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高層建筑的分類范文1
關鍵詞:措施、概率、等效面積、滾球法、推導、防雷帶、量級、最小保護寬度
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
自然氣候,變化萬千。東周《莊子》:“陰陽分爭故為電,陽陰交爭為雷。陰陽錯行,天地大駭,于是有雷、有霆?!笨梢钥闯觯湃撕茉缇蛯纂娺M行了初步研究。近代,隨著科技的進步,科學家對雷電已經有了深入的研究,但是還沒有掌握和利用它為我們人類服務,只是處于簡單的防范階段,大家都知道防范措施就是避雷針,它由美國的前總統富蘭克林發明。隨著電子科技的發展,電網和信息系統越來越依靠避雷設施來保護。人們通過大量的生活、生產實踐,已經初步總結出了一些避雷針設計、使用技巧。避雷針保護的范圍是防雷裝置中的一項重要指標。在此,我們對高層建筑中使用的避雷針的設計以及選用做些初步探討,希望在目前的生活、生產中起到一些指導作用。
如何在高層建筑中選用合適的避雷針
防雷只是一個措施,并不能完全、百分之百的起到避雷作用,只是減少雷擊的概率以及損傷程度。首先來介紹一下避雷針。避雷針,又名防雷針,是用來保護建筑物等避免雷擊的裝置。在高大建筑物頂端安裝一個金屬棒,用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來,利用金屬棒的尖端放電,使云層所帶的電和地上的電逐漸中和,從而不會引發事故。避雷針規格必須符合GB標準,每一個級別的防雷需要的避雷針規格都不一樣。國標中規定避雷針按級別劃分,這主要取決于建筑物的使用功能以及統計出來的年預計雷擊數。雷擊數N=KNgAe。Ng是雷擊的年平均密度,K是公式校正系數,Ae是建筑物的等效面積。系數K與當地的地形、氣候、地貌有關系。另外,國標也確定了雷電保護的等級,可以劃分為兩種方法。第一種方法,按照建筑物所處的環境進行評估。第二種可以根據建筑物的電子信息系統的使用性質以及重要性來劃分防護等級,這兩種劃分方法,應該結合選用,并選擇級別高的,這樣才能提高安全防護系數,使建筑物得到更好的保護,免受雷擊風險。
避雷針工作原理以及設計思路
在雷電發生時,雷電下行先導在接近地面時,地面上任何導電的物體表面都會產生一個上行先導。物體表面的導電物質在經過長時間的電荷聚集后會傳播上行先導,這樣會截獲雷電里面的下行先導。高層建筑物的避雷針利用這種原理,把雷電放電吸引到避雷針,從而避免避雷針附近的建筑物被雷電擊中。國家對建筑物避雷針設計進行了規范化處理,頒布了《建筑物防雷設計規范》,在高層建筑中已經廣泛采用滾球法來確定避雷裝置的防護范圍。滾球法設計思路相對于之前的設計方法,概念更加清晰化,簡單化,另外計算公式也更加科學,也更加合理,且易于操作。在一定程度上提高了防雷設計的標準、質量和水平,實際中也大大提高建筑物防御雷擊的能力,經濟效益更好,社會效益也更加明顯。
下面簡單介紹一下滾球法的設計思路。滾球法設計避雷針首先要確定參考基準點,然后根據基準點的水平高低、垂直高度進行保護設計,得出所要保護的建筑物的避雷針保護高度,參考基準點應該以建筑物的最遠點、最高點以及是否能夠經得起建筑物上部各個突出點的檢驗為參考設計的思路。在國標中規定了計算閃接器的保護范圍,滾球法是以hr為半徑的一個球體沿著需要防止被雷電擊中的位置滾動,當球體碰到接閃器或只是碰到接閃器和地面,并且不碰到需要保護的部位時,此部分就會得到避雷針的保護,處于保護范圍之內。這種理論已經過驗證,假定雷電極在不同高度并相對于避雷針變化位置時的人工模擬放電的驗證,保護范圍是由閃擊距離來決定的,不同的高層建筑物有著不同的防護范圍。此種設計思路需要確定防雷的類型,避雷針保護范圍的半徑,避雷針在高度保護范圍內的最小保護寬度。
下面講下防雷保護半徑的確定原則。依據建筑物防雷的滾球半徑取值,可以將需要防雷保護的建筑物分為三個量級,第一種是防雷建筑物的滾球半徑為30米,第二種是防雷建筑物的滾球半徑為45米,第三種是防雷建筑物的滾球半徑為60米.,根據相關設計規定避雷針在hx高度平面上的防雷保護數值推導公式為:rx=√h(2hr-h)-√hx(2hr- hx)。公式中的rx是高層建筑物安置的避雷針在hx高度平面上的保護半徑,hr是滾球半徑,hx是滾球平面保護的高度,h是避雷針高度。需要指出的是利用滾球法計算避雷針所涵蓋的保護范圍的時候,我們所說的“地”是涵蓋大地之內的并且與地相連的防雷帶,在高層建筑物的頂部的周圍會設置防雷帶,避雷針頂端針尖高度就是避雷針的高度。
假若取地面上的保護范圍,這時候被保護物的高度就是零,代入數值,則在地面上的保護半徑為ro=√h(2hr-h)。
下面談下避雷針在保護高度上的最小保護寬度值,取寬度值bx。在常規防雷保護設計中,我們需要在保護的平面上標注出避雷針高度,保護半徑,以及最小保護寬度數值。在《建筑物防雷規范》以及《工業與民用配電手冊》中,給出了計算公式,下面簡單介紹這個公式的推導過程。
1.2.1、雙支等高避雷針聯合保護范圍的確定
通過以往的大量實例數據以及理論數據,雙支等高避雷針可以假設以防護面上的任意兩點做圓,做圓弧,兩道弧線交于兩點,以此兩點做圓,會相交四點,那么四點范圍內的點就是防雷保護的范圍。
1.2.2、雙支等高避雷針距離D,雙支等高避雷針在hx高度聯合保護的最小保護寬度Bx
。
Bx=√(h(hx-h)-(0.5D)2)-√hx(2hr-h)
隨著經濟的發展,全國各地的建筑物高度更高,建筑外形更加復雜,建筑物遭受雷擊的概率越來越大,災害也是越來越嚴重,經濟損失也是更加沉重。在日常生活中大家也要注意防范, 如果雷暴發生時正在有防雷設施的建筑物附近,應注意以下幾點: 1.不宜在建筑物朝天面上活動,因為當朝天平面發生直接雷擊時,強大的電流可導致人員傷亡。 2.切勿接觸天線、水管、鐵絲網、金屬門窗、建筑物外墻,遠離電線等帶電設備或其他類似金屬裝置。 3.緊閉門窗,防止危險的側擊雷和球形閃電侵入。 4.家庭使用電腦、彩電、音響等弱電設備不要靠近外墻,雷電發生時最好不使用這些設備。通過本文的論述,可以準確計算出防雷保護范圍,有效地保護設備、減少經濟損失、避免人員傷亡。作為一名設計人員更應該在設計過程中注意積累經驗,不斷改進、不斷完善,使設計理念在工程項目中得到充分的貫徹執行。
高層建筑的分類范文2
關鍵詞:高層建筑,整體設計,分類設計,安全問題
Abstract: with the development of the high-rise building, the people to the requirements of the high-rise building design more and more is also high. This article from the integral design of high-rise building, design, safety protection design classification three aspects such as the high-rise building design analysis process problems should be paid attention.
Keywords: high buildings, the overall design, classification design, safety problems
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著高層建筑的迅速發展,結構理論和建造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,高層建筑還面臨著設計技術方面的問題,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目標。
一、高層建筑整體設計
(一)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。而高層建筑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,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。
(二)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。
二、高層建筑中的分類建筑設計
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.建筑圍護
由于人們在高層建筑上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。
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。
三、高層建筑設計所必需要注意的安全問題
(一)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兩個消防栓的水槍同時到達。
(二)電氣的問題
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。
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.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。
(三)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。
高層建筑設計所面臨的問題錯綜復雜,做好上述三個方面的設計是作品成功的重要保證。
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) .
[3]陶任重,秦海福?;诔鞘锌臻g的高層建筑設計理論研究[J].黑龍江科技信息, 2009,(06)。
高層建筑的分類范文3
關鍵詞:高層 建筑 厚板轉換層 施工
前言
伴隨著城市現代建設的完善,高層建筑的功能性不再單一,而是走向了綜合。在成化發展的早期時候,高層建筑的功能一般是作為商務用樓,但是現在商住兩用的高層建筑特別普遍。至此,對于高層建筑厚板D換層施工技術有了更加強烈的要求。為了可以使高層建筑良好的適應這些功能性的需求,很多的高層建筑都在建筑時設計結構轉換層。但是高層建筑厚板轉換層的設計需要相當大的技術支持。如果高層建筑的結構轉換層存在結構問題,南無對于整個高層建筑來說都是災難。
一、高層建筑厚板轉換層的布置結構形式、分類和結構形式
(一)高層建筑厚板轉換層的布置形式和分類
高層建筑的根據我國的實際情況,大概可以分為三種:一類是上下層結構類型的轉換:另一類是上下層柱網軸線改變,還有一種是同時轉換結構形式和結構軸線位置[1]。通常來說,高層建筑厚板轉換層就是為了可以更有效地利用有限的空間營造出更多的可利用空間。這幾種方式都可以創造出更多、更大的空間方便利用。最根本的還是在不改變高層建筑主體的結構方式的情況下,通過轉換層的作用,使高層建筑的底部空間加大,從而提高建筑的空間利用率,便于劃分不同的功能區。
(二)高層建筑厚板轉換層的結構形式
在我國當前的高層建筑施工中,比較常見的高層建筑厚板轉換層的主要結構形式有:空腹衍駕式、梁式、箱式、板式等等。在其中尤其以橋梁式在實際的高層建筑施工中最為普遍。因為相對來說,梁式的轉換層設計簡單易懂,施工過程中明確易行,而且受力的地方準確,不需要過于復雜的技術要求。一般來說可以普遍應用在想要追求底部大空間的高層建筑中。而且轉換梁可以選擇縱向或者橫向的方向設置,并不拘泥。通過轉換梁的形式進行建筑時,通過連接上、下較厚的樓層可以形成一個空間很大的箱式空間。但是當結構較為密集,其它形式的轉換層結構都不能很好的適應時便需要厚板轉換層,形成板式承臺轉換層,這樣對于建筑的承重來說、對于建筑的受力點來說有一定的好處,不會出現受力不均的情況。而且對于轉換層的下部來說,可以進行自由的選擇,不用過于與上層結構對等,追求嚴絲合縫。
隨著高層建筑技術的不斷發展,尤其是經濟的發展,人們對于高層建筑的功能性要求不再單一,而是要求一棟高層建筑可以覆蓋好幾種功能性要求,例如休息、娛樂、健身、購物等等。這些要求的提出便對高層建筑的轉換層提出了更高的要求,通過技術的提升,現代高層建筑內部轉換層的位置也會隨著人們的需要產生合理的變化,轉換層應用過程中的結構形式也會從單一結構想綜合結構轉變[2],這是不可避免的。因為建筑用地的有限,而人們的需求是在逐步增加的,所以高層建筑在建設之初便要考慮更方面的需求,開拓更多的內部空間,分割不同的功能區。
二、高層建筑厚板轉換層的優缺點
高層建筑厚板轉換層在后期可以最大限度的分擔外部的壓力,同時由于高層建筑的厚板轉換層對于技術的要求相當高,所以這就有相當高的技術保證,對于建筑物的整體質量也有一個相當高的保證。而且,采用厚板轉換層具有結構形式簡單明了、施工方便快捷、受力方式直接的優點。同時高層建筑的厚板轉換層可以連接高層建筑的不同樓層從而有效的降低了高層建筑之間樓層不同,空間處理難的問題。高層建筑的厚板轉換層可以有效地擴大建筑物的內部空間,提高建筑物的利用率。而且利用厚板轉換層,可以根據自身的需要進行,對建筑的內部空間進行構化,便于自己的合理利用。
但是不可否認的是,高層建筑的厚板轉換層需要的技術太高,使得目前來說,我國高層建筑的建設用,厚板轉換層的普及性并不是十分高。而且,厚板轉換層需要大面積的水泥澆筑,同時必須要達到一定的厚度,這會增加建筑物的造價,加大成本。厚板轉換層本身由于是水泥澆筑的,自重也是相當可觀的,對于抗震不利。在地震的作用下,這么重的建筑物必將引起恨的水平地震作用,而且極有可能會發生水平側移[3]。
預應力技術是一種較為成熟的建筑性技術,將其應用于高層建筑厚板轉換層的混凝土施工中,可以有效解決因跨度大而引起的外部復合壓力增加、抗剪切力降低等問題。預應力技術為在高層建筑中采用厚板轉換層混凝土施工技術提供了安全保障。在高層建的建設中,進行轉換層的設計,最重要的就是確定受力點。受力點不均對建筑物來說尤其是對于高層建筑物來說,存在著相當大的隱患。但是利用厚板轉換層技術,因為是一整個厚板,可以有效降低受力點的壓力,為高層建筑提供安全保障。
三、結論
在高層建筑的建設過程中,厚板轉換層技術是十分重要的,但是目前來說由于相關施工技術相對不完善,在實際的高層建筑施工中,運用的較為少。但是厚板轉換層在高層建筑中擁有著十分重要的問題。由于對于高層建筑物的功能性需要不斷增加,在推動著厚板轉換層技術的發展??傮w來說,還是經濟的大發展,推動了技術的大發展。在具體的施工過程中,采用厚板轉換層需要做好對于建筑的鋼筋密集區的覆蓋問題,做好濕度和溫度的控制,在后期要做好養護工作,以確保整體施工符合國家的要求。
參考文獻:
[1]吳偉.高層建筑厚板轉換層結構動力分析[D].西南交通大學,2016.
高層建筑的分類范文4
【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。
一、高層建筑整體設計
(一)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。
(二)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。
二、高層建筑中的分類建筑設計
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.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。
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。
三、高層建筑設計所必需要注意的安全問題
(一)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兩個消防栓的水槍同時到達。
(二)電氣的問題
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。
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.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。
(三)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。
高層建筑的分類范文5
關鍵詞:建筑設計;高層設計;分類設計;安全問題Abstract: With the development of high-rise buildings, the people also more and the architectural design of high-rise building higher demands. Firstly, the overall design of the high-rise building in the summary, analysis of the high-rise building design, three aspects at the same time from the building fire, electrical and lightning strike and other content, on safety protection design of high-rise buildings.
Keywords: architectural design; design; design; safety problems
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:
前言
高層建筑業發展的腳步十分快速,而建筑業在思維方面以及技術方面的發展也不斷提升,其形式也不再單一,發展方向十分復雜,不過,由于事情的兩面性,也因此誕生了建筑設計的缺陷。這成為了城市中必要的風景的時候,還涉及到怎樣提升建筑設計效果的情況,怎樣完成完美的設計是當前高層建筑設計需要考慮的重點問題。
1 高層建筑的建筑設計
1.1 高層建筑的發展越來越科學,變化也越來越明顯
可以概括為下面幾個方向:一個是樓高越來越高,層數變多,在我國,較高的建筑已經超過80 層,技術較為領先,第二個是對新型材料的使用,以及新的結構組織的選擇。砼材料的性能在進一步提升,有助于促進建筑業的發展,第三是,布置的形式變得日益復雜化,高層已經不再追求形式的均勻對稱,橫平豎直,而是有了對曲線的不和諧線條的應用,通過計算和數據分析來達到創造性的目的,這需要設計的理念更為新穎。第四,節能減排,抗震元素的應用。
1.2 高層建筑的尺度設計,主要包括:一是整體尺度。要推進整體尺度的均衡性,應當從下面幾個角度來提升這一點。高層建筑對于造型的提升體現在能夠很好把握主體,頂部,裙房等位置的相互關系;建筑的細節部分和整體之間有直接關系,細節的把握也要以整體為依據,劃分尺度應當有一定的等級,使得造型能力更豐富,更有內涵。第二,建筑與環境的和諧。高層建筑與周圍建筑,街道之間的關系也很密切,可以將其作為城市的一個重要部分,尺寸的計劃事物會給整個城環境的和諧帶來負面影響,包含行人以審美視角來看待建筑的和諧程度,高層建筑主體如果具有較大的占地面積,最好街道之間留有一定空間,不會給人造成壓迫,第三,細部尺度的把握。這要求設計師對于高層建筑的整套題形態有一定敏感程度,能夠精確掌握尺度差異帶來人的感官的差異,從而是建筑效果達到最適宜的程度,取得最好的建筑效果。
2 高層建筑整體設計
2.1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。
2.2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。
3 高層建筑中的分類建筑設計
3.1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。
3.2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。
3.3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。
4 高層建筑設計所必需要注意的安全問題
4.1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兩個消防栓的水槍同時到達。
4.2電氣的問題
4.2.1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。
4.2.2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。
4.2.3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。
4.3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。
5 建筑設計中的建筑節能控制
住宅的總體規劃應與單體建筑相協調,充分考慮各種宏觀因素(如地區、朝向、方位、建筑布局、地形地勢等)對單體布局的影響,充分利用所在地區的天然熱源、風源等來實現每一棟住宅建筑單體夏季都有充足的迎風面,冬季都有充足的日照,以滿足采暖、通風與采光的要求。單體之間的組合對氣流的形成具有直接的影響,特別是高層建筑群內部易受到回旋渦流的作用,容易出現死角,不利于室內的自然通風,從而形成不利的小區微氣候。因此,為了營造綠色舒適的小區微環境,應調整好單體之間的組合,使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區之外,避免出現滯流區。另外,綠化和水體可以改善小區的微氣候。設計時,應結合居住區規劃布置綠化和水體,以此進一步改善室內外的物理環境(聲、光、熱),減少熱島效應,改善局部氣候,保證小區內的空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和熱島強度等各項指標符合健康舒適和節能要求。
6 結語
伴隨高層建筑施工的進一步發展,對于建筑設計的規范也變得越來越突出,本文討論了高層建筑未來的發展方向,對建筑的設計方法和手段進行分析,總結了未來的發展前景,分析了建筑的種類以及針對性的設計理念,為高層建筑的前景拓展了思路。
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
高層建筑的分類范文6
關鍵詞:高層建筑;總平面圖;防火設計
中圖分類號:TU29 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2011)0020(C)-0207-02
高層建筑是現代建筑的主要方式,特別是在城市化進程進一步加速的背景下,城市土地供應日趨緊張,為了充分利用土地和空間,越來越多的高層建筑在城市樹立。而高層建筑的增多,也就必然對更多人的居住和使用產生影響,而消防安全的狀況也是人們最為關注的問題。因此,在建筑中,特別是在高層建筑中,需要對總平面的防火設計方案進行有效的篩選。
一、高層建筑及其分類
對高層建筑的劃分,主要是考慮國外對高層建筑起始高度的劃分,以及我國經濟條件與消防裝備等現實情況來確定的,一般是把高層建筑規定為10層及10層以上的住宅及高度超過24m的其他工業與民用建筑。不過這里要注意的一點是高層建筑,主要是考慮層數多少,因此,單層主體高度在24m以上的工業廠房體育館、會堂、劇院等,都不是高層建筑。高層建筑起始高度的劃分,主要是從以下因素考慮:
(一)登高消防器材。當前,我國大部分城市的高層建筑發展都比較快,而且數量也不多增多,建筑高度不斷加大,然后基本上沒有配置消防登高車,盡管有的有一、二臺消防登高車,但是其工作高度一般都是在20m左右,根本無法能滿足撲救高層建筑火災的需要。目前,我國定型生產的CK20型曲臂高空噴射和消防登高車,其最大舉高為20m;CT22型直升云梯車,最大工作高度是22m。引進的登高云梯車、曲臂車,絕大部分是在24―30m之間。按照目前消防登高車的現狀,確定24m為高層建筑的起始高度,從實際情況出發的。
(二)消防車供水能力。當前,隨著消防技術的提升,一些大城市的消防裝備有所改善,但是從根本上看,絕大多數城市的消防裝備,尤其是撲救高層建筑的消防裝備根本沒有太大改善。一般的通用消防車在最不利情況下直接吸水撲救火災的最大高度在24m左右。
(三)住宅建筑規定為10層及10層以上的原因,主要是考慮了上述因素,但是也同時考慮到在高層建筑中,這類建筑約占40%―50%;況且,高層住宅的防火分區面積不是很大,而且基本上都會有較好的防火分隔,能夠對高層住宅火災有較好的控制作用,所以會與其他高層建筑區別對待。
事實上,我們對高層民用建筑進行分類,主要是為了保障重要的高層建筑有較高的消防安全性,同時也能夠節約投資,對高層民用建筑劃分的依據主要是使用性質、火災危險性、疏散和撲救的難度、建筑高度等。
二、消防車道的設計要求
在高層建筑的火災中,一般主要是依靠內部設備來進行滅火,不過在實際的情況中,外部滅火依然發揮著重大的作用。
(一)消防車的作用
1、通過消防登高車可把消防隊員從窗口送到著火樓層,也可以救出被困者。2、通過消防泵浦車連接水泵接合器,能夠為失火的高層建筑的消防供水系統,提供充足的滅火用水。3、通過消防舉高車,可以把消防隊員舉高后向著火樓層射水,這樣能夠取到更好的滅火效果。4、由于高層建筑火災有時突破外窗,這樣就會造成火焰沿外墻向上層蔓延,或者是因為風力或火災風壓影響,導致火災延伸到鄰近建筑。所以,課堂利用消防車的水槍阻止火勢蔓延,可以最大限度地控制火災擴大。
也就是說,在高層建筑主體周圍設置消防車道是十分必要的。實踐證明消防車在高層建筑火災中可以發揮重要的作用,相反,如果沒有設消防車道,或者雖設消防車道,但是卻沒有留出消防車作業空間的高層建筑,在火災發生時,就可能會造成更大的損失。
(二)消防車道設計
1、環形車道。在現代建筑理念下,高層建筑的平面布置、空間造型和使用功能,通常都是復雜多樣的,這就可能給消防撲救帶來不便。比如說在現代高層建筑中,一部分的高層建筑的底部建有相連的裙房等,如果在設計中沒有針對消防車道考慮,那當火災發生時,消防車不能靠近建筑主體,這將導致滅火時機的延誤,進而可能會造成更重大的損失。因此,為了便于消防車輛迅速靠近高層建筑,同時能夠快速的展開有效的救助活動,應該在高層建筑周圍設置環形消防車道。也就是說,沿街的高層建筑,可以把其街道的交通道路,作為環形車道的一部分。
2、消防通道。如果高層建筑的使用功能多,面積寬,建筑長度大,比如說U型、L型,口型建筑等,若起沿街長度超過150m,或者總長度超220m,那就需要在適當位置設置穿過高層建筑、進入后院的消防車道。一般來說,穿越建筑物的消防車道其凈高與凈寬至少要4m。此外,為了日常使用方便,也為了消防隊員能夠快速便捷地進入建筑內院救火,就必須要按照相關規定設連通街道和內院的人行通道,要把通道之間距離控制在80m以內。根據建筑的通風與采光、庭院綠化的需要,在高層建筑中往往會通過設有面積較大的內院或天井來實現。而這就可能會影響消防車的進入。因此,為了便于消防車進入內院或天井,撲救火災,而且也保證消防車輛在內院有回旋,穿過建筑的過街樓洞口尺寸頭余地,如內院或天井短邊長度超過24m,那就需要加設消防車道。
3、消防水源地的消防車道。當火災發生時,高層建筑高位消防水箱的水,一般只夠供水10min,而且消防車內的水也不能維持多長的時間,所以,如果高層建筑火災進入旺盛期,就必須要考慮持續供水的問題。所以,在總平面圖的防火設計時,需要在高層建筑附近的消防水池,或者天然水源,如江、河、湖、水渠等,適當的設消防車道。
4、盡頭式回車場。當前,在我國的大多數大中城市中,超高層建筑發展迅速。所以,也根據實際的需要引進了一些大型消防車。因此,在總平面圖的防火設計中,對需要大型消防車救火的區域,必須要從實際情況出發設計消防車道路,同時還需要注意設置盡頭式消防車回車場。通常情況下回車場的面積至少在15m×15m以上;如果是大型消防車,回車場需要在18m×l8m以上。
三、高層建筑防火設計要求
一般而言,高層建筑的防火間距的決定,主要是要考慮滿足消防撲救、防止火勢想鄰近建筑物蔓延以及節約用地這幾個因素。實際上,影響火勢蔓延的因素很多,但主要有熱輻射、熱對流以及“飛火”等幾個因素。大量的火災實例證明,在出現大風的情況下,從火場飛出的“火團”“火星”一般都有數十米、數百米,甚至更遠。由此可見,如果我們從節約用地的角度看,在確定防火間距時,是蔓延辦法考慮“飛火”的因素的。至于熱對流,對相鄰建筑蔓延威脅遠比熱輻射要小,因此,熱輻射強度是考慮防火間距的主要因素。其實,影響熱輻射強度的因素很多,比如說建筑的長度和高度、氣象條件,以及被輻射建筑物材料的燃燒性能、發現和撲救火災時間的早晚等。確定高層建筑防火間距的主要因素之一是節約用地。但是從某種程度上看,我們大量的修建高層建筑,主要就是要達到多占空間少占土地的目的,進而緩解城市用地緊張問題。絕大部分的大城市都是結合城市改造,拆遷舊房,原地新建高層建筑的,因此從根本上看,用地很緊張。所以,在建筑設計中防火間距不可能過大。同時,現在的高層民用建筑底層周圍,一般都會設置一些如附設商店、郵局、商業營業廳、餐廳,以及辦公、修理服務用房等附屬建筑。那為了節約用地,會把附屬建筑與高層主體建筑有所區別??傊褪窃诟邔咏ㄖ姆阑痖g距設置中,需要根據國家的相關規定和工程的實際情況來確定。
結語:總之,在高層建筑設計中,除了要把好質量關,還需要把好安全關。這就需要建筑設計人員在設計中,要注重對消防安全的設計,保證設計方案,特別是總平面的防火設計方案而言,必須要體現整體性和科學性、可行性,確保方案能夠在火災的預防和消防中起到積極的作用。
作者單位:廣西東德建設有限公司
參考文獻: