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關鍵詞:高層建筑防雷;防雷等級;防雷措施
Abstract: This paper first briefly discusses the characteristics of high-rise building lightning protection and lightning protection grade, the lightning protection design for buildings are also discussed in the paper, based on high-rise building lightning protection characteristics and puts forward the corresponding protection measures, to ensure that buildings, equipment and personnel safety, reduce unnecessary loss combined with the actual work experience.
Key words: high-rise building lightning protection; lightning protection grade; lightning protection measures
中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
隨著建筑產業的快速發展,高層建筑物越來越多,因高度突出且智能化電子、電氣設備的發展與裝備,高層建筑更易于遭受雷擊,從而導致建筑物的毀壞、人員的傷亡以及對電力、電訊等設備造成損壞。雷電的破壞力主要包括以下幾種作用方式:雷電熱效作用、電動力作用、雷電流產生的靜電感應作用、電磁感應作用以及雷電波侵入作用[1]。基于雷擊后造成損失的嚴重性與雷擊破壞作用多樣性的特點,高層建筑物的防雷設計就顯得尤為重要。
1 建筑物防雷等級的劃分
依據《建筑物防雷設計規范》[2]及相關的文件,建筑物根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果分為三類:
第一類防雷建筑物包括:制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質的建筑物;具有0區或10區爆炸危險環境的建筑物以及具有1區爆炸危險環境的建筑物。
第二類防雷建筑物主要包括:國家級重點文物保護的建筑物;國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物;國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經濟有重要意義且裝有大量電子沒備的建筑物等等。
第三類防雷建筑物:省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館;部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物以及住宅、辦公樓等一般性民用建筑物、一般性工業建筑物等等。
2 建筑物防雷設計思路
建筑物防雷系統與外部環境有著多方面的聯系,其主要由接閃、分流、均壓、屏蔽、布線和接地等6項要素組成。雷電對建筑物及其內部設備的作用是多途徑的,在設計過程中應注意全面系統地對不同形式的雷電采用不同防護措施;同時,應有效地將防雷諸要素與建筑物的結構特點有機地結合起來以構成協調的防雷結構,從而發揮出系統的最優防雷功能;最后,根據建筑物防雷系統設計時空間敏感度、設備的不同性質以及磁場衰減的分布情況將建筑物需要保護的空間劃分為幾個防雷保護區,從而通過層次性的防護措施使侵入到系統防雷區的雷電干擾信號降低。
3 建筑物防雷技術措施
3.1建筑物的外部防雷
高層建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側擊雷[3],使建筑物本身不遭受雷擊,由接閃器、引下線和接地裝置組成。
(1)防直擊雷:①接閃器是指接受直擊雷雷電流的金屬導體,其采用避雷針、避雷網或兩者混合的方式。在高層建筑中通常的做法是在屋面敷設避雷網,安裝避雷針或利用金屬屋面等,其中以敷設避雷網居多。避雷網一般沿女兒墻、屋檐、屋脊等容易受雷擊的地方敷設,形成網格。突出屋面的金屬物可不裝接閃器,但應和避雷帶相連通,超出屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物應裝接閃器,并與屋面避雷網相連,該部分可用避雷帶或避雷針作接閃器,確保屋面所有建筑物、構筑物均在保護范圍之內。②引下線的作用是將避雷帶與接地裝置連接在一起,使雷電流構成通路。引下線的數量及布置直接影響分流效果。引下線數量多且間距較小時,雷電流在局部區域分布也就較均勻,引下線上電壓降減小,反擊危險也相應減少。引下線應沿建筑物四周均勻或對稱布置,其間距不應大于規范的要求,應盡可能增加引下線的數量,適當減少引下線問距。由于高層建筑物引下線很長,雷電流的電感應壓降很大,需要在每隔一定的高度處用均壓環將各條引下線在同一高度連接起來,并接到同一高度的屋內金屬物體上,以減小其間的電位差,避免發生反擊。③接地系統既重要又常常被人們忽視,而當事故災害產生后,又追悔莫及。因此,嚴格把關,滿足設計圖紙和施工規程技術條件,確保工程滿足合同要求是設計、施工、監理、業主四方的共同責任。接地裝置包括接地體和接地線。接地裝置的優劣與接地電阻和接地方式有關[4]。為便于與各種入戶金屬管道相連,降低跨步電壓,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地應盡量利用自然接地體作為接地裝置,只要基礎采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于4%,基礎外表面無防腐層或有瀝青質的防腐層時,可利用基礎內鋼筋作接地裝置否則應加設人工接地裝置。由于防雷裝置直接裝在建筑物、構筑物上,建筑防雷與電氣接地無法隔離,常常把它們連成一個整體接地系統,其接地電阻值按其中最小值選定。
(2)防側擊雷:側面雷擊的保護一般不需專設接閃器,是將窗框架、欄桿、表面裝飾物等較大的金屬物連到建筑物的鋼構架或鋼筋體上進行接地。其次,金屬門窗、欄桿等金屬物等利用均壓環就近與防雷裝置連接。通常,鋼構架和鋼筋混凝土的鋼筋應互相連接;利用鋼柱或鋼筋混凝土柱內鋼筋作為防雷裝置引下線;豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端應與防雷裝置連接;將30m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置相連;沒有組合柱和圈梁的建筑物,應在外墻內敷設一圈鍍鋅圓鋼做均壓環,有組合柱和圈梁時,利用圈梁的鋼筋做均壓環。
3.2建筑物的內部防雷
關鍵詞:高層建筑;防雷;接地;設計;特點;分類;問題;措施
前言
在社會快速發展過程中,城市人口數量不斷增加,城市土地資源越來越緊缺,在這種情況下,高層建筑得以快速發展起來。在當前高層建筑施工過程中,大量的電氣設備在高層建筑中應用較為廣泛,給人們的生活帶來了較大的便利,但同時也給高層建筑的安全性帶來了一定的隱患。因為這些電氣設備對過電壓能力的承受能力不高,在雷電作用下會在大量的熱效益及電磁效應產生,從而對電氣設施帶業不同程度的損壞。這就需要提高高層建筑電氣防雷技術,做好防雷接地工程設計,確保高層建筑安全性的提升。
1 高層建筑物防雷的特點
雷電波在入侵高層建筑時往往會通過直擊雷和感應雷兩種途徑,由于雷云蘊藏著大量的能量,當其在極短時間內釋放出來時,會導致瞬間電壓和電流上升,所帶來的電效應、熱效應及機械力會帶來較大的破壞性。所以需要在高層建筑施工過程中,做好防雷與接地工程設計,通過對層頂部分及建筑物上部規定的部分進行防雷設計,從而有效的保證雷雨天氣下建筑內部通信設備及電力設備的安全性,確保建筑整體安全性得以提升。
2 高層建筑防雷的分類
在對高層建筑進行防雷設計時,通常會根據建筑物的具體情況,因地制宜的采取有效的防雷保護措施,減少雷擊對建筑物所帶來的損害,降低雷擊可能帶來的財產損失及人身傷害事件的發生。在對高層建筑制定防雷保護措施時,會根據建筑物使用性質、重要性及雷擊事故發生的可能性及所帶來的后果作為重要的依據,并以此來對防雷要求進行分類。在當前相關規定中將高層建筑分為第二類或是第三類防雷建筑物,根據年預計雷計次數來對公共建筑物及辦公建筑物、普通建筑物來進行防雷分類。對于一些處于雷電活躍區域內的建筑物,則需要進一步對其防雷保護程序進行提升,確保建筑物安全性能夠得到有效的保障。
3 高層建筑防雷與接地設計中存在的問題
3.1 高層建筑物雷擊風險評估不全面
高層建筑物防雷工作中,需要全面做好雷擊風險評估工作,通過綜合多方面的因素來制定雷擊風險評估報告,以確保高層建筑物的安全性。正常的雷擊風險評估工作中,需要通過對設備情況、建筑物使用情況、建筑物所處地的氣象、土壤及地理等諸多方面的情況來進行綜合確定,但當前在很大一部分高層建筑物雷擊風險評估工作中,往往只是根據建筑物使用性質及高度來簡單地對高層建筑的防雷類別進行確定,由于雷擊風險評估缺乏全面性,給高層建筑物的安全性帶來了較大的隱患。
3.2 接閃器選取問題
在高層建筑接地網設計中,接閃器的類型、位置及數量具有非常重要的意義,所以接閃器的選取工作至關重要。通常情況下會采用滾球法對接閃器的甕中捉鱉半徑進行選取,即以選擇的滾球作為避雷針尖,而滾球支撐面是地面,在接地網設計時依據電場中距離越近放電越容易的工作原理,在建筑避雷帶設置時根據建筑的尺寸及樓面情況來進行,但這樣的方法會導致實際高度與計算出來的高度不可避免的會存在一定的誤差,無法達到預期的防雷效果。
3.3 電磁脈沖造成內部過電壓的問題
在高層建筑中會在大量的弱電設備運行,在雷雨天氣下,雷擊產生時會有大量的閃電電磁脈沖產生,從而對高靈敏度的電子系統的正常運行帶來較大的影響,導致電子系統運行時程序及數據出錯、重啟等問題發生,甚至還會導致用電設備損毀。當閃電電磁脈沖侵入到弱電設備中時,電子設備內部會有瞬間電壓產生,從而使內部元件受到不同程度的損壞,導致設備無法正常運行。
3.4 錯誤的對建筑物防雷的等級與類別的定性
對于高層建筑物的防雷級別及類別都有明確的規定,但在當前一些高層建筑的防雷設計過程中,由于設計人員建筑物等效面積及年平均雷擊密度等計算上存在誤差,選擇的建筑物地理情況修正系數缺乏合理性等,不能準確的對建筑物的防雷級別和類別進行定性,從而導致具體的防雷措施上存在較多的問題。
4 加強高層建筑防雷工程設計措施
4.1 加強建筑物雷擊風險評估
建筑物雷電防護等級是根據建筑物雷擊風險評估報告來確定,所以對于高層建筑物的雷擊風險評估是極為重要的,首先需要根據雷電防護等級來確定電源線路的過電壓保護,常見的電源過電壓保護器的參數設置安裝與使用應該符合2-4級的SPD電源保護器的安裝標準,電源過電壓保護器應安裝在低壓供電線路上,這種電源保護器的設置能夠有效的保護高層智能建筑內部的通訊設備和計算機網絡設備,而且能夠有效的預防電壓襲擊時出現“盲點”,對于高層建筑物外的電子設備。例如照明燈等,同樣需要安裝SPD電源保護器,防止因雷擊導致過載電流從外部線路流入建筑物內部的設備,加強對高層建筑物內部電子設備的保護。
4.2 加強高層建筑物的防雷裝置
傳統的避雷針在引雷后通常會引發二次雷擊效應和地電位反擊現象,為了解決這個問題,可以采取選用提前放電式避雷針或者阻抗型接閃器、避雷針來解決,通過提前放電式的避雷針的,有效的解決了二次雷擊與地電位反擊為題,加強了整個建筑物的防雷效果,同時還可以在高層建筑物中增加引下線數量、建立可靠經濟的籠式避雷網,降低接地電位,減少接地電阻值和磁場集中程度等等方式,提高高層建筑物自然屏蔽能力,除此之外,針對高層建筑中的不同電子、電力設備,通過設置接地網來降低雷擊對設備的損壞,提高電力、電子設備的安全性。
4.3 分級保護信息系統和電源系統
綜合地面是當前高層建筑物防雷工程設計中必不可少的一項措施,但暫態過電壓對設備可能帶來的損壞也不能忽視,需要做好有效的防范。在當前高層建筑電子設備中,通常會合理對電源系統進行設置,對于一些精密電子設備和計算機設備,則會采用電源過壓保護器來對暫態過電壓起到有效的抑制作用。
4.4 解決建筑物防雷的等級與類別的定性錯誤的問題
需要努力提高建筑物防雷評估人員的鑒定能力,確保所獲取的建筑物當地雷暴力的準確性,能夠全面對建筑物的地理因素進行考慮,這樣才能準確對尋物的防雷等級和類別進行定性,從而采取有效的防雷措施來提高建筑的安全性。
5 結束語
防雷與接地工程設計對高層建筑物的安全性具有直接的影響,所以在高層建筑物施工過程中,所以對防雷與接地工程設計工作給予充分的重視,及時發現工程設計中存在的問題,并采取切實可行的措施加以解決,努力提高防雷與接地工程的設計能力,為高層建筑物安全性的提升奠定良好的基礎。
參考文獻
[1]嚴薇.土木工程項目管理與施工組織設計[M].北京人民交通出版社,2012(12).
關鍵詞:高層建筑;主體沉降;檢測;數據分析
一、沉降監測的基本條件
1. 地基沉降監測與數據記錄
建筑物尤其是高層建筑物的地基沉降是在建筑施工中經常遇到的問題,由于具體施工地點的土壤質量、對于負荷承受極限等影響都是影響高層建筑地基沉降的客觀因素。另一方面,由于施工條件束縛以及結構施工設計等具體要求造成建筑主體的不規則下沉。沉降工作中的主要內容就是對高層建筑物沉降情況的檢測以及事后對監測數據的研究探索并找出其中規律性。沉降監測是高層建筑沉降工作中的第一個重要內容,沒有對主體建筑進行沉降監測數據的記錄后得出的結果是不合理性也不具說服性的。簡單來說,沉降監測數據的記錄是為第二階段的規律探索與總結的基本前提,而在沉降監測中應當注意很多問題,例如在監測過程中由于工作人員的疏忽大意造成相關監測數據記錄失誤以及在監測過程中由于無法做到百分之百集中精力而造成的監測結果出現較大的誤差等情況屢見不鮮。高層建筑的沉降觀測質量會直接影響到影響到第二階段數據的整理、分類以及對所得結果進行規律探索等過程,從整體的角度看來,更是會影響建筑企業高層建筑的整體質量,給居民帶來生命和財產上的隱患。因此,建筑物主體沉降觀測是建筑企業在工程是施工中值得關注的內容。
2. 觀測數據的整理分類
高層建筑地基沉降工作中的第二階段是在第一階段的基礎上對所記錄收集的信息進行分類、整理。相較于第一階段,數據的整理與分類工作顯然更輕松也更容易完成,但這并不代表第二階段的工作內容不重要。相反如果對數據的整理分類工作不加以重視更容易造成監測結果出現問題,數據的整理包括對監測的時間日期、檢測地點、作業手法、包括設定的永久性基準點的數據整理。監測數據的整理分類是為了對高層建筑地基下沉情況進行規律性探究,以此為基礎預測出建筑主體的穩定性、下沉規律性。
二、高層建筑物沉降監測作業方法
1. 永久性基準點與觀測點的設立
在高層建筑物沉降監測中的作業中觀測點與基準點的選取是尤為重要的環節。首先,永久性基準點的設定是為了適應觀測過程中的觀測點不斷轉換,另一方面,永久性基準點選取的合理與否也關系著后期相關數據記錄環節。沉降監測過程中,基準點的設定一般按照二級水準測量(符合±0.3√n(mm)的要求)要求進行永久性基準點的要求設定以滿足監測過程中的實際需求,值得注意的是,按照國家相關規定,永久性水準點的設定應當不低于3個,基準點的設定要能將需要進行檢測的建筑進行大致包圍,以滿足觀測點的確定。對于基準點的確定也應當根據實際情況進行設立,在沉降影響區域之外根據需求選取永久性基準點以構成基準網。另一方面,觀測點的布設也是監測過程中的另外一個重要環節。對于高層建筑區域性的觀測必須要保證設立足夠多的觀測點,從而得到更加準確的觀測結果。
2. 沉降觀測精度等級確定
根據高層建筑物的監測要求以及建筑主體設計結構設定沉降監測精度等級的確定。如果高層建筑在進行沉降檢測中沒有其他要求,應當根據我國《工程測量規范》中的相關規定對沉降監測精度等級進行確定。對于觀測指標的在二等測量觀測水準中要求沉降觀測點的高差容差(相對于后視點)不大于1.0mm;對于前視距與后視距都要不大于30m,并且前視距與后視距之間的視距差應不大于1.0m;在觀測過程中,對于不同觀測點進行觀測記錄時的前后視距差累積之和應當小于3.0m。此外,高層建筑物周圍的環境因素也會影響沉降觀測精度,如果高層建筑物周圍環境良好,在監測過程中可視度較好,可以考慮在工作基點上直接進行建筑主體的沉降監測。
3. 沉降觀測過程
沉降觀測的觀測周期對高層建筑主體沉降規律的探索有著重要的影響,在高層建筑的沉降監測中應當對觀測周期進行嚴格限定,按照規定時間進行沉降監測,且一定要準時進行首次觀測得到原始數據,按照建筑企業工程施工的總體進度來進行定時的沉降監測,如果出現漏測情況不能進行補測,因為地基沉降的監測都是在高層建筑施工過程中完成的(建筑施工中出現的地基下沉僅僅是整體沉降的一部分)。荷載的增大與建筑層數量的增加也是確定觀測周期的影響因素。除此之外,沉降周期具有不確定性,且在建筑施工過程中沉降頻率較大,因此對于高層建筑地基沉降的觀測也應當集中在工程施工期間,增大建筑施工過程中的地基沉降監測頻率,而在工程竣工之后,可以適當減少觀測次數。最后,在觀測過程中應當滿足點位的穩定、對于觀測使用的精密儀器的穩定、進行地基沉降觀測的技術人員穩定、環境對于觀測的影響的穩定、不同周期內進行觀測的方法與相關注意事項要穩定,也就是俗稱的“五定原則”。
三、地基沉降觀測數據的處理與分析
1. 數據處理與分析的基本原則
在進行高層建筑地基沉降的觀測后所得的數據信息進行收集后,需要對相關信息進行處理與分析,而在處理這些信息上應當遵守一些基本的原則。總的來說,數據的分類、處理都是為了增加最終分析結果的可靠度,也從一定程度上說明了觀測過程的正確性與可行性。在對地基沉降觀測的數據進行分析時應當注意一下兩個問題:第一,如果觀測數據在觀測周期內進行正確作業方法所得數據結果相差甚微,且數據的誤差保持在正常允許誤差范圍內,數據結果相差不大但是具有明顯的趨勢走向(保持上升趨勢或下沉趨勢),那么已經能夠證明地基有了下沉。第二,在地基沉降監測中,對相鄰兩個觀測周期各自的平差值進行計算,在保障兩個觀測周期內的觀測過程相同的情況下,將其平差變化值與地基沉降觀測中允許存在的二倍誤差進行比較,如果其平差變化值小于二倍允許誤差值,則表明該觀測點的地基未發生沉降。
2. 高層建筑監測基點沉降量的分析
在對觀測點每個周期內的基點地基沉降進行觀測時,在不同的基準點之間應當進行水準測量,對基點周期時間進行記錄,對觀測點地基沉降量的分析是高層建筑觀測結果分析中的一個重要內容,它能反映出由于建筑工程的施工等其他因素等造成不同周期內的地基績點沉降量,根據測量結果計算出對應的高差以及與前期之間的差值,由表中數據可以得知兩個測定周期之間的高差的最大值與最小值,對于變化量的誤差也在允許誤差范圍內。
3. 觀測點地基沉降速度的分析
對觀測點地基沉降速度進行分析應當先對各個觀測點的沉降速度進行對比,首先對各個觀測點周期內的沉降量進行計算,并根據相應的數據繪制對應的S-T-V曲線圖形,其中S代表平均沉降量、T代表時間、V代表平均沉降速度。下圖1為該高層建筑的S-T-V曲線圖形:
從圖中可以看出觀測點地基沉降速度的轉折部分,并且可以看出其與平均下沉量的關系,也能從中看出此高層建筑在進行工程施工中的工期長短。從2013年5月19日開始第二層施工作業完成后,地基的沉降量和沉降速度都不斷增加;在2013年11月19日與2014年6月16日期間此高層建筑的主體建筑已經完成,從此高層建筑開始建設時,地基上的荷載從零不斷增加,地基的下沉也從零逐漸增加切沉降量都較大,也能從中看出沉降速度的增加有所減小。另外,在此高層建筑的主體建筑工程竣工之后,地基的荷載達到最大,其下降量也不斷增加的同時地基下沉速度也在不斷增加,在2015年一月7日到3月2日這個時間段內,此建筑整體施工沒有較大的進展,與此同時地基的沉降量也不斷減小,沉降速度隨之有所減緩,在2015年5月5日到10月18日的時間段內,由于此段時間內此高層建筑的主要建筑工作為室內外的裝修以及小范圍內的建筑施工,建筑整體質量有了略微的增加,使得地基的負荷也逐漸增加,地基沉降量有略微變化。
四、結束語
高層建筑物地基沉降監測是一個復雜且容錯率較低且外界因素影響較大的工程測量過程。在地基沉降的檢測過程中應當嚴格按照相關規定進行作業,工作人員應當增加對地基沉降監測項目的重視度。在進行相關數據的分析時按照相應的分析方法,遵守基本的分析原則,對地基沉降觀測數據進行相應的整理與分類。在此基礎上進行數據的分析、表格與圖像的繪制,進而對觀測建筑的地基沉降規律與一般高層建筑物的沉降規律是否相同做出科學合理的判斷。
【關鍵詞】建筑設計;高層設計;分類設計;安全問題
隨著高層建筑的迅速發展,結構理論和建筑技術也不斷得到提高,高層建筑結構形式也開始趨于多樣化發展,其表現形式也是多種多樣,但是也隨之出現了很多在高層建筑設計方面的問題。在作為城市風景線的同時,高層建筑還面臨著如何搞好高層建筑設計的問題,如何多方面實現高層建筑設計的完善是目前高層建筑設計所追求的主要理念。
1.高層建筑整體設計
1.1主體設計
高層建筑設計中的一個全新的要求就是要實現建筑本身的生態節能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言,雖然其裙房的建設對整個城市影響較小,但是對街道的尺度以及人性化空間的創造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設計上一般跟高層建筑的上部立面不同,在建筑設計當中需要比較細致的設計,要將下部裙房設計的比較多樣化,以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進行一定的人性化處理,原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分,同時裙房對人們所產生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設計形象又起到了個性化體現的作用,雖然對生態環境的意想不到,但是它們體現的是高層建筑的標志性和獨特性,因此在樓頂的設計上也不是不容忽視的。
1.2處理手法上的巧妙運用
在實際的建筑設計過程中,高層建筑設計中的塔樓部分雖然在設計上沒有很大的變化余地,但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現對空間形式上的豐富,在實際的建筑設計中一般都是采用底層架空和入口縮進的處理方法。
2.高層建筑中的分類建筑設計
2.1底層入口
首先高層住宅的底層入口處一定要避免設在當地冬季主導風的迎風面,而在我國的南方地區,由于比較炎熱,因此底層入口可以全部或者是局部架空,避免對夏季通風的妨礙。
2.2建筑圍護
由于人們在高層建筑商居住多半都會產生一定的恐懼心理,因此在高層建筑設計中一定要注重建筑維護的安裝,從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設計上,由于高層的風壓過大,一方面會對外窗開關造成影響,同時也會對人們擦玻璃的同時產生不安全因素,因此在外窗的設計上應該設計為推拉的啟閉方式。
2.3服務設施
高層住宅建筑在設計上就應該充分考慮到建筑的服務設施,要在建筑底層入口處設置大樓管理人員的值班室,在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品;同時還要在大樓內外設計分戶信箱以及車輛的存放處,在具體的分戶信箱的尺寸安排上,應該大于300mm,同時要保證對墻面面積占用較小的基礎上與墻面垂直。
3.高層建筑設計所必需要注意的安全問題
3.1防火的問題
總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統,使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離,從而避免發生踩踏等其他傷害。
合理進行防火分區。在高層建筑的樓道內消防器械、疏散通道必須合理的分區,做到在火災發生時,可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。消火栓的位置應保證同層的任何部分都可以實現。
3.2電氣的問題
3.2.1消防電源與配電
高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案:第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發電廠,保證一個要是遇到問題或者突發事件無法正常工作時另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行;第二種是供電電源來自于兩個不同的區域變電站;第三種是一個電源來自于區域變電所而另一個是自備的發電設備。目前在一般大多數設計中都是采用了第三種方案,經濟合理。
3.2.2應急照明
應急照明就是指當高層發生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要體現出人性化的特點,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當電源斷電時,應該能清晰地看到。
3.2.3電梯
電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據居住結構作相應的調整,保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,便于在發生事故的時候進行救人和滅火。
3.3防雷擊的問題
高層建筑防雷系統應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,做好防雷措施,進行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產生火花,建筑物內的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。 [科]
【參考文獻】
[1]李世權.高層建筑設計的可持續性理念[J].山西建筑,2009,(01).
[2]李峰.高層建筑結構概念設計[J].山西建筑,2009,(23).
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A
1高層建筑功能分區與周邊建筑的配套結合意義
高層建筑指的是超過一定高度和層數的多層建筑。例如,在美國,將超過24.6m或者七層的看作高層建筑;在日本,31m或8層及以上視為高層建筑;在英國,把等于或大于24.3m的建筑視為高層建筑。中國自2005年起規定超過10層的住宅建筑和超過24米高的其他民用建筑為高層建筑,超過100m為超高層建筑。
隨著經濟的發展和世界人口的激增,住房緊張的問題日趨明顯,傳統的底層建筑已經難以滿足現有的需求。因此,高層建筑越來越多。但是高層建筑由于其自身的特點必須更加注重建筑的功能分區和與周邊建筑的配套結合。只要合理利用高層建筑的不同空間才能讓高層建筑的空間利用率最大化產生最大的功能效益,同時不干擾周邊的其他建筑和城市的整體環境。
2高層建筑的功能分區
高層建筑在建筑空間的時候必須考慮功能分區的問題,特別是由于高層建筑空間高度較高,容納大量的人口和辦公機構,造成功能關系和房間的組成更復雜,這就意味著更應該注重將空間根據不同的功能要求就行分類,同時依據空間之間的關系成都進行區分,捅死找出他們之間的相互聯系,從而達到明確分區和聯系方便的目的。功能分區的時候應該注重從空間的“主” 與“次”、“鬧” 與“靜”、“內”與“外”等的關系加以分析,從而讓高層建筑的各個空間都能得到合理的規劃。
2.1空間的“主”與“次”
高層建筑有大量的組合空間構成,不同性質的空間之間勢必會有主次的分別。所以在進行空間的組合時,就必須將這種主次的分別反映在朝向、位置、通風采光和建筑的空間構圖方面。同時功能分區的主次關系還需要和具體的使用順序相結合。例如,行政辦公的傳達室以及醫院的掛號室等等。他們在空間的層面上雖然是次要的空間,但是從功能分區上看卻要放在主要的位置上。同時,在安排空間的主次關系時,次要空間的安排也很重要,次要空間如果安排不好,主要空間的功能也很難完全發揮。因此在處理主要空間和次要空間的關系的時候一定要做到兩者兼顧。
2.2空間的“鬧”與“靜”
高層建筑尤其是高層的公共建筑在空間的功能上存在著“鬧”與“靜”的差別。因此在井陘空間功能安排的時候應該按照“鬧”與“靜”對空間進行分區,讓他們既能夠分開、互補影響,又有適當的聯系。例如,在高層的旅館建筑中,客房區應該設置在比較安靜的空間,這是由客房區的功能所決定的,但是公共的使用區域就應該設置在近道路和距離出人口比較近的位置上。
2.3 空間的“內”與“外”
在高層建筑的使用空間里面,有的空間對外聯系更為密切,有的空間對對內聯系更為密切。因為在進行高層建筑的功能分區的時候,應該合理的處理這種關系。對外聯系的空間應該盡量設置在出入口等交通方便的區域;作為內部聯系較為密切的空間應該盡量設置在比較隱蔽的區域,讓這部分空間靠近高層建筑內部的交通區域。
3.高層建筑與周邊建筑的配套結合
隨著社會和經濟的發展,尤其在大城市高層建筑如同森林一般,可以說沒有一個建筑是孤立的存在,任何一個建筑都與周邊的自然環境和其他建筑緊密的聯系著,因此我們在設計建筑的時候就必須將建筑與周邊環境和建筑之間的關系充分的考慮進去,這樣次才能設計出與環境相協調的建筑。
3.1高層建筑與環境的互動
高層建筑應當注重與周邊環境的融合,這就需要城市設計和城市規劃。城市設計(urban design)是指對城市環境的設計,也可以叫做綜合環境設計。城市設計可以給人類活動提供更舒適的人為環境和自然環境。建筑業的資深專家聶建湘說,對于一個高層建筑,構思獨特的景觀并不僅僅是錦上添花的作用,還會起到畫龍點睛的功效。一個設計巧妙的高層建筑通過與周圍環境的協調與融合可以大大的起到改善城市環境的作用。
3.2 高層建筑與周邊建筑的對比、協調、韻律
世界著名建筑大師安藤忠雄認為,建筑之間的相互融合是城市建筑的最高境界。建筑設計者僅僅考慮自身建筑的功能是遠遠不夠的必須將周邊建筑這個環境充分的考慮進自己的建筑設計之中。建筑的造型與風格應該與周邊建筑相互呼應。高層建筑與周邊的建筑之間既要有對比,同時還需要協調,對比和協調的相互統一,這樣一系列建筑的和諧共存,讓建筑群成為重復變化交替行程的音律,好像是一首悅耳的樂曲。建筑群過分雜亂和重復都會讓城市變的沒有特色和失去生命力。
3.3高層建筑與周邊建筑的布局
近些年隨著城市大量摩天大樓的修建在緩解城市空間壓力的同時也給城市造成了聲音污染和無污染等一系列的問題。高層建筑容納發亮的人口容易造成局部的人流過于集中,惡化城市交通。同時很多高層建筑采用玻璃幕墻,如果建筑群大量采用,對城市的光污染是非常嚴重的。還有高層建筑的不合理分布還會影響城市內的風向,在影響城市的空間空氣流通不利于城市的空氣質量,有時還會在特殊天氣下行程人造的風,對路人行路造成困難以及安全造成影響。這樣的事情已經屢見不鮮。因此我們在設計建筑的時候一定要將高層建筑與周邊建筑的功能結合起來,做到互不干擾又能相互增益。
結束語
隨著中國城市化的程度越來越高,高層建筑在城市的分布越來越密集,只有通過合理的空間功能布局才能讓高層建筑的功能充分的發揮出來,提高空間的利用率,同時做到與周邊建筑的配套結合。
參考文獻
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