時間:2023-03-15 14:55:46
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論文摘要:本文介紹了高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工,并詳細(xì)地闡述了轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量控制措施,供大家參考
1前言
現(xiàn)代高層建筑是向更高、體型更復(fù)雜、結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更齊全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展。然而在設(shè)計中,由于結(jié)構(gòu)下部樓層受力較大,上部樓層受力較少,正常布置時是下部剛度大,墻多柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻,柱擴(kuò)大軸線間距。為滿足建筑物的功能要求,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)布置,必須在結(jié)構(gòu)變換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層,轉(zhuǎn)換層大致有梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式等。本文根據(jù)多年的施工實(shí)踐,著重介紹結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的施工方法及其質(zhì)量控制。
2鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工
2.1轉(zhuǎn)換層模板支撐系統(tǒng)
工程中常用以下幾種模板支撐體系:
2.1.1一次性支模
從轉(zhuǎn)換層底一直撐到底層地面或地下室底版.需要模板支撐材料,適用于施工現(xiàn)場可用的支撐材料較多,且轉(zhuǎn)換層位置較低的情況。
2.1.2荷載傳遞法支模
將轉(zhuǎn)換梁(板)的自重和施工荷載通過支撐系統(tǒng)傳遞給若干層樓板。支撐樓板的數(shù)量應(yīng)通過設(shè)計來確定。另一種方案是充分利用轉(zhuǎn)換層支撐柱的傳力作用;另一部分通過樓面設(shè)置的豎向支撐構(gòu)成的梁下排架體系傳遞給下面若干個樓層。
2.1.3疊合澆筑法支模
應(yīng)用疊合梁原理將轉(zhuǎn)化梁(板)分2次或3次澆筑成型,支撐系統(tǒng)只需考慮承受第1次的混凝土自重和施工荷載,施工時應(yīng)注意疊合面的處理,同時應(yīng)對疊層澆筑的轉(zhuǎn)換驗算。(4)埋設(shè)型鋼法
支撐。在轉(zhuǎn)換梁中埋設(shè)型鋼或鋼桁架,并與模板連為-體,以承受全部大梁自重及施工荷載,大梁一次澆搗成型,可節(jié)省模板支撐材料,轉(zhuǎn)換梁可采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。
搭設(shè)模板支撐時,要求上、下層支撐在同一位置。當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下層空間可采用疊合澆注法或埋設(shè)型鋼法支模。設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后,應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁(板)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗算。結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工方案,建立符合實(shí)際的力學(xué)分析模式,達(dá)到設(shè)計和施工的統(tǒng)一。
2.2混凝土工程施工。
大體積混凝土轉(zhuǎn)換層施工時,應(yīng)采取措施防止溫度裂縫:
2.2.1根據(jù)混凝土的配合比和施工氣候及現(xiàn)場條件,預(yù)測監(jiān)控混凝土在澆筑后1個月內(nèi)的各部位溫度的變化情況。
2.2.2應(yīng)采用以下方法控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃:蓄熱保溫法,即常規(guī)保溫方法;內(nèi)降外保法,即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫,在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的上表面及面采取保濕措施;蓄水養(yǎng)護(hù)法,即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h,隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù),蓄高度100。
2.2.3水泥的選用:采用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥;摻用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化熱相應(yīng)降低;。摻入減水劑,減少水泥用量,使混凝土緩凝推遲水化熱峰值的出現(xiàn),使升溫延長,降低水化熱峰值,使混凝土的表面溫度梯度減小。
2.2.4施工方法:a先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)或墻體,防止混凝土表面散熱過快,內(nèi)外溫差過大;b.在夏季高溫氣候施工時,采用冰水?dāng)嚢瑁越档突炷恋娜四囟?;c分層澆筑混凝土,每層厚300~500mm,并在前一層混凝土初凝之前,將后一層混凝土澆筑完畢;d采用疊合梁原理澆筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),可緩解大體積混凝土水化熱高、溫度過大對控制裂縫的不利影響。
2.3鋼筋工程施工
轉(zhuǎn)換梁(板)的含鋼量高,主筋長,梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集。因此,正確地翻樣和下料,合理安排好就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。
2.4預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工
施工時采取以下措施防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開裂或反拱過大:
2.4.1采用擇期張拉技術(shù),即待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上部施工數(shù)層之后再張拉預(yù)應(yīng)力,在此之前轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)下的支撐必須加強(qiáng)。
2.4.2在預(yù)拉區(qū)配置一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力筋用以反拱,該部分的預(yù)應(yīng)力筋是使用階段不需要的。
2.4.3采用分階段張拉技術(shù),即逐漸施加預(yù)應(yīng)力以平衡各階段荷載,但由于張拉次數(shù)較多,施工費(fèi)用略高。
3轉(zhuǎn)換層施工的質(zhì)量控制
3.1模板安裝、拆除的質(zhì)量控制
3.1.1梁側(cè)模板的安裝
1)應(yīng)采用30mm×2.5mm的扁鐵作為拉片,其長度為梁截面寬度加2倍鋼模板肋高,兩端適當(dāng)位置鉆孔。2)鋼模外側(cè)應(yīng)用似8鋼管扣件夾具豎向夾住梁的模板,每根小橫桿上設(shè)置一付夾具,并用水平背桿將這些夾具橫向連通。3)梁、板支撐的部分橫向水平桿的端部應(yīng)頂住梁的兩側(cè)模板,并與鋼管扣件夾具連接,以承受新澆筑混凝土的側(cè)向壓力。4)為確保混凝土不漏漿,應(yīng)采用塑料泡沫條或毛草紙對拼縫進(jìn)行嵌縫。5)當(dāng)梁、板的跨度不小于4000mm時。若無設(shè)計要求,梁、板底模應(yīng)按全長跨度的2%起拱量起拱。
3.1.2底板模板的安裝
板底模板宜采用2000mm×1000mm×18mm的竹壓板,竹壓板周邊可采用鍍鋅鐵皮包邊,以減輕因碰撞造成的損壞。在鋼管支撐架頂部水平桿上先平鋪150mm×50mm的木拐,間隙距200mm;安裝模板后,用釘子將模板與木枋固定。拼縫采用寬50mm的不干膠帶封閉,以確保板縫處不漏漿。模板安裝完成后,澆筑混凝土前需由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行模板工程驗收,合格后方準(zhǔn)澆筑混凝土。
3.1.3模板的拆除
混凝土澆筑完成后,對于板,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度75%時,對于梁,若跨度不大于8m,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度75%時,若梁跨度大于8m,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%時,才允許拆除模板及支撐系統(tǒng)。模板拆除前,須由施工人員提出模板拆除申請,由項目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織有關(guān)人員進(jìn)行驗證,符合有關(guān)規(guī)定后方準(zhǔn)予拆除模板。
3.2鋼筋安裝的質(zhì)量控制
對于梁內(nèi)同一位置有多層鋼筋時,為確保受力鋼筋位置準(zhǔn)確,擺放平直,即采用25的短節(jié)鋼筋橫向水平放置于兩層鋼筋之間,楞頭鐵間趾為沿梁長方向每1000mm長放置一根,且每層受力鋼筋之間豎向排,均用楞頭鐵隔開。
梁底部鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為25mm,其墊塊可用預(yù)制的(20以上細(xì)石混凝土小方塊作墊塊;但對于截面高度在1200mm及以上的框架梁,由于其鋼筋直徑在25及以上,且根數(shù)又很多,因此鋼筋自重很大,細(xì)石混凝土墊塊已不能承受其荷載。必須采用14~20,長度為1.4倍梁截面寬度的短節(jié)鋼筋作墊塊,將此短鋼筋與底層縱向受力鋼筋約呈45。夾角平放在底模板與底層箍筋之間,或采用專用料混凝土保護(hù)層墊塊。
轉(zhuǎn)換層主、次梁的上層承重結(jié)構(gòu)的柱、薄壁柱或剪力墻等,其結(jié)構(gòu)鋼筋必須插入轉(zhuǎn)換層的梁、柱內(nèi),并與梁、柱內(nèi)的鋼筋焊牢固定,且在距樓面50mm處設(shè)置二道箍筋,以確保上部結(jié)構(gòu)鋼筋位置正確。
3.3混凝土澆筑的質(zhì)量控制
3.3.1混凝土配合比設(shè)計
混凝土配合比設(shè)計,必須由具有相應(yīng)設(shè)計資格的試驗室在對施工現(xiàn)場使用的水泥、砂、石、外加劑等進(jìn)行試(檢)驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計出混凝土配合比。為防止在澆筑中出現(xiàn)施工冷縫,要求在混凝土配合比中添加緩凝減水劑。
3.3.2混凝土澆筑及下料方法
混凝土澆筑采取從房屋一端的邊梁開始澆筑,在邊梁澆筑完成后再澆筑垂直于該邊梁的其余各框架梁,澆筑長度至相鄰軸線的框架柱暫停,再返回澆筑樓蓋板混凝土,以此澆筑方法類推,向前平行推進(jìn),直至澆筑完成。在澆筑框架梁混凝土過程中,對于截面高度為1800m的梁應(yīng)采用4次下料澆筑,4次振搗,每次澆筑厚度不大于500m的方法;相應(yīng)地對于截面高度為1200m的梁應(yīng)采用3次下料,3次振搗的方法;以確?;炷撩軐?shí),不出現(xiàn)施工冷縫,并有利于減小梁側(cè)模板承受的側(cè)向壓力。
計量工必須嚴(yán)格控制混凝土的配合比,水泥(散裝)、砂、石、外加劑等必須認(rèn)真過稱計量,外加劑由專人負(fù)責(zé)計量下料,保證供應(yīng),如采用商品混凝土也應(yīng)保證供應(yīng)。
高層建筑施工前,要做好各種準(zhǔn)備工作。主要內(nèi)容有:對圖紙的審查、對鋼結(jié)構(gòu)的驗收等,具體事項如下。(一)施工前,相關(guān)的工程師和施工人員對圖紙進(jìn)行詳細(xì)的審查,這樣既起到檢查的作用,防止出現(xiàn)大的漏洞,進(jìn)行及時的補(bǔ)救,減少對建筑工期的影響。也可以充分了解施工情況[3],更好的把握施工要點(diǎn),清醒的認(rèn)識到施工中的難度,有整體的規(guī)劃,以便保證施工進(jìn)行(二)檢驗鋼結(jié)構(gòu)的是否合格,確保螺栓、抗剪栓釘?shù)炔牧戏辖ㄖ?biāo)準(zhǔn),對鋼結(jié)構(gòu)的規(guī)格、型號進(jìn)行驗收,保證原材料的準(zhǔn)確無誤,防止出現(xiàn)難以挽回的后果。(三)對鋼結(jié)構(gòu)建筑施工單位進(jìn)行檢查,保證其有完整的施工計劃;對進(jìn)行建筑嚴(yán)格的質(zhì)量要求;全面監(jiān)控施工質(zhì)量方法;建立質(zhì)量保證制度;完善工程進(jìn)度體系,做好多種防護(hù)工作,保障建筑質(zhì)量合格。(四)對施工人員進(jìn)行選擇,詳細(xì)檢查工人的資格證和施工技術(shù),按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)選拔優(yōu)秀的工作人員,那些不合格的堅決不予以錄用。此外要健全獎罰制度,明確員工的責(zé)任意識,以免引發(fā)施工事故[4]。
二、鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)要點(diǎn)
第一,在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中,對塔吊的選擇。塔吊是施工中非常重要的必備設(shè)施,選擇塔吊時,要考慮眾多的因素,如:施工場地的大小、樓層建筑的高度、鋼結(jié)構(gòu)建筑的承載量等,同時對塔吊的安全性進(jìn)行檢查。通常情況下,高層建筑都使用內(nèi)爬式塔吊,這種塔吊在施工中,不需要額外的加固工作,對起重機(jī)的要求小,使起重機(jī)自行的布置位置,而且這種塔吊的造價相對較低[5]。第二,在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中,對塔吊安裝順序的考慮。在安置塔吊前,要確認(rèn)位置分布、塔吊數(shù)量、先后順序,這就要求對鋼結(jié)構(gòu)的形式和現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行考察,再合理安排塔吊??砂压こ谭譃椴煌淖鳂I(yè)區(qū),先從中間的單元進(jìn)行塔吊工作,再安裝其他的塔吊,這樣能很好地固定位置,進(jìn)行校正工作。第三,預(yù)埋位置的保留。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,對螺栓的預(yù)埋位置精確測量,合理預(yù)埋,避免出現(xiàn)安裝困難的現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)位置偏差及時返工,不能圖一時方便,造成不可挽回的后果。第四,對鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱嚴(yán)格審查。規(guī)范鋼柱的標(biāo)準(zhǔn),對翻樣下長度進(jìn)行準(zhǔn)確測量,避免誤差出現(xiàn),控制好設(shè)計長度。第五,注重螺栓連接。在螺栓的固定工作中,可分為初擰和終擰兩個步驟,初擰是為了縮小螺栓受到鋼板的影響,終擰則是進(jìn)行最后的加緊工作,一些大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑,要經(jīng)過初擰、復(fù)擰和終擰三個環(huán)節(jié),可見螺栓連接的重要作用。第六,焊接工作的重視。鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接工作極其重要,它關(guān)系到整個工程的質(zhì)量,焊接水平的高低,直接影響施工效果。因此,在焊接時,工人要按照說明書進(jìn)行工作,不能任意為之,督促相關(guān)人員反復(fù)檢查確認(rèn),保證焊接工作的合格。
三、增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的措施
監(jiān)控施工材料。在施工過程中,原材料的控制對工程質(zhì)量起到重要作用,我國對原材料的主要要求是:抗拉度強(qiáng)、延伸率和碳含量的合格。在采用的鋼材中,應(yīng)該包括品種、性能、證明書、規(guī)格、化學(xué)成分的組成,加強(qiáng)對原材料的監(jiān)控[6]。加強(qiáng)事前控制。事前控制主要是準(zhǔn)備階段的質(zhì)量監(jiān)控,負(fù)責(zé)人對工程的圖紙、施工方案等施工中涉及到的全部環(huán)節(jié)進(jìn)行徹底核實(shí),并熟悉驗收方案、督促工程進(jìn)度,協(xié)調(diào)各部門關(guān)系,做到有備無患。
四、鋼結(jié)構(gòu)施工中注意的問題
根據(jù)施工特點(diǎn),選擇合適的施工器械,盡可能的保障施工人員的安全和建筑質(zhì)量;成立安全小組,進(jìn)行安檢工作,指導(dǎo)工作,消除安全隱患,建立保護(hù)措施[7];注重防火設(shè)備選擇,鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性差,危險系數(shù)高,可以采用噴水系統(tǒng)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù),防止坍塌。
五、結(jié)語
關(guān)鍵詞:高層建筑消防火災(zāi)報警探討
一、消防電氣設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)范
目前設(shè)計者應(yīng)該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設(shè)計規(guī)范主要有「高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB50045-95以下簡稱“高規(guī)”)、「火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB50116-98以下簡稱“報警規(guī)范)、「民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ/T16-92以下簡稱“民規(guī)")等。前兩部是國家標(biāo)準(zhǔn),后者是國家建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的設(shè)置與要求總體來講是一致的,但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側(cè)重,有所區(qū)別。對設(shè)計者來說,國標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的,必需嚴(yán)格遵守,部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國標(biāo)。
二、火災(zāi)報警系統(tǒng)基本形式的劃分及設(shè)備設(shè)置
火災(zāi)報警系統(tǒng)的形式應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計對象來確定,設(shè)計者首先必需搞清楚設(shè)計對象的建筑形式、規(guī)模、分類、建筑個體的分布等諸多因素,再根據(jù)這些因素來確定火災(zāi)報警系統(tǒng)的形式。
如表一,按“報警規(guī)范”,將火災(zāi)報警系統(tǒng)劃分為三種基本形式:區(qū)域報警系統(tǒng),集中報警系統(tǒng)和控制中心報警系統(tǒng)。而“民規(guī)”把報警系統(tǒng)分為四種基本形式:區(qū)域系統(tǒng)、集中系統(tǒng)、區(qū)域——集中系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)。隨著新技術(shù)不斷出現(xiàn),火災(zāi)報警設(shè)備和元件也在不斷更新和發(fā)展。筆者認(rèn)為,報警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜復(fù)雜過多,過多會造成投資增大,可靠性降低,也不宜過于簡單而達(dá)不到報警聯(lián)動要求。應(yīng)該在滿足規(guī)范要求的前提下,強(qiáng)調(diào)注意系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,還應(yīng)注意不要單純追求消防技術(shù)的先進(jìn)性,而應(yīng)結(jié)合國情充分考慮維護(hù)方便和維護(hù)水平。
三、消防聯(lián)動控制制式問題
消防聯(lián)動控制有采用多線制的,有采用總線制的。多線制是電源驅(qū)動線與信號線分開,電源、檢測、控制分別占用導(dǎo)線的制式。多線制一般有五線制、四線制??偩€制是基于計算機(jī)技術(shù)中控制總線的原理,采用信號線與電源驅(qū)動線分時復(fù)用的方式,利用計算機(jī)編程技術(shù)來達(dá)到監(jiān)測與控制目的,總線制有三總線制和二總線制??偩€制比多線制有布線少,監(jiān)測控制設(shè)備多等優(yōu)點(diǎn),目前大中型項目多采用總線制。在具體設(shè)計中選擇采用哪種制式可結(jié)合工程的具體情況而定。多線制和總線制的主要特點(diǎn)如表二
四、線路的敷設(shè)問題
許多電氣設(shè)計消防線路采用穿塑料管(PVC)保護(hù),并從吊頂內(nèi)走線。而“民規(guī)”第24.8.5條規(guī)定:消防聯(lián)動控制、自動滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播等線路,應(yīng)穿金屬管保護(hù),并暗敷在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于30mm。當(dāng)必需明敷時,應(yīng)在金屬管上采取防火措施。在布線上要求與“民規(guī)”、“報警規(guī)范”基本一致,只是根據(jù)“報警規(guī)范”線路在暗敷時可采用金屬管或經(jīng)阻燃的硬質(zhì)塑料管保護(hù)。從實(shí)際情況可以看出,很多設(shè)計人員對這一條有所疏忽。
筆者理解,本條之所以沒有包括火災(zāi)探測器線路,是因為探測器線路只是在火災(zāi)初燃生煙發(fā)熱階段起作用,而條文中規(guī)定的消防聯(lián)動控制、自動滅火控制、通信、應(yīng)急照明及緊急廣播線路,在火災(zāi)發(fā)生后一段時間內(nèi)還需起作用,在這段時間內(nèi),這些線路應(yīng)保證安全使用。
敷設(shè)在吊頂內(nèi)的線路,在發(fā)生火災(zāi)時并不安全,而且吊頂內(nèi)下是火災(zāi)多發(fā)地段。設(shè)計人員應(yīng)對規(guī)范條文給予足夠的重視,在實(shí)際操作中,凡是新設(shè)計的建筑,對該條文規(guī)定的線路,一律穿金屬管或阻燃PVC管保護(hù)并在現(xiàn)澆板內(nèi)、墻內(nèi)等處暗敷走線。而在改造工程中,由于條件限制不能暗敷時,應(yīng)對保護(hù)鋼管或金屬線槽采取防火措施,如刷防火涂料等。
五、消防水泵的控制啟停問題
消防水泵(包括消火栓泵、噴淋泵)是滅火手段中的重要設(shè)施,對消火栓系統(tǒng)而言,根據(jù)“高規(guī)”的要求,在消火栓處應(yīng)能直接啟動消火栓泵。根據(jù)“報警規(guī)范”的要求,在消防控制室處也應(yīng)能手動控制消火栓泵的啟、停。這兩部規(guī)范從各自不同角度提出要求。此外,在水泵房消火栓泵附近還有一個控制箱直接控制水泵電機(jī)啟停,這樣消火栓泵的啟動就有三處地方可控制,因此,存在這樣兩個問題,一是消火栓泵的控制權(quán),二是消火栓泵的啟動方式。
消火栓泵的啟動控制權(quán)即是消防中心控制室、消火栓動作按鈕與泵房控制箱的主從控制關(guān)系。一般來講應(yīng)以消防控制室為主。目前很多大廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設(shè)置手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān),通常情況下置于自動位置。這樣設(shè)置有一個好處,就是一旦自動控制失靈,工作人員可在水泵房將轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動位置,直接起動消防泵,且就地維修也很方便。但是,這樣一來,將會帶來負(fù)面影響。在水泵房設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān),容易引起人為的操作失誤,因為一般情況下泵房是無人值班的,萬一工作人員或其他人員將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于手動位置,而消防中心未能及時發(fā)現(xiàn),就會出現(xiàn)重大的消防隱患(此時消防中心和消火栓按鈕均無法啟動消防泵)。為了有效解決以上矛盾,在實(shí)際設(shè)計中,消防控制室的手動起停按鈕可不經(jīng)過泵房設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān),而直接啟動消防泵,既能解決直接起動問題,又便于消防中心統(tǒng)一監(jiān)控。
消防控制室與消火栓動作按鈕啟動關(guān)系與消火栓泵的啟動形式有關(guān)。消火栓泵的啟動方式一般分為兩種,第一種啟動方式是在總線制聯(lián)控方式下,消火栓動作按鈕的起動可通過設(shè)在消火栓旁的聯(lián)動接口模塊將其要求的啟動信號送至消防控制室控制臺,再從此處輸出使消火栓啟動的開關(guān)量觸點(diǎn)。第二種起動方式,是直接將消火栓動作按鈕的開關(guān)量觸點(diǎn)輸出到消火栓泵啟動箱。這兩種啟動方式在實(shí)際設(shè)計中都可以運(yùn)用,前一種方式接線省,但需在總線制下,對消火栓聯(lián)動模塊進(jìn)行地址編碼編程來達(dá)到監(jiān)測大量消火栓的目的。后一種啟動方式簡單可靠,但還需要把消火栓動作信號返給消防控制室。設(shè)計者在具體設(shè)計中可根據(jù)實(shí)際工程規(guī)模大小來選用,工程規(guī)模大、建筑形式復(fù)雜可采用前一種啟動方式,規(guī)模小可采用后一種啟動方式。
噴淋泵的自啟動是通過各保護(hù)區(qū)的管網(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎,引起管網(wǎng)水流流動,從而聯(lián)動報警閥壓力開關(guān)動作,達(dá)到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯(lián)動模塊或報警閥壓力開關(guān)引線至控制室,消防控制室能準(zhǔn)確反映其動作信號,同時控制室應(yīng)能直接控制噴淋泵啟停。
六、消防控制室反應(yīng)消火栓泵和噴淋泵的工作和故障狀態(tài)
根據(jù)“報警規(guī)范”的要求,消防水泵啟動后要返回已工作的信號,有兩種做法。其一是取電路信號即接觸器的合閘輔助接點(diǎn),其二是取物理量信號即取供水管網(wǎng)上的水流壓力傳感器,后者目前使用較少。關(guān)于故障信號的返回,電源斷電故障信號的反應(yīng)比較清楚,其它故障信號的反應(yīng),“報警規(guī)范”、“民規(guī)”都沒有明確說明。比如消防水泵過負(fù)荷故障信號應(yīng)該反應(yīng)到消防控制室,但具體如何反應(yīng)是在設(shè)計中應(yīng)予考慮的一個問題。
七、防火閥、排煙閥的控制及返回信號
1.1內(nèi)核的形成高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別,就在于它有一個垂直交通和管道設(shè)備集中設(shè)置,在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”(Core)。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重,決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。
在建筑的中心部分,有意識地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu),形成中央核心筒,而筒體處于幾何位置中心,還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合,更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。
1.2核的分散與分離隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步,人們對建筑需求的變化和設(shè)計側(cè)重點(diǎn)的不同,以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。
對于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說,加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會有效地抵抗地震對高層建筑的破壞,所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊,則無疑也會對結(jié)構(gòu)抗震有利。同時,這種分散的多個外核的空間構(gòu)成模式,也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu),使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。
而從建筑設(shè)計的角度來看,核的移動、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊,對于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專業(yè)的需求,而且還有利于避難疏散,創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進(jìn)性,很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn),并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。
1.3中庭空間的出現(xiàn)受高層旅館的影響,一些辦公大樓為了追求氣派和空間變化,便在入口處附設(shè)一個中庭,實(shí)際上,核心筒的分散和分離,中庭空間的介入,已使高層建筑的空間構(gòu)成模式徹底發(fā)生了變化。新一代的高層建筑空間組織更為靈活多樣,由于空間設(shè)計的側(cè)重點(diǎn)已由追求經(jīng)濟(jì)效率向營造寬松舒適的生活環(huán)境轉(zhuǎn)變,所以許多新建的高層建筑都以“景觀空間”的概念,將共享空間與功能空間相結(jié)合,把核分散向四周,垂直交通采用玻璃電梯,直接采光,給人們以開敞明亮、將動線視覺化的空間感受。空間構(gòu)成模式也由封閉的“積層式”,變?yōu)樯舷仑炌ǖ摹皠討B(tài)流動空間”。
1.4底部空間的變化早期的高層建筑多直接面對街道,從街道進(jìn)入門廳,再由門廳進(jìn)入電梯廳,垂座電梯至各樓層,這是高層建筑中最為普遍的空間流線組織方式。建筑空間與城市空間之間缺乏過渡,沒有“中間領(lǐng)域”的概念,在人流集散的高峰期,對城市交通環(huán)境的影響也較大。盡管許多高層建筑都在門廳的藝術(shù)處理上頗費(fèi)心機(jī),設(shè)計得非常富麗壯觀,但是由于空間組織方面的缺陷,門廳內(nèi)往往留不住人,形不成公共活動空間,而入口處也常出現(xiàn)人流擁塞的現(xiàn)象。
2我國的高層結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展
2.1鋼材的國產(chǎn)化國內(nèi)鋼鐵企業(yè)根據(jù)我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求,制訂我國第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB4104-2000),比目前仍在實(shí)施的《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-94)又前進(jìn)了一步,其性能指標(biāo)優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。
2.2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計國產(chǎn)化國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)等有關(guān)高層建筑最大高度和最大高寬比的規(guī)定,在一般情況下,應(yīng)遵守規(guī)范的規(guī)定,否則應(yīng)進(jìn)行專項論證或試驗研究。建設(shè)部第111號令《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》和建質(zhì)[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點(diǎn)》,對加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量控制意義重大,具有可操作性。
2.3高層及超高層結(jié)構(gòu)體系對于高層建筑的劃分,建筑設(shè)計規(guī)范、建筑抗震設(shè)計規(guī)范、建筑防火設(shè)計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定,一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑,建筑總高度超過100m為超高層建筑。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計原則,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。
3高層建筑安裝施工的協(xié)調(diào)與配合
3.1內(nèi)部協(xié)調(diào)與配合怎樣搞好內(nèi)部協(xié)調(diào)與配合,實(shí)際上是一個怎樣處理好內(nèi)部各專業(yè)之間的矛盾,以及各專業(yè)與總體要求之間的矛盾。首先,應(yīng)從書面資料入手,對本專業(yè)圖紙、會審紀(jì)要、工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求等加以熟悉,做到心中有數(shù)。其次,從技術(shù)方面講,搞好各專業(yè)協(xié)調(diào)配合,一定要把好熟悉圖紙、認(rèn)真會審、內(nèi)部會審、內(nèi)部技術(shù)協(xié)調(diào)的關(guān)口,務(wù)必保持解決問題的渠道暢通無阻。再者,高層建筑樓高、層數(shù)多、場地窄、專業(yè)交叉施工密度大,與工業(yè)建筑、一般民用建筑相比,其作業(yè)面尤為狹窄,難以滿足在有限的作業(yè)面內(nèi)各專業(yè)施工同步展開。
3.2外部協(xié)調(diào)與配合外部協(xié)調(diào)與配合主要指土建單位、裝修單位的專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合。
就高層建筑整體而言,土建和安裝構(gòu)成了軀干和內(nèi)臟;裝修則是為其著裝打扮。根據(jù)高層建筑的特點(diǎn),土建、裝修施工階段劃分為:①砼結(jié)構(gòu)施工;②砌體建筑施工;③初級裝修施工;④二次裝修施工。
既然土建、裝修、安裝均作為高層建筑的有機(jī)組成部分,故其彼此間必然存在著密切的聯(lián)系,實(shí)際是相輔相成、缺一不可的關(guān)系。但作為一個獨(dú)立項目,又有各自的運(yùn)行規(guī)律,只有掌握了這些規(guī)律,并了解其間的內(nèi)在聯(lián)系,才能有理、有序、有效地搞好各項目之間的協(xié)調(diào)與配合。
對于安裝施工來講,從整體看,其成品可以說是依附于土建的半成品或成品之上,它們之間的交叉配合貫穿于整個施工過程,且配合密集處主要在“暗”處,如砼結(jié)構(gòu)、砌體內(nèi)管井等;而裝修與安裝施工的交叉配合,主要集中在“明”處,如墻面、天花板等。
3.3前、后方協(xié)調(diào)與配合前、后方協(xié)調(diào)與配合實(shí)際上是人、財、物、機(jī)各生產(chǎn)要素的優(yōu)化組合問題。它對于各類建筑施工是一個帶有共性的問題,這個共性問題的關(guān)鍵所在是諸生產(chǎn)要素的優(yōu)化組合決定權(quán)是在前方,還是在后方?是在項目上,還是在大本營里“項目法施工”運(yùn)用動態(tài)管理原理很好地回答和解決了這個問題,使長期以來的前方與后方難以協(xié)調(diào)與配合的局面得到了根本轉(zhuǎn)變。
有共性必有個性。在高層建筑安裝施工中,諸生產(chǎn)要素的優(yōu)化組合必須緊緊圍繞高層建筑安裝施工的各項特性來進(jìn)行。為此,必須了解各專業(yè)施工形象進(jìn)度計劃,以便及時、合理地調(diào)配人、財、物、機(jī)各生產(chǎn)要素。
各專業(yè)總量、插入時間及在各階段的工程量均不盡相同,根據(jù)動態(tài)組合原理,結(jié)合各專業(yè)階段特點(diǎn),合理組合各生產(chǎn)要素,達(dá)到前、后方的有理、有序協(xié)調(diào)與配合。
高層建筑安裝施工的協(xié)調(diào)與配合涉及面十分廣泛,可以說,它本身就是一項系統(tǒng)工程。要搞好這項工程,必須通過了解工程對象,掌握工程特點(diǎn),從而采取相應(yīng)措施,保證內(nèi)外工種相互協(xié)調(diào)與配合,確保質(zhì)量與進(jìn)度,全面完成工程任務(wù)。
1.1供電電源的選擇
在當(dāng)代高層建筑施工中,選擇供電電源時要充分考慮到用電的暢通穩(wěn)定,因此,在實(shí)際安裝施工中,技術(shù)人員至少要設(shè)置2個可用的獨(dú)立電源,此外這些電源能夠同時使用,還可互相備用,這樣的電源設(shè)置,在意外短點(diǎn)的時候,還可起到一個應(yīng)急用電的作用。因此,設(shè)置的2個獨(dú)立電源應(yīng)滿足一下技術(shù)條件:首先是通過變電所的線路,采用2個獨(dú)立的10kv高壓入戶線;再者另一路要起到備用電源的作用,這是實(shí)現(xiàn)高層建筑內(nèi)重要電氣設(shè)備正常供電的重要保障,從而滿足建筑供電需求。此外使用的備用電源一般包括:自帶的蓄電池,以柴油為原料的發(fā)電,EPS電源柜。
1.2選擇理想的變電所位置
建筑電氣在高層建筑的應(yīng)用中,對變電所位置的選擇,對于整個施工工程來說都十分重要。因此,為了避免出現(xiàn)變電所事故和意外,在選擇理想的變電所位置時,應(yīng)注意以下內(nèi)容:首先注意,靠近整個區(qū)域的負(fù)荷中心應(yīng)是變電所所處的位置,選擇這個位置的主要原因是能夠盡可能縮短配電距離,而且在降低電力損失的同時,還能達(dá)到電壓降越小,施工費(fèi)和材料費(fèi)越省的目的。在選擇變電所理想位置時,要注意空氣潮濕,灰塵迷茫,有腐蝕氣體并距離振動的區(qū)域,絕不是正確的設(shè)置位置。水源附近也不是變電所正確的選擇位置,例如:廁所,水池及浴室等等。④靠近火源或干燥易著火的區(qū)域也不是變電所正確的選擇位置,如果在情況特殊或沒有其他辦法的條件下,技術(shù)人員必須要設(shè)置一級防火墻或甲級防火門等防護(hù)設(shè)備,此外還可設(shè)計一條直接通往戶外的走廊。⑤遠(yuǎn)離高溫和低洼的地方是變電所正確的位置選擇,如果在地下室設(shè)置變電所,注意最下層不易設(shè)置,如果存在地下室只有一層情況的話,設(shè)置變電所時應(yīng)有恰當(dāng)?shù)姆浪莱笔侄?。從對以往配電所發(fā)生事故原因的分析后,發(fā)現(xiàn)安裝于地下室的配電所會因在安裝時并未采取恰當(dāng)?shù)姆浪莱笔侄危罱K造成變電所在安裝使用過程中,進(jìn)水或嚴(yán)重受潮等,這也是影響變電所安全問題的重要因素之一。⑥選擇變電所位置是,還要考慮到在設(shè)備更新,增加和修理的過程中,是否便于設(shè)備的進(jìn)出。
1.3變壓器和開關(guān)柜的選擇
選擇變壓器時應(yīng)注意:首先,對于變壓器數(shù)目的確定,應(yīng)依據(jù)高層建筑的用電負(fù)荷及性質(zhì)進(jìn)行合理確定;再者,如果一二級有較大的符合變化幅度,那么隨著季節(jié)改變,也會造成較大的用電波動,另外,如果用電的時間段也呈現(xiàn)出高度集中的趨勢,那么技術(shù)人員應(yīng)選擇兩臺或兩臺以上的變壓器。選擇開關(guān)柜時應(yīng)注意:技術(shù)人員在選擇開關(guān)柜時,應(yīng)綜合考慮其絕緣能力,電流,額定電壓,斷開及開合能力等。
2建筑電氣在高層建筑中的應(yīng)用施工
2.1電氣間的架設(shè)施工
電氣間包括有弱電間和配電間,在配電間內(nèi)安裝有所有的供電干線,分配電箱及配電柜,同時還應(yīng)最大限度減少干線電纜的使用,而且配電站是中心,因此負(fù)荷中心附近應(yīng)是配電站所處的位置,同時無關(guān)的管線,最好不要在電氣間內(nèi)穿過,還應(yīng)避開樓梯間和電梯井。此外,還應(yīng)分開設(shè)置強(qiáng)弱電間,在需要共同使用的情況下,應(yīng)在其兩側(cè)進(jìn)行分開設(shè)置,或采取一定的隔離手段。另外為了避免兩者不產(chǎn)生影響,合用電氣間時,不易采用開放式的電纜橋架,在采用屏蔽電纜及橋架時,技術(shù)人員要做好接地裝置。
2.2應(yīng)急照明的設(shè)計和施工
專用的延時自熄開關(guān)應(yīng)是高層建筑樓梯間的最佳選擇,這種照明具有應(yīng)急照明的特點(diǎn),比如在出現(xiàn)火災(zāi),爆炸和地震等自然災(zāi)害的時候,樓梯間的照明必須能保證正常提供,基于此,要想保證高層建筑樓梯間不間斷的照明,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):高層建筑樓梯間使用專用延時自熄開關(guān),一般情況下是等同于正常燈具的,它可以實(shí)現(xiàn)人走燈滅的目標(biāo)。它的設(shè)置為三線開關(guān),不僅有消防接觸點(diǎn)的設(shè)置,還可以由專線直接與控制室相連接。它還是雙線路供電,一旦出現(xiàn)緊急狀況,它的線路可自動向控制室電源轉(zhuǎn)變,而后還能保證不間斷的正常照明。在高層建筑樓梯間內(nèi),還應(yīng)有組合式應(yīng)急燈的安裝。原理為:同一燈具有2個電源安裝在其中,一個電源供電是由控制室應(yīng)急照明電線提供,而后與控制室相聯(lián),最終實(shí)現(xiàn)自動控制的目標(biāo),一旦出現(xiàn)緊急事故,將自動點(diǎn)亮。另一電源供電由一般電線提供,普通的延時自熄開關(guān),就能自行控制。這種設(shè)置在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時,還能起到應(yīng)急的作用。
2.3電視系統(tǒng)的設(shè)計與施工
高層建筑居民的生活必備設(shè)施之一就包括有線電視系統(tǒng),因此,對有線電視進(jìn)行供電與控制系統(tǒng)的設(shè)計施工要注意,一方面要保證客廳和主臥都有電視終端插座的設(shè)置,另一方面在其他位置,要考慮電視機(jī)柜的放置,插座的安裝位置。
3結(jié)語
結(jié)構(gòu)分析采用主樓的三維整體計算分析模型,主體結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu),樓面為普通的混凝土梁板體系.建筑抗震設(shè)防烈度為8度,場地類別為Ⅲ類,設(shè)計地震分組為第一組,設(shè)計基本加速度為0.20g,場地土的特征周期0.35s,結(jié)構(gòu)的阻尼比為0.05.采用大型通用有限元計算軟件ANSYS對該復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模.采用beam188梁單元模擬柱子和梁且均選擇矩形截面,1~4層柱截面選擇900mm×900mm,5~22層柱截面選擇700mm×700mm.樓層梁截面可以根據(jù)具體的位置不同而選擇450mm×700mm,400mm×700mm,350mm×700mm三種截面.樓板和剪力墻結(jié)構(gòu)采用殼單元Shell63來模擬.模型共采用4854個空間梁單元和1848個殼單元.有限元模型如圖3所示,結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面特性如表1所示.
2有限元模型動力特性分析
采用ANSYS分析軟件中的Lanczos法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力特性分析[4],求取結(jié)構(gòu)前20階自振頻率,見表1所示.圖4列出了結(jié)構(gòu)前四階振型圖.由以上圖表可以看出,結(jié)構(gòu)第1階振型為Y方向水平振動,第2階振型為X方向水平振動,第三階振型扭轉(zhuǎn)振動,第四階振型為局部振動.前兩階結(jié)構(gòu)自振周期較為接近,說明結(jié)構(gòu)兩個方向抗側(cè)力剛度基本一直.結(jié)構(gòu)以平動為主的第一自振周期2.11s,以扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt=1.82s,其比值Tt/T1=0.86,略大于規(guī)范對周期比規(guī)定的限值0.85的要求,說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較明顯,但具有足夠的抗扭剛度.
3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析
3.1輸入地震波的選取
為了分析不同類型地震波對復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)影響,本文分別從2008年墨汶川8.0級大地震中選取2條具有典型長周期信息的地震波(臺站編號為:061XIA和061XYT)進(jìn)行分析,并選取1940年美國ImperialValley地震時記錄到的EL-Centro地震波和1952年美國加利福尼亞KernCounty地震時記錄到的Taft地震波作為常用普通地震波作對比參考.圖5為所選的4條地震波加速度時程圖.
3.2地震波的頻譜特性分析
地震記錄的頻譜分布對結(jié)構(gòu)的響應(yīng)有很大影響,可以從傅里葉譜和反應(yīng)譜顯現(xiàn)出來.分別計算所選4條地震波的傅里葉譜和反應(yīng)譜,分別見圖6和圖7.對比長周期地震波和普通地震波的傅里葉譜可以看出,長周期地震波的頻帶較普通地震波的頻帶更低,主要分布在下雨2Hz的范圍內(nèi),長周期特征表現(xiàn)得更明顯;兩條普通地震波高頻成分都比較豐富,主要分布在1~6Hz,頻帶分布集中在相對較高的頻率部分.從四條地震波的反應(yīng)譜可以看出,長周期地震波在長周期部分明顯比兩條普通地震波的譜值要大,即向長周期部分延伸,對應(yīng)的譜值集中在0~7秒內(nèi),分布比較廣泛.而普通地震波對應(yīng)的譜值主要集中在0~2秒內(nèi),對短周期結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響較大.
3.3結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)分析
分別以前面4條地震波(兩條長周期地震波和兩條普通地震波)作為輸入激勵,對第二節(jié)所建立的有限元數(shù)值模型進(jìn)行動力時程反應(yīng)分析,分析過程中,阻尼模型選取工程上常用的瑞麗阻尼模型[5],取結(jié)構(gòu)第一階自振頻率和輸入激勵的卓越頻率為瑞麗阻尼的控制頻率,整體結(jié)構(gòu)的阻尼比取為5%.分別選取樓層水平加速度放大系數(shù)、樓層最大位移、樓層最大剪力和樓層最大彎矩作為參考變量,對不同頻譜特性地震波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行了分析對比,具體結(jié)果見圖8.對比不同地震波作用下結(jié)構(gòu)的最大響應(yīng),可以看出,不同類型地震波作用下,結(jié)構(gòu)的最大響應(yīng)有顯著的不同:結(jié)構(gòu)在具有長周期特征的地震波作用下高層結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)值、加速度響應(yīng)值和內(nèi)力響應(yīng)值均明顯大于普通地震波作用下的結(jié)果;兩者對應(yīng)的結(jié)構(gòu)最大位移響應(yīng)相差達(dá)5倍左右,最大加速度響應(yīng)相差約3倍左右,基底剪力平均值和彎矩平均值相差1倍左右.
4結(jié)構(gòu)TLD減震效果分析
TLD方案的確定由第二節(jié)模態(tài)分析結(jié)果可以看出,結(jié)構(gòu)沿東西方向第一階自振頻率為0.47Hz,結(jié)構(gòu)沿南北方向的第一階自振頻率為0.50Hz;根據(jù)TLD減震原理,將TLD水箱兩個方向的自振頻率調(diào)整到與結(jié)構(gòu)的兩個水平方向自振頻率相接近,以達(dá)到同時對結(jié)構(gòu)兩個方向振動控制的目的.本文采用ANSYS有限元軟件中的Fluid80單元模擬TLD流體.為了對比分析TLD減震效果,分別將前面4條地震波(兩條長周期地震波和兩條普通地震波)作為輸入激勵,對第二節(jié)所建立的有限元數(shù)值模型添加TLD后進(jìn)行動力時程反應(yīng)分析,分別選取樓層水平加速度放大系數(shù)、樓層最大位移、樓層最大剪力和樓層最大彎矩作為參考變量,對不同頻譜特性地震波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行了分析對比,具體結(jié)果見圖9,TLD減震前后的結(jié)果地震反應(yīng)對比誤差見表2.從以上圖表的對比可以看出,TLD減震效果比較明顯,最大減震效果達(dá)到與60%;不同類型地震波作用下,結(jié)構(gòu)減震效果有明顯的不同.對比不同響應(yīng)之間的減震效果,可以看出,TLD對加速度和位移的減震效果要明顯大于對剪力和彎矩的減震效果,由此可以看出,TLD在結(jié)構(gòu)水平方向振動控制、提高居民居住舒適度上有很好的控制效果.
5結(jié)論
關(guān)鍵詞:高層建筑;自救;消防監(jiān)督;施工質(zhì)量
1高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)
隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市化進(jìn)展迅猛,大城市、超大城市不斷出現(xiàn),城市中各種功能的大型建筑、高層建筑和超高層建筑以及地下建筑不斷涌現(xiàn)。在各種防火條件大體相同的條件下,高層建筑比多層建筑、單層建筑火災(zāi)危害性大,并且高度越高,其危害性會相應(yīng)增大,容易造成重大財產(chǎn)損失和人員傷亡事故。其火災(zāi)特點(diǎn)主要是:
(1)火勢猛烈,火災(zāi)蔓延速度極快。高層建筑裝修豪華,室內(nèi)含有大量的可燃物質(zhì),如家具、窗簾、地毯、吊頂裝飾等,發(fā)生火災(zāi)時燃燒猛烈。加之高層建筑的豎向井道多,如電梯井、樓梯井、通風(fēng)井、管道井、電纜井、垃圾道、排氣道等,它們都是火災(zāi)蔓延的通路,形成“煙囪效應(yīng)”;加上這些豎井的抽風(fēng)作用,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢蔓延迅速,樓層越高,抽風(fēng)越強(qiáng),火勢越猛。據(jù)測定,初期的火災(zāi),煙氣水平擴(kuò)散速度約為0.31m/S;在火災(zāi)猛烈燃燒階段,水平擴(kuò)散速度為0.5~0.8m/s,而豎向擴(kuò)散速度高達(dá)3~4m/s,例如,美國希爾頓飯店8層起火,火災(zāi)蔓延到30層的頂部,僅用了20分鐘,濃煙翻滾直上,高出樓頂達(dá)150米。
(2)火災(zāi)撲救工作復(fù)雜。高層建筑消防設(shè)計立足于“自救”,其滅火設(shè)備復(fù)雜、自動化程度高、只要任何一個環(huán)節(jié)有問題,滅火設(shè)施便不能充分發(fā)揮作用。撲滅初期火災(zāi)至關(guān)重要,但現(xiàn)場人員卻對滅火設(shè)備不會使用或無力使用,等消防人員全副武裝從駐地趕到現(xiàn)場,登上高樓,不僅體力消耗人,還可能與消防中心、水泵房等聯(lián)系不便、配合困難,樓高風(fēng)大、火勢猛,消防隊員在高熱、濃煙下操作,比一般火場難度大得多。目前國產(chǎn)登高消防車輛尚不能滿足高層建筑安全疏散和撲救火災(zāi)的需要,不能將人員及時疏散到室外。
(3)人員疏散困難。高層建筑層數(shù)多,垂直疏散距離長,疏散到室外地面、屋頂直升飛機(jī)停機(jī)坪或避難層所需的時間也相應(yīng)增長。由于高層建筑人員眾多,不少公共活動場的人員相對集中,火災(zāi)時增加了疏散的難度,容易造成重大傷亡事故。高層建筑發(fā)生火災(zāi)后,常因通訊聯(lián)絡(luò)失控,往往下層發(fā)生火災(zāi),上層仍然未知有其事。尤其是在高層酒店中,人員眾多,人地生疏,給安全疏散增大了困難,更易導(dǎo)致慘重事故。
2高層建筑自救滅火的主要措施
(1)消火栓滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)在我國被作為最基本的滅火設(shè)備,在每一個高層建筑中都設(shè)置。消火栓系統(tǒng)實(shí)施滅火需要有兩個基本要素:一是消火栓設(shè)備,二是使用消火栓的消防隊員,二者缺一不可。滅火時,趕到火場的消防員從墻上消火栓箱內(nèi)取下水槍及水龍帶,在距火焰約10m的范圍內(nèi)用水槍噴水滅火,以此控制火勢,最終撲滅火災(zāi)。
(2)防火分區(qū)系統(tǒng)。防火分區(qū)系統(tǒng)的設(shè)置在我國幾乎和消火栓系統(tǒng)一樣普遍。它是采用相應(yīng)耐火性能的建筑構(gòu)件或防火分隔物,將建筑物人為劃分的能在一定時間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空間。該系統(tǒng)主要由防火墻、板、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁、防火閥等及相應(yīng)的火災(zāi)探測裝置構(gòu)成。探測裝置探測到火情后,防火門及防火卷簾等自動關(guān)閉,把火勢封閉在局部空間內(nèi),阻止其蔓延,以有利于消防撲救。防火分區(qū)系統(tǒng)本身并不能滅火,必須有其他滅火系統(tǒng)配合才能把火滅掉。否則火勢會把該區(qū)內(nèi)可燃物燃盡,或破壞掉分隔物,向其他部分蔓延。
(3)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)警報裝置,以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報警系統(tǒng)。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報火災(zāi),并及時采取有效措施控制和撲滅火災(zāi),而設(shè)置在建筑物中或其它場所的一種自動消防設(shè)施。控制中心報警系統(tǒng)是功能最復(fù)雜的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)?;馂?zāi)探測器通過煙感、溫感、紅外線等探測到火情后,該系統(tǒng)便發(fā)出火災(zāi)報警、應(yīng)急照明、廣播、消防控制聯(lián)動等指令,以便于人們采取安全疏散、滅火救災(zāi)等措施。可以看出,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)本身并不能進(jìn)行滅火,它是通知并配合人到現(xiàn)場去救火。它必須有其他的滅火系統(tǒng)與之聯(lián)動才能實(shí)現(xiàn)滅火,否則火勢將蔓延下去。
(4)自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng),是當(dāng)今世界上比較普遍使用的固定滅火系統(tǒng)。國內(nèi)外應(yīng)用實(shí)踐證明,該系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、滅火成功率高等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)代高大建筑不可缺少的消防設(shè)施。
3現(xiàn)階段高層建筑消防工作存在的問題
3.1設(shè)計圖紙不全,消防審核困難
少數(shù)地(州、市)縣的建筑設(shè)計人員不重視建筑防火設(shè)計,有關(guān)設(shè)計專業(yè)的技術(shù)人員缺乏,建筑消防設(shè)施設(shè)計不配套,加之一些建筑工程建設(shè)時間緊,設(shè)計周期短,設(shè)計人員只圖簡便,而各專業(yè)設(shè)計人員不相互配合協(xié)商,建筑工程設(shè)計圖紙缺圖、漏圖以及設(shè)計圖紙不能滿足施工要求等現(xiàn)象屢見不鮮,甚至極個別的建筑工程僅憑幾張設(shè)計草圖就進(jìn)行施工。以上各種原因,導(dǎo)致建筑工程消防安全隱患突出,例如,建筑之間的防火安全距離、消防通道嚴(yán)重不足,內(nèi)部防火分區(qū)過大,安全疏散樓梯不足,缺乏室內(nèi)外消防水源等等。
3.2監(jiān)督不力,源頭關(guān)把不嚴(yán)
有的消防監(jiān)督人員不嚴(yán)格按程序、規(guī)范等把好建審、施工檢查、竣工驗收關(guān)。例如有的消防監(jiān)督人員未能及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙存在的問題,不能全面、準(zhǔn)確地提出審核意見,甚至對比較簡單的諸如疏散門的開啟方向、室內(nèi)消火栓安裝位置等問題也提不出意見來,對缺乏主要的消防設(shè)施設(shè)計圖的設(shè)計圖紙,草率地下發(fā)同您設(shè)計的審核意見書;在施工檢查中,有的消防監(jiān)督人員對消防監(jiān)督檢查程序不熟悉,對被檢查的場所束手無策、無從下手,對一些明顯的問題查不出來;有的消防監(jiān)督人員對消防產(chǎn)品、消防設(shè)施不熟悉,不會使用。這些都百接影響了建筑消防監(jiān)督的力度和作用。
3.3施工質(zhì)量差,消防設(shè)施運(yùn)行難
有些施工安裝單位在工程投標(biāo)中隱瞞工程量,采取低報價投標(biāo),造成工程總造價缺口過大,影響了工程質(zhì)量;一些施工安裝單位專業(yè)技術(shù)人員對標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不熟悉,甚至完全不了解,不按規(guī)程、規(guī)范施工,造成安裝的技術(shù)性錯誤。例如,沒有將末端試水裝置安裝在管網(wǎng)最末端,雖然也能測試壓力和水流量,但所測得的結(jié)果是不準(zhǔn)確的;防排煙系統(tǒng)線路錯接,造成排風(fēng)閥送風(fēng),送風(fēng)閥排風(fēng);應(yīng)急照明燈亮度不夠,疏散指示標(biāo)志標(biāo)識方向錯誤;消防水泵電機(jī)的連接線相序接錯,致使水泵反轉(zhuǎn);防火卷簾無聯(lián)動功能和應(yīng)急操作裝置,不能遠(yuǎn)程控制和應(yīng)急操作;火災(zāi)事故廣播不能在控制室強(qiáng)行切換、無選層功能等等。而有些施工安裝部門為了索要欠款,竟人為造成消防設(shè)施故障,導(dǎo)致一些設(shè)施無法投入正常運(yùn)行;有的消防工程公司無固定的專業(yè)技術(shù)人員和施工操作人員,承包到工程后臨時招聘施工人員;一些工程同時分包給幾個施工安裝部門出現(xiàn)問題后互相推諉,造成消防設(shè)施從安裝調(diào)試投入運(yùn)行起,就無法穩(wěn)定工作、不斷維修的現(xiàn)象。
4對策建議
4.1重視施工質(zhì)量,實(shí)行施工人員上崗證制度
隨著高層建筑的檔次和使用功能的提高,建筑防火也越來越復(fù)雜,對消防設(shè)施的施工安裝要求越來越高,因此,消防設(shè)施的施工安裝單位必須重視施工安裝質(zhì)量,嚴(yán)格按規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計圖紙進(jìn)行施工。安裝消防設(shè)施的單位一定要取得經(jīng)公安消防機(jī)構(gòu)考核合格的消防設(shè)施施工安裝資質(zhì),并應(yīng)有相對穩(wěn)定的專業(yè)技術(shù)人員及施工操作人員,除專業(yè)技術(shù)人員要加強(qiáng)自身的業(yè)務(wù)建設(shè)外,對施工操作人員也要進(jìn)行基本操作技能的培訓(xùn),經(jīng)考核合格取得上崗資格后方能允許持證上崗。在施工安裝中從班組到施工工段都要配備施工安裝質(zhì)量檢查人員,對每一項工程、每一道工序的施工安裝質(zhì)量都要全面、細(xì)致地檢查到位,逐步實(shí)行項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制。為了對施工安裝質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)督,特別是對一些隱蔽工程施工安裝質(zhì)量的監(jiān)督,同時,也為解決消防監(jiān)督人員工作多、人員少的矛盾,建議實(shí)行消防設(shè)施施工安裝監(jiān)理制度,開展消防設(shè)施安裝的質(zhì)量評定,這樣才能確保工程施工安裝質(zhì)量。由于國家目前尚沒有制定消防設(shè)施質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn),建議出臺消防設(shè)施施工安裝質(zhì)量檢驗的評定標(biāo)準(zhǔn),如《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》、《自動噴水滅火系統(tǒng)施工質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》等。
4.2嚴(yán)把設(shè)計質(zhì)量關(guān),實(shí)行消防設(shè)計資格證書制度
為保證高層建筑自身具有火災(zāi)防消能力和減少火災(zāi)損害的能力,建筑設(shè)計單位必須嚴(yán)格執(zhí)行《消防法》及各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計規(guī)范,不得隨意降低防火設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),特別是高層建筑的防火設(shè)計應(yīng)按照公安部的有關(guān)規(guī)定,必須有建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等方面的消防專編。設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)建立消防設(shè)計責(zé)任制,并應(yīng)有取得消防設(shè)計資格證書的技術(shù)總負(fù)責(zé)人對消防設(shè)計圖紙進(jìn)行審定。參與高層建筑的消防設(shè)計人員,從事建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等各專業(yè)設(shè)計的人員應(yīng)參加國家統(tǒng)一的消防設(shè)計資質(zhì)考試,根據(jù)所取得的考試資格專業(yè)和人數(shù),劃分設(shè)計單位消防設(shè)計資質(zhì)等級,取得消防設(shè)計資質(zhì)等級證書的單位萬能設(shè)計相應(yīng)類別的高層建筑。凡沒有取得消防設(shè)計資質(zhì)等級證書的單位,一律不得從事高層建筑工程消防設(shè)計。設(shè)計管理部門應(yīng)對取得消防設(shè)計資質(zhì)等級證書的單位進(jìn)行定期復(fù)查,對設(shè)計單位防火設(shè)計質(zhì)量和防火設(shè)計審批情況等進(jìn)行積極有效的動態(tài)管理,并作為單位設(shè)計資格審查和建筑評優(yōu)等項工作的依據(jù),從工作的各個環(huán)節(jié)上加強(qiáng)高層建筑的防火設(shè)計管理。為此,要盡快加緊實(shí)施《消防設(shè)施專項工程設(shè)計證書管理辦法》和《消防設(shè)施專項工程設(shè)計資格分級標(biāo)準(zhǔn)》。
據(jù)不完全統(tǒng)計,2000年至今,全國發(fā)生高層建筑火災(zāi)超過10萬起,其中60%以上屬于居民住宅火災(zāi)。一些老式高層民用住宅普遍存在建筑消防設(shè)施匱乏、樓內(nèi)消火栓丟失或損壞、疏散指示破損嚴(yán)重及缺少滅火器等問題,加之樓層高不易逃生等特點(diǎn)而成為火險的集中地。本文就以高層建筑火災(zāi)的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),介紹了高層建筑消防系統(tǒng)的主要組成,指出了目前我國高層建筑消防工作存在的一些問題,并針對問題提出了一些可行性意見和建議。
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首先定義一下尺度,所謂的尺度就是在不同空間范圍內(nèi),建筑的整體及各構(gòu)成要素使人產(chǎn)生的感覺,是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實(shí)大小之間的關(guān)系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關(guān)系,及對行為主體人產(chǎn)生的心理影響。講到尺度時應(yīng)注意它與尺寸之間的區(qū)別,尺度一般不是指建筑物或要素的真實(shí)尺寸,而是表達(dá)一種關(guān)系及其給人的感覺,尺寸是用度量單位,如:公里、米、尺、厘米等對建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各構(gòu)成要素的大小。不同的尺度帶來的感覺是不一樣的,有的尺度使高層建筑顯得挺拔或厚重,有的則使高層建筑顯得龐大或輕飄,它直接影響人的心理感受,由此可見,尺度在高層建筑設(shè)計中處于一個至關(guān)重要的位置。
高層建筑設(shè)計中尺度的確難以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根據(jù)經(jīng)驗做出正確的判斷,其主要原因有:一是高層建筑物的體量巨大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人的尺度。二是高層建筑物不同于日常用品,在建筑中有許多要素不是單純根據(jù)功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的,例如門,本來可以略高于人的尺度就可以了,但有的門出于別的考慮設(shè)計得很高,這些都會給辨認(rèn)尺度帶來困難。
高層建筑設(shè)計時,不能只單單重視建筑本身的立面造型的創(chuàng)造,而應(yīng)以人的尺度為參考系數(shù),充分考慮人觀察視點(diǎn)、視距、視角,和高層建筑使用親近度,從宏觀的城市環(huán)境到微觀的材料質(zhì)感的設(shè)計都要創(chuàng)造良好的尺度感,把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度:城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度。
1、高層建筑設(shè)計中的外部尺度
1.1城市尺度
高層建筑是一座城市有機(jī)組成部分,因其體量巨大,高度很大,是城市的重要景點(diǎn),對城市產(chǎn)生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看,表現(xiàn)在高層建筑對城市天際輪廓線的影響,城市的天際輪廓線有實(shí)、虛之分,實(shí)的天際線即是建筑物的輪廓,虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線,高層建筑在城市天際線創(chuàng)造中起著重要的作用,因城市的天際輪廓線從一個城市很遠(yuǎn)的地方就可以看見,也是一座城市給一個進(jìn)入它的人第一印象。因此,高層建筑尺度的確定應(yīng)與整個城市的尺度相一致,而不能脫離城市,自我夸耀,唯我獨(dú)尊,不利于優(yōu)美、良好天際線的形成,直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產(chǎn)生的影響,是指從市內(nèi)比較開闊的地方,如:廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線,也直接影響人民的日常生活。因此,城市天際輪廓線不僅影響人從城市所看的景觀,也直接影響到市內(nèi)居民的生活與視覺觀賞。
高層建筑對城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響,高層建筑的位置、高度的確定,也應(yīng)充分地考慮該城市尺度、傳統(tǒng)文化,不當(dāng)?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響,改變了城市傳統(tǒng)的歷史文化,也改變了原來城市各構(gòu)成要素之間有機(jī)協(xié)調(diào)的比例關(guān)系,如:上海市,黃浦江可謂是城市一條重要水系,原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成,又過于靠近黃浦江,其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設(shè),使黃浦江的尺度感變小了,失去了原有的雄壯,而改變了老上海的歷史與文化,從這一角度講,東方明珠塔的建成又是一件憾事。
1.2整體尺度
整體尺度是指高層建筑各構(gòu)成部分,如:裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關(guān)系及給人的感覺。整體尺度是設(shè)計師十分注重的,關(guān)于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種,但都強(qiáng)調(diào)整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時,人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規(guī)律,如果得到這一點(diǎn),就會認(rèn)為這一建筑物容易理解和掌握,若不能得到這一點(diǎn),人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此,建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,在設(shè)計時要注意下面的兩點(diǎn):
1.2.1各部分尺度比例的協(xié)調(diào)
高層建筑一般由三個部分組成的——裙房、主體和頂部,也有些建筑在設(shè)計中加入了活躍元,以使整棟建筑造型生動活躍起來。一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關(guān)系,而這三個部分尺度的確定,應(yīng)有一個統(tǒng)一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系),不能每一部分的尺度參考系都不同,這樣易使整個建筑含糊、難以把握。
1.2.2高層建筑中各部分細(xì)部尺度應(yīng)有層次性
高層建筑各部分細(xì)部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎(chǔ)上的,各個主要部分應(yīng)有更細(xì)的劃分,尺度具有等級性,才能使各個部分造型構(gòu)成豐富。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分(裙房、主體和頂部),最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸,使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1~2個尺度等級,也不易過多,太多易使建筑造型復(fù)雜而難以把握。
1.3街道尺度
街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。這是人對高層建筑近距離的感知,也是高層建筑設(shè)計中重要的一環(huán)。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定,主要考慮到街道行人的舒適度,高層建筑主體因為尺度過大,易向后退,使底層的裙房置于沿街部分,減少了高層建筑對街道的壓迫感。例如:上海南京路兩邊的高層建筑置于后面,裙房置于前使兩側(cè)的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12,形成良好的購物環(huán)境。
為了保持街道空間及視覺的連續(xù)性,高層建筑臨街面應(yīng)與沿街的其他建筑相一致,宜有所呼應(yīng)。如:在新加坡老區(qū)和改建后的一條干道的兩側(cè),為了不致造成新區(qū)高層和老區(qū)低層截然分開,沿新區(qū)一側(cè)作了和老區(qū)房屋高度相同中相似的裙房,高層稍后退,形態(tài)效果良好的對話關(guān)系。
1.4近人尺度
近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經(jīng)常為使用者所接觸,也易被人們仔細(xì)觀察,也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設(shè)計應(yīng)以人的尺度為參考系,不宜過大或過小,過大易使建筑缺少親近性,過小則減小了建筑的尺度感,使建筑猶如玩具。
在近人尺度處理中,應(yīng)特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分,檐口、門、窗及裝飾的處理,使其尺度感比以上幾個部分更細(xì)。對入口部分及建筑周邊空間加以限定,創(chuàng)造一個由街道到建筑的過渡緩沖的空間,使人的心理有一個逐漸變化的過程。如:上海圖書館門前采用柱廊的形式,使出入館的人有一個過渡區(qū),這樣使建筑更具有近人及親人性。
1.5細(xì)部尺度
細(xì)部尺度是指高層建筑更細(xì)的尺度,它主要是指材料的質(zhì)感。在生活中,有的事物我們喜歡觸摸,有的事物我們不喜歡觸摸——我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應(yīng),形成人的視覺質(zhì)感,建筑設(shè)計師在設(shè)計過程中要充分運(yùn)用不同材料的質(zhì)感,來塑造建筑物,吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感,或者換言之,通過質(zhì)感產(chǎn)生一種視覺上優(yōu)美的感覺。勒??虏嘉靼T诶袪柼峤ㄔ斓男薜涝菏沁\(yùn)用或者確切地說是留下大自然“印下”的質(zhì)感的優(yōu)秀典范,這里的質(zhì)感,也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。
2、高層建筑外部尺度設(shè)計的原則
2.1建筑與城市環(huán)境在尺度上的統(tǒng)一
注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響,因為在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,因而它的布置應(yīng)遵行有機(jī)統(tǒng)一的原則進(jìn)行布置:
(1)高層建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但為避免其相互干擾,可以采用一系列不同的高度,或雖采用相仿高度,但彼此間距適當(dāng),組成有關(guān)的構(gòu)圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉(zhuǎn)彎處,以豐富行人的視覺觀賞。
(2)若高層建筑彼此間毫無關(guān)系,隨處隨地而起不到向心的凝聚感,則不會產(chǎn)生令人滿意的和諧整體。
(3)高層建筑的頂部不應(yīng)雷同或減少雷同,因為這會極大影響輪廓線的優(yōu)美感。
2.2同一高層建筑形象中,尺度要有序
高層建筑設(shè)計時,應(yīng)充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度這一尺度的序列,在某一尺度設(shè)計中要遵守尺度的統(tǒng)一性,不能把幾種尺度混淆使用,才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機(jī)統(tǒng)一。
2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性
高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習(xí)慣的認(rèn)知尺度部件就會造成錯覺,效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。
1.1技術(shù)準(zhǔn)備
大體積承臺混凝土的技術(shù)準(zhǔn)備主要包括:一是在施工前組織全體施工人員技術(shù)交底,熟悉項目設(shè)計和工藝流程。二是將混凝土模板內(nèi)的雜物和鋼筋上的油漬清理干凈。三是檢查與核對模板、鋼筋,做好隱蔽檢查記錄,將施工現(xiàn)場的各類標(biāo)注線,引注到模板上。四是完成基坑走馬道、腳手架的搭設(shè),鋪好通行木板等。五十埋設(shè)預(yù)制管線,購置測溫設(shè)備,埋設(shè)測溫點(diǎn)。
1.2材料準(zhǔn)備
本項目澆筑的混凝土由水泥、粉煤灰、粗骨料、細(xì)骨料、外加劑等組成。經(jīng)試算,確定其配合比。大體積混凝土配合比為水泥320Kg/m3,石子1140kg/m3,砂子620kg/m3,粉煤灰110kg/m3,外加劑35kg/m3,用水量165kg/m3,水膠比約0.35。
2大體積承臺混凝土澆筑工藝
混凝土澆筑采用“分層分段澆筑”的方法,分層厚度為600-1000mm,每層澆筑量約50m3,澆筑時間約1小時,防止出現(xiàn)混凝土澆筑冷縫。施工中遵循“先低后高、由遠(yuǎn)至近、退后澆筑”的原則。施工現(xiàn)場應(yīng)落實(shí)專人進(jìn)行混凝土搗鼓振動,設(shè)置若干臺插入式振動棒(連接輸送泵),分布在后澆帶兩側(cè)。振動順序是:先振動卸料料口部位,使混凝土形成自然流淌后,再全面振動,振動作用半徑約30-40cm,振東時間約15-30s,以混凝土表面不明顯下沉或出現(xiàn)氣泡、灰漿為準(zhǔn)。在振動過程中應(yīng)防止振動棒與建筑設(shè)備管線的碰撞?;炷帘砻嫣幚?。振動后混凝土表面將出現(xiàn)水泥厚積的情況,應(yīng)先用長木棍刮平,并壓實(shí)2-3次,以增強(qiáng)混凝土表面的強(qiáng)度,避免因收縮導(dǎo)致開裂?;炷僚潘幚?。本項目采用分層分段施工方法,施工間隙時間較長,混凝土中較易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,應(yīng)在混凝土承臺四周設(shè)置排水孔,將滲水及時排出。排水過程中,部分污水可能進(jìn)入后澆帶,應(yīng)保持后澆帶清潔。混凝土養(yǎng)護(hù)?;炷翝仓?,早期可能因溫度不適應(yīng)而產(chǎn)生干縮現(xiàn)象,應(yīng)對柱、墻等部位進(jìn)行養(yǎng)護(hù),方法是:在混凝土澆筑2小時內(nèi),用塑料薄膜將其嚴(yán)密覆蓋,保持不露縫隙,部分位置可采用三層毛氈?;炷翜y溫?;炷翝仓^程中,需要檢測混凝土內(nèi)部的溫度變化,及時采取保溫措施。溫度檢測方法是:將直徑32mm的鋼管地段插入混凝土內(nèi)部,表面露出30mm,采用電子測溫儀測量溫度。測溫點(diǎn)設(shè)置10處,分別標(biāo)記?;炷翝仓r,測溫每隔2小時實(shí)施一次,混凝土溫度下降時,測溫每隔4小時實(shí)施一次。
3大體積承臺混凝土裂縫防治
開裂是大體積承臺混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵,溫差和溫度應(yīng)力是造成大體積承臺混凝土開裂的核心原因。本項目中,混凝土裂縫分為表面裂縫和貫通裂縫兩種,是施工防治的重點(diǎn)。表面裂縫是由于混凝土內(nèi)外溫差導(dǎo)致的,混凝土內(nèi)部溫度較高,外部溫度較低,根據(jù)熱脹冷縮原理,內(nèi)外溫差導(dǎo)致體積變化,形成相互約束力,如果約束力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度,就會產(chǎn)生表面裂紋。貫通裂紋是由于混凝土水化后,內(nèi)部溫度降低造成的,混凝土水化放熱,隨著混凝土的持續(xù)凝固,內(nèi)部溫度降低,產(chǎn)生體積收縮。體積收縮可能導(dǎo)致混凝土與周邊限制條件(如地基等)形成抗拉應(yīng)力,當(dāng)抗拉應(yīng)力達(dá)到或超出混凝土強(qiáng)度極限時,出現(xiàn)貫通裂紋。如何防治混凝土開裂,本項目采用如下做法:首先,改善約束條件。一方面,是外部約束條件。在混凝土墊層上鋪設(shè)卷材,減少地基對混凝土承臺的約束,卷材的鋪設(shè)可以減少混凝土自由形變,合理設(shè)置混凝土分區(qū),減小約束范圍。同時,在施工中設(shè)置合理的施工縫、后澆帶、伸縮縫等。另一方面,是內(nèi)部約束。混凝土開裂的原因是溫差較大,所以要做好混凝土表面保溫,本項目通過在混凝土表面覆蓋塑料膜,增強(qiáng)混凝土表面保溫效果,以減少混凝土內(nèi)外溫差。其次,采用合適的澆筑方法。本項目采用混凝土分段分層澆筑法,盡量降低混凝土入模的溫度,澆筑過程中,要做好混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測,采用混凝土表面覆膜的方式,降低混凝土內(nèi)外溫度差異。第三,做好混凝土養(yǎng)護(hù)。分為溫度養(yǎng)護(hù)和濕度養(yǎng)護(hù)。溫度養(yǎng)護(hù)是為了減少混凝土內(nèi)外溫差,減少混凝土因熱脹冷縮導(dǎo)致的約束應(yīng)力。尤其在寒冷的冬季,需要在混凝土表面設(shè)置多層毛氈,以減小混凝土表面熱量散失。濕度養(yǎng)護(hù)則是為了確?;炷琳DY(jié),保持合理的強(qiáng)度,通常的做法是灑水,形成混凝土表面的濕潤,防止龜裂和干縮。
4結(jié)語