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高層建筑論文

時間:2022-07-23 09:08:18

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高層建筑論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

高層建筑論文

第1篇

在建筑設計的過程中藥遵循節能設計的相關理念。具體來說可以從下面幾個方面進行考慮:一是,充分考慮高層建筑對于城市環境產生的影響作用,綜合進行考慮對高層建筑的建設位置以及朝向進行規范,如果建筑的容積率太大,就很難滿足內部空間的日照要求,同時還會增加相應的采暖等方面的費用,因此在進行高層建筑的設計過程中,要充分研究建筑位置朝向與節能減排的相關關系,使建筑的方位能夠接受到適量的日照,可以增加相關的開窗面積,增加南向開窗,減少相應的北向以及東向開窗面積,這樣能夠使建筑獲得更多的光照,同時能夠有效減少建筑的熱量損失,使內部能夠保持一個較為舒適溫暖的居住環境。第二方面可以對相應的圍護結構進行優化,這樣也能取得良好地節能效果。在寒冷地區,較為常見的圍護結構的做法為:粘土空心磚與實心磚復合砌筑的墻體;采用粘土實心磚或空心磚巖棉進行夾心砌筑的復合墻體;采用頁巖陶粒混凝土空心砌塊進行砌筑的墻體等,良好地建筑材料能夠起到良好地保溫隔熱效果。第三為一些影響建筑節能的相關因素。根據相關的數據顯示,在高層建筑的耗能結構中,護墻體耗產生的能量消耗最大,能夠占到總耗能比例為25%。這與結構的外露面積大事分不開的,而建筑的形體變化是增加圍護結構面積的主要因素,對于高層建筑來說,體形系數越大,則會產生更多的耗能,因此在進行結構設計時,遵循的原則為,形體變化不宜過為復雜和多變,科學合理選擇相應的建筑保溫材料以及建筑結構形式。

2在進行高層建筑設計過程中需要的問題

2.1建筑防火的問題

高層建筑的總體布局要遵循暢通安全的相關原則,在進行樓道設計時,能夠保證人員進行暢通流動,在緊急情況下,能夠及時進行人員疏散,同時應在相應的采光設施以及照明系統位置設立顯眼的疏散標志這樣能夠實現緊急情況下,人員快速進行安全撤離,有效避免踩踏事件的發生;對相應的防火分區進行合理設置,同時合理設置相應的消防器械以及疏散通道,這樣在火災發生時候,能夠及時采取相應的滅火措施,同時有效進行人員的疏散。要保證在同一層樓體的任何一個位置,兩個消防栓的水槍能夠同時到達。在進行建筑室內室外消防系統設計時,要充分滿足相應的消防用水的要求以及滅火水壓,同時消防水池的容量也要滿足相應的防火要求。

2.2建筑抗風的問題

要根據建筑物周圍的氣流狀況以及受到外力作用下,建筑物的形體變化,結構不穩定或者產生疲勞性破壞,因而建筑圍護結構成為高層建筑一個重要的安全隱患。風災損壞的主要表現形式為,破壞建筑的結構,甚至導致倒塌現象,因此在進行建筑工程的抗風設計時,能夠對工程安全產生重要的影響作用。

2.3建筑電氣的設計

(1)消防電源與配電的設計。在進行高層建筑消防電源的設計過程中,需要滿足:①相應的供電電源要來自于兩個不同的發電廠,這樣一旦出現問題或者發生突發事件,能夠保證建筑的電源能夠正常運行。②相應的供電電源要求來源于2個不同的區域的變電站。③搞成建筑其中一個電源要來自于相應的區域變電所,而另外的一個電源為自備的發電設備。

(2)建筑應急照明設計。當高層建筑發生火災或者其他故障時,可能會對建筑的正常照明系統產生影響,進而啟動相應的應急照明系統,這被稱為事故照明,進行高層建筑應急照明的安裝設計時要遵循人性化的相關原則,將應急照明設施設置在相應的疏散樓梯、消防控制室、消防電梯前室、消防水泵房、電源室、變配電室或者防排煙機房的墻面位置以及頂棚位置。

(3)電梯設計。在進行高層建筑的電梯在設計時要遵循的原則為,電梯位置設置合理,運行噪音較小,不影響居民的日常生活。同時還要根據居住結構的形式對電梯的最大載荷進行調整。這樣能夠充分保證居民方便進行出行。在遇到緊急情況時,電梯要能夠提供安全便捷的疏散方式。為了能夠充分確保電梯的安全正常運行。同時便于進行人員的施救以及火災的搶救,要設計相應的排水設施。一般會在高層建筑設計過程中,將相應的消防泵房、變配電站以及柴油電機放置在地下室位置,這樣如果地下室出現積水現象,就很難進行有效的滅火措施。因此應該在充分重視地下室排水的建設與設計,在進行電梯設計時通常要設計兩套相應的供電系統,一套用于正常供電,另一套時供電系統則是用于緊急情況時候,進行自備發電,進而充分保證電梯安全運行。

(4)排煙設計。在眾多的高層建筑火災事故中,很多人由于煙氣產生窒息以及中毒現象,在封閉性的樓梯間可以再樓梯入口的位置設置相應的置陽臺或者凹廊。這樣能夠及時進行排煙,能有效減少相應的人員傷亡事故。同時在設計中,可以將消防電梯前室與樓梯前室進行合并使用,同時采用相應的常閉防火門。

(5)防雷擊設計。在進行高層建筑防雷系統的設計過程中,要遵循“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的相關設計原則,積極做好相應的防雷設施的設計。在建筑的頂端以及其他容易受到雷擊作用的部位,可以社會自設置相應的避雷針,避雷帶以及避雷網,利用建筑結構中的主鋼筋作相應的防雷引下線,同時在建筑物周圍設置相應的避雷帶;同時還要將建筑物內的金屬設施以及突出屋面的金屬部件進行接地處理,有效防止靜電火花的產生。

3結束語

第2篇

關鍵詞:高層建筑;板式轉換層;施工

1高層建筑轉換層的應用與發展現狀

中國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間,其中尤以二十至三十五層居多。中國國內己建成的這個高度范圍內的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右,可見這個高度范圍內的高層建筑是與中國城市的經濟發展和需求水平相適應的,因而應用最多。在建筑功能的要求上,高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館,高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場,地上1-7層左右為商場、娛樂場所等,上部小開間的使用部分可以設置住宅、賓館、或辦公室。有統計表明,高層建筑中有轉換層結構的占80%左右。帶轉換層的高層建筑轉換層部分,由于梁、柱或板的尺寸較大,所以從模板的支撐系統,鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預應力的張拉順序,大體積混凝土的澆注等方面在施工技術要求上都有極為嚴格的限制。在某種程度上可以說,轉換層施工是高層建筑的“瓶頸”,如果說一幢高層建筑在支撐系統選擇,鋼筋綁扎,混凝土澆注,預應力張拉,機械設備的選擇等方面做到方案科學,現場施工組織合理,定會帶來良好的經濟效益和社會效益。

2高層建筑板式轉換層的設計技術

轉換板設置位置,是人們關心的板式轉換框支剪力墻結構抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉換框支剪力墻結構在轉換層位置設置較高時,轉換層對結構抗震性能不利的認識,從而提出了轉換層位置較高的框支剪力墻的抗震設計概念,并且限制轉換層下大空間結構的層數。然而,板式轉換結構隨著轉換層位置的提高,結構是否也表現出同樣的動力特性及反應,也是值得討論的。本文結合廈門安寶大廈工程,采用三種模型來計算和分析板式轉換結構轉換層位置對結構抗震性能的影響。計算模型中,轉換層、標準層結構布置如圖1所示。圖中黑色填充區域為轉換層下部框支柱和落地剪力墻;實線部位為轉換板上布置的剪力墻。轉換板厚2200mm;落地剪力墻厚度為400mm;框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種;標準層x向剪力墻厚為250mm,y向剪力墻厚為200mm。轉換板所在的上、下樓層的層高分別為2.2m、3.6m(凈高,不含轉換板厚),結構總高度為98.70m。三種模型分別為:

Hst0——無轉換層結構,以原工程轉換板上部結構為基礎,增加結構標準層,使其高度與原結構相同;

Hst3——轉換板設置在第3層頂,并將原工程x向井筒開洞,轉換層上、下結構等效側向剛度比γex=0.7046,γey=0.8971。

Hst6——轉換板設置在第6層頂,將模型Hst3的第1層復制增加三層,使其高度與原結構相同,同時,其轉換層上、下結構等效側向剛度比也與模型Hst3接近。結構計算分析采用ANSYS軟件。

圖板式轉換最大的優點是可以在轉換層以上隨意布置結構型式和軸網,特別適用于建筑物上下部軸網錯位復雜甚至互不正交的情況。但轉換板傳力路徑不清晰,受力狀態復雜,結構分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要,轉換板厚一般在2M以上,這一方面造成轉換層質量和剛度的突變,在地震作用時結構反應增大,轉換層上下相鄰層更成為結構薄弱層,不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加,下部豎向構件的荷載明顯增大,設計難度大。研究表明,轉換厚板的內力和位移分布嚴重不均,最大值與最小值間相差可達幾十倍。從整體上看,板式轉換的力學性能和經濟指標均較差,在實際工程中應慎用。當上下軸網變化但仍正交時,可采用正交主次轉換梁的結構型式來實現轉換。3板式轉換層施工方案決策問題和模型的確立

3.1板式轉換層施工方案決策問題

最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法,①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個含有轉換層的施工項目而言,如何選用更優的施工方案,如何安全可靠、質量優良、工期準時、技術方便、簡單可行、工程造價成本又比較低的情況下完成轉換層結構的施工,是項目承建者的所追求的目標,所以在遇到此類問題時,經常存在如何決策方案才比較科學的問題。由于方案的優劣是一個相對的概念,并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉換層施工來說,如果轉換層所在位置較低,距離基礎在四層以內的話,落地支撐法將是最為理想的選擇;對于大于四層以上的情況,以上三種施工方法哪個方案最優,決策者如何進行決策。

3.2轉換層施工方案決策模型的建立

層次分析法(AnalyticHierarchyProcess,簡稱AHP法)是美國運籌學家沙旦(T.L.Saaty)于上世紀70年代提出的,是一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法。特別是將決策者的經驗判斷給予量化,對目標(因素)結構復雜且缺乏必要數據情況下更為實用,所以近幾年來此法在我國工程實踐的方案決策中得到了廣泛應用。層次分析法的基本內容是:首先根據問題的性質和要求,提出一個總的目標;然后將問題按層次分解,對同一層次內的諸因素通過兩兩比較的方法確定出相對于上一層目標各自的權系數。這樣層層分析下去,直到最后一層,即可給出所有因素(或方案)相對于總目標而言按重要性(或偏好)程度的一個排序。

4高層建筑板式轉換層的施工要點

由于板式轉換層結構的上述特點,在確定轉換層結構施工方案時應考慮下列幾個方面的問題:①轉換層的自重和施工荷載往往非常大,應選擇合理的模板支撐方案,并進行模板支撐體系的設計。②對大體積轉換層,混凝土施工時應考慮采取減小混凝土水化熱的措施,防止新澆混凝土的溫度裂縫。③轉換層的跨度和承受的荷載很大,其配筋較多,而且鋼筋骨架的高度較高,施工時應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于鋼筋的布置。④對預應力混凝土轉換層,由于其跨度和承受的荷載都很大,預應力鋼筋數量大,因此,要合理選擇預應力的張拉技術以防止張拉階段預拉區開裂或反拱過大。⑤設置模板支撐系統后,轉換結構施工階段的受力狀態與使用階段是不同的,應對轉換梁(或轉換厚度)及其下部樓層的樓板進行施工階段的承載力驗算。

(1)混凝土工程。在進行大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的混凝土施工時,應采取措施防止新澆混凝土產生溫度裂縫。目前實際工程中采取的措施有:

①根據混凝土的配合比和預計的施工氣候及現場條件,采用大體積混凝土結構三維有限元溫度分析程序(3DTFEP),對大跨度超高度轉換梁及轉換厚板整個過程中的溫度狀況進行模擬計算,掌握混凝土在澆筑后一個月內的各部分溫度的變化規律,為大跨度超高度轉換梁及轉換厚板的施工提供科學的預測分析和依據。

②大體積混凝土轉換結構施工時,應采取措施控制混凝土內部與混凝土表面溫度差小于15℃,實際工程中可采用下列方法:a.蓄熱保溫法,即常規保溫方法。混凝土的養護要把握兩個關鍵,即在升溫階段以保濕為主,在降溫階段以保溫為主。b.內降外保法,即在大體積混凝土內部循環埋管通水冷卻降溫,使大體積混凝土水化熱溫升降低,減少混凝土內部與混凝土表面的溫差,然后在大體積混凝土轉換結構的表面及其底面采取保濕措施。c.蓄水養護法,即在混凝土初凝后先灑水養護2h,隨后進行蓄水養護,蓄水高度一般為100mm。

③澆筑厚大的轉換層結構混凝土時,為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度,在選用水泥方面可采取下列措施:a.優先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。b.摻用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化熱相應降低。c.摻入減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝,推遲水化熱峰值的出現,使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土的表面溫度梯度減少。

④澆筑厚大的轉換層結構混凝土時,為防止混凝土內外溫差過大和提高混凝土抗拉強度,在施工方法上可采取下列措施:a.采取先施工轉換結構周圍結構或墻體,防止混凝土表面散熱過快,內外溫差過大。b.變冬季施工的不利因素為有利因素,減低混凝土的入模溫度。在夏季高溫氣候施工時,采用冰水攪拌,以減低混凝土的入模溫度。c.采用分層次施工,每層厚300mm~500mm,連續澆筑,并在每一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢。D.采用疊合梁原理,將轉換結構按疊合構件施工,可緩解大體積混凝土水化熱高,溫度應力過大,對控制裂縫發展有利。

(2)鋼筋工程。轉換梁的含鋼量大,主筋長,布置密,在梁柱節點區鋼筋“相聚”。因此,正確地翻樣和下料,合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關鍵。

①鋼筋翻樣前必須弄清設計意圖,審核、熟悉設計文件及有關說明,掌關規定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關系,確定制作尺寸和綁扎次序。

②一般轉換層結構主筋接頭全部采用閃光對焊或錐螺紋接頭連接、冷擠壓套筒連接;對于兩端做彎頭的鋼筋,采用可調伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉的困難。

③當轉換梁高度或轉換板厚度較大時,應采取措施保證鋼筋骨架的穩定和便于操作。

參考文獻

[1]唐興榮.高層建筑轉換層結構設計與施工[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[2]余紅生.轉換層支撐系統的選型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

第3篇

地震是人類在繁衍生息、社會發展過程中遇到的一種可怕的自然災害。強烈地震常常以其猝不及防的突發性和巨大的破壞力給社會經濟發展、人類生存安全和社會穩定、社會功能帶來嚴重的危害。據統計,歷史上各種自然災害曾毀滅了世界各地52個城市,其中因地震而毀滅的城市有27個。地震之外的其它各種災害,如水災、火災、火山噴發、風災、沙災、旱災等毀滅的城市為25座。因此,地震占災害總數的52%。可見地震災害確系“群害之首”。研究表明,在地震中造成人員傷亡和經濟損失最主要的因素就是房屋倒塌及其引發的次生災害(約占95%)。無數次的震害告訴我們,抗震設防是防御和減輕地震災害最有效、最根本的措施。

另一方面,我國作為發展中國家,人口稠密,建筑物抗震能力低。因此,我國的地震災害可謂全球之最。上個世紀,全球因地震而死亡的人數為110萬人,其中我國就占55萬人之多,為全球的一半。因此,粗略地說,我國的國土面積占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震災害占1/2。因此,建筑物的抗震設防問題是我國減輕自然災害、保障國民經濟建設和社會持續發展,特別是保障人民群眾生命安全的一個重要問題。

一、震害多發點

地震作用具有較強的隨機性和復雜性,要求在強烈地震作用下結構仍保持在彈性狀態,不發生破壞是很不實際的;既經濟又安全的抗震設計是允許在強烈地震作用下破壞嚴重,但不倒塌。因此,依靠彈塑性變形消耗地震的能量是抗震設計的特點,提高結構的變形、耗能能力和整體抗震能力,防止高于設防烈度的“大震”不倒是抗震設計要達到的目標。

(一)結構層間屈服強度有明顯的薄弱樓層

鋼筋混凝土框架結構在整體設計上存在較大的不均勻性,使得這些結構存在著層間屈服強度特別薄弱的樓層。在強烈地震作用下,結構的薄弱層率先屈服,彈塑性變形急劇發展,并形成彈塑性變形集中的現象。如1976年唐山大地震中,13層蒸吸塔框架,由于該結構樓層屈服強度分布不均勻,造成第6層和第11層的彈塑性變形集中,導致該結構6層以上全部倒塌。

(二)柱端與節點的破壞較為突出

框架結構的構件震害一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角杜和邊柱易發生破壞。除剪跨比小的短柱易發生柱中剪切破壞外,一般柱是柱端的彎曲破壞,輕者發生水平或斜向斷裂;重者混凝土壓酥,主筋外露、壓屈和箍筋崩脫。當節點核芯區無箍筋約束時,節點與柱端破壞合并加重。當柱側有強度高的砌體填充墻緊密嵌砌時,柱頂剪切破壞嚴重,破壞部位還可能轉移至窗洞上下處,甚至出現短柱的剪切破壞。

(三)砌體填充墻的破壞較為普遍

砌體填充墻剛度大而變形能力差,首先承受地震作用而遭受破壞,在8度和8度以上地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至部分倒塌,震害規律一般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌塊墻重于磚墻。

二、抗震結構設計

較合理的框架地震破壞機制,應該是節點基本不破壞,梁比柱屈服可能早發生、多發生,同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好,底層柱底的塑性鉸宜最晚形成。即:框架的抗震設計應使梁、柱端的塑性鉸出現盡可能分散,充分發揮整個結構的抗震能力。

(一)抗震計算中的延性保證

從用樓層水平地震剪力與層間位移關系來描述樓層破壞的全過程可反映出,在抗震設防的第二、三水準時,框架結構構件已進入彈塑性階段,構件在保持一定承載力條件下主要以彈塑性變形來耗散地震能量,所以框架結構需有足夠的變形能力才不致抗震失效。試驗研究表明,“強節點”、“強柱弱梁’、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的框架結構有較大的內力重分布和能量消耗能力,極限層間位移大,抗震性能較好。規范通過構件承載力調整辦法在一定程度上可以體現上述的強弱要求,且考慮了設計者的使用方便,采用地震組合內力的抗震承載力驗算表達式,只是要對地震組合內力的設計值按有關公式進行相應的調整。

綜合大量實驗研究成果,影響不同受力特征節點延性性質的主要綜合因素有:相對作用剪力、相對配筋率、貫穿節點的梁柱縱筋的粘結情況。

(二)構造措施上的延性保證

四川大地震實踐證明,當建筑結構在大地震中要求保持足夠的承載能力來吸收進入塑性階段而產生的巨大能量,因為此時的結構在震中進入到一個塑性階段,容易產生變形。所以,根據這種特點和抗震的要求,多發地震的國家鋼筋混凝土結構抗震設計均要求按延性框架結構進行設計,所以建筑結構的設計必須保證結構局部薄弱區的承載力與剛度,保證了建筑構造的整體性,延性的增加也就提高了變形能力,這樣可以減少地震的破壞性,提高了建筑的抗震能力。

在結構布置上,按擴大了的柱端抗彎承載力進行設計,理論上可將柱屈服的可能性減少,保證“強柱弱梁”的設計原則。但因各種原因,如梁的實際抗彎承載力可能增大,高振型使柱中反彎點的轉移等綜合因素影響,要使柱中完全避免塑性鉸是困難的,同時為實現“強剪弱彎”的要求,保證塑性鉸區域的局部延性,也必須通過一定的構造措施來保證結構的延性,具體做法如下:

1.限制軸壓比與縱筋最大配筋率合理的受力過程可明顯提高構件延性,為實現受拉鋼筋的屈服先與受壓區混凝土壓碎的破壞形態,以提高塑性鉸區域的轉動能力,規范限制軸壓比與縱筋最大配筋率,同時對混凝土受壓區高度也提出相應要求。

2.限制約束配筋和配筋形式。加密塑性鉸區內的箍筋間距是很重要的一點,為保證“強節點”、“強柱弱梁”、“強底層柱底”和“強剪弱彎”的設計原則及塑性鉸區域的局部延性,有必要加密塑性鉸區內的箍筋間距,這不但可提高柱端抗剪能力,還可約束核心區內混凝土,對縱向鋼筋提供側向支承,防止大變形下縱筋壓曲,從而改善塑性鉸區域的局部延性。規范對約束區縱筋的最小直徑、最大間距、塑性鉸區域的最小長度等做出了詳細的規定,并對箍筋肢距及箍筋形式提出了相應要求。隨著工程應用中箍筋強度和混凝土強度不斷提高,對塑性鉸區域內箍筋布置的要求是抗震構造措施的一個重要方面,這一情況將導致高強度混凝土中約束箍筋配筋率的減少而降低結構的設計可靠度,建議以配筋特征值代替原體積配筋率,同時鑒于約束配筋對柱端塑性鉸區的良好約束作用,建議適當增大配筋量。

3.限制材料。拒絕豆腐渣工程的第一關就是把握好材料質量,材料延性對確保構件(結構)延性極為重要,為此規范對材料也提出了相應的限制,如保證鋼筋強屈比、延伸率及混凝土強度等級等,同時對施工過程中可能出現的鋼筋代換也提出了相應的限制。

三、結語

鋼筋混凝土框架結構是我國大量存在的建筑結構形式之一,歷年震害資料表明:鋼筋混凝土框架結構的柱端與節點的破壞較為嚴重,其抗震設計中必須滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點”、“強底層柱底”等延性設計原則和有關規定。在多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設計的實踐中,由于設計人員對規范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在結構選型、布置以及計算方法上相互差異較多而對設計產生較多的爭議,抗震設計方法值得深入研究。

參考文獻:

[1]李鴻晶,宗德玲.關于工程結構抗震設防標準的幾個問題的討論[J].防災減災工程學報,2003,(2).

[2]宋天齊.關于8度區多層磚房最多層數的商榷[J].工程抗震,1998,(1).

第4篇

剪力墻結構具有剛性強、整體性好、穩定性良好等主要特點,也正是因為這些因素使其具有剛度好、抗震、抗風能力強的優點。除此之外,剪力墻結構整體布置形式比較簡單,能夠很好的滿足建筑對室內空間的使用要求,滿足其工作優勢。

1短肢剪力墻的特點

近年來,高層建筑大量興建,鋼筋混凝土短肢剪力墻得到廣泛的應用并積累了大量的實踐經驗。《高層建筑混凝土結構技術規程》7.1.8條:短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。與普通剪力墻結構體系相比,短肢剪力墻結構體系有以下顯著的特點:1)平面布置較靈活,結構的開洞尺寸也更為靈活,更容易滿足建筑功能的要求,建筑使用上不僅可以更大的發揮空間使用效率和觀感效果,也可以使門窗的布置有更大的空間自由度。2)結構自重輕,抗側力剛度較小,因此受地震影響較弱,地震力帶來的內力作用更小;短肢剪力墻結構特別適用于15層~25層的高層住宅,而且相對于普通剪力墻結構體系更加經濟。3)短肢剪力墻構件一般為高剪力墻,墻體的破壞形式一般呈彎曲型破壞,連梁跨度、跨高比較大,故連梁也呈彎曲型破壞形式,因此短肢剪力墻結構體系的延性較好。近年來我國高層住宅建筑大量興建,25層以下的高層住宅建筑采用短肢剪力墻結構形式的數量越來越多。由于JGJ3—2010高層建筑混凝土結構技術規程規定,建筑整體不得全部采用短肢墻,故通常采用普通剪力墻和短肢剪力墻結合應用以共同抵抗水平力的方式,一般將建筑樓梯間、電梯間部位設置為筒體或類似于筒體的剪力墻布置形式,而其他部位布置短肢墻。

2高層建筑短肢剪力墻結構構件布置的一般原則

1)短肢剪力墻必須根據建筑立面、平面布置來設置剪力墻,剪力墻構件盡量選用T形、+形、L形、Z形,保證單個承重構件的穩定性和平面外剛度,盡量減少或者避免“一”字形剪力墻構件。剪力墻布置盡量使縱、橫方向剛度均勻。2)短肢剪力墻的總體數量要適當,應保證結構剛度在合理區間,滿足承載力和剛度的要求,使結構周期、層間位移、位移比、地震底部剪力等各項指標在合理范圍內。3)為避免墻肢凸出于隔墻表面,提高室內美觀度和使用舒適程度,墻肢不宜過厚,一般應為200mm,250mm,300mm,但從構件的穩定性和便于施工方面考慮,墻肢厚度一般不小于200mm。當建筑層數較多和高度較大時,底部剪力墻構件的軸壓比有可能較大或者超出規定的范圍,可根據實際情況在剪力墻的豎向布置上采用變截面,墻厚從下到上逐漸減小。連接各剪力墻構件的框架梁或連梁一般與剪力墻等厚,但當剪力墻較厚時,也可以將梁寬適當減小,但框架梁或連梁梁寬不應小于200mm。4)剪力墻平面布置時,應盡量使剪力墻拉直、相近的墻肢對齊,使之形成聯肢墻抗側力結構,聯肢墻在建筑條件允許的情況下應布置的盡量縱橫均勻。在有條件的情況下,局部相近的剪力墻宜形成局部筒體的形式,以增強結構的整體性。5)填充墻、構造柱、梁、腰梁等二次結構構件與剪力墻、梁之間用拉接筋拉接以保證填充墻與結構構件的連接強度。

3短肢剪力墻結構設計中的注意事項

1)控制軸壓比。高層建筑中的短肢剪力墻,對軸壓比的控制應該比普通剪力墻更加嚴格,特別是端柱、無翼緣的一字形短肢墻。為了確保短肢結構墻的延性,設計時應對短肢結構墻的軸壓比進行嚴格地控制,不應出現超過軸壓比限值的剪力墻構件,合理布置結構布局,減少局部墻肢軸壓比過大的情況。2)關鍵部位剪力墻構件的抗震性能應加強。建筑的角點處、結構外邊線處的剪力墻均處在應力集中的區域,在地震時會最先出現塑性區甚至破壞。設計時應充分考慮這些部位墻體的受力特性,并采取必要的加強措施,可提高建筑角點處的短肢剪力墻的抗震等級,減小軸壓比限值、增大配箍率和縱向鋼筋配筋率,特別重視較小墻肢的抗震承載力等。3)正確區分框架梁和連梁。對梁構件進行設計時,如果其跨高比不大于3,應按連梁的要求對其進行設計。若跨高比大于5,宜按框架梁進行設計。由于連梁的剛度對結構體系的整體抗側移剛度影響顯著,所以,對于梁截面的選擇和配筋都應準確合理,符合結構構件在工作中的實際情況,以此對結構整體抗震性能進行準確的判斷和設計。4)短肢剪力墻結構體系整體的抗震設計。結構體系在整體布置時,應遵循合理的原則,除“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件”等基本原則外,應考慮剪力墻的合理布置、框架梁的合理布置。剪力墻布置時應避免形成孤立的“一”字形短肢剪力墻,避免出現明顯薄弱區域和應力集中,以保證結構的整體性和可靠度。在建筑外邊緣及角點處的墻肢等關鍵部位的剪力墻構件應適當加強。5)結構計算中連梁剛度的設置。結構模型數值模擬計算中,應根據連梁所處位置、相鄰墻肢承受地震力、“三水準”抗震設防要求中所起的作用等因素,判斷連梁在實際工作中對結構體系提供的剛度貢獻,適當設置連梁的剛度折減系數。以此使得數值模擬計算結果更加接近結構實際剛度和受力情況,計算結果更加符合結構體系實際情況,結構設計結果更加合理、經濟。隨著高層建筑的逐漸發展和人們對住宅使用功能要求的逐步提高,結構設計工作也有了更高的要求。短肢剪力墻結構可以靈活布置,墻肢可長可短可落地也可帶轉換層,能夠更好的實現建筑的使用功能。短肢剪力墻的抗震性能優于異形柱的墻肢結構,更加適合高度在20m~60m的住宅建筑。在設計中應根據其特點,合理的布置結構構件,正確運用計算分析方法。短肢剪力墻結構將在高層建筑中有著廣闊的發展前景。

4短肢剪力墻結構的應用實例

圖1結構平面布置圖某住宅樓,主體結構地上18層地下1層,建筑面積約13000m2,平面圖見圖1。為達到降低成本的目的,結構設計者需要對結構方案進行優化設計,在保證結構體系安全可靠的前提下,降低主體結構含鋼量。因此,結構設計者做了以下兩個結構方案,通過比較,從中優選出最優方案。方案一:筒體與短肢剪力墻結合使用。“筒體”是指:以樓梯間、電梯間四周墻體組成鋼筋混凝土核心筒[5]。筒體承受主要水平力。本方案結合建筑平面布置豎向構件,剪力墻的布置與墻肢長度根據數值模擬的計算結果進行多次調整,主要視抗側力的需要以及軸壓比的限值而定,并通過調整剪力墻布置以調整整體剛度和剛度中心的位置;數值模擬計算采用三維有限元分析軟件PKPM結構軟件。圖2,圖3是在水平力作用下結構各層的位移角,可見結構的抗側力性能滿足要求。相對于普通剪力墻結構體系,由于減少了剪力墻數量,結構自重降低,整體剛度也適當降低,地震響應減弱,有利于基礎設計,同時也降低了工程造價。圖2地震力作用下各層位移角曲線X方向最大層間位移角=1/1168Y方向最大層間位移角=1/1002a)X方向b)Y方向01/64001/16001/80027rad01/64001/16001/80027rad圖3風荷載作用下各層位移角曲線X方向最大層間位移角=1/5102Y方向最大層間位移角=1/4331a)X方向b)Y方向0271/128001/32001/1600rad1/160001/128001/320027rad方案二:普通剪力墻結構。根據建筑要求和一般原則設置剪力墻,保持結構剛度在平面上分布的均勻性,有條件的盡量使剪力墻對稱布置。剪力墻構件通過梁板的連接形成整體抗側力強度和剛度很高的體系。若房屋高度不大,會因剛度過大使結構的地震反應加劇,導致結構內力增大,使造價提高并且對結構安全不利,并非是理想的方案。數值模擬計算采用PKPM-SAT-WE結構軟件。通過以上兩種方案計算結果的對比發現,在結構受力情況和經濟指標兩個方面,第一方案均優于第二方案。

作者:李青 單位:中國核電工程有限公司鄭州分公司

第5篇

關鍵詞:樓前廣場;多樣化;復合化;人性化

Abstract:Againstthebackgroundoftheunifyofbuildingandcity,asabinderofthebuildingandcity,highbuilding''''spublicsquarenotonlyundertakesthematerialandspiritualcommunicationsofthem,butalsomakesthecitymoreshining.Ithasacrucialrole.Therefore,thisissueisaboutthedesignmethodofthehighbuilding''''spublicsquarebytheinfluenceofcityandbuilding.

Keywords:publicsquare;diversify;complex;humanity

1前言——從城市設計中看待樓前廣場的本質

現今城市中心區的發展,標志性的高層或超高層建筑仿佛成為一個城市和眾多業主的首選,在享受其高容積率、高功率等優越性的同時,人們也在努力尋找最佳途徑來解決其所帶來的各種弊端,主要表現為造成交通壓力陡增、給周邊道路帶來壓迫感、使人們產生不安定情緒,從而破壞了原有城市的和諧秩序。此時,廣場憑借其開放性、包容性和多樣性等特點以一種特殊的形式出現在高層建筑與城市之間,使得三者達成共存互利的協議。這種特殊的廣場形式多建于高層建筑周邊,并與城市道路接壤,稱之為高層建筑樓前廣場。

然而,現狀卻是在寸土寸金的城市中心區,樓前廣場的價值得不到體現,變成開發商追求最大商業利益的犧牲品,因此在有效行政干預的基礎上,找出現有矛盾的根源,優化樓前廣場設計,建造符合各方需求的廣場空間,具有必要和迫切的現實意義。

2承載——樓前廣場的設計方法

高層建筑樓前廣場作為特定環境下的廣場空間,不單涵括普通廣場的基本功能,而且還應作為一把鉸鏈將高層建筑與城市發展有機地結合起來,使高層建筑的存在不再脫離城市生活的運行軌道。因此,根據樓前廣場的尺度、多樣化、復合化、社會化等特性,設計方法的研究應該注意相關學科的融會貫通。

2.1尺度界定

樓前廣場的規模有大有小,它的空間尺度界定是設計成敗的關鍵之一,通常包括人與建筑、空間的關系,建筑與建筑的關系,建筑與空間的關系等等。最為直觀的標準是廣場空間內間距和高差對人的心理和生理所產生的影響。由于在平日生活當中,人們總是需要一種內聚的、安定而親切的環境,所以歷史上很多城市廣場空間的D(建筑高度)和H(建筑間距)的比值大約為1~3之間。卡米洛·希泰(CamiSitte)在總結歐洲廣場設計的手法中提出廣場寬度的最小尺寸等于建筑高度,最大尺寸不超過建筑高度的兩倍,可以把這一論斷運用到樓前廣場與高層裙樓之間的關系處理。

2.2空間多樣化

樓前廣場空間多樣化體現在協調高層建筑與城市肌理之間的關系,減小其巨大體量對臨街面帶來的沖擊,為人們創造出高效、實用且宜人的公共空間。日本學者蘆原義信在《外部空間設計》一書中提出20~25m的模數,他認為“建筑外部空間,實際走走看就很清楚,每20~25m,或是有重復的節奏感,或是材質有變化,或是地面高差有變化,那么即使在大空間里也可以打破其單調,若單調的墻面延續很長,街道就容易形成十分非人性的”。[1]

在水平方向上,樓前廣場由于受高層建筑的限制較大,因此包容性和親和性是重點考慮對象,表現為對建筑與城市交流功能的滿足和對人性需求的滿足。羅布·克萊爾(RobKrier)研究了眾多歐洲廣場的形狀,歸納總結出廣場空間形狀的許多形態,并指出“人”才是檢驗設計成敗的唯一標準。所以在相對受限的場地條件下,樓前廣場的設計者應該以建筑與道路的平面關系為基礎,利用建筑出入口的位置、道路和場地的高差變化、簡潔而有效的景觀設施等元素來創造出具有獨特性的平面型態,并且把人的活動作為主體進行有效引導,使之成為平面構圖中最具活力的元素。

在垂直方向上,樓前廣場更多是與高層建筑相結合分為上升廣場、水平廣場、下沉廣場三種,三種形式可以獨立存在也可以融合在一起。如建于1936年的紐約洛克菲勒中心廣場(RockefellerPlaza)就被認為是美國城市中最有活力的廣場:這個下沉式廣場規模不大,但使用率很高,夏季設有咖啡座和冷飲攤,冬季則成為溜冰場,成為人們娛樂休閑的最佳場所。

2.3功能復合化

功能的復合化是指同一空間中多種功能層次的并置和交替,對于樓前廣場來說,與建筑、道路等元素的相對關系是重點,系統和高效是核心,表現為如何協調好來自城市各個方面車流、人流和物流的集散問題。樓前廣場相對較小的地表容量遠遠不能滿足高層建筑的需求,因此樓前廣場垂直空間的綜合開發是重要手段,這樣能把地表集散人流有效地分散到多個垂直交通面上,既解決了交通問題又能創造更多的公共空間,使建筑與城市的銜接由單一面變為多層面。按照垂直向的區位,樓前廣場可分為:架空層、地表層、地下淺層、地下中層、地下深層等層次,這其中包括城市架空交通、地面交通、綜合管線、商業、停車場、地鐵等功能。以香港中環區高層建筑的樓前廣場為例,可以看出越是接近地面層,其空間性質越是開放和密集,其區位價值越高,越適合發展城市公共空間。

結合我國實際國情,樓前廣場的停車設計將會是功能設計中的主題,樓前廣場的停車模式可分為三種:①地面停車:是最方便最有效的方式,與外部交通聯系直接,能解決少量停車。②停車場與其他功能相結合布置的組合方式:例如綠地、架空底層、地下室或屋面上等等,這種形式能有效地減少停車場占用基地的面積,有助于解決大量停車。這種模式也可以有效地實現地面上的人車分離,保障交通安全。③多層的停車樓和立體車庫:將水平的停車面積疊合起來成為多層構筑物,能解決最大程度的停車,但由于采用了立體式的布置,使得車輛進出變成了一種垂直運動,與外部車流銜接較為困難。考慮到城市中心區的樓前廣場受場地限制通常較大,應該首先考慮后兩種模式。車輛的停放方式也需要根據場地的制約而適當地選用,常用停放方式中,垂直停放和45O傾斜停放兩種方式比較適合樓前廣場的特點:前者常選擇后退停發車,所需停車面積最小;后者采用45O交叉停放,車道無須太寬,且停車面積較小。

2.4景觀照明設計

有點、線、面組成的景觀系統是構成樓前廣場生態系統的重要元素,這其中包括涼亭、座椅、雕塑等景觀節點,綠化隔離帶、歐式柱廊等景觀帶和水體、彩色鋪地等景觀面。當他們有序而合理地分布于樓前廣場的時候,起到了處處有景和移步換景的景觀效果。景觀節點設計要考慮自身大小與廣場規模的比例,不宜過大而不能突出其重要性,也不宜過小而顯得擁擠。例如美國得克薩斯州威廉斯廣場上的一群奔騰咆哮的野馬群雕像就給人以深刻的印象。根據廣場比例將馬的雕塑放大半倍,經過多次試放才確定了位置,然后用噴泉模擬馬踩踏水面時水花四濺的景象,使人們仿佛回到了得州早期開拓時的大草原上。景觀帶的運用常見于各種空間的中介面,對空間起到圍合、界定的作用。成功的景觀帶不僅通過向人行道延展,向人們暗示他們已經進入廣場之中,起到過渡作用,還能充分利用有限空間創造更多的休息空間。在景觀面的設計中,噴泉以其動態的視覺和聲音方面的吸引力被大家所喜愛,以長沙五一廣場噴泉為例:每晚的相同時候,當噴泉開啟的時候人流不斷,未開啟時則人煙稀少。而鋪地類型的選擇不僅可以界定空間范圍、改變單調灰暗的地面狀況,還能作為引導行人、車輛的線路標識,使其高效而有律。

樓前廣場中的照明設計是利用藝術的處理手法使景觀元素呈現出特殊的面貌,以達到裝飾和強化環境景觀的作用。在樓前廣場中,對高層建筑物照明設計的整體性、層次感是重點。整體性一般是通過光的亮度變化、色彩變化來展示建筑物的特點。其設計依據是建筑物的使用功能、結構特點、風格、表面裝飾材料等因素,除了單純考慮建筑物本身因素外,還應該考慮周圍其他構筑物、植物、水體等因素,以達到整體效果的完善;而層次感的產生主要是通過光線的虛實、明暗、輕重、大面積給光和輪廓勾畫等手法來表現主景和配景之間的關系,需要針對被照物的造型、結構進行具體地分析。同時,對建筑物以外的元素如水體、植物、雕塑和景觀藝術品的照明設計作為存托主體形象的配景,其貢獻也是不可忽視的。

2.5人性化設計

樓前廣場應該是一個受人們喜愛而使用率較高的公共空間,克萊爾·庫珀等人在《人性場所》一書中提出:“根據對現代廣場用途的調查研究,坐、站、走動以及用餐、讀書、觀看和傾聽等活動的組合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的設計是考察樓前廣場設計成敗的關鍵之一,其主要方面包括樓前廣場微氣候、休息設施、公共活動等方面。樓前廣場微氣候的設計應該考慮當地的氣候特性,根據當地太陽和季風的規律確定構筑物、植物、水體等元素的位置、形態等,以便在炎熱的夏天有適度的遮蔭、在寒冷的冬天有足夠的日照;另一方面由于臨近高層建筑,受到其向下反折風的影響,有可能增強的風力對人們的步行或休閑活動造成的影響較大,因此調節容易受影響區域建筑的尺寸和形狀是最有效的措施。樓前廣場中的休息設施也不只是座椅的擺放那么簡單,設計的時候應該考慮各式各樣的座椅形式,并通過對樓前廣場的使用率和使用人群的研究調查來確定座椅的數量、朝向和材質等,為不同的人群提供各種舒適的休閑場地。以使用強度適中的情況建議每30m2的廣場空間至少應該有1m2的座位面積。座位的朝向應該使人們能看到不同的廣場景致、在不同季節接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度適中、熱容量較大的木質材料較為溫暖和舒適,其他材料例如混凝土、金屬、石材等作為輔助座位也可起到不同的效果,豐富場所的質感。

樓前廣場中的公共活動是為整個空間注入活力的重要手段。設計人員應該考慮藝術表演、攤販零售、商業宣傳等活動場地,因此在前期設計過程中,場所可變性和靈活度的考慮也是必不可少的。

3后續——使用狀況評價

現在對某個項目的建筑設計應該是一個長期的工程,因此在設計工程完畢之后,設計過程并未完成,設計人員應該從使用者的角度出發對作品進行系統評價和研究,稱之為使用狀況評價(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用狀況評價是一種利用系統、嚴格的方法對建成并使用一段時間后的建筑(戶外空間)進行評價的過程。POE的重點在于使用者及其需求,通過深入分析以往設計決策的影響及建筑的運作情況來為將來的建筑設計提供堅實的基礎。”[2]不同于國外的大多數POE研究是由政府資助,國內的這類工作需要設計者親力親為,其意義在于能深刻地了解人與空間的相互作用,豐富設計成果;從各種收集到的信息中提出完善和改進建議;還可以作為項目間歇的提高。常用方法包括觀察、詢問、問卷調研等。例如:在實地觀察過程中,試著集中至少5分鐘的時間來關注每一種主要感受;親自與使用者進行交談,更全面地收集不同類型人的信息;發放調查問卷,題目設計盡可能直接,以方便被調查者。最后對收集到的情況進行歸納總結,成功之處運用到日后設計當中去,不足之處及時給出整改建議,再進行評價,這樣才是建筑師的正確態度。

4結語

隨著高層建筑日益增多及城市需求增大,樓前廣場起初由經常被忽視的附屬物,在設計當中出現了許多不合理的地方,設計者沒有從各方面進行分析,不能獲得良好的經濟效益和社會效應。實際上,樓前廣場是建筑設計和城市設計的重要過渡。一個經過設計者全面分析、合理選擇設計手法的樓前廣場,不僅能使周邊建筑更加有效有序地運作,還能協調城市空間關系、增添城市亮點,使建筑和城市融為一體、共同進步、和諧發展。

參考文獻:

[1]蘆原義信.外部空間設計.中國建筑工業出版社.

[2]克萊爾·庫珀·馬庫斯,卡羅琳·弗朗西斯.人性場所.中國建筑工業出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道與廣場.中國建筑工業出版社.

[4]王柯,夏健等.城市廣場設計.東南大學出版社.

[5]戴志中,劉晉川等.城市中介空間.東南大學出版社.

[6]韓冬青,馮金龍.城市·建筑一體化設計.東南大學出版社.

有點、線、面組成的景觀系統是構成樓前廣場生態系統的重要元素,這其中包括涼亭、座椅、雕塑等景觀節點,綠化隔離帶、歐式柱廊等景觀帶和水體、彩色鋪地等景觀面。當他們有序而合理地分布于樓前廣場的時候,起到了處處有景和移步換景的景觀效果。景觀節點設計要考慮自身大小與廣場規模的比例,不宜過大而不能突出其重要性,也不宜過小而顯得擁擠。例如美國得克薩斯州威廉斯廣場上的一群奔騰咆哮的野馬群雕像就給人以深刻的印象。根據廣場比例將馬的雕塑放大半倍,經過多次試放才確定了位置,然后用噴泉模擬馬踩踏水面時水花四濺的景象,使人們仿佛回到了得州早期開拓時的大草原上。景觀帶的運用常見于各種空間的中介面,對空間起到圍合、界定的作用。成功的景觀帶不僅通過向人行道延展,向人們暗示他們已經進入廣場之中,起到過渡作用,還能充分利用有限空間創造更多的休息空間。在景觀面的設計中,噴泉以其動態的視覺和聲音方面的吸引力被大家所喜愛,以長沙五一廣場噴泉為例:每晚的相同時候,當噴泉開啟的時候人流不斷,未開啟時則人煙稀少。而鋪地類型的選擇不僅可以界定空間范圍、改變單調灰暗的地面狀況,還能作為引導行人、車輛的線路標識,使其高效而有律。

樓前廣場中的照明設計是利用藝術的處理手法使景觀元素呈現出特殊的面貌,以達到裝飾和強化環境景觀的作用。在樓前廣場中,對高層建筑物照明設計的整體性、層次感是重點。整體性一般是通過光的亮度變化、色彩變化來展示建筑物的特點。其設計依據是建筑物的使用功能、結構特點、風格、表面裝飾材料等因素,除了單純考慮建筑物本身因素外,還應該考慮周圍其他構筑物、植物、水體等因素,以達到整體效果的完善;而層次感的產生主要是通過光線的虛實、明暗、輕重、大面積給光和輪廓勾畫等手法來表現主景和配景之間的關系,需要針對被照物的造型、結構進行具體地分析。同時,對建筑物以外的元素如水體、植物、雕塑和景觀藝術品的照明設計作為存托主體形象的配景,其貢獻也是不可忽視的。

2.5人性化設計

樓前廣場應該是一個受人們喜愛而使用率較高的公共空間,克萊爾·庫珀等人在《人性場所》一書中提出:“根據對現代廣場用途的調查研究,坐、站、走動以及用餐、讀書、觀看和傾聽等活動的組合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的設計是考察樓前廣場設計成敗的關鍵之一,其主要方面包括樓前廣場微氣候、休息設施、公共活動等方面。樓前廣場微氣候的設計應該考慮當地的氣候特性,根據當地太陽和季風的規律確定構筑物、植物、水體等元素的位置、形態等,以便在炎熱的夏天有適度的遮蔭、在寒冷的冬天有足夠的日照;另一方面由于臨近高層建筑,受到其向下反折風的影響,有可能增強的風力對人們的步行或休閑活動造成的影響較大,因此調節容易受影響區域建筑的尺寸和形狀是最有效的措施。樓前廣場中的休息設施也不只是座椅的擺放那么簡單,設計的時候應該考慮各式各樣的座椅形式,并通過對樓前廣場的使用率和使用人群的研究調查來確定座椅的數量、朝向和材質等,為不同的人群提供各種舒適的休閑場地。以使用強度適中的情況建議每30m2的廣場空間至少應該有1m2的座位面積。座位的朝向應該使人們能看到不同的廣場景致、在不同季節接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度適中、熱容量較大的木質材料較為溫暖和舒適,其他材料例如混凝土、金屬、石材等作為輔助座位也可起到不同的效果,豐富場所的質感。

樓前廣場中的公共活動是為整個空間注入活力的重要手段。設計人員應該考慮藝術表演、攤販零售、商業宣傳等活動場地,因此在前期設計過程中,場所可變性和靈活度的考慮也是必不可少的。

3后續——使用狀況評價

現在對某個項目的建筑設計應該是一個長期的工程,因此在設計工程完畢之后,設計過程并未完成,設計人員應該從使用者的角度出發對作品進行系統評價和研究,稱之為使用狀況評價(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用狀況評價是一種利用系統、嚴格的方法對建成并使用一段時間后的建筑(戶外空間)進行評價的過程。POE的重點在于使用者及其需求,通過深入分析以往設計決策的影響及建筑的運作情況來為將來的建筑設計提供堅實的基礎。”[2]不同于國外的大多數POE研究是由政府資助,國內的這類工作需要設計者親力親為,其意義在于能深刻地了解人與空間的相互作用,豐富設計成果;從各種收集到的信息中提出完善和改進建議;還可以作為項目間歇的提高。常用方法包括觀察、詢問、問卷調研等。例如:在實地觀察過程中,試著集中至少5分鐘的時間來關注每一種主要感受;親自與使用者進行交談,更全面地收集不同類型人的信息;發放調查問卷,題目設計盡可能直接,以方便被調查者。最后對收集到的情況進行歸納總結,成功之處運用到日后設計當中去,不足之處及時給出整改建議,再進行評價,這樣才是建筑師的正確態度。

4結語

隨著高層建筑日益增多及城市需求增大,樓前廣場起初由經常被忽視的附屬物,在設計當中出現了許多不合理的地方,設計者沒有從各方面進行分析,不能獲得良好的經濟效益和社會效應。實際上,樓前廣場是建筑設計和城市設計的重要過渡。一個經過設計者全面分析、合理選擇設計手法的樓前廣場,不僅能使周邊建筑更加有效有序地運作,還能協調城市空間關系、增添城市亮點,使建筑和城市融為一體、共同進步、和諧發展。

參考文獻:

[1]蘆原義信.外部空間設計.中國建筑工業出版社.

[2]克萊爾·庫珀·馬庫斯,卡羅琳·弗朗西斯.人性場所.中國建筑工業出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道與廣場.中國建筑工業出版社.

[4]王柯,夏健等.城市廣場設計.東南大學出版社.

第6篇

首先定義一下尺度,所謂的尺度就是在不同空間范圍內,建筑的整體及各構成要素使人產生的感覺,是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實大小之間的關系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關系,及對行為主體人產生的心理影響。講到尺度時應注意它與尺寸之間的區別,尺度一般不是指建筑物或要素的真實尺寸,而是表達一種關系及其給人的感覺,尺寸是用度量單位,如:公里、米、尺、厘米等對建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各構成要素的大小。不同的尺度帶來的感覺是不一樣的,有的尺度使高層建筑顯得挺拔或厚重,有的則使高層建筑顯得龐大或輕飄,它直接影響人的心理感受,由此可見,尺度在高層建筑設計中處于一個至關重要的位置。

高層建筑設計中尺度的確難以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根據經驗做出正確的判斷,其主要原因有:一是高層建筑物的體量巨大,遠遠超出人的尺度。二是高層建筑物不同于日常用品,在建筑中有許多要素不是單純根據功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的,例如門,本來可以略高于人的尺度就可以了,但有的門出于別的考慮設計得很高,這些都會給辨認尺度帶來困難。

高層建筑設計時,不能只單單重視建筑本身的立面造型的創造,而應以人的尺度為參考系數,充分考慮人觀察視點、視距、視角,和高層建筑使用親近度,從宏觀的城市環境到微觀的材料質感的設計都要創造良好的尺度感,把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度:城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度。

1、高層建筑設計中的外部尺度

1.1城市尺度

高層建筑是一座城市有機組成部分,因其體量巨大,高度很大,是城市的重要景點,對城市產生重大的影響。從對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,城市的天際輪廓線有實、虛之分,實的天際線即是建筑物的輪廓,虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線,高層建筑在城市天際線創造中起著重要的作用,因城市的天際輪廓線從一個城市很遠的地方就可以看見,也是一座城市給一個進入它的人第一印象。因此,高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致,而不能脫離城市,自我夸耀,唯我獨尊,不利于優美、良好天際線的形成,直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產生的影響,是指從市內比較開闊的地方,如:廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線,也直接影響人民的日常生活。因此,城市天際輪廓線不僅影響人從城市所看的景觀,也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。

高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,高層建筑的位置、高度的確定,也應充分地考慮該城市尺度、傳統文化,不當的尺度會對城市產生不良的影響,改變了城市傳統的歷史文化,也改變了原來城市各構成要素之間有機協調的比例關系,如:上海市,黃浦江可謂是城市一條重要水系,原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成,又過于靠近黃浦江,其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設,使黃浦江的尺度感變小了,失去了原有的雄壯,而改變了老上海的歷史與文化,從這一角度講,東方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整體尺度

整體尺度是指高層建筑各構成部分,如:裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系及給人的感覺。整體尺度是設計師十分注重的,關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種,但都強調整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時,人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規律,如果得到這一點,就會認為這一建筑物容易理解和掌握,若不能得到這一點,人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此,建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,在設計時要注意下面的兩點:

1.2.1各部分尺度比例的協調

高層建筑一般由三個部分組成的——裙房、主體和頂部,也有些建筑在設計中加入了活躍元,以使整棟建筑造型生動活躍起來。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,而這三個部分尺度的確定,應有一個統一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系),不能每一部分的尺度參考系都不同,這樣易使整個建筑含糊、難以把握。

1.2.2高層建筑中各部分細部尺度應有層次性

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。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分(裙房、主體和頂部),最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸,使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1~2個尺度等級,也不易過多,太多易使建筑造型復雜而難以把握。

1.3街道尺度

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。這是人對高層建筑近距離的感知,也是高層建筑設計中重要的一環。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定,主要考慮到街道行人的舒適度,高層建筑主體因為尺度過大,易向后退,使底層的裙房置于沿街部分,減少了高層建筑對街道的壓迫感。例如:上海南京路兩邊的高層建筑置于后面,裙房置于前使兩側的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12,形成良好的購物環境。

為了保持街道空間及視覺的連續性,高層建筑臨街面應與沿街的其他建筑相一致,宜有所呼應。如:在新加坡老區和改建后的一條干道的兩側,為了不致造成新區高層和老區低層截然分開,沿新區一側作了和老區房屋高度相同中相似的裙房,高層稍后退,形態效果良好的對話關系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經常為使用者所接觸,也易被人們仔細觀察,也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系,不宜過大或過小,過大易使建筑缺少親近性,過小則減小了建筑的尺度感,使建筑猶如玩具。

在近人尺度處理中,應特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分,檐口、門、窗及裝飾的處理,使其尺度感比以上幾個部分更細。對入口部分及建筑周邊空間加以限定,創造一個由街道到建筑的過渡緩沖的空間,使人的心理有一個逐漸變化的過程。如:上海圖書館門前采用柱廊的形式,使出入館的人有一個過渡區,這樣使建筑更具有近人及親人性。

1.5細部尺度

細部尺度是指高層建筑更細的尺度,它主要是指材料的質感。在生活中,有的事物我們喜歡觸摸,有的事物我們不喜歡觸摸——我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應,形成人的視覺質感,建筑設計師在設計過程中要充分運用不同材料的質感,來塑造建筑物,吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感,或者換言之,通過質感產生一種視覺上優美的感覺。勒。柯布西埃在拉托爾提建造的修道院是運用或者確切地說是留下大自然“印下”的質感的優秀典范,這里的質感,也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。

2、高層建筑外部尺度設計的原則

2.1建筑與城市環境在尺度上的統一

注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響,因為在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,因而它的布置應遵行有機統一的原則進行布置:

(1)高層建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但為避免其相互干擾,可以采用一系列不同的高度,或雖采用相仿高度,但彼此間距適當,組成有關的構圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉彎處,以豐富行人的視覺觀賞。

(2)若高層建筑彼此間毫無關系,隨處隨地而起不到向心的凝聚感,則不會產生令人滿意的和諧整體。

(3)高層建筑的頂部不應雷同或減少雷同,因為這會極大影響輪廓線的優美感。

2.2同一高層建筑形象中,尺度要有序

高層建筑設計時,應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列,在某一尺度設計中要遵守尺度的統一性,不能把幾種尺度混淆使用,才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。

2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性

高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習慣的認知尺度部件就會造成錯覺,效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。

第7篇

關題詞高層建筑基礎承臺大體積混凝土泵送混凝土施工縫養護

海口市交行大廈主樓地下3層,鋼筋混凝土筏形基礎承臺板厚3,00m,平面48.80m×48.80m,承臺混凝土量為6360m3。商住樓地下2層,承臺板厚1.80m,混凝土量為1817m3。地下車庫承臺板厚1,00m,混凝土量為2319m3,承臺中段設后澆帶1道。承臺混凝土強度等級為C30,抗滲等級S6,總量10496.00m3。

1施工方案

(1)為保證相鄰已有建筑安全,先施工商住樓、車庫基礎,后施工主樓基礎,這樣承臺施工由淺入深,同時也降低了商住樓、車庫的基坑降水費用。

(2)主樓承臺分兩層澆筑,每層厚1.5m,商住樓承臺一次澆筑,承臺中心水平位置埋設①50冷卻循環散熱水管,距承臺底300mm至承臺表面向上1叨mm埋沒50垂宜散熱水管,間隔6000肋21雙向均勻布置,即采用內散外蓄綜合養護措施降低大體積混凝土的溫升值3車庫承臺以后澆帶分段一次澆筑至標高。(3)混凝土由現場攪拌。砂、石計量采用HP—800和風—800自動配料機各2臺。混凝土輸送采用HBT—60輸送泵,管徑①125,輸送能力16。58IJ/h3同時采用吊斗容量為1m3的四23—B塔吊1臺吊運部分混凝土,以免澆筑過程中產生冷縫。

2保證大體積混凝土質量的措施

2.1選擇合適水泥

主樓及車庫承臺采用“紅水河”525R普通水泥,商住樓承臺采用“三鑫”425R普通水泥o

2,2減少水泥用量

為減少水泥水化熱,降低混凝土的溫升值,在滿足設計和混凝土可泵性的前提下,將425R水泥用量控制在450k8/m3,525R水泥用量控制在3如k8/m3。

2,3摻外加劑,控制水灰出

根據設計要求,混凝土中摻加水泥用量4%的復合液,它具有防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑4種外加劑的功能。溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延長到5h左右。

2,4嚴格控制骨料級配和合泥量

選用10.40mm連續級配碎石(其中10.30mm級配含量65%左右),細度模數2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%—45%)。砂、石含泥量控制在1%以內,并不得混有有機質等雜物,杜絕使用海砂。

2,5優選混凝土施工配合比

根據設計強度及泵送混凝土坍落度的要求,經試配優選,確定混凝土配合比如下:采用425R水泥時為水:水泥:砂:碎石:復合液=0.25:1:1.82:2.51:0.04;采用525R水泥時為水:水泥:砂:碎石:復合液:0.50:1:2:2.77:0.04,坍落度150J18cmo

2,6嚴格控制混凝土入模溫度

施工過程中應對碎石灑水降溫,保證水泥庫通風良好,自來水預先放入80m3的地下蓄水池中降溫。澆筑主樓承臺時,將水預先放人商住樓地下二層水箱中降溫,使入模溫度控制在25以下o

2,7加強技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工,明確分工,責任到人。加強計量監測工作,定時檢查并做好詳細記錄,認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫,并采取措施加以杜絕。2,8合理組織勞動力及機械設備

(1)施工人員分兩大班四六制作業。每班交接班工作提前半小時完成,人不到崗不準換班,并明確接班注意事項,以免交接班過程帶來質量隱患。

(2)承臺澆筑采用泵送,并用塔吊配合,以免接、拆泵管或堵管時混凝土出現冷縫。砂、石采用自動配料機配料,裝載機配合。每臺泵輸出混凝土量為22m3/h左右,塔吊吊運混凝土4.5m3/h池左右。

2,9采用切實可行的施工工藝

主樓、車庫、商住樓承臺澆筑,均由東向西不間斷地推進(圖1)。根據泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進,一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應泵送工藝,避免混凝土輸送管道經常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進,振動器也相應跟上,以確保整個高度上混凝土的質量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。

2.10加強混凝土的養護及測溫工作

(1)采用蓄水法保溫養護,蓄水深度19cm以上。商住樓承臺在混凝土施工期問通入冷卻循環水,以便加快承臺內部熱量的散發(圖2)。為保證冷卻水溫度控制可靠、流量調節方便并節約用水,將循環水管的一端接至用于地坑降水的①150總排水管,另一端接至承臺面,使冷卻水與養護循環往復,有效地控制內外溫差。

(2)為及時掌握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值,在承臺內埋沒若干個測溫點,采用L形布置,每個測溫點埋設溫管2根01根管底埋置于承臺混凝土的中心位置,測量混凝土中心的最高溫升,另一根管底距承臺上表面100mm,測量混凝土的表面溫度,測溫管均露出混凝土表面100n皿。用100的紅色水銀溫度計測溫,以方便讀數。第loJ5d每2h測溫1次,第6d后每4h測溫1次,測至溫度穩定為止。從3個承臺的測溫情況看,混凝土內部溫升的高峰值一般在3。5d內產生,3d內溫度可上升到或接近最大溫升,內外溫差值在20℃左右,控制在規范規定范圍內,未發現異常現象。

3幾點體會

(1)采用內散外蓄綜合養護措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養護周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用o

(2)主樓3.00m厚承臺設計時,在承臺中間設置了墊20@2肋水平抗縮鋼筋網片。采用“水平分層間隙”施工方法,分兩層進行澆筑,間隙時間7d以上,分層厚度各1.5m,抗縮鋼筋網設置在下層1.5m的上表面。在工期允許的情況下,這種施工方法可降低內部最高溫升、減少人力、材料及機械設備的投入。

(3)主樓承臺混凝土分層澆筑,下層混凝土的表面設置了棋盤式高低塊(高差5em),形成上下連接的鍵塊,并將抗縮鋼筋網支撐鋼筋伸出澆筑面20cm以上。在混凝土終凝前用鋼絲刷拉毛表面水泥膜層處理水平施工縫,再溜掃沖洗干凈,這樣可加強上下層混凝土的連接,提高抗剪能力,節省鑿毛施工縫的人工。

第8篇

關鍵詞:高層建筑給排水采暖工程質量控制

引言

給排水、采暖系統質量缺陷一直困擾著高層建筑管理人員,各專業之間缺乏必要配合是主要原因。我們必須對給排水、采暖工程施工管理予以高度重視,與業主、設計方一起,采取切實可靠的措施,保證給排水、采暖工程施工質量。

一、高層建筑給排水、采暖工程施工質量的事前控制

1.1檢查施工前期資料,熟悉工程相關文件我們必須認真熟悉和掌握施工合同,認真審核前期建設手續、審圖意見、小區綜合管網圖,檢查設計單位是否提供了室外給排水、采暖施工圖,仔細閱讀設計圖,熟悉有關規范、標準、圖集,及時將施工圖中的有關問題及業主,承包商提交的圖紙會審意見,整理成文,為圖紙會審作好充分準備。

1.2審核承包商提交的施工組織設計強調施工組織設計是施工企業施工的重要依據,具有法律效力必須具有很強的針對性和可操作性,我們在施工準備階段應認真審核其施工方法、施工人員和施工機具設備、質量保證措施和安全文明條款,了解施工單位的管理水平和技術水平,以便有針對性地完善監理細則,有的放矢,加強事前控制,及時向項目管理者提交施工組織設計審查意見,作為施工管理的一項重要依據。

1.3審核安裝單位的企業資質和人員資質強調企業資質必須與工種類別一致,強調專業技術人員及特殊工程的崗位證書及人員到位情況審查,機械加工設備、焊接設備及特殊工程的特種機械的進場到位情況審查,我們要審查這些設備的產品合格證,檢修記錄并親自到施工現場查看這些設備的運轉情況,確保設備運轉正常,以此來保證給排水工程的質量。

1.4擬定給排水、采暖工程專業管理細則在項目監理規劃和施工圖基礎上,根據工程的具體特點,擬定有針對性并確實可行的技術措施、組織措施、管理方法,在項目實施過程中能切實按此管理細則實施管理。

1.5組織行之有效的施工圖設計交底和圖紙會審圖紙會審和設計交底是工程建設的一個重要環節,通過設計交底我們可以了解設計意圖,了解工程的重點和難點,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,同時也應理解業主的建設意圖,如衛生間、廚房給排水支管是否統一安裝,散熱器、設備、管材選用的檔次等,統一各方意見,為工程順利實施創造必要條件。

1.6給排水、采暖材料質量的事前控制主動與業主方、承包商聯系,按設計和規范要求,配合業主方、承包商審查供貨方、分供方的資質、質量保證體系、技術裝備情況、人員情況、企業信譽、生產和供貨能力、財務情況等,通過招標等手段合理選擇廠家、品牌、價格,為工程的順利進行作好準備。

1.7做好組織協調及監督管理工作我們應主動與質監人員聯系,請他們來現場指導,規范各方行為,取得主管部門的支持,明確質量目標和要求,落實總承包商與各專業分包商責任,明確驗收標準、安全文明施工規定、現場管理制度,并主動與業主方溝通,取得業主方有力的支持。

二、質量的事中控制

工程質量的事中控制是施工階段質量控制的重點,是工程質量保證的關鍵階段。

2.1嚴格執行給排水、采暖材料報驗制度材料、設備進場時,我們必須對施工方提供的質保資料、備案證、業主方或施工方確定的樣品、檢驗合格證、清單等進行驗收,按規定見證送檢,審核試驗結果,并報業主方審核認可,重大復雜設備還須進行設備監造工作。待審核合格后,同意該材料或設備使用安裝,同時形成專項表格登記備案。

2.2嚴格執行隱蔽檢查制度在施工過程中嚴格執行隱蔽驗收制度。高層施工中給排水、采暖管道及設備安裝相對較復雜,施工方必須按設計和規范要求通過監理工程師隱蔽驗收。為便于監督管理,建議檢驗批按系統及建筑單元樓層每六層劃分為一檢驗批,作好隱檢記錄,形成專項統計表格,以備復查。

2.3狠抓重點、難點、落實監督措施高層建筑給排水、采暖施工一般有以下重點,難點:①高層建筑土建施工階段。②地下室。③高層建筑的轉換層及標準首層。④標準二層。⑤室外綜合管網。

2.4加強測量監理工作,嚴格控制放線定位。

2.5通過組織協調,監控工程質量①定期召開工地例會。針對存在的質量問題,提出改進措施,以督促施工單位提高施工質量水平。②注意與業主、施工單位、設計人員、質監人員的交流,協調處理工程中出現的具體問題和矛盾。③合理利用工程款的簽認權,使施工單位提高質量意識。

2.6針對工程的具體情況,合理設置質量控制點、停止點、分清主次,重點控制,重點部位和重要工序實施旁站監理。:

2.7全數旁站監督各項功能測試,保證房屋使用功能在檢測前,我們應制作完善的統計表格,張貼上墻,按單元或樓層劃分,以保證復檢準確。

三、質量的事后控制

第9篇

針對許昌高層建筑基坑施工過程中地下水資源的嚴重浪費問題,如何采取有效的措施,對策和方法進行地下水資源保護和充分利用是擺在城市建設管理過程中一個棘手難題。就目前許昌城市發展速度和城市規劃方向來看,今后一段時間內許昌高層建筑仍然是城市建設的主流。為保護許昌地下有限水資源,建設節約型城市,是全面落實科學發展觀的需要,是建設資源節約型和環境友好型社會的需要,是實現經濟社會可持續發展的需要,必須予以高度重視。許昌高層建筑基坑施工地下水回收再利用措施如圖2所示,可以從相關法律法規建設、拓寬地下水再利用渠道以及加快地下水綠色回收技術開發等方面開展。

1加大政府干預力度,建立健全相關法規

促進許昌高層建筑基坑施工過程中排出的地下水的合理開發、有效利用,促進高層建筑基坑施工地下水再利用的制度化、規范化,這就要求許昌市各個政府職能部門(住建局,城市規劃局,環保局等)之間的協調和協作,更需要這些政府職能部門加大干預力度,以此對房地產開發企業、建筑施工企業施加壓力,杜絕地下水的浪費。而僅僅加大政府干預力度還遠遠不夠,同時要求制定并出臺相關法律、法規政策對房屋開發公司以及建筑施工單位等相關單位進行約束,使得高層建筑施工過程中地下水能得到合理開發,得到合理利用,杜絕嚴重的地下水資源浪費現象。這些相關法律、法規的制定和實施是杜絕高層建筑施工時地下水浪費的重要保障。此外,這些相關法律法規的執行需要專門的監管部門的監督,使得這些相關法律法規能得到有效的執行。

2拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道

杜絕或減輕許昌高層建筑基坑施工地下水的浪費現象,除了政府相關職能部門的通力合作,法律法規的健全、建設以及監管部門的強有力監管之外,另一方面要求對高層建筑施工過程中汲取的地下水進行多渠道再利用,使得地下水資源能得到充分、有效的循環和再生,即拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道,如圖3所示。從圖3高層建筑基坑施工地下水再利用渠道系統圖可以看出,高層建筑基坑施工地下水汲取之后,可以通過簡單的處理進行建筑場地內和場地外地下水再利用。建筑場地內地下水再利用可以通過多種方式,如用來沖洗施工現場的施工器具、作為混凝土的拌合用水、混凝土的養護用水、建筑工人生活用水、鍋爐采暖用水、建筑場地消防用水、建筑場地地面灑水、建筑場地公用廁所沖洗用水等。如果地下水水質達標,宜優先采用地下水作為施工現場混凝土攪拌用水和部分建筑工人生活用水。此外,還可以將汲取的地下水進行建筑場地外轉移,作為建筑場地外用水。如直接將地下水用來作為許昌市內河水補給來源(如圖4所示)、作為鄉鎮農田水利灌溉來源、市政綠化用水來源、城市道路路面灑水、建筑工地附近居民生活用水等。經過拓寬地下水再利用渠道,使得高層建筑基坑施工汲取的地下水得到充分和有效的利用,間接杜絕或減少高層建筑施工過程中地下水資源的浪費。

3加快地下水綠色回收技術開發

綠色施工與綠色建筑一樣,是建立在可持續發展理念上的,是可持續發展思想在施工中的體現,因此應該滿足可持續發展的要求。落實到具體的方面,就是《綠色建筑評價標準》中所提出的節地、節能、節材、節水和環境保護與舒適空間的要求。這些方面不是獨立的,而是相互關聯的。這就要求,對于高層建筑施工過程中汲取的地下水后處理最理想的辦法就是將汲取的地下水歸還于地下,這樣不但可以保護有限地下水資源的穩定循環,同時減少由于過度汲取地下水造成相鄰建筑物的不均勻沉降。因此加快地下水綠色回收技術開發是解決許昌高層建筑基坑施工地下水浪費問題的環保型對策,亦是最該優先選用的地下水處理方法。地下水綠色回收技術指沒有經過污染的地下水,經過過濾或簡單的處理手段對地下水進行回收。回灌井點技術是在降水井點與保護建筑物之間采用一般降水井點降水設備加回灌水箱等構成回灌井點,通過回灌形成一道隔水帷幕,以補水保持原地下水位。此外,還可以在回灌井點附近設置砂井,并沿砂井設置砂溝,將井點抽出的地下水適時、適量地排入砂溝,再經砂井回灌到地下的砂溝砂井回灌技術。通過地下水綠色回收技術開發能大大降低地下水資源的浪費,同時可節省大量的地下水處理費用,起到經濟、綠色、環保三重作用。

4結語

本文對許昌市高層建筑基坑施工地下水后處理現狀進行了調查分析,通過調查分析發現許昌高層建筑基坑施工過程中存在地下水嚴重浪費情況。在所調查的建筑場地中將近90%的建筑場地沒有對汲取的地下水進行后處理而直接排放到市政管道里,造成了許昌地下水資源的浪費。針對存在的問題,文章提出了杜絕和減輕許昌地下水資源浪費的相關對策和建議,如加大政府干預力度,建立健全相關法規、拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道、加快地下水綠色回收技術開發等。在拓寬高層建筑基坑施工地下水再利用渠道措施中,文中給出了建筑場地內和建筑場地外地下水再利用渠道,這些建議和措施對許昌保護有限地下水資源起到借鑒和指導的作用。

作者:張成興 朱亞紅 單位:許昌學院土木工程學院

第10篇

首先定義一下尺度,所謂的尺度就是在不同空間范圍內,建筑的整體及各構成要素使人產生的感覺,是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實大小之間的關系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關系,及對行為主體人產生的心理影響。講到尺度時應注意它與尺寸之間的區別,尺度一般不是指建筑物或要素的真實尺寸,而是表達一種關系及其給人的感覺,尺寸是用度量單位,如:公里、米、尺、厘米等對建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各構成要素的大小。不同的尺度帶來的感覺是不一樣的,有的尺度使高層建筑顯得挺拔或厚重,有的則使高層建筑顯得龐大或輕飄,它直接影響人的心理感受,由此可見,尺度在高層建筑設計中處于一個至關重要的位置。

高層建筑設計中尺度的確難以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根據經驗做出正確的判斷,其主要原因有:一是高層建筑物的體量巨大,遠遠超出人的尺度。二是高層建筑物不同于日常用品,在建筑中有許多要素不是單純根據功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的,例如門,本來可以略高于人的尺度就可以了,但有的門出于別的考慮設計得很高,這些都會給辨認尺度帶來困難。

高層建筑設計時,不能只單單重視建筑本身的立面造型的創造,而應以人的尺度為參考系數,充分考慮人觀察視點、視距、視角,和高層建筑使用親近度,從宏觀的城市環境到微觀的材料質感的設計都要創造良好的尺度感,把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度:城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度。

1、高層建筑設計中的外部尺度

1.1城市尺度

高層建筑是一座城市有機組成部分,因其體量巨大,高度很大,是城市的重要景點,對城市產生重大的影響。從對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,城市的天際輪廓線有實、虛之分,實的天際線即是建筑物的輪廓,虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線,高層建筑在城市天際線創造中起著重要的作用,因城市的天際輪廓線從一個城市很遠的地方就可以看見,也是一座城市給一個進入它的人第一印象。因此,高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致,而不能脫離城市,自我夸耀,唯我獨尊,不利于優美、良好天際線的形成,直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產生的影響,是指從市內比較開闊的地方,如:廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線,也直接影響人民的日常生活。因此,城市天際輪廓線不僅影響人從城市所看的景觀,也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。

高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,高層建筑的位置、高度的確定,也應充分地考慮該城市尺度、傳統文化,不當的尺度會對城市產生不良的影響,改變了城市傳統的歷史文化,也改變了原來城市各構成要素之間有機協調的比例關系,如:上海市,黃浦江可謂是城市一條重要水系,原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成,又過于靠近黃浦江,其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設,使黃浦江的尺度感變小了,失去了原有的雄壯,而改變了老上海的歷史與文化,從這一角度講,東方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整體尺度

整體尺度是指高層建筑各構成部分,如:裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系及給人的感覺。整體尺度是設計師十分注重的,關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種,但都強調整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時,人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規律,如果得到這一點,就會認為這一建筑物容易理解和掌握,若不能得到這一點,人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此,建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,在設計時要注意下面的兩點:

1.2.1各部分尺度比例的協調

高層建筑一般由三個部分組成的——裙房、主體和頂部,也有些建筑在設計中加入了活躍元,以使整棟建筑造型生動活躍起來。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,而這三個部分尺度的確定,應有一個統一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系),不能每一部分的尺度參考系都不同,這樣易使整個建筑含糊、難以把握。

1.2.2高層建筑中各部分細部尺度應有層次性

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。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分(裙房、主體和頂部),最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸,使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1~2個尺度等級,也不易過多,太多易使建筑造型復雜而難以把握。

1.3街道尺度

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。這是人對高層建筑近距離的感知,也是高層建筑設計中重要的一環。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定,主要考慮到街道行人的舒適度,高層建筑主體因為尺度過大,易向后退,使底層的裙房置于沿街部分,減少了高層建筑對街道的壓迫感。例如:上海南京路兩邊的高層建筑置于后面,裙房置于前使兩側的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12,形成良好的購物環境。

為了保持街道空間及視覺的連續性,高層建筑臨街面應與沿街的其他建筑相一致,宜有所呼應。如:在新加坡老區和改建后的一條干道的兩側,為了不致造成新區高層和老區低層截然分開,沿新區一側作了和老區房屋高度相同中相似的裙房,高層稍后退,形態效果良好的對話關系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經常為使用者所接觸,也易被人們仔細觀察,也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系,不宜過大或過小,過大易使建筑缺少親近性,過小則減小了建筑的尺度感,使建筑猶如玩具。

在近人尺度處理中,應特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分,檐口、門、窗及裝飾的處理,使其尺度感比以上幾個部分更細。對入口部分及建筑周邊空間加以限定,創造一個由街道到建筑的過渡緩沖的空間,使人的心理有一個逐漸變化的過程。如:上海圖書館門前采用柱廊的形式,使出入館的人有一個過渡區,這樣使建筑更具有近人及親人性。

1.5細部尺度

細部尺度是指高層建筑更細的尺度,它主要是指材料的質感。在生活中,有的事物我們喜歡觸摸,有的事物我們不喜歡觸摸——我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應,形成人的視覺質感,建筑設計師在設計過程中要充分運用不同材料的質感,來塑造建筑物,吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感,或者換言之,通過質感產生一種視覺上優美的感覺。勒。柯布西埃在拉托爾提建造的修道院是運用或者確切地說是留下大自然“印下”的質感的優秀典范,這里的質感,也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。

2、高層建筑外部尺度設計的原則

2.1建筑與城市環境在尺度上的統一

注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響,因為在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,因而它的布置應遵行有機統一的原則進行布置:

(1)高層建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但為避免其相互干擾,可以采用一系列不同的高度,或雖采用相仿高度,但彼此間距適當,組成有關的構圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉彎處,以豐富行人的視覺觀賞。

(2)若高層建筑彼此間毫無關系,隨處隨地而起不到向心的凝聚感,則不會產生令人滿意的和諧整體。

(3)高層建筑的頂部不應雷同或減少雷同,因為這會極大影響輪廓線的優美感。

2.2同一高層建筑形象中,尺度要有序

高層建筑設計時,應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列,在某一尺度設計中要遵守尺度的統一性,不能把幾種尺度混淆使用,才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。

2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性

高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習慣的認知尺度部件就會造成錯覺,效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。

第11篇

1.1供電電源的選擇

在當代高層建筑施工中,選擇供電電源時要充分考慮到用電的暢通穩定,因此,在實際安裝施工中,技術人員至少要設置2個可用的獨立電源,此外這些電源能夠同時使用,還可互相備用,這樣的電源設置,在意外短點的時候,還可起到一個應急用電的作用。因此,設置的2個獨立電源應滿足一下技術條件:首先是通過變電所的線路,采用2個獨立的10kv高壓入戶線;再者另一路要起到備用電源的作用,這是實現高層建筑內重要電氣設備正常供電的重要保障,從而滿足建筑供電需求。此外使用的備用電源一般包括:自帶的蓄電池,以柴油為原料的發電,EPS電源柜。

1.2選擇理想的變電所位置

建筑電氣在高層建筑的應用中,對變電所位置的選擇,對于整個施工工程來說都十分重要。因此,為了避免出現變電所事故和意外,在選擇理想的變電所位置時,應注意以下內容:首先注意,靠近整個區域的負荷中心應是變電所所處的位置,選擇這個位置的主要原因是能夠盡可能縮短配電距離,而且在降低電力損失的同時,還能達到電壓降越小,施工費和材料費越省的目的。在選擇變電所理想位置時,要注意空氣潮濕,灰塵迷茫,有腐蝕氣體并距離振動的區域,絕不是正確的設置位置。水源附近也不是變電所正確的選擇位置,例如:廁所,水池及浴室等等。④靠近火源或干燥易著火的區域也不是變電所正確的選擇位置,如果在情況特殊或沒有其他辦法的條件下,技術人員必須要設置一級防火墻或甲級防火門等防護設備,此外還可設計一條直接通往戶外的走廊。⑤遠離高溫和低洼的地方是變電所正確的位置選擇,如果在地下室設置變電所,注意最下層不易設置,如果存在地下室只有一層情況的話,設置變電所時應有恰當的防水防潮手段。從對以往配電所發生事故原因的分析后,發現安裝于地下室的配電所會因在安裝時并未采取恰當的防水防潮手段,最終造成變電所在安裝使用過程中,進水或嚴重受潮等,這也是影響變電所安全問題的重要因素之一。⑥選擇變電所位置是,還要考慮到在設備更新,增加和修理的過程中,是否便于設備的進出。

1.3變壓器和開關柜的選擇

選擇變壓器時應注意:首先,對于變壓器數目的確定,應依據高層建筑的用電負荷及性質進行合理確定;再者,如果一二級有較大的符合變化幅度,那么隨著季節改變,也會造成較大的用電波動,另外,如果用電的時間段也呈現出高度集中的趨勢,那么技術人員應選擇兩臺或兩臺以上的變壓器。選擇開關柜時應注意:技術人員在選擇開關柜時,應綜合考慮其絕緣能力,電流,額定電壓,斷開及開合能力等。

2建筑電氣在高層建筑中的應用施工

2.1電氣間的架設施工

電氣間包括有弱電間和配電間,在配電間內安裝有所有的供電干線,分配電箱及配電柜,同時還應最大限度減少干線電纜的使用,而且配電站是中心,因此負荷中心附近應是配電站所處的位置,同時無關的管線,最好不要在電氣間內穿過,還應避開樓梯間和電梯井。此外,還應分開設置強弱電間,在需要共同使用的情況下,應在其兩側進行分開設置,或采取一定的隔離手段。另外為了避免兩者不產生影響,合用電氣間時,不易采用開放式的電纜橋架,在采用屏蔽電纜及橋架時,技術人員要做好接地裝置。

2.2應急照明的設計和施工

專用的延時自熄開關應是高層建筑樓梯間的最佳選擇,這種照明具有應急照明的特點,比如在出現火災,爆炸和地震等自然災害的時候,樓梯間的照明必須能保證正常提供,基于此,要想保證高層建筑樓梯間不間斷的照明,應注意以下幾點:高層建筑樓梯間使用專用延時自熄開關,一般情況下是等同于正常燈具的,它可以實現人走燈滅的目標。它的設置為三線開關,不僅有消防接觸點的設置,還可以由專線直接與控制室相連接。它還是雙線路供電,一旦出現緊急狀況,它的線路可自動向控制室電源轉變,而后還能保證不間斷的正常照明。在高層建筑樓梯間內,還應有組合式應急燈的安裝。原理為:同一燈具有2個電源安裝在其中,一個電源供電是由控制室應急照明電線提供,而后與控制室相聯,最終實現自動控制的目標,一旦出現緊急事故,將自動點亮。另一電源供電由一般電線提供,普通的延時自熄開關,就能自行控制。這種設置在實現節能的同時,還能起到應急的作用。

2.3電視系統的設計與施工

高層建筑居民的生活必備設施之一就包括有線電視系統,因此,對有線電視進行供電與控制系統的設計施工要注意,一方面要保證客廳和主臥都有電視終端插座的設置,另一方面在其他位置,要考慮電視機柜的放置,插座的安裝位置。

3結語

第12篇

關鍵詞:超高層建筑

建設多高的建筑就可以稱為“超高層建筑”。在我國的建筑規范中并無明確的規定。在我國的(高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-2001年版)中,只規定了:10層及10層以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,稱之為“高層民用建筑”。至于對“超高層建筑”則無明確的界定。在該規范中,只在避難層、停機坪、消防水壓、滅火設施、正壓排煙及火災自動報警等方面,對于高度超過100m或層數超過32層的民用建筑有特殊要求。依此理解,是否100m可以作為“超高層”與“高層”的一個界限呢?我認為是合適的。從日本的(消防法)來看,它對高層建筑的界限是定在31m高或10層的建筑物。在1999年日本出版的一本著作中,進一步將高度在100m以上或25層以上的建筑物定義為“超高層建筑”,并將高度在300m以上或,5層以上的建筑物稱為“超超高層建筑”。實際上,到2000年,日本的第一高樓還只有296m高(橫濱的置地大廈,地上70層,地下3層,1993年建成)。

我國高度在百米以上的超高層建筑的建設,開始自20世紀70年代。當時突出的例子是115m高的廣州白云賓館,它建成于1976年。80年代,我國在經歷浩劫之后,轉入改革開放的局面。為了適應經濟發展的需要,有一批百米以上的高樓崛起于沿海開放地區。首先集中在廣州和深圳,上海、天津間有一些,尚形成不了氣候。真正成群的高樓聳立是在90年代。特別是在1992年以后,改革開放的大好形勢進一步形成,一棟棟擎天巨廈矗立在祖國的土地上。僅從中國建筑科學研究院的統計來看:截至1996年底,全國最高的百棟建筑物中,最低的為120m,高度在200m以上的有8棟。到了1998年底,全國最高的百棟建筑中,最低者為150m,200m以上者有20棟,最高為420m.其中高度在300m以上的就有深圳的地王大廈(325m,81層,1996年建成,世界高樓第十一位)、廣州中信廣場(322m,80層,1996年建成,世界高樓第十二位)和上海金茂大廈(420.5m,88層,1998年建成,世界高樓第三位)。這都夠得上“超超高層建筑”了。據不完全統計,全國現有高層建筑46660棟,百米以上的超高層建筑有850棟。

到了2000年左右,全國好幾個地方都提出了擬建超超高層建筑的規劃,僅在北京見諸報端的就有兩棟300m以上的高樓和3棟500m以上的高樓。

2000年8月,金茂大廈開業一周年,上海舉辦了國際超高層建筑經營管理研討會,邀請了世界上最高的4棟大廈的物業主管經理參加,即吉隆坡的雙塔、芝加哥的西爾斯大廈、上海的金茂大廈和紐約世貿中心。紐約世貿中心的物業主管經理AlanReiss相當仔細地介紹了紐約世貿中心的管理經驗,特別是在1993年遭受汽車炸彈襲擊之后,所采取的一系列應付突發事件的措施。我們當時聽了,很佩服他們考慮周到。但是當時沒有想到的是,僅僅過了一年,“9.11”事件就將紐約世貿中心夷為平地。而Reiss先生是否罹難,亦不得而知。這次會議還邀請了日本第一高樓橫濱置地大廈和韓國第一高樓漢城的六三大廈的主要負責人參加了會議。這次會議開得很成功,但是對國內建設界的影響并不大。

超高層建筑由于其體型巨大,功能復雜,容納人員眾多,投資十分龐大。通常由于它特殊的地位,成為一個地區的地標式建筑。近年,對這類建筑物稱之為科技的集中體現,綜合國力的象征,城市的標志等等,都是恰當的。其本身確實是體現了多方面的物質成就。它要耗費大量的人力、物力、財力。金茂大廈的每平方米造價大體上要20000元人民幣,每天的正常運行費用約需上百萬元人民幣。所以,超高層建筑的建設和維護要耗費大量財富。就現代超高層建筑的巨大維護費用來說,已經失去了早期建造這一類建筑是為了節約用地的意義。按照英國DEGW在1999年公布的文件,將建筑物的壽命(生命周期)定為65年的話,其建設費用與維護費用之比約為1:3至1:4.若以上海金茂大廈每天的維護費為100萬元人民幣計算的話,65年壽命約需237億元,差不多為建設費用的4.5倍左右,這是個很大的數字,是任何建設者不得不考慮的問題。

一、普通問題轉化成特殊問題

從土建工程角度來看,建造超高層建筑,技術上應該是沒有什么問題的。我國幾度提出過要建造高度在500m以上的大樓就說明技術是可行的,有人說“從技術上說,建筑?km高的大樓也是可以的”。但是,從設備和設備系統角度看就不那么些簡單了,超高層建筑絕不是普通建筑的拉伸或簡單疊加。在一般建筑物中的一般問題,到了超高層建筑中都成了特殊問題,需要特別關切和處理。在這些問題之中,某些問題到了超超高層之中會更加變本加厲地凸現出來,甚至,一些問題成了國際性的疑難雜癥。高層建筑要承受側向的風力,這一點是勿庸置疑的。但是,對建筑物影響多大?一般說,在正常的風壓狀態下,距地面高度為10m處,如風速為5m/s,那么在90m的高空,風速可達到15m/s.若高達300-400m,風力將更加強大,即風速達到30M/s以上時,摩天大樓產生的晃動將十分劇烈。紐約世貿中心在春季刮風時,通常搖晃偏離中心6-12英寸(15-30cm),在強颶風作用下,位移可達3英尺(1m),設計按最大風力下的最大偏離為4英尺(7.3m)。據報告的資料,芝加哥西爾斯大廈在大風情況下最大偏離中心可達6英尺(2m),據說他們裝了陀螺平衡裝置后可調到5英尺。上海金茂大廈的項點位移按風洞試驗可達0.9-1.2m.對大樓的這種晃動,紐約世貿中心的經驗是首先考慮它對電梯的影響。電梯被視為超高層建筑的“生命線”。紐約世貿中心有246部電梯,當電梯高速運行的同時,如果大樓的晃動超過6英寸,電梯的鋼纜就會因時緊時松的受力不均受到傷害,并造成危險。為此,他們專門設計了一套報警系統和電梯鋼纜的隨動跟蹤機構,可以及時調整電梯鋼纜的長度喬口受力情況。另外一個在普通房屋中不會出現的現象是:到了冬天,在氣溫較低的情況下(紐約世界中心的資料是氣溫低于-6攝氏度),會由于低層(特別是一層大堂)和地下室的冷空氣竄入電梯井,經煙囪效應形成強大氣流,造成電梯關不上門。而且會將底層的一些氣味帶到高層,如廚房的氣味、油煙味等,此時如在底層或地下室有電焊操作或燃氣泄漏就可能將火源隨氣流帶到高層,極端危險。同時,由于電梯轎廂與井壁間的縫隙很小,在電梯移動時,氣流的摩擦會產生嘯叫,這種現象在金茂大廈也有出現。據對于超高層建筑設計極有經驗的美國SOM設計事務所說,這是個國際性難題,目前尚未找到很好的解決辦法。

幾棟超高層大樓都曾出現過斷電、跑水等事故。從管理上看除了做好預案,防止事故發生和做好備用系統以外,一旦事故出現,如何搶救,是否有一位掌握全局、了解本系統一切細枝末節的人十分重要。上海金茂大廈的管理層就曾對沒有一位掌握該建筑14000多個閥門的人感到十分遺憾。

擦玻璃也成了管理這些龐然大物的一個麻煩。金茂大廈的幕墻有,0.8萬平方米,據說兩架擦窗機連續工作,一年才能把所有的玻璃擦一遍,而且,由于建筑外形凹凸起伏太大,檐部又挑出很多,有的地方達3m以上,擦玻璃相當困難。

以上幾個例子,只是說明對一般房屋或者一般樓房來說很普通的不成為問題的問題,到了超高層建筑中都成了問題,及至成了大麻。原因就在于它特別高,特別復雜,造成了設計、施工和管理維護諸多方面與眾不同之處,點點滴滴都要認真對待。

二、消防是重中之重在上海會議上,6座國際頂尖知名建筑的管理者都提出了一個共同的重中之重的問題,那就是:防火。在這方面要有更多的考慮和預防措施。

超高層建筑通常功能多元化,設備又十分復雜。其本身可能引起火災的因素甚多,如電器設備多,維護、管理和使用不當;明火管理不善、吸煙;機械故障或施工操作不當。如再加上天災(雷擊起火)、人禍(縱火破壞),可以說火災的潛伏性和可能性是很大的。若就火災的成因來分析,盡管一般的普通房屋潛伏的火災危險性和成因也不外乎這幾條,但對于超高層建筑來說,一旦火災形成,較一般建筑具有更大的危害性。據上海市消防局總工程師沈友弟分析,主要有以下三個方面:

1、火災迅速蔓延擴大。這除了超高層建筑中有較多的可燃物質(裝修材料、家具、物品、管道保溫材料、電線包皮)以外,超高層建筑的垂直管道、井筒形成了若干縱向的煙筒。火災時,其拔風抽力效應會助長火焰和煙氣的蔓延,而高度愈高、抽力愈大,此種煙筒效應就更加強烈。在超高層建筑中煙氣沿樓梯間或井筒垂直上升的速度約為每秒3-4m.一座100m的建筑,如無阻擋,只要半分鐘即可將火勢引至頂層。應當說,對超高層建筑來說,這種“煙筒效應”是最可‘咱的,也是最難于防范的。盡管可以在某些管道中設防火閥,但有時控制失靈或不能嚴密閉合都可能有火溢出而延燒。此外,火焰自窗口噴出沿外墻延燒至上一層,或借風勢將火星或火焰水平吹出,引燃附近其他建筑物的情況也時有發生,建筑物愈高,可能吹得愈遠,危害愈大。

2、人員疏散困難。超高層建筑特別是超超高層建筑,常常聚集了大量人員在內工作、生活,如紐約世貿中心雙塔內容納的工作人員為40000人,每天還有6000名觀光客。一般來說,300m以上的高樓均可容納萬人以上,在火災發生的時候,除消防專用電梯以外,一切客貨電梯均須立即降到底層,不能使用。于是大量人流需通過樓梯疏散。層數愈高、人員愈多,所需的疏散時間也愈長。成千上萬人要從數百米的高樓走下、走出,少則數十分鐘,多則要數小時。而且,這種疏散不能寄希望于消防云梯車,一則是數量有限,何況這些云梯車還要進行滅火等高空戰斗作業;另一個是云梯車高度有限,我國的規范中消防的高空作業高度定在24m,而上海、北京等幾個大城市消防云梯車的最大高度也就只能到達33m.

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