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關鍵詞:高層建筑;結構; 特點; 設計原則;
鑒于我國高層建筑呈幾何級快速增長,高層建筑的類型和功能也變得越來越復雜,而其結構體系也變得更為多樣化,在此過程中出現任何遺漏或者錯誤,都極有可能導致整個設計變得更為復雜,或者造成設計的不安全。因此,高層建筑的結構設計問題是一個長期而復雜的過程,也是建筑師開展設計工作的重點與難點。
1.高層建筑結構設計方面的原則
1.1 選用適當的計算簡圖:結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的,計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發生,所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點,但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。
1.2 選擇合適的基礎方案:基礎設計應根據工程地質條件,上部結構類型與載荷分布,相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析,選擇經濟合理的基礎方案,設計時宜最大限度地發揮地基的潛力,必要時應進行地基變形驗算。基礎設計應有詳盡的地質勘察報告,對一些缺少地質報告的建筑應進行現場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下,同一結構單元不宜用兩種不同的類型。
1.3 合理選擇構方案:一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案,也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確,傳力簡捷。同一結構單元不宜混用不同結構體系,地震區應力求平面和豎向規則。總而言之,必須對工程的設計要求、材料供應、地理環境、施工條件等情況進行綜合分析,并與建筑、電、水、暖等專業充分協商,在此基礎上進行結構選型,確定結構方案,必要時應進行多方案比較,擇優選用。
1.4 正確分析計算結果:在結構設計中普遍采用計算機技術,但是由于目前軟件種類繁多,不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設計時,由于結構實際情況與程序不相符合,或人工輸入有誤,或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果,因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析,慎重校核,做出合理判斷。
1.5 采取相應的構造措施:結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”,注意構件的延性性能;加強薄弱部位;注意鋼筋的錨固長度,尤其是鋼筋的執行段錨固長度;考慮溫度應力的影響力。
2. 一、高層建筑結構設計的基本特點
2.1高層建筑的水平荷載已成為決定性要素
由于樓房的自重與樓面使用荷載在豎構件當中所造成軸力與彎矩之數值,僅僅和樓房高度的一次方成正比關系,而水平荷載對于結構所形成的傾覆力矩及由此而在豎構件當中所引起之軸力,和樓房高度的二次方成正比關系。因此,對于某一座具有一定高度的建筑物來說,豎向荷載主要為定值,而水平荷載之風荷載的數值隨著結構動力特點之不同而出現了較大變化。
2.2高層建筑的軸向變形不可忽視
高層建筑的豎向荷載值較大,可在柱中引發比較大的軸向之變形,將對連續梁彎矩造成直接影響,導致連續梁中間的支座處負彎矩值出現減小趨勢,不僅跨中正彎矩之和端支座負彎矩值將會增大,而且還將對預制構件下料長度形成影響,因而要求依據軸向變形來計算,并對下料長度作出調整。
2.3側移已經成為控制性指標
與較低建筑物有所不同的是,結構側移成了高層建筑物結構設計當中的重要因素。因為樓房高度在不斷增加,由于水平荷載下的結構側移變形快速變大,所以水平荷載作用之下的結構側移應當被控制于限度以內。
2.4結構延性成為重要的設計指標之一
相對一般樓房來說,高層建筑物的結構顯得更柔,因而一旦出現地震,其變形也會更加大。為確保結構在塑性變形之后仍然能有較強的變形能力,從而避免出現倒塌,因而十分需要在結構上運用合理之措施以保證結構能夠有一定的延性。
3 高層建筑的結構布置原則
3.1 結構平面布置。大量震害經驗表明,建筑物平面不對稱、剛度不均勻、高低錯層、屋頂局部突出或沿高度方向剛度突變等,都容易造成震害。在考慮抗震設計時,結構的平面布置、體型及構造措施是否合理比計算是否精確更直接影響結構安全。在高層建筑的一個獨立單元內,宜使結構平面形狀簡單、規則,剛度和承載力分布均勻、對稱,要使結構的剛度中心和質量中心盡量重合,以減少水平荷載作用下扭轉的影響。建筑平面長度不宜過長,否則可能因兩端振動不一致使建筑物破壞。不應采用嚴重不規則的平面設計。
因城市規劃、建筑藝術和使用功能的需要,對平面形狀的要求,一般不會非常簡單,所以《高層建筑混凝土結構設計技術規程》(JGJ3-2002)對抗震設計的A 級高度鋼筋混凝土高層建筑的平面布置提出如下具體要求:①平面宜簡單、規則、對稱,減小偏心;②平面長度不宜過長,突出部分長度L 不宜過大;③不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。抗震設計的B 級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結構的高層建筑其平面布置應簡單、規則,減少偏心。
3.2 結構豎向布置。結構豎向設計應做到剛度均勻而連續,避免由于剛度突變而形成薄弱層。在地震區高層建筑的立面宜采用矩形、梯形、金字塔形等均勻變化的幾何形狀。高層建筑結構的豎向抗側移剛度的分布宜從下而上逐漸減小,不宜突變。在實際工程中往往沿豎向分段改變構件截面尺寸和混凝土強度等級。截面尺寸的減小與混凝土強度等級的降低應在不同樓層,改變次數也不宜太多。《高層建筑混凝土結構設計技術規程》(JGJ3-2002)對需要抗震設防的高層建筑,要求沿豎向體型應規則、均勻,避免有過大的外挑和內收。結構的側向剛度宜下大上小,逐漸均勻變化,不應采用豎向設計嚴重不規則的結構。
抗震設計的高層建筑結構,其樓層側向剛度不宜小于相鄰的上部樓層側向剛度的70%或其上相鄰三層側向剛度平均值的80%。結構豎向抗側力構件宜上下連續貫通。A 級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%;B 級高度高層建筑的樓層層間抗側力結構的受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的75%。注:《高層建筑混凝土結構技術規程》將鋼筋混凝土高層建筑結構的最大適用高度和高寬比分為A 級和B 級。B 級高度高層建筑結構的最大適用高度和高寬比可較A 級適當放寬,其結構抗震等級、
關鍵詞:高層建筑;建筑;規劃設計
高層建筑的建造和發展已有百余年的歷史,是人們生活中一種重要的建筑類型。高層建筑體量巨大,視覺沖擊力強,充分體現了現代建筑技術、美學、文化等魅力,對城市形態也有重要的影響。因此,高層建筑風格的轉變一直是人們研究、探討的焦點,探討高層建筑設計理念的更新與高層建筑設計風格變化的相互關系,將有利于現代高層建筑的發展。
一、高層建筑的建筑設計
第一,隨著高層建筑的發展,決定了其結構的合理性和科學性。高層建筑呈現出以下發展趨勢:一是層數增多,高度增加。我國設計有80層以上的高層建筑,有的處于領先地位。二是新材料的開發應用,新結構形式的應用。高性能混凝土材料在不斷發展,對高層建筑的發展產生重大影響。三是平面布置與豎向體形更加復雜。現代高層出現了不規則、不對稱和曲線形的平面,主要是結構分析技術和計算手段的提高為它創造了條件,需要結構設計更加提高。四是耗能減震技術的應用與發展。
第二,高層建筑的尺度設計,主要包括:一是整體尺度。整體尺度的均衡非常重要,設計時要注意以下幾點,一個造型美的高層建筑是建立要很好地處理裙房、主體和頂部的尺度關系;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。二是城市和街道尺度。高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,是城市的重要景點,不當的尺度會對城市產生不良的影響;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。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。三是細部尺度。設計師在設計高層建筑中充分地把握各種尺度,結合人的尺度,滿足人的使用、觀賞的要求,必定能創造出優美的高層建筑外部造型。
第三,高層建筑的生態設計要求應該受到迫切的關注,因為這些地方資源消耗和環境污染相對嚴重,對全球自然資源和生態系統產生威脅。其主要內容為:高層建筑營運系統的生態性設計。建筑平面與體型系數影響建筑采暖能量的需求,它不僅僅是一個熱工性能參數,這意味著減少體型系數可以降低舒適空間的平均成本,在常見的平面形式中,圓形平面可以擁有最小的外圍面積,其次是方形。每個建筑基址都有其特殊性,因此,高層建筑的設計毫不例外也與基址相關,通過建筑形式、植被和遮避帶最大限度地開發基址剩余區域的潛能。我們可以利用規劃建筑的平面形態和外墻以達到自然通風和更有效的制冷,以減少對空調系統的依賴。因此,高層建筑的“生態性”具有實現的意義,我們應該從城市的宏觀層面、建筑本身的營運系統的中觀層面、建筑室內環境的微觀層面進行綜合考慮,實現建筑與現代城市未來的可持續發展。
第四,高層建筑體形龐大,設計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響常年使用,浪費巨大,高層建筑的節能首先應為設計者重視,從以下三個方面進行考慮:一是優化建筑位置及朝向設計。高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量,寒冷地區的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖,因此,建筑的方位與節能有著直接關系,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境。二是優化圍護結構墻體設計。目前,在寒冷地區常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實心磚復合墻體;粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等,合適的建筑材料能夠提高建筑維護結構的保溫隔熱性能。三是影響建筑節能的其他因素。高層建筑外圍護墻體耗能量較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數越大耗能越多,高層建筑的形體變化不宜過多、復雜,建筑保溫材料的選用,建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。
第五,確立綠色建筑發展觀念,綠色建筑即環保化、無污染、可循環、能源節省,應貫徹的理念包括以下方面:一是強調因地制宜,不能照搬盲從,氣候、地理條件、文化傳統不同,所作出的設計也應該不同。二是強調以人為本,建筑設計的整體化,單獨某一項技術不能稱之為實施了綠色設計,綠色建筑的策劃在投入期會提高5-10倍的造價,但會給今后的使用者帶來高達30%的節能實惠。因此,“綠色建筑”的確立是全民的、全社會的。
二、高層建筑的規劃設計
第一,避免高層建筑密集。高層建筑的密集雖然對于城市辦公等條件方便有利,卻給城市空間帶來很多壓力,造成城市空間和城市交通的擁擠,如一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用造成以前未出現過的光污染。
第二,控制超高層建筑數量。一些已建成的超高層建筑投入使用后表明收益并不樂觀,可以說僅僅是體現城市形象,提高城市知名度。
關鍵詞:雨淋系統;大口徑噴頭;氣體滅火系統;消防
引言
隨著我國經濟建設的迅速發展,人民生活水平的不斷提高以及其他各項事業的興旺發達,城市用地日益緊張,促使建筑物正朝著高層化、密集化方向發展,該建筑物的裝修用料和方式也越趨多樣化,并隨著用電負荷及煤氣耗量的加大,因其自身特點,火災的隱患較大,一旦發生火災,火災蔓延迅速,人員疏散困難,救援難度大。極易造成人員傷亡和財物損失。在緊急情況下,如果僅靠消防人員人工滅火,顯然是不夠及時和迅速的。因此消防就成為至關重要的,而建筑消防設計正是建筑防火安全中的一個重要組成部分。
1工程概況
某辦公大樓占地面積4.3×105n2,總建筑面積5.3×105n2。分為主樓和附樓,主樓地上17
層,建筑高度為64m;附樓地上5層,建筑高度為24m。地下2層主樓和附樓合用地下停車庫,在2層~3層間用連廊連接。該建筑為重要區域性辦公中心。
2消防系統設計
雖然主樓、附樓共用一個地下室,且地上有連廊相通,但附樓建筑高度較低,且建筑面積卻和主樓接近,若設一套消防系統,則對附樓可能會產生“超壓”現象。若考慮日后的運行管理,設計時將主樓和附樓的消火栓和噴淋系統以及水泵接合器分別單獨設置,在地下室設置兩個消防泵房,建筑基地周圍城市管網成環,消防泵直接從城市管網抽水。
2.1消火栓消防系統
消火栓系統消防水源來自市政兩路DN200進水管。主樓的室外消防水量為30L/s,室內消防水量為40L/S。動壓超過50m的消火栓進水支管上設減壓孔板,孔徑分別為:地下室~5層DN20,6層~9層DN22,10層~1l層DN26。主樓內消火栓布置間距控制在30m之內,消火栓消防系統頂部和下部均成環布置。
附樓消火栓系統消防水量:室外為30L/s,室內為20IJs,消火栓的布置控制在50m之內。
消防系統水泵性能參數詳見表l。
2.2自動噴水滅火系統
主樓噴淋系統水源由市政管網兩路DN200管道進水。自動噴水滅火系統采用濕式系統閉式噴頭,危險等級為中危險等級II級,水量為27L/S,系統設濕式報警閥4套,噴淋泵
設在地下層泵房內。附樓噴淋系統水量為35L/s,噴淋水泵設在地下車庫泵房內。
2. 3 10 min消防初期水量和穩壓系統
火災初期10min用水貯存在屋頂專用消防水箱內,容積為18m3。主樓的屋頂消防水箱設置在電梯機房上部,與17層消火栓、噴頭高差均大于8m,滿足《高層民用建筑設計防火規范》7.4.7.2.條規定,所以不再設置穩壓泵,自屋頂消防水箱接一根DNl00管道直接和消火栓系統連通;同時自屋頂消防水箱接一根DN80穩壓管道接至自動噴水滅火系統濕式報警閥與噴淋泵出水管之間的管段上。
附樓和民用住宅距離較近,建筑規劃上對建筑高度有限制,所以不能設置屋頂水箱,生活用水采用變頻調速水泵供水,消火栓系統、自動噴水滅火系統初期的10min的消防水量無法由屋頂水箱提供,只能由消火栓穩壓泵、噴淋穩壓泵和氣壓罐聯合供給,氣壓罐的調節容量均為300L。
2.4氣體滅火系統
地下室檔案庫房、計算機中心采用七氟丙烷氣體滅火系統,為全淹沒式保護系統。保護區為獨立封閉空間;噴頭分兩層布置,吊項層及工作層,七氟丙烷鋼瓶設置在保護區附近的專用房間內。氣體滅火系統設計中應注意以下兩點:
1)計算機中心內為靜電地板,下面鋪設弱電橋架。為控制系統造價,靜電地板下高度控制在25cm內,可以不再設置氣體噴頭。
2)進出七氟丙烷系統保護區的通風空調系統須設置電動防火閥門,在噴放七氟丙烷滅火劑前應關閉。檔案庫房中間有辦公室、文印室,為減小氣體容量,只在檔案庫房內設置氣體滅火系統,辦公室和文印室不計在氣體體積內,但整個檔案庫房、辦公室和文印室的恒溫恒濕空調與事故排風為一套系統,在庫房和文印室間的風管上應設置電動風閥,與氣體滅火報警主機聯動,氣體釋放前該風閥自動關閉。
2.5火災報警系統的聯動
1)火災報警后的聯動。包含防煙樓梯機械正壓送風系統的聯動、機械排煙系統的聯動、電動擋煙垂壁的聯動瀠開防火門的聯動等。
2)確認火災的聯動。
包含一切非消防電源、火災警報裝置和應急廣播的聯動、防火卷簾門聯動、消防電梯及客梯的聯動、氣體滅火系統的聯動。在設計配電回路時,在條件允許的情況下,根據建筑的功能分區,盡量細化配電回路,在配電所設置消防模塊,從而在確定火災后減小斷電面積。
3該辦公樓的暖通設計
3.1防排煙系統
1)裙房部分集中設置排煙系統,排煙風機設置于設備層。
2)防煙樓梯問、合用前宰、前室設機械加壓送風系統。樓梯間每兩層設一個常開風口,合用前室每層設多葉送風口。
3)中庭、無直接自然通風內走道(長>20m)及面積超過100m2,無自然排煙條件的房間設機械排煙系統。4)進、出空調機房的送回風管上設70℃熔斷的防火調節閥。5)有可開啟外窗房間,滿足開啟面積和作用距離要求的房間作自然排煙。6)地下車庫設機械排風兼排煙系統,自然補風。7)避難層的機械加壓送風量按避難層凈面積每平方米不少于30m3/h。
3.2防火
1)通風、空調及防排煙風管均采用不燃材料制作。
2)通風空調的防火、防煙分區服從干建筑的防火、防煙單元。凡穿越不同防火分區、沉降縫。空調機房等火災危險性較大房間的隔墻或樓板處的空調和通風管道,均裝防火閥。
3)空調風管采用不燃離心玻璃棉保溫材料。
4)肖防控制中心可在火警發生時向大樓內所有空調通風系統發出指令,停止其運行。
4消防電氣設備設計
4.1消防報警主機及有關設備的聯動控制設備設置在地下一層的消防中心內。在辦公室、餐廳、門廳、廚房、走道、客房、配電間等場所均設置感煙或感溫探測器,在公共部分、走道設置手報按鈕、警鈴。
4.2聯動控制要求:當火災發生時,探測器報警,由主機自動開啟警鈴:關閉非消防用電回路,電梯迫降至底層,啟動消防泵。當噴淋系統噴頭動作時,水流開關動作,報警至主機,啟動噴淋泵。
5人防工程消防系統
本建筑地下2層設有6級人防工程,與地下車庫、地下消防泵房和地下2層電梯廳貼鄰并設有兩個出入口直通室外。人防工程戰時和平時為戊類物資庫,單獨設置為一個防火分區。根據人民防空工程設計防火規范規定,同時使用水槍數量為1支,室內消火栓用水量為5.0 L/s,與地下車庫組成平面的消火栓給水環管。噴淋系統按中危險工級考慮,噴水強度6 L/rain?m2),作用面積160 m2,單獨設置水流指示器和信號蝶閥。在人防工程內設置獨立的消防排水用的集水坑和污水提升泵。
參考文獻:
[1]張立成,孫健,王洪嬪,李景田,張爽,建筑內高大中庭滅火系統技術優化與經濟分析[J].中國給水排水2008.(22):34―37.
關鍵詞:高層建筑形象設計 設計創新
一、高層建筑設計原理
1. 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)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。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。
(2)整體尺度
建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,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迫感。
(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。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。
(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。
(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
(1)建筑與城市環境在尺度的統一
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:
(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。
二、高層建筑采光設計分析
高層建筑在生態設計中的目標之一,是優化日光的使用,減少人工照明的耗能需求。大部分被動日光技術都是控制進入的直射光線,減少其對視覺舒適度的潛在負面影響,如眩光;以及通過減少熱量獲取來減少建筑制冷的負擔。當太陽光有效地分布到建筑各處而沒有眩光的時候,就可以認為是很好的室內照明了。先進的日光采集系統設計有以下方法:
(一)通過將陽光反射至屋頂平面,日光可以到達比那些靠傳統窗戶或天窗采光更深的工作區域,但不增加窗戶附近的日光強度;
(二) 通過利用相對小的進光區域有效傳統日光,可以不對陽光輻射產生嚴重的制冷負荷,從而達到節省能耗的目的;
(三) 仔細設計阻擋陽光直射的系統,可以減少陽光直射導致的眩光和溫度不適。設計的難度在于每天和全年陽光位置及獲得的不斷變化。自然采光的建筑無論設計得多好,只有在日光有效利用和代替人工照明的情況下才能節約能源。當然,進行采光設計時,可以在人工照明節能和少量增加陽光熱量獲得之間尋求平衡。我們可以完善座位和工作平面規劃,通過更好的窗戶和立面設計來減少眩光,獲得自然采光。研究表明,太陽光的適當獲得和開闊視野可以提供一種舒適感。然而,為保證一個安全、舒適的工作環境,使用者應該可以控制光線的數量和質量;設計者需綜合考慮能耗、背景光線、屋頂燈和窗戶的自然采光等因素,并為使用者提供最好的視覺環境。
三、建筑設計創新構想分析
3.1 提高其在塑造民族文化和藝術中的作用和地位建筑設計產品是經久耐用的產品,藝術因素是其不可分割的組成部分。建筑師的創作作品是民族文化藝術的重要組成內容。建筑設計創作的這一實質性特點。應該獲得全社會的認同與反響。在很大程度上,設計師設計創作的動力激情來自于廣大公眾對建筑藝術活動的一種積極認可。在我國應當引進和有效組織各類建筑文化交流活動,如設計競賽,國際間設計作品交流展示會。建筑創作理應得到和其他藝術門類相同的重視程度。
3.2 引進和創新
建筑藝術代表著對特定時代的審美理想和相應的歷史繼承,它是一種社會行為藝術。也就是說,設計藝術是歷史的范疇,它是在歷史進程中不斷地創造和革新,應該完全地放開心態來博覽古今,汲取古今中外積累的建筑創作經驗與科技成就,從而創作出具備高度藝術水準的新品質建筑,體現建筑藝術的新觀念以及繁榮新時期設計藝術創作的高水平。
3.3 建筑設計和城市設計相融合
眾所周知,建筑的存在是外部空間環境與場所不僅賦予建筑創作構思的某種特質的集合,它不是孤立的。它包容著建筑形式、空間因素所不能揭示的豐富的美學形式要素。即建筑形態設計與環境形態之間存在內在的統一及和諧的邏輯規律。尊重環境的整體性、多樣性,從而創造出完美的藝術形象。這不僅表現在現代建筑新美學觀念的重要因素;更能反映出建筑設計藝術的本身特征,以及對城市文脈、環境文理的尊重和認同。
3.4 建筑設計應體現人文精神
建筑創作是人們心理認知以及美學意象的轉換和映照,它不是孤立的。它的藝術形象應具有充實的視覺表現力和沖擊力。隨著市政建筑、公司建筑這些迅速增長的新建筑場所的不斷崛起它們所具有的意義也是異乎尋常的,它聯系著一種公眾精神,聚合著整座城市的首創精神;是新的人文景觀、心理認知與歸屬感的凝聚點,體現著的追求。與象征性的表現,市民自豪感相結合的新的美學意象。應通過這些城市重要公共建筑設計來體現現代人文精神,應與市民自豪感相結合。
3.5 數字化技術對建筑設計的影響
數字化是一種信息社會、知識經濟的技術基礎,是一種信息儲存和處理技術。國內外的研究者指出并預測了數字化技術對人類的生存方式已經造成和將要發生的變化。一些新銳的建筑師已在探索用電腦手段擴展設計能力,特別是在空間和形體的方面。如人們熟悉的弗蘭克•蓋里設計的畢爾巴鄂古根海姆美術館,運用了電腦掃描將模型數據轉化為施工圖紙,再分解為每一塊工廠制作的鐵合金外墻板。這在用傳統技術的時代是無法想像和完成的。數字化時代所創造的高科技生存環境,虛擬的和現實的建筑和城市的共存可以在更大程度上滿足人們的精神需求,為人們提供更多的選擇。
四、結語
總之,隨著時代的不斷發展進步,現代建筑設計應體現城市空間與人的和諧發展,只有這樣才能更大程度上滿足人們的精神需求,才能沿著可持續發展的道理健康地發展下去!
參考文獻
關鍵詞:高層建筑;消防問題;建議
建筑消防系統的設計是建筑設計的一個重要環節,消防設計的科學合理性就決定了高層建筑的安全系數的大小,在火災面前,消防設施可以確保我們的生命財產安全,雖然規范還并不完善,但是作為一名設計人員,我們都應增強自身的消防知識,提高消防意識,在建筑消防給排水系統設計實際應用中,不斷總結完善存在的問題,更好的保護人民的生命財產安全。
1 高層建筑消防設計中存在的問題
高層建筑指十層及十層以上的建筑,其具有建筑挺拔,采光通風良好,中上層部位視線開闊,節約土地資源等優點,所以在城市建設中高層建筑呈現出逐年增多的良好趨勢。但是高層建筑存在火災撲救難、防火要求高等一系列的問題,因此為解決好這些問題必須從消防系統的設計階段著手。
1.1 自然排煙方式的限制條件理解不全
由于緊張的城市用地,導致了建筑高度不斷的上升,一類高層公共建筑,超高層住宅樓隨處可見。但是一些開發商及設計人員為了節省投資,對于高層建筑的防煙樓梯間及前室、消防電梯間前室等的設計只采用了自然排煙方式,卻沒有設置機械防煙設備。
1.2 設計的總平面布局不夠合理
如今的建筑已十分講究住宅環境的設計,小橋流水、假山花園、綠化措施等被大量采用,但有些景觀設計如果處理不當就會給高層建筑的消防車道、云梯車登高等造成不良影響,問題百出。
1.3 消防通道的設計不夠精細
安全通道是用來緊急輸送人員的通道,安全通道是建筑設計中一個相當重要的部分,尤其是高層建筑的安全通道的設計。據估計,高層建筑火災傷亡人員中有50%以上是因燃燒的煙氣及二氧化硫等毒氣窒息而死,可見,煙霧毒氣是建筑火災傷亡中的罪魁禍首。所以,設計人員在建筑設計時一定要認真考慮建筑內消防排煙系統的科學性,充分考慮到火災發生時煙氣的流速(水平流速為0.8m/s,垂直擴散速度為3.4m/s)。
1.4 火災報警系統不完善
高層建筑都安裝了火災自動報警系統,這主要是考慮到消防電梯和防排煙系統的控制,一般安裝在電梯廳、走道樓梯等公共場所,火災自動報警系統中的探測器大多采用感煙型,由于煙氣是從戶內穿過密閉性良好的分戶門才到達探測器的,需要相當長的時間,根本起不到早期發現火災的作用,所以實際效果并不理想。
1.5 自動噴水系統常見的問題
自動噴水系統常見的問題主要有:①消防水箱的設置,根據《自動噴水滅火系統設計規范》規定:“系統最不利點處噴頭的工作壓力不應低于0.05Mpa”也就是要求消防水箱與距離最不利點噴頭的垂直高度不低于5m,但一些建筑工程消防水箱沒有滿足設置高度也沒采取其他措施。正確的操作是在屋頂設置增壓水泵,在增壓水泵出水管一側設旁通管,出水流量不應小于撲救初期火災需要的用水量。②試水裝置設置,根據《自動噴水滅火系統設計規范》規定:“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處,應設末端試水裝置,其他防火分區、樓層均應設直徑為25mm的試水閥、末端試水裝置和試水閥應便于操作,且應有足夠排水能力的排水設施。”但是一些末端試水裝置處的排水設施排水量小于試驗閥的泄水閥的泄水量甚至不設排水設施,以至于無法進行防水試驗。
2 對消防系統設計的建議
2.1 科學處理自然排煙方式
建筑規范明確規定了一類建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過32m二類建筑以及塔式住宅,均應設防煙樓梯間。消防電梯間前室由于受到自然環境的影響,應按照《高層建筑規范》上的要求設置好防煙設施,而不應該只利用自然排煙方式進行排煙,只有規范化的設計,才能保證大家的生命財產安全。
2.2 合理布局總平面
對于總平面的布局,我們認為在規劃住宅環境的總體布局時,高層建筑的長邊應盡可能的沿街或小區的邊緣布設,來充分利用上臨近的市政道路設施,這樣不僅消防車可以不進入小區內,就可以方便地進行火災撲救及人員的營救,而且小區內最低可設計一條消防車道,從而大大節約了土建方面的成本,可以說是一舉兩得,充分利用資源。對于建筑間距,應該以滿足防火間距為先,但確有困難,不易布置時,也應將相鄰墻設計為無窗、無陽臺的防火墻。
2.3 相鄰建筑間設計一定的防火間距
眾所周知,一旦發生火災,它就會快速的向四面八方蔓延,因此為了防止火勢進一步擴大,在建筑設計時要使相鄰建筑間設計一定的防火間距,建議標準提高為:高層建筑的主體同一、二級耐火等級建筑物之間的防火距離不得小于15m,同三、四級耐火等級建筑物的防火距離不得小于18-21m。
2.4 火災報警系統
火災報警系統對消防來說也是關鍵,對于條件充足的高層建筑可以把煙感探測器設置在建筑物內的廚房、客廳等很容易早期探測到火災發生的部位,防火效果會更好。因此高層建筑的火災報警系統的設計應該由早期發現火災出發,合理地配置設備。火災報警系統也可結合樓宇智能化設計,把火災探測器、手動報警按鈕等傳感器件納入到智能化系統中,然后進行統一設置及管理。
2.5 加強自動噴水滅火系統設計能力
自動噴水滅火系統的設計尤為重要。第一,應該采用快速響應噴頭或者自動消防炮。這種噴頭主要能在火災發生的早期進行自動滅火,且能很快的實現自動報警,幫助消防隊員及時接警,最大限度控制火勢。第二,自動噴水滅火系統在高層建筑中除在建筑面積小于5的衛生間、住宅及不宜用水撲救等部位設置外,其余的地方均要設置,才能加強自動噴水滅火系統對火災的有效控制。第三,合理布設管網和噴頭,進行噴淋系統管網水力的計算。自動噴淋系統的管線布置很復雜,若考慮不到管網系統整體水力的均衡性,而任意布置,就會導致使用時水壓不夠均勻,影響消防滅火的效率。因此,根據平面圖的設計要求盡量對稱布置噴淋管線和水管噴頭,然后進行水力計算來確定管網各管段管徑、計算出各管網所需的供水壓力,確定高位水箱的位置,選擇消防水泵,調整部分管線和噴頭的位置,使自動噴水系統得到優化,確保能及時控制火災。
此外建筑主體應運用耐火材料結構來設計,目前高層建筑所采用的鋼結構,耐火性能普遍比較差,在溫度升高或在火中燃燒30分鐘以上,鋼材的抗拉和承重就會急劇下降,鋼結構就會發生變形。所以,高層建筑的主體結構材料的選擇一定要事先確定好材料的耐火等級,然后決定要采取何種結構設計。根據建筑常用結構的類型,國內把鋼結構材料的耐火等級劃分為四級,而高層建筑的選材,必須選擇一級耐火材料。這種材料具有很好的耐火穩定性,如果用磚或混凝土做成180mm厚的墻或者300×500mm的柱承重墻的最大耐火極限為3.5個小時,而梁須設為耐火極限為2小時的非燃燒體,其鋼筋保護層大于30mm。
3 結束語
高層建筑的快速發展引起了一些諸多不容置疑的新型式的問題,其中尤為重要且不可忽視的就建筑防火問題。回顧近些年來所發生的許多火災實例,使我們不得不提高警惕,如果高層建筑一旦發生火災,不僅會造成非常嚴重的人員傷亡以及一定的經濟損失,而且會引發一定程度的社會負效應。因此,我們一定要充分認識并高度重視高層建筑的消防問題。
參考文獻:
[1]李引擎,等.建筑防火性能化設計[M].北京:化學工業出版社,2008.