超高層建筑防火要求范文

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篇1

超高層建筑由于用途多及功能復(fù)雜，導(dǎo)致的火災(zāi)可能性較大，且撲救難度也較大。因此，超高層建筑應(yīng)立足于自防自救，采取可靠的防火措施，保障人們的生命安全，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。本文根據(jù)多年的工作實(shí)踐，超高層火災(zāi)的誘因及特點(diǎn)進(jìn)行分析，并就超高層建筑的建筑防火設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:超高層建筑防火設(shè)計(jì)思路

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地相繼建設(shè)了不少高層建筑，由于導(dǎo)致高層建筑發(fā)生火災(zāi)的因素較多，撲救難度大，因此高層建筑應(yīng)立足于自防自救，采取可靠的防火措施，達(dá)到預(yù)防火災(zāi)的目的。現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)高層民用建筑防火設(shè)施作了嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)建筑高度超過(guò)100M的高層建筑，即所謂超高層建筑，在遵守一般高層建筑的通用防火規(guī)定外，增加了合理的防火技術(shù)要求。建筑高度超過(guò)250M的民用建筑采取的特殊防火要求，要提交國(guó)家消防主管部門組織專題研究論證。超高層建筑發(fā)生火災(zāi)，撲救難度更大，成災(zāi)后果嚴(yán)重。在超高層建筑防火設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些新的問(wèn)題。所以正確運(yùn)用規(guī)范，采用先進(jìn)的防火技術(shù)，保證超高層建筑的防火安全至關(guān)重要。

一、超高層建筑火災(zāi)的危害性分析研究

1、火勢(shì)蔓延快。高建筑物的排氣道、電纜井、樓梯間等豎向井道中，若忽略防火分隔，或方法處理不當(dāng)，產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)，災(zāi)情短時(shí)間內(nèi)會(huì)迅速擴(kuò)大。據(jù)測(cè)定，火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)，因空氣對(duì)流在水平方向造成的煙氣擴(kuò)散速度為0.3m/s，火勢(shì)猛烈后，由于高溫狀態(tài)下的熱對(duì)流而造成的水平方向煙氣擴(kuò)散速度為0.5～0.8m/s，煙氣沿樓梯間或其他豎向管井?dāng)U散速度為3～4m/s。如一座高度為 100m的高層建筑 ，如無(wú)阻擋，只要半分鐘即可將火勢(shì)引至頂層，造成嚴(yán)重影響。風(fēng)對(duì)高層建筑火災(zāi)有較大的影響，測(cè)定顯示，當(dāng)建筑物10m高處的風(fēng)速為5m/s時(shí)，在30m高處為8.7m/s，60m高處為12.3m/s，90m高處為15m/s，由于風(fēng)速增長(zhǎng)，導(dǎo)致火勢(shì)的蔓延，因此更加難以控制和撲滅。

2、疏散困難。高層建筑的特點(diǎn)：一是層數(shù)多，疏散到地面時(shí)間長(zhǎng)；二是人員較多，不易疏散；三是高層建筑火勢(shì)蔓延極快，增加了疏散困難，甚至威脅到生命安全，火災(zāi)案例分析表明，在火災(zāi)中有一半人數(shù)以上是被煙熏死的。

3、撲救難度大。高層建筑起火時(shí)，受到多種因素的影響，撲救十分困難。例如：熱輻射強(qiáng)、煙霧濃、火勢(shì)向上蔓延的速度快，消防隊(duì)員難以堵截；消防隊(duì)使用的滅火及救護(hù)設(shè)施高度有限，因此室內(nèi)消防給水設(shè)施是撲救高層建筑火災(zāi)的主要設(shè)施。當(dāng)火勢(shì)擴(kuò)大，形成大面積火宅時(shí)，室內(nèi)消防水量不足，需要利用消防車向高樓供水，但消防水帶耐壓能力常常不能適應(yīng)需要，此外，建筑物如果沒(méi)有安裝消防電梯，消防隊(duì)員因攀登高樓體力不夠，不能及時(shí)達(dá)到火層進(jìn)行撲救，消防器材也不能隨時(shí)補(bǔ)充，均會(huì)影響撲救。

4、火險(xiǎn)隱患多。高層建筑通常功能多元化，易燃物多，若管理不當(dāng)，發(fā)生火災(zāi)可能性很大。特別是一些面積大、超高層建筑，情況更為復(fù)雜，一旦發(fā)生火宅，后果不堪設(shè)想。

二、超高層建筑防火設(shè)計(jì)

1.總平面布置

總平面布置是建筑設(shè)計(jì)中的第一要素，超高層建筑防火設(shè)計(jì)中總平面的布置則是首先需要考慮的重要因素之一。合理的總平面布置，不但有利于火災(zāi)撲救，而且對(duì)人員疏散及消防救援有極大幫助?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“高規(guī)”）規(guī)定：高層建筑的周圍，應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道。當(dāng)設(shè)環(huán)形車道有困難時(shí)，可沿高層建筑的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置消防車道。高層建筑的底邊至少有一個(gè)長(zhǎng)邊或周邊長(zhǎng)度的1/4且不小于一個(gè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度，不應(yīng)布置高度大于5.00m、進(jìn)深大于4.00m的裙房，且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口。消防車道距高層建筑外墻宜大于5.00m。消防車道與高層建筑之間，不應(yīng)設(shè)置妨礙登高消防車操作的樹木、架空管線等。

該項(xiàng)目四周設(shè)置環(huán)形消防車道，消防車道距離外墻5～10米，車道寬度為6米，其中1#塔樓消防登高面分段設(shè)計(jì)，位于西邊與北邊轉(zhuǎn)角處，并設(shè)置消防登高操作場(chǎng)地，以利于大型消防車進(jìn)行火災(zāi)撲救。消防登高范圍內(nèi)設(shè)有直通室外的樓梯間出口。1#塔樓核心筒樓梯間門至室外不超高15米。

“高規(guī)”對(duì)于登高車操作場(chǎng)地沒(méi)有作出規(guī)定，但其在高層建筑火災(zāi)撲救中起到很關(guān)鍵的作用，南寧市消防局根據(jù)結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)高層建筑消防撲救場(chǎng)地設(shè)計(jì)作出了具體規(guī)定。龍光世紀(jì)在總平面布置中不但嚴(yán)格按照“高規(guī)”中關(guān)于總平面的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且還根據(jù)南寧市消防局的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了調(diào)整設(shè)計(jì)。

2.避難層設(shè)計(jì)

“高規(guī)”規(guī)定：建筑高度超過(guò)100米的公共建筑，應(yīng)設(shè)避難層（間）。避難層是高層建筑中專供火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難用的樓層。避難層可以采用全敞開(kāi)式、半敞開(kāi)式、封閉式三種類型。全敞開(kāi)式避難層為不設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的全敞開(kāi)空間，一般設(shè)在建筑物的頂層或屋頂上。半敞開(kāi)式避難層四周設(shè)有高度不低于1.2m的防護(hù)墻，上部設(shè)有可開(kāi)啟的封閉窗，采用自然排煙方式，可防止煙氣的侵害。封閉式避難層為設(shè)有耐火的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，室內(nèi)具備應(yīng)急照明、獨(dú)立的空調(diào)和防排煙系統(tǒng)，門窗為防火門窗。

設(shè)置的避難層應(yīng)滿足下列要求：1、避難層的設(shè)置數(shù)量和兩個(gè)避難層之間的高度，應(yīng)滿足人員疏散時(shí)間的要求，充分考慮建筑面積、使用功能、人數(shù)、人流速度及火災(zāi)蔓延情況，自建筑首層至第一個(gè)避難層或兩個(gè)避難層之間，不宜超過(guò)15層；2、通向避難層的防煙樓梯應(yīng)在避難層分隔、同層錯(cuò)位或上下層斷開(kāi)，但人員必須經(jīng)避難層方能上下；3、考慮人體體型特點(diǎn)，在不致過(guò)分擁擠的情況下，避難層的凈面積宜按每平米5人計(jì)算；4、避難層可兼作設(shè)備層，但設(shè)備、管道宜集中布置；5、避難層設(shè)消防電梯出口和消防專用電話，其它客貨梯不得在避難層處設(shè)出口。 本工程1#塔樓結(jié)合各功能分區(qū)，在5層、24層、43層及62層共設(shè)置了4個(gè)避難層，避難區(qū)的間隔為18超出“高規(guī)”要求的15 層間隔要求。本工程核心筒共設(shè)置了3部疏散樓梯，能更快的進(jìn)行人員疏散，并在屋面設(shè)置了專供消防使用的直升機(jī)停機(jī)坪；同時(shí)在5層避難層設(shè)有通往裙樓屋面的連通口，將裙樓屋頂作為第 1 個(gè)避難層，裙房屋頂平臺(tái)面積大，屋面樓板具有一定的耐火極限，在火災(zāi)情況下，可作為避難安全區(qū)域，對(duì)于安全疏散及施救都有一定的作用。結(jié)合國(guó)內(nèi)目前一些超過(guò)300m超高層的設(shè)計(jì)案例，如：同在南方區(qū)域的深圳京基100（441.8m）、廣州西塔（437.5m）、深圳平安大廈（660m）等均按每隔18～22層設(shè)置避難層，參照同區(qū)域及均為300米以上同類建筑設(shè)置1#塔樓的避難層的位置。因此經(jīng)消防部門的論證會(huì)議，通過(guò)了本工程的避難層設(shè)置方案。

3.標(biāo)準(zhǔn)層防火疏散設(shè)計(jì)

辦公標(biāo)準(zhǔn)層防火分區(qū)的劃分盡量按每層為1個(gè)分區(qū)，但本項(xiàng)目每層辦公面積的超出成為防火分區(qū)設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)，具體分析如下：《高規(guī)》規(guī)定，高度超過(guò)50m或重要辦公樓（一類高層），每個(gè)防火分區(qū)最大面積為2000平米（設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)），本項(xiàng)目辦公層每層建筑面積約為2470平方米，扣除結(jié)構(gòu)部分及核心筒內(nèi)封閉不用的穿越井道等，面積約為2000平方米左右，按規(guī)范需將辦公層每層劃分為兩個(gè)防火分區(qū)，核心筒內(nèi)均勻設(shè)置3部疏散樓梯，并在走道中間設(shè)置特級(jí)防火卷簾，這樣既不影響辦公空間的靈活布置，又滿足了防火分區(qū)及疏散要求。辦公平面呈環(huán)形布置，保證人員雙向疏散及疏散距離的要求。辦公層的最大建筑面積為2500平方米，按每人建筑面積10平方米計(jì)算，辦公層的最多人數(shù)為250人，所需的疏散寬度為2.5m，本工程設(shè)計(jì)了3部疏散樓梯，且均勻分布于辦公層，總疏散寬度為3.6m，大于疏散要求的寬度。對(duì)于辦公樓超過(guò)每層2000平方米的要求，通過(guò)以上設(shè)計(jì)措施及論證，有擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)層面積的可行性和有利措施。

4.屋頂停機(jī)坪設(shè)計(jì)

超高層建筑宜設(shè)屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將在樓頂部躲避火災(zāi)的人員用直升飛機(jī)疏散到安全地區(qū)，具體設(shè)置的技術(shù)要求有： 1、停機(jī)坪與設(shè)備機(jī)房、電梯機(jī)房、水箱間、共用天線等突出物的距離不應(yīng)小于5m；2、出口不少于2個(gè)，每個(gè)出口寬度不小于0.9m，以保障同時(shí)有兩股人流出入；3、在停機(jī)坪的適當(dāng)位置消火栓；4、停機(jī)坪四周圍設(shè)置航空障礙燈。本項(xiàng)目的屋頂停機(jī)坪采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，頂板為直徑為24米的航空鋁合金甲板，屋頂設(shè)置兩部疏散樓梯與停機(jī)坪連接。屋頂立面造型獨(dú)特，女兒墻的設(shè)計(jì)上順應(yīng)立面連續(xù)的花瓣造型起落，屋頂四角突起的構(gòu)架對(duì)飛機(jī)坪的設(shè)置有影響，屋頂停機(jī)坪的設(shè)計(jì)既要考慮停機(jī)坪的疏散要求，又要考慮立面造型及屋頂擦窗機(jī)的設(shè)計(jì)互不影響是本項(xiàng)目的又一重點(diǎn)及難點(diǎn)之一。

結(jié)語(yǔ)：

超高層建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性是顯而易見(jiàn)的，筆者從分析超高層建筑的火災(zāi)特點(diǎn)和危險(xiǎn)性入手，在參考超高層建筑防火設(shè)計(jì)在滿足規(guī)范要求的前提條件下，更應(yīng)該根據(jù)超高層建筑的實(shí)際情況和當(dāng)?shù)叵缹?shí)際水平在人員施救、防火分區(qū)、安全疏散等方面進(jìn)行合理的個(gè)性化設(shè)計(jì)。

并隨著科學(xué)技術(shù)和世界經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，為超高層建筑防火設(shè)計(jì)尋找新思路，增加建筑防火設(shè)計(jì)的靈活性和多樣性顯得越來(lái)越重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]李引擎 .建筑防火工程 [M].北京 ：化學(xué)工業(yè)出版社

篇2

關(guān)鍵詞：超高層辦公樓；建筑防火設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：超高層建筑一般是指高度超過(guò) 100m 的建筑，通常在40層以上，與普通高層建筑相比，其具有火災(zāi)危險(xiǎn)系數(shù)大、火勢(shì)蔓延快、人員疏散困難等特點(diǎn)，同時(shí)由于我國(guó)現(xiàn)行的防火設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于超高層建筑的設(shè)計(jì)要求還不夠詳盡，為此防火設(shè)計(jì)成為超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。本文現(xiàn)就超高層辦公樓的建筑防火設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

一、火災(zāi)事故在超高層建筑中的特點(diǎn)

在火災(zāi)事故中，超高層建筑物的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通高層建筑物，其主要變現(xiàn)有火勢(shì)蔓延快、人員疏散難度高等特點(diǎn)，致使發(fā)生嚴(yán)重的人員傷亡事故；消防設(shè)施不完備，撲救工作困難；建筑材料被燃燒，會(huì)導(dǎo)致不同程度的局部坍塌甚至全部坍塌?；馂?zāi)后帶來(lái)的后果包括:

（一）對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的影響。這種結(jié)構(gòu)在高溫條件下，鋼筋會(huì)拉伸，降低了承載能力；

（二）對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的影響。高溫條件下，砌塊內(nèi)部受熱不均勻，會(huì)使得砌體開(kāi)裂，最終導(dǎo)致倒塌。

在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如果建筑物上部倒塌，則下面的樓板會(huì)吸收因滅火時(shí)產(chǎn)生的污水，增加了樓板的負(fù)荷，使樓板因負(fù)荷過(guò)重而坍塌。而高溫的鋼筋混凝土由于污水的入侵，溫度會(huì)急速下降而造成表面開(kāi)裂，破壞鋼筋的保護(hù)層。高溫條件下建筑材料的強(qiáng)度會(huì)降低，加之建筑本身內(nèi)部所產(chǎn)生的熱應(yīng)力等，會(huì)對(duì)高層建筑帶來(lái)更大的危害。

二、避難層消防設(shè)計(jì)

所有超高層公共建筑都必須設(shè)置避難層，規(guī)范對(duì)避難層的設(shè)置要求較為明確，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要加強(qiáng)與當(dāng)?shù)叵啦块T的溝通，完善細(xì)部設(shè)計(jì)。

例如:關(guān)于首個(gè)避難層，規(guī)范規(guī)定從地面到首個(gè)避難層不能超過(guò) 15 層，但在工程實(shí)踐中不宜將首個(gè)避難層設(shè)得太高，應(yīng)考慮消防登高車作業(yè)的救援便捷程度，一般首個(gè)避難層靠近裙房屋面較為合理。關(guān)于樓梯間在避難層的設(shè)置要求，規(guī)范中只提到防煙樓梯間應(yīng)在避難層分隔、同層錯(cuò)位或上下斷開(kāi)，但對(duì)如何斷開(kāi)(用欄桿還是墻體斷開(kāi))沒(méi)有詳細(xì)要求，對(duì)防火門在避難層開(kāi)啟方向也未明確，通過(guò)參考上海等地消防部門對(duì)超高層避難層設(shè)計(jì)疑難問(wèn)題的處理意見(jiàn)，并與當(dāng)?shù)叵啦块T協(xié)商，本文認(rèn)為樓梯間在避難層用隔墻和防火門斷開(kāi)、錯(cuò)位比較可靠，同時(shí)樓梯間疏散門在避難層應(yīng)朝避難區(qū)方向開(kāi)啟較為合理。關(guān)于電梯在避難層?？繂?wèn)題，規(guī)范規(guī)定，消防電梯應(yīng)在避難層停靠，但未說(shuō)明其他電梯是否可以?？浚诒卷?xiàng)目中，經(jīng)與消防部門協(xié)商，避難層是禁止普通電梯?？康?，這樣可以提高避難區(qū)的安全性。除了以上細(xì)部設(shè)計(jì)要求外，還有幾點(diǎn)應(yīng)特別注意:

（一）避難層的設(shè)備用房

避難層往往是設(shè)備集中布置或管道轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所，如何減小設(shè)備區(qū)對(duì)避難層的火災(zāi)影響，是避難層消防設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

1、在設(shè)備區(qū)和避難區(qū)之間做防火分隔，為確保安全，本項(xiàng)目采用耐火極限 3 h 的防火墻和甲級(jí)防火門進(jìn)行分隔。

2、對(duì)穿越避難區(qū)的管線管道進(jìn)行控制。在布置避難層平面分區(qū)前，應(yīng)協(xié)調(diào)設(shè)備專業(yè)，盡量使得連接核心筒和設(shè)備區(qū)的管線管道不要穿越避難區(qū)，當(dāng)必須穿越時(shí)，應(yīng)該采用防火吊頂進(jìn)行分隔，耐火極限不低于 1 h，并把設(shè)備管線用防火材料包裹及封堵更為可靠的做法是在避難層上方設(shè)置 2m 左右層高的管道夾層，用樓板阻隔火勢(shì)通過(guò)管道向避難區(qū)蔓延。

3、設(shè)備區(qū)的檢查門不應(yīng)直接開(kāi)向避難區(qū)，除了疏散樓梯前室防火門以外的任何門向避難區(qū)開(kāi)門時(shí)，都應(yīng)該加設(shè)前室。

（二）避難層的百葉窗設(shè)計(jì)

當(dāng)避難層采用自然排煙方式或設(shè)有空調(diào)機(jī)組時(shí)，外立面上就需要設(shè)置百葉窗，隨著建筑外立面設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，建筑造型越來(lái)越豐富，傳統(tǒng)通風(fēng)百葉有時(shí)難以滿足設(shè)計(jì)師對(duì)外形的嚴(yán)苛要求，通風(fēng)百葉的隱蔽化和與立面一體化設(shè)計(jì)越發(fā)重要，有以下幾種方法可以采用:

1、用玻璃百葉替代金屬百葉，由于現(xiàn)代超高層辦公樓普遍采用玻璃幕墻形式，玻璃百葉就可以很好地弱化避難層百葉對(duì)整體立面的影響；

2、采用新的通風(fēng)構(gòu)造設(shè)計(jì)，如在避難層樓面的上下兩端設(shè)置通風(fēng)縫，改變?cè)谡麑釉O(shè)置百葉的做法，就能起到很好的隱蔽化效果?？傊?，通過(guò)創(chuàng)新材料應(yīng)用和構(gòu)造方式，改善避難層的百葉窗設(shè)計(jì)是值得建筑師重視的一個(gè)問(wèn)題。

（三）節(jié)能和隔聲要求

避難層是因?yàn)榉阑鹪O(shè)計(jì)的要求而產(chǎn)生的。大量自然通風(fēng)部位的天花和樓板均應(yīng)考慮保溫構(gòu)造要求，避免相鄰上下辦公樓層的室內(nèi)結(jié)露。同時(shí)由于避難層往往兼作設(shè)備層，布置了較多的設(shè)備機(jī)組，容易對(duì)下部辦公樓層產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲影響，對(duì)于高級(jí)辦公樓，避難層樓板宜采用浮筑地坪、隔聲吊頂?shù)雀粽窠翟氲拇胧?，保證良好的辦公環(huán)境。

三、疏散人數(shù)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

疏散人數(shù)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)是確定疏散寬度的關(guān)鍵，直接影響到樓梯寬度和避難區(qū)面積大小，對(duì)于控制超高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層平面的有效面積比意義重大。對(duì)于辦公樓使用人數(shù)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)有以下方法：

（一）按日常使用人數(shù)計(jì)算

暖通專業(yè)在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，首先要確定使用人數(shù)，這可以作為建筑專業(yè)計(jì)算疏散人數(shù)的參考。對(duì)于不同檔次的辦公樓，《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189―2005)明確了不同的人均使用面積計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，超高層辦公樓一般都是當(dāng)?shù)貥?biāo)志性建筑，通常定位為高檔辦公樓(例如本項(xiàng)目)，可以按 8(m2/每人)計(jì)算。

（二）按極限使用人數(shù)計(jì)算

消防部門通常要求疏散設(shè)計(jì)考慮極端情況下的使用人數(shù)，盡量按照不利情況計(jì)算，普通辦公室的最小人均使用面積為 4 m2，所以應(yīng)把 4(m2/每人)作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。可以看出，2 種計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)得出的疏散寬度相差一倍，又都有道理，不應(yīng)簡(jiǎn)單二選一。經(jīng)過(guò)與當(dāng)?shù)叵篮蛯張D部門溝通，取得共識(shí):疏散設(shè)計(jì)要兼顧極端情況和正常使用兩種狀態(tài)，通過(guò)多方案比較測(cè)算面積標(biāo)準(zhǔn)較為合理。

（三）通過(guò)多方案比較測(cè)算使用人數(shù)

首先，由設(shè)計(jì)院出具標(biāo)準(zhǔn)層平面的多種緊湊型辦公布置方案，分別測(cè)算使用人數(shù)，選取人數(shù)最多的一種計(jì)算出人均面積標(biāo)準(zhǔn)的初值。然后，由消防和審圖部門在初值的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，確定計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)終值。在本案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位提供了 4 種較為緊湊的標(biāo)準(zhǔn)層平面辦公布置圖，測(cè)算出的人均使用面積從 5. 2m2～ 7. 3m2不等，經(jīng)過(guò)與消防部門協(xié)商，最后確定疏散人數(shù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為人均 5m2，可以說(shuō)，這種方法兼顧了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際情況，是比較科學(xué)的做法。

四、建筑物外立面的防火設(shè)計(jì)

超高層辦公樓的外立面往往采用玻璃幕墻和石材幕墻等立面形式，建筑設(shè)計(jì)單位要與幕墻設(shè)計(jì)單位緊密協(xié)作，對(duì)涉及防火安全的滅火救援窗和窗檻墻防火構(gòu)造等作周密考慮。隨著建筑造型越來(lái)越豐富，經(jīng)常出現(xiàn)平面或豎向不規(guī)則的幕墻造型，在本文中，玻璃幕墻就同時(shí)存在平面傾斜和豎向傾斜，給層間窗檻墻防火設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。由于幕墻呈空間不規(guī)則形態(tài)，如果在樓板處做常規(guī)的混凝土或防火玻璃裙墻，則難以與幕墻貼合，經(jīng)過(guò)與幕墻公司協(xié)調(diào)，最后采用在幕墻玻璃后背襯防火巖棉的做法，高度≥800mm，能夠與幕墻同步傾斜，既達(dá)到阻斷層間火勢(shì)蔓延的目的，又最大限度地滿足了視覺(jué)效果要求。

六、窗檻墻防火構(gòu)造

在超高層建筑的外立面設(shè)置滅火救援窗，對(duì)消防救援十分有利，國(guó)家防火設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)此還無(wú)明確要求。在本文中，根據(jù)消防部門的要求，在商業(yè)裙房和超高層辦公塔樓的外立面均設(shè)置了滅火救援窗，具體如下:

（一）間距控制在 20m以內(nèi)，每個(gè)防火分區(qū)要求不少于 2 處。

（二）滅火救援窗窗口寬度≥0. 9m，高度≥1.0m。

（三）滅火救援窗可以是開(kāi)啟扇也可以是固定扇(緊急情況下消防員可以擊碎)，窗上應(yīng)有滅火救援專用標(biāo)識(shí)。

（四）在避難層的滅火救援窗部位，內(nèi)部空間不能被設(shè)備和管道阻擋，以免妨礙消防員通行。

結(jié)語(yǔ)：總之，在對(duì)超高層辦公樓的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，研究超高層辦公樓在建筑防火設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn)，特別是針對(duì)超高層建筑中的避難層以及人員疏散以及外立面防火設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)析，以期提高超高層辦公樓的防火安全性能。

參考文獻(xiàn)

[1]張梅紅，趙建平.超高層建筑防火設(shè)計(jì)問(wèn)題探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2010，（3）.

篇3

關(guān)鍵詞：高層建筑消防問(wèn)題、火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器、安全監(jiān)控、智能化

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

城市現(xiàn)代化發(fā)展迅速，高層建筑不斷涌現(xiàn)，因此高層建筑的消防安全問(wèn)題顯得尤為重要。對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的要求也就更加嚴(yán)格，要高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求設(shè)計(jì)好每一項(xiàng)工程。超高層建筑一般都處在市中心位置，由于超高層建筑特點(diǎn)樓層多，建筑高度高，對(duì)消防的規(guī)定也比普通的高層建筑高，相應(yīng)的建設(shè)資金投入大，運(yùn)行設(shè)備多，安全運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)高，因此設(shè)計(jì)的復(fù)雜性也增加了很多。如果發(fā)生火災(zāi)，消防電氣裝置對(duì)于應(yīng)對(duì)火災(zāi)災(zāi)情起著至關(guān)重要的作用，因此保障消防電氣裝置的安全可靠運(yùn)行非常重要。 下面從幾方面闡述問(wèn)題分析：

1、防火卷簾門的控制問(wèn)題

電動(dòng)防火卷簾門在火災(zāi)發(fā)生時(shí)主要起隔離作用，一般在電動(dòng)防火卷簾門內(nèi)外兩側(cè)各設(shè)一對(duì)煙感器和溫感器，在距地1.4米左右，內(nèi)外側(cè)都可以設(shè)一個(gè)手動(dòng)啟停按鈕明裝，但是在自動(dòng)扶梯周圍的電動(dòng)防火卷簾門，其煙感器、溫感器只設(shè)在外側(cè)。電動(dòng)防火卷簾門有兩種工作方式：1、隔離式：通常設(shè)在防火分區(qū)邊界的出入口，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生，探測(cè)器開(kāi)始報(bào)警時(shí)，防火卷簾門降到最底并噴淋。2、疏散式，通常設(shè)在疏散通道上，煙感器報(bào)警并經(jīng)確認(rèn)后降到距地1.8米處，如火勢(shì)發(fā)展迅猛，溫度繼續(xù)升高，那么溫感器動(dòng)作后防火卷簾門會(huì)降至地面。這兩次動(dòng)作時(shí)間間隔便于門內(nèi)人員逃離。

電動(dòng)防火卷簾門兩側(cè)受煙感器、溫感器控制與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的探測(cè)器回路相接并在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)工作。 電動(dòng)防火卷簾門是超高層建筑消防系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定要求執(zhí)行，結(jié)合實(shí)際工程認(rèn)真領(lǐng)會(huì)規(guī)范實(shí)質(zhì)，根據(jù)具體情況區(qū)考慮問(wèn)題才能做出合理的設(shè)計(jì)。

2、手動(dòng)報(bào)警按鈕的設(shè)置出現(xiàn)的問(wèn)題

根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定：每個(gè)防火區(qū)域都應(yīng)設(shè)置一個(gè)手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕。防火分區(qū)到手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的距離不超過(guò)30m。手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕應(yīng)設(shè)置在所有公共場(chǎng)所的出入口處。譬如：在商業(yè)區(qū)30m附近有兩個(gè)疏散出口，但同屬一個(gè)防火分區(qū)，而有的設(shè)計(jì)人員卻只在中心設(shè)一個(gè)按鈕，沒(méi)有達(dá)到在公共出入口設(shè)置的要求。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因?yàn)榘粹o不在逃生人員必經(jīng)的疏散路線上，報(bào)警的可能性就降低了，起不到什么作用了。顯然，對(duì)這樣的設(shè)計(jì)問(wèn)題，我們要靈活運(yùn)用規(guī)范，滿足報(bào)警按鈕設(shè)在公共活動(dòng)場(chǎng)所的出入口處要求并遵循“30m”和“每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)至少一個(gè)”的原則。而只按30m的原則設(shè)置報(bào)警按鈕是不合理的，不能完全滿足規(guī)范要求，發(fā)揮不了應(yīng)有的特征。

3、加強(qiáng)自然排煙設(shè)計(jì)及安全疏散設(shè)計(jì)問(wèn)題

目前，高層建筑中玻璃幕墻和豎向管道是火勢(shì)蔓延的主要途徑，形成火勢(shì)跳躍防火分區(qū)，使火災(zāi)損失增大，煙是高層建筑火災(zāi)中主要?dú)⑹郑虼耍O(shè)計(jì)好防排煙與安全疏散設(shè)施的設(shè)置是高層建筑防火設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)。我國(guó)明確規(guī)定電梯前室及相關(guān)地方必須增設(shè)防排煙系統(tǒng)，疏散樓梯間增設(shè)正壓送風(fēng)系統(tǒng)，并且要加強(qiáng)自然排煙設(shè)計(jì)。自然排煙是一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)有效易操作的排煙方式，應(yīng)首先采用，但因?yàn)闊釅翰畹拇嬖?，煙氣?huì)充滿整個(gè)樓梯間，使人們不能很快疏散，因此，要求樓梯間有一定的開(kāi)窗面積，并且排煙窗應(yīng)設(shè)在墻面上方能方便開(kāi)啟的地方。轉(zhuǎn)貼于 233網(wǎng)校論文中心

4、非消防電源的切除問(wèn)題。

當(dāng)出現(xiàn)火情時(shí)，消防控制室確認(rèn)火災(zāi)情況并及時(shí)切斷有關(guān)部位的非消防電源，主要是便于撲救火災(zāi)，防止消防隊(duì)員有觸電事故。由于消防設(shè)備總能量小于普通設(shè)備負(fù)荷總量，為保障消防設(shè)備的用電安全，防止過(guò)載使電氣線路起火，因此在消防人員進(jìn)入火場(chǎng)進(jìn)行撲救之前應(yīng)切斷非消防用電。切斷非消防電源時(shí)應(yīng)在一定范圍內(nèi)，即起火的防火分區(qū)或樓層。確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生，探測(cè)器和消防泵啟動(dòng)后，才能切斷非消防電源，防止因探測(cè)器誤報(bào)引起的不必要的恐慌和事故。

5、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)總線制中的問(wèn)題。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通常采用總線制。當(dāng)采用橫向敷設(shè)時(shí)，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)傳輸線路穿導(dǎo)管布線，不同防火分區(qū)的線路不能穿入同一根導(dǎo)管內(nèi)，當(dāng)采用總線制布設(shè)無(wú)需考慮此問(wèn)題。當(dāng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)總線發(fā)生故障時(shí)，隔離模塊將起作用，能找出故障部位，使其隔離保證其他系統(tǒng)正常工作，當(dāng)修理好故障部分的總線后，隔離器自行恢復(fù)投入正常工作。

根據(jù)《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》規(guī)定，報(bào)警回路每隔32個(gè)編址單元至少使用一個(gè)隔離模塊?？偩€回路中的隔離模塊應(yīng)按照防火分區(qū)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)某一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其線路被燒毀，在模塊的隔離作用下，就可以避免故障范圍擴(kuò)大，降低報(bào)警系統(tǒng)的使用功能。

6、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)智能化的提高。

對(duì)于超高層建筑項(xiàng)目，在消防設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)智能化。超高層建筑都是采用智能型地址編碼探測(cè)器，中小普通型建筑多采用非編碼探測(cè)器，并以回路形式區(qū)分建筑區(qū)域。由于超高層建筑體積大，面積多，它的使用面積的分割不確定性很大，為了適應(yīng)各種條件的變化，每條報(bào)警回路都應(yīng)留出一定的探測(cè)器數(shù)量余量。

超高層建筑一般為重要大型建筑，如果發(fā)生火災(zāi)不及時(shí)補(bǔ)救將造成巨大損失，后果非常嚴(yán)重。所以，我們要采取系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)方式爭(zhēng)取在火災(zāi)前期掌握主動(dòng)權(quán)。超高層的重要部位、重要辦公用房、財(cái)務(wù)出納、貴重物品庫(kù)要設(shè)置入侵報(bào)警系統(tǒng)，考慮入侵報(bào)警位置、傳輸信號(hào)方式。網(wǎng)絡(luò)傳輸或?qū)Ｓ糜芯€傳輸、電纜線，考慮機(jī)械強(qiáng)度、信號(hào)衰減和電壓降的要求。例如，將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與保安監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，在火災(zāi)初期，通過(guò)監(jiān)控室的攝像機(jī)可將現(xiàn)場(chǎng)畫面迅速傳至中央控制室，通過(guò)畫面反映的情況，值班人員可以迅速判斷，采取一系列應(yīng)急措施如：排煙、廣播、119報(bào)警、啟動(dòng)消防泵、噴淋、切斷非消防電源等。將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與車庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)合，當(dāng)有火情發(fā)生時(shí)，就可以聲光報(bào)警，進(jìn)出口欄桿就會(huì)強(qiáng)制抬起，車輛就能迅速逃出車庫(kù)。此外，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)還可與廣播音響、樓宇控制系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng)。通過(guò)這些系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制使火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，使損失最小。

通過(guò)上述分析結(jié)果來(lái)看，超高層建筑人員密集大，對(duì)消防的要求安全可靠性很大。超高層建筑的消防設(shè)計(jì)應(yīng)立足于建筑內(nèi)部的消防系統(tǒng)建設(shè)，滿足智能化要求，不斷完善火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測(cè)功能。消防系統(tǒng)是一個(gè)由建筑、設(shè)備及電氣等專業(yè)相結(jié)合的整體，各專業(yè)間的應(yīng)密切配合，這些應(yīng)是保證超高層建筑安全的基本思路。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張銀山.消防電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的重點(diǎn)分析.黑龍江科技信息.2013.215-215

篇4

關(guān)鍵詞：超高層建筑；給水設(shè)計(jì)；消防要求；研究

前言

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程逐步深入，各項(xiàng)建設(shè)活動(dòng)十分頻繁，高層建筑的建設(shè)也成為了十分普遍的項(xiàng)目，該行業(yè)的發(fā)展十分迅速。而其中超高層建筑是指高度超過(guò)100米的建筑，該類建筑在設(shè)計(jì)是需要考慮的因素較多，包括外觀設(shè)計(jì)、環(huán)境和諧、節(jié)能環(huán)保、抗震因素、結(jié)構(gòu)合理等，因此在消防設(shè)計(jì)方面受到較大的限制及影響，其規(guī)范與制度尚未與建筑設(shè)計(jì)及建筑行業(yè)的發(fā)展形成相應(yīng)的系統(tǒng)，使得超高層建筑的在給水及消防設(shè)計(jì)方面存在較多的問(wèn)題，也造成了許多安全的隱患，時(shí)刻威脅到人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，需要予以重視，保障建筑物的使用安全并延長(zhǎng)其使用壽命，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

1.超高層建筑設(shè)計(jì)施工特點(diǎn)

超高層建筑一般是指民用建筑，規(guī)格要求是在40層以上，高度則需要超過(guò)100米。由于其高度大，在設(shè)計(jì)原則及施工工藝方面相較一般高度的高層住戶有著較大的差異，包括電梯的數(shù)量、消防設(shè)施位置的選擇、設(shè)置方式、通風(fēng)排煙設(shè)備的安裝等，且人員安全疏散的方式及程序較為復(fù)雜，需要強(qiáng)化其建筑結(jié)構(gòu)抗震性能及最大載荷。在施工方面，由于超高層建筑的高度大，氣勢(shì)宏大，外墻面的裝修所需的材料相對(duì)較為高檔，需要投入的成本也相對(duì)較高。

2.給水及消防要求

超高層建筑的特殊性決定了建筑標(biāo)準(zhǔn)更高，使用給水設(shè)備的人員數(shù)量較多，水量消耗較大，如果給水出現(xiàn)異常而導(dǎo)致停水或者排水管道被異物堵塞，會(huì)直接嚴(yán)重影響到人員的正常生活及消防工作，且波及范圍廣闊。由于超高層建筑的裝飾材料種類豐富，且區(qū)域內(nèi)的豎向分區(qū)數(shù)量多，在進(jìn)行消防工作時(shí)，需要的動(dòng)力設(shè)備種類豐富，使得該項(xiàng)工作有較大的困難。不同性質(zhì)及形式的高層建筑被分為不同的類型，而各種類型的建筑的要求也有所區(qū)別，包括耐火等級(jí)、防火分區(qū)、消防設(shè)施、防火間距、安全疏散等，不僅需要符合高層建筑消防安全的要求，還需要兼顧成本投入，保障經(jīng)濟(jì)效益。因此，從建筑使用性質(zhì)，火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救難度方面進(jìn)行考量，超高層建筑被規(guī)劃至一類高層建筑的范圍內(nèi)，再將其細(xì)化，其主體部分、地下室的耐火等級(jí)均為一級(jí)，而裙房的耐火等級(jí)需要高于二級(jí)[1]。

3.給水設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1合理選擇給水方式

《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于排水設(shè)計(jì)有著詳細(xì)的規(guī)定，因此其設(shè)備的使用要求也有所不同，一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)壓力的不同，高層建筑的供水方式可以分為兩個(gè)類型，即重力或壓力供水方式和減壓供水，具體情況如下：①重力或壓力供水方式 生活用水會(huì)或者消防給水系統(tǒng)，一般會(huì)選擇重力或者壓力供水方式，即在建筑中設(shè)置高位水箱、氣壓水箱，以達(dá)到靜壓和動(dòng)壓規(guī)范要求，且由于高層建筑的供水任務(wù)繁重，需要先將其劃分?jǐn)?shù)量不等的區(qū)域，進(jìn)行分區(qū)供水，能夠有效的保障建筑物內(nèi)的各個(gè)人員的用水；②減壓供水方式 某些建筑的特性適應(yīng)于減壓供水方式，在設(shè)計(jì)生活及消防給水系統(tǒng)時(shí)，則需要使用一組水泵實(shí)施一次性加壓，該供水方式中使用的是減壓閥，而并非一般的中間水箱，因此大大的減少了樓層空間的使用，其不僅能夠降低動(dòng)壓，也能夠降低靜壓，且具有安裝施工方便、操作簡(jiǎn)單靈活，避免出現(xiàn)噪聲擾民的現(xiàn)象，也減少了二次污染，需要的水泵較少，在進(jìn)行設(shè)備及管理及維護(hù)時(shí)較為簡(jiǎn)單，成本較低[2]。

3.2合理設(shè)計(jì)中間轉(zhuǎn)輸水箱

超高層建筑中傳輸水箱的使用極為廣泛，其根據(jù)用途的不同可以分為生活用水轉(zhuǎn)輸水箱及消防轉(zhuǎn)輸水箱兩種類型，具體情況如下：②生活用水轉(zhuǎn)輸水箱 該類水箱的轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積適合于取轉(zhuǎn)輸水泵5min一lOmin的流量，進(jìn)行生活給水的轉(zhuǎn)輸，其主要功能在于可以作為上區(qū)加壓水泵的吸水井，也能夠調(diào)節(jié)下區(qū)轉(zhuǎn)輸泵的容積；①消防轉(zhuǎn)輸水箱 該類水箱的主要功能在于可以作為上區(qū)輸水泵的吸水池，并能夠作為本區(qū)消防給水的屋頂水箱，其儲(chǔ)水容積的確定需要根據(jù)15min～30min的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，得出最后的結(jié)果，且一般需要要超過(guò)60立方米[3]。

4.消防設(shè)計(jì)內(nèi)容

4.1隔離設(shè)計(jì)

防火隔離設(shè)計(jì)是消防設(shè)計(jì)中的內(nèi)容，其對(duì)于控制火勢(shì)蔓延有著十分重要的作用，內(nèi)容頁(yè)較為豐富，具體如下：①防火門 防火門需要具有良好的耐火性，屬于平開(kāi)形式，且朝向人員疏散的方向，能夠自動(dòng)關(guān)閉，及時(shí)發(fā)送信號(hào)，處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)可以人工啟動(dòng)其中任意一側(cè)，該設(shè)計(jì)能夠有效的防止火災(zāi)迅速蔓延。②防火墻 在設(shè)置防火墻時(shí)，盡量不要選擇高層建筑中內(nèi)轉(zhuǎn)角的位置，施工時(shí)將其砌至梁板底部，不留死角，保溫材料應(yīng)選擇不可燃燒的材料。墻體上不能設(shè)置可以自動(dòng)關(guān)閉的門窗等設(shè)施或者輸送可燃?xì)怏w及液體的管道，其與兩側(cè)的門、窗及各類洞口之間的最小距離需要超過(guò)2m。③防火卷簾 如果建筑物由于各種因素選擇防火卷簾，則應(yīng)在其兩側(cè)設(shè)置閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，噴頭的間距需要超過(guò)2m。如果防火卷簾的位置處于疏散走道中，其兩側(cè)則需要設(shè)置自動(dòng)手動(dòng)兩用且機(jī)械控制性良好的啟閉裝置[4]；④分區(qū)防火 火災(zāi)發(fā)生后，火勢(shì)會(huì)根據(jù)敞開(kāi)式自動(dòng)扶梯、跨層窗、走廊等開(kāi)放性設(shè)施向上發(fā)展，因此需要進(jìn)行豎向防火分區(qū)控制。根據(jù)建筑物的具體情況，將若干個(gè)樓層劃分為一個(gè)分區(qū)，使用非燃燒體的鋼筋混凝土制作樓板，能夠有效控制火勢(shì)的發(fā)展。

4.2滅火設(shè)計(jì)

滅火設(shè)計(jì)包括室內(nèi)消火栓及室內(nèi)電梯，其作用及設(shè)計(jì)方式都有較大的區(qū)別，具體內(nèi)容如下：①室內(nèi)消火栓 建筑主體的內(nèi)部需要配備數(shù)量較多的消火栓，包括各樓層公共走廊、公共通道、避難層內(nèi)等，室內(nèi)的消火栓箱內(nèi)需要配備消防卷盤，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，人員或者消防源能夠及時(shí)使用，方便滅火自救。消防電梯前室及防煙樓梯間的合用前室內(nèi)也需要設(shè)置消火栓，該位置的消火栓是方便消防隊(duì)員及時(shí)就近取水滅火，因此，不能隨便動(dòng)用。另外需要在屋頂設(shè)置消火栓，其功能不僅在于滅火，還能夠檢查消火栓壓力；②消防電梯 消防電梯在一般情況下屬于服務(wù)電梯，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，消防人員則可以進(jìn)行滅火救援，或者通過(guò)其將老弱病殘人員及受傷人員轉(zhuǎn)移至安全地帶[5]。

5.總結(jié)

隨著城市建設(shè)步伐的加快，超高層建筑的建設(shè)事業(yè)成為了較為普遍的工程項(xiàng)目。高層建筑建設(shè)方面的規(guī)章制度等已經(jīng)形成完整的系統(tǒng)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，而在建筑消防設(shè)計(jì)方面卻尚未與之形成對(duì)應(yīng)的體系，另外，高層建筑度在施工建設(shè)是需要考慮各個(gè)方面的因素，綜合把握，因此消防設(shè)計(jì)也受到了較大的限制，給建筑的安全帶來(lái)了較多的隱患。本文僅從一般的角度分析了超高層建筑給水及消防設(shè)計(jì)基本內(nèi)容，實(shí)踐活動(dòng)中還需要相關(guān)人員先掌握超高層建筑的規(guī)模、整體結(jié)構(gòu)、施工水平、消防要求、周邊環(huán)境等，遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)原則制定出符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)方案，形成完善的消防系統(tǒng)，保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，延長(zhǎng)使用建筑物的使用壽命，創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。

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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代超高層；結(jié)構(gòu)建筑；施工技術(shù)

0.前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的城市化進(jìn)程逐漸加快，但是城市的土地面積是有限的，為了在有限的土地面積發(fā)展的更快，近些年來(lái)，建筑的高度逐年增加，由原來(lái)的普通的樓房到高層建筑再到今天的超高層建筑，這是一個(gè)快速發(fā)展的標(biāo)志，也是土地面積得到充分利用的證明。在這個(gè)發(fā)展的過(guò)程中，超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)就顯得尤為重要。因此，本文主要對(duì)現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)進(jìn)行淺談。

1.對(duì)超高層的概述

世界各地對(duì)高層建筑的概念不一致，對(duì)于高層建筑的定義主要取決于本國(guó)經(jīng)濟(jì)條件、消防裝備等具體情況。對(duì)于超高層的定義主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，1972年第一次對(duì)高層建筑的定義做得了較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，并將高層建筑劃分為四類，第一類，50米以下，一般是9-16層；第二類，75米以下，一般是17-25層；第三類，100米以下，一般是26-40層；第四類，大于100米，是40層以上。

第二階段：1995年我國(guó)重新規(guī)定了高層建筑的定義，規(guī)定10層及10層以上的建筑以及高度超過(guò)24米的公共建筑為高層建筑。同時(shí)在《高層民用建筑防火規(guī)范》中新增加了關(guān)于建筑防火的措施，并將100米以上的高層建筑稱為超高層建筑。

第三階段：今天，對(duì)于超高層與高層的分界，在概念上有些模糊，但是對(duì)于超高層的理解，已經(jīng)不僅僅局限于高度、安全、美學(xué)上及使用功能上，還要考慮到能源、生態(tài)環(huán)境以及效益等因素。

2.現(xiàn)代超高層施工要求

2.1仔細(xì)做好細(xì)部設(shè)計(jì)

對(duì)于現(xiàn)代的民用建筑來(lái)說(shuō)，其采用的鋼結(jié)構(gòu)做法與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有明顯的差別，致使施工中可借鑒的經(jīng)驗(yàn)很少，這就需要將主體結(jié)構(gòu)與裝飾裝修結(jié)合起來(lái)，仔細(xì)做好細(xì)部設(shè)計(jì)。

2.2加工精度要求高

超高層的施工涉及面廣，對(duì)施工中的加工精度要求極高，這不但要加強(qiáng)構(gòu)件加工工序質(zhì)量控制，也要合理的安排安裝順序。

2.3焊接質(zhì)量要求嚴(yán)

超高層建筑施工中，焊接工作量較大。因此，對(duì)于焊接的質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，這不但對(duì)施工人員的勞力組織有要求，還要對(duì)其專業(yè)技能提出更高的要求。

2.4高度重視安全管理

由于超高層結(jié)構(gòu)建筑施工中鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)防護(hù)難度大，因此，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全威脅因素十分多，這就需要施工人員樹立安全意識(shí)，高度重視安全管理，并嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程進(jìn)行。

3.超高層結(jié)構(gòu)建筑施工原理

3.1確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

在進(jìn)行施工前，首先要確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，并且將原設(shè)計(jì)圖進(jìn)行細(xì)化擴(kuò)大節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)，要達(dá)到整體安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及構(gòu)件要求。

3.2采用合理的機(jī)械設(shè)備

為了防止構(gòu)件出現(xiàn)焊接變形，要采用合理的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，從而提高鋼結(jié)構(gòu)框架的安裝精度。

3.3改進(jìn)工序

施工中一定要保證正常的工序，如：在施工中，首先要保證空間框架剛度，然后安裝鋼框架主體結(jié)構(gòu)，最后在安裝各樓層板。

3.4采用科學(xué)合理的連接方式

在進(jìn)行裝飾施工時(shí)，要科學(xué)合理的利用連接方式，從而確保高層鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。

4.超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)

4.1鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的細(xì)化設(shè)計(jì)

在超高層結(jié)構(gòu)建筑施工設(shè)計(jì)中，首先要做到的是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的細(xì)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用繪圖軟件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行繪圖放樣，以達(dá)到構(gòu)件制作與整體安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)。

4.2對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加工制作

采用場(chǎng)外加工的方式對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工，在加工過(guò)程中，不僅要注重加工的程序，還要控制好加工的質(zhì)量，并且確保鋼柱每節(jié)按三層分段。

4.3鋼結(jié)構(gòu)的安裝

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的安裝大致分為三個(gè)階段：一是構(gòu)件驗(yàn)收、矯正，在鋼結(jié)構(gòu)的安裝前，為了確保超高層施工質(zhì)量，首先要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收、矯正。二是確定安裝順序。這也是安裝構(gòu)件的前提，確定好每一個(gè)安裝的步驟，從而避免出現(xiàn)差錯(cuò)的可能。三是進(jìn)行安裝。在安裝構(gòu)件時(shí)，一定要按照安裝工藝進(jìn)行安裝，施工人員不可按照自己的意圖私自安裝，嚴(yán)格遵守安裝規(guī)定。

5.現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)施工存在的質(zhì)量問(wèn)題

近些年來(lái)，雖然我國(guó)的超高層結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)得到了較大的提高，但在施工中，還是存在一些亟待解決的問(wèn)題。具體問(wèn)題如下：

5.1未遵守建設(shè)程序

一些施工人員在施工時(shí)，不遵守建設(shè)程序，主要體現(xiàn)在不作調(diào)查分析就決定定案；不經(jīng)可行性認(rèn)證就私自施工；對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)沒(méi)有進(jìn)行清楚的調(diào)查；不按照?qǐng)D紙方程式等均屬于不遵守建設(shè)程序。

5.2設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題

正常的在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行全面的考慮，并且結(jié)構(gòu)合理，正確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，準(zhǔn)確的計(jì)算荷載取值等，這本是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵守的規(guī)定，但是在真正進(jìn)行計(jì)算時(shí)，他們卻沒(méi)有進(jìn)行全面的考慮，從而導(dǎo)致內(nèi)力分析有誤，誘發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。

5.3未對(duì)自然條件做好預(yù)防

超高層結(jié)構(gòu)建筑施工項(xiàng)目具有周期長(zhǎng)、露天作業(yè)多，受自然條件影響大等特點(diǎn)，因此，在進(jìn)行施工時(shí)，要將自然條件重視起來(lái)，并對(duì)其做好預(yù)防，如：溫度、日照、雷電、溫度、供水、大風(fēng)、暴雨等因素都是影響施工的重要因素，如果預(yù)防不當(dāng)，就會(huì)造成重大的質(zhì)量事故。

6.提高現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的措施

6.1嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)

影響超高層結(jié)構(gòu)建筑施工質(zhì)量的因素很多，其中，材料的質(zhì)量就是影響因素之一。因此，要嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，具體的做法是：一是所使用的材料要符合國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（含環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)）和設(shè)計(jì)要求。二是要嚴(yán)格執(zhí)行材料驗(yàn)收制度。

6.2做好施工程序的控制

一個(gè)良好的建筑工程，是由一個(gè)個(gè)施工程序組成的，每一個(gè)施工過(guò)程都在總工程中起著不可替代的作用。因此，為了確保總工期目標(biāo)，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，一定要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分段控制、動(dòng)態(tài)控制，從而確保工程質(zhì)量。

7.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代超高層結(jié)構(gòu)建筑施工是一個(gè)要求十分高的活動(dòng)，它具有安裝精度高、工期短、難度大等特點(diǎn)，這就證明超高層結(jié)構(gòu)建筑施工不是一個(gè)簡(jiǎn)單的活動(dòng)，施工人員必須要加以重視。因此，在施工中施工人員不但要具有較高的施工技術(shù)、還要求對(duì)施工項(xiàng)目有一個(gè)全面的了解，做好各個(gè)階段的施工準(zhǔn)備。這樣不僅能夠提高超高層建筑的質(zhì)量，而且也能促進(jìn)超高層建筑事業(yè)的發(fā)展，從而提高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，同時(shí)也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供前提條件。

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關(guān)鍵詞：建筑；結(jié)構(gòu)；施工

Abstract: this article is the author of high-rise steel structure building of development, and the project construction process to the structure system material selection of manufacture and install the problems of some brief analyses, talk about their views, for reference.

Keywords: architecture; Structure; construction

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

前言

在我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開(kāi)放以來(lái)已有20多年的歷史并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少的經(jīng)驗(yàn)，隨著對(duì)高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來(lái)越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說(shuō)是同步前進(jìn)。

超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平，也是建設(shè)部門財(cái)力雄厚的象征。

1高層及超高層結(jié)構(gòu)體系

對(duì)于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過(guò)24m為高層建筑，建筑總高度超過(guò)60m為超高層建筑。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框一筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。

2 材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。

目前寶鋼投入生產(chǎn)的有B400RNQ和B490RNQ兩種型號(hào)的耐火鋼，其物理力學(xué)指標(biāo)、化學(xué)性能及抗沖擊韌性和可焊性，都能達(dá)到結(jié)構(gòu)鋼的要求。普通鋼材當(dāng)達(dá)到600℃的 畝溫時(shí)已完全喪失承載能力，寶鋼生產(chǎn)的這兩個(gè)品種鋼材當(dāng)達(dá)到600℃時(shí)其屈服強(qiáng)度還有150～220MPa。一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框一剪、框一筒結(jié)構(gòu)體系時(shí)的經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計(jì)為：鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)=鋼材費(fèi)用(約占40％)+制作安裝費(fèi)用(約占30％)+防火涂料費(fèi)用(約占30％)，防火涂料所占總造價(jià)的比重較大。如果使用高強(qiáng)度耐火鋼雖價(jià)格略有上升，但防火涂料價(jià)格有較大幅度下降，可望部分抵消由此帶來(lái)的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。高強(qiáng)度耐火鋼的應(yīng)用在高層及超高層建筑中，也展示了東南集團(tuán)在采用新材料、新技術(shù)上的重大創(chuàng)舉。

3 制作與安裝

3.1統(tǒng)一測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具

建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測(cè)量?jī)x器和使用的鋼尺必須由國(guó)家法定的同一計(jì)量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定。高層、超高層建筑施工周期較長(zhǎng)，尚需定期對(duì)測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具進(jìn)行定期校驗(yàn)以保證建筑物各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定的指標(biāo)。一般以土建部門的測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具為準(zhǔn)。

3.2定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓

鋼柱的定位軸線可根據(jù)場(chǎng)地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工程高度在100m，設(shè)置兩個(gè)控制樁，以供架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則。鋼柱的長(zhǎng)度以滿足起重量的大小和運(yùn)輸?shù)目赡苄裕话銥?～3層為一節(jié)，對(duì)每一節(jié)柱子安裝不得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保證每節(jié)柱子安裝正確無(wú)誤，避免產(chǎn)生累積誤差。

柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第一節(jié)鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標(biāo)高的臨時(shí)固定措施。

3.3鋼柱的制作與安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對(duì)每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別，正確安裝就位。

矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開(kāi)孔、槽塞焊等形式。

鋼柱標(biāo)高的控制一般有兩種方式：

(1)按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長(zhǎng)度誤差不得超過(guò)3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在l2層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。

(2)按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。

無(wú)論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過(guò)程中充分表達(dá)出來(lái)，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。

3.4框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架粱一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。

框架梁的翻樣下料長(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度?？蚣芰荷舷乱砭壍倪B接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時(shí)先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點(diǎn)焊定位，再焊另一端。腹板則采用高強(qiáng)度螺栓連接，要充分理解設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型還是承壓型高強(qiáng)螺栓。采用摩擦型高強(qiáng)螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。

采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔，若用氣割擴(kuò)孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。

高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。

4 樓蓋的設(shè)計(jì)

高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或簡(jiǎn)體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時(shí)使鋼柱與各豎向構(gòu)件(剪力墻或簡(jiǎn)體)起到變形協(xié)調(diào)作用。一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的壓型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土(簡(jiǎn)稱鋼承混凝土)樓板和屋蓋，厚度一般不小于150mm。目前在設(shè)計(jì)鋼承混凝土樓板和屋蓋時(shí)沒(méi)有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用。主要是對(duì)于板底呈波形的計(jì)算原理不甚了解或認(rèn)為計(jì)算繁瑣，就按平板計(jì)算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡(jiǎn)稱MST組合梁，只要計(jì)算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20％左右，而且不需對(duì)鋼粱進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。

5 總結(jié)

篇7

【關(guān)鍵詞】：房屋建筑 鋼結(jié)構(gòu) 施工

一概述

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國(guó)芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價(jià)的上漲和人口的迅速增長(zhǎng)，以及對(duì)高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來(lái)越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說(shuō)是同步前進(jìn)。二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系

對(duì)于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過(guò)24m 為高層建筑，建筑總高度超過(guò)60m 為超高層建筑。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框―筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào)CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號(hào)S 或SS）。

三．材料的選用鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。在選擇中，首先鋼筋的質(zhì)量證明文件應(yīng)齊全有效，且進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。連接套筒應(yīng)有出廠合格證，材料一般為低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其設(shè)計(jì)抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)不小于被連接鋼筋的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值的1.2倍，套筒長(zhǎng)為鋼筋直徑的二倍。

四．制作與安裝(一)統(tǒng)一測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具

建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測(cè)量?jī)x器和使用的鋼尺必須由國(guó)家法定的同一計(jì)量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定。

高層、超高層建筑施工周期較長(zhǎng)，尚需定期對(duì)測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具進(jìn)行定期校驗(yàn)以保證建筑物各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定的指標(biāo)。一般以土建部門的測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具為準(zhǔn)。(二)定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓鋼柱的定位軸線可根據(jù)場(chǎng)地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工程高度在100m，設(shè)置二個(gè)控制樁，以供架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則。

鋼柱的長(zhǎng)度以滿足起重量的大小和運(yùn)輸?shù)目赡苄?，一般?～3層為一節(jié)，對(duì)每一節(jié)柱子安裝不得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保證每節(jié)柱子安裝正確無(wú)誤，避免產(chǎn)生累積誤差。柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第一節(jié)鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標(biāo)高的臨時(shí)固定措施。(三)鋼柱的制作與安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對(duì)每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別，正確安裝就位。矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開(kāi)孔、槽塞焊等形式。鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：1. 按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長(zhǎng)度誤差不得超過(guò)3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。2. 按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。

無(wú)論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過(guò)程中充分表達(dá)出來(lái)，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。(四)框架梁的制作與安裝高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。

為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時(shí)，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫?？蚣芰号c鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁

連接時(shí)，腹板的連接板可開(kāi)橢圓孔，橢圓孔的長(zhǎng)向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應(yīng)保證孔邊距的要求?？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。

框架梁上下翼緣的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時(shí)先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點(diǎn)焊定位，再焊另一端。腹板則采用高強(qiáng)度螺栓連接，要充分理解設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型還是承壓型高強(qiáng)螺栓。采用摩擦型高強(qiáng)螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔，若用氣割擴(kuò)孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。

五．安全施工措施

（1）鋼梁上需鋪設(shè)適當(dāng)數(shù)量的走道板；

（2）吊裝期間需布設(shè)安全網(wǎng)，分平網(wǎng)和豎網(wǎng)。

（3）在接柱處要設(shè)操作平臺(tái)，固定在下節(jié)柱的頂部；

（4）在剛安裝的鋼梁上需設(shè)置存放施工設(shè)備用的平臺(tái)；

（5）吊裝前要先將登高鋼梯固定在鋼柱上，在柱梁節(jié)點(diǎn)下方安裝掛籃腳手；

（6）施工用的電動(dòng)機(jī)械和設(shè)備均須接地，電纜須集中，每層樓面須分別設(shè)置配電箱；

（7）高空施工當(dāng)風(fēng)速達(dá)10m/s時(shí)，有時(shí)吊裝工作要停止，達(dá)15m/s時(shí)，一般應(yīng)停止所有施工工作；

（8）注意防火，配備必要的滅火設(shè)備和消防人員。

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【關(guān)鍵詞】民用建筑 電氣線路 火災(zāi)

1 民用建筑的配變電系統(tǒng)

由發(fā)電廠、不同電壓等級(jí)的電力網(wǎng)、電能用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。而由降壓站供給的10KV-380/220V配電線路，是將電能分配到各類用戶。民用建筑的用戶是各類電能用戶之一。

民用建筑外部的10KV配電系統(tǒng)是指降壓變電所引出的10KV各回電源線。該線路是由民用建筑建設(shè)單位投資建設(shè)，而產(chǎn)權(quán)移交給當(dāng)?shù)毓╇姴块T，由供電部門負(fù)責(zé)動(dòng)行、維護(hù)和治理。民用建筑或民用建筑群內(nèi)部的配電系統(tǒng)，是指民用建筑或民用建筑群圍內(nèi)生活小區(qū)的降壓變電所、配變電民；高層和超高層建筑采用的自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組；中、低壓配電線路；照明、空調(diào)、電力，電熱等配電系統(tǒng)。

2 中、低壓配電及配電方式

民用建筑用配電負(fù)荷一般分為三級(jí)，重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、大型體育館、國(guó)際活動(dòng)的公共場(chǎng)所、重要電力負(fù)荷、高層建筑和超高層建筑的賓館、大廈、寫字樓等用電負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷。高層民用建筑的火災(zāi)自動(dòng)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、信息高速公路，實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)列入一級(jí)負(fù)荷的非凡重要負(fù)荷。

國(guó)內(nèi)大型民用建筑較大負(fù)荷的用電單位配電方式都是由中壓10KV配電。對(duì)小型民用建筑較小負(fù)荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓380/220V電網(wǎng)，其配電半徑不宜超過(guò)250米。根據(jù)配變電系統(tǒng)的配電及配電方式，用電負(fù)荷的等級(jí)和環(huán)境特征等，正確選擇電氣線路的絕緣導(dǎo)體及其電氣保護(hù)，對(duì)防止和減輕電氣線路火災(zāi)能起到積極作用。

3 正確選擇電纜、電線、母線槽及電纜橋架

高層、超高層建筑要根據(jù)地區(qū)條件、工程特點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)考慮地震和水的二次災(zāi)難、防雷及防火等方面的因素。就防火而言，從國(guó)內(nèi)外很多可證實(shí)的火災(zāi)案例，可證實(shí)高層民用建筑物內(nèi)各部位裝修材料燃燒性能等級(jí)，不可超過(guò)民用高層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑物內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定。然而目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有超高層民用建筑防火規(guī)范和超高層民用建筑物內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范可遵循。任何民用建筑物和內(nèi)部裝修本身的不燃化是有局限性的，而電能分布在民用建筑物內(nèi)、外各個(gè)部分，任何完善的防火治理使電能發(fā)生火災(zāi)的幾率為零都是不可能的。盡管消防部門年年都強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)防火治理，但由于種種原因也常意外地隱藏著電氣線路火災(zāi)的危險(xiǎn)。電氣火災(zāi)的危害案例最多的還是線路，如電纜、電線等配電線路。高層、超高層民用建筑，從防火的角度出發(fā)，除認(rèn)真考慮建筑物及裝修材料的不燃化外，電氣設(shè)備、配電線路所采用的各類電纜、電線、母線槽更需要采取阻燃化、難燃化和不燃化的措施。高層、超高層民用建筑的電氣設(shè)備使用的材料多數(shù)為有機(jī)化合物，通常以電氣絕緣材料的方式使用，非凡是塑料多數(shù)為易燃、可燃性的物質(zhì)，設(shè)計(jì)和使用時(shí)必須充分注重，應(yīng)嚴(yán)格按照消防法規(guī)的要求設(shè)計(jì)、選型及安裝敷設(shè)。

4 選用電纜橋架的原則

目前固原市甚至在全區(qū)建筑工程中，大都采用一種1.5-2mm厚的鋼制托盤式、梯級(jí)式、槽式橋架，在鋼制外殼上刷防火涂料，就認(rèn)為是耐火電纜橋架了。這是一種不了解防火法規(guī)的作法，不是依照環(huán)境特征和使用部位、場(chǎng)所的耐火要求選用的電纜橋架，因此也滿足不了普通和阻燃電纜的耐火要求。耐火電纜敷設(shè)應(yīng)選用無(wú)內(nèi)膽的耐火橋架，鋼材厚度為2.5mm，這是考慮在火災(zāi)時(shí)30分鐘至1.5小時(shí)的耐火要求，鋼制橋架不致于軟化，造成耐火電纜的墜落。另外也利于耐火電纜掃散熱，耐火電纜答應(yīng)在950-1000℃高溫中工作90min，故不必采用耐火橋架，反之則是一種浪費(fèi)。普通電纜和陰燃電纜選用的橋架如有防火要求時(shí)，則必須采用有內(nèi)膽的耐火橋架，耐火電纜橋架根據(jù)廠家出示耐火電纜橋架的燃燒告。一般要求：當(dāng)爐內(nèi)溫度820℃，燃燒時(shí)間為30min時(shí)，橋架內(nèi)腔溫度為75℃；當(dāng)室內(nèi)溫度為925℃，燃燒時(shí)間為60min時(shí)，內(nèi)腔溫度為115℃。

5 配電線路的電氣防火保護(hù)

配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備由于絕緣老化、損壞或其他原因，可能發(fā)生各種故障和不正常的工作狀態(tài)。其中最常見(jiàn)的是短路故障及線路的長(zhǎng)期過(guò)載。當(dāng)電氣線路發(fā)生故障時(shí)，必須迅速切故障，縮小故障的時(shí)間和范圍，同進(jìn)也降低了電氣線路火災(zāi)的幾率。

5.1配電線路應(yīng)設(shè)短路保護(hù)配電線路不僅要考慮正常運(yùn)行情況，而且要考慮發(fā)生故障時(shí)的非正常運(yùn)行狀態(tài)，最嚴(yán)得的是發(fā)生短路故障。所謂短路故障是指配電線路中，不同相或相與中性線的絕緣導(dǎo)體，直接金屬性連接或經(jīng)過(guò)小阻抗接在一超。配電線路短路時(shí)，如不在短路電流對(duì)導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機(jī)械作用造成危害之前切斷短路電流，那么短路電流會(huì)迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導(dǎo)體、電流、電火花的高溫，如電氣線路近旁有易燃物質(zhì)也將會(huì)引燃起火。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護(hù)電器，正是為了在短咱時(shí)能迅速切斷線路的電源，避免火災(zāi)的發(fā)生。配電線路采用的上、下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作除應(yīng)具有選擇性外，還要使保護(hù)電器與電氣線路的導(dǎo)線和電纜相匹配。如保護(hù)電器整定值選得過(guò)大而不匹配，即使線路短路將絕緣燃燒，保護(hù)電器仍不會(huì)動(dòng)作。

5.2配電線路應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)器。對(duì)于防接地故障和等電位方面的理論已具體介紹過(guò)，這里不再贅述。為防止接地故障引起火災(zāi)除建筑物內(nèi)將可導(dǎo)電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結(jié)外。為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危害，而在民用建筑的電源進(jìn)戶側(cè)，設(shè)置四刀開(kāi)關(guān)，并地四刀電源開(kāi)關(guān)之后加裝漏電電流動(dòng)作保護(hù)器，其額定動(dòng)作電流Im≤300mA-500mA。電源側(cè)裝設(shè)的漏電電流動(dòng)作保護(hù)器的作用，一是防止接地故障引起火災(zāi)，二是防止人身電擊危害的第二道防線。對(duì)于多級(jí)裝設(shè)的漏電電流保護(hù)器，前后級(jí)在時(shí)限上應(yīng)有選擇性。

篇9

Abstract: the reinforced concrete structure in ultra-high buildings because the major, a pillar of the construction of the area ratio is more and more big, tall building in the reinforced concrete structure questioned, therefore, high strength steel will come into being, and in ultra-high buildings using part of the steel structure or the steel structure of the theory research and design to build the full use.

Keywords: high-rise steel structure construction

中圖分類號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)多多，相比較傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)等，它性能穩(wěn)定，質(zhì)量輕強(qiáng)度高，抗震性能好，施工時(shí)可以在廠房進(jìn)行加工再到現(xiàn)場(chǎng)裝配，不僅裝配的完整度好精密度高，而且能夠大大的加快施工進(jìn)度縮短工期。同時(shí)它還被稱為“綠色建筑”，基礎(chǔ)造價(jià)低，材料可回收和再生，節(jié)能、省地、節(jié)水。作為一種綠色環(huán)保建筑，所以很適合酒店，住宅等使用。鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主，一般由型鋼和鋼板通過(guò)焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有均質(zhì)、高強(qiáng)、施工速度快、抗震性好和回收率高等優(yōu)越性。鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于高層建筑、辦公大樓，大型酒店，多層停車車場(chǎng)及民宅等建筑行業(yè)。

一、鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能取決于鋼材，鋼材本身不燃燒，也具有較好的耐熱性，但是鋼材不耐高溫，隨著溫度的升高，鋼材的強(qiáng)度是呈下降趨勢(shì)的，同時(shí)變形增大。在200℃以內(nèi)，鋼材性能沒(méi)有很大變化：430℃～540℃之間強(qiáng)度急劇下降；600℃時(shí)強(qiáng)度很低不能承擔(dān)荷載。基于鋼材的這種物理性能，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，當(dāng)溫度達(dá)到450℃～650℃時(shí)鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因變形過(guò)大而不能繼續(xù)工作，甚至垮塌。一旦遇到高溫，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形甚至失效是無(wú)法避免的，我們只能盡可能的提高它的耐火極限，使鋼結(jié)構(gòu)不至于在發(fā)生火災(zāi)后立即失效倒塌。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的數(shù)據(jù)，常用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限只有15～30min。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-87)、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)中規(guī)定一級(jí)耐火等級(jí)建筑的防火墻、柱和承重墻、樓梯間墻及梁的耐火極限為3小時(shí)和2小時(shí)。對(duì)比可見(jiàn)未覆蓋耐火保護(hù)層的鋼構(gòu)件的耐火極限距離防火規(guī)范的要求相差很大，根本不能滿足火災(zāi)情況下對(duì)建筑防火的要求。要克服鋼結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用中防火性能方面的不足，必須從多方面入手提高其耐火性能，以達(dá)到規(guī)范所規(guī)定的耐火等級(jí)要求。

對(duì)于高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，按照建筑實(shí)用功能的要求、高度、擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以及經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為幾大類。

二、下面就其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)的施工

1．材料的選用。

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件，目前投生產(chǎn)的B400RNQ和B490RNQ種型號(hào)的耐火鋼，在達(dá)到600C時(shí)其屈服強(qiáng)度依舊有150~220MPa一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框一剪、框一筒結(jié)構(gòu)體系時(shí)的經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計(jì)為:鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)等于鋼材費(fèi)用(約占40%)制作安裝費(fèi)用(約占30%)防火涂料費(fèi)用(約占30%)放火涂料所占總造價(jià)的比重較大，如果使用高強(qiáng)度耐火鋼雖價(jià)格有上升，但防火涂料價(jià)格有大幅度下降，可部分抵消由此帶來(lái)的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。 2. 制作與安裝。 2.1統(tǒng)一測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具。建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測(cè)量?jī)x器和使用的鋼尺必須是國(guó)家法定的統(tǒng)一計(jì)量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定高層、超高層建筑施工周期較反，尚需定期對(duì)測(cè)量?jī)x器和鋼尺量具進(jìn)行定期校驗(yàn)以保證建筑物各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定的指標(biāo)。 2.2定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓。鋼柱的定位軸線可根據(jù)場(chǎng)地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線100m高度的建筑需設(shè)置一個(gè)控制樁，一共架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則鋼柱的長(zhǎng)度以滿足起重量的大小和運(yùn)輸?shù)目赡苄?，一般?~3層為一節(jié)，對(duì)每一節(jié)柱r安裝小得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保證每節(jié)柱r安裝正確無(wú)誤，避免產(chǎn)生累積誤差。柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式鋼性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第節(jié)鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標(biāo)高的臨時(shí)固定措施。 2.3鋼柱的制作與安裝。鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)建，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)100m高的超高層鋼柱，一般分為8~12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度不等與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，即使只有幾毫米也小能忽略不計(jì)。矩形或力形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開(kāi)孔焊等形式。

2.4框架梁的制作與安裝。高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用鋼性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位，為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的準(zhǔn)確性，在工廠制造時(shí)，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣的連接采用襯板個(gè)熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí)，腹板的連接可開(kāi)橢圓孔，并應(yīng)保證孔邊距的要求?？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L(zhǎng)度同樣小等與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，需考慮焊接收縮變形焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的準(zhǔn)確長(zhǎng)度。框架梁上下翼緣的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接施工時(shí)先焊下翼緣在焊上翼緣，先一端點(diǎn)焊定位，再焊另一端，腹板則采用高強(qiáng)度螺栓連接，要充分理解設(shè)計(jì)時(shí)采用摩擦型還是承托型高強(qiáng)螺栓。采用摩擦型高度螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精確十分重要，目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔，若用氣割擴(kuò)孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)有中心按輻射力向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭加以表示。 3. 樓蓋的設(shè)計(jì) 高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時(shí)使鋼柱與各豎向構(gòu)件起到變形協(xié)調(diào)作用，一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的托型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋，厚度一般不小于150mm，目前在設(shè)計(jì)鋼承混凝土樓板和屋蓋時(shí)沒(méi)有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用，主要是對(duì)于板底旱波形的計(jì)算原理不甚了解或認(rèn)為記算繁瑣，就按平板計(jì)算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡(jiǎn)稱MST組合梁，只要計(jì)算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對(duì)鋼梁進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑設(shè)計(jì)；原則；對(duì)策

中圖分類號(hào)： TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

高層建筑設(shè)計(jì)中往往過(guò)分地追求、新、奇、特，突出建筑物體同其他建筑物的不同之處，但是對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)卻沒(méi)有進(jìn)行深入細(xì)致的分析研究，使得城市高層建筑呈現(xiàn)出整體性差，難以在凸顯城市高層建筑特點(diǎn)的同時(shí)，又能給人們帶來(lái)使用的便捷性，滿足人們生產(chǎn)、生活對(duì)建筑空間環(huán)境的需求。所以，如何提高城市高層建筑設(shè)計(jì)水平，滿足人們對(duì)現(xiàn)代高層建筑的各種需求，我們必須透徹地了解高層建筑的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

一、城市高層建筑設(shè)計(jì)存在問(wèn)題分析

1、高層建筑設(shè)計(jì)中的高度問(wèn)題

由于部分建筑施工單位片面追求經(jīng)濟(jì)利益的最大化，私自在建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的原有高度基礎(chǔ)上加大建筑高度，以達(dá)到所賺取利潤(rùn)最大化的目的，從而導(dǎo)致一些高層建筑存在高度超標(biāo)問(wèn)題。由于高度的增高，增加了建筑結(jié)構(gòu)的垂向負(fù)荷，超過(guò)了原有的地基所能承受的應(yīng)力，導(dǎo)致建筑存在抗風(fēng)力、惡劣天氣以及地震等自然災(zāi)害能力差等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重危害建筑使用者的安全。

2、高層建筑樓梯設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑物在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候是為了能夠利用最少的土地創(chuàng)造出一個(gè)滿足大流量要求、視野更為開(kāi)闊的空間。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，樓梯的設(shè)計(jì)通常都是采用敞開(kāi)的樓梯作為主要的客流通道，滿足了人流量的要求，又滿足了消防安全要求。有時(shí)為了能夠更好地保障建筑物的防火要求，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候也常采用封閉樓梯間，或防煙樓梯間、剪刀樓梯。高層建筑剪刀樓梯應(yīng)分別設(shè)置前室，塔式住宅確有困難時(shí)可設(shè)置一個(gè)前室，但兩座樓梯應(yīng)分別設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)。兩部剪刀樓梯可以合用一個(gè)前室，所以只要一個(gè)送風(fēng)系統(tǒng)就行。但一般剪刀樓梯間前室與消防電梯前室合用，規(guī)范要求必須要分成兩個(gè)前室，一個(gè)合用前室，一個(gè)防煙樓梯間前室，這兩個(gè)需要分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

3、高層建筑防火安全問(wèn)題

高層建筑設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，因?yàn)槠涔δ艿亩鄻踊?，就要求其?nèi)部設(shè)計(jì)的多樣化。不同的設(shè)計(jì)又會(huì)需要不同性質(zhì)的材料，材料的可燃性會(huì)加大火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在風(fēng)力較大的高層建筑中，一旦發(fā)生了火災(zāi)，就會(huì)迅速擴(kuò)張火勢(shì)，對(duì)高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數(shù)越多，越應(yīng)該充分考慮到高層建筑的防火安全問(wèn)題。

3.1高層建筑墻體防火材料的耐火強(qiáng)度和阻燃性。高層墻體的使用材料必須具有足夠的耐火強(qiáng)度和阻燃性，才能保證發(fā)生火災(zāi)時(shí)墻體結(jié)構(gòu)具有足夠的防火能力，從而將火災(zāi)控制在最小的影響范圍。

3.2建筑整體布局應(yīng)該暢通、安全。高層建筑必須配置有能夠保證一定人流量的樓梯，從而保證火災(zāi)發(fā)生，電梯不能使用時(shí)，建筑內(nèi)所有人員可以流暢的從該樓梯進(jìn)行逃生。

3.3做好建筑物室內(nèi)、外消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)，配備有足夠的消防用水量以及滅火設(shè)備所需的水壓。自動(dòng)水滅火系統(tǒng)是建筑物內(nèi)最主要的滅火系統(tǒng)，而其包含的濕式噴淋水滅火系統(tǒng)是當(dāng)前建筑物中應(yīng)用得最廣泛的，是目前首選的滅火系統(tǒng)。

3.4現(xiàn)代化的高層建筑，規(guī)模大，人員集中，功能復(fù)雜，設(shè)備眾多，還有相當(dāng)一部分高層建筑使用了大量的可燃裝飾材料，如塑膠板、化纖地毯等，這些可燃物在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有毒煙氣。高層建筑防排煙系統(tǒng)一般分為三種：自然排煙；機(jī)械排煙；機(jī)械加壓送風(fēng)防煙方式。

3.5對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)內(nèi)部而言，高層建筑一般采用全智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)還可與樓控、廣播音響和門禁系統(tǒng)等聯(lián)動(dòng)。只要這些措施可靠得力，超高層建筑的火災(zāi)便可被消滅在萌芽狀態(tài)，將損失減至最小。

4、高層建筑防雷擊的問(wèn)題

為了加強(qiáng)高層建筑抵御雷電能力，高層建筑的設(shè)計(jì)方案必須針對(duì)雷電采取一系列防御措施。事實(shí)上，在防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題上，通常按照“綜合治理，整體防御，突出重點(diǎn)，多重保護(hù)”的原則，充分依據(jù)高層建筑自己的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及周邊配套設(shè)施，對(duì)高層建筑的頂端以及其它易受雷擊位置裝配避雷針或避雷網(wǎng)等有效設(shè)施，在電路上設(shè)置電涌保護(hù)器，用于保護(hù)用電設(shè)備免遭雷電電磁脈沖或操作過(guò)電壓破壞。將雷電對(duì)建筑的安全威脅降到最低。

5、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系不夠合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出了追求外觀好看以外，還有注意設(shè)計(jì)的科學(xué)性和和合理性、體系化。對(duì)于高層建筑的設(shè)計(jì)并不是單一的，有剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等等。另外，要想一個(gè)高層建筑達(dá)到一定的安全性，一定要將其整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化，既要考慮地震等帶來(lái)的巨大載荷，也要考慮到水平方向的強(qiáng)風(fēng)等，并且還有做好相關(guān)的預(yù)防措施。如果這些問(wèn)題只是被單獨(dú)拿出來(lái)解決，而忽視其他一連串的問(wèn)題，就極容易給高層建筑埋下隱患，對(duì)突如其來(lái)的災(zāi)害不知所措。

二、完善高層建筑設(shè)計(jì)的對(duì)策探究

1、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)

首先，我們可以根據(jù)建筑所在氣候區(qū)的特點(diǎn)，采取因地制宜的生態(tài)策略。如建筑的坐北朝南，南方地區(qū)漏空窗、天井的設(shè)置；如窯洞與竹樓，建筑依山就勢(shì)，采用的吊腳樓、外懸挑結(jié)構(gòu)等。

其次，可以利用可再生能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能，針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，采用被動(dòng)式能源策略。例如，特朗伯墻的使用，使該墻體成為集熱器，通過(guò)氣孔的開(kāi)閉和可動(dòng)絕熱層的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼。

再次，要充分利用現(xiàn)有資源或者重復(fù)利用廢舊材料。如上海世博會(huì)各國(guó)場(chǎng)館完全可以再利用，將其改造成旅館或公寓，如果拆除往往會(huì)造成不必要的浪費(fèi);大量的建筑垃圾，如果在設(shè)計(jì)之初就將其納入設(shè)計(jì)方案中，它們就可以被重復(fù)利用。利用建筑綠化，它可以降噪、降溫、調(diào)節(jié)水分、凈化空氣等，可采用屋頂花園、墻面綠化、觀景陽(yáng)臺(tái)等形式。

2、強(qiáng)化整體設(shè)計(jì)效果

2.1主體設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代高層建筑的設(shè)計(jì)中，生態(tài)節(jié)能是新時(shí)代的背景下對(duì)建筑物的新要求，這要求設(shè)計(jì)者要對(duì)建筑本身的主體部分和裙房部分加強(qiáng)設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要注重形式的多樣性，還要滿足人性化的要求。

2.2巧妙運(yùn)用處理手法。高層建筑在設(shè)計(jì)的階段中，塔樓設(shè)計(jì)變化空間較少，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)其底部會(huì)采用一些巧妙的手法進(jìn)行處理，通常設(shè)計(jì)師會(huì)采用入口縮進(jìn)和底層架空的手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，可有效豐富空間形式，滿足人們的審美要求。

3、改進(jìn)高層建筑中的安全設(shè)計(jì)

3.1防火問(wèn)題。高層建筑物防火問(wèn)題極為重要，建筑設(shè)計(jì)師們一定要嚴(yán)肅看待高層防火問(wèn)題，保障居住人員的安全。首先，要合理規(guī)劃防火分區(qū)，使樓道內(nèi)的消防設(shè)施和緊急通道的分布科學(xué)、合理，考慮到樓房?jī)?nèi)所有住戶的安全問(wèn)題；其次，高層建筑物的布局要簡(jiǎn)單，保證安全通道的通暢，采光要好，緊急照明設(shè)備一定要隨時(shí)保證其使用性，確保出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)能夠迅速疏通人員。

3.2消防電源與供電問(wèn)題，要求高層家住的供電來(lái)源要有多種，以便出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)能夠馬上解決消防設(shè)備的供電問(wèn)題；緊急照明問(wèn)題，當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要確保緊急照明裝置的使用情況處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.3消防電梯防煙問(wèn)題。為了使火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員能夠順利進(jìn)入相對(duì)無(wú)煙區(qū)且有利于通過(guò)消防電梯進(jìn)行安全疏散，根據(jù)規(guī)范要求，消防電梯應(yīng)設(shè)置前室，并宜靠外墻設(shè)置，這樣更有利于利用直通室外的窗戶進(jìn)行自然排煙，這在一定程度又對(duì)消防電梯井進(jìn)行了防護(hù)。

4、將高層設(shè)計(jì)與科技相結(jié)合

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的科技創(chuàng)新，一方面體現(xiàn)在設(shè)計(jì)作品的外形中，更體現(xiàn)在建筑技術(shù)中。例如弗蘭克?蓋里設(shè)計(jì)的畢爾巴鄂古根海姆美術(shù)館，先運(yùn)用電腦掃描將模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成施工圖紙，再將圖紙中的每一部分進(jìn)行分解，甚至能分解為每一塊需到工廠制作的鐵合金外墻板，這在傳統(tǒng)技術(shù)的時(shí)代是無(wú)法想像的。作為一名建筑設(shè)計(jì)師，就要時(shí)刻跟蹤和了解當(dāng)代建筑科技中出現(xiàn)的最新科技，并加以運(yùn)用。

三、城市高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)要點(diǎn)

1、控制超高層建筑數(shù)量

超高層建筑往往以其象征性和標(biāo)志性而存在，實(shí)際上這類建筑并不經(jīng)濟(jì)，一些已建成的超高層建筑投入使用后，收益并不樂(lè)觀，可以說(shuō)僅僅是體現(xiàn)城市形象，提高城市知名度，我們應(yīng)該全面考慮利與弊，不應(yīng)盲目設(shè)計(jì)興建超高層建筑。

2、避免高層建筑密集

高層建筑的密集雖然對(duì)于城市辦公等方便有利，卻給城市空間帶來(lái)很多壓力，造成城市空間和城市交通的擁擠，甚至是一些始料不及的污染和危害，比如一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用造成光污染;還有就是形成高壓風(fēng)帶和風(fēng)口，這些會(huì)造成意想不到的后果。因此在設(shè)計(jì)中要對(duì)區(qū)域內(nèi)的高層建筑密度進(jìn)行限制，避免高層建筑的集中分布。

3、高層建筑與城市街道

高層建筑一般分布在城市中商業(yè)發(fā)達(dá)的地段，這些地段的街道本身交通荷載就較大，高層建筑將大大增加這些街道的交通壓力，分布在這些街道兩側(cè)的高層建筑要盡量控制其層數(shù)和高度，同時(shí)在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)這些街道進(jìn)行擴(kuò)展，加大其通行能力；或者在區(qū)域中組織立體交通，比如空中或地下的車行和人行；在人流量比較大的高層建筑的基地中應(yīng)設(shè)置足夠的疏散場(chǎng)地和出入口；應(yīng)合理建筑的功能分區(qū)，組織各種出入口，使人流、貨流、車流互不交叉。

在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)周圍建筑的場(chǎng)地范圍認(rèn)真考慮。部分臨近街道的高層建筑尺度的確定，要考慮到街道上行人的舒適度，高層建筑因?yàn)橹黧w尺度過(guò)大，為了減少對(duì)街道的壓迫感，高層建筑應(yīng)向后退，但如果退后尺度不當(dāng)，高層建筑就變得好像與街道分離了，與其周圍環(huán)境失去聯(lián)系，再則高層建筑物之間的地面場(chǎng)地不但作為行車道路，還應(yīng)該加入更多的街道生活，使環(huán)境更加豐富。

結(jié)束語(yǔ)

作為當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)師，要了解建筑設(shè)計(jì)的最新發(fā)展方向，結(jié)合實(shí)際情況，結(jié)合自己的設(shè)計(jì)風(fēng)格，在實(shí)踐中，不斷摸索創(chuàng)新，最終在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中脫穎而出。同時(shí)還能設(shè)計(jì)出既美觀耐用、舒適、環(huán)保，又體現(xiàn)出現(xiàn)代科技水平、同時(shí)又具有個(gè)性風(fēng)格的建筑作品來(lái)造福人類。

參考文獻(xiàn)

[1]程昆.高層建筑住宅設(shè)計(jì)的優(yōu)化分析[J].住宅科技,2013(07):132-135.