时间:2023-05-30 10:56:11
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高层住宅,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】高层住宅;防火
0.引言
近年来,我国城市化进程不断加快,高层住宅数量不断增加。但是由于各方面的原因导致高层住宅火灾频繁发生:首先是消防设施不健全,一些较早的建筑存在功能不全以及违规使用消防设施现象;其次是管理措施不到位,高层住宅的管理部门对高层住宅的消防安全不加以重视;此外由于高层住宅的施工时间较长,导致高层住宅存在一些先天性火灾隐患。因此,为了保证高层住宅住户的安全,高层住宅的防火设计要引起设计人员的高度重视。
1.高层住宅防火设计中存在问题
1.1 住宅设计复杂化
由于居民对居住环境要求越来越高,对于住宅的设计也越来越复杂。首先,室外过多的设置小桥流水以及亭台等,这样势必会影响消防车的通行。加之住宅用户的门大多是封闭的防火防盗门,消防队员很难进入室内灭火,只能靠云梯等装置。如果消防通道的设置不合理,消防车不能顺利通行,为火灾的扑救造成困难。其次,高层住宅在设计时,往往为了满足采光和通风的需要,设置采光通风凹井的内转角外窗,最近的边缘水平距离不能满足防止火灾蔓延的要求,导致火势容易向邻近住户蔓延。
1.2 外墙面的设计影响分隔纵向火。
高层住宅为了使室内更加明亮宽敞,常常设置大面积的落地低窗以及阳光室等。高层建筑的上下层之间保持1.2米以上才能够保证火灾不向纵向蔓延。但是高层住宅上下层之间一般在2.9米左右,落地低窗和阳光室外墙的设计很难保证有效高度。南方地区普遍使用分体式空调,有一种空调可以在上下层外墙的窗槛上安放机组,加之百叶窗的设计,虽然能够满足美观的要求,但是安装洞口没有进行很好的防火处理,对阻止火灾纵向蔓延不利。
1.3 水管道的设置不合理
今年来,为了提高住宅的住房率,高层居民住宅一般不设置给排水管道井,上下水管道常常是在厨房或者卫生间垂直明敷,厨房往往是火灾常发地。加之PVC硬质塑料管道也代替了原来的铸铁管道,一旦发生火灾,破损的管道往往成为火灾蔓延的主要途径。
1.4 燃气管道布置不合理
现阶段,必须通过管道对高层住宅提供燃气,但是远程抄表还没有普及,可能会由于燃气管道设置的不合理,而影响高层居民住宅的消防安全。由于住宅设置的特殊性,燃气管道不允许穿过楼梯等部位。为了实现户外抄表安全,设计人员常常将燃气计量表设置在楼梯间,然后外设安全门,一旦发生燃气泄漏,燃气很容易聚集在楼梯间,对高层住宅居民产生威胁。
2.高层住宅防火设计的几点建议
2.1家庭装修材料的选用
火灾的发生往往是由于厨房的灶具使用不当,而住宅内部的木地板、墙纸以及木门、窗帘等均是易燃品,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延。因此,选择室内装修材料时要充分考虑装饰物以及家具的耐火性等。高层住宅的住户在进行装修时,要选择经防火处理的难燃、难爆的地毯、窗帘等室内装饰品。
2.2 安全疏散楼梯设计
保证同一楼层的住户能够从不同位置到达本层最近的一个出口,疏散通道必须要满足规范的要求。住宅建筑重要的垂直疏散通道包括防烟楼梯间及其前室、消防电梯间前室等。为了保证良好自然排烟,在楼梯间要有一定的开窗面积,且在墙面上方设置方便开启的排烟窗。同时要在封闭的电梯间、楼梯间等增设机械排烟及通风系统,保证疏散楼梯间没有可燃装修且能够直接通向室外。
2.3建筑外墙保温防火设计
建筑外墙保温设计包括建筑外墙内保温、外墙夹芯保温和外墙外保温,目前高层住宅不仅应该保证墙体的保温性能还要加强对系统和整体防火安全性能的提高。在建筑超过一定的高度时,要有专门的防火构造处理,在一定楼层间隔要设置岩棉板的隔火条带。由于空腔结构存在整体连通空气层结构,火灾发生时很容易导致火势的迅速蔓延,因此墙体设置成无空腔结构,不仅能够保证墙体的保温性能,还大大减少了火灾的危险性。
2.4 防排烟设计
高层住宅一旦发生火灾,防排烟不及时将会造成由于烟气中毒而造成人员死亡,因此防排烟设计在高层住宅防火设计中不可缺少。防排烟方式分为两种,一种是自然方式,就是将烟气通过外窗、阳台及至天井直接排出,利益重视机械方式,包括减压排烟和加压防烟两种方式。其中自然防烟容易受到当时的风向以及地区的影响,在居住建筑高于100米时不宜采用自然排烟方式。对于机械排烟而言,减压排烟主要用于地下室、中庭、疏散走道以及一些封闭空间等,加压防烟主要品用于防烟楼梯间及合用前室等地方。
2.5 消防给水设计
火灾发生时,由于消防给水不足造成扑救不及时,导致不必要的人员损失现象严重,消防给水系统由消防水源、水箱(屋顶及分区减压水箱)、水泵、控制室、消防管网和消火栓等几部分组成。高层住宅室外的消防给水管道应布置成环状,消火栓要能够便于消防车取水;室内给水管道应该与生活用水分开,给水管道也应布置成环状。消防水泵是消防给水系统的心脏,为了保证消防泵能够在火灾发生时及时、可靠的运行,在选用消防泵时注意其使用性能、安装数量、其安装与开启方式均应符合要求。对于室内消火栓,应设置在比较明显的部位,如走道、楼梯间等,在确保方便使用的同时还要保证两股有效水柱能够同时到达。
3.结论
由于高层住宅的特殊性,导致在防火设计中常常遇到一些问题,因此在进行高层住宅的防火设计时要严格执行高层民用建筑设计的防火规范,将每一个住户作为一个完整的防火隔间,避免火灾的迅速蔓延,防止不必要的人员伤亡和经济损失。
【参考文献】
[1]杨正国.高层居民住宅防火设计应注意的几个问题.消防技术与产品信息,2003,(5):16-17.
[2]GB 50045-95,高层民用建筑设计防火规范条文说明.
[3]包东华,刘建新,刘铁峰.论高层住宅的防火设计.技术交流,2003,(8):32-33.
关键词:高层住宅;消防;设计
Abstract: with the rapid economic development, our country of the high-rise building is growing and high-rise residential design also presents the growth trend, and because of the internal function is more complex, the construction of fire protection design difficulty also increased accordingly. Therefore, high-rise residential fire design is particularly important. Combining with their own work experience in high-rise residential fire design are also discussed.
Keywords: high-rise residential; Fire; design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1 高层住宅消防设计
1.1 消防水池设置问题
对于高层住宅来说,尤其是一些功能复杂的一类高层和超高层建筑,其消防水系统存在着多种形式,如消火栓、自动喷淋、水幕系统等,其系统用水量较大,这就可能导致水池内生活用水远小于消防储水量,而且就算采取一些诸如进出水管对置、设置导流墙的措施,也无法保证其水质。而对策是采取一些建筑及路面清洁、园林灌溉等非生活用水取自消防水池,从而可以避免消防水池内成为“死水”,如此将生活、消防水池分设是必要的。
1.2 消防给水系统设置问题
对高层住宅的消火栓给水系统形式的选择,首先要保证系统的安全可靠性,其次再选用经济合理的供水形式。一般按服务范围来分:独立消防给水系统和区域集中消防给水系统中应尽量采用区域集中的给水系统。
按上述分法,邻近高层可采用共用消防水池,但往往得不到推广。究其主要原因是开发商不能很好进行协调,这就需要协商,使利益相关各方面都能接受。再按住宅高度可以分为分区供水和不分区供水,当消火栓栓口的静水压力小于0.8MPa时,宜采用分区供水形式,反之如果消火栓栓口的静水压力不小于0.8MPa时,宜采用不分区供水形式。结合实践一般高层住宅宜采用减压阀分区的供水方式,原因是:系统较简单且造价低,方便管理,此种方式可以保证经济和安全要求,维护管理也比较方便。
1.3 消防水箱
如果高层住宅采用临时高压给水系统,就应设高位消防水箱,且要符合以下条件:
(1)高位消防水箱的消防储水量:
高级旅管类高层住宅不应小于18立方米;18层以上的住宅和商贸类高层建筑公共建筑不应小于12立方米;10层至l8层的普通住宅不应小于6立方米。高位消防水箱的消防储水量,一类公共建筑不应小于l8m3。分析其发生火灾时的用水量,一般来讲设置的储水量为10min消防用水量。
一般在高层住宅当中初起火灾5~10min内(消防队到场前),一般只有2~3股水柱灭火,而不是6~8股水柱同时进行灭火。再假设初起火灾发生无人在场时,其自动喷水灭火系统自行运作,并且只要有一只喷头在运作,其系统压力开关将会在60秒内动作并发出电信号反馈到控制中心,再联动喷淋泵启动,而即使有几只喷头同时运作,l8m3的储水量也只动用了约其总水量的1/3。再者,如果自动喷水灭火系统没有控制住火灾进而形成了火灾蔓延,那么当消防队到场,就会直接启用消防泵供水,此时,高位消防水箱中仍有相当的一部分的储水量。而从初起火灾发生至消防队到场前的时间段内(约5min~10min)算起,如果消防泵没有启动,而当高位消防水箱的储水量下降到消防储水量时,生活泵就会自行启动并进行连续补水,且基本上只供消防用水(因水位可能在消防储水量下,生活出水管无水可出),也就是说10min内消防用水量的供应不止是l8m3。
1.4 消火栓的设置问题
《高规》中规定:“消火栓的间距应由计算确定,且高层住宅不宜大于30m,群房不宜大于50m”。以下是对消火栓系统设计的一些心得,主要分为室外和室内消火栓系统设计两方面考虑。
1.4.1 室外消火栓系统设置
高层住宅室外消火栓系统可采用低压制。现在一般的高层住宅的室外消防用水量为20L/s,给水管道为DN150的环状管网,同时设置SA100/65型室外地上式或地下式消火栓,间距≤120m。但要注意室外消火栓距道路边不宜大于2.0m,距建筑物外墙要大于5m。
1.4.2 室内消火栓系统设置
高层住宅室内消火栓系统宜采用临时高压给水系统。且高压给水系统的引入管不应少于两根,当其中一根发生故障时,其余的引入管仍保证消防用水量和水压要求。如玉溪市某一高层住宅室内要设消火栓给水加压系统,则在地下室泵房内设稳压缓冲多级消防泵2台(1用1备)。水泵出水管上设压力表和泄压阀。消防水泵出水管(DN150)2根与室内消火栓管网形成环状管网。在火灾初期l0min内消防用水贮存在消防水箱内。消防水箱DN100出水管和其加压消火栓环状管网连接,水箱设置高度要能满足最不利点的消火栓静水压力0.07MPa的要求。
对于消火栓栓口静压小于1.0MPa的,竖向可以不分区。住宅各楼室内消防立管构成环状管网,汽车库或地下层应铺设环形干管,与各消防立管构成环状管网。一般各消防立管流量10L/s,水枪出水量5L/s,充实水柱要大于1Om,消火栓布置还要满足两股水柱能同时到达室内任何部位。每个消火栓箱内均配消火栓1个,消火栓口径DN65,水枪喷嘴、胶水龙带1根、启泵按钮1个。且为了防止消火栓栓口出水压力大于0.5MPa,经计算要在相应层以下,采用减压稳压型消火栓,其余可为普通型,并设置试验消火栓和室外地上式或地下式消防水泵结合器。
对于一些高层或超高层住宅的室内消火栓系统超压部分可采用减压孔板和减压阀的方式。如果采用减压阀的方式,则设置的减压阀要注意的问题看情况而定,如30层左右的住宅可以在20层左右设立。减压阀分区较中间水箱分区具有以下优点:不占楼层面积,且能使得工程发挥出更大的经济效益。减压阀不仅能减动压并且还能减静压,存在系统简单、水流噪声小等优点。尤其在消防给水中,可节省分区水泵,合理地解决高低区交错层发生火灾时开泵的矛盾。如玉溪市某一带地下室的3幢25层高层住宅建筑,室内消火栓系统采用可调式减压阀的方式进行减压,在12层位置处设置。可调式减压阀的主要特点是阀后压力可以调节,且出口压力变化小,能保持相对稳定,使用比较灵活,只是阀门构造比较复杂,体积偏大。而比例式减压阀一旦安装,就难以调节,故设计采用了可调式减压阀。
1.5 应急避难系统设置问题
发生火灾时聚集在避难层的避难人员不可再经楼梯疏散。应由消防登高车将人员疏散开来。而目前,大部分建设单位和设计单位不管建筑使用功能是什么,层高是多少,实际高度有多高,都是把规范要求的l5层作为两个避难层的分水岭。避难层中的设置要注意保持开窗,以方便人员及时疏散。还要为避免下层烟气通过窗户进入避难层,应在避难层与其他楼层之间设立防火分隔,以确保避难层人员免受烟火的威胁。
2 .对近期上海高层火灾的分析探讨
关键词:高层住宅;消防;建筑设计;防火分区;防烟分区
Abstract: this paper mainly to the high-rise residential buildings fire as the research object, the practical engineering problems encountered in the fire protection analysis, because in architecture design, design personnel to the high civil buildings of the code for fire protection design understanding of deviation, causing the architectural design of the irrational or regulate itself to the problems existing in the design is reasonable, make a building structure in fire prevention ability is not strong, therefore, find out the problem and put forward some Suggestions.
Keywords: high-rise residential; Fire; Architecture design; Fire protection division; Smoke division
中图分类号:TU998.1文献标识码:A 文章编号:
建筑设计中包括一个重要的方面就是消防设计,尤其是高层住宅建筑,直接关系到人民的生命财产安全,消防设计也是建筑能够安全使用的重要技术保证。建筑在进行设计的时候要依据消防规范来进行设计,在对规范进行执行的过程中也要根据实践对其进行不断的完善和调整,规范只能是对典型及大概情况进行说明,根本不可能涵盖多元化的建筑设计,以及其功能的变化需求,所以在规范的要求下,具体情况具体再进行分析。
建筑设计方面,住宅是最常见的设计的同时,更要注重其经济型,对其平面布局以及各布局的尺寸都要详细的进行研究,要将其实用功能设计最大化,减少公摊面积,在使用功能得到满足的情况下,还要满足规范的要求,因此住宅设计的难度相对较大,本文主要对高层住宅设计中的消防问题进行研究。
1、平面防火分区划分
平面或户间间距过于紧凑的地方,由于只注重实用功能,而忽视了建筑居住的隐私性要求,也不利于防火墙的设置,由于在防火墙附近开窗会影响防火墙的使用功能,因此需要采用一些建筑方式来满足开窗的要求,一般在常见的U、L型格局的内转角处,门、窗、洞口等的间距达不到防火墙安装的要求,因此要做延长防火墙的建筑设计,但是这种设计并没有规范所参考。例如搭塔式楼采光口只有2.4米左右,没有办法满足窗口水平间距1.2米的要求,防火墙的固定成为难题,因此在建筑施工中一般采取将防火墙延长1米的方法来阻挡热、火蔓延的措施,因此,一些设计人员认为防火分区的设置应该是两个单元标准面积的和小于防火分区允许的最大面积,所以不需要设置防火墙,这显然是不正确的,上文讨论的增加防火墙的长度完全可以解决开窗水平距离不足的问题,也是一种值得借鉴的措施。例如图1所示某高层住宅,在转角处开窗间距仅有3.1米,没有达到规范要求的4米,在实际施工中,经常改变一侧窗的大小来满足防火墙设置的要求。
图 1
由于高层住宅建筑的防火分区安全出口设置要求不少于两个,邻近单元看似可以满足这一要求,但是由于两个出口是独立的,没有互通,如果一个出口被火封堵,那么就无法利用另一个出口进行疏散。实际工程中,这种现象是比较常见的,如果邻近的房间为起居室,可以通过改变窗宽或者固定乙级防火窗扇来满足要求;如图2所示,两个单元并联的板式高层,只追求客厅窗地比例,窗口开口过大,两窗距离较小,没有达到规范要求。
图2
如果邻近的房间为厨房、卫生间等实用面积较小的房时,就很难满足这一要求,一般采取延长防火墙的措施,这种做法没有可以依据的规范。如图3所示,采光开口仅为2米左右,卫生间面积较小,不能安装防火窗,两窗达不到1.2米要求,这就和规范不相符合。
图3
2、垂直防火分区
根据规范要求,防火和放烟分区的介绍中,垂直防火分区的概念要求,在具有1. 5h或1. 0h耐火极限的楼板和窗之间,要将上下层相隔开,现在,一般的窗台高度设计在0.9米至1.2米高之间,基本能满足这一要求,但是有些住宅的设计由于飘窗的采用,其高度只有0.45米上下,造成上下层之间根本不能保证1.2米的规范高度,这个问题经常在工程中被忽视掉。本文所介绍的解决方式是通过把窗下部设计为固定乙级防火玻璃窗,弥补飘窗或落地窗高度的不足。如图4所示某高层住宅落地窗断面,由于窗台高度的降低,高度只有0.8米,达不到1.2米的规范要求,因此将窗台底部向上0.4米范围做加固窗扇,标准按照乙级防火窗的设计要求。
图4
3、工程中改变规范条文的要添加附加条件
在防火楼梯间或楼梯间为主的内墙上,除了要开设通向公共走廊的疏散门外还要开设规定要求的户外门,除此之外不应再开设其他门、窗或洞口。规定要求,居住建筑的户门不能朝向前室,如果确实有困难的话,一部分开箱前室的门户都应该设置为乙级防火门。
4、前室消火栓的安装
在消防前室内,一般消火栓箱通常被设计为半嵌入式或嵌入式安装在墙体,设计要求这些墙体的耐火程度都要大于3小时的要求,如果降低其厚度的设计,那么其耐火程度也就降低,墙体满足不了防火墙耐火规定的要求,在设计中,消火栓箱的设计可以在背部增加钢板,表面涂抹防火涂料来增加去耐火极限。
5、看似合理的设计,存在安全隐患
高层建筑中,入户门的设计一般为内开门,在使用中,用户往往增加防盗、防火、防噪的外开门,如果户门向外开,就会占用走道的空间,如果出现火情,在疏散中,外开门影响疏散的速度。此外,住宅设计中很少设计垃圾存放间,一般只是将垃圾收集桶放置于前间,这样就占据了疏散的通道,降低了疏散的速度,增加了火情的隐患。
6、安全出口的可靠性
安全出口最主要的功能就是疏散的作用,在进入安全出口后,就不应该再遇到危险,进而安全进行疏散,是在建筑物发生火情时,内部人员应急进入安全通道达到向外撤离到安全地带的逃生措施,按扎安全疏散路线进入安全通道后,可直接通往室外安全地带。但是在一些建筑设计中,楼梯间首层与安全通道出口错位,使人往往进入到误区中,楼梯间底层的出口由于设计不直接对外,这就增加了通道的长度,加大了火灾的危害性。
7、采用防火卷帘隔断设施的隐患
在商住两用的住宅楼底层商业用楼内,要求其使用功能的通透,一般采用水幕或防火卷帘进行隔断,这就代替了防火墙的作用,看起来没有什么情况,但是在实际应用中,防火卷帘代替防火墙能不能发挥防火墙的作用是值得商榷的,防火卷帘的使用由于其启动时间较慢,火灾发生一定时间后才能启动,只有卷帘彻底落下后才能起到防火的作用。并且在火灾发生后,防火卷帘如果设置的防火分区过大,自身过长,控制的难度也就增加,其故障率也就增大,如果出现故障,也就失去了防火的作用,就可能会造成严重的后果, 如图6所示位于邻近防火分区界限处的防火卷帘附近有货架、柜台等,这些都属于易燃物,如果发生火情,按照设计控制程序,防火卷帘还未下降时,就有可能出现两防火分区同时出现初期火情,跨区火势蔓延是完全出乎设计预料的。
图6
8、消防电源
高层住宅中,最重要的疏散方向为竖向疏散,因此对电梯的配电必须要有保证。一般在高层建筑中,消防电梯的电源都采用双电源,确保发生火灾时电源出现问题,以及时切换电源。消防电源的防火设计要与其功能相适应,电源应放置于地下机房,通过电缆输送至电梯间,电缆采用防火型电缆,电缆的铺设要做好防火处理,一般直接将电缆从井道进入电梯机房,以减少火灾对电缆造成威胁。
结束语
总之,高层住宅在建筑设计上要综合考虑消防细节,根据相关规定的要求做好建筑施工中的必要措施,防止建筑在投入使用后出现火灾隐患。
参考文献
[1]万小春,刘雪亮.国内高层建筑消防现状及发展趋势分析研究[J].广东建材.2011(11).
[2]仲宇山.高层建筑消防新特点及对策分析[J].消防科学与技术.2011(8).
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[4]赵青华.高层建筑消防登高面设计现状与对策研究[J].武警学院学报.2011(8).
【关键词】 高层住宅;变频供水系统;恒压;PLC
在这种变频供水系统中,当供水流量少于变频泵在恒压工频下的流量时,由变频泵自动调速供水,当用水流量增大,变频泵的转速升高。当变频泵的转速升高到工频转速,由变频供水控制器控制把该台水泵切换到由工频电网直接供电(不通过变频器供电)。变频器则另外启动一台并联泵投入工作。随用水流量增大,其余各并联泵均按上述相同的方式软启动投入[1]。这就是循环软启动投入方式。当用水流量减少,各并联工频泵按次序关泵超出,关泵超出的顺序按先投入先关泵超出的原则由变频控制器单板计算机控制。
1 关于变频调速给水的基本原理
目前,变频调速生活给水在建筑给水中应用越来越广,其主要原因是:
①变频调速给水的供水压力可调,可以方便地满足各种供水压力的需要。在设计阶段可以降低对供水压力计算准确度的要求,因为随时可以方便地改变供水压力。但在选泵时应注意,泵的扬程宜大一些,因为变频调速其最大压力受水泵限制。最低使用压力也不应太小,因为水泵不允许在低扬程大流量下长期超负荷工作,否则应加大变频器和水泵电机的容量,以防止发生过载[2]。
②目前,变频器技术已很成熟,在市场上有很多国内外品牌的变频器,这为变频调速供水提供了充分的技术和物质基础。变频器已在国民经济各部门广泛使用。任何品牌的变频器与变频供水控制器配合,即可实现多泵并联恒压供水。因为建筑供水的应用广泛,有些变频器设计生产厂家把变频供水控制器直接做在供水专用变频器中;这种变频器具有可靠性好,使用方便的优点。
2 小高层、高层住宅变频供水系统的构成
当有若干台水泵同时供水时,由于在不同时间(白天和黑夜)、不同季节(冬季和夏季),用水流量的变化是很大的,为了节约能源和保护设备,本着多用多开、少用少开的原则,进行切换。变频器能根据压力闭环控制要求自动确定运行泵的台数,在设定的范围内,同一时刻只有一台泵由变频器控制。当定时轮换间隔时间设定在0.05~100.00之间,则稳定运行相应时间后,变频器将按“先开先关”的原则轮换控制泵的运行,以保证每台泵能得到均等的运行机会和时间,防止部分泵因长期不用而锈死。泵运行到上限或下限后,到达增加泵或减少泵的判断时间,变频器将按“先停先开” 的原则加减泵控制,以保证每台泵都能有机会运行,防止部分泵因长期不用而锈死[4]。
恒压供水系统的基本控制策略是采用可编程控制器(PLC)与变频调速装置构成控制系统,进行优化控制泵组的调速运行.并自动调整泵组的运行台数.完成供水压力的闭环控制,即根据实际设定水压自动调节水泵电机的转速和水泵的数量,自动补偿用水量的变化,以保证供水管网的压力保持在设定值,既可以满足生产供水要求,还可节约电能,使系统处于可靠工作状态,实现恒压供水。变频调速恒压供水系统由变频器、PLC、泵组电机(水泵数量可以根据需要设定)、压力传感器和交流接触器等部分组成,如图1所示。系统的控制目标是泵站总管道的出水压力,变频器设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值送人变频器内置的PID调节器进行运算处理后,由PLC发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变频泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。恒压控制是由变频器内置PID功能实现的,系统根据用水流量的变化调节变频器的输出频率,从而使管网水压连续变化,同时变频器还可作为电动机软启动装置.限制电动机的启动电流。压力传感器的作用是检测管网水压,安装在供水系统总出水管上。变频器和PLC的应用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。水泵电机实现变频软启动,消除了对电网、电气设备和机械设备的冲击,延长机电没备的使用寿命。
3 小高层、高层住宅多泵循环变频供水的实现方法
图2是三台水泵循环恒压变频控制电路。M1、M2、M3是电动机,P1、P2、P3是水泵。KM1、KM3、KM5控制水泵变频运行,KM2、KM4、KM6控制水泵工频运行。变频器的作用是为电动机提供可变频率的电源,实现电动机的无级调速,从而使管网水压连续变化。传感器的任务是检测管网水压,压力设定单元为系统提供满足用户需要的水压期望值。一般的供水设备控制1~3台水泵,1~2台工作,1台备用。在这些水泵中,一般只有一台变频泵。当供水设备供电开始工作时,先启动变频泵,管网水压达到设定值时,变频器的输出频率则稳定在一定的数值上。而当用水量增加,水压降低时,传感器将这一信号送入PLC或PID回路调节器,PLC或PID回路调节器则送出一个较用水量增加前大的信号,使变频器的输出频率上升.水泵的转速提高,水压上升。如果用水量增加很多,使变频器的输出频率达到最大值,仍不能使管网水压达到设定值时,PLC或PID回路调节器就发出控制信号,启动一台工频泵,其他泵依次类推。反之,当用水量减少,变频器的输出频率达到最小值时,则发出减少一台工频电动机的命令[5]。
多泵并联恒压供水,在设计上可做到在恒压条件下各工频泵的效率不变(因工况不变),并使之处于高效率区工作,变频泵的流量是变化的,其工作效率随流量而改变。因为采用多泵并联恒压供水,变频泵的功率降低,从而可以降低多泵并联变频恒压供水系统的能耗,改善节能状况。多泵并联恒压供水系统采用具有自动睡眠功能的变频器,当用水流量接近于零,变频泵能自动睡眠停泵,从而可以做到不用水时自动停泵而没有能量损耗,具有最佳的节能效果。
结论
目前,高层楼水箱(池)的消毒问题还有待解决,必须引起足够的重视。尤其是到夏季,南方诸多城市天气闷热、潮湿,细菌繁殖特别快,水质极易污染。因此,要加强消毒,随时监测水质情况,保证人民饮用合格的水。为了解决高层楼二次供水污染的难题,科技工作者经过不懈的努力,研制出“恒压变频调速供水设备”,使用该设备可取代水塔、高位水箱及气压供水设备。
参考文献
[1] 胡盘峰,陈慧敏.基于PLC的新型变频恒压供水系统设计[J]. 机械工程与自动化,2011(02):121-122
[2] 高殿明,辛艳东.基于PLC的变频调速恒压供水系统设计[J]. 科技创新与应用,2012(02):56-57
[3] 赵水英,孙旭霞.变频调速恒压供水系统新方法[J].计算机系统应用,2012(03):130-132
某商住楼由五栋10-15层的小高层建筑组成。其地下1层为车库以及设备用房;1、2层为卫生院、会所、商场等;3层为管道转换层;4层以上为标准层住宅。住宅每层面积650m2,六个单元,共计300户。该小区总建筑面积为32000m2,建筑高度为48.50m.
2、给水设计
2.1用水量及水源
该小区地下室及裙楼最高日用水量为60m3,塔楼(住宅)部分300m3,总计360m3.水源为自来水,即从小区南边的市政自来水干管引入一根DN200mm给水管,接入地下1层的生活贮水池(100m3)和消防贮水池(367m3)作为本小区室内生活、消防给水水源。天面设置18m3的消防水箱一个,以保证消防初期的用水。
2.2给水方式
小区公共生活、住宅及消防用水均分开设置,其中生活给水分两个系统。低区给水系统供应地下1层至地上3层的公共用水,设水表单独计量,由城市自来水管网直接供水,以便充分利用城市管网的水压。四层及以上楼层给水采用变频调速水泵给水系统。
考虑到四层及以上楼层给水系统无调节水箱,故加压泵按用水秒流量选型。水泵运行时,在变频调速的同时有多种流量组合以适应不同用水量的变化,选用三台主泵、两台小泵配一小型气压罐。三台主泵二用(其中一台恒速,一台变速)一备,变频调速装置可以在几台主泵之间互相切换。夜间小流量时启动小泵与气压罐共同供应生活用水,以节省供水能耗。
为使住宅给水系统竖向分区的水压分布均匀,在四层及以上楼层给水分区的四-六层水表前的横支管上,设置新型的可调节式减压阀,把给水压力控制在设定的范围内,避免部分楼层的超压现象,保证给水系统的正常运行和使用。
3、消防设计
本高层住宅区采用区域集中的室内临时高压消防给水系统,消防泵房(与生活泵房合用)设于地下一层,消防贮水池容积为367m3,储存2h的室内消火栓用水量270m3和1h喷淋用水量97m3.在十五层塔楼屋顶设有初期(10min)消防用水量18m3.天面消防水池用水由生活水泵供给。
3.1消火栓给水系统
室内消火栓用水量为10L/s,室外消火栓用水量为15L/s,火灾延续时间按2.0h设计。系统基本流程为:消防专用贮水池消防泵总分配管和环状干管各栋塔楼的消防环状管网。
每栋建筑的消防给水系统消火栓栓口静水压不大于0.8MPa.管道在负一层、三层设备层和天面均连成环状。消防泵(一用一备)的输水管在水泵房外形成环状,分别与管网相连,其开启由消防箱上的碎玻璃按钮或消防中心控制,以此来保证在火警时能使任何一个消火栓有足够的水压和水量。当消火栓栓口出水压力超过0.5MPa时,设置不锈钢孔板减压。
消火栓的布置应确保同层相邻两个消火栓水枪的水柱能同时到达室内任何部位。消火栓箱采用铝合金箱,箱内配置:碎玻璃按钮一个;警报器一个;指示灯一个;DN65mm消火栓一个;麻质衬胶水带一条,L=25m;φ19mm×65mm直流铝合金水枪一支;同时还配有供内部人员扑救初期火灾的自救式小口径(内径φ19mm)胶管圈盘一套,喷嘴口径为φ8mm,胶管长25米。箱体尺寸(mm)L×W×H=1100×650×240.
在首层消防通道附近设有两套消防水泵接合器,以便消防车利用室外消火栓取水直接救援。
3.2自动喷水灭火系统
按照《自动喷水灭火系统设计规范》的规定,本工程火灾危险等级属于中危险级,喷淋系统的用水量为27L/s.在裙楼卫生院、商场、会所、地下车库以及住宅层的走道、前室等均设自动喷水灭火设备。系统采用玻璃球喷头,除厨房喷头动作温度为93℃外,其余部位喷头动作温度为68℃,每个喷头保护面积不大于12.5m2.在裙楼自动扶梯周围的防火卷帘处设加密闭式喷头,其间距为2.0m.
根据建筑高度和每个报警阀控制的喷头数不超过800个以及系统管网内的工作压力不大于1.2MPa的原则进行垂直和水平分区。地下车库分为三个区:首层分为两个区;二层分为两个区。每区各设置一组报警阀。
系统设置两台喷淋主泵,一用一备,其开启由湿式报警阀上的压力开关控制或消防中心控制,1h后自动停泵。平时管网由全自动气压供水稳压设备补压,以保证系统最不利喷头的水压不小于0.10MPa.
3.3灭火设备
地下一层发电机房采用全淹没CO2灭火系统,灭火剂设计浓度为58%.地下车库、发电机房、变配电房、商场、电梯机房等处设置移动式灭火设备,按中危险级A类火灾设计。
4、小结
(1)小区采用变频调速供水新工艺新设备,既节约能源又防止二次污染。生活给水系统取消了屋顶水箱,减少结构荷载,节省投资。
(2)“水表出户”。每层设集中水表间,使检修维护方便,抄表计费集中,节省时间,并减轻劳动强度,方便日后的物业管理。
(3)采用新型给水管材。住宅厨房、卫生间冷热水管使用铝塑复合管,铝塑复合管防腐蚀、耐高温、运输和施工方便,是替代传统镀锌钢管的良好给水管材。
【关键词】高层住宅;消防车道;问题;探讨
人们物质生活水平的提高使得人们对住宅的要求越来越高,比如要尽可能多建设绿地、要有足够的娱乐设施等。但是这种要求往往是以牺牲住宅必要的功能为前提,这一问题在高层住宅中非常明显。因为高层住宅本身的占地面积相对小,人们更渴望有更多接触大自然的机会,这样在基础设施简之后,往往忽略了对消防车通道的建设。接下来,笔者就高层住宅消防车通道设置的相关问题进行探讨。
一、现行高层住宅消防车通道设置现状
近些年来,很多的高层住宅设计人员已经开始重视对消防车通道设置的设计,但是就我国目前的大多数高层住宅建设现状来说,消防车通道设置依然存在着很多问题,这些问题给高层住宅以后的使用埋下了很多隐患。接下来,笔者就总结一下高层住宅消防车通道设置存在的问题。
目前很多的设计人员在设计高层住宅时,只考虑到在高层住宅建筑的一面设置消防车通道,而其他的地方都设计成自然景观或者娱乐设施,这样的设计虽然得到了很多开发商和居民的喜爱,但是却存在很多的隐患。其实设计人员这样设计也有一定的法律法规依据,主要是指《住宅建筑规范》,但是我国已经出台的符合现代高层住宅建筑的法律规范,比如《高层民用建筑没计防火规范》,这里有明确的规定,高层住宅周围必须设置环形的消防车通道,如果设计环形消防车通道存在困难,也要在高层住宅建筑两面设计消防车通道。因此在这里出现了矛盾,设计人员前者遵循《住宅建筑规范》与现行的《高层民用建筑设计防火规范》有着不同的规定,这给设计人员也带来了困扰,但是这两种规范都具有法律效力,因此这是目前我国现行高层住宅消防车通道设置遇到的最为关键的问题。
二、针对高层住宅消防车通道设置问题的探讨
上文中笔者主要向我们介绍了高层住宅消防车通道在设置时存在的最大问题,两种不同的法律规范有着不一样的规定,接下来,笔者就这问题进行探讨。
1、《高层民用建筑设计防火规范》与《住宅建筑规范》的消防要求比较
通过笔者对这两种规范的仔细研究比较,《高层民用建筑设计防火规范》主要强调的是高层公共建筑,也没有具体的说明高层住宅这一建筑类型,而《住宅建筑规范》则强调了住宅的消防车通道设置的具体要求,因此通过笔者的研究认为《住宅建筑规范》更适合我国建设高层住宅消防车通道设置时使用。
2、高层住宅与公共建筑部分消防条件比较
上文中我们已经知道了这两种规范,一种针对的是高层公共建筑,而另一种主要针对的是高层住宅,那么高层住宅与公共建筑的消防条件有什么不同之处呢?
2.1高层住宅在设计时都一般每户每层都在50-150m2之间,每户之间都有防火墙,户门也要求是甲级最少是乙级防火门,这样的设计最大的优势就是即使一户发生火灾,也不容易发生蔓延,直接将火情控制在一户之内,而且对每户内的任意一点到户门的距离也有规定,即一般为20米,这样可以保证发生火灾时人员能够尽快的被疏散。
2.2高层公共建筑防火分区可达2000m2、3000m2与5000m2,而且平面布置、使用功能复杂,高层公共建筑疏散距离达50m疏散距离远远超过住宅建筑,往往需要设置应急照明及疏散指示标志灯来辅助人们对建筑平面及安全疏散、逃生路线的感知。
2.3高层住宅与公共建筑的用户人员情况比较
一方面,高层住宅每套用户一般以家庭为单位,使用人员相对较为固定,住户对自家住宅的平面布置及物品放置情况相对熟悉,安全疏散路线等更为清晰;另一方面,高层公共建筑活动人员相对住宅来说,明显复杂,有的人员甚至只来过一次,对建筑平面布置甚感陌生与神秘,这种情况极不利于应急情况下的安全疏散、逃生。通过上述高层住宅与公共建筑的用户人员情况比较,可以认为高层住宅用户人员比较高层公共建筑相对固定,使用功能相对单一。
因此,我们认为高层住宅与高层公共建筑消防安全条件有诸多区别,而采用高层公共建筑的消防车通道设置条件来要求高层住宅,显然不太符合实际生活需求及防火灭火工作情况。
所以根据上述讨论可知,对于10层及10层以上的高层住宅建筑,火灾危险性相对其他高层公共建筑来说较小,结合实际,可建议按规定应设置环形消防车道,或至少沿建筑的一个长边设置消防车道。但要强调的是,该长边不应仅仅为一般的消防车道,应为消防登高车操作面,并满足消防登高车操作面的相关要求。比如,高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置进深大于4m的裙房,该范围内应确定一块或若干块符合消防登高车操作要求的场地。该场地可结合消防车道布置,宽度不应小于8m,转弯半径不应小于12m,坡度不大于3%场地靠建筑外墙一侧至建筑外墙的距离不宜小于5m,且不应大于15m;登高车操作场地的长度和宽度分别不应小于15m和8m;登高车操作场地与场地之间的距离不大于20m-9;建筑物的外墙与消防登高操作场地相对应的范围内,每层均应设置可供消防救援人员进人的窗口,窗口的净尺寸不得小于0.8mx1.0m,窗口下沿距室内地面不宜大于1.2m。
三、结语
综上所述,我们知道对高层住宅消防车通道进行有效的设置十分必要,能够防患于未然,虽然关于高层建筑防火规范,两种规范有矛盾之处,在经过笔者的比较分析,我们对其都有了更深入的理解,能够正确的选择合适的规范。本文是笔者根据自己多年的高层住宅消防车通道设置经验总结出来的,希望能够为相关人士提供借鉴,为更好的建设高层住宅的消防车通道提供参考。
参考文献
[1]白洁.高层民用建筑消防登高面和消防登高作业场地的消防设计[J].消防技术与产品信息,2009(09)
关键词:高层住宅;景观设计;绿化;发展方向
高层住宅的出现,使得因人口过剩产生的地少人多问题得到了一定程度的解决。然而当前高层住宅建筑工程却存在着住宅环境品质方面的不足。针对这一现状,合理运用科学的景观设计来改善这一不足点,对于当前高层住宅的景观设计有着十分重要的意义。
1物理维度的景观设计
1.1水平方向
高层住宅中,人均景观占有面积有所减少,景观较集中,设计中需要做以下几方面的考虑:(1)科学区划。将休闲区、观景区作为住宅区的主要景观,将活动区和娱乐区分散在中心景观相应的节点上。(2)运用绿色植被、铺地、水景等方式相组合来创设景观环境。(3)利用树木的遮挡效果,实现住宅区私密性的保护。(4)运用植被的合理搭配,解决住宅背面阴影区增大的问题。
1.2垂直方向
高层住宅的出现,使垂直景观的出现与发展成为可能。以剖面为主导,吸收中庭、边庭、屋顶花园等设计方式,通过架空、借景、错层等手法来实现高层住宅景观的完善,在经济和技术2个层面上都有可行性。(1)经济层面。在高层住宅中运用立体景观,可使高层建筑的品质得以提升,并为其建立良好口碑,而这并不违背开发商追求最大利益的目标。(2)技术层面。排水及框架、悬挑结构等设计,都为阳台绿化及中庭、边庭设计的实现提供可能。墙面绿化方面,一定的孔隙设计是科学且必要的。以边庭挡风墙为例,在下风侧,全实面挡风墙会产生负压,造成旋风和积雪,反而不利于庭院小气候的营造,而墙面绿化的孔隙设计则能较好解决这一问题。因而在技术层面,垂直方向的景观设计具有其可行性。虽然具有可行性,然而垂直方向的景观设计中还需注意以下几个问题:由于高层住宅的自身特点,高层住宅的景观设计中,需要全方位考虑,要将一般的景观设计手法合理转化,做到融入点、线、面、体等因素,并注意不同高度层次的科学设计。
2心理维度的景观设计
2.1“以人为本”的设计理念
住宅对于居民而言,有着重要而独特的意义。住宅景观的环境带来的美感,可以使居民获得一种归属感。基于此点,住宅景观的设计,应当本着“以人为本”的理念来实施。因而在住宅景观设计中,需要特别注意迎合居民的心理需要和审美追求。只有如此,住宅才能不仅仅作为一个建筑实体,更成为居民物质与精神生活的一个载体,用景观来获得居民观念上的共同认知,使居民在获得精神愉悦感的同时,对住宅产生一种共鸣。
2.2景观的可观性、可触性
由于住宅对于人的特殊意义,高层住宅的景观环境需要具备“可观性”和“可触性”。首先是可观性。高层住宅景观设计中,可观性因素是先决条件,景观环境是一种居住软环境,它与居民发生联系的最基本且、最主要方式是视觉上的。而景观环境的优美形式被居民以视觉方式获得,能使居民产生精神上的愉悦感。要使居民对景观环境产生共鸣,景观设计中,景观环境的可观性应当作为优先考虑的因素。除了可观性,高层住宅的景观环境还需具备可触性。高层住宅景观设计的优劣,主要依靠住宅利用率的高低来评判,即通过住宅可触性的高低来量化标准。
高层建筑自身高度大的优点,在人均景观面积上反而转变成劣势因素。为了解决这一问题,高层景观设计具有了不可或缺的意义。水平方向的景观设计,甚至是垂直方向的景观设计,对于高层建筑而言,其作用就在于为居民营造一个自然、开放的,可置身其中的空间,来减轻城市生活给居民带来的精神压力,让居民获得一种家的归属感。景观环境又需要人的活动来体现自身价值与意义,共享景观也好,人户景观也罢,如果没有人的活动、人的参与,也就失去了自身的价值,因此,景观环境与人的关系是密切相连、缺一不可的。优良的景观环境激发了居民的活动参与,而居民的活动参与反过来又为景观环境带来了一种生气盎然的氛围,极大地提高了住宅利用率。因此,可观性与可触性2个因素,是景观环境设计中需要重点考虑的问题。
3高层住宅景观设计的构想
3.1阳台景观设计
阳台位于住宅的剖面,高层住宅的景观环境效果,最直接的方式就是利用阳台空间来实现。另外,阳台的位置距离居民的生活核心最接近,而它作为一个过渡性空间,又可以联系室内和室外。不仅如此,阳台所具有的空间属性也使高层住宅景观的实现成为可能。(1)阳台与居民关系密切,它在利用率和与居民的联动性上有明显优势,本身就同时具备了实用与景观二重功能,无需再占用空间来单独造景。(2)阳台在一定程度上体现着居民的私有性因素,居民对这里的景观环境拥有更多的独立性。另外,阳台的景观更具有经济价值,它使得景观设计摆脱了水平方向的限制,而在垂直方向获得了延伸空间,对景观的空间拓展、景观环境设计的新视角都有开创性意义。
3.2空中景观设计
阳台景观设计理念得到充分发展后,空中景观设计理念得以应运而生。在某公寓的设计过程中,除了运用一般的种植屋面技术,设计师还融入了墙面绿化、空中景观设计等想法。这些设计不仅满足了景观环境效益和区域环境影响方面的要求,还满足了特殊气候对公寓的要求,是一个别出心裁,又十分成功的景观设计实例。除了上述公寓工程之外,另一高档公寓工程更值得一提,这一景观工程让“空中花园”不再是传说。这栋公寓总共36层,每上1层楼,楼层的平面布局都会旋转90°,这就形成了一个奇妙的旋转空中花园。而每一层楼的功能分区都十分合理,分为住宅区和观景区,每个居民都能享有一个洋溢着独特情调的自然园林。
3.3垂直景观设计
对于高层住宅建筑工程,水平方向的景观设计已经不能满足人们对空间日益增长的需求。爬墙类藤蔓植物和防风绿篱给设计师带来的启发,使得垂直方向的景观设计理念应运而生。在垂直景观设计方面,某住宅工程在垂直设计方面是一个经典的案例。景观上,除了利用中庭的共享空间外,设计师运用了种植墙壁的手法。这一设计不仅实现了景观的可观性,整幢住宅内部,小气候环境也得以浑然天成,是垂直景观设计中值得借鉴的一个优良方案。
3.4屋顶、入户景观设计
屋顶景观在当前高层住宅景观设计中应用十分广泛,已经成为一种潮流。随着高层住宅越来越多,入户景观设计近期也渐渐兴起。入户景观概念即在玄关位置设计一个花园,以自然景观来替代玄关功能。通过这一设计,高层居民的庭院情结在空中得以顺利实现。这种屋顶、入户景观设计,在不影响开发商利益的基础上,成功弥补了高层住宅景观不足的缺陷,对于高层住宅居民居住环境的改善有重要意义。
一、高层住宅特点与分类
高层住宅与普通住宅有着相似的地方,当然也有很多独有的特点。一般来说,高层住宅可提高住宅的容纳率,节约城市土地,节省市政建设投资,可以获得较多的空间用以布置公共活动场地和园林绿化,丰富城市景观。并且随着建筑物的高度的增加,步行楼梯不能作为楼层之间的联系,因此,电梯成为了高层住宅垂直运输的主要工具。
高层住宅可分为多种不同的类型:按平面形式划分,高层住宅分为:外廊式,内廊式,楼梯间式和核心式。按单元组和划分,高层住宅分为:连列单元式和独立式。按建筑体型划分,高层住宅分为:塔式,板式,条式和墙式。不同种类型的住宅形式可按具体需求使用。
二、高层住宅总平面上的布局优化
创造舒适的居住生活,优越的居住环境,满足人们要求一个安静、安全、卫生、方便、舒适的生活环境的要求。高层住宅的总平面设计需要考虑住宅的日照情况,适合的楼间距及当地的风向状况,还要兼顾到城市噪声、周边环境等因素。
1、考虑住宅的日照情况时,要让尽可能多的住户享受充足的阳光。
2、适宜的楼间距及当地的风向状况可以保证居民生活的独立性和私密性,是住户高质量生活的保证。
3、利用当地的风向状况设计总体布局可以保证居室良好的通风,也可以避免在楼栋间出现强风道。
4、兼顾周边环境需要考虑到旁边是否有大型的公园、湖泊等景观,总体布局应以尽可能多的面向景观为宜。
三、高层住宅单体的优化设计
为了满足居住生活的舒适性,应该将家庭成员的公共空间、生活空间及卫生空间三类空间合理布置,使彼此不相互干扰,可以使得居民生活舒适更有规律,更健康。可以从一下几个方面着手:
1、空间尺度:需要一个合理的开间尺寸,且和层高相匹配。例如,客厅过大层高只有3米会失去家的温馨感觉,过于压抑;房间长宽比大于2的,狭长而不好布置家居。
2、空间私密性:每一个居民都希望有自己的隐私,所以做好空间私密性的设计。
3、公共空间优化:重点装修住宅楼的大堂,每层的电梯厅,走道等,应将管道线路隐藏,以示美观
4、底层处理:在南方城市底层要架空,北方最好选用多层次入户以保证住宅楼内温度。
5、合理适用的地下场地:根据地质条件对地下室进行设计。
四、高层住宅内的垂直运输
高层住宅里的垂直运输仅仅依靠楼梯是远远不够的,但是没有楼梯又是不安全的,所以要将电梯楼梯相结合,才能更加是适合居民的居住。另一方面,生活垃圾的处理措施要得当,不能影响居民正常生活。
1、楼梯:高层住宅的必要的运输工具之一;最重要的是它可作为火灾发生时的疏散通道。楼梯位置应与电梯有机地结合成一组,以利相互补充。
2、电梯:要保证安全可靠、方便、经济,有一定的数量和运载能力。电梯不宜紧邻主要房间,尤其不宜紧邻卧室。
3、垃圾道:解决了高层楼房使用者为倒垃圾的苦恼与麻烦,但有异味等不利影响,所以现在大多不采用。
五、高层住宅的安全防火及疏散问题
随着楼层增高,居民人数增多,安全防火及疏散问题成了高层建筑普遍存在而且特别重要的问题。一旦发生火灾将造成巨大的危害,而且楼层越高,风力越大,火灾蔓延快,所以要特别重视防火设计。
基于把火灾限制在最小范围内的设计理念,应把建筑物划分成若干个防火分区。分区规则如下:一类建筑:19层及其以上的普通住,1000m2/区;二类建筑:10-18层的普通住宅,1500m2/区。每一防火区应具有两个安全疏散口,以保证双向疏散。18层以上的塔式高层住宅应设两个安全出口。18层及18层以下、每层不超过8户、建筑面积不超过650m2,且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅,可设一个安全出口。
消防用水应有独立的电源、水泵和远距离开关,室内消防给水管应布置成环状,其进水管不应少于两根,以保证消防水源有足够的水量和水压。消防栓宜设在疏散楼梯或走道附近明显易于取用的部位,其间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达失火现场。消火栓的间距由计算确定,且高层建筑不能超过30m。
安全疏散间距是指从户门到安全出入口之间的最大距离。为于两个安全出入口之间的房间距最近的安全出入口的最大距离应不超过40m。位于袋形过道内的房间距安全出入口的最大距离则必须限制在20m以内。
疏散通道宜直接采光和通风,若无直接自然通风见长度超过20m的内走道,或虽各直接自然通风但长度超过60m的内走道,应设管机械排烟设施。在建筑底部出口处不能与底层商店、地下室、锅炉房的出入口混合使用。
六、高层住宅的结构体系及设备系统
高层住宅设计中的结构体系主要有三种形式:框架-剪力墙结构、剪力墙结构以及框支剪力墙结构。
1、框架-剪力墙结构体系是以框架体系为主体,以剪力墙为辅助补救框架结构不足的一种组合体系。框架-剪力墙结构体系最高可达100m左右,建筑物的高宽比H/B不宜大于4~5。
2、剪力墙结构是全部由剪力墙承重而不设框架的结构体系。由于剪力墙结构体系全部由纵横墙体组成,故房屋的刚度比框架-剪力墙体系更好,适用的层数比框架-剪力墙结构更多。
3、框支-剪力墙结构体系是由于以框架代替了若干片剪力墙,所以房屋的抗侧力刚度有所削弱,其刚度比全剪力墙结构体系差,不过又比框架-剪力墙结构体系要好。
高层住宅的设备系统有:供暖系统、给水系统、排行水系统、排雨水系统、燃气系统、消防用水系统、供热水系统、空气调节系统、电气及照明系统、电视及通讯系统、安全防卫系统等。
七、高层住宅的其他问题
1、入口处管理及社会服务设施:入口处要设有保安,避免外来人进入引起不必要安全问题。一楼最好设置超市或者大卖场,便民购物,是居民生活更方便。在高层住宅里面设置洗衣房,方便工作繁忙或者单身人士使用。
2、对于带走廊的高层住宅的密闭与通风:南方可以做开放式外廊,以便通风;北方要做密闭式外廊,保证室内温度。
3、阳台及栏杆:阳台在住宅别是高层住宅中作为特别的安全防火构件和疏散通道有着重要的作用。高层住宅里露天阳台的安全问题特别需要注意,需加设护栏。栏杆、护栏要保证在1.2米以上,并且尽量采用凹阳台。
随着我国城市化进程加快,土地资源紧缺的矛盾日益显著,高层建筑如雨后春笋地迅速崛起,近年来,高层建筑的发展已进入到住宅领域。但是,高层住宅的遮光、影响通风及热岛效应等问题,仍然只待解决。
因此,对于高层住宅施工技术的分析,已经成为人们普遍关心的热点问题。本文在大量查阅国内外文献资料的基础上,总结了近年来我们所建高层住宅的主要施工技术,希望可以为高层住宅事业的健康发展,更好的建好高层住宅提供一定的参考。
一、引言近年来我国高层住宅楼大量兴建,由于它能节约大量的土地,在有限的地面上争取到更多的商业和居住面积,因此受到城市开发商的欢迎。住宅设计也由单一的用途向综合多用途发展,特别是高层住宅的平面形状和立面体形更趋多样化。近年来出现的大底盘多塔楼、连体建筑、错层、带特殊转换层等结构形式便是有代表性的几种。但是,由于高层住宅的投入相对大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,因此,高层住宅施工技术分析,亦成为中国建筑业热点问题。
二、高层住宅的强度控制技术一般而言,9-16层≤50m属一类高层,17-25层≤75m属二类高层,26-40层≤100m属三类高层,>40层为超高层。由于混凝土用量大,施工周期长,气候及外在影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格。因此,如何克服和控制好混凝土强度,是高层住宅施工的基础性问题之一。高层住宅施工前,首先,要按设计要求试配不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,根据级配做配合比试验,合格后方可施工。有资料统计显示,若砂的含水率增多,砂率下降2%-3%,混凝土强度将下降15%-20%,而水泥数量的影响为5%-20%,石子及砂的级配影响为5%-20%,强度降低5%-10%。因此,在实际施工中要加强原材料把关工作,砂石级配不良时,采取相应措施调整;对实验室配比,结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。其次,高层住宅多采用泵送混凝土,在某些配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍会出现因抢工期而造成养护时间严重不足的现象,最终导致混凝土强度不足。因此,大体积浇筑量大的混凝土,从养护开始至养护结束都应有专人负责,养护方案中应从人员、水源、覆盖等多方面进行考虑,并加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。
三、高层住宅的“三线”控制技术
对高层住宅来说,操作难度大,经常会发生位移或‘三线’不准现象,“轴线、标高,垂直度”三线的控制就成为高层住宅施工的一大难点1.轴线的控制高程住宅施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致一些基准点无法引测。因此在±0.00结构施工中复核轴线无误后,以一层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200*200*8mm钢板,在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点;二层及以上施工,以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留200*200mm方洞,采用大线锤引测下层楼面的控制点,再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正,放出各层轴线和细部尺寸线。同时,在浇筑混凝土时,剪力墙外平面的腰部和顶部应挂双线,确保线和模板始终保持一致,发现问题及时调整,从而达到轴线控制的目的。2.标高的控制标高的准确性是高层住宅质量检测的基础之一。因此,在每层预控轴线的至少四个洞口(一般高层至少要由3处)向上引测,定位标高,同时辅以多层标高总和的复核,然后以水准仪抄平,复核此四点是否在同一水平面上,确保标高的准确性。同时,在高层大楼四角、四周具备条件处设立层高,累计层高复核点,每层向上都附以该位置进行复核,防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的四个洞口控制点,与外层高复核点在同一水平面上,方能确认标高的准确性,达到标高控制的目的。3.垂直度的控制控制垂直度是保证高层住宅的质量基础,也是关键的环节之一。施工过程中,应用激光仪加重锤进行双重校验,同时加上内、外双控使高层住宅的竖向投测误差减小到最低限度,便能增添垂直度的准确性。
四、高层住宅的沉降观测技术现行规范规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别是高层建筑物在施工过程中必须应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,进而造成巨大的经济损失以及生命财产损失。在高层住宅的施工中,沉降观测自始至终要遵循“五定”原则:即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。其一般观测步骤是:建立水准控制网建立固定的观测路线沉降观测进行平差计算,确定出沉降量绘制沉降量统计表和沉降曲线图。
五、高层住宅的防裂缝技术许多高层住宅工程在顶层(或上层)混凝上梁、板的底部与填充墙顶部的结合部位常出现水平裂缝或斜向裂缝。这主要是由于温度应力作用,使得两种膨胀系数不同的材料间产生不均匀胀缩,或由于在砌筑填充墙时没有等下部墙体的水泥凝固、收缩,就开始砌梁板下的斜砖,或者没按规定砌斜砖,都会造成墙体干缩下沉,导致产生裂缝。预防措施是:在墙体砌完后不少1d才能镶嵌顶砖,要力求灰浆饱满,在抹灰前在两种材料接缝处,不管是与梁、板底的水平接缝,还是与墙、柱间的垂直接缝,均需加钉一条宽300 mm钢丝网带,然后再抹灰,这样可保证装修完成后不发生裂缝。斜向裂缝的起点多在两个方向板面相交处,因此,楼板混凝土的强度等级不宜过高,水泥用量不宜过多,同时还要注意控制板的浇筑质量,加强养护,设计上板的配筋率也要合适。
总之,由于城市土地地价的决速增涨,开发商只能通过建高层,使土地成本尽量分摊,资金才能实现平衡;从居住的层次上讲,中高层住宅可以降低城市的建筑密度,提高城市利用率。因此,发展中高层住宅是大中城市在保证住宅日照间距前提下节地的重要措施,也是我国建筑业目前研究的热点问题之一。我国的高层住宅施工技术的道路,应在学习、借鉴国外成功做法的基础上,结合我国国情,建立与高层住宅相关的重点技术的研究开发力度,加快推广和普及国外先进适用的施工技术,以促进高层住宅施工技术的发展。我们相信,在改进我国高层住宅施工技术问题的同时,积极运用新型节能技术和结构体系,我国的高层住宅在世界住宅建筑之林的地位必能获得更大的提高。
【关键词】:高层住宅细部造型整体性可持续发展
中图分类号:TU241.8 文献标识码:A 文章编号:
1.概述我国高层住宅建筑细部设计存在的问题
中国高层住宅的真正发展始于二十世纪八十年代,在大中城市迅速扩张的背景下,高层住宅也延续了大发展的趋势。与此同时,国内高层住宅设计造型没有细部的现象也逐步呈现出来。国内细部造型设计缺乏创意,对国外建筑形式的盲目崇拜、模仿与复制。造成了细部造型构思忽略了与外部城市环境的呼应和协调,没有地区的特点,缺乏环境整体性观念。分析这些问题存在的原因,找到针对性的解决办法不仅能推动我国高层住宅细部造型的设计水平,也可以为高层住宅风格特征的塑造提供新的发展方向。
2.高层住宅细部造型设计的本质与影响因素
2.1高层建筑细部设计的本质
建筑是一件实用的容器,同时又是一个文化的载体。前者是细部在建筑上存在的依据;后者是其形成和演变的深层原因。
2.1.1审美价值
高层住宅的细部造型通过对建筑的装饰与美化表达其审美价值,其细部造型历来是居民的主要审美对象,它集中地表现在两个基方面:“静态美”和“动态美”;“外饰美”和“素质美”。
古典建筑的细部造型美一般表现为“静态美”;而现代建筑的造型美则常常表现为“动态美”。一般说来,对称、规则,,直线等形态特征易于产生静态感;非对称、不规则,曲线、曲面等形态特征易于产生动态感。
现代住宅的细部结构构件和材料自身的形体组合,已经具备了“点、线、面、体”的各类造型素材,体现着“素质美”。但有时为了塑造独特的美感形象,强化其中的某一项元素,体现“装饰美”。
2.1.2实用功能
高层住宅建筑主体的细部造型不可能无中生有,其中大多都是住宅的功能结构性构件,这类细部具有一定的实用功能。墙体起维护作用、屋顶避免了自然界对人的侵害,底部入口解决了人们的进出室内外空间的要求,窗户解决采光通风,阳台使人有了便捷接近自然的机会,楼梯和电梯解决了人们垂直方向运动所遇到的麻烦,墙面的分格线可以防止墙面材料的开裂。对于这些细部造型优劣的评鉴,我们也应该从它的实用功能出发,然后才是审美方面,关乎人的心理机能、智慧创造等主观范畴。因此在细部造型设计中,功能结构性构件对实用功能的忠实表达是第一位的,其次才是美观、意义等方面。
2.1.3尺度感受
高层住宅的整体是由细部构成的,细部造型对于整体的尺度影响很大,细部愈小,通过对比作用,反衬出整体的高大。
尺度的控制并非没有标准的。通常以“人”为不变要素标准,因为人具有众所周知的真实尺寸,而且尺寸变化不大。
2.2高层住宅建筑细部造型设计的影响因素
2.2.1自然地理及气候条件
气候条件是造成住宅形态和细部处理不同的重要因素。干旱炎热气候造就了当地建筑的平顶、厚墙、小窗洞。而潮湿炎热的地区却增加了富于变化的通廊,加上屋顶的大屋檐和窗口的遮阳设施,早就了丰富的建筑形象。
2.2.2社会经济状况
经济无疑是使高层住宅得以最终实现的基础。经济实力雄厚时,建筑材料、技术的运用可有较充分的选择余地。从我国高层住宅细部造型的发展历程来看,正是经济水平的不断提高促进了细部造型设计的不断进步。在有限的经济条件下,对地方材料技术创造性地运用,则可反映地区的传统工艺和文化特色。
3.高层住宅细部造型设计原则与表现手法
3.1局部与整体的关系
高层住宅细部造型的设计应符合建筑整体意象,体现住宅整体的风格,使每一个细部造型有机地组合在一起,为整体服务。因此,在处理高层住宅细部造型与整体的关系时,风格的一致性是设计时应该铭记在心的。这有两重含义:一是细部与整体一致,二是细部与细部也要保持一致。虽然高层住宅的细部造型设计本身可能是一个独立的过程,但是门与窗,顶部与墙身等细部之间相互联系、相互依存,有机地组合在一起,才能形成住宅建筑的整体风格与设计意向。
3.2地域性的体现
3.2.1借鉴当地传统建筑要素
每一地区都有属于自己的文化。在特定的文化影响下,渐渐会形成一定的共同心理特征和行为模式,影响人们对建筑的理解,从而产生当地独特的建筑形式。
高层住宅各细部造型元素,如屋顶、入口、阳台、窗、廊等,可以表现传统和历史的某些情节、片断,体现地域的个性。
色彩的地域表现力也不可忽视,往往通过经验而与某种熟悉的事物相联系,进而形成一种符号留在人们心中,表征某种特殊的涵义。如民居中多用清新淡雅的白墙、灰瓦,栗、黑、墨绿色的梁架、立杜装修;官式建筑则增添了大红、金黄等鲜明的色彩。
3.2.2利用当地材料
材料质感是高层住宅细部造型的一个重要审美因素。一个地区的传统建筑材料,经过若干年的选择和运用,已成为地方建筑语言中的基本要素,并呈现出不同的特征,在延续高层住宅细部造型材料质感的地域性表现中,一方面传统材料应当退居次要地位,仅起画龙点睛的作用;另一方面,则要充分汲取新材料提供的灵感与养分,并努力发掘其地域特性表现的潜力。
传统材料以土、木、砖、石为主,其中沿用至今且适合高层住宅的材料不多。因此,在高层住宅细部造型设计中我们可以将传统材料与现代材料选配组合,并使传统材料符合现代的施工工艺和利用方式。
3.2.3运用当地自然环境
高层住宅细部造型设计时,可以恰当的运用所处环境的自然特征。如在北方寒冷地区高层住宅,采用封闭的阳台外观有利防风保温,运用深色外墙有利于吸收热量;而在南方湿热气候地区,可以把高层住宅底部采用架空的形式,具有良好的通风降温效果。
3.3注重生态和可持续发展
现代大量的高层住宅消耗着大量的能源,所以我们在进行高层住宅设计的过程中,需要从建筑的布局、整体、平面、立面、细部的造型等各个方面进行可持续发展的探索,让生态住宅真正成为我们设计时应该遵守的原则。
3.3.1与环境共生:自然通风
自然通风是住宅最基本,最古老的设计命题。历来是建筑设计的法则之一。如在高层住宅中部或相应位置,采用立面掏空方式,以改善住宅小环境的自然通风条件,并在掏空空间内设置“空中花园”,让居民能就近感受绿色和室外的清新空气。
3.3.2对环境进行控制:遮阳
高层住宅遮阳一般结合房屋立面细部造型来处理,按其形状可分水平式、垂直式、综合式和挡板式四种基本形式。根据这些基本形式,可以演变成各种各样的其它形式。设计遮阳时,必须注意与高层住宅立面相协调,使遮阳设施除了遮阳更为高层住宅细部造型服务。
3.3.3墙面绿化
高层住宅的墙面绿化作用是将阳台绿化与屋顶绿化和地面绿化联系起来。高层住宅墙面绿化与阳台绿化的联系方式主要有两种,一种是从阳台正面,另一种是从阳台侧面的墙面。前者在阳台前形成了一道绿色的屏障,既增添了一道细部造型的构图方式又改善了阳台的温湿度等微气候条件;后者既提供阳台绿化的联系又美化了住宅墙面。
4.结语
高层住宅细部造型设计受到功能和内部空间的影响较多,从整体的视觉效果上看,它比其他类高层建筑更复杂,因此高层住宅形象具有其独特的外部形态。随着经济、科学、技术、文化的发展,今后高层住宅整体形象与细部造型将更加多元、多彩、多姿,为人们、社区和城市创造更加舒适、宜人的环境。
参考文献:
【1】雷春浓编著,《高层建筑设计手册》,北京:中国建筑工业出版社,2002
关键词:结构设计;高层住宅;优化措施
中图分类号: TU8文献标识码: A
引言:在建筑结构的设计中,相关的技术人员要积极的采用结构概念,对建筑结构的整体性的设计进行构思,将结构概念运用的恰到好处,同时我们也要在实际的操作中积累各方面宝贵的经验,这样才能够从整体上提高整个建筑物的性能,建筑结构设计中结构概念的广泛应用,使得建筑物的效益型和安全性得到了有效的保证。
一、 住宅结构的设计
1、 高层住宅平面结构的设计
高层住宅的平面结构设计必须要考虑受力和传力问题,结构尽量简单、 规则, 以实现受力均匀, 减轻震灾的影响。a.为保证平面有足够的刚度,平面的长度不能过大,而楼板的刚度必须保证, 以在平面凹入后, 楼板的配筋得以加强。同时为了应对楼板削弱后产生的过大应力, 在平面的端部角区和凹角部位不宜设电梯, 但从功能上考虑建筑的布置, 电梯可以用剪力墙筒体在上述部位进行设置。b.高层住宅的结构设置沉降缝或者伸缩缝等,可以衍生独立的结构单元。 如果这些结构单元的平面形状不规则、 刚度不对称, 那么建筑物在地震中就容易受到破坏。 所以在高层住宅的平面设计中, 应采用精细的内力分析法, 解决出现的刚度偏心的问题。c.在进行复杂高层住宅的抗震设计时, 对角部重叠部位和细腰形的平面部分, 使用加厚的楼板进行加强。
2、 高层住宅结构的竖向设计
高层住宅结构的竖向设计, 体型宜规则、 均匀, 避免有过大的外挑和内收,结构宜下大上小, 逐渐均匀变化, 不应采用竖向布置严重不规则的结构。
3、 高层住宅结构设计的控制参数
结构设计中控制参数直接影响建设结构的安全性。因此, 应严格按照结构规范选择合理的控制参数, 以提高结构整体的控制率。设计中的参数包括轴压比、 剪重比、 刚重比、 层间位移比、 刚度比、 周期比的处理等。其中, 轴压比的限制可以通过提高楼层墙和增大柱截面的方法调整; 层间位移角主要是限制结构的水平位移, 避免位移的过大改变, 影响结构的稳定性,可以通过增强墙、 构件的刚度进行调整;刚度比主要是为了限制竖向结构的不规则性, 避免结构突变形成脆弱层,当出现违反 (不满足) 规范的情况时,可以通过适当加强或削弱本层墙、柱的刚度的方法进行调整。周期比主要限制控制结构的抗扭刚度, 以减少扭转产生的不利影响,当出现不符合规范的抗扭刚度时,可以改变结构的布置进行调整。层间受剪承载力比主要是控制竖向不规则性, 以避免竖向楼层受剪承载力突变, 形成薄弱层。 刚重比主要为控制结构的稳定性, 避免结在风载或地震力的作用下整体失稳, 刚重比不满足要求, 说明结构的刚度相对于重力荷载过小; 但刚重比过分大, 则说明结构的经济技术指标较差, 宜适当减少墙、 柱等竖向构件的截面面积。
4、 高层住宅功用上的特点
城市建筑可以说是时代的脉搏, 亮丽的风景。特别是高层住宅的发展节约了土地, 扩大了绿化面积, 缩短了管道长度, 在一定程度上减少了基础设施的投资。 但随着城市的不断发展,高层住宅的建设也带来了越来越多的问题, 如:交通拥挤、 环境污染、 地质下沉等。 所以应严格按照高层建筑的受力特点进行结构设计, 保证结构的刚度和延性。
二、 高层住宅结构设计的现状和存在的问题
1、 高层住宅结构的现状
城市化进程的不断加快,造成城市的住房紧张, 房价一路高升, 迫使住宅由多层向高层发展, 出现了钢筋混凝土框架结构的高层住宅。高层住宅建设经过几十年的快速发展, 研制出了高强度的建筑材料, 完善了抗震结构体系, 创立了新的设计理论, 尤其是计算机在结构设计中的应用, 为高层建筑的安全设计提供了有力支持。
2、 高层住宅结构设计中存在的问题
工程质量的好坏,尤其是住宅建筑的质量优劣直接影响人们的生命安全。结构的设计对于建筑的安全、 经济来说至关重要。但在结构设计中还存在着一系列概念、 方法上的差错, 这些差错有的是没有理解设计方法;有的是设计人员不顾实际情况盲目套用别人的设计结果; 有的则是没能建立正确的设计结果的验证体系。所以为保证建筑的质量, 必须加强设计人员管理和提升设计结果的验收标准。
三、 高层住宅结构设计优化及抗震结构优化的措施
1、 高层住宅结构设计优化存在的问题及原因
结构设计的优化通过将有限分析技术和优化技术相结合,实现了对结构尺寸和形状的控制。但在具体的应用中仍存在着结构优化与理论不一致的问题,原因主要有:目前高层住宅建筑没有明确规定要使用优化设计;建筑的设计和管理体制使设计人员缺乏对结构进行优化设计的动力; 传统的结构设计优化方法无法实现离散变量优化, 因为建筑尺寸的大小、 型钢的型号变化都不是有规律的, 不合理的分析反而会使工程的计算量急剧增加。
2、 高层住宅结构优化设计的理念
随着全球气候变暖、 环境污染、 生态破坏等问题的出现, “绿色建筑”应运而生。 “绿色建筑” 是人类实现与自然和谐共处, 享受高效、 舒适生活空间的有效途径, 还可以实现资源节约, 环境保护。它是在最大限度地保护生态平衡的基础上, 充分利用自然资源进行建造的建筑, 所以又称为生态建筑、 节能环保建筑。经过结构设计的优化, 建筑结构降低了对钢筋、 混凝土等资源的使用量。 这样既保护了环境又实现了资源的充分利用。
3、 高层住宅抗震结构设计的原则
合理的结构形式对于增强高层住宅的抗震性有着重要作用, 因为建筑物的结构会随着地震的发生而改变。要做到建筑结构具有很强的抗震性能, 需要高层住宅的设计人员根据建筑类型和抗震等级选择不同的结构类型。所以在对高层住宅结构进行抗震设计时, 首先应综合考虑建筑的性能, 如:稳定性、 承载能力、延性、 刚性,对于结构比较薄弱的部位应加强抗震措施。 同时在进行抗震设计时,应设多重防线, 从而使高层住宅形成完整的抗震体系, 达到良好的抗震效果。
4、 高层住宅的抗震结构中应重视体型的规则性
在高层建筑结构的抗震设计中应重视的规则主要有: 建筑主体的抗侧力应沿着竖向结构均匀变化,强震区的高层住宅对于这种结构抗震规则要严格执行, 以避免薄弱层的破坏影响整个结构;两个主轴在抗侧力结构中的方向变形特性与刚性应比较相, 这样两个主轴方向的刚度就会比较匀称, 从而使住宅结构具有好的抗震性能及抗风能力; 在主体抗侧力结构的平面中同一主轴方向的抗侧力的刚度应均匀, 这能很好地增强高层住宅的抗震延性, 相反如果刚度不均匀会造成应力的集中, 从而破坏整体的结构。
5、 高层住宅抗震结构设计优化的策略
在建筑的结构设计中高层住宅的结构设计是最重要的内容, 建筑结构设计的方案合理与否, 关系着结构的经济和安全性能。抗震结构体系作为高层住宅抗震设计的重要内容, 在设计中应根据住宅的规模及经济条件等因素进行综合考虑, 这样不仅可以增强整个抗震体系的抗震能力, 还能保证住宅设计的安全性及经济性。
结语
高层住宅作为社会经济发展的产物,其建设要求既安全环保又效益显著。这样住宅结构的设计不仅要缩短设计周期, 充分利用建筑材料的性能, 还应把握高层住宅结构设计中存在的问题,对住宅结构的设计进行优化, 加强结构的抗震性能, 以改善人们的生活环境, 减轻城市发展的压力。
参考文献
[1]石建, 武大远. 浅谈小高层住宅结构设计的几个问题[J]. 林业科技情报,2007,03:51+53.
[2]林武, 庞维钊. 住宅结构设计中应注意的问题[J]. 建材与装饰( 下旬刊),2008,04:35-36.
因此,对于高层住宅施工技术的分析,已经成为人们普遍关心的热点问题。本文在大量查阅国内外文献资料的基础上,总结了我国高层住宅的主要施工技术,希望可以为我国高层住宅事业的健康快速发展,更好地与国际接轨,提供一定的参考。
一、引言
随着改革开放和经济的快速发展,我国高层住宅楼大量兴建,由于它能节约大量的土地,在有限的地面上争取到更多的商业和居住面积,因此受到城市居民的欢迎。随着改革开放和经济的快速发展,我国高层住宅大量兴建,80年代我国高层住宅的发展进入了兴盛时期,90年代进入了飞跃发展的阶段,在高层住宅向着更高、更强方向发展的同时,住宅设计也由单一的用途向综合多用途发展,特别是高层住宅的平面形状和立面体形更趋多样化。近年来出现的大底盘多塔楼、连体建筑、错层、带特殊转换层等结构形式便是有代表性的几种。但是,由于高层住宅的投入相对大,且施工周期长,混凝土浇筑量大,工程质量及安全等方面有它的特殊性,因此,高层住宅施工技术分析,亦成为中国建筑业热点问题。
二、高层住宅的强度控制技术
一般而言,9-16层≤50m属一类高层,17-25层≤75m属二类高层,26-40层≤100m属三类高层,>40层为超高层[1]。由于混凝土用量大,施工周期长,气候及外在影响因素多,有时会发生混凝土强度离散性大,甚至不合格。因此,如何克服和控制好混凝土强度,是高层住宅施工的基础性问题之一。高层住宅施工前,首先,要按设计要求配制不同强度等级的混凝土,并都要到法定试验机构做级配试验,根据级配做配合比试验,合格后方可施工。有资料统计显示[2],若砂的含水率增多,砂率下降2%-3%,混凝土强度将下降15%-20%,而水泥数量的影响为5%-20%,石子及砂的级配影响为5%-20%,强度降低5%-10%。因此,在实际施工中要加强原材料把关工作,砂石级配不良时,采取相应措施调整;对实验室配比,结合原材料的含水量、含泥量进行施工配合比调整,以确保实验室配比的实际通用性。其次,高层住宅多采用泵送混凝土,在某些配比、原材料、振捣控制严格的情况下,仍会出现因抢工期而造成养护时间严重不足的现象,最终导致混凝土强度不足。因此,大体积浇筑量大的混凝土,从养护开始至养护结束都应有专人负责,养护方案中应从人员、水源、覆盖等多方面进行考虑,并加强养护期的督查。对养护所采取的措施及现场养护情况进行跟踪记录,及时发现问题,确保养护的有效性。
三、高层住宅的“三线”控制技术对高层住宅来说,由于涉及面广,操作难度大,经常会发生位移或不准现象,“轴线、标高,垂直度”三线的控制就成为高层住宅施工的一大难点
1.轴线的控制高程住宅施工过程中,脚手架与施工层同步向上,导致一些基准点无法引测。因此在±0.00结构施工中复核轴线无误后,以一层楼面为基准在最长纵横向预埋多块200*200*8mm钢板,在钢板上标出控制轴线或主轴线控制点;二层及以上施工,以一层楼面为基准在每层楼面相应位置留200*200mm方洞,采用大线锤引测下层楼面的控制点,再用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正,放出各层轴线和细部尺寸线。同时,在浇筑混凝土时,剪力墙外平面的腰部和顶部应挂双线,确保线和模板始终保持一致,发现问题及时调整,从而达到轴线控制的目的。
2.标高的控制标高的准确性是高层住宅质量检测的基础之一。因此,在每层预控轴线的至少四个洞口(一般高层至少要由3处)向上引测,定位标高,同时辅以多层标高总和的复核,然后以水准仪抄平,复核此四点是否在同一水平面上,确保标高的准确性。同时,在高层大楼四角、四周具备条件处设立层高,累计层高复核点,每层向上都附以该位置进行复核,防止累计误差过大。层面标高复核过程中必须实现每层面的四个洞口控制点,与外层高复核点在同一水平面上,方能确认标高的准确性,达到标高控制的目的。
3.垂直度的控制控制垂直度是保证高层住宅的质量基础,也是关键的环节之一。施工过程中,应用激光仪加重锤进行双重校验,同时加上内、外双控使高层住宅的竖向投测误差减小到最低限度,便能增添垂直度的准确性。
四、高层住宅的沉降观测技术现行规范规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测
特别是高层建筑物在施工过程中必须应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,进而造成巨大的经济损失以及生命财产损失。在高层住宅的施工中,沉降观测自始至终要遵循“五定”原则:即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。其一般观测步骤是:建立水准控制网建立固定的观测路线沉降观测进行平差计算,确定出沉降量绘制沉降量统计表和沉降曲线图。
五、高层住宅的防裂缝技术许多高层住宅工程在顶层(或上层)混凝上梁、板的底部与填充墙顶部的结合部位常出现水平裂缝或斜向裂缝
这主要是由于温度应力作用,使得两种膨胀系数不同的材料间产生不均匀胀缩,或由于在砌筑填充墙时没有等下部墙体的水泥凝固、收缩,就开始砌梁板下的斜砖,或者没按规定砌斜砖,都会造成墙体干缩下沉,导致产生裂缝。预防措施是:在墙体砌完后不少1d才能镶嵌顶砖,要力求灰浆饱满,在抹灰前在两种材料接缝处,不管是与梁、板底的水平接缝,还是与墙、柱间的垂直接缝,均需加钉一条宽300mm钢丝网带,然后再抹灰,这样可保证装修完成后不发生裂缝。斜向裂缝的起点多在两个方向板面相交处,因此,楼板混凝土的强度等级不宜过高,水泥用量不宜过多,同时还要注意控制板的浇筑质量,加强养护,设计上板的配筋率也要合适。新晨
总之,由于城市土地地价的决速增涨,开发商只能通过建高层,使土地成本尽量分摊,资金才能实现平衡;从居住的层次上讲,中高层住宅可以降低城市的建筑密度,提高城市利用率。因此,发展中高层住宅是大中城市在保证住宅日照间距前提下节地的重要措施,也是我国建筑业目前研究的热点问题之一。我国的高层住宅施工技术的道路,应在学习、借鉴国外成功做法的基础上,结合我国国情,建立与高层住宅相关的重点技术的研究开发力度,加快推广和普及国外先进适用的施工技术,以促进高层住宅施工技术的发展。我们相信,在改进我国高层住宅施工技术问题的同时,积极运用新型节能技术和结构体系,我国的高层住宅在世界住宅建筑之林的地位必能获得更大的提高。
让我们共同期待高层住宅施工绚丽多彩的未来!
参考文献
[1]高层建筑混凝土结构技术规程.中国建筑工业出版社.2004.
[2]朱立.可持续原则指导下的高层商住楼建筑.[J].西安建筑科技大学学报.2005.
[3]杨善等,高层建筑结构设计.[M].中国建筑科学研究院.1992.