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其他例如ESE避雷针、消雷器等是否可以提前接闪、中和电荷,还是会引来更多雷电、增加雷击频度,这些都是不明确的问题,国内技术标准也未给予明确,所以笔者认为应该慎用。
4.3 金属屋面
现代高层建筑为了美观,外墙较多采用金属或玻璃幕墙。幕墙上封口位于女儿墙外侧,属于屋顶周边,非常容易受到雷击,且幕墙与女儿墙之间的封顶金属板(多为铝制盖板)是良好的导电体,一般面积较大,故可利用作为接闪器。高层建筑要利用屋顶金属板作为接闪器,须满足:板间的连接应是持久的电气贯通;金属板无绝缘被覆层(氧化保护膜与保护油漆不属于覆盖层)。参照国际防雷技术标准(IECl024-1.1993)和日本、美国等国的防雷标准,再加上国内外对高层金属幕墙的实施经验,笔者认为高层建筑顶作为接闪器的铝板厚度应为2.5mm-3mm比较适宜。
4.4 其他金属构件
依据“新设计规范”第5.2.8条,现代高层建筑也可利用屋顶上永久性的金属构件作为接闪器。例如:有着不锈钢栏杆的上人屋面女儿墙,可在其下暗敷扁钢与栏杆、支架及引下线焊接牢固;而作为接闪器,金属栏杆须采用直径不小于25mm的厚壁钢管。根据“新设计规范”第4.3.2条,高层建筑屋顶的金属旗杆、广告牌、金属爬梯、风帽、透气管、消防水管、空调等金属构件应就近与接闪带、接闪网连接,但第4.5.7条第1款的小型金属物可除外。
5、第二部分接闪器的布设和安装
按照滚球法保护计算自身的特点,当高层建筑的高度超过其防雷类别的滚球半径时,其滚球半径以下区域是完全不在接闪器保护范围内的,只有在滚球半径高度处设置了水平接闪带,才是高层建筑直击雷防护区域第二部分不需要做防直击和侧击的措施的前提,且滚球半径地面范围内可以完全受到保护,如图1所示。
6、第三部分接闪器的布设和安装
根据雷击机理, 有人提出:只有10kA以下的小电流的雷击才会不受屋顶接闪带(网)的吸引而打在建筑物侧面上;因高层建筑物比较坚固、耐雷水平高、能承受10kA以下小雷击电流的破坏作用,高层建筑物侧面不会遭受雷击或遭受雷击几率极小,没必要设置防侧击雷的接闪带【10】。该意见笔者认为不够妥当,因为现代高层建筑高度在不断增加,侧击雷虽然概率极小但不能说没有。“新设计规范”第4.2.4条、第4.3.1条、第4.4.1条虽然也提出了,当建筑物高度超过其对应的滚球半径时,出于对高层建筑屋沿和垂直面的侧击雷防护考虑,应沿屋顶周边敷设接闪带,且接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外。但是鉴于雷电流的绕击作用【11】,雷电完全有可能穿越屋顶接闪器击落在高层建筑物的侧面,而且考虑到装在建筑物外墙上的电气和电子设备甚至被低峰值雷电流侧击击中也可能损坏,所以笔者认为在利用屋顶接闪器保护的同时,应着重解决防侧击雷的保护范围和外露接闪器问题,才能使侧击雷危害损失减少到最小。
6.1 侧面突出外墙部位的防护
根据“新设计规范”第4.3.9条第1款和第4.4.8条第1款,超过自身滚球半径的高层建筑对水平突出外墙的物体,如阳台、平台等,当对应的滚球半径的球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到上述物体时应采取相应的防雷措施。如图2所示,与滚球半径相适应的球体从空中沿屋顶接闪器A外侧垂直下降,会接触到突出外墙的平台B,此时B的顶部周边须明设接闪杆或接闪带等进行防护。
6.2 水平接闪带应区别于均压环
在高层建筑实际建设工程中,常将水平接闪带混同于均压环,但事实上,两者有着明显的区别。
6.2.1 两者本质的不同
均压环,按照“新设计规范”对第4.2.4条第4款的条文说明“对于较高的建筑物,引下线很长,雷电流的电感压降将达到很大的数值,需要在每隔不大于12m之处,用均压环将各条引下线在同一高度处连接起来,并接到同一高度的屋内金属物体上,以减小其间的电位差,避免发生火花放电”,目的是为了均衡建筑物同一高度上因雷击造成的电位差,使同楼层地面钢筋、金属管道、电气设备、人员与引下线保持相同电位,避免产生雷电反击,它实际上是一种等电位连接环。而水平接闪带是为了防止雷闪击中建筑物侧面而设置的接闪装置,它实际上是一种接闪器。
6.2.2 两者安装位置的不同
从安装位置来看,均压环可安装在建筑物外部也可在建筑物内部,在实际工程中常利用建筑物圈梁钢筋作为均压环,但由于圈梁钢筋隐蔽于混凝土及外墙装饰材料内,暗敷深度比较深,它本身并不适合作为接闪器使用。如若将其作为接闪器,侧面必将会有外墙碎片,更甚者装饰材料脱落,引起高空坠物伤害事故的概率会大大增加。鉴于此,不可利用暗敷的均压环作为水平接闪带,水平接闪带应尽量做在建筑物侧面外部。
6.2.3 两者间距的不同
按照“新设计规范”对第4.2.4条第4款的条文说明,均压环的最大间距是12m。实际施工中为了便于上下层金属门窗、栏杆、扶手等设施的等电位连接,常要求每隔一层做一道均压环;而为了便于楼层卫生间局部等电位的连接,有人提出每层焊接圈梁环通作均压环。
“新设计规范”只有在第4.2.4条第7款提到了第一类防雷建筑物的水平接闪带间距为不大于6m,第二、三类中并未提到其间距。笔者通过对第4.2.4条第7款的条文说明的理解,推理出这三类防雷建筑物的水平接闪带网格间距,如表1所示。
防雷类别 水平接闪带纵向最大间距(m) 网格横向最大间距(m)
第一类 6 12
第二类 10 18
第三类 24 25
表1 水平接闪带网格间距
注:水平接闪带纵向最大间距,即为接闪网的网格尺寸要求的最大值,网格横向最大间距即为引下线的最大间距。
6.2.4 两者的联系
均压环利用圈梁钢筋沿建筑物四周水平布设,且将所有引下线与其可靠连接。外墙金属门窗、金属幕墙龙骨、金属造型框架等外露金属物可通过连接至均压环或引下线接地,并且大部分外露金属物可作为接闪器构成水平接闪带,这对高层建筑物整体侧击雷防护有较好效果。
6.3 垂直面水平接闪带布设和安装
从“新设计规范”第4.3.9条、第4.4.8条及其条文说明,可见对于高层建筑的防侧击雷,应重点放在上部占高度20%并超过60m的部位。而且第4.3.9条、第4.4.8条都重点强调了三点:1、接闪器需要保护的位置;2、可利用建筑外部金属物做接闪器;3、可利用钢筋混凝土内钢筋和建筑物外部金属框架作接闪器。不过作为侧击雷接闪体系仅利用少数外露金属物作接闪器是不够的;完全利用钢筋混凝土内钢筋作接闪器防侧击雷,造成高空坠物事件几率也将大增;如果高层建筑外部无金属物、金属框架可利用,还须单独设置水平接闪带。
笔者认为,高层建筑物垂直面防侧击雷与顶部防直击雷可采用类似的思维方法,即利用接闪带和构筑的接闪网进行防护。只不过顶部和侧面受到的雷电流大小、遭受雷击几率大小不同,方案略有不同。顶部接闪网格尺寸即为根据建筑物防雷等级设置的接闪网网格尺寸;侧面接闪网网格尺寸可参照表1,其中接闪绕击到建筑物侧面的小电流雷击能量的是水平接闪带,而敷设在内的引下柱钢筋仅起散流、导流作用,故可不计引下线,只需考虑外设的水平接闪带。高层建筑若低于60m,但又高于其自身防雷类别的滚球半径高度,仅须在滚球半径高度处设置一圈水平接闪带;当高层建筑高于60m,按照“新设计规范”第4.3.9条、第4.4.8条,应根据自身防雷类别,在上部占高度20%并超过60m的部位这个区域内,以表1所示的水平接闪带纵向最大间距为间隔设置水平接闪带。现举例说明布设方案。如有一栋三类的高为150m的高层建筑,在外墙垂直面无金属构件的情况下,其侧击雷防护设计如下:1、在滚球半径60m处设置一条水平接闪带;2、上部占高度20%并超过60m的部位(30m)区域范围内,以15m(≤24m)为间隔,单独设置两条水平接闪带。具体如图3所示:
独立在外墙设置的水平接闪带应重点布置在墙角、边缘和显著的突出物处,条件允许下,可利用外墙金属构件沿四周设置一圈。若无,综合防雷保护与建筑物外观影响,可利用建筑物圈梁在一个平面上平均间距6m,引出多根0.3m长、直径为¢12mm的接闪短杆,以这些接闪短杆构成一圈水平接闪带,如图4所示,并与周边幕墙龙骨等立面较大金属物做等电位连接。
【关键词】高层建筑;地下室设计;结构设计;基础设计
高层建筑地下结构设计是一个复杂的过程。高层建筑上部荷载大,基础埋深较深,地下室与基础设计的合理与否直接影响高层建筑的正常使用与造价。因此,设计时既要满足功能要求、安全可靠、经济合理,又要满足地下室结构抗渗这一特殊要求,以保证其正常使用。高层建筑地下室设计主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等,如果是人防地下室,还包括人防口部设计。
一、荷载
地下室结构荷载包括核爆动荷载(考虑人防)、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合,结构设计时可依各工程的结构特点,根据规范要求进行荷载组合。地下室各部位参与组合的荷载分别为:顶板:顶板核爆动荷载标准值,顶板静荷载标准值。侧墙:竖向,顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重标准值(仅有局部剪力墙部位),外墙自重标准值;横向,核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。内承重墙(柱):顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值,上部建筑物自重,内承重墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和,由大的荷载起控制作用。基础:底板核爆动荷载标准值,上部建筑物自重标准值,顶板传来静荷载标准值,地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时,主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。
二、顶板
地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座,其刚度越大,对上部结构的约束作用越好。因此,地下室顶板厚度不能太薄,一般取≥160mm。人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。根据《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001),地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求,且地下室层数不宜少于两层。规范还明确规定,作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定,还必须考虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板,但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算,并应包括地下层。当出现以下情况时,地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位:(1)顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层,且未采取措施;(2)顶板为无梁楼盖。
三、外墙
地下室外墙计算时应进行弯矩调幅,底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算,侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样,底板抗弯能力不应小于侧壁,其厚度和配筋量应匹配,这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件,底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑,计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时,车道底板位于外墙中部,应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中,由于外墙支承条件不同,计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时,应注意外墙上部支座水平力的传递问题。除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外(此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算),其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强,外墙转角处也予以适当加强,考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算,裂缝宽度不得大于0.2mm,且不得贯通。
四、底板
同外墙一样,底板除满足受力要求外,还要满足地下室抗渗、防水要求。因此,地下室底板厚度、配筋不宜太小,底板厚度一般取 40~60cm,配筋率一般取 0.25%。地下室底板标高变化处应根据实际情况设置梁,梁宽不宜小于底板厚度,还应计算板的支座弯矩传递到梁所需的抗扭钢筋。桩箱、桩筏基础的地下室底板也是桩承台,还要满足冲切、剪切、抗弯、局部受压等要求。
五、抗浮、抗渗及控制措施
地下室结构设计中应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算,采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。板、覆土的自重对结构有利,根据《荷载规范》计算强度时,荷载分项系数应取 1.0。计算抗浮时,荷载分项系数应取 0.9。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据,实际设计时往往只考虑正常使用极限状态,对施工过程和洪水期重视不足,造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。实际中,同一整体大面积地下室上往往建有多栋高层和低层建筑,局部上方可能没有建筑,而地下室面积大,形状又不规则,抗浮问题相对比较难处理,须作细致分析。另外,斜坡道也应进行抗浮验算,其与主体连接处应作处理。地下室结构设计除应满足受力要求外,抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作,要达到抗渗目的,一般可采取以下措施:补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入 UEA、HEA 等微膨胀剂,以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值,当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时,即可控制裂缝。膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形,而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝土连续浇注无缝施工。根据工程实践,一般超过 60m 设置膨胀加强带。后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并得到广泛应用。提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋,如侧壁增加水平温度筋,在混凝土面层起强化作用;侧壁受底板和顶板的约束,混凝土胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。当然,在采取以上措施时,同时要注意混凝土的养护。
六、保护层和垫层厚度
按《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)的要求,地下工程防水混凝土底板混凝土垫层不应小于 C15,厚度不应小于 100mm,软弱土层中厚度不应小于 150mm。防水混凝土结构厚度不应小于 250mm。地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度不应小于 50mm。
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.人民防空地下室设计规范(GB50038-94)[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.
关键词:建筑节能 建筑防火 系统防水 设备设施改进
中图分类号: TS958 文献标识码: A
办公楼改造的初衷,通常主要从建筑外立面不美观、内装修陈旧、建筑物设备设施老化、照明照度不足、弱电满足不了正常工作需求等。但随着办公楼修缮项目的提出,也不得不重新梳理这座办公楼的各项综合指标,在满足使用功能的同时,还必须在建筑物结构鉴定安全的前提下解决现行规范条件下的建筑节能、建筑防火、系统防水、设备设施改进等功能设计。
一座老建筑的改造意味着面临很多综合问题,需要建筑、结构、内外装修及其他专业的工程师共同精雕细琢、揉和整理,共同付出很多努力才能实现对建筑物的改造。改造项目与新建项目最大的不同就是要结合其原有的建设现状,识别哪些是可利用的、哪些是改变不了的,所有这些问题的汇总梳理并得以解决,也只是完成了其内部功能,最重要的还是整个建筑物的外立面是否能达到甲方的满意,这个过程漫长而繁琐,往往要经过多次方案调整、现场调研、沟通汇报,才能使改造后的建筑物更适用、美观、现代、并符合使用单位的文化需求。
现以本次改造的办公楼为例,对办公楼改造的的要点具体分析如下:
首先要了解办公楼的自然状况,分析改造前存在的最矛盾的典型突出问题:办公楼建设于1985年,主楼为十层框架结构;局部十一层为出屋面楼梯间及电梯机房。一、二层层高4.2米;三至九层为3.3米;十层为3.6米。水箱间净高4.2米。西侧二层附楼,框架结构,层高为4.2米(建筑面积1182.18平方米)。东侧三层砖混结构,层高均为4.2米(建筑面积1040.18平方米)。办公楼占地面积为3280平方米,总建筑面积为9114平方米,建筑物高度为41.7米。
外墙装饰面层为水刷石,有污染脱落;钢窗透风、屋面渗漏、墙体长毛;室内装修陈旧,保留着初建年代的装修风格,暖气包在暖气罩里,影响散热;室内墙体也还是老式的胶合板墙裙,墙面面层有龟裂,需要粉刷;办公用电配置负荷不足,办公室的插座数量不够,电气线路老化,照明灯具陈旧。网络布线均为线槽明装,乱且易遭到破坏,经常需要维修,临时增加的室内监控点数不足,留有死角,没有室内喷淋系统等。
提出改造的意图不仅改善办公楼内部房间的办公条件,主要考虑整栋建筑的疏散通道梳理、防火防烟分区划分,还要解决外保温、防水系统的具体实施等实际问题,从根本上解决建筑物面临的诟病。更重要的是根据公司形式的发展,办公楼是主要部门的办公场所,也是公司经济文化中心,内外装修均要体现公司文化,要经济、适用,严格控制办公使用面积指标、控制工程造价等。所以在制定改造方案的过程中,从装修风格、内外饰面选材上做到因地制宜,做了多个方案进行分析对比,力争在预算范围内完成改造设计。
外装修改造实施要点:
1、增加外保温及防水系统。在原有基层的情况下,外挂100厚的燃烧等级为A级的矿棉板做外墙保温,与外墙装修共同形成外保温系统。屋面防水等级I级,两层3mm厚的SBS改性沥青防水卷材;加气混凝土墙身按照03J104-O52做防水。
2、外装修材料则采用陶板。陶板作为高温烧制建材,有很多优良性能,如保温性好,质量相对较轻,具有自洁功能。在最近几年,国内已经有多条生产线,生产工艺相对成熟,且在北方有成功的工程案例,颜色多样,板材规格多样。本色具有红砖的色彩,很适合公司文化和北方气候。具体方案实施中,为了配合窗下空调室外机的放置,做了格栅设计,相对应的墙面板也选用了槽型板给予呼应,使本来没有任何变化的平板立面灵活起来。
内部改造的要点:
1、首先改造功能平面,完善立面。重新划分防火分区,设室外疏散出口、防烟楼梯间,防火卷帘等。扩大门厅,采用幕墙形式增加了弧形阳光大厅,结合一层、二层实体墙的拆除,形成中庭,上下空间通透,功能布置上,划分出功能展区,一层满足了公司主产品展出的功能,二层又实现管理上接待、会议等缓冲空间,使办公楼入口处门厅视觉开阔、现代。对于老办公楼外窗是双层钢窗,窗面积大、透风的现状,从节能角度换成断桥铝合金、L-e玻璃节能外窗,每个房间活扇窗至少有一扇既能平开又能上悬,考虑冬季通风、夏季防雨;外墙重做保温、防水系统;出于对安保的需要,此次改造将对办公楼各层及主要区域增加监控系统。
一层平面图
2、增加消防系统。原有的消防系统及应急疏散照明不符合现行防火规范要求,且大部分已经损坏,失去其基本功能。原建筑内未设置消防喷淋系统,按现行《高规》在主楼及附楼的会议室、办公室、走廊等均应设置消防喷淋系统。对已有的消防水箱进行改造。现有十一层屋顶水箱容积为20立方米,满足消防要求,但不得作为生活饮用水箱,应按消火栓及喷淋系统规范要求增设稳压水泵和气压罐各一套。增加室外消防水池:在办公楼北侧绿地内重新建设地下消防水池,以满足消火栓系统20L/S两小时和喷淋系统21L/S小时消防灭火出水量,共计220立方米;地沟内、室内及室外管网:室外消防用水量20L/S,设置室外消火栓2个,且建成环状给水管网;地沟内主楼部分消火栓管道系统成环,改造附楼枝状管网且管径不符合规范要求的管材,与主楼合并考虑改造;地沟内增加喷淋管道系统;室内增加的消火栓系统在顶楼连成环状。
改造后的办公楼已经投入使用,反应良好,外立面温暖、庄重、现代,内部空间开敞、办公环境整洁、明亮,实现了建筑节能、建筑防火、保温防水及设备设施完善的改造目的。
参考文献
《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005版)
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
《建筑内部装修设计规范》GB50222-95
在整个建筑结构设计当中,地下室外墙设计是很重要的一部分,但是也是问题出现最严重、最频繁的区域。在地下室外墙的设计当中,对于防水、墙的厚度、混凝土强度等都有着明确的范围标准,但是很多施工人员没能够注意到其严重性,因此在施工过程当中没有考虑到地下水的水位、现场施工条件、地下总层数等。从而一味地垒墙,导致建筑的质量降低。随着建筑行业的飞速发展,一些建筑商为了将经济效益最大化,从而不惜降低成本,追求材料的低含钢量,忽视结构设计当中的设计情况,这样虽然对于经济效益的提高有一定的帮助作用,但是在建筑施工过程中,不仅严重影响了结构设计人员工作的正常开展,也降低了施工安全性,威胁到了施工人员的生命安全,也为后期的使用埋下了安全隐患。
2建筑房屋结构设计对策
2.1设计建筑图纸应做到完善、详细
在建筑设计当中,图纸是重要的体现;在施工当中,图纸是重要的依据。在建筑结构设计师进行图纸的设计当中,需要严格的按照规范标准来完成,不能为了自己的轻松,而不标注或者是进行简单的标注。另外,对于结构设计当中的细微以及复杂之处,需要详细的进行重点的标注;当然,也不能够忽略的结构相对简单的地方。在整个设计当中,设计师需要树立严谨的工作态度,当图纸设计完工后,需要再一次的进行自我审核,查找其中可能存在的问题,避免不必要损失的出现,从而让图纸设计更加的科学、合理、详细。
2.2建筑基础选型需要具备科学性
建筑结构的选型受到了当地地质情况以及建筑外形设计的影响。因此,当提资图纸拿到之后,不能够盲目地开始进行建模计算,而需要考虑当地的实际地质以及建筑的外形。建模计算的盲目设计只存在工作量的增加以及建筑完工后出现问题这两个局面。而我们都不愿意看到这两种结果的出现,因此,就需要与其他相关专业的人员进行合理的商定,从而制定出具备可行性的建筑施工方案。而设计方案的科学、合理、正确,也能够取得良好的效果,从而将工作量降低。
2.3浇砼楼板质量的提高
改善混凝土的水灰比,能够解决浇砼楼板的裂缝问题。由于混凝土供应商为了便于运送混凝土以及让其保持可泵性,因此水灰比都相对较大。但是在实际使用当中,所需要的水灰比偏小,我们就可以加入一定量的石灰来提高水灰比。温差也可能导致浇砼楼板的裂缝出现。所以就需要在季节性温差较大的情况下做好保温措施,当裂缝出现之后需要立刻的进行补救。
2.4地下室外墙合理地设计
作为建筑物的根基所在,地下室外墙支撑了很重的质量。因此,不合理的地下室外墙设计就可能导致建筑物出现失稳的情况。在地下室外墙的设计当中,首先就需要注重建筑物整体的质量,并且还需要结合当地的地下水水位和当地地质。一般来说,较高的建筑物,其地下室外墙厚度不得小于250mm,并且所使用的混凝土的强度不能够过高,过高会导致裂缝的产生。
2.5设计规范需要严格的遵守
在如今建筑行业发展的形势之下,建筑商不能一味的追求最大化的经济效益,而需要按照规定,严格的遵守法律法规。作为建筑结构设计师,不仅需要认真的学习有关的结构设计规章制度,还需要遵守结构设计规范条文,将每一个设计细节进一步完善,从而将建筑结构设计逐渐的朝着法制化、规范化的方向快速的发展,并避免在建筑中发生安全隐患。
关键词:民用住宅、天然气管道、设计难点
【分类号】:TU758.7
一、内置式厨房。
图1
本文所说的内置式厨房,就是指民用住宅中,四周都不靠外墙的厨房。如图1所示,厨房四周都是其它房间,各有其生活用途。很明显,内置式厨房属于暗厨房范畴。对这类厨房燃气管道的设计要求,《城镇燃气规范》(GB50028-2006)中已有明确要求,设计时必须严格遵循,具体参见(10.2.21、10.2.23、10.4.4),在此不再一一阐述。在这里,我们着重探讨一下燃气管道的引入问题。以图1为例,如果将燃气管道引入厨房燃气立管位置,只能穿起居室。而管道穿越起居室这一行为,虽然采取相关安全措施后并不违返规范要求,但是实际操作中会增加住户的不安全感,且燃气管道作为公共设施,也严重侵犯了该住户的私人空间,极易引发后续纠纷。
像这种情况,在实践中我们一般选择以下方案:先将燃气主管道引至屋面层(可沿外墙架空敷设或在管道井内敷设),再从屋面布管,将各支管沿各厨房立管位置下返。这种方法,很好的解决了引入难的问题,但要注意以下问题。
管道防雷措施
具体参见《城镇燃气室内施工与验收规范》(GJJ94-2009)中第4.3.14、4.3.15款的规定。
(2)屋面防水措施
必须着重做好该工作,宜提前与房地产协商,由房地产自行委派专业防水施工队伍制作。
(3)高层外立管的补偿措施
由于室外环境温差较大,外立管会产生较明显的胀缩变形和热应力,必须采用有效的补偿措施来消除应力。如增加弯管提高自然补偿能力或在立管上加波纹补偿器等。对多层而言,因立管高度有限,立管因温差产生的变形很小,可以忽略不计。
(4)在管道井内敷设时,需满足《城镇燃气规范》(GB50028-2006)中10.2.27的要求。
此外,对高层来说,顶层用户所承受的附加压头、架空外立管的固定方式、施工方法的可行性等等都要考虑周详。而且因干管较长,立管又是从上向下返,管径较正常的底层引入方式要大,因此工程造价也会提高。
二、单身公寓
图2 图3
最近几年,针对城市年轻人的需求,单身公寓大行其道。单身公寓一般就是一至两间房间。开发商仅将卫生间分隔出来,其余或是厅、卧一体(如图二),或是分为厅、卧两间(如图三),厨房并没有单独分隔。
根据《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中10.2.26条规定:“燃气立管不得敷设在卧室与卫生间内”,可见厅卧一体的单身公寓,如图二,如果没有单独分隔空间的厨房,是不允许装燃气管道的。所以,在进行此类厨房的燃气管道设计前,必须要求开发商将厨房空间用防火墙单独分隔出来,再按其是否有直通室外的门窗来判断其性质是否属暗厨房,最后按规范要求进行设计。
对于图三中的厨房结构,我们不妨再分析一下。这类厨房正常条件下可以通过客厅的门窗实现通风换气,但在寒冬酷暑,人们开空调时往往会将门窗长期紧闭,形成事实上的“暗厨房”,所以我们也应将其列入暗厨房范畴,按相关暗厨房要求进行设计。
三、挑高建筑和跃层结构
近几年出现了不少挑高结构的建筑,层高一般在5m以上,给用户充分的装修想象空间,由用户自行分隔成两层,并划分各房间功能。像这种结构,厨房上层空间就可能会被用户作为卧室使用。另外,随着人们对住宅品味的追求,跃层结构也应运而生,这种“公寓楼里的小别墅”结构灵动,厨房上层有不少就是卫生间或卧室。《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中10.2.26条规定:“燃气立管不得敷设在卧室与卫生间内”,因此上述挑高结构和跃层结构的厨房内都无法安装燃气立管。
我们的解决方案有以下两种:
(一)将各立管完全移至室外,沿建筑外墙敷设。如果靠近厨房外墙有放置空调外柜机的搁板,燃气管道就沿搁板内侧较隐蔽位置放置,最大程度的减小对建筑美观的破坏。
优点:安全性好,彻底避免了燃气立管穿越卧室、卫生间的现象。
缺点:(1)各立管严重影响建筑外立面美观。
(2)对高层而言,施工难度加大。并且要注意两个方面,一是防雷措施。二是高层外立管的补偿措施。具体情况前文中已有论述,在此不再重复。
(二)利用公共管道井或砌燃气管道专用管道井,将燃气管道敷设在管道井内。相关技术要求见《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中10.2.27款。
优点:美观。
缺点:(1)施工空间紧张,施工难度大。
(2)设计压力、选材、施工要求都很严格,成本造价高。
四、开放式厨房
图4
开放式厨房是指将厨房与餐厅或与客厅合成一个无任何隔断的空间。在欧美国家,大多数厨房都是开放式的,最近几年,随着人们的生活水平的提高和生活节奏的加快,我国开放式厨房在新居装修中比例越来越高。针对这种市场需求,不少房地产推出了这种户型,厨房与客厅没有分隔,完全交由用户自理。如图五,这种情况下,在烟道与外窗间没有安装空间的条件下,立管位置也需要斟酌。
像这种情况,可以采取的方案一般有两种。
(一)采用室外集中挂表方式。
优点:节省室内空间,用户欢迎,且利于燃气公司运营。
缺点:(1)只适用于多层。
(2)《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中10.3.2条规定,“燃气表的环境工作温度应高于零摄氏度”,这在我国北方、中方大多数地方都不能满足。
(3)占用建筑室外空间,影响建筑外立面美观,房地产多不愿采用。
(二)将立管紧挨烟道南侧放置
具体情况,上文中已有描述,在此不再重复。
五、带阳台的厨房
不少建筑中,厨房还会附带一个小阳台。考虑部分用户在装修时喜欢将阳台和厨房打通,甚至将厨房移至阳台的现象,燃气立管与挂表位置的选择也要慎重。
在建筑设计中,阳台一般承重性能有限,在阳台上设置橱柜可能会破坏房屋的安全性,因此,将阳台改为厨房的做法本身不合理。在进行燃气管道设计时,我们还是应以建筑功能分区为依据。《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中10.2.8条规定,“橡胶软管不得穿墙、顶棚、地面、窗和门”,所以设计时,一定要将表后燃气管部分引至厨房内。而立管和挂表位置则可灵活掌握。以图六为例,就可以在阳台上放置立管和计量表,表后管穿墙引至厨房内即可。
图5
六、商住两用楼
有些建筑物底层或一、二层为商业住宅,三层及以上为住宅。一般沿街的门面房大抵如此。如建筑中厨房放在沿街侧,安装燃气管道时,一般不免要将主管架空很长距离,影响外立面美观。但这种情况,可以参见下面三种方法:
(1)对楼顶为平屋顶结构的多层,可选择沿楼顶架空,立管下返的方式。对高层而言,因此方法造价较高,应视综合情况而定。
(2)尽量将燃气主干管放置在装饰性造型或广告牌位置的后侧。
(3)对不可避免的架空管道,尽量漆成和建筑主体相近的颜色,减少对外立面的影响。
结束语:
本文中所讨论的燃气管道安装方法,除室外集中挂表可选用铝塑管外,其余都是仅指管材为钢管的安装方法。随着燃气管新管材如铜管、不锈钢波纹管的开发应用,燃气管道安装方式也在不断的改进,如暗封、暗敷等。但因这些安装方式成本高,目前只适用于极少部分高档住宅。对更多的普通住宅,室内燃气管道仍以钢管安装为主。在住宅型式日益多元的今天,民用住宅燃气管道设计必须要综合考虑多方面因素,既要符合规范、安全实用,又要利于运营、检修方便,此外还要考虑美观和人性化问题,才能最终确定出切实可行的设计方案。
参考文献
[1]《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006);