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关键词:高层建筑防雷;防雷等级;防雷措施
Abstract: This paper first briefly discusses the characteristics of high-rise building lightning protection and lightning protection grade, the lightning protection design for buildings are also discussed in the paper, based on high-rise building lightning protection characteristics and puts forward the corresponding protection measures, to ensure that buildings, equipment and personnel safety, reduce unnecessary loss combined with the actual work experience.
Key words: high-rise building lightning protection; lightning protection grade; lightning protection measures
中图分类号:TU7 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
随着建筑产业的快速发展,高层建筑物越来越多,因高度突出且智能化电子、电气设备的发展与装备,高层建筑更易于遭受雷击,从而导致建筑物的毁坏、人员的伤亡以及对电力、电讯等设备造成损坏。雷电的破坏力主要包括以下几种作用方式:雷电热效作用、电动力作用、雷电流产生的静电感应作用、电磁感应作用以及雷电波侵入作用[1]。基于雷击后造成损失的严重性与雷击破坏作用多样性的特点,高层建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
1 建筑物防雷等级的划分
依据《建筑物防雷设计规范》[2]及相关的文件,建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果分为三类:
第一类防雷建筑物包括:制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物;具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物以及具有1区爆炸危险环境的建筑物。
第二类防雷建筑物主要包括:国家级重点文物保护的建筑物;国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物;国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物等等。
第三类防雷建筑物:省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆;部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物以及住宅、办公楼等一般性民用建筑物、一般性工业建筑物等等。
2 建筑物防雷设计思路
建筑物防雷系统与外部环境有着多方面的联系,其主要由接闪、分流、均压、屏蔽、布线和接地等6项要素组成。雷电对建筑物及其内部设备的作用是多途径的,在设计过程中应注意全面系统地对不同形式的雷电采用不同防护措施;同时,应有效地将防雷诸要素与建筑物的结构特点有机地结合起来以构成协调的防雷结构,从而发挥出系统的最优防雷功能;最后,根据建筑物防雷系统设计时空间敏感度、设备的不同性质以及磁场衰减的分布情况将建筑物需要保护的空间划分为几个防雷保护区,从而通过层次性的防护措施使侵入到系统防雷区的雷电干扰信号降低。
3 建筑物防雷技术措施
3.1建筑物的外部防雷
高层建筑的外部防雷主要是指防直击雷和防侧击雷[3],使建筑物本身不遭受雷击,由接闪器、引下线和接地装置组成。
(1)防直击雷:①接闪器是指接受直击雷雷电流的金属导体,其采用避雷针、避雷网或两者混合的方式。在高层建筑中通常的做法是在屋面敷设避雷网,安装避雷针或利用金属屋面等,其中以敷设避雷网居多。避雷网一般沿女儿墙、屋檐、屋脊等容易受雷击的地方敷设,形成网格。突出屋面的金属物可不装接闪器,但应和避雷带相连通,超出屋面接闪器保护范围之外的非金属物应装接闪器,并与屋面避雷网相连,该部分可用避雷带或避雷针作接闪器,确保屋面所有建筑物、构筑物均在保护范围之内。②引下线的作用是将避雷带与接地装置连接在一起,使雷电流构成通路。引下线的数量及布置直接影响分流效果。引下线数量多且间距较小时,雷电流在局部区域分布也就较均匀,引下线上电压降减小,反击危险也相应减少。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于规范的要求,应尽可能增加引下线的数量,适当减少引下线问距。由于高层建筑物引下线很长,雷电流的电感应压降很大,需要在每隔一定的高度处用均压环将各条引下线在同一高度连接起来,并接到同一高度的屋内金属物体上,以减小其间的电位差,避免发生反击。③接地系统既重要又常常被人们忽视,而当事故灾害产生后,又追悔莫及。因此,严格把关,满足设计图纸和施工规程技术条件,确保工程满足合同要求是设计、施工、监理、业主四方的共同责任。接地装置包括接地体和接地线。接地装置的优劣与接地电阻和接地方式有关[4]。为便于与各种入户金属管道相连,降低跨步电压,建筑物防雷接地一般采用周圈式接地。防雷接地应尽量利用自然接地体作为接地装置,只要基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%,基础外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,可利用基础内钢筋作接地装置否则应加设人工接地装置。由于防雷装置直接装在建筑物、构筑物上,建筑防雷与电气接地无法隔离,常常把它们连成一个整体接地系统,其接地电阻值按其中最小值选定。
(2)防侧击雷:侧面雷击的保护一般不需专设接闪器,是将窗框架、栏杆、表面装饰物等较大的金属物连到建筑物的钢构架或钢筋体上进行接地。其次,金属门窗、栏杆等金属物等利用均压环就近与防雷装置连接。通常,钢构架和钢筋混凝土的钢筋应互相连接;利用钢柱或钢筋混凝土柱内钢筋作为防雷装置引下线;竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端应与防雷装置连接;将30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连;没有组合柱和圈梁的建筑物,应在外墙内敷设一圈镀锌圆钢做均压环,有组合柱和圈梁时,利用圈梁的钢筋做均压环。
3.2建筑物的内部防雷
关键词:高层建筑;防雷;接地;设计;特点;分类;问题;措施
前言
在社会快速发展过程中,城市人口数量不断增加,城市土地资源越来越紧缺,在这种情况下,高层建筑得以快速发展起来。在当前高层建筑施工过程中,大量的电气设备在高层建筑中应用较为广泛,给人们的生活带来了较大的便利,但同时也给高层建筑的安全性带来了一定的隐患。因为这些电气设备对过电压能力的承受能力不高,在雷电作用下会在大量的热效益及电磁效应产生,从而对电气设施带业不同程度的损坏。这就需要提高高层建筑电气防雷技术,做好防雷接地工程设计,确保高层建筑安全性的提升。
1 高层建筑物防雷的特点
雷电波在入侵高层建筑时往往会通过直击雷和感应雷两种途径,由于雷云蕴藏着大量的能量,当其在极短时间内释放出来时,会导致瞬间电压和电流上升,所带来的电效应、热效应及机械力会带来较大的破坏性。所以需要在高层建筑施工过程中,做好防雷与接地工程设计,通过对层顶部分及建筑物上部规定的部分进行防雷设计,从而有效的保证雷雨天气下建筑内部通信设备及电力设备的安全性,确保建筑整体安全性得以提升。
2 高层建筑防雷的分类
在对高层建筑进行防雷设计时,通常会根据建筑物的具体情况,因地制宜的采取有效的防雷保护措施,减少雷击对建筑物所带来的损害,降低雷击可能带来的财产损失及人身伤害事件的发生。在对高层建筑制定防雷保护措施时,会根据建筑物使用性质、重要性及雷击事故发生的可能性及所带来的后果作为重要的依据,并以此来对防雷要求进行分类。在当前相关规定中将高层建筑分为第二类或是第三类防雷建筑物,根据年预计雷计次数来对公共建筑物及办公建筑物、普通建筑物来进行防雷分类。对于一些处于雷电活跃区域内的建筑物,则需要进一步对其防雷保护程序进行提升,确保建筑物安全性能够得到有效的保障。
3 高层建筑防雷与接地设计中存在的问题
3.1 高层建筑物雷击风险评估不全面
高层建筑物防雷工作中,需要全面做好雷击风险评估工作,通过综合多方面的因素来制定雷击风险评估报告,以确保高层建筑物的安全性。正常的雷击风险评估工作中,需要通过对设备情况、建筑物使用情况、建筑物所处地的气象、土壤及地理等诸多方面的情况来进行综合确定,但当前在很大一部分高层建筑物雷击风险评估工作中,往往只是根据建筑物使用性质及高度来简单地对高层建筑的防雷类别进行确定,由于雷击风险评估缺乏全面性,给高层建筑物的安全性带来了较大的隐患。
3.2 接闪器选取问题
在高层建筑接地网设计中,接闪器的类型、位置及数量具有非常重要的意义,所以接闪器的选取工作至关重要。通常情况下会采用滚球法对接闪器的瓮中捉鳖半径进行选取,即以选择的滚球作为避雷针尖,而滚球支撑面是地面,在接地网设计时依据电场中距离越近放电越容易的工作原理,在建筑避雷带设置时根据建筑的尺寸及楼面情况来进行,但这样的方法会导致实际高度与计算出来的高度不可避免的会存在一定的误差,无法达到预期的防雷效果。
3.3 电磁脉冲造成内部过电压的问题
在高层建筑中会在大量的弱电设备运行,在雷雨天气下,雷击产生时会有大量的闪电电磁脉冲产生,从而对高灵敏度的电子系统的正常运行带来较大的影响,导致电子系统运行时程序及数据出错、重启等问题发生,甚至还会导致用电设备损毁。当闪电电磁脉冲侵入到弱电设备中时,电子设备内部会有瞬间电压产生,从而使内部元件受到不同程度的损坏,导致设备无法正常运行。
3.4 错误的对建筑物防雷的等级与类别的定性
对于高层建筑物的防雷级别及类别都有明确的规定,但在当前一些高层建筑的防雷设计过程中,由于设计人员建筑物等效面积及年平均雷击密度等计算上存在误差,选择的建筑物地理情况修正系数缺乏合理性等,不能准确的对建筑物的防雷级别和类别进行定性,从而导致具体的防雷措施上存在较多的问题。
4 加强高层建筑防雷工程设计措施
4.1 加强建筑物雷击风险评估
建筑物雷电防护等级是根据建筑物雷击风险评估报告来确定,所以对于高层建筑物的雷击风险评估是极为重要的,首先需要根据雷电防护等级来确定电源线路的过电压保护,常见的电源过电压保护器的参数设置安装与使用应该符合2-4级的SPD电源保护器的安装标准,电源过电压保护器应安装在低压供电线路上,这种电源保护器的设置能够有效的保护高层智能建筑内部的通讯设备和计算机网络设备,而且能够有效的预防电压袭击时出现“盲点”,对于高层建筑物外的电子设备。例如照明灯等,同样需要安装SPD电源保护器,防止因雷击导致过载电流从外部线路流入建筑物内部的设备,加强对高层建筑物内部电子设备的保护。
4.2 加强高层建筑物的防雷装置
传统的避雷针在引雷后通常会引发二次雷击效应和地电位反击现象,为了解决这个问题,可以采取选用提前放电式避雷针或者阻抗型接闪器、避雷针来解决,通过提前放电式的避雷针的,有效的解决了二次雷击与地电位反击为题,加强了整个建筑物的防雷效果,同时还可以在高层建筑物中增加引下线数量、建立可靠经济的笼式避雷网,降低接地电位,减少接地电阻值和磁场集中程度等等方式,提高高层建筑物自然屏蔽能力,除此之外,针对高层建筑中的不同电子、电力设备,通过设置接地网来降低雷击对设备的损坏,提高电力、电子设备的安全性。
4.3 分级保护信息系统和电源系统
综合地面是当前高层建筑物防雷工程设计中必不可少的一项措施,但暂态过电压对设备可能带来的损坏也不能忽视,需要做好有效的防范。在当前高层建筑电子设备中,通常会合理对电源系统进行设置,对于一些精密电子设备和计算机设备,则会采用电源过压保护器来对暂态过电压起到有效的抑制作用。
4.4 解决建筑物防雷的等级与类别的定性错误的问题
需要努力提高建筑物防雷评估人员的鉴定能力,确保所获取的建筑物当地雷暴力的准确性,能够全面对建筑物的地理因素进行考虑,这样才能准确对寻物的防雷等级和类别进行定性,从而采取有效的防雷措施来提高建筑的安全性。
5 结束语
防雷与接地工程设计对高层建筑物的安全性具有直接的影响,所以在高层建筑物施工过程中,所以对防雷与接地工程设计工作给予充分的重视,及时发现工程设计中存在的问题,并采取切实可行的措施加以解决,努力提高防雷与接地工程的设计能力,为高层建筑物安全性的提升奠定良好的基础。
参考文献
[1]严薇.土木工程项目管理与施工组织设计[M].北京人民交通出版社,2012(12).
关键词:高层建筑;主体沉降;检测;数据分析
一、沉降监测的基本条件
1. 地基沉降监测与数据记录
建筑物尤其是高层建筑物的地基沉降是在建筑施工中经常遇到的问题,由于具体施工地点的土壤质量、对于负荷承受极限等影响都是影响高层建筑地基沉降的客观因素。另一方面,由于施工条件束缚以及结构施工设计等具体要求造成建筑主体的不规则下沉。沉降工作中的主要内容就是对高层建筑物沉降情况的检测以及事后对监测数据的研究探索并找出其中规律性。沉降监测是高层建筑沉降工作中的第一个重要内容,没有对主体建筑进行沉降监测数据的记录后得出的结果是不合理性也不具说服性的。简单来说,沉降监测数据的记录是为第二阶段的规律探索与总结的基本前提,而在沉降监测中应当注意很多问题,例如在监测过程中由于工作人员的疏忽大意造成相关监测数据记录失误以及在监测过程中由于无法做到百分之百集中精力而造成的监测结果出现较大的误差等情况屡见不鲜。高层建筑的沉降观测质量会直接影响到影响到第二阶段数据的整理、分类以及对所得结果进行规律探索等过程,从整体的角度看来,更是会影响建筑企业高层建筑的整体质量,给居民带来生命和财产上的隐患。因此,建筑物主体沉降观测是建筑企业在工程是施工中值得关注的内容。
2. 观测数据的整理分类
高层建筑地基沉降工作中的第二阶段是在第一阶段的基础上对所记录收集的信息进行分类、整理。相较于第一阶段,数据的整理与分类工作显然更轻松也更容易完成,但这并不代表第二阶段的工作内容不重要。相反如果对数据的整理分类工作不加以重视更容易造成监测结果出现问题,数据的整理包括对监测的时间日期、检测地点、作业手法、包括设定的永久性基准点的数据整理。监测数据的整理分类是为了对高层建筑地基下沉情况进行规律性探究,以此为基础预测出建筑主体的稳定性、下沉规律性。
二、高层建筑物沉降监测作业方法
1. 永久性基准点与观测点的设立
在高层建筑物沉降监测中的作业中观测点与基准点的选取是尤为重要的环节。首先,永久性基准点的设定是为了适应观测过程中的观测点不断转换,另一方面,永久性基准点选取的合理与否也关系着后期相关数据记录环节。沉降监测过程中,基准点的设定一般按照二级水准测量(符合±0.3√n(mm)的要求)要求进行永久性基准点的要求设定以满足监测过程中的实际需求,值得注意的是,按照国家相关规定,永久性水准点的设定应当不低于3个,基准点的设定要能将需要进行检测的建筑进行大致包围,以满足观测点的确定。对于基准点的确定也应当根据实际情况进行设立,在沉降影响区域之外根据需求选取永久性基准点以构成基准网。另一方面,观测点的布设也是监测过程中的另外一个重要环节。对于高层建筑区域性的观测必须要保证设立足够多的观测点,从而得到更加准确的观测结果。
2. 沉降观测精度等级确定
根据高层建筑物的监测要求以及建筑主体设计结构设定沉降监测精度等级的确定。如果高层建筑在进行沉降检测中没有其他要求,应当根据我国《工程测量规范》中的相关规定对沉降监测精度等级进行确定。对于观测指标的在二等测量观测水准中要求沉降观测点的高差容差(相对于后视点)不大于1.0mm;对于前视距与后视距都要不大于30m,并且前视距与后视距之间的视距差应不大于1.0m;在观测过程中,对于不同观测点进行观测记录时的前后视距差累积之和应当小于3.0m。此外,高层建筑物周围的环境因素也会影响沉降观测精度,如果高层建筑物周围环境良好,在监测过程中可视度较好,可以考虑在工作基点上直接进行建筑主体的沉降监测。
3. 沉降观测过程
沉降观测的观测周期对高层建筑主体沉降规律的探索有着重要的影响,在高层建筑的沉降监测中应当对观测周期进行严格限定,按照规定时间进行沉降监测,且一定要准时进行首次观测得到原始数据,按照建筑企业工程施工的总体进度来进行定时的沉降监测,如果出现漏测情况不能进行补测,因为地基沉降的监测都是在高层建筑施工过程中完成的(建筑施工中出现的地基下沉仅仅是整体沉降的一部分)。荷载的增大与建筑层数量的增加也是确定观测周期的影响因素。除此之外,沉降周期具有不确定性,且在建筑施工过程中沉降频率较大,因此对于高层建筑地基沉降的观测也应当集中在工程施工期间,增大建筑施工过程中的地基沉降监测频率,而在工程竣工之后,可以适当减少观测次数。最后,在观测过程中应当满足点位的稳定、对于观测使用的精密仪器的稳定、进行地基沉降观测的技术人员稳定、环境对于观测的影响的稳定、不同周期内进行观测的方法与相关注意事项要稳定,也就是俗称的“五定原则”。
三、地基沉降观测数据的处理与分析
1. 数据处理与分析的基本原则
在进行高层建筑地基沉降的观测后所得的数据信息进行收集后,需要对相关信息进行处理与分析,而在处理这些信息上应当遵守一些基本的原则。总的来说,数据的分类、处理都是为了增加最终分析结果的可靠度,也从一定程度上说明了观测过程的正确性与可行性。在对地基沉降观测的数据进行分析时应当注意一下两个问题:第一,如果观测数据在观测周期内进行正确作业方法所得数据结果相差甚微,且数据的误差保持在正常允许误差范围内,数据结果相差不大但是具有明显的趋势走向(保持上升趋势或下沉趋势),那么已经能够证明地基有了下沉。第二,在地基沉降监测中,对相邻两个观测周期各自的平差值进行计算,在保障两个观测周期内的观测过程相同的情况下,将其平差变化值与地基沉降观测中允许存在的二倍误差进行比较,如果其平差变化值小于二倍允许误差值,则表明该观测点的地基未发生沉降。
2. 高层建筑监测基点沉降量的分析
在对观测点每个周期内的基点地基沉降进行观测时,在不同的基准点之间应当进行水准测量,对基点周期时间进行记录,对观测点地基沉降量的分析是高层建筑观测结果分析中的一个重要内容,它能反映出由于建筑工程的施工等其他因素等造成不同周期内的地基绩点沉降量,根据测量结果计算出对应的高差以及与前期之间的差值,由表中数据可以得知两个测定周期之间的高差的最大值与最小值,对于变化量的误差也在允许误差范围内。
3. 观测点地基沉降速度的分析
对观测点地基沉降速度进行分析应当先对各个观测点的沉降速度进行对比,首先对各个观测点周期内的沉降量进行计算,并根据相应的数据绘制对应的S-T-V曲线图形,其中S代表平均沉降量、T代表时间、V代表平均沉降速度。下图1为该高层建筑的S-T-V曲线图形:
从图中可以看出观测点地基沉降速度的转折部分,并且可以看出其与平均下沉量的关系,也能从中看出此高层建筑在进行工程施工中的工期长短。从2013年5月19日开始第二层施工作业完成后,地基的沉降量和沉降速度都不断增加;在2013年11月19日与2014年6月16日期间此高层建筑的主体建筑已经完成,从此高层建筑开始建设时,地基上的荷载从零不断增加,地基的下沉也从零逐渐增加切沉降量都较大,也能从中看出沉降速度的增加有所减小。另外,在此高层建筑的主体建筑工程竣工之后,地基的荷载达到最大,其下降量也不断增加的同时地基下沉速度也在不断增加,在2015年一月7日到3月2日这个时间段内,此建筑整体施工没有较大的进展,与此同时地基的沉降量也不断减小,沉降速度随之有所减缓,在2015年5月5日到10月18日的时间段内,由于此段时间内此高层建筑的主要建筑工作为室内外的装修以及小范围内的建筑施工,建筑整体质量有了略微的增加,使得地基的负荷也逐渐增加,地基沉降量有略微变化。
四、结束语
高层建筑物地基沉降监测是一个复杂且容错率较低且外界因素影响较大的工程测量过程。在地基沉降的检测过程中应当严格按照相关规定进行作业,工作人员应当增加对地基沉降监测项目的重视度。在进行相关数据的分析时按照相应的分析方法,遵守基本的分析原则,对地基沉降观测数据进行相应的整理与分类。在此基础上进行数据的分析、表格与图像的绘制,进而对观测建筑的地基沉降规律与一般高层建筑物的沉降规律是否相同做出科学合理的判断。
【关键词】建筑设计;高层设计;分类设计;安全问题
随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。
1.高层建筑整体设计
1.1主体设计
高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
1.2处理手法上的巧妙运用
在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。
2.高层建筑中的分类建筑设计
2.1底层入口
首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。
2.2建筑围护
由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。
2.3服务设施
高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。
3.高层建筑设计所必需要注意的安全问题
3.1防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。
合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现。
3.2电气的问题
3.2.1消防电源与配电
高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
3.2.2应急照明
应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。
3.2.3电梯
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
3.3防雷击的问题
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。 [科]
【参考文献】
[1]李世权.高层建筑设计的可持续性理念[J].山西建筑,2009,(01).
[2]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑,2009,(23).
中图分类号:TU97 文献标识码:A
1高层建筑功能分区与周边建筑的配套结合意义
高层建筑指的是超过一定高度和层数的多层建筑。例如,在美国,将超过24.6m或者七层的看作高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m的建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑,超过100m为超高层建筑。
随着经济的发展和世界人口的激增,住房紧张的问题日趋明显,传统的底层建筑已经难以满足现有的需求。因此,高层建筑越来越多。但是高层建筑由于其自身的特点必须更加注重建筑的功能分区和与周边建筑的配套结合。只要合理利用高层建筑的不同空间才能让高层建筑的空间利用率最大化产生最大的功能效益,同时不干扰周边的其他建筑和城市的整体环境。
2高层建筑的功能分区
高层建筑在建筑空间的时候必须考虑功能分区的问题,特别是由于高层建筑空间高度较高,容纳大量的人口和办公机构,造成功能关系和房间的组成更复杂,这就意味着更应该注重将空间根据不同的功能要求就行分类,同时依据空间之间的关系成都进行区分,捅死找出他们之间的相互联系,从而达到明确分区和联系方便的目的。功能分区的时候应该注重从空间的“主” 与“次”、“闹” 与“静”、“内”与“外”等的关系加以分析,从而让高层建筑的各个空间都能得到合理的规划。
2.1空间的“主”与“次”
高层建筑有大量的组合空间构成,不同性质的空间之间势必会有主次的分别。所以在进行空间的组合时,就必须将这种主次的分别反映在朝向、位置、通风采光和建筑的空间构图方面。同时功能分区的主次关系还需要和具体的使用顺序相结合。例如,行政办公的传达室以及医院的挂号室等等。他们在空间的层面上虽然是次要的空间,但是从功能分区上看却要放在主要的位置上。同时,在安排空间的主次关系时,次要空间的安排也很重要,次要空间如果安排不好,主要空间的功能也很难完全发挥。因此在处理主要空间和次要空间的关系的时候一定要做到两者兼顾。
2.2空间的“闹”与“静”
高层建筑尤其是高层的公共建筑在空间的功能上存在着“闹”与“静”的差别。因此在井陉空间功能安排的时候应该按照“闹”与“静”对空间进行分区,让他们既能够分开、互补影响,又有适当的联系。例如,在高层的旅馆建筑中,客房区应该设置在比较安静的空间,这是由客房区的功能所决定的,但是公共的使用区域就应该设置在近道路和距离出人口比较近的位置上。
2.3 空间的“内”与“外”
在高层建筑的使用空间里面,有的空间对外联系更为密切,有的空间对对内联系更为密切。因为在进行高层建筑的功能分区的时候,应该合理的处理这种关系。对外联系的空间应该尽量设置在出入口等交通方便的区域;作为内部联系较为密切的空间应该尽量设置在比较隐蔽的区域,让这部分空间靠近高层建筑内部的交通区域。
3.高层建筑与周边建筑的配套结合
随着社会和经济的发展,尤其在大城市高层建筑如同森林一般,可以说没有一个建筑是孤立的存在,任何一个建筑都与周边的自然环境和其他建筑紧密的联系着,因此我们在设计建筑的时候就必须将建筑与周边环境和建筑之间的关系充分的考虑进去,这样次才能设计出与环境相协调的建筑。
3.1高层建筑与环境的互动
高层建筑应当注重与周边环境的融合,这就需要城市设计和城市规划。城市设计(urban design)是指对城市环境的设计,也可以叫做综合环境设计。城市设计可以给人类活动提供更舒适的人为环境和自然环境。建筑业的资深专家聂建湘说,对于一个高层建筑,构思独特的景观并不仅仅是锦上添花的作用,还会起到画龙点睛的功效。一个设计巧妙的高层建筑通过与周围环境的协调与融合可以大大的起到改善城市环境的作用。
3.2 高层建筑与周边建筑的对比、协调、韵律
世界著名建筑大师安藤忠雄认为,建筑之间的相互融合是城市建筑的最高境界。建筑设计者仅仅考虑自身建筑的功能是远远不够的必须将周边建筑这个环境充分的考虑进自己的建筑设计之中。建筑的造型与风格应该与周边建筑相互呼应。高层建筑与周边的建筑之间既要有对比,同时还需要协调,对比和协调的相互统一,这样一系列建筑的和谐共存,让建筑群成为重复变化交替行程的音律,好像是一首悦耳的乐曲。建筑群过分杂乱和重复都会让城市变的没有特色和失去生命力。
3.3高层建筑与周边建筑的布局
近些年随着城市大量摩天大楼的修建在缓解城市空间压力的同时也给城市造成了声音污染和无污染等一系列的问题。高层建筑容纳发亮的人口容易造成局部的人流过于集中,恶化城市交通。同时很多高层建筑采用玻璃幕墙,如果建筑群大量采用,对城市的光污染是非常严重的。还有高层建筑的不合理分布还会影响城市内的风向,在影响城市的空间空气流通不利于城市的空气质量,有时还会在特殊天气下行程人造的风,对路人行路造成困难以及安全造成影响。这样的事情已经屡见不鲜。因此我们在设计建筑的时候一定要将高层建筑与周边建筑的功能结合起来,做到互不干扰又能相互增益。
结束语
随着中国城市化的程度越来越高,高层建筑在城市的分布越来越密集,只有通过合理的空间功能布局才能让高层建筑的功能充分的发挥出来,提高空间的利用率,同时做到与周边建筑的配套结合。
参考文献
[1]孙力张静敏.景观与建筑[M].中国建筑工业出版社, 2006。
[2]阮庆岳.城市漂流[M]. 广西师范大学出版社,2008