二,形成竖井空间。在实际设计时,要避免出现中庭空间过高的情况,这种情况下容易有强烈的絮流产生,从而形成过大热压,会对居民的正常生活带来较大的影响。第三,玻璃幕墙围护。在高层建筑设计时,过高的热压和风压问题是客观存在的,因此在设计时,可以采用双层玻璃来缓解这一难题。利用双层玻璃在白天能够起到蓄热效果,同时开启内层后能够实现层间的自然通风,具有较好的节能效果。(2)天然采光。在高层建筑节能设计中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的满足人们日常生活工作需求,而减少室内热环境调节过程中能源消耗。在具体设计时,尽可能的将超高层建筑的阳台进行拓宽,或是加宽落地窗面积,使阳光能够充分的进入到室内。
3.2建筑结构的节能设计
(1)朝向设计。通过合理设计超高层建筑的朝向,能够有效的利用太阳能,实现人工能耗的节约。特别是对于我国北方地区,合理规划超高层的朝向,能够有效的节约取暖能耗。在具体设计时,需要先对太阳的高度角进行确定,然后设计出合理的日照影像图,以此为依据来对冬季建筑日照有效时间进行确定。在满足采光需求的基础上,还要将建筑南向的开窗面积尽量拓宽,减少东北向开窗面积,这样可以使室内获得更多的日光照射,而且室内热量流失率也能够得到有效的控制。(2)高度设计。建筑高度变化会直接导致相关的参数发生变化,使能耗发生一定的改变。特别当建筑高度超过百米时,所有气象参数都会发生改变。因此一旦建筑高度过高,必然会导致能源消耗量增加。因此在实际设计过程中,需要以具体、详细的参数作为依据来合理规划建筑的高度,确保找到一个最优值,从而实现超高层建筑的节能。3.3建筑材料的节能设计(1)高性能钢的利用。高性能钢主要有高张力钢、低屈服点钢、TMCP钢与SN钢。超高层建筑对钢材的性能具有较高的要求。如钢材的强度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、钢材的可焊性及在精度深加工时的性能。高性能钢的出现有效保障了超高层建筑的安全稳固性,节约建造材料与能源。(2)新RC结构。新RC结构指的是钢筋混凝土的改良。混凝土的强度能够达到78.4mpa,远远超出传统混凝土强度。这提高建筑耐久性和稳固性具有非常好的效果。
4结束语
超高层建筑是未来建筑发展的主要趋势,在当前能源严重紧缺的新形势下,需要重视超高层建筑的节能设计,有效的提高超高层建筑的节能设计水平,为建筑业的健康发展奠定良好的基础。
作者:李佳锴 单位:华润置地(赣州)有限公司
参考文献
[1]孙秀荣,金建勇.浅谈高层与超高层建筑的节能设计[J].中国城市经济,2010(12).
关键词:超高层建筑;经济性;影响因素;措施
在近几十年来,中国建筑行业取得了飞速的发展,在超高层建筑建设方面也展现了卓越的实力。福州市作为福建省的省会城市,在近几十年来也建设了不少超高层建筑,例如:福州市世贸俪园(178米)、福建省电力调度指挥中心(166米)、福建省广播电视中心(149米)等,都属于超高层建筑。超高层建筑在建设过程中不仅要保证建筑结构的整体安全性能,还应该采取适当措施提高超高层建筑的经济性。本文对超高层建筑结构经济性进行探讨,旨在为福建省超高层建设提供指导,从而节约建设成本,增大建设经济效益。
1超高层建筑结构的特点
超高层建筑指的是总层数在40层以上或建筑高度在100米以上的建筑物。超高层建筑的建筑高度相比一般建筑要高很多,因此也造成了超高层建筑在设计、施工过程中与一般建筑有很大的区别。超高层建筑的特点体现在以下几个方面:
(一)超高层建筑竖向荷载大。建筑结构的竖向荷载主要有自重荷载和楼面荷载。建筑结构的自重主要由建筑材料和建筑体积决定。对于超高层建筑,建筑材料用量大,因此建筑的自重荷载很大。同时超高层建筑层数多,容纳的人流量和物品也更多,因此楼面荷载也比一般建筑大得多。竖向荷载大导致超高层建筑在设计时对于基础的要求很高。
(二)抗侧移能力弱。超高层建筑由于高度大,受到的风荷载作用大,对建筑底部会产生很大的弯矩。同时超高层能力抗震能力弱,在设计时不仅需要考虑竖向地震作用还需要考虑横向地震作用。在进行设计时不仅需要控制建筑顶部的最大侧向位移,还需要对不同楼层之间的最大层间位移进行控制。
(三)超高层建筑需要高空作业。在超高层建筑施工过程中,需要高空作业,要建立完备的安全生产系统,还需要用到大型的起吊和升降器械,因此施工难度、施工风险和施工成本都比一般建筑施工要大。
2超高层建筑经济性影响因素
超高层建筑由于工程量大,建筑设计和施工过程复杂,因此影响经济性的因素很多,本文从设计阶段和施工阶段两方面进行分析。
2.1设计阶段
超高层建筑结构由于建筑高度大,受力复杂,因此必须经过详细的设计后才可以展开建设工作。超高层建筑设计阶段分为:建筑设计、结构设计、给排水设计等。
(一)对于建筑设计,主要是对建筑的外观、平面布置等进行设计。建筑设计直接影响到建筑整体的受力,对紧接着的结构设计会产生影响。当建筑设计不合理时,会导致结构受力增大,内力传递不合理等,为了满足设计要求则必须通过增大构件截面尺寸、钢筋用量等措施是构件满足承载力要求,这样会使建设成本增大,对建筑经济性不利。
(二)结构设计:建筑结构设计是保证超高层建筑满足承载力要求和正常使用要求的关键。结构设计时应该考虑经济性,进行合理的结构选型,不同的结构体系下的建设方案所消耗的成本也不同。在进行结构设计时,如果选择结构类型不合理,会导致部分构件没有完全发挥承载力作用,造成资源浪费,增大成本。
(三)给排水设计:超高层建筑在进行给排水设计时的关键是如何满足上部楼层用户的水压问题。给排水管网设计不合理,会导致管网系统材料和资源的浪费,对于节约建设成本不利。其实在设计过程中还涉及到超高层建筑的消防设计、人员流通设计等,任何设计的不合理都会导致建设成本增加,对建筑结构经济性不利。
2.2施工阶段
在施工阶段的经济性影响因素主要是施工效率的问题。在超高层建筑施工过程中,应该根据实际情况,考虑施工质量、施工进度和施工成本等综合评价制定合适的施工方案。在施工中施工方案不合理,会导致施工过程中材料、器械的浪费;还会由于施工进度安排不合理造成工作人员窝工等现象。这些都对超高层建筑经济性有不利影响。
3超高层建筑经济性措施
在超高层建筑结构进行设计施工时,必须要采取相应的措施,节约成本,提高超高层建筑结构经济性。可以从以下几个方面着手:
3.1建筑外观和平面布置合理
建筑外观在进行设计时即要考虑到美观,也应该考虑到建筑外观对成本所带来的影响,可以按照以下几个原则进行设计:
(一)建筑外观在横向应该保持对称。这是考虑到风荷载的影响,当结构设计不对称时会产生扭矩,对结构承载力要求提高。在纵向应该保持刚度均匀,不要发生突变。当竖向刚度发生突变时,会产生较大的层间位移,需要设置加强层和转换层,这样会增大建设成本。在对建筑屋面进行设计时,应该结合风载体型系数,进行选型,选择视觉效果美观,风荷载影响小的设计方案。
(二)平面布置时,应该将给排水、建筑消防、人员流通等因素结合在一起,集中进行设计,避免某一项设计对另外的设计工作带来不便,增加设计成本和建设成本。还应该对空间合理利用,充分发挥超高层结构的价值,从而提高经济效益。
3.2适当的结构选型
结构选型应该适当,超高层建筑结构有框架核心筒结构、核心筒结构和框架剪力墙结构等。不同的结构类型适用的情况和优缺点各不相同,在结构选型时应该根据功能需要并考虑经济性进行选择。
3.3科学的结构设计
结构设计和建筑设计相关,在进行结构设计时遇到问题可以与建筑设计单位进行沟通交流。结构设计应该满足以下要求:首先应该进行合理的荷载统计,在设计时充分发挥构件的性能,按照规范要去进行构件截面尺寸、配筋的设计。对于基础设计时,选择合适的基础类型,充分发挥桩和地下持力层的作用,避免设计富余。
4总结
超高层建筑的经济性应该予以重视。在实际建设过程中,进行合理的外观设计和平面布置;选择恰当的结构类型;在设计过程中充分发挥材料和构件的承载能力;施工时采取适当的施工方案进行施工等措施,对于提升超高层建筑结构经济性具有显著作用。
作者:李丽萍 单位:福建永昌建筑工程有限责任公司
参考文献:
[1]刘冒佚.探讨超高层建筑结构的经济性[J],科技与创新.2016,4:87~88.
【关键词】超高层建筑;施工;质量管理
中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:
随着社会经济的发展、城市化进程不断加快、土地使用日益紧张,我国各城市一座座高层及超高层建筑如雨后春笋般的涌现出来。高层及超高层建筑是经济发展的必然产物。实践证明,高层及超高层建筑可以带来明显的社会经济效益:首先,使人口集中,可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率;其次,可以减少市政建设投资和缩短建筑工期;第三,能使大面积建筑的用地大幅度缩小,尤其是超高层建筑,其可以有效缓解土地资源紧缺的现状。但是就超高层建筑施工现状来看,其施工技术、建筑行业管理体制、从业人员素质等决定了超高层建筑的施工质量,并决定了最终的使用质量。现如今,超高层建筑的施工质量管理与控制已经成为社会探讨以及学术界研究的热门话题。
一、超高层建筑施工中出现的主要质量问题
超高层建筑主要是指层数在40层以上,且建筑高度达100米以上的建筑物。目前,我国一些人口密度较大,且经济发展较为迅速的城市及地区都开始建设大量的超高层建筑来节省土地。例如,上海环球金融中心、台北101大厦、深圳京基100等。然而,尽管超高层建筑能够有效缓解土地使用紧张的问题,但此类建筑施工难度大也是不争的事实。具体来说,当前我国超高层建筑施工出现的质量问题主要表现在以下几个方面:
(一)工程地质勘察易出错
超高层建筑对工程地质状况的勘察要求较高,但是一些施工单位在施工过程中,依然将超高层建筑施工当作为一般建筑施工进行前期准备工作,也并未认真对工程所在地进行地质勘察,从而导致地基实际情况无法及时收集,底层构造也无法认真查清,例如墓穴、滑坡、软土层、孔洞等,以至于在施工过程中导致地基不稳,使整个建筑物出现墙体开裂,最终出现坍塌现象。
(二)未加固好地基
作为建筑的基础,地基处理的好坏直接影响着整个建筑的质量,尤其是超高层建筑,一旦对那些出现问题的地基未进行加固处理或处理不当(例如,湿陷性黄土、杂填土、软土、溶岩、膨胀土、土洞等不均匀地基),均会导致重大质量事故的发生。
(三)设计环节过于马虎
超高层建筑设计阶段也是出现问题的一个主要环节,其不同于一般建筑,在设计要求,设计细节等方面都不同于一般建筑。例如,设计阶段考虑不周全、结构不合理、建筑内力分析错误、沉降缝以及伸缩缝设置不当、荷载计算不合理等都有可能导致超高层建筑整体存在严重的隐患,一旦后续投入使用,极有可能为人们带来许多安全隐患。
(四)建筑材料不合格
由于超高层建筑施工时间长、所需施工材料较多,如果在施工中对材料的采购以及后续管理不善,都会导致材料出现问题,一旦这些不合格的建筑材料运用到建筑墙体当中,势必会给建筑带来质量隐患。例如,水泥受潮结块、混凝土配比错误、砂石级配不合理、有害物含量过多、预制构件断面尺寸不准、钢筋错位、钢筋漏放等,都必然会引起超高层建筑出现断裂、垮塌问题。
(五)对自然条件不重视
由于超高层建筑施工工期较长,露天施工项目较多,因此,其受自然条件影响也较大,一旦遇到暴雨、高温、低温、雷电、大风、大雾等自然条件,势必会给超高层建筑质量带来许多负面影响。加之一些施工单位为了追赶工期或者对这些问题不重视,都会影响建筑物的质量。
二、超高层建筑施工出现质量问题的主要原因
超高层建筑施工由于工期长、施工难度大,因此在施工过程中时常会遇到工程质量问题,诸如上述所说的工程地质勘察、地基处理、工程设计、建筑材料
对自然条件把控等方面都是极易出现问题的环节,造成这些问题出现的具体原因主要表现在以下几个方面:
(一)技术不能满足超高层建筑的施工要求
现代建筑科技含量高,涉及面广,安装的质量技术要求越来越高。每一个专业既有自己的特定位置空间、技术要求,同时又必须满足其他专业施工的时间顺序和空间位置的合理需求。若超高层建筑管理人员在技术上未能充分全面考虑,特别是一些交叉部位的细节考虑不周,则极易产生问题。尤其当前超高层建筑在施工前,都会对建筑物整体做个性化设计,这样就使得这些建筑都是一件特有的产品,每一道程序、每一个设备都有特定的要求,这就在客观上增加了技术工作难度,增加了各专业之间出现矛盾。随着经济与科技的发展,人们对超高层建筑的要求越来越高,为了满足人们的需求,市场上不断更新技术、建筑材料,施工人员如果不能及时的合理利用新材料、不能及时学习、引进新技术,胡乱套用其他超高层建筑的施工方案,最终必然会导致严重的后果。
(二)组织管理中的漏洞
在现行管理体制下,施工单位分包现象普遍存在,分包单位在工作范围的界定上不明确,责任划分不严格。主观上各分包单位在利益的驱使下,总希望相关单位承担更多的工作,往往造成工序上的遗漏与偷工减料的情况时有发生。一旦施工出现问题后就相互推诿,拒绝承担责任。此外,施工组织管理不健全,施工人员、管理人员的水平素质参差不齐,会给施工中各专业的协调工作带来困难与不便,也是超高层建筑产生问题的重要原因。
(三)劳动力素质不高
首先是专业知识不够硬。一些施工人员无证上岗;当市场上出现一种新工艺时,不按照指导方案施工;工人只负责埋头干活,施工前不进行施工技术交底;管理人员现在年轻化、理论化、实际工作经验少,在施工中解决问题往往带有主观意识。其次质量意识不强。由于劳动力需求量大,新进场工人的施工培训教育并没有真正落实,尤其这些施工人员中有相当一部分是农民工,其并没有专业化的施工技能,对于施工质量的控制也没有一个合理正确的主观认识。这样就使得劳动力低技能素质供给与超高层建筑施工队伍高技能素质需求出现矛盾,从而导致许多质量问题的发生。
三、加强超高层建筑施工质量管理的具体措施
(一)加强技术控制
超高层建筑由于混凝土用量大,所以混泥土的强度控制对建筑的施工技术成功与否有很大影响。首先,选定合格的配合比。工程开工前,均要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并到法定试验机构做级配试验,待报告出来后,根据级配做配合比试验,在实际施工时照此执行。为避免级配与现场施工过程中的不符,进行试验试配调整和现场砂石实际含水率调整确定砂的配合比。其次,严格养护制度。对大体积浇筑量大的混凝土应有养护方案,从养护开始至养护结束应有专人负责,从主观意识上要对养护有足够的认识,同时也要加强养护期的督查。
(二)严格做好质量监控
由于超高层建筑施工工程量较大,需要多个施工单位共同协作完成。但他们之间存在着错综复杂的关系,所以必须建立保证体系,才能确保超高层建筑质量。首先,提高全体施工人员素质,在施工前加强对施工队伍基本施工技能、安全防护等方面知识的培训,在施工中也要针对出现的实际问题做相应的技术指导和施工培训;其次,完善质量保证体系,做好工程质量检测和验收工作,及时评定,保证分项工程质量,建立完善的质量档案。
(三)做好施工进度控制
首先施工方要严把设计关,只有站在宏观的角度,才能把握好施工进度。设计方案大到楼层的整体高度,小到建筑内部的布局走线,要概括整个超高层建筑的工程量以及工序;其次,确定计划工期。一般情况下,建设单位在招标时会提供标底工期。施工单位应参照该工期,并结合自己所能调配的最大资源,确定最终计划工期;再次,实时监控进度,把握工程计划的完成情况,避免赶工现象。应按照所编制的进度计划对实际施工进行适时监控,不要把编制完的进度计划束之高阁。每周总结工程进度,监控其是否与计划有偏差,若工期滞后,寻找原因,落实赶工计划。在每周监控的基础上。每月、每季或者每年进行一次工程进度总结。
总结
总而言之,对超高层建筑的施工质量管理是贯穿于整个施工过程的全方位管理。建筑行业的各个经济组织以及从业人员应严格把控超高层建筑施工中存在的主要质量问题,才能使这些建筑真正造福于人类。
参考文献
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关键词:超高层建筑;设计问题;建议
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
超高层建筑,如图一所示,是指40层以上、建设高度100m以上的现代建筑工程。随着我国社会经济的快速发展,城市中的超高层建筑也越来越多,体现了我国科学技术水平,也实现了对土地资源的高效利用。但是,基于超高层建筑的特殊性质,因此施工技术同普通建筑工程有着较大的区别,需要我们在建设过程中予以注意,从而避免相关建设问题的出现。
图一
一、 超高层建筑设计中的问题分析
(一) 施工技术和施工设备问题
超高层建筑相较于传统建筑工程来说,建设高度较高,因此,在施工设计过程中,应该着重考虑工程技术和工程施工设备问题。良好的施工技术和工程施工设备,是确保工程施工工作顺利开展的关键因素,比如施工材料运输设备等施工设备,为工程施工安全和施工进度起到了良好的保障作用,必须进行合理的规划和安排。由于超高层建筑的建设高度较高,因此,超高层建筑的工程质量问题是影响工程使用效果及使用安全的重要因素,在施工设计过程中,要充分分析建筑区域环境以及建筑承重、负载问题,并在制定相关技术要求,确保超高层建筑的整体施工质量。
(二) 超高层消防问题
在超高层施工设计过程中,一定要注意超高层防火方面的设计工作。由于超高层建筑自身特点所致,使得火灾事故成为对超高层建筑威胁最大的事故问题,需要在工程设计过程别予以重视。超高层建筑建设结构较为复杂,建筑内管线和设备较为多样,从而给超高层建筑埋下了非常大的安全隐患。由于建筑较高,使得建筑内部空气抽力较大,一旦有火灾事故爆发,很容易造成火灾的快速蔓延,最终导致极为严重的后果。同时,在火灾事故发生后,人员疏散往往只能借助消防通道,楼层越高,则疏散时间则越长,危险系数也就越高。此外,在灭火阶段,由于建筑较高,一般消防设备难以起到理想的灭火效果,造成了非常打的扑救难度。
(三) 电梯设计问题
电梯设备是超高层建筑中重要的运输设备,用以现实建筑内部的上下层沟通,是超高层建筑的“生命线”。一般来说,超高层建筑内部的电梯数量要远远多余普通建筑,大量的电梯设备使得设备检验人员的工作压力大大增加,且由于电梯设备的垂直高度打打提高,使得电梯设备的检修难度大大增加。同时,超高层建筑在经受15.24m的晃动后,会使得电梯设备在摇晃中受到一定程度的损害,钢缆也会随之受到影响,容易造成电梯设备的使用效果降低,甚至会大致严重的安全事故,造成人员伤亡事件的发生。
同时,由于电梯设备的构造影响,使得电梯设备内部出现强大的垂直气流,在冬季,如果下层冷空气进入电梯井后,就极易造成上层电梯门无法正常关闭,造成严重的影响。同时,下层气体也会由电梯井直接扩散到上层,对上层环境造成干扰,影响到上层用户的正常生活和工作。此外,当火灾事故发生以后,下层浓烟和火源也会随着电梯设备内的垂直气流快速向建筑上层蔓延,造成极为严重的后果。
二、 超高层建筑设计相关建议
(一) 施工技术和施工设备方面
首先,在超高层建筑施工设计工作开展之前,首先应该做的便是详细分析工程项目的施工目标和施工要求,根据超高层建筑的目标高度和目标结构选取相似超高层建筑项目,参考其设计流程和设计内容,以降低超高层简述设计盲目性,降低设计风险。在施工技术方面,一定要结合实际情况确定有效的技术要求,以确保建筑的整体施工质量,比如墙体施工技术以及内部支撑柱的施工技术等等,并做好施工过程中监督工作,保证施工技术的有效落实。在施工设备方面,一定要充分考虑施工内容,做好施工设备的准备工作,如起重设备、升降设备等等,以保证建筑施工进度,保证施工安全。
(二) 建筑消防设计方面
由于超高层建筑自身特点影响,在实际建筑设计过程中,要加强超高层建筑消防方面的设计工作。由于超高层建筑楼层一般在40层以上,因此,超高层建筑内人员也较多较密集,在实际设计过程中,应该适当提高超高层建筑内安全通道数量,避免火灾事故发生后人员拥挤现象的发生;超高层建筑消防通道一定要保证密封性,由于建筑高度较高,在火灾事故发生后,烟尘扩散速度较快,火势蔓延也较快,在正常状态下一定要保证消防通道的密封性,从而防止火灾事故发生后影响消防通道使用效果;超高层建筑火灾事故发生后,电梯设备往往都直接降到底层,只有消防专用电梯能够使用,在工程设计过程中,要尽量增加消防专用电梯数量,并提高消防专用电梯安全性能,确保人员的及时疏散,以及消防专用电梯的安全系数;超高层建筑内部的消防设备要设置充分,对于危险系数较高的楼层和单元要更加重视,以确保火灾事故发生后进行及时扑救,尽量避免火势的蔓延,减少人员伤亡及财产损失。
(三) 电梯设备设计方面
电梯设备对于超高层建筑来说具有非常重要的作用,确保电梯设备设计的合理性,是确保超高层建筑使用效果的重要手段。由于建筑自身高度影响,使得电梯设备在受到外力作用时极易受到损害,从而埋下严重安全隐患,酿成严重的安全事故。在建筑设计时,要注意电梯设备检测系统的建立,随时保证检测系统的正常运行,对电梯设备和钢缆进行严格的监控,从而及时发现安全隐患,确保隐患的及时消除。由于建筑高度影响,使得电梯井和电梯设备内形成强大的垂直气流,对建筑安全构成一定的危害,因此,可在建筑设计过程中,根据建筑实际情况进行分段式设计,降低空气抽力,从而有效控制垂直气流,提高超高层建筑的安全性能。
总结:
超高层建筑自身特点大大增加了超高层建筑的不稳定因素,因此,不能将超高层建筑视为普通建筑的拉伸和重叠,以免影响到建筑的使用效果。在实际设计过程当中,要根据超高层建筑的特点开展相应施工环节的加强,减少安全隐患,确保超高层建筑整体质量,确保我国建筑行业的健康发展。
参考文献:
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[2] 黄循城. 高层建筑设计与城市空间[J]. 广东科技, 2008,(01)
关键词:超高层建筑;施工;难点
中图分类号:TU208文献标识码: A
1、超高层建筑概述
超高层建筑投资大,建筑施工工期久,影响范围也比较大。因为其体积庞大、功能复杂,容纳人员多。一般城市最高层建筑物都会处于特殊地位,即所谓地标。
城市超高层建筑物也是区域经济的反应,是一个国家综合实力的展现。但是对于超高层建筑不仅造价会很高,其每天正常运行的费用也很高。除此之外,超高层建筑物的维护费用是高到惊人的地步。如我国上海金茂大厦的造价约为2万元/m2,每天的正常运行费用约数百万元人民币。其建设费用与维护费用之比约为1:3~1:4,而其使用寿命只用65年。单从这个角度看,完全失去了修建超高层建筑物的节约本意。但是城市地理条件的限制、经济的发展等,使得建造超高层建筑成为必然。超高层建筑对基础要求严格,施工精度要求高。
2、超高层建筑特征概述
对于超高层建筑物的定义国内外尚没有形成较为统一的看法,1972年的联合国建筑会议中对超高层建筑进行了较为权威的定义,它规定建筑总高度超过100m或者总楼层数超过40以上的建筑物即为超高层建筑。我国的超高层建筑与世界发达地区相比较为滞后,我国的第一座超高层建筑物出现于广州,即于1976年建成112m高的白云宾馆。伴随着我国经济建设的快速发展,全国各大中城市都具备了建设超高层建筑物的经济能力和施工条件。超高层的结构形式呈现多样化的发展趋势,现阶段超高层建筑物的结构形式已由最初常见的框架结构形式,转变为框架剪力墙结构、框架核心筒结构、剪力墙结构、框架结构等。超高层的建筑形式也由原来常见的钢筋混凝土结构发展为钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构,超高层建筑物的发展方向也面向更大、更深、更高、更负责、更齐全前进。由于超高层建筑物的高度决定了其结构的整体性、强度和稳定性要求更为严格,超高层建筑的施工技术较传统建筑物的施工技术相比之下,具有下述几点较为显著的特征:一是超高层建筑物的投资大,施工周期长,资金压力大;二是超高层建筑往往具有较为特殊的建筑效果与造型设置,导致结构施工技术难度和复杂度增大;三是超高层建筑物的地下结构复杂,基础埋深大,对地下结构和基础施工质量要求高;四是超高层建筑的作用空间较为狭窄,加大了施工操作的难度;五是超高层建筑物一般都位于较为繁华的市区,由于其交通、环保、施工场地的高要求给施工作业带来更多的困难。
3、超高层建筑施工过程之中的主要难题分析
3.1、设备系统方面
根据理论讲,如果受力计算足够精密,施工误差足够小,那么超高层建筑的高度是没有限制的。但是设备角度来讲,超高层建筑物不是简单的建筑物拉伸。在低层建筑物中的一般问题,在超高层建筑物中就需要特别注意和妥善处理。
(1)电梯
超高层建筑电梯速度快、载员多、运距远、使用时段集中,而且电梯动力来源必须保持不间断。如果发生电梯故障和事故,应急救援工作不能及时且难度大,会造成不可小觑的社会影响。
(2)消防
超高层建筑的消防设施安装需要高压水泵保证供水。由于超高层高度非常高,一般马力的水泵很难达到要求,而且能耗损耗非常大,其设计上也需要进一步研究。要求承包商对管道的冲洗试压要事先进行,保证无误。其中自动喷淋系统由于楼层高、支管较多、通路繁杂,冲洗过程应有专门人员检测,确保喷淋管网内洁净无污物,以保证安装最少的消防设施,满足正栋高层的安全使用。
3.2、施工方面
(1)深基坑工程
超高成建筑由于体积庞大,承重也非常大,需要有一个坚实的受力结构,即深基础。深基础需要挖至微风化岩层,首先进行基坑围护工作,降低地面水位,基坑内设置明排水。降低水位一般采用井点降水方法,此法要点是确定集水总管、滤管和泵的位置,保证降水系统高效进行。其次,是基坑开挖。土方开挖要分层进行,同时要保证基坑周围及内外两侧的排水工作。最后,人工挖孔部分。由于挖进深度比较大,所以地下存在很多安全隐患。做好基地安全措施,设置好安全区,以防物体坠落伤人。桩芯砼的浇筑必须一次成型且振捣密实,保证桩基础质量过关是超高建筑的基本保证。
一般超高层建筑物基础施工采用“逆做法”,此法在中国市场上已经得到比较广泛的应用。尤其是面对城市地下空间开发的不断兴起,对城市深基坑高层建筑施工区域,逆做法大大的减少了施工受约条件。其基本施工方法与传统施工方法不同,是先进行地面层结构施工,完成砖墙工程后,再上下同步进行上下部分的施工。这样不仅可以节约施工工期,也进一步保证了施工安全,同时解决了空间施工给城市环境带来的压力,此法为超高层建筑带来了不可限量的市场前景。
(2)钢结构施工技术
钢结构这类施工技术有着自身的明显优势,如工业化强度高、施工速度快等,因此,也得到了更为广泛的应用。在超高层建筑施工体系中,有很多种类型的钢结构,如钢筋混凝土组合结构、大跨度空间钢结构以及高层重型钢结构等。而钢结构的主要缺点就是其热传导性太好,这样一旦发生火灾时,钢结构就会给整个高层建筑带来毁灭性的破坏。
(3)地下室防水工程
超高建筑物地下室深度达、层数多、面积大、空间大。一方面,要满足建筑承载力及结构抗浮要求;另一方,面要满足地下室功能要求、停车位数量以及人防措施等。地下室防水工程主要是考降低地下水位以及防水混凝土材料,材料必须达到很好的抗渗要求。防水混凝土要注意做好养护工作,防止混凝土开裂,表面出现蜂窝等现象。
(4)混凝土工程施工技术
①施工工艺流程
配合比计算―原材料计算、外加剂配制―混凝土坍落度测定、试块制作―混凝土运输―泵送―布料―混凝土浇筑、振捣―泵和输送管的清洗、拆除。
②输送管道的敷设及楼层布置
工程输送垂直管道采用在楼层钢筋混凝土边梁上预埋铁件,然后用角铁焊接固定输送管;在楼面,输送管需搭支架及马道布置,而不能直接放在楼面上。布置水平管或向下的垂直管采用混凝土浇筑方向与泵送方向相反。
③混凝土的布料
采用独立式混凝土布料杆,方法是:先将它安放在支撑稳固的待浇筑楼板的模板平面上,一端与泵送混凝土输送管道接通,另一端接软管,由人力推动做水平布料。
④混凝土的浇筑
每层楼混凝土按二次浇筑,第一次浇筑柱,第二次浇筑梁板。柱浇筑高度大于3.0m的,在一侧或两侧模板开设门子板,混凝土从门子板处的斜槽或平台灌人模内,振捣器采用高频振捣棒从顶部插入振捣。按300mm~500mm厚分层浇筑,在有孔洞模板部位两侧应均匀下料,相对振捣。浇筑时应重点控制浇筑高度和振捣棒插入间距、深度、顺序。泵送混凝土时,应使料斗内持续保持一定量的混凝土(20cm厚以上),以免吸人空气,使转换开关阀间造成混凝土逆流形成堵塞。在泵送时,每2h换一次水洗槽,并检查泵缸的行程,发现有变化及时调整,泵送时,应随时观察泵送效果。
⑤劲性结构的浇筑
通常情况下,高度在300米以上的超高层结构形式采用钢筋混凝土及钢结构混合型的劲性结构,如果遇到钢结构内灌高标号混凝土,从进度方面考虑,无法采用塔吊浇筑,只能采取泵送浇筑,但将高标号混凝土一次泵送到300m以上难度非常大,因此需要提前进行高标号自密实混凝土配比试验和一次泵送的浇筑试验,根据试验的结果确定混凝土的配比及浇筑工艺。
4、超高层建筑施工的安全防护
4.1、超高层建筑施工的安全防护
超高层建筑的装修施工工期较紧,通常需要多个工种同时进行交叉作业,所以装修阶段的安全施工管理难度较高。为了保证施工安全,应注意做好以下管理工作:(1)实行管理责任制,分包单位负责管理自身的安全工作;总包单位对各分包单位的用电安全进行管理,保证装修施工用电安全。(2)对装修施工人员进行安全教育,当发现存在安全隐患时,应及时整改;在整改的过程中,建筑施工总包单位要进行有效监督检查。如在检查中发现安全施工保护措施没有达到规定的标准,则工程监理方应暂缓审批相关手续,并监督分包单位继续进行安全整改,当整改后的施工工艺与安全生产要求相符时,才可以进行审批。首先,应在建筑当中安装消防设施,以便可以及时扑灭明火。其次,为了杜绝火灾隐患,则应在施工前对相关人员进行培训,告知其消防常识;在培训之后要进行定期考核,以检查施工人员是否已经掌握了消防知识。第三,制定完善的施工动火安全管理制度。对于建筑施工中的幕墙安装以及电焊等工作,应严格按照制定的申请、批复、用火程序,并控制好作业人数,施工过程派专人监护以保证施工安全。
4.2、强化超高层建筑施工机械的管理
在对超高层建筑进行施工时,通常需要将施工材料运送至较高的位置,所以机械设备需要在高处实行垂直作业,一旦设备无法正常运行,则可能造成不可估量的损失。对此,在进行安全施工管理工作的过程中,应严格要求操作人员按照标准操作流程使用设备,并安排管理人员在施工时监督设备使用方法。
4.3、完善超高层建筑施工基础施工工艺
在进行基坑支护施工的过程中,应做好安全管理工作,从而保证安全施工。应在详细了解是否是有资质的设计单位进行设计的以及施工单位应按图施工和施工环境以及基坑深度的基础上严格按照施工方案进行施工,以保证开挖施工的顺利进行。如基坑深度在2m以上,应在基坑周围设置一定的安全防护基础设施,同时规定不得在坑槽附近堆放重物,以免引起事故。
4.4、超高层建筑安全施工管理实例分析
某工程主楼56层,总高241m。结构采用框架-核心筒结构体系,框架柱采用型钢混凝土柱,16层及37层为桁架层。施工过程中选择整体提升脚手架挂模板及筒子模作为核心筒剪力墙模板体系。核心筒内安装2台JCD260塔吊作为垂直运输工具,2台大功率混凝土泵直接泵送至263.1m。以上施工技术的成功应用,主楼结构顺利封顶。在对该建筑进行施工之前制定了相对完善的施工方案,在施工现场运用工具化进行辅助施工,使得整个施工现场井井有条,同时也能有效降低安全风险,强调了作业人员的操作规程,减少心理误差。
总之,随着城市人口的不断增加,城市超高层建筑不断涌现。同时也出现了很多超高公共建筑物,有的是作为地标,有的是为了满足城市需要,现在甚至很多城市的繁华程度很大程度上跟楼层高度挂钩。为了人们有一个良好和安全的居住环境,就要保证超高层建筑物的质量过关,让用户住得放心。
参考文献
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【关键词】超高层建筑;建筑施工;现代化施工技术
城市建筑可用的土地资源逐渐减少,推动着当前建筑工程行业朝向高层建筑及超高层建筑方向上发展。通常意义上的超高层建筑是层数在四十层以上、高度高达百米的建筑物,该类超高层建筑的出现在很大程度上缓解着城市可用土资源减少压力,显著提升着城市可用土地资源的利用率。但因超高层建筑的高度较大、层数较多,给工程设计及施工技术的应用等提出较高的要求。
一、超高层建筑施工中的工程设计及施工技术
1.高层建筑施工对工程设计的要求
超高层建筑的工程设计对后期的施工建设具有较大的指导意义,而设计质量也直接影响着后期的施工建设质量。在高层建筑的工程设计中要遵循完整性的设计原则,确保设计内容及设计图纸的完整性,防止设计图纸不完善造成的建筑施工质量问题,以设计图纸中内容的完整性,确保工程设计的各个细节均能在建筑施工中得到完美呈现。超高层建筑在工程设计中要保持系统性原则,将超高层建筑的各个分项项目之间存在的关系均在设计图纸中充分体现,以便于施工建设要综合建筑结构的复杂性,严格的按照施工图纸及施工工序开展。超高层建筑在工程建筑中遵循协调性原则,施工过程中涉及到的工种及施工环节相对较多,需要确保各个工种、分项目及施工工序间的协调性。超高层建筑的工程设计要遵循专业性原则,设计工作由专业性的单位承担,设计人员要具备足够的资质,以设计缺陷的减少确保高层建筑工程的质量。
2.高层建筑施工对施工技术的要求
在施工技术的应用前要进行各个方面因素的综合考量,组织开展施工组织规划设计,对超高层建筑施工中涉及到的施工工序、人员、工种等开展协调管理,在施工之前进行设计图纸的深入研究,细致的掌握设计图纸中的每个细节,保证施工技术的合理应用;在建筑施工过程中进行施工技术的革新,以施工技术提升施工效率,并强化施工现场管理,避免施工新技术应用不当造成的施工质量及安全问题;考量超高层建筑的结构复杂性,严格落实工程施工前的测量,以精确的施工测量数据为施工建设提供准确的参考资料,来保障施工的精准度能够达到工程设计的要求,采用精准的测量仪器进行完工部分的测量,减少施工误差随着建筑物高度的增加而扩大等。
二、现代化施工技术在超高层建筑施工中的应用
超高层建筑与传统的建筑存在施工技术上的显著差异,而施工技术的应用主要表现于这几个方面,如工程投资金额大、建设周期长、资金压力大;独特的高层建筑效果及高度大,增加着建筑结构施工的难度;因上部承担的荷载较重,使得基础的埋深需要设置的更大,混凝土基础底板及混凝土结构裂缝的控制技术要求较高;施工作业的空间相对狭小,施工时间及施工空间等给施工作业组织管理工作增加着难度;超高层建筑的施工作业多处在较为繁华的地段等,受到交通、场地及环境保护等因素的制约,施工过程中的平面布置面临较大的阻碍,以上施工特点等给施工技术提出较高的要求。
1.混凝土裂缝控制技术
在超高层建筑的施工建设中,因建筑主体结构的复杂性,需要涉及到大量的钢筋混凝土结构,这使得混凝土结构裂缝成为发生较为常见的现象。超高层建筑施工建设中会使用到大量的混凝土结构,水化热反应现象更为严重,如果出现裂缝现象,将会给超高层建筑的建成使用埋下较大的安全隐患。常规状态下,较小的混凝土裂缝对建筑的质量不会有过大的影响,但在超高层建筑中小的混凝裂缝可能在复杂的结构下扩大,给超高层建筑埋藏下非常大的安全隐患。
针对混凝土裂缝的控制技术相对较多,首先控制早强高类水泥的应用量,按照混凝土强度等级要求进行参料及混凝土外添加剂用量的合理设定,严格控制混凝土原材料制作中水泥的含量,从经济的角度考量外添加剂的用量,并确保外添加剂对混凝土早期强度的影响值。其次要选用粒径规格等符合要求的沙石,尽量选用粒径稍大的沙石从而确保水机水泥用量的有效控制,以混凝土沁水及水化反应的降低,控制混凝土结构裂缝。然后是在施工过程中采用的施工工艺尽可能的减少过振及漏振现象的发生,适宜采用二次振捣及二次抹面施工工艺,使得混凝土结构中产生的水气和气泡等可以及时的排出结构体系中。最后在墙体的砌筑接近于梁底的时候,要预留出适宜的未堆砌高度,以便于在堆砌施工结束之后的十五天左右进行补砌,采用合理的分块及分缝施工方式,加强混凝土结构的后期养护管理,控制混凝土结构裂缝的产生和已产生裂缝的扩大。
2.钢结构施工技术
超高层建筑采用钢结构框架能够在建筑内部形成较大的空间,实现内部空间的合理优化布局,因此钢结构在超高层建筑结构中具有非常广泛的应用,但超高层建筑中钢筋混凝土框架结构在设计及施工中如果存在某些被忽略的细节,极有可能给超高层建筑埋下较大的安全隐患,需要以钢结构施工技术的严格落实进行控制。混凝土结构不同的强度等级是为了满足柱轴压比及柱截面的控制等要求,使得柱、梁等结构中要采用强度较高的混凝土结构,这给钢结构提出较高的要求。
在超高层建筑的钢结构中使用的较为普遍的钢结构体有轻型钢结构、重型钢结构、空间跨度较大的钢结构及混凝土组合钢结构等。钢结构的耐高温稳定性相对较低,结构正常的稳定性维持在常温至高温250℃之间,当温度超出300℃时钢结构的强度会随着温度的增大而降低,在钢结构的施工技术应用中,要重视防火围护、紧急避难及防火涂料等配套性设施的设计及施工。超高层建筑中钢结构施工技术的应用重点是大型塔吊的配合,大型塔吊的起重能力对钢结构安装效率及质量有较大的影响作用,钢结构施工对吊装机械的安装及拆除、钢结构吊装、焊接及测控等也具有较为严格的技术标准。
3.混凝土的泵送技术
在超高层建筑的工程设计中普遍选用混凝土泵送技术,超高层建筑在施工过程中需要的混凝土的强度等级高、体积大,为确保混凝土浇筑效果的良好,需要有大量的混凝土泵机及布料机配合施工,对混凝土各个原料的配比也有严格要求。目前国内在超高等及高层建筑的施工建设中使用到的高泵程的混凝土普遍选用双掺技术,也就是粉煤灰及化学外添加剂同时合理添加技术,这综合反映出配比设计、泵管铺设、泵送设备、混凝土外添加剂等施工技术在混凝土泵送中的综合应用。混凝土泵送技术可实现混凝土直接泵送至高空混凝土浇筑点,显著提升着超高层建筑施工作业的效率。
总结:
超高层建筑工程的发展与超高层建筑施工技术的发展之间存在着相互依存于相关促进的关系,有其是超高层建筑施工技术的发展更是彰显着我国建筑行业现代化技术的发展现状,但要想推动超高层建筑事业更为健康有序的发展,仍需建筑领域的专业人才进行施工技术及施工工艺的深入研究。
参考文献:
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关键词: 超高层建筑; 防雷;设计
Abstract: the rapid development of the construction industry, more and more super-tall buildings appeared in major cities. Tall building because of its high floor, the function is complex, protection requirements higher characteristic, the lightning protection design plays a significant role. This paper summarizes the domestic tall building lightning protection examples, briefly discusses the key points of the design of the lightning protection.
Keywords: tall building; Lightning protection; design
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
1 超高层建筑防雷设计概述
我国《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)规定:当建筑高度高于100m时,不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。信息技术的快速发展让超高层建筑物内的计算机等电子设备增多,而这些设备灵敏度高、耐压低,受雷电电磁脉冲影响大,雷击将对其产生不对程度的影响。超高层建筑的防雷设计也越来越得到人们的重视。
雷电对于建筑屋的作用主要体现在两个方面:第一是直击产生的热效应和电动力;第二则是雷电流带来的静电感应、电磁感应及雷电波侵入。这样就使建筑防雷设计分为两个方面:一是针对与前者的外部防雷;二是针对与后者的建筑内部防雷。
一般来说,《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010)对于建筑物防雷设计提供了有关的依据,主要分为三类建筑物,其防雷设计规范各异,本文不再赘述。在防雷设计规范中,我们可以知道防雷设计的实现关键在于防雷装置,规范也对其防雷材料的选择做了相应的规定,一般是利用建筑物本身存在的钢材。超高层建筑往往会被划分至第二类防雷建筑物,其一般防雷如规范所示包括设置接闪器、引下线和接地设备来防直击和侧击,以及防止雷电效益两个方面。然而,超高层建筑的形式各异,防雷设计规范并未涉及全部情况,当规范未涉及时,应根据实际情况做特殊保护处理。
2 超高层建筑防雷设计要点
一般,超高层建筑防雷设计主要分为建筑外部防雷和内部防雷两个方面。
2.1外部防雷
如前文所述,针对防直击、侧击雷产生的热效应和电动力作用而进行的外部防雷设计,其主要的防雷装置为接闪器、引下线和接地装置三个方面。
(1)接闪器。接闪器主要有避雷针、避雷带和避雷网。避雷针通过将雷电引向自己,从而达到了对保护对象免遭直击的效果,宜采用短针多针保护。避雷针的局限性就在于其高度增加,雷击概率增越大。此时,可利用避雷带、避雷网来进行放雷设计。一般来说,在屋面或者易受雷击部位设置的避雷针或避雷带,网格尺寸不大于10m x 10m(或是12 x 8m)。避雷带一般用的直径不小于6mm的圆钢,或是不小于24mm×4mm的扁钢,其可直接利用结构刚接焊接,或是暗设表面抹灰层内。此外超高层建筑屋接闪器应考虑屋顶存在的特殊设备在其保护范围。
(2)引下线。引下线连接了避雷设备和接地装置,从而形成了电流通路。它一般利用柱主筋或是剪力墙钢筋。实际设计工作中,其数量和布置对分流效果有着明显的影响,一般沿建筑物四周对称设置,其间距和数量应符合规范要求,规范规定第2类防雷建筑,引下线一般不少于2根,间距不超过18m。理论上,应尽可能减小线上的电流,所以可通过增加数量,适当减小间距来达到这一效果。然而,超高层建筑引下线很长,雷电感应强烈,需要按一定距离设置均压环,并做好连接。此外,引下线应符合基本的机械强度、耐腐蚀、热稳定等要求,设计工作也应考虑施工存在的问题。
(3)接地装置。一般有接地体和接地线。按规范规定,建筑物高于45米,45米以上建筑让防雷装置与金属外墙向连,同时应将自然接地体作为接地装置.但是基础内钢筋作为接地装置有一定的条件,要求基础采用硅酸盐水泥,采用无防腐层或沥青防腐层的基础,同时其周围土壤的含水量至少达到4%。
2.2内部防雷
建筑内部为了防止雷电流带来的感应作用及雷电波的侵入而设置的防雷措施一般有等电位联结、屏蔽等措施。
(1)等电位联结。利用导线或过电压保护器,将防雷装置、金属装置、外来导体、电气装置等连接。只有保证这一通路处于相同电位,建筑物内部才不会产生危险的接触电压。因此,实际的建筑物内斗预埋了雨防雷导体相连的等电位连接板,其实际的设置要求也严格参照规范进行设计。一般来说等电位联结分为总等电位联结、局部等电位联结及辅助等电位联结三种。总电位联结作用的范围是建筑物全体,局部等电位联结则是针对于部分范围将各可导电部分连通,两种都能降低危险电压的危害。
(2)屏蔽。屏蔽能有效达到防雷电电磁干扰的效果。屏蔽措施的有效性与以下几个方面相关:仪器金属外壳;防过电压;等电位联结;接地措施等。电气线路的主干线应远离引下线柱筋,应保证穿线钢管线槽与接地母线和等电位联结板连接完好。超高层建筑物内应通过各种措施和有效的设计形成一个总体的等电位,形成一个“法拉第笼”,这样才能更好的防止电磁作用对其用超高层建筑的影响。
国内的相关工作者对于超高层建筑的防雷设计有着不少的工程实例,例如广州电视塔项目、青岛万邦中心、山东商业大厦、青岛开发区国贸中心等等,在这些工程实例中,超高层建筑防雷设计针对于超高层建筑存在的某些特殊结构例如停机坪,不仅考虑了这些特殊结构对于防雷设计工作的影响,并结合规范规定的设计要求和实际情况,设计人员也做了许多创造性的分析和尝试,为超高层建筑的防雷设计提供了宝贵的工程经验。
结语
超高层建筑物防雷设计是一项系统性设计工作,占有重要的地位。相关工作者应总结实际经验,综合考虑雷击对于超高层建筑的危害特点、途径,有针对性的设置准确的防雷措施,这样才能确保超高层建筑物的安全性。
参考文献:
[1] 韩松柏.超高层建筑的防雷设计[J].电气应用,2008,27(7).
[2] 林艳,陈潇,成明.超高层建筑物综合防雷技术应用——以广州新电视塔项目为例[J].科技与生活,2010(18).
[3] 陈莹,庄钧.超高层建筑防雷接地设计探讨[J].建筑电气,2010,29(z1).
【关键词】超高层建筑 机电安装 新技术
这几年来,我国的经济发展十分迅猛,许多地区也呈现出对高层建筑的迫切需求,而高层建筑机电安装工作是现代超高层建筑建设过程中不可缺少的因素,在整个建筑工程的运行过程中有着举足轻重的作用。但是,现阶段我们国家的超高层机电安装技术在工艺、操作和相关技术方面仍然存在着许多问题,这些问题的存在直接或间接地给机电安装设备的正常工作带来了阻碍,同时在工程建设方面也存有一定的安全隐患。
一、超高层建筑的类型和施工特点
我国现在的高层建筑主要包括住宅、宾馆和综合楼这三种类型;一般情况下,按照建筑功能的性质来分,超高层建筑或高层建筑又可分为地下室、转换层和标准层累加的过程,它对施工技术和管理有相当高的要求。超高层建筑的施工特点主要表现为:地基的处理过程比较复杂、高空作业的次数较多且时长较长、施工周期长、工程量比较大、垂直运输量大、施工技术要求高和机械化程度高等诸多特点。在高层建筑建筑整个施工过程中,为了确保各个项目的组织管理工作做到最好,还应该建立起相应的紧急预案系统和机电设备的安装管理系统,对机电安装过程提供及时的人力、物力和资金保障。
二、 高层建筑机电设备安装中存在的问题
1.忽略高层建筑工程机电设备安装的质量
目前,超高层建筑在我国现代化城市建设中越来越多,在这些超高层建筑中,现在对机电设备的安装技术要求更高。但是,超高层建筑机电设备安装还会影响建筑物的美观程度,过多关注超高层建筑的美观问题又会影响机电设备的使用。导致我国超高层建筑机电安装问题的主要原因是由于建筑施工单位的管理制度不完善,使得建筑工程的质量意识不强,同时,建筑施工单位不能采取较好的措施提高超高层建筑工程机电设备的安装的水平,从而提高超高层建筑施工的质量。
2. 建筑机电设备的震动和噪声较大
随着人们生活水平的不断提高,人们对噪声粘聚能够的要求也越来越高。然而,在超高层建筑机电设备安装的过程中,存在机电设备震动和噪声较大的问题,主要是由于机电设备的安装包括供排水动力设备、冷冻设备和风机等噪声粘聚能够比较大的设备。这些设备在使用的过程中,由于设备的安装存在不平衡性,进而就会引起设备使用过程中出现震动等问题,从而就会影响人们的正常生活。
三、高层建筑机电设备安装技术的改进措施
1)严格控制安装工作人员的整体素质。建筑施工企业在组建机电设备安装人员时,一定要严格控制安装人员的整体素质。应该选择的是经过相关培训过的技术人员,由于超高层建筑机电设备的安装技术要求比较高,对机电设备安装人员的素质要求也比较高。因此,建筑施工单位在进行机电设备安装的过程中,应该根据人员的技术特点安排好工作任务,从而保证超高层建筑机电设备安装的质量2)合理安排整体布局。由于超高层建筑机电设备的安装过程比较复杂,并且要求机电设备安装的速度也比较快,导致在进行机电设备安装时容易出现错误。因此,为了减少安装过程错误,建筑施工单位应该合理安排安装过程的整体布局。通过与机电设备安装技术人员进行讨论,制定出更加完善的安装施工方案,以保证机电设备安装过程能够顺利完成。3)改进机电设备的防震和防噪工作。一般情况下,超高层建筑机电设备的安装过程中产生震动和噪声粘聚能够是无法避免的。因此,建筑施工单位应该采取有效措施做好防护工作,使得机电设备过程中的震动和噪声粘聚能够带来的影响更小。同时,建筑施工单位在选择机电设备时,要尽量选取震动频率较小的设备,以减小震动带来的影响。
四、超高层建筑机电设备的安装新技术
1.超高层建筑机电综合管线深化技术
机电综合管线深化技术是超高层建筑机电设备安装新技术之一,主要包括机电设备中通风空调、电器和弱电设备等管线的安装。机电综合管线深化技术是以建筑施工的设计图为依据将管线设备运用在计算机上进行合理处理,从而制作出综合管线布置图的一种新安装技术。一般包括以下几个方面的内容:第一,绘制格式。机电综合管线深化技术首先应该制定统一的制图格式,但是,绘制格式的标准应该与原设计施工图的格式相符合,提高工作效率。第二,基本框架布置。通过对建筑施工图纸的了解,按照施工图纸设计的要求先规划出不同区域的管线布置基本框架。然后,对整个建筑物的机电设备安装布局进行整合,从而设计出合理的机电设备安装施工方案。
2.建筑信息模型技术在机电安装施工中的应用
建筑信息模型技术是现在超高层建筑机电设备安装中的一种高层次的新技术,它是指基于较为先进的三维数字设计解决方案构建的数字建筑模型,进而帮助他们利用三维数字模型对整个项目进行设计和管理。建筑信息模型技术一般包括以下几个方面:第一,建筑信息模型技术模型的构建和检查,同时,创建建筑信息模型技术三维模型,还应该考虑构建的尺寸、规格和信号等参数。传统的模型设计方法中经常会出现设计不全面等现象,这种遗漏设计的现象会影响建筑机电设备安装的施工技术和成本,因此,建筑施工单位应该在进行管线的碰撞检测,为实际进行机电设备的安装提供有效的参考信息,从而提高超高层建筑中机电设备的安装的效率。第二,在对设计的参数进行复核计算时,采用管线综合平台设计,可以将管线的设计路线进行调整,现实将管线的弯头数量进行增多和减少,但是,这种机电设备设计技术会给原有的系统造成影响。通过采用建筑信息模型技术的系统数据,从而为机电设备的选择提供依据。第三,建筑施工管理过程中使用建筑信息模型技术与进度计据。第三,建筑施工管理过程中使用建筑信息模型技术与进度计划相结合,利用三维的直观优势,建筑施工单位可以对建筑机电安装方案施工的进度进行及时的调整,从而选择最优的机电设备安装方案。通过采用建筑信息模型技术,可以更加直观地体现机电设备安装的界面和安装顺序,从而可以协调各个部门的施工工作,以保证超高层建筑机电设备安装的过程更加有效地进行
五、结语
近年来,超高层建筑机电设备安装过程之中出现了很多新的安装技术,进而有利地推进了建筑机电设备安装水平的不断发展。同时,建筑施工单位要不断创新机电设备安装的技术,处理好机电设备安装的难点问题,从而获得市场优势。虽然,我国超高层建筑中机电设备安装新技术的使用已经取得了较大的成果,但是,由于各种原因导致我国超高层建筑机电设备安装工程还存在很多问题。采用机电设备的安装新技术,不仅仅能够提高建筑施工的质量,还能够有效地提升建筑施工企业的形象,因而具有较好的应用前景。因此,现阶段研究超高层建筑机电设备的安装新技术具有非常重大的现实意义。
参考文献:
[1]李本勇.超高层建筑机电安装新技术[J].施工技术 2012(41)
【关键词】超高层建筑;供配电;电线电缆;照明;防雷与接地;火灾自动报警及控制系统
概述:
最近几年,随着经济的发展和新技术、新材料的不断应用,各地超高层建筑不断涌现,超高层建筑一般都建设在城市的生活和经济中心,由于超高层建筑的楼层多,建筑高度高,对供电的可靠性以及消防等的要求也与普通的高层建筑不同,设计的复杂性也增加了很多。本文将结合设计规范谈谈超高层电气设计中的一点看法。
1、供配电系统
1.1 负荷等级
按现行的国家规范要求,超高层建筑中的消防用电设备如消防水泵、消防电梯、防排烟风机、消控中心、应急照明和疏散指示灯等和安防系统用电、电子信息设备机房用电均应按一级负荷中的特别重要负荷要求供电;客梯电力,排污水泵,电话机房和保安,航空障碍灯等用电设备均应按一级负荷的要求供电。
1.2 供电电源
超高层建筑的正常电源数量不应少于二个,且要求二个电源应为不同路由的电源线路,以保证一个电源发生故障时,另一个电源不致同时受到损坏。电源的电压等级一般为10KV,当然负荷容量大的可以为35KV。超高层建筑应设柴油发电机作为应急电源或者备用电源,一般低于200米的超高层建筑宜采用低压柴油发电机。
1.3变配电所的设置
变配电所应尽量靠近负荷中心,主变配电所宜设置在地下一层、首层或设置单独的变配电所。根据《全国民用建筑工程设计技术措施电气》,低压线路的供电半径一般不宜超过250 m, 当供电容量超过500 kW, 供电距离超过250m 时宜考虑增设变配电所。如果建筑高度超过200 m, 再加上50米平面距离, 建筑上部的供电半径一般会超过250 m, 电压降有可能超过规定值, 供电质量将下降, 电能损耗加大, 肯定会影响电梯等设备的运行。因此建筑高度超过200m 的超高层建筑,,宜设置分变配电所。分变配电所要结合避难层和技术层设置,考虑到防噪声及位于负荷中心等因素,分变配电所一般位于顶层设备层,高、低压配电柜出线方式宜为上进上出,考虑变压器的垂直运输通道以及设备对楼板荷重的影响,单台变压器的容量不宜超过630KVA。变压器运输可考虑通过货梯井道吊装。变配电所附近设置柴油发电机组,分变配电所附近考虑EPS或者容量不超过200KW柴油发电机。
1.4低压配电系统
低压配电系统采用三级配电方式,即总配电(变配电所)、区域配电(配电间)、终端配电。三级配电系统相互之间保护开关要求具有选择性。低压系统一般采用单母线分段+一段应急母线的形式,即二路市电为分段的母线供电,中间设联络开关,设置一段应急母线,为应急负荷及备用负荷供电。
2、电线电缆选择
2.1在超高层建筑中消防设备线路选用矿物绝缘的防火电缆,避免因供电线路的损坏而影响消防设备的正常功能。对于一般的动力设备和普通照明回路,为防止火灾时因电缆的绝缘及护套层的着火延燃而造成更大的人员和财产损失,在超高层建筑中应选用阻燃型的电缆和电线。
2.2连接用矿物绝缘防火电缆的配电箱的防护等级不宜低于IP55。
2.3超高层建筑高压宜设置单独的竖井,如与低压电井共用,电井面积要加大。低压电井内由于电缆数量较多,可分设普通桥架和应急桥架。
2.4超高层建筑物中的电缆竖井,宜按避难层上下错位设置。
3、照明设计
3.1民用建筑电气设计规范要求超高层必须设置航空障碍灯。其设置的原则是自顶部最高处开始,以屋面外侧墙转角处为第一圈,自上到下的水平及垂直间距均小于45米间隔设置。对标志灯的光效、频闪配置要求是距地面60米以下为低光强红色恒光灯,90~150米范围内为中光强红色恒光灯(亮度≥1600cd),150米以上为高光强白色同步频闪灯(频率为20次/分),建筑物超过100米以上部分还应相距最高点每隔30米再装设一组中光强红色恒光灯。
3.2应急照明的持续供电时间应满足消防要求,超高层建筑的避难疏散区域的最小持续供电时间t≥60分钟,消防工作区域的最小持续供电时间t≥180分钟.
4、防雷与接地
4.1超高层建筑按不低于第二类防雷建筑物设防。一般采用法拉第笼式保护,屋面设置避雷带结合避雷针的联合保护方式。
4.2超高层建筑一般采用基础联合接地,接地电阻小于l Q。
4.3超高层建筑电子信息系统防雷击电磁脉冲防护等级应采用三级浪涌保护。
5、火灾自动报警及控制系统
5.1根据规范《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-98的有关要求,超高层建筑应按特级保护对象设置火灾自动报警系统,保护对象分级为特级,除游泳池、溜冰场、卫生间外,均应设置火灾自动报警系统。火灾自动报警系统采用控制中心报警系统方式。
5.2超高层建筑的探测器应选用自带地址码的智能型,一般是平顶、层高小于6米的楼层平面,感烟探测器可以按R≤5.8米、感温探测器可以按R≤3.6米在整体上合理布局,消除死角。
5.3超高层建筑除按国家规范的一类高层建筑标准设置消防广播、手动报警按钮、消防报警电话外,各避难层应设独立的消防广播,且能接收消防控制中心的有线和无线两种广播信号。
5.4超高层建筑各层的消防疏散楼梯口部和消防电梯前室内宜设置带光闪烁的楼层火警指示灯。
5.5超高层建筑的各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信。
5.6超高层建筑应设置防火剩余电流动作报警系统。
6、其他系统
6.1超高层建筑宜设置建筑设备管理系统,满足不同区域的管理要求,已利于管理和节能。
6.2视频监控系统宜采用专用有线传输方式,要考虑信号衰减及电压降。
6.3综合布线系统的电缆、光缆选用阻燃等级,低烟无卤级别产品。
结束语:超高层建筑高度高,人员密集,对供电的可靠性以及消防等的要求必须安全可靠,对高低压配电系统应能灵活控制,如过渡季节能根据负荷的变化适当减少变压器的运行,以达到节能的目的。火灾自动报警系统利用消防控制设备进行可靠的控制,满足在不同的区域发生火灾时都能准确启动相应的消防设备,以便于人员疏散、逃生,减少损失。
参考文献:
[1]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98
[2]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)