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高层建筑设计论文精选(九篇)

高层建筑设计论文

第1篇:高层建筑设计论文范文

 

摘要:从中国作为人口大国、城市土地资源紧缺的国情出发,探究垂直景观在高层建筑中的应用,为目前亟需扩展城市绿地提供一个可操作的方法。通过对垂直景观成熟经验的学习与分析,了解如何将垂直景观设计应用到中国的高层建筑中去。建筑期刊

 

关键词:高层建筑;垂直景观;营造

 

 

一、研究背景与意义

基于全球城市化进程的日益加剧,人口的膨胀、城市建筑密度的不断攀升,人们开始意识到环境与建筑能耗的污染以及生态系统的危机。为了遏制这种趋势,绿色建筑应运而生。绿色建筑的定义是在建筑的全寿周期内,最大限度地节约(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。而实现绿色建筑的重要途径之一就是———垂直景观,它在城市生态景观方面的补偿作用不可估量。我国作为人口大国,城市土地资源紧缺,同时还有大量人口不断涌入城市,导致北、上、广等大城市越来越拥挤。这些寸土寸金的大城市中心集商业、娱乐、文化于一体,高层建筑林立,公共绿地严重短缺。有人提出建设更多的绿地广场和公园来解决这一棘手的问题。这个初衷是好的,可是实际的国情却很难实施。据预测,2020年,中国将有300万农村人口转移到城市。大量的农村人口正在以惊人的速度涌入城市,城市土地可容纳量积聚饱和,我们正面临着建筑土地和绿化面积如何平衡的极其严峻的问题。而另一方面,物质文化水平的提高,使得都市人对于生活品质的追求也在不断提高。他们渴望亲近自然,享受绿色的需求正在与日俱增。据统计,上海在2010年的GDP已达到一万美元,随着经济消费能力的提升,高品质的生活标准、环境与质量标准成为城市居民越来越关注的话题。对公共绿地环境的投入,使得生活与工作环境更加舒适宜人成为人们的一种共识与追求。因此,在横向绿化的可扩展面积基本为零的情况下,寻求高层建筑纵向上的绿化可利用性定会成为一种趋势。高层建筑的表皮绿化不仅能短期实现绿植覆盖率,而且与建筑节能、减少能耗的绿色建筑目标相一致,是一举多得的方法。同时,垂直景观对于改善都市的生态效应也具有重要意义,高层建筑的垂直景观功能定位于生态学,具有吸附与阻滞空气中的尘埃、减少灰尘颗粒物,清洁净化空气、降低噪音辐射,调节室温、节约建筑能耗,美化环境、令人身心愉悦等不可估量的社会和经济效益。

二、国内外研究现状

城市垂直景观设计早在古代巴比伦时期的经典空中花园已经出现了萌芽,当然早期垂直立体绿化的呈现更多的是自然植物无意识的攀爬,品种较单一,更没有系统理论的形成。直到20世纪90年代,西方发达国家才开始了对垂直绿化的系统研究,它也逐步成为在景观设计领域中对未来城市生态景观发展的前沿课题。一些发达国家的垂直景观在改善新兴城市的生态环境方面,得到政府政策上的支持和推进,给城市居民带来生态、经济和健康上的利益,也在一定程度上消除了“城市热岛效应”,推进了生态园林建设的科学性。这其中,马来西亚建筑师杨经文可以说是真正实现“空中花园”的先驱,他的建筑设计以与有机的、富有生命力的植被化相结合而闻名。他倡导建筑与植物生态系统的有机共生。在他的生态建筑实践中,始终坚持生物气候学设计原则,创造了众多令人惊艳的垂直景观生态建筑。其著名作品之一是新加坡EDITT?TOWER,1998年获得了热带生态建筑设计大奖。整座建筑远远望去犹如一颗屹立于高楼大厦中的参天大树,大楼的四周都被绿色植物所包裹,植物与建筑的和谐共存既达到了美学的高度,又起到了隔热的作用。该建筑所设置的绿色空间与居住面积比例达到了1:2。

大楼还设有雨水回收、光伏发电、污水净化等多套绿色节能系统。杨经文的生态建筑,实现了绿色植物与建筑的和谐共生,也展现了通过精心配置的植物可能形成的丰富多姿的空间形态,将建筑与自然完美地结合。正如杨经文所说:“建筑物常常可以看作大量的无生命物质的堆积,植被化的目标就是将有机的、富有生命力的物质与无机的、无生命的物质融为一体。”除此以外,在日本、法国等都相继出现了垂直景观生态建筑。例如日本福冈的ACROS楼,整个建筑除去1/4的地下空间,地上建筑设计成台阶状,屋顶部分全部由绿色植被所覆盖。竣工数年,郁郁葱葱的植被已经与南侧公园的绿化融为一体,仿佛在城市中央形成了一座绿岛,在收获优美的视觉景观的同时,使整栋建筑的温度更加舒适,创造了良好的生态效应。目前,在北京、上海、深圳、重庆等大城市中,城市垂直绿化的研究和探讨已经形成一定的共识,一些城市建筑外立面也出现了绿化表皮的实践案例,但是这些实践在某种程度上只能称为垂直绿化,跟垂直景观还有一定的距离,可以说我国高层建筑垂直景观设计尚处于起步阶段,还有许多经验要学习。

三、垂直景观在高层建筑中的营造手法

需要明确的是垂直景观与垂直绿化是不同的两个概念,垂直景观是以充分利用建筑纵向空间、实现植物(包括乔木)与高层建筑共生的景观设计,而垂直绿化究其本质是建筑垂直面的攀缘绿化,是攀缘植物翻转90°的平面绿化。但两者也存在着一些共同的特点,诸如占地少、都是利用纵向立体进行的绿化设计等。垂直景观的设计,将植物作为建筑造景的主要手法,通过不同的植物造景组合,形成建筑高层的平面布局与纵向建筑结构设计独特的空间构建,形成如画的美丽景观,并且丰富高层建筑室内空间的功能要求。对于这些营造手法的探析需要更多的实践操作的可能性,而目前我们更多的是只具备理论整理的经验论。根据杨经文在高层建筑运用生物气候学来组织空间的经验,我们可以学习的设计方法如下:

(一)空间组织

分析其平面布局,杨经文的高层建筑轮廓多设置为不规则形,利用不同凹度的开敞空间进行绿化。纵向楼层的悬挑式空间错落有致,既可以使不同户型享受到更多的阳光,同时错位排序的植物也可以得到足够的光照和生长空间,尤其是乔木植物。大量绿色植物的嵌入种植不仅有效地减少了建筑本身的热岛效应,还能生成氧气,吸收二氧化碳与一氧化碳,并且丰富了建筑单一的表皮,也不影响阴影区开窗的可能性。再分析其竖向空间,高层建筑的垂直景观的结构本身是植物搭配建筑的自然美与人工美结合的产物,应当考虑好植物的预留生长空间,重视其弹性空间的设计安排。各类设施的设置力求便捷,满足时空发展的需求。因此,消防、疏散等设施设计应上升到美学层面去考量。可以充分利用超高层建筑防火规范所要求设置的建筑避难层,着重利用垂直景观绿化、营造生机盎然的建筑外立面,以提升整栋建筑的美感。

(二)植物配置

绿色植物作为垂直景观生态建筑的重要要素,它直观地展现着一座建筑的生态效应和视觉感受。出色的垂直景观生态建筑肯定是植物与建筑美学的高度融合,因此,植物的搭配尤为重要。垂直景观的营造也绝不是简单地给建筑物附着上一层攀缘绿植,它关注的是植物丰富种类的搭配、色彩季相的变化、姿态柔和的线条,营造出具有丰富的时空变化的生命力的建筑。在设计过程中,悬挑式的种植槽中作为独立的植物单元,要充分配置好植物群落,丰富品种,形成自然分层的绿色景观,例如可以在不同凹度的错层开敞空间中,采取地被植物铺底、乔木来遮阴、具有观赏价值的灌木草花镶嵌点缀的方式。同时,选用下垂式植物、藤蔓植物进行垂吊式美化,弥补建筑外壁的一些生硬的结构线条,营造出与建筑相映成趣、丛植错落、四季皆有景的自然植物群落景观。

(三)节能循环

正如杨经文认为许多后现代主义建筑,在建筑立面处理中过多地增添了许多无意义的造型,造成了许多建筑材料的浪费。这些不理性的设计怪像,忽视了能源的合理使用和能耗的约束。面对日益严峻的世界能源消耗问题,建筑师毫无疑问要加强节能意识,特别是高层建筑的节能问题。站在生物气候学的高度去探索建筑节能的可能性与方法论,最终提升人的精神享受以及减少建筑能耗。高层建筑的垂直景观应当统筹优化生态层面的规划设计,在设计伊始,就该重视整体人工生态系统的循环回收,使绿色环境的原料与废料尽可能多地循环利用,消化分解本身产生的能耗,降低损耗。设计要面临的挑战在于最大程度地去利用资源和能源,减少浮尘,吸附噪音,调节室温,以最小的投入,获得最大的收益,从而体现出垂直景观生态建筑的节能、节水、节材等环保低碳理念。

(四)人性关怀

根据英国和日本的研究调查发现,工作或生活于高层建筑中的人群,有四成以上渴望与自然亲近接触,比如打开窗户能看到绿色或走到户外去活动,而垂直景观正是把这种愿望付诸实践的较好途径。垂直景观除了美化外部建筑环境,同时也为室内空间引入了自然美景。不仅在高层建筑的室内休憩空间真正实现了景为人用,更在阳台空间中构造了一个个梦幻的空中绿植花园。在阳台空间茂密的树荫下,层次分明的植物景观,让人感受到以植物景观律动为框、蓝天为画的奇妙体验。高层建筑的垂直景观设计目标不是为了模拟自然,更多的是可以弥合生态学和建筑设计之间生硬的裂缝,形成持久稳固的联系,营造合宜的自然,创建合理的人工生态系统。因此,垂直景观在高层建筑设计中,必须关注人的舒适度,从微观层面上满足人体工学的要求,关注人的健康,在强调采光、通风、保温等基础条件上,还必须重视人的使用安全问题。

四、结语

第2篇:高层建筑设计论文范文

[关键词]高层建筑;给水排水;工程设计;优化策略

随着城市建设的快速发展,高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式,高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单,其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致,但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂,层数较高,高度较大,因此,在设计建筑给排水时就要有针对性,符合高层建筑给排水设计的相关要求。

1高层建筑给水排水工程设计问题

1.1雨水系统设计中的问题分析

高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题,阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时,会按照重现期一年进行设计,因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时,屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况,其会形成为重力流系统。针对这种情况,如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合,而同时排出,那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时,雨水管道内就会形成满流,从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见,进行阳台与屋面的同时混合排水,其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时,阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中,雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积,因此,压力流在雨水管内形成的几率很低,但是其也不能够阻止阳台反水现象,因此,设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整,即放大一号。

1.2给水方式的选用问题分析

在选择高层建筑给水方式时,首先要确定高层建筑的竖向分区,之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则,也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中,如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中,就可以选择市政管网直接供水的方式,其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外,在使用市政管网进行建筑给水时,最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑,务必符合相关要求。如,建筑物的高度低于100m时,通常可以采用市政管网直接供水,而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水,这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内,为减少二次污染的产生以及稳定水压,可以设置减压阀进行局部的压力调整,此方法不需要设置高位水箱,也是目前众多选择中,效果较好的供水方式之一。

1.3污水系统设计中的相关问题分析

高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后,汇合入一根总管,然后再由裙房同时排出,这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证,如果将雨水过于集中,一旦总管损坏需要检修时,其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中,结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层,而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置,如果洁具的布置与标准层相同,那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突,因此,这一问题需要特别注意。

2基于高层建筑给排水节能设计策略

节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中,除了做好给排水设计外,还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。

2.1节水龙头的设计

高层建筑给排水关系到人们的生产和生活,在如今水资源日益紧缺的背景下,做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系,所以在对高层建筑进行给排水节能设计时,要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下,节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失,减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践,为人们设计出更新、更好的建筑,从而从根本上确保节水设计取得成效。

2.2中水系统的设计

所谓中水系统,就是将污水、雨水等经过一定的处理,使水质达到一定的指标后,为人们利用的一种水循环过程,例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后,用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好,因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中,作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识,结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式,并充分考虑其带来的经济效益,最大化的确保设计的科学性。

2.3变频水泵的设计

变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式,变频器上一般都具备闭环控制功能,其可以根据压力信号进行自动控制运行,使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速,有效调节水泵的流量和压力,实现节水设计。

3结语

综上所述,高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求,并根据这些要求进行优化设计,提高用水的安全性和经济性,最大程度实现建筑节能和减少运行费用。

作者:梅鹏远 单位:西安思源学院

参考文献:

[1]韩晓冬.高层建筑给水排水的优化设计分析[J].科技展望,2015,25(35):19-20.

第3篇:高层建筑设计论文范文

关键词:高层建筑;冲孔灌注桩;设计;施工

近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少,而城市人口的不断增加,使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少,市政部门一方面扩大城市面积,将原有近郊开发,提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造,通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。

一、我国高层建筑冲孔灌注桩应用现状分析

在高层建筑、旧城改造的桩基础中,冲孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点被广泛应用。传统的冲(钻)孔灌注桩的施工工艺在成孔中,为避免塌孔必须采用泥浆护壁,但由于泥浆护壁所形成的泥皮影响了桩侧摩阻力的发挥;同时由于施工工艺上的原因,孔底沉渣不易清除,也影响了桩端阻力的发挥。因此目前较为常用的方法是在冲孔灌注桩上采用后压浆技术,其主要目的就是减轻或消除桩侧泥浆护壁和孔底沉渣对单桩极限承载力的影响,提高单桩承载力。采用冲(钻)孔灌注桩,可穿越所有土层,但成孔时要采用泥浆护壁会影响桩的承载力,桩底沉渣也不易清除,如果桩端要进入风化岩层则造价较高。如果将桩端持力层选择在砾卵石层上,同时采用后压浆技术,则可大大缩短桩的长度,通过注浆可消除或挤密桩侧泥皮和桩底沉渣并提高砾卵石层的桩端承载力,从而较大幅度地提高单桩承载力,减少工程造价。

二、高层建筑冲孔灌注桩基础设计

在进行高层建筑冲孔灌注桩的设计前,要根据当地施工经验和可选的基础形式结合场地地质情况,并对工程要求进行设计。

(一)高层建筑冲孔灌注桩基础设计

在进行高层建筑冲孔灌注桩基础设计时,要通过对工程所在地地质进行勘探,确定建筑物地质情况。然后确定桩基的选用,对于建筑物所受荷载大、变形控制严格以及工程拟建地地质较差的情况,要通过多种灌注桩的复合使用来达到建筑目的。通过分析和调查确认冲孔灌注桩位置与根数,然后对其进行有效计算。首先对桩长进行确定,然后估算单桩极限承载力。通过标准公式Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp(d<800mm),(d≥800mm)计算桩的竖向极限承载力标准值。另外还要多注意对各分项系数进行考虑。随着活载变异系数的增大,桩侧阻、端阻和承台底土反力分项系数均减少,恒载分项系数也相应减小,而活载分项系数则随之增大。随着承台底土摩擦角或粘滞力的变异性增大,桩侧阻、端阻、恒载效应、活载效应的分项系数均随之减少,承台底土反力分项系数相应增加。

在高层建筑冲孔灌注桩设计完成后为确保桩基质量万无一失,需从总数桩中按1%的比例且不应小于3根(工程总桩数在50根以内时不应少于2根)抽选工程桩作为试验桩,待试桩静载检测合格后方可全面施工桩基。

(二)高层建筑冲孔灌注桩设计中关于质量控制的注意事项

高层建筑冲孔灌注桩质量控制的注意事项,首先要对造孔进行质量控制。造孔质量包括:孔位偏差、桩孔垂直度偏差、孔径偏差及孔深与孔底沉渣厚度问题等。根据相关规范中的允许值对设计要求进行规定,在实际工程施工过程严格按照规定进行控制。对于冲孔灌注桩质量影响的另一个因素是清孔质量,在钻孔达到设计深度后,在灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合下列规定:端承桩≤50mm;摩擦端承、端承摩擦桩≤100mm;摩擦桩≤300mm。为此,在清孔过程中应不间断地置换泥浆,直至浇注水下混凝土,并保持孔底500mm以内的泥浆比重<1.25,含砂率≤8%,粘度≤28s。这些数据及要求在进行灌注桩设计的时候都要考虑进去,以此来确定孔深等数据。另外对于混凝土拌制质量在设计时也应考虑进去,由于灌注混凝土工艺的特殊性,其对混凝土的性质及拌制质量有如下一些特定要求:①混凝土的强度应比设计强度提高5MPa;②混凝土的坍落度宜为18~22cm,并有一定的流动保持率,坍落度降至15cm的时间不宜小于1h,扩散度宜为34~38cm;③混凝土的初凝时间应满足整个灌注过程(从搅拌第1斗混凝土开始至灌完最后1斗混凝土并拔出导管为止),一般为3~4h,如运输距离较远,一般宜在混凝土中掺加缓凝剂。

(三)关于高层建筑冲孔灌注桩灌注设计分析

由于高层建筑冲孔灌注桩是整个工程质量的关键,因此针对混凝土的灌注也应在事前进行优良的设计,根据有关规定的相关要求,设计出适宜工程的混凝土混合比例、灌注量、混凝土搅拌时间等,根据不同的地质情况及工程情况进行合理的设计。设计良好的混合量,将灌注间歇时间控制在15min之内,最多不得超过30min,每根桩整个灌注过程应尽可能控制在4~6h以内完成,以保证混凝土的均匀性。这就要求在施工前将单根桩及所用混凝土进行计算,通过前期的设计规划及施工前的计算做好混凝土的混合工作。而且混凝土滞留空气的时间对于混凝土的强度有一定的影响,因此根据混凝土应在1.5h内灌注完毕,夏季应在1.0h内灌完的要求,要结合灌注桩的要求进行混凝土混合,否则应掺加缓凝剂。混凝土应灌注至设计桩顶标高以上规定的高度,以保证设计桩顶标高以下混凝土的质量。三、高层建筑冲孔灌注桩试桩过程——设计效果的检验

一般在进行高层建筑冲孔灌注桩工程施工中,工程压浆管多用钢管制作,压浆管固定焊于钢筋笼上,上端止于距地表0.2-0.3m,以防移机或调换机具钻杆等情况下被损坏,桩端压浆管低于桩端50mm,并用特制的桩侧压浆阀和桩端压浆阀与压浆管相连。为防堵管,可以将把桩端压浆管改为大口径主桩端压浆管和小口径次桩端压浆管,以防堵管影响压浆质量。为保证注浆通道的通畅,检查注浆管是否连通,并将泥渣及泥皮的细粒推至,注浆前必须进行压水试验。同时记录压水试验的稳定压力,其稳定的注水压力可作为注浆施工的初始注浆压力。压水压力以压通为准,个别不通畅的注浆管,压水压力采用10MPa,多次反复进行直到压通,以保证注浆的顺利进行,确保注浆质量。成桩1周后进行注浆,每根桩注浆时间为1—2小时。压力注浆以压水试验的稳定压力1.5MPa为初始注浆压力,以终压浆压力大于2.5MPa和注浆量为1000kg水泥量作为施工的控制指标。对个别桩注浆压力低于2.5MPa,灌入量较大的桩,当地面未出现冒浆时,可适当提高水泥的灌入量,一般控制在2000kg左右;对注浆压力高于7MPa,可灌性差的桩,现场采用浓浆、慢速灌注及注注停停间歇注浆的办法,其终止时间以注浆压力控制,最大注浆压力不高于10MPa,且水泥量不少于800kg。每根桩注浆完毕,立即将注浆管拧上堵头,以防回浆,影响注浆效果。最终通过检测来测试高层建筑冲孔灌注桩设计时候达到工程要求。

结论

高层建筑冲孔灌注桩是整个工程设计与施工的重点,其对于整个工程质量有着重要的影响。因此在进行高层建筑冲孔灌注桩的设计时,要充分考虑建筑拟建地的地质情况与建筑施工地区的气候特点,将灌注中的各个环节充分考虑进去,以保障工程施工的质量。

参考文献

[1]陈中华.实用桩基工程手册[M].中国建筑工业出版社,2005,1.

[2]张海华.建筑桩基技术规范及实施[J].建筑科技,2006,11.

[3]赵旭.高层建筑冲孔灌注桩设计纲要[J].建筑工程,2004,11.

第4篇:高层建筑设计论文范文

关键词:楼前广场;多样化;复合化;人性化

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

Keywords:publicsquare;diversify;complex;humanity

1前言——从城市设计中看待楼前广场的本质

现今城市中心区的发展,标志性的高层或超高层建筑仿佛成为一个城市和众多业主的首选,在享受其高容积率、高功率等优越性的同时,人们也在努力寻找最佳途径来解决其所带来的各种弊端,主要表现为造成交通压力陡增、给周边道路带来压迫感、使人们产生不安定情绪,从而破坏了原有城市的和谐秩序。此时,广场凭借其开放性、包容性和多样性等特点以一种特殊的形式出现在高层建筑与城市之间,使得三者达成共存互利的协议。这种特殊的广场形式多建于高层建筑周边,并与城市道路接壤,称之为高层建筑楼前广场。

然而,现状却是在寸土寸金的城市中心区,楼前广场的价值得不到体现,变成开发商追求最大商业利益的牺牲品,因此在有效行政干预的基础上,找出现有矛盾的根源,优化楼前广场设计,建造符合各方需求的广场空间,具有必要和迫切的现实意义。

2承载——楼前广场的设计方法

高层建筑楼前广场作为特定环境下的广场空间,不单涵括普通广场的基本功能,而且还应作为一把铰链将高层建筑与城市发展有机地结合起来,使高层建筑的存在不再脱离城市生活的运行轨道。因此,根据楼前广场的尺度、多样化、复合化、社会化等特性,设计方法的研究应该注意相关学科的融会贯通。

2.1尺度界定

楼前广场的规模有大有小,它的空间尺度界定是设计成败的关键之一,通常包括人与建筑、空间的关系,建筑与建筑的关系,建筑与空间的关系等等。最为直观的标准是广场空间内间距和高差对人的心理和生理所产生的影响。由于在平日生活当中,人们总是需要一种内聚的、安定而亲切的环境,所以历史上很多城市广场空间的D(建筑高度)和H(建筑间距)的比值大约为1~3之间。卡米洛·希泰(CamiSitte)在总结欧洲广场设计的手法中提出广场宽度的最小尺寸等于建筑高度,最大尺寸不超过建筑高度的两倍,可以把这一论断运用到楼前广场与高层裙楼之间的关系处理。

2.2空间多样化

楼前广场空间多样化体现在协调高层建筑与城市肌理之间的关系,减小其巨大体量对临街面带来的冲击,为人们创造出高效、实用且宜人的公共空间。日本学者芦原义信在《外部空间设计》一书中提出20~25m的模数,他认为“建筑外部空间,实际走走看就很清楚,每20~25m,或是有重复的节奏感,或是材质有变化,或是地面高差有变化,那么即使在大空间里也可以打破其单调,若单调的墙面延续很长,街道就容易形成十分非人性的”。[1]

在水平方向上,楼前广场由于受高层建筑的限制较大,因此包容性和亲和性是重点考虑对象,表现为对建筑与城市交流功能的满足和对人性需求的满足。罗布·克莱尔(RobKrier)研究了众多欧洲广场的形状,归纳总结出广场空间形状的许多形态,并指出“人”才是检验设计成败的唯一标准。所以在相对受限的场地条件下,楼前广场的设计者应该以建筑与道路的平面关系为基础,利用建筑出入口的位置、道路和场地的高差变化、简洁而有效的景观设施等元素来创造出具有独特性的平面型态,并且把人的活动作为主体进行有效引导,使之成为平面构图中最具活力的元素。

在垂直方向上,楼前广场更多是与高层建筑相结合分为上升广场、水平广场、下沉广场三种,三种形式可以独立存在也可以融合在一起。如建于1936年的纽约洛克菲勒中心广场(RockefellerPlaza)就被认为是美国城市中最有活力的广场:这个下沉式广场规模不大,但使用率很高,夏季设有咖啡座和冷饮摊,冬季则成为溜冰场,成为人们娱乐休闲的最佳场所。

2.3功能复合化

功能的复合化是指同一空间中多种功能层次的并置和交替,对于楼前广场来说,与建筑、道路等元素的相对关系是重点,系统和高效是核心,表现为如何协调好来自城市各个方面车流、人流和物流的集散问题。楼前广场相对较小的地表容量远远不能满足高层建筑的需求,因此楼前广场垂直空间的综合开发是重要手段,这样能把地表集散人流有效地分散到多个垂直交通面上,既解决了交通问题又能创造更多的公共空间,使建筑与城市的衔接由单一面变为多层面。按照垂直向的区位,楼前广场可分为:架空层、地表层、地下浅层、地下中层、地下深层等层次,这其中包括城市架空交通、地面交通、综合管线、商业、停车场、地铁等功能。以香港中环区高层建筑的楼前广场为例,可以看出越是接近地面层,其空间性质越是开放和密集,其区位价值越高,越适合发展城市公共空间。

结合我国实际国情,楼前广场的停车设计将会是功能设计中的主题,楼前广场的停车模式可分为三种:①地面停车:是最方便最有效的方式,与外部交通联系直接,能解决少量停车。②停车场与其他功能相结合布置的组合方式:例如绿地、架空底层、地下室或屋面上等等,这种形式能有效地减少停车场占用基地的面积,有助于解决大量停车。这种模式也可以有效地实现地面上的人车分离,保障交通安全。③多层的停车楼和立体车库:将水平的停车面积叠合起来成为多层构筑物,能解决最大程度的停车,但由于采用了立体式的布置,使得车辆进出变成了一种垂直运动,与外部车流衔接较为困难。考虑到城市中心区的楼前广场受场地限制通常较大,应该首先考虑后两种模式。车辆的停放方式也需要根据场地的制约而适当地选用,常用停放方式中,垂直停放和45O倾斜停放两种方式比较适合楼前广场的特点:前者常选择后退停发车,所需停车面积最小;后者采用45O交叉停放,车道无须太宽,且停车面积较小。

2.4景观照明设计

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素,这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点,绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候,起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例,不宜过大而不能突出其重要性,也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍,经过多次试放才确定了位置,然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象,使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面,对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展,向人们暗示他们已经进入广场之中,起到过渡作用,还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中,喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱,以长沙五一广场喷泉为例:每晚的相同时候,当喷泉开启的时候人流不断,未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况,还能作为引导行人、车辆的线路标识,使其高效而有律。

楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌,以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中,对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素,除了单纯考虑建筑物本身因素外,还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素,以达到整体效果的完善;而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系,需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时,对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景,其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间,克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出:“根据对现代广场用途的调查研究,坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一,其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性,根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等,以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照;另一方面由于临近高层建筑,受到其向下反折风的影响,有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大,因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单,设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式,并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等,为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适,其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果,丰富场所的质感。

楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地,因此在前期设计过程中,场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程,因此在设计工程完毕之后,设计过程并未完成,设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究,称之为使用状况评价(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑(户外空间)进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求,通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助,国内的这类工作需要设计者亲力亲为,其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用,丰富设计成果;从各种收集到的信息中提出完善和改进建议;还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如:在实地观察过程中,试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受;亲自与使用者进行交谈,更全面地收集不同类型人的信息;发放调查问卷,题目设计尽可能直接,以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结,成功之处运用到日后设计当中去,不足之处及时给出整改建议,再进行评价,这样才是建筑师的正确态度。

4结语

随着高层建筑日益增多及城市需求增大,楼前广场起初由经常被忽视的附属物,在设计当中出现了许多不合理的地方,设计者没有从各方面进行分析,不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上,楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场,不仅能使周边建筑更加有效有序地运作,还能协调城市空间关系、增添城市亮点,使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献:

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

[2]克莱尔·库珀·马库斯,卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯,夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

[5]戴志中,刘晋川等.城市中介空间.东南大学出版社.

[6]韩冬青,冯金龙.城市·建筑一体化设计.东南大学出版社.

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素,这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点,绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候,起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例,不宜过大而不能突出其重要性,也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍,经过多次试放才确定了位置,然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象,使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面,对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展,向人们暗示他们已经进入广场之中,起到过渡作用,还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中,喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱,以长沙五一广场喷泉为例:每晚的相同时候,当喷泉开启的时候人流不断,未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况,还能作为引导行人、车辆的线路标识,使其高效而有律。

楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌,以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中,对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素,除了单纯考虑建筑物本身因素外,还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素,以达到整体效果的完善;而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系,需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时,对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景,其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间,克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出:“根据对现代广场用途的调查研究,坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一,其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性,根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等,以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照;另一方面由于临近高层建筑,受到其向下反折风的影响,有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大,因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单,设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式,并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等,为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适,其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果,丰富场所的质感。

楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地,因此在前期设计过程中,场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程,因此在设计工程完毕之后,设计过程并未完成,设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究,称之为使用状况评价(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑(户外空间)进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求,通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助,国内的这类工作需要设计者亲力亲为,其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用,丰富设计成果;从各种收集到的信息中提出完善和改进建议;还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如:在实地观察过程中,试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受;亲自与使用者进行交谈,更全面地收集不同类型人的信息;发放调查问卷,题目设计尽可能直接,以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结,成功之处运用到日后设计当中去,不足之处及时给出整改建议,再进行评价,这样才是建筑师的正确态度。

4结语

随着高层建筑日益增多及城市需求增大,楼前广场起初由经常被忽视的附属物,在设计当中出现了许多不合理的地方,设计者没有从各方面进行分析,不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上,楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场,不仅能使周边建筑更加有效有序地运作,还能协调城市空间关系、增添城市亮点,使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献:

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

[2]克莱尔·库珀·马库斯,卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯,夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

第5篇:高层建筑设计论文范文

在建筑设计的过程中药遵循节能设计的相关理念。具体来说可以从下面几个方面进行考虑:一是,充分考虑高层建筑对于城市环境产生的影响作用,综合进行考虑对高层建筑的建设位置以及朝向进行规范,如果建筑的容积率太大,就很难满足内部空间的日照要求,同时还会增加相应的采暖等方面的费用,因此在进行高层建筑的设计过程中,要充分研究建筑位置朝向与节能减排的相关关系,使建筑的方位能够接受到适量的日照,可以增加相关的开窗面积,增加南向开窗,减少相应的北向以及东向开窗面积,这样能够使建筑获得更多的光照,同时能够有效减少建筑的热量损失,使内部能够保持一个较为舒适温暖的居住环境。第二方面可以对相应的围护结构进行优化,这样也能取得良好地节能效果。在寒冷地区,较为常见的围护结构的做法为:粘土空心砖与实心砖复合砌筑的墙体;采用粘土实心砖或空心砖岩棉进行夹心砌筑的复合墙体;采用页岩陶粒混凝土空心砌块进行砌筑的墙体等,良好地建筑材料能够起到良好地保温隔热效果。第三为一些影响建筑节能的相关因素。根据相关的数据显示,在高层建筑的耗能结构中,护墙体耗产生的能量消耗最大,能够占到总耗能比例为25%。这与结构的外露面积大事分不开的,而建筑的形体变化是增加围护结构面积的主要因素,对于高层建筑来说,体形系数越大,则会产生更多的耗能,因此在进行结构设计时,遵循的原则为,形体变化不宜过为复杂和多变,科学合理选择相应的建筑保温材料以及建筑结构形式。

2在进行高层建筑设计过程中需要的问题

2.1建筑防火的问题

高层建筑的总体布局要遵循畅通安全的相关原则,在进行楼道设计时,能够保证人员进行畅通流动,在紧急情况下,能够及时进行人员疏散,同时应在相应的采光设施以及照明系统位置设立显眼的疏散标志这样能够实现紧急情况下,人员快速进行安全撤离,有效避免踩踏事件的发生;对相应的防火分区进行合理设置,同时合理设置相应的消防器械以及疏散通道,这样在火灾发生时候,能够及时采取相应的灭火措施,同时有效进行人员的疏散。要保证在同一层楼体的任何一个位置,两个消防栓的水枪能够同时到达。在进行建筑室内室外消防系统设计时,要充分满足相应的消防用水的要求以及灭火水压,同时消防水池的容量也要满足相应的防火要求。

2.2建筑抗风的问题

要根据建筑物周围的气流状况以及受到外力作用下,建筑物的形体变化,结构不稳定或者产生疲劳性破坏,因而建筑围护结构成为高层建筑一个重要的安全隐患。风灾损坏的主要表现形式为,破坏建筑的结构,甚至导致倒塌现象,因此在进行建筑工程的抗风设计时,能够对工程安全产生重要的影响作用。

2.3建筑电气的设计

(1)消防电源与配电的设计。在进行高层建筑消防电源的设计过程中,需要满足:①相应的供电电源要来自于两个不同的发电厂,这样一旦出现问题或者发生突发事件,能够保证建筑的电源能够正常运行。②相应的供电电源要求来源于2个不同的区域的变电站。③搞成建筑其中一个电源要来自于相应的区域变电所,而另外的一个电源为自备的发电设备。

(2)建筑应急照明设计。当高层建筑发生火灾或者其他故障时,可能会对建筑的正常照明系统产生影响,进而启动相应的应急照明系统,这被称为事故照明,进行高层建筑应急照明的安装设计时要遵循人性化的相关原则,将应急照明设施设置在相应的疏散楼梯、消防控制室、消防电梯前室、消防水泵房、电源室、变配电室或者防排烟机房的墙面位置以及顶棚位置。

(3)电梯设计。在进行高层建筑的电梯在设计时要遵循的原则为,电梯位置设置合理,运行噪音较小,不影响居民的日常生活。同时还要根据居住结构的形式对电梯的最大载荷进行调整。这样能够充分保证居民方便进行出行。在遇到紧急情况时,电梯要能够提供安全便捷的疏散方式。为了能够充分确保电梯的安全正常运行。同时便于进行人员的施救以及火灾的抢救,要设计相应的排水设施。一般会在高层建筑设计过程中,将相应的消防泵房、变配电站以及柴油电机放置在地下室位置,这样如果地下室出现积水现象,就很难进行有效的灭火措施。因此应该在充分重视地下室排水的建设与设计,在进行电梯设计时通常要设计两套相应的供电系统,一套用于正常供电,另一套时供电系统则是用于紧急情况时候,进行自备发电,进而充分保证电梯安全运行。

(4)排烟设计。在众多的高层建筑火灾事故中,很多人由于烟气产生窒息以及中毒现象,在封闭性的楼梯间可以再楼梯入口的位置设置相应的置阳台或者凹廊。这样能够及时进行排烟,能有效减少相应的人员伤亡事故。同时在设计中,可以将消防电梯前室与楼梯前室进行合并使用,同时采用相应的常闭防火门。

(5)防雷击设计。在进行高层建筑防雷系统的设计过程中,要遵循“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的相关设计原则,积极做好相应的防雷设施的设计。在建筑的顶端以及其他容易受到雷击作用的部位,可以社会自设置相应的避雷针,避雷带以及避雷网,利用建筑结构中的主钢筋作相应的防雷引下线,同时在建筑物周围设置相应的避雷带;同时还要将建筑物内的金属设施以及突出屋面的金属部件进行接地处理,有效防止静电火花的产生。

3结束语

第6篇:高层建筑设计论文范文

关键词:电气;设计;安装

1工程概况

某工程位于长沙市CBD商务区内,占地面积9500m2,总建筑面积45000m2,地上19层,地下2层,为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计,采用两路10KV电源供电,供电线路采用电缆直埋方式,两路10KV电源一用一备。通过母连接,两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统,为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力,该工程选用二台1600KV干式变压器,变压器的负荷率平时保持在70%左右。

2大厦电气系统设计与验算

2.1系统设计

2.1.1照明系统

2.1.1.1系统概述

本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。

正常照明主要包括舞厅照明,大厅照明,公共区域照明,客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响,设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井,经低压母线引至各楼层的总照明配电箱,然后由此分布到各区域配电箱。

因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼,对供电要求较高,所以除配有自备发电机组外,楼层设有专用的应急照明系统,系统主要覆盖区域包括:酒店大堂,各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源,其中大堂,餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明,供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上,在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具,在没有任何外供电源的情况下,该灯具能不间断供电1h。

2.1.1.2照度的确定

星级酒店的装修档次一般较高,为配合装修效果,充分体现酒店及办公气氛,本工程对酒店中各重点区域的照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点,各功能区的照度标准值见表1。

2.1.2动力系统

动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括:空调制冷机组,空调水泵,冷却塔,洗衣设备,污水泵,客用电梯,货梯,各层空调器,开水器等。因动力设备在地下2层分布较多,所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。

消防电源包括:消防水泵,水幕水泵,消防电梯,喷淋水泵,排烟风机,正压送风机等。消防动力设备为双电源供电,一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上,另一路引自自备发电机组,两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换,以确保消防设备的供电可靠性及安全性。

2.1.3负荷计算

电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小:

2.1.3.1三相负荷计算:

2.1.3.2单向负荷计算:

①尽量将各单相负荷逐相均匀分配,以减少不平衡,计算时,将线负荷换算成相负荷,将各相负荷相加,取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。

②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时,按三相平衡负荷计算。

③只有线负荷时,将各线间负荷相加,选取较大的两项进行计算,现以Pab≧Pbc≧Pca为例:

按70%的负荷率,第二台变压器的容量为:1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。

2.2防雷与接地

本工程联合接地电阻阻值要求小于1,利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线,在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店,酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接,以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求,而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求,不能设置单独弱电接地系统,只能选用联合接地。

3线槽敷设安装施工

智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分,衡量一个城市建筑的现代化标准,设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成:

(1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;

(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;

(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。

如此之多功能设施,布线设计方案也成为电气设计的关键,因涉及专业多,施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观,也为了更科学满足设施智能化的要求,方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。

3.1地面敷设线槽的定义

地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽,可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距,根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽,规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。

线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点:地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设,终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。

3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求

内外均热浸镀锌,出线口处采用无螺纹接口,线槽标准长度为3m(可特殊加工),线槽出线口开孔尺寸:﹤48mm,线槽开孔间距分:3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。

主要配件有:线槽分线盒:线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板,以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。

线槽支架:分为单槽、双槽、三槽支架,它是用于线槽的支撑及高度调整,高度调节范围一般为20mm~150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。

3.3地面线槽的敷设安装工艺

3.3.1弹线定位:根据设计图纸确定线槽走向,从始端至终端找好水平线或垂直线,用粉线袋在线路的中心外进行弹线,按照设计图要求及施工验收规范规定,分别找出分线盒、分线口及支架的具置,用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。

3.3.2线槽敷设:根据标准位置放置分线盒和支架,然后放置线槽和出线口,同时根据需要加各种配件,朝上的线槽不必立得太长,否则易被砸断。连接完毕后,调整支架和塑料盖,使出线口到适当高度。达到位置正确,固定牢固,走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入,各连接处周边抹专用胶,各分线盒、出线口盒盖拧紧,并用铁丝绑扎,未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护,发现问题及时处理。

3.3.3跨接地线焊接:依据施工规范,确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍,焊缝均匀牢固。

3.3.4槽内配线:首先清扫线槽,可先将带线穿插至出线口,然后将布条绑在带线一端,从中一端将布线条拉出,反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净,也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全,其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则:1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内,但同一槽内强电回路必须能同时切断电源;2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%;3、强弱电回路应分槽敷设;4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。

3.3.5线路检测:线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。

3.3.6面板安装:配合装修,依据各出线口用途,安装相应的终端面板。

3.4地面线槽安装时具体注意事项:

3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm;

3.4.2线槽内外应光滑平整,无棱刺,扭曲、翘边等变形现象;

3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜;

3.4.4线槽整体连结完毕后,应按设计检查确认,无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封,对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。

4结语

综上所述,现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂,用电设备越来越多,对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求,因此在电气设计和线路安装时,将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置,认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工,从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。

参考文献:

第7篇:高层建筑设计论文范文

关键字:高层建筑竖向分区耗热量减压阀

前言

华源大厦位于广东省东莞市厚街镇107国道边,地势较平坦,总建筑面积约124100m2,主楼高52层,地面以上高度182.60m,地下室共二层,地下二层为六级人防掩蔽所,平时用作停车场,地下一层主要用作空调机房及水池,裙楼下半地下层用作车库,配电房。首层至六层为裙房,含大堂﹑厨房﹑餐厅﹑宴会厅﹑健身房﹑桑拿房﹑卡拉OK包房﹑会议室等综合配套设施。主楼九至二十三层为办公用房,二十五至五十一层为酒店客房,五十二层为特色餐厅,其中二十四﹑三十九层为避难层及设备用房。

1生活给水系统

1.1,室外给水系统

从107国道市政给水管引入一根DN200给水管,且在旁边嘉华酒店引入一根DN200给水管形成两路供水。市政水压不低于0.20MPa,供水量可满足本工程要求。在本建筑周围设DN200环状给水管,每隔100m左右设一室外地上式消火栓,共设4套,以供火灾时消防车取用。室外给水管采用球墨给水铸铁管,柔性胶圈接口。

1.2,室内给水系统

(1)室内生活、消防给水系统分开设置。

(2)生活给水系统采用并联与串联相结合的给水方式,共分为七个压力分区。一区:(直供区):地下二层至半地下层,由市政管网直供。本区考虑生活水箱,消防水池、中餐厅厨房等用水。二区:首层至八层,由地下一层水泵房内的变频调速给水设备供给。本区考虑中餐包房、卡拉OK房、桑拿等用水。三区:九层至二十层,由设在二十四房避难房的中间水箱供给,九、十层支管减压。本区考虑办公用水。四区:二十一层至二十九层,由屋顶水箱经减少阀减压后供给本区考虑部分办公及部分客房用水。五区:三十层至三十八层,由屋顶水箱经减压阀减压后供给。本区考虑部分客房用水。六区:三十九层至四十六层,由屋顶水箱直接供给。本区考虑部分客房用水。七区:四十七至五十二层,由屋顶水箱经变频调速给水设备加压后供给。本区考虑部分客房及顶层餐厅用水。

(3)地下一层生活水箱有效容积225m3,二十四层避难层中间水箱有效容积30m3,屋顶生活水箱有效容积80m3。

(4)给水深度处理为改善水质,市政自来水进入地下室先经过石英砂压力过滤器处理后进入生活用水箱,以去除自来水中的杂质。

(5)消毒设备选择为防止生活用水二次污染,采用H2000-30型高效复合二氧化氯发生器一台,用于生活给水消毒。

(6)管材及阀门生活给水管采用铜管,阀门采用铜闸阀及铜截止阀。

2生活热水系统

热水系统的供应对象为各客房卫生间的洗浴热水、桑拿淋浴用水、办公部分及公共部分的卫生热水。为保证用水水压的稳定与平衡,热水系统的压力分区与冷水系统完全相同。为使每个压力分区的热水系统能自成系统地独立运行,水加热器按压力分区分组设置,在减压分区的水加热器前(冷水侧)设减压阀。所有压力分区的管网图式均为上行下给式机械全循环方式。水加热器的热媒采用蒸汽。

(1)耗热量计算

采用卫生器具和其热水用水量定额计算法计算。厨房用热水温度要求较高处,采用局部电加热。

同时使用系数取0.7,热水温度40°C,冷水计算温度10°C(地面水),浴缸1小时用水

量按300升计。

(2)管材及阀门

热水管采用铜管,阀门采用铜闸阀及铜截止阀。

(3)饮用水

酒店客房免费提供瓶装优质矿泉水,办公层提供桶装水。故本项目不做管道直饮水系统。

3消火栓给水系统

室外消防管网采用低压制,呈环状设置,共设四个地上式室外消火栓。室内消防系统共设8套地上式水泵接合器,其中接消火栓系统6套,接自动喷水系统2套。室内消火栓系统用水量40l/s,火灾延续时间3小时。室内消火栓给水管网成环状布置。竖向分为四个个区,每个区最低层消火栓口的静水压力不大于0.80MPa。消火栓口的出水压力大于0.50MPa时,采用减压稳压消火栓。Ⅰ区:地下二层~八层Ⅱ区:九层~二十四层Ⅲ区:二十五层~三十七层Ⅳ区:四十层~五十二层Ⅰ、Ⅱ区为低区,设一组消防泵供水;Ⅲ、Ⅳ区高区,另设一组消防泵供水。Ⅰ、Ⅱ区和Ⅲ、Ⅳ区之间分别设置减压阀减压。

在地下一层设置消防水池。消防水池有效容积532m3,分为两格。在52层屋顶设消防水箱,有效容积18m3。地下一层消防水泵房内设置消火栓加压泵,高低区消防主泵均为三台,两用一备。发生火灾时先启动一台消防泵,当供水压力不能满足要求时再启动第二台消防泵。在屋顶设备房设消防专用气压供水设备,以保证最高几层消防管网的压力。各层消火栓设置保证防护面积内任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达,充实水柱为13m。

4自动喷水灭火系统

本建筑的公共活动用房、走道、厨房、餐厅、客房、办公室、库房、地下车库以及面积大于5m2的卫生间等处均设置自动喷水灭火系统;自动喷水灭火系统按中危险等级设计,其中车库、厨房等按中危Ⅱ级,其它场所按中危Ⅰ级设计。中危Ⅰ级的设计流量为20.8l/s,中危Ⅱ级的设计流量为27.7l/s。自动喷水灭火系统竖向分为高、低两个区;高低区各设两台喷淋泵供水,水泵为一用一备。高区:二十四层~五十二层低区:地下二层~二十三层自动喷水灭火系统接屋顶消防水箱,在屋顶设备房设稳压装置,喷淋系统低区设消防水泵接合器。

5其他灭火系统

5.1,气体灭火系统

发电机房、锅炉房采用高压CO2气体灭火系统灭火,设计与施工应委托专业消防工程公司完成。

5.2,灭火器的配置

本建筑火灾危险等级除中餐厅厨房为严重危险级外,其它场所大部分为中危险级。主要火灾种类为A类火灾,厨房及地下车库为A、B类火灾,电气设备用房为带电类火灾。按《建筑灭

火器配置设计规范》GBJ140-90(1997年版)要求,在本建筑内的公共场所、走道、宴会厅、厨房、地下车库、机电设备用房等处均设置手提式干粉或二氧化碳灭火器,在地下车库增设推车型泡沫灭火器。

6排水系统

6.1,生活排水系统

市政排水系统采用雨、污分流制。故室外排水采用雨、污分流制。

(1)地下室污水无法自流排出室外,采用潜污泵抽升排出。

(2)消防电梯机坑设容积不小于2m3的集水井,排水泵的流量取大于10L/s。

(3)厨房及餐厅污水单独排至裙楼半地下层的污水处理间。

(4)主楼卫生间采用粪、污立管及专用通气管的三管制排水方式。并在每个客房卫生间设器具通气支管以改善排水条件,降低噪声。粪便污水经化粪池预处理后与生活污水一起排入市政污水管网。

(5)餐厅厨房含油污水必须进行预处理后,方能排入市政下水道。

第8篇:高层建筑设计论文范文

异型柱的主要特点为,首先,在尺寸规格上具有优势,如其厚度通常在300mm左右,和墙体等厚,其框架也和墙体规格相同。另外,采用异型柱之后,可以有效避免建筑物内部出现梁柱现象,使内部宽敞,管线良好,进而增加了内部结构的美观程度。另外,采用异型柱之后,还能够节省施工材料。其次,异型柱能够有效降低墙体的厚度,使房屋显得更加轻巧、灵活,增加了建筑物的使用功能。另外,异型柱使用之后,有效减少了施工材料,这无形中减少了墙体内填材料的使用量,减少了墙体自重,从而提高了抗震性能。再次,异型柱的使用,极大提高了墙体的结构性能,避免了传统墙壁具有短肢剪力的弊端,所以,使用效果更加突出。所以,异型柱具有自身优势,能够完善建筑内部结构,提高内部美观效能,同时能够减轻墙体自重,对于提高建筑物抗震性能具有重要意义。

2异型柱施工要点

2.1异型柱的施工类型

目前,应用在高层建筑物中的异型柱主要有三种,分别为L形、T形、十字形,这几种异型柱的共同特点为肢高与肢厚比不大于4。异型柱在施工过程中,施工人员主要将注意力集中在其结构设计及空间布置方面。在此基础上,逐渐形成了异型柱施工方式,主要包括施工模板、钢筋、混凝土及其它施工材料。其中模板主要用在混凝土浇筑过程中,起到固定效果,从而有效控制了混凝土浇筑不便及浇筑之后形状不易控制等弊端。

2.2异型柱施工原理

首先严格检查施工材料,如模板、钢筋及混凝土材料等。之后安装模板,固定钢筋,再实施混凝土浇筑。等混凝土浇筑之后,需要将模板按顺序拆除,之后采取一定保护措施。

2.3操作流程

施工准备阶段→柱、墙体弹线环节→异型柱中的钢筋绑扎及验收环节、模板制作及固定环节、构架搭设环节→模板安装→模板校正及加固环节→梁、模板及钢筋安装环节、混凝土输送泵管安装环节→隐蔽验收环节→施工之后混凝土养护工作→模板拆除及成品保护工作→异型柱整体验收工作。

2.4施工要点

首先,施工之前准备工作。施工中需要用到混凝土、钢筋、模板等施工材料。为了提高施工质量,需要对这些施工材料进行严格检验。尤其是对混凝土原材料,如水泥、砂子、外添加剂、骨料等,进行严格检查。水泥质量要高,水化热不能太高;砂子务必干净,不能含有泥沙;骨料大小必须匀称,颜色也应符合要求;根据施工要求选用合适的外添加剂。钢筋不能受到严重腐蚀,质量需符合施工要求。模板需要根据施工要求订制。其次,钢筋绑扎环节。钢筋是混凝土的骨架部分,其质量好坏,直接影响着混凝土质量高低,应给予重视。在绑扎之前,需要事先将模板内部的杂物清理干净,才能进入之后的浇筑环节。另外,钢筋接头数目也有严格要求,如钢筋接头应安装在构件受力最小的部位,并且在纵向受力之内,接头数目不能超过1个。这样,才能保证钢筋绑扎质量,进而提高施工要求。再次,模板固定工作。根据异型柱尺寸要求及其它使用规定,选用适合的模板。一般情况下,应用在异型柱中的模板主要规格为,模板厚度为10mm,加固方木为50mm×80mm的规格。在具体施工时,需要采用单根钢管,然后将异型柱设置成方形,最后对阴角部位定形。由于用到钢管,其一端固定,一端和柱箍垂直相接。另外,在施工时,需要对不同的异型柱采用不同的施工方式,由于模板固定在异型柱施工中具有较高的重要性,所以,固定之后需要组织相关专家检验,合格之后,才能投入使用。第四,混凝土施工。混凝土搅拌好之后,需要运送到施工现场,在浇筑时,需要控制好坍落度,一般为160-180mm,之后需要用到振捣棒,振捣结实,但不能和模板边缘接触。在浇筑时,为了提高浇筑质量,需采用分层浇筑,即将整个混凝土浇筑分成若干部分,逐层浇筑。由于异型柱的强度等级不同,框架内部的混凝土强度等级值也应有所差别,才能保证施工要求。第五,模板拆除工作。混凝土浇筑之后,做好成品养护工作,当达到拆除模板要求时,按照拆除规定拆卸。

2.5施工质量控制

首先,模板安装环节。模板在异型柱施工中具有重要作用,只有将模板工作做到位,才能保证混凝土浇筑符合施工要求。在模板设计时,需要考虑到异型柱的结构特征、荷载大小及施工材料等,才能保证具备良好的承载力、刚性及稳定性。另外,设计出的模板,还能具备承载混凝土的重量及侧压力。为了提高模板质量及硬度,在设计时需要采用明胶带,以控制施工缝。模板设计好之后,在固定之后,需要清除里边的杂质,再实施混凝土浇筑,才能保证浇筑质量。其次,钢筋环节。钢筋是混凝土的骨架部分,不仅要求质量合格,还要求安装符合施工规定。具体表现为,规格、尺寸、数量、相邻之间的距离及接头位置等。在混凝土浇筑之前,务必将这些做到位,才能够保证混凝土具有良好的稳定性。另外,钢筋切割之后,在连接时,需要按照施工规定,对接头位置做合理规定。再次,混凝土浇筑。为了保证浇筑质量,需要采用分层浇筑方式,之后,做好浇筑检查工作,合格之后,再采取及时的养护工作。在混凝土浇筑过程中,需要指出的是振捣棒施工要符合施工规定。

3结语

第9篇:高层建筑设计论文范文

1、在高层建筑内应控制使用双阀双出口消火栓代替两组单阀消火栓。

《高规》规定“同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱达到被保护范围内的任何部位。”在某些条形高层建筑中,其端部是否可以采用双阀双出口消火栓,从而省去1组单阀消火栓的设置呢?虽然在中国建筑工业出版社出版的《给水排水设计手册》(第二版)中提出“在每层楼的端部可采用双阀双出口消火栓”,但是《高规》中明确规定“十八层及十八层以下,每层不超过8户、建筑面积不超过650m2的塔式住宅,当设两根消防竖管有困难时,可设一根竖管,但必须采用双阀双出口消火栓。”,且以强制性条文的形式予以规定。因此,在设计中我们应该力求避免出现这种情况。

2、正确计算消火栓充实水柱长度,合理布置消火栓。

《高规》规定“消火栓的水枪充实水柱应通过水力计算确定,且建筑高度不超过100m的高层建筑不应小于10m;建筑高度超过100m的高层建筑不应小于13m.”对于建筑高度不超过100m的高层建筑,设计中我们可以根据水枪最小流量5L/s,水枪喷嘴口径19mm,查有关设计手册得出水枪充实水柱长度为11.3m;对于建筑高度超过100m的高层建筑,我们可以调整水枪流量以达到满足规范所需要水枪充实水柱长度。而在实际中,高层建筑标准楼层净高考虑经济因素一般控制在4.0m以下,如果根据公式Sk=(H1-H2)/SINα计算水枪充实水柱,当层高取4m,水枪上倾角取45°时,计算Sk为4.24m,远远达不到规范要求,即层高限制了充实水柱的长度。但是,我们可以调整水枪上倾角来达到提高充实水柱长度的目的,因为规范及有关手册提出水枪上倾角不应大于60°,并未规定其下限角度值。笔者通过计算,当层高仍旧取4m,充实水柱取11.3m时,水枪上倾角为14.87°。况且《高规》有关条文说明解释道,口径19mm水枪的充实水柱小于10m时,由于火场烟雾大,辐射热高,扑救火灾有一定困难,所以水枪的充实水柱长度首先应该计算,同时又要满足《高规》规定各种高层建筑水枪的充实水柱下限值。按照水枪充实水柱长度,我们可以确定消火栓保护半径,但是在设计中我们不能简单的用保护半径画圆来布置消火栓。因为高层建筑平面中隔墙、内走道、门的布置会影响消火栓的使用,设计中应该用水龙带长度、充实水柱的水平投影去校核消火栓保护半径最远点。

3、高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓。

《高规》规定“高层建筑消防电梯间前室必须设消火栓”,那么设于前室的消火栓可否保护相邻部位呢?《高规》的条文说明对此并没有具体说明,但是《建筑设计防火规范》中对“消防电梯前室应设室内消火栓”的条文说明中明确指出:消防电梯前室内消火栓是为便于消防队员使用消火栓并开辟通路,不能计入总消火栓数内。因此在设计中我们通常将其视为消防电梯间前室专用,而不保护其余部位。而目前如上海等部分地方消防设计规定,高层建筑的防烟楼梯间前室也需设消火栓。

4、正确设置消防水池及保证高层建筑两路供水。

通常在高层建筑中,在市政供水不能满足消防用水量要求或市政为单路进水时,规范都要求设置消防水池。计算消防水池容积时,应将火灾延续时间内室内各消防用水量之和减去市政进水管的补水量。补水时间可按最长的火灾延续时间计。如果要考虑室外消防用水量或是设置生活、消防共用水池,则还需要补充相应的用水量。当设置生活、消防共用水池时,不能利用建筑物的本体结构做水池池壁以及池底,以防止生活水质污染。对此,《强制性条文》中已经明令禁止。同理,如果高层建筑屋顶设有生活、消防共用水箱,也应满足该要求。从消防水池接入水泵间的引入管应该保证不少于2根,如果在接入泵房前就将引入管汇合为一,对消防水池而言,仅为单路供水,存在供水的安全隐患。同时,从消防水泵接入各消防管网的供水管也应保证两路。

5、消防水泵出口处的放水阀和稳压回流措施。

《高规》规定“消防水泵的供水管上应设置DN65的放水阀门”,目的是便于水泵检查试验时排水。排水量小时,可直接排至泵房集水池;排水量大时,可排回消防水池。同时,消防水泵出口还需要考虑一定的稳压回流措施。因为在实际使用中,会出现消防水量小于水泵选定流量值的情况,此时水泵扬程远大于设计值,在无任何回流措施保护下,消防管网压力过大,容易造成事故。简单的做法是在供水管上装设安全稳压阀,在管网超压时,可以通过回流管泄压,将回流水排至消防水池;在管网压力不稳定时,亦可稳压。

6、消防管网布置成环的问题。

高层建筑中一般要求消火栓系统布置成环状管网,在某些大面积的建筑内,由于各方向均布置了消火栓和消防立管,此时我们可将底层与顶层的消防干管均连成水平环路,立面又形成以立管相连的竖直环路,这种立体管网对消防供水最为安全。可是对于某些条形建筑,设计中我们只要将管网竖向成环即可,不必刻意追求这种立体管网,如果强行将消防干管绕成环路,将人为的使系统复杂化,且无太大意义。

二、高层建筑自动喷水灭火系统设计

1、走道喷头的布置。

在高层建筑中,为了美观往往设有吊顶,隐藏结构梁及各专业管道。而走道通常是各种管道最为集中的地方,特别是设置集中空调的高层建筑,结构梁、空调风管以及分层布置的给排水、电力管线等使设有吊顶的走道净空降低,若其吊顶形式为闷顶,则其闷顶的净空高度极有可能大于800mm.而《自喷规范》规定:“净空高度大于800mm的闷顶和技术夹层内有可燃物时,应设置喷头。”这是我们在设计中容易忽视的地方。由于走道内管道众多,设计中往往会出现直接在自喷配水管上、下接喷头的错误做法。首先这种接法不符合配水支管允许设置喷头数量(≤8个)的规定,其次走道内的自喷配水管往往管径较大,它缺少接小管径喷头的管件,在安装上也有弊病。所以,走道内的喷头应该从配水支管上接出为宜,在管线的布置上应与暖通、电力专业密切配合。

2、高层建筑部分层自喷配水管入口应按要求减压。

新《自喷规范》规定:“管道直径应经水力计算确定。配水管道的布置,应使配水管入口的压力均衡。轻危险级、中危险级场所中各配水管入口的压力均不宜大于0.4MPa.”而老《自喷规范》对此并无具体要求。高层民用建筑火灾危险等级一般为中危险级,自喷水泵是根据最高层最不利喷头工作压力经过计算而选择。笔者在近几次设计中计算的最不利层配水管入口处所需压力均不大于0.3MPa(最不利喷头工作压力按0.05MPa计),由于自喷水泵的扬程还需考虑建筑高度、水力损失等因素,故必使高层建筑的底部几层配水管入口处压力大于0.4MPa.因而在设计时,在自喷水泵扬程的确定上不能一味放大了事,应该在自喷平面布置完毕后通过水力计算校核水泵扬程,并在此基础上校核底部几层配水管入口处压力。

3、正确设置自喷末端试水装置,解决末端试水装置排水问题。

《自喷规范》要求“每个报警阀组控制的最不利点喷头处,应设置末端试水装置,……末端试水装置的出水,应采取孔口出流的方式排入排水管道。”在设计中,我们通常不会忘记末端试水装置中试水阀、压力表的设置,但是往往忽视试水接头的设置,特别是试水接头出水口的口径没有交代。其实目前市场许多消防设备生产厂家,如上海金盾消防安全设备有限公司,可以生产成套的末端试水装置(ZSPP末端试水装置,含试水阀、压力表、试水接头),我们只需要根据设计要求,按照试水接头出水口的流量系数选择定型产品即可。此外,试水接头不能与管道或软管直接连接,影响孔口出流的效果;自喷排水管也应设计成间接排放,以免下水道气体通过排水漏斗散入室内,影响室内空气品质。

4、报警阀的进出口均应设置信号阀。

新《自喷规范》要求“连接报警阀进出口的控制阀,宜采用信号阀。”一般在水流指示器及报警阀进口设置信号阀已经是常规设计,很少遗漏。但规范要求在报警阀出口也要设信号阀或带锁具的阀门,目的是防止误操作。

5、消防增压泵的设置问题。

为保证《高规》或《自喷规范》要求的最高层消火栓或喷头的静压力值,在高位水箱的水位差不够的情况下,设计中我们一般在高位水箱处设置消防增压泵。首先,增压泵的流量要满足1股水柱或1个喷头的水量;其次,增压泵的扬程不宜过大。由于高位水箱消防水位与顶层消火栓或喷头已有一定的位差,规范要求的静压力值减去这个水位差就是增压泵的最小扬程,所以增压泵的扬程一般只需要几米足以满足要求。如果增压泵扬程选的过大,将导致下层管网承压过高,消火栓出口压力或是各层自喷配水干管入口处压力增大,均需采取减压措施,使消防系统复杂化。但是仅靠增压泵来满足消防静压要求也不合适,因为增压泵的运行由压力传感信号控制向消防系统不断打水以维持压力,水泵需要常年频繁启停,机件容易损坏。故在条件允许的情况下,与建筑协商适当抬高水箱位置,利用高位水箱稳压最为稳妥;建筑条件实在不允许时,设计选择带气压水罐的增压设施亦可。