時間:2023-07-10 17:33:50
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高層建筑設(shè)計標準,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關(guān)鍵詞】建筑給水排水;設(shè)計標準;體系優(yōu)化;效益;途徑
一、建筑給水排水設(shè)計標準體系
建筑給水排水設(shè)計標準體系分為基礎(chǔ)標準、通用標準、專用標準三個層次[1]。
1. 1基礎(chǔ)標準
基礎(chǔ)標準是指具有廣泛指導(dǎo)意義的術(shù)語、計量單位、符號、圖形、模數(shù)、基本分類、基本原則等的標準[2]。在某一專業(yè)范圍內(nèi)普遍使用的標準的基礎(chǔ)標準例如《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》。
1. 2通用標準
通用標準一般是指為標準化對象制訂的共性標準,具有廣泛性,涵概率比較高,適用的方面比較廣,也可以作為專門使用的標準與依據(jù),比如具體的衛(wèi)生與環(huán)保要求、施工要求管理技術(shù)等,通用標準主要有《室外給水設(shè)計規(guī)范》 、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》。
1. 3專用標準
專用標準指的是針對標準化對象的通用標準的補充與延伸的專項標準,覆蓋面較小。比如適用于工程的規(guī)劃、施工等步驟的質(zhì)量驗收要求與方法,關(guān)于衛(wèi)生、環(huán)保的要求與規(guī)定也屬于專用標準的范疇。
二、關(guān)于建筑給排水設(shè)計工作體系的應(yīng)用分析
2.1要做好建筑給排水設(shè)計工作的協(xié)調(diào)
建立健全的建筑給排水體系是建筑設(shè)計工程的基礎(chǔ),在室內(nèi)給排水環(huán)節(jié),需要遵循我國建筑室內(nèi)給水排水設(shè)計規(guī)范,完全落實好建筑給排水設(shè)計步驟與應(yīng)用程序。近年來,我國經(jīng)過一系列的建筑給排水項目的實踐,吸取了豐富的經(jīng)驗,矯正了相關(guān)的錯誤,并緊跟國際的科學技術(shù),借鑒國外的優(yōu)秀的案例與經(jīng)驗,結(jié)合實際進行給排水的具體設(shè)計。
我國建筑業(yè)的發(fā)展一直結(jié)合實際的需求,進行科學化的體系構(gòu)建。我國的建筑由于需求量巨大,對于排水資源的設(shè)計就顯得尤為重要。在建筑給排水設(shè)計工程中,要充分利用實踐人員的經(jīng)驗與專業(yè)知識建立完備而合理的排水設(shè)計體系,加快建筑給排水設(shè)計工作體系的完善。
2.2規(guī)范設(shè)計標準,保證居民生活
隨著經(jīng)濟體系日益完善與進步,對于建筑設(shè)計水平提出了更高的要求,設(shè)計系統(tǒng)的智能化發(fā)展使當前發(fā)展的趨勢。對于高層建筑需要考慮防火設(shè)計,避免產(chǎn)生較大的經(jīng)濟損失以及人員傷亡,我們應(yīng)規(guī)范設(shè)計標準,提高標準體系的執(zhí)行力,對于建筑設(shè)計的各個環(huán)節(jié)都要進行協(xié)調(diào)與兼顧。這就要求相關(guān)建筑管理與設(shè)計人員遵守建筑給水排水設(shè)計的規(guī)范,健全高層建筑的管道體系,同時要將防火設(shè)計作為設(shè)計的重點來抓,保證室內(nèi)良好的排水性,可以利用防火套管等措施進行防火,保證人們生活的安全性。
常見的民用住宅建筑的建設(shè)中要將生活給排水設(shè)計作為重點,我國建筑的排水設(shè)備地漏裝置不合理是比較常見的現(xiàn)象,在設(shè)計中應(yīng)把握用戶需求,按照設(shè)計規(guī)范標準對地漏裝置進行合理的設(shè)計,尤其是陽臺、衛(wèi)生間等地方的地漏設(shè)計。
在建筑空間設(shè)計地漏的過程中,設(shè)計人員與施工人員應(yīng)對管線的沉積性進行檢驗,不能忽視這個重要的環(huán)節(jié),以防有害氣體的產(chǎn)生,對人體健康造成巨大的影響。
我國的很多建筑設(shè)計都忽視了地漏設(shè)計,尤其是裝修過多次的建筑,容易造成地漏數(shù)量的減少[3],一旦缺少地漏裝置的支持,就會水分滲入地板,給人們的生活帶來損失與影響。
在建筑給排水設(shè)計中,要按照設(shè)計的規(guī)范標準進行管線的布置,先根據(jù)實際情況排水管線位置的確定,利用設(shè)計標準體系進行規(guī)范,保證管線處于適當?shù)拈g距。同時要注意普通塑料排水管道的使用,防止因其管壁太薄而發(fā)出共振噪音,影響到居民的日常生活。
三、建筑給排水應(yīng)用方案的更新
在建筑物設(shè)計施工中,要遵循以用戶的實際需求為基礎(chǔ),保護用戶自身的利益,為用戶提供便利與人性化的服務(wù),實現(xiàn)建筑給排水施工中所有環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)。
對于高層建筑要合理的進行消防系統(tǒng)的設(shè)計,按照排水設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計與施工,工作,使用合適型號的排水管,有效的對火災(zāi)情進行控制。對于塑料排水管要進行管徑的控制,還要根據(jù)實際需求設(shè)立消防水泵,保證居民建筑物內(nèi)部的消防水栓的安全設(shè)計與施工,有效的對火災(zāi)蔓延進行防治,提現(xiàn)建筑設(shè)計的合理性與經(jīng)濟性。
在建筑物設(shè)計過程中要對地漏設(shè)計進行優(yōu)化,按照我國的建筑給排水設(shè)計規(guī)范進行實施與設(shè)計,控制地漏水封的深度,與防涸功能的相適應(yīng),摒棄傳統(tǒng)的
地漏設(shè)計的應(yīng)用。在在建筑物設(shè)計過程中對于特殊地段應(yīng)采用特殊的地漏設(shè)置
比如在淋浴間工作中,可以采用DN75型號地漏,將地漏與存水彎配合使用,不提升了美觀性,還對水封深度進行了有效的控制。
給水管設(shè)計中需要采用正規(guī)化的土建支模,為了防止建筑在澆筑過程中出現(xiàn)滲漏,土建施工過程中就可以采取相關(guān)的措施比如預(yù)埋套管的方式防止漏水現(xiàn)象的發(fā)生。排水管道在材料選擇上也應(yīng)該根據(jù)實際情況而定,一般選用特殊的隔音材料,管道在施工中也可以加入減壓閥門,從而更好的防止了共振噪聲的產(chǎn)生,為人們創(chuàng)造一個寧靜舒適的生活環(huán)境。
在建筑物設(shè)計中還應(yīng)結(jié)合節(jié)能性分析,近年來,太陽能環(huán)保系統(tǒng)的設(shè)置為建筑設(shè)計增加了可持續(xù)發(fā)展性,節(jié)水型器具的廣泛普及與運用,有效的節(jié)約了水資源,并減少了人們生活的經(jīng)濟開支。建筑設(shè)計人員應(yīng)把消費者的切身利益作為根本,嚴格按照規(guī)范設(shè)計標準進行建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用。
四、結(jié)束語
在建筑給排水工程中,應(yīng)嚴格遵循規(guī)范設(shè)計標準,同時要考慮節(jié)能設(shè)計原則。進行建筑給水排水設(shè)計標準的控制有利于保證建筑設(shè)計的安全性與穩(wěn)定性,健全建筑給水排水設(shè)計體系,落實好相關(guān)的建筑給水排水工作是建筑工程的重中之重。我們應(yīng)協(xié)調(diào)建筑給水排水工程的各個環(huán)節(jié),以人們實際生活的需要為基礎(chǔ),在實踐中逐漸發(fā)展與完善建筑給排水工程的設(shè)計體系。
參考文獻:
[1]李雄華. BIM技術(shù)在給水排水工程設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].華南理工大學,2009.
關(guān)鍵詞 高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題
在國內(nèi)市場經(jīng)濟改革不斷推進的經(jīng)濟環(huán)境之下,物質(zhì)文明已經(jīng)達到了較高水準,由此人們對作為衣食住行四大生活要素重要載體的建筑也有了更高的標準。而就高層建筑來看,由于其規(guī)模較大,且結(jié)構(gòu)力學設(shè)計較為復(fù)雜,由此在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中往往存在一定的困難。由此,為經(jīng)驗提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,必須從設(shè)計入手,針對現(xiàn)今高層建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計所存在的問題,不斷提升其可靠性指標。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析
(一)短肢剪力墻設(shè)計缺陷
就現(xiàn)實情況而言,當下高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者在設(shè)計短肢剪力墻的過程中,大多會出現(xiàn)增設(shè)短肢剪力墻的問題。根據(jù)國內(nèi)對結(jié)構(gòu)設(shè)計的全新規(guī)范不難得出,現(xiàn)今短肢剪力墻其截面高厚比應(yīng)該處于5~8的范圍內(nèi)。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗與設(shè)計參數(shù)不難得出,在對其結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中不應(yīng)該設(shè)置過多的短肢剪力墻,以進一步提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(二)抗震Y構(gòu)設(shè)計規(guī)范問題
在進行高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時,由于其高度較高,所以必須考慮較多不確定性因素對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,所以一直是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置中的難點?,F(xiàn)今國內(nèi)對高層建筑設(shè)計年限的規(guī)定至少為50年,并且對其烈度與震級對應(yīng)下的高層建筑抗震能力指標做出了明確規(guī)定。但由于國內(nèi)生態(tài)問題的持續(xù)惡化,國內(nèi)地震問題在近10年間已經(jīng)多次發(fā)生,其震級與烈度都有了不同程度的要求,如果仍然按照原有的設(shè)計規(guī)范,一旦出現(xiàn)地震事故,高層建筑的抗震性能堪憂。
(三)超高設(shè)計問題
超高是現(xiàn)今高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中普遍存在的現(xiàn)實問題,多由于建設(shè)方為謀取更多的經(jīng)濟效益,罔顧建設(shè)規(guī)范準則,過度增加建筑層高或加高建筑層高,這一問題將大幅度削減高層建筑的力學性能,對其抗震性與可靠性都有不同程度的降低。特別是在風荷載較大及地震烈度較高等極端惡劣條件時,建筑的穩(wěn)定性很難得到保障,甚至將會嚴重威脅業(yè)主的生命財產(chǎn)安全。
(四)扭轉(zhuǎn)設(shè)計缺陷
高層建筑設(shè)計必須要盡可能保證建設(shè)工程的質(zhì)量重心、剛度中心與幾何中心處于同一位置,以避免產(chǎn)生由于偏心彎矩過大所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)坡外。但就現(xiàn)實情況來看,現(xiàn)今大部分高層建筑的設(shè)計都難以保證其三心處于同一位置,偏心問題普遍存在,一旦受到水平荷載的作用,建筑結(jié)構(gòu)將很容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞,這也就給其投產(chǎn)埋下了不小的安全隱患。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題優(yōu)化措施
(一)合理選用結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
為確保高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,必須合理選用適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。首先在設(shè)計過程中必須結(jié)合建筑設(shè)計師所提供圖紙以及國內(nèi)對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)規(guī)范系統(tǒng)的確定其整體結(jié)構(gòu),防止所選擇設(shè)計方案與建筑設(shè)計標準的沖突。另外還需要結(jié)合項目建設(shè)地點的地質(zhì)情況、氣候因素以及近50年來地質(zhì)變動與水文情況對其結(jié)構(gòu)細節(jié)加以優(yōu)化,尤其需要根據(jù)工程規(guī)模對結(jié)構(gòu)設(shè)計整體方案加以優(yōu)化,在提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時,確保設(shè)計方案具有較高的可行性與經(jīng)濟效益。
(二)完善抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
在進行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)當結(jié)合項目區(qū)域地震基本烈度等級,對其抗震等級加以詳細認定。必須對其抵抗側(cè)向荷載結(jié)構(gòu)組件的位置加以詳細認定,確保其節(jié)點受力平衡與結(jié)構(gòu)受力的合理分布。另外還應(yīng)該保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有連續(xù)穩(wěn)定性,并在保證其結(jié)構(gòu)組件剛度與強度的同時,確保其經(jīng)濟合理性。在初步設(shè)計時,應(yīng)該盡量對高層建筑的結(jié)構(gòu)片面加以簡化處理,在保障其基礎(chǔ)強度、剛度的同時,增加基礎(chǔ)的荷載傳遞能力。也就是說,必須避免其結(jié)構(gòu)整體性的破壞與地基沉降對建筑的損害,進一步提升其抗震能力。
(三)優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能設(shè)計
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要盡量符合結(jié)構(gòu)性能的各項標準,大體涵蓋以下幾大方面:其一,優(yōu)化對高層建筑結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計,避免其由于層高問題而產(chǎn)生變形與坍塌。其二,結(jié)合其水平荷載作用(主要包括地震橫波、面波與風荷載),通過結(jié)構(gòu)設(shè)計提高其抵抗側(cè)向變形的能力。也就是說必須根據(jù)計算結(jié)果對建筑結(jié)構(gòu)組件的彎矩調(diào)幅、塑性內(nèi)力分布原則,確保建筑結(jié)構(gòu)能夠滿足于性能化設(shè)計的各項標準。
(四)完善扭轉(zhuǎn)設(shè)計
為避免高層建筑受到地震、地質(zhì)水文條件與氣候因素影響而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)性損壞,在對其結(jié)構(gòu)加以設(shè)計之時,必須對其結(jié)構(gòu)模式與平面布局進行綜合考量,盡量確保其質(zhì)量重心、剛度中心與幾何中心處于同一位置。在一些特定條件下,由于高程建筑需要滿足預(yù)定的功能指標,因此在需要選擇不規(guī)則平面結(jié)構(gòu)時,必須將其長厚比與寬厚控制于允許范圍中,并盡量確保建筑結(jié)構(gòu)的對稱,以提高其抗彎扭能力。
三、結(jié)語
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,具有較強的技術(shù)性與思辨性,能夠為建筑的穩(wěn)定性提供充分的保障。而就實際設(shè)計工作來看,由于其高層建筑設(shè)計需要較高標準,因此必須要綜合考慮建筑設(shè)計規(guī)范與建筑工程實況,并選用優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式確保結(jié)構(gòu)的力學性能,同時針對當下高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,選用適宜的優(yōu)化方案,以此在提高其結(jié)構(gòu)設(shè)計可行性的同時,促進我國高層建筑的可持續(xù)發(fā)展。
(作者單位為四川大學錦城學院)
參考文獻
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關(guān)鍵詞:節(jié)能設(shè)計建筑應(yīng)用分析
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、高層建筑能耗特點分析
1、能耗組成及特點分析
高層建筑容納人數(shù)眾多,信息處理量大。為保持正常的運作,高層建筑在電梯、空調(diào)、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等。其中供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)是建筑能耗的4個主要系統(tǒng)。供暖空調(diào)系統(tǒng)耗電量占到整個建筑能耗的50%以上;照明系統(tǒng)次之,大約為20%;動力系統(tǒng)約為10%;辦公設(shè)備系統(tǒng)約為10%。
2、采光和通風的要求
高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯(lián)系空間(水平交通和垂直交通)、輔助使用房間(餐飲和衛(wèi)生間)以及設(shè)備系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成,平面布局與空間組織相對固定,各部分功能空間對自然采光與通風的需求都不容忽視。因此,高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱,若通過調(diào)節(jié)建筑與環(huán)境的關(guān)系來達到節(jié)約能耗的目的,效果甚微。高層建筑的節(jié)能問題應(yīng)從建筑自身出發(fā)(如平面形式、進深大小、圍護構(gòu)件、設(shè)備系統(tǒng)等),進行節(jié)能措施的探討。
二、高層建筑設(shè)計常見問題
高層建筑設(shè)計中常出現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差的問題,建筑的護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言,由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積,因此,建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力的決定性因素。影響建筑外墻節(jié)能的主要因素是墻體材料,以及影響墻體材料節(jié)能效果的墻體外飾面,東、西外墻遮陽,墻體構(gòu)造形式等。
在研究中發(fā)現(xiàn),高層建筑外墻應(yīng)設(shè)置保溫層,采用雙層玻璃。由于西安高新區(qū)清揚國際大廈,外墻采用加氣混凝土砌塊,未設(shè)置保溫層,使得該辦公建筑供暖空調(diào)能耗占總能耗的比例高達60.27%。另外,當建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構(gòu)造做法時,雖然設(shè)置了聚苯板外保溫但其供暖空調(diào)能耗普遍較高,如旺座現(xiàn)代城B座和D座,供暖空調(diào)能耗高達54.62%~56.08%。在窗戶類型的選擇上,分析可知,供暖空調(diào)能耗較高的都采用了單層單玻窗,能耗高達56.8%~60.27%。除此之外,還發(fā)現(xiàn)幾乎沒有高層建筑采取遮陽手段來降低供暖空調(diào)能耗,尤其是西向遮陽的問題,值得引起專業(yè)人員的重視。
三、設(shè)計對策
1、通風設(shè)計
關(guān)于自然通風的引入,一方面可以對建筑的空間形式進行組織,盡可能形成穿堂風,這一點在條形高層建筑中比較容易實現(xiàn)。對于點式高層,應(yīng)盡可能組織兩垂直墻面窗戶之間的通風。自然通風的組織需要更大的窗墻面積比并形成風的通路。另外,還可以結(jié)合雙層玻璃來實現(xiàn)降溫。在國外,建筑利用通風已經(jīng)成為了一種趨勢,很多建筑在設(shè)計階段均考慮了通風的構(gòu)造體系,例如津巴布韋的Eastgate大樓、英國中部北安普敦近郊的巴克萊卡公司總部大樓等都采用了這種通風構(gòu)造形式(見圖1)。
2、護結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)護結(jié)構(gòu)材料。針對目前高層建筑護結(jié)構(gòu)材料以實體圍護結(jié)構(gòu)和透明圍護結(jié)構(gòu)為主的現(xiàn)狀,且基于高層建筑護結(jié)構(gòu)并非承重結(jié)構(gòu),材料選取較為靈活的特點,對于實體圍護結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量選用導(dǎo)熱系數(shù)小的多孔/空心砌塊或加氣混凝土砌塊等,配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比,控制由護結(jié)構(gòu)保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)交界的城市,應(yīng)盡量減少玻璃幕墻的使用。
當實體圍護結(jié)構(gòu)達到保溫隔熱要求后,透明圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循以下措施:盡量減少使用玻璃幕墻;控制合理的窗墻面積比,控制可開啟面積以組織通風;選用節(jié)能的玻璃和窗框材料,注意控制密封性能。
(2)墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結(jié)構(gòu)抵御外界氣候影響的第一道防線,其材料的熱工性能將直接影響圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節(jié)能設(shè)計的影響主要通過圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)表現(xiàn)出來:一是在房間制冷狀態(tài)下,對房間能耗的影響;二是對墻體傳熱系數(shù)的直接影響;三是房間在自然通風狀態(tài)下對墻體內(nèi)表面最高溫度的影響?!毒幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標準》規(guī)定:建筑外墻采用“淺色外飾面(太陽輻射吸收系數(shù)<0.6)”節(jié)能措施時,計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.2”,當外墻的傳熱系數(shù)由于其構(gòu)成而不能達到《建筑節(jié)能設(shè)計標準》要求時,采用“淺色外飾面”的節(jié)能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數(shù)值均可滿足“民用建筑節(jié)能設(shè)計標準”對傳熱性能的規(guī)定要求。建筑的外墻飾面目前有瓷磚、涂料、石材以及金屬幕墻材料等等,最典型的2類外墻飾面是瓷磚及涂料。節(jié)能設(shè)計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。
(3)墻體外遮陽。除護結(jié)構(gòu)材料的選擇外,還可增加建筑遮陽,以減少供暖空調(diào)能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式,可結(jié)合立面設(shè)計意圖進行設(shè)計,尤其應(yīng)注意西向遮陽對節(jié)約建筑能耗的作用?!毒幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標準》規(guī)定:建筑的“東、西外墻采用花格構(gòu)件或爬藤植物遮陽(透射比<0.5)”的節(jié)能措施時,計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.3”,節(jié)能設(shè)計中應(yīng)考慮“東、西外墻遮陽”,在夏天東、西曬非常嚴重的地區(qū),東、西外墻遮陽措施有待加強。這方面可以借鑒熱帶地區(qū)城市,如馬來西亞和香港等的設(shè)計經(jīng)驗。在這些城市,高層建筑遮陽措施的使用在帶來較好遮陽效果的同時,也豐富了建筑立面,增加了城市景觀。
(4)可再生能源的利用
在系統(tǒng)的能源使用方面,應(yīng)盡量開發(fā)可再生能源的利用,如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質(zhì)能等。利用風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發(fā)電等,來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如,使用分體空調(diào)的建筑建議增設(shè)地源熱泵,這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置,冷卻塔的廢熱應(yīng)予以回收利用;熱泵作為一種新型節(jié)能技術(shù),也應(yīng)該在辦公建筑中考慮采用;關(guān)于太陽能的利用,可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統(tǒng),全年中都可以使用太陽能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。
在信息化、智能化高速發(fā)展的時代,高層建筑因節(jié)約城市用地、信息處理量大、容納人數(shù)眾多而應(yīng)運而生,但能源消耗巨大。在可持續(xù)發(fā)展理念大力推行的今天,高層建筑生態(tài)化發(fā)展的重點是節(jié)能問題,可在設(shè)計階段注意組織利于自然采光的平面形式,亦可采取節(jié)能燈具節(jié)約電能;通過改變空間形式、建筑角度等組織自然通風或改變圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造等蓄存冷量;提高護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力以減少供暖空調(diào)能耗;利用太陽能、風能、地熱能、水能、生物質(zhì)能等可再生能源供給設(shè)備系統(tǒng)等。以上改進措施,如:組織自然通風、改善圍護結(jié)構(gòu)、可再生能源利用等應(yīng)在節(jié)能設(shè)計中綜合運用,以有利于高層建筑生態(tài)化發(fā)展。
【參考文獻】
【關(guān)鍵詞】超高層 控制 方案 工程造價
一、房屋工程造價對建筑建設(shè)的作用
有利于資金的合理分配。工程價格的構(gòu)成具有一般商品價格的共性,即由工程成本及費用、利潤和稅金組成,但是與一般商品價格的形成有很大區(qū)別,主要的特點是動態(tài)性,任何一項工程從策劃―前期研究―決策―設(shè)計―施工―竣工交付使用需要經(jīng)歷一個較長的過程,影響工程造價因素很多,在決策階段確定工程投資的規(guī)模后,工程價格隨著工程的實施不斷變化,直至竣工驗收工程決算后才能最終確定工程價格。
強化資金控制。通過造價我們首先可以對信息來源進行優(yōu)化和分析。對信息來源的準確分析是工程前期資金控制的前提。就拿投標來說,企業(yè)應(yīng)組建投標組進行合理的分析篩選,而不是盲目的投入人力,財力去奔波。其次,在對房屋造價進行大概估算后,我們對各個項目投入資金比例的狀況會有所了解,通過了解我們可以在房屋工程關(guān)鍵的部分花更多的精力和時間去管理和控制,以避免管理過程中無重點的情況。只有把握了重點才能強化對資金的控制,最終使投資效果更好。
二、超高層建筑設(shè)計及施工對房屋造價的影響
根據(jù)材料分析,房屋工程設(shè)計的費用雖然僅占了全部工程費用的不到1%,但是在整個房屋建造的過程中,設(shè)計階段對整個投資階段的影響是最明顯的,設(shè)計將會對房屋的結(jié)構(gòu)、用料、造型產(chǎn)生決定性作用。只有采取穩(wěn)定的設(shè)計標準和穩(wěn)定的設(shè)計功能,才可以保障房屋工程的順利進行。雖然超高層建筑有利于節(jié)省地面空間,將上部空間合理地進行利用,但是隨著建筑的高度增加,房屋的造價將會因為很多因素產(chǎn)生波動。例如,超高層房屋的供水系統(tǒng),以及承重骨架等的造價將會在房屋達到一定高度后迅增。另外,由于施工工程程造價管理是一種在擬定的規(guī)劃、設(shè)計方案下,預(yù)測、計算、確定和監(jiān)督,所以,一般情況下,超高層的施工管理及各項施工人工、機械費用都會比高層建筑高很多。以下將分類分析各個因素對超高層房屋造價的影響。
(1)超高層建筑設(shè)計與造價控制的關(guān)系??刂乒こ淘靸r和質(zhì)量必須從龍開始。一個好的設(shè)計方案不但可以節(jié)省工程投資.也為確保工程質(zhì)量創(chuàng)造了先期的條件。前期的設(shè)計對后期工程的建設(shè)以及施工管理以及施工工藝等起著決定性的作用。與此同時一個高素質(zhì)的設(shè)計隊伍和一個優(yōu)良的設(shè)計方案對降低投資和控制工程造價,以及確保工程質(zhì)量提供了切實可行的先決條件和實現(xiàn)優(yōu)良工程質(zhì)量的可能性。高水準的設(shè)計,可以節(jié)約投資;低素質(zhì)的設(shè)計,盲目追求安全系數(shù),設(shè)計過于保守,肥梁、胖柱、密鋼筋等。設(shè)計中的錯、漏、補、超標準設(shè)計等只能是加大投資,浪費人力、財力、物力。設(shè)計質(zhì)量的高低、設(shè)備的選型、材料的選用、設(shè)計標準的選擇將直接對工程造價造成影。因此.水電工程要開展設(shè)計革命,耍強化設(shè)計管理。提高設(shè)計水平、優(yōu)化設(shè)計方案。以達到縮短建設(shè)工期、降低工程造價并提高經(jīng)濟效益的目的。
(2)超高層建筑的主要受力特點。影響結(jié)構(gòu)布置和機構(gòu)尺寸的主要因素是水平力的作用――地震作用和風作用。地震作用主要是由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的慣性力。主要影響因素為:結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)剛度以及機構(gòu)的阻尼比。在高烈度地震區(qū),地震起主導(dǎo)作用。對結(jié)構(gòu)的要求是在具備一定剛度的同時應(yīng)盡量減小結(jié)構(gòu)自重。在沿海地區(qū)如深圳、廈門等,由于風荷載較大,對超高層其重要作用是風荷載。雖然颶風多年難遇,但是其對結(jié)構(gòu)變形的影響以及結(jié)構(gòu)舒適度的影響都是極高的。因此,超高層建筑隊結(jié)構(gòu)的剛度要求很高。
三、攻克難點控制造價
要想控制超高層房屋的造價,除了要從設(shè)計和管理入手,還要攻克許多實體施工中存在的難點。我們必須認識到的是超高層建筑具有其獨特的施工工藝。只有精化施工步驟以及選擇環(huán)保適用的材料,提升施工科技技術(shù)水平,才能真正在實體建設(shè)中控制超高層房屋的造價。以下將分析超高層建筑施工中的幾個難點及其造價控制:
(一)難點1――結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
由于超高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性,建筑內(nèi)部的梁柱將會不可避免的存在,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮異型柱的使用,辦公場所及會所等設(shè)計中,充分全面考慮梁柱的影響、規(guī)避及利用是設(shè)計的難點
(二)難點2――垂直交通設(shè)計
超高層建筑,核心筒的設(shè)計只有在滿足平衡采光、節(jié)能、易于維護、減少公攤、不同業(yè)態(tài)核心通上下統(tǒng)一等多方要求的情況下,才能有效控制造價。為此,設(shè)計及施工管理人員往往需通過多方案論證比較,找尋最優(yōu)化方案。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)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”。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。核心筒的施工是超高層建筑的核心,也是整個超高層建筑造價控制的重心。
(三)難點3――消防
消防難點:超高層建筑由于其特殊的構(gòu)造和功能要求,致使其內(nèi)部火災(zāi)荷載大,火勢蔓延迅速,人員疏散困難,救援難度大,形成重大火災(zāi)的隱患大。消防設(shè)計要點:防火―控火―耐火。另外在消防系統(tǒng)的設(shè)計上,我們一方面要考慮符合國家對超高層建筑的防火規(guī)范要求,另一方面要采用合理的方案,拒絕浪費多余資源
四、結(jié)語
房屋工程造價與房屋設(shè)計是一項非常復(fù)雜的工程,在這其中,我們不僅需要很多相關(guān)的工程知識,善于借用他人設(shè)計技巧,還要自我改善施工工藝。造價的控制依賴于的經(jīng)濟分析、財務(wù)分析、管理知識等,這是一項對綜合知識要求很高的一項技能。在實際的運用中,高層建筑的設(shè)計風格、樓層數(shù)、技術(shù)應(yīng)用等影響著工程造價,我們既要高度重視工程造價,又要做好建筑的設(shè)計??偠灾?,我們只有將工程造價的經(jīng)濟分析和建筑的實際施工相結(jié)合,秉著踏實但不乏創(chuàng)新的精神,具體問題具體分析,制定具體合理方案,這樣房屋設(shè)計才能發(fā)揮其最大作用。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:超高層建筑物;設(shè)計;綠色策略
目前,綠色環(huán)保已成為各行各業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容,建筑設(shè)計行業(yè)當然也不例外。尤其是在城市人口不斷增多的新時期,人們已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的城市面積擴大設(shè)計了,更多的是對城市立體空間進行研究,以此來增加城市容積率,由此引發(fā)了城市超高層建筑物建設(shè)。在這種時代背景下,我們有必要對超高層建筑物綠色設(shè)計分析,指出了綠色策略在超高層建筑設(shè)計工作中的必要性,并探討相關(guān)設(shè)計要點。
1 超高層建筑設(shè)計概述
21世紀,人類面臨資源危機和氣候變化的雙重挑戰(zhàn),超高層建筑物在這兩大挑戰(zhàn)中占據(jù)關(guān)鍵地位,這也使得超高層建筑物綠色環(huán)保設(shè)計成為建筑設(shè)計工作的必然趨勢?;谶@種社會發(fā)展背景,我們有必要對超高層建筑設(shè)計中的綠色策略進行分析。
1.1 超高層建筑綠色設(shè)計趨勢
在人類社會發(fā)展進程中,人類曾經(jīng)做出了許多改造自然的活動,其中大部分社會活動都給生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。一直到今天,環(huán)境問題已成為人類生存和發(fā)展中面臨的首要問題,保護環(huán)境也成為當今社會持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)性原則。綠色作為環(huán)保的代言詞,它在各行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,建筑領(lǐng)域當然也不例外,綠色建筑、生態(tài)建筑等發(fā)展理念和方向早已不再陌生,成為當今建筑設(shè)計發(fā)展的關(guān)鍵方向。尤其是近年來,隨著超高層建筑物高度的增加和建筑物數(shù)量的增多,實施綠色環(huán)保設(shè)計勢在必行,也是建筑設(shè)計行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵方向。在這個時候,設(shè)計人員在進行建筑設(shè)計的時候要做到充分利用現(xiàn)有土地資源,加強生態(tài)環(huán)境設(shè)計,大力開發(fā)新能源、提高節(jié)能效益和水資源利用率。
1.2 超高層建筑設(shè)計綠色策略應(yīng)用的必要性
近年來,節(jié)能、環(huán)保和低碳理念已成為當今市場發(fā)展的必然,也是市場需求推動下產(chǎn)生的一種特殊趨勢。高層建筑作為建筑業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路,建設(shè)超高層建筑與普通高層建筑相比節(jié)能效果顯著、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量保障程度高、低碳效果突出等特征。由此可見,綠色超高層建筑無論從設(shè)計、施工還是運營方面都有著顯著效果,因此可以在發(fā)展中真正的達到綠色、生態(tài)、環(huán)保的發(fā)展要求。
2 超高層建筑設(shè)計綠色策略應(yīng)用要點
就國外超高層建筑綠色環(huán)保設(shè)計分析,其最早出現(xiàn)于二十世紀六七十年代,當時這種綠色建筑主要應(yīng)用在個人房屋設(shè)計中,政府和企業(yè)很少采用。直到二十世紀七十年代中期,綠色建筑逐漸發(fā)展為備受政府重視、關(guān)注的施工策略,并逐漸上升到國際層次。超高層建筑物作為特殊建筑結(jié)構(gòu)形式,它的整體高度非常大,就我國的超高層建筑結(jié)構(gòu)而言,大多建筑物的高度都超過了兩百米以上。這過大的高度使得建筑結(jié)構(gòu)中需要注重建筑物層次感的設(shè)計標準,同時對其進行綠色設(shè)計中具有一定區(qū)別,這里我們可以從空間、頂部方面進行討論和研究。
2.1 空間組織設(shè)計
通常情況下,超高層建筑在現(xiàn)代化大都市發(fā)展中具有標志性意義,代表著整個城市發(fā)展水平和城市規(guī)模。因此在空間組織以及其外觀造型設(shè)計都需要高度重視,從內(nèi)容、特征等不同方面重視起內(nèi)容。為了更好的達到綠色、節(jié)能、環(huán)保的建筑節(jié)能要求,在超高層建筑外墻設(shè)計中盡可能的避免選擇玻璃幕墻,這主要是因為玻璃幕墻的采用大大提高城市光污染程度,同時該幕墻容易受到風力等自然因素的影響而產(chǎn)生其他質(zhì)量問題。在超高層建筑施工建設(shè)中,裙房設(shè)計相當關(guān)鍵,雖然這類房屋對城市市容影響較小,但是它對街道的尺寸、人情化空間的創(chuàng)造意義非凡。一般來說,裙房外表通常都用來置放廣告牌等色彩鮮艷的標志,這給裙樓立面設(shè)計提出了新要求。
2.2 頂部設(shè)計
超高層建筑結(jié)構(gòu)由于本身高度高的特征,因此其頂部設(shè)計可謂是構(gòu)成城市天際線的重要因素,這就要求超高層建筑物設(shè)計中高度重視頂部設(shè)計,設(shè)計出能彰顯建筑風格、城市品位的產(chǎn)品。對于超高層建筑結(jié)構(gòu)頂部設(shè)計而言,獨特的設(shè)計風格對整個建筑物形象來說有畫龍點睛的作用,并且使得建筑物在形形的建筑群中更好的區(qū)別于其他建筑物。如要使超高層建筑的頂部在白天透射出天空的湛藍,晚上成為燈塔,其頂部與主體立面形成退臺,這就需要通過增加高度來進行視覺修正。運用“隱蔽”的手法:采用高高的女兒墻,精巧的屋頂,半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應(yīng)。主樓的平面呈切邊三角形,為不等邊六角形,頂部則收縮為三角形,就象一顆璀燦的鉆石鑲嵌于屋頂,裝點著城市的天空。若在頂部不僅設(shè)置設(shè)備用房,而且再設(shè)置一個空中會所,集休閑、娛樂、餐飲于一體,即解決了隔熱、遮陽、改善室內(nèi)微氣候以及節(jié)約資源等功能,又使人能感到前所未有的大氣之感,一覽眾山小的氣魄,望盡全市風景。
2.3 結(jié)構(gòu)體系
超高層建筑的應(yīng)用缺點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一,超高層建筑的樓層數(shù)量比普通建筑多得多,這樣一來,超高層建筑在運行時消耗的各類能源總量也會隨之增多,不利于生態(tài)環(huán)保;二,超高層建筑的室內(nèi)環(huán)境相對較差,比如在建筑幕墻方面,現(xiàn)階段幾乎所有的超高層建筑都采用玻璃幕墻作建筑幕墻,這很容易造成光污染,降低建筑室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量;三,超高層建筑抗震設(shè)計難度更大,設(shè)計不當會造成建筑抗震性能降低,一旦發(fā)生地震,建筑內(nèi)部人員的逃生幾率會大大減小。
超高層建筑高聳挺拔,但對結(jié)構(gòu)設(shè)計無疑是個不小的挑戰(zhàn),地震作用是決定選擇其結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵。顯著提高工作和生活效率:超高層建筑將工作和生活設(shè)施適當集中,一般性工作和生活問題在建筑內(nèi)部即可解決,極大地方便了人們工作和生活。根據(jù)超高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和不規(guī)則性,確定結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計的合理性能目標,采用彈性、彈塑性的方法進行分析,對結(jié)構(gòu)不同部位采取不同的加強措施。人為控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的損傷順序和程度,達到合理的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。
2.4 建筑節(jié)能多元化
超高層建筑的能耗為一般建筑的數(shù)倍,這是個綜合性的課題。包括:新能源的開發(fā)和應(yīng)用,選擇低能耗的設(shè)備,智能化的管理,有效利用自然資源和管理資源,使建筑和設(shè)備方面的壽命成本最小,減少污染并達到可持續(xù)發(fā)展。從建筑設(shè)計角度講,群體布局、單體設(shè)計、構(gòu)造處理都是節(jié)能的關(guān)鍵。
結(jié)束語
總之,在現(xiàn)代城市的發(fā)展進程中,超高層建筑必將成為未來主要的城市建筑發(fā)展方向,為了減少建筑對自然生態(tài)環(huán)境的破壞,促進綠色城市建設(shè)的發(fā)展,在進行超高層建筑的設(shè)計中,必須要引入一定的綠色策略,通過對空間組織以及結(jié)構(gòu)體系等方面實施環(huán)保節(jié)能的技術(shù)措施,加強建筑的節(jié)能多元化發(fā)展。使超高層建筑真正成為一個具有節(jié)能、環(huán)保、綠色品質(zhì)、景觀特色以及實用價值的現(xiàn)代化城市建筑。
參考文獻
[1]王尚平.超高層建筑火災(zāi)的危害性與防火疏散研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(3).
[2]王志強,李麗.超高層建筑施工質(zhì)量問題探析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(12).
關(guān)鍵字:高層建筑 應(yīng)急照明 設(shè)計
引言
在高層建筑中消防應(yīng)急照明和疏散指示標志作為建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時給現(xiàn)場人員提供疏散照明和指示的重要消防設(shè)施, 已經(jīng)被廣泛安裝使用在各類建筑中,成為建筑消防系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。尤其是高層建筑中得應(yīng)急照明性能的好壞直接關(guān)系到高層建筑中人員的生命安全,國內(nèi)發(fā)生的幾起大火,造成死亡人數(shù)較多,幾乎都涉及到了消防應(yīng)急照明,如洛陽的東部商廈、吉林的中百商場、上海高層住宅的大火等,在高層建筑中消防應(yīng)急照明和疏散指示在發(fā)生火災(zāi)的時候都沒有起作用,使高層的人員無法以最快的速度逃離。雖然人們普遍增強了高層消防意識,同時消防應(yīng)急照明也得到了較快得發(fā)展。但是當前在高層建筑電氣設(shè)計中,對高層住宅建筑公共部分應(yīng)急照明的設(shè)計,尤其是走廊、公共走道、樓梯間應(yīng)急照明的設(shè)計仍舊存在混亂現(xiàn)象,同時設(shè)計方案也是五花八門,究竟哪種方案更為合理? 筆者對此情況進行深入的思考。
一、高層建筑應(yīng)急照明的設(shè)置依據(jù)
(一)根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》第2.0.18 條,正常照明的電源失效后啟用的照明。應(yīng)急照明包括以下三種照明:疏散照明、安全照明、備用照明。
(二)根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-95 2005 版)第9.2.1 條,高層建筑防煙樓梯間前室、樓梯間以及合用前室等應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明;
(三)根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50045-95 2005 版)第9.1.1 條,應(yīng)急照明等的用電,應(yīng)按現(xiàn)行的國家標準《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052)的規(guī)定進行設(shè)計,一級負荷由兩個獨立電源供電,二級負荷由兩回路線路供電。一類高層建筑應(yīng)按一級負荷要求供電, 二類高層建筑應(yīng)按二級負荷要求供電。
(四)根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50116-2008 )第6.3.1.8條,消防控制室確認火災(zāi)后,必須能夠及時的切斷有關(guān)部位的相關(guān)非消防電源,并及時操作接通警報裝置以及應(yīng)急照明燈和疏散標志燈。[2]
二、應(yīng)急照明電源的類型
一類高層建筑的應(yīng)急照明用電是一級負荷。因此一類高層建筑的應(yīng)急照明必須是兩個電源供電,這樣如出現(xiàn)一個電源故障的時侯,另一個電源便不會在同時受到不必要的損壞。因此應(yīng)急照明在正常的電源停止供電后,應(yīng)及時的轉(zhuǎn)換到應(yīng)急電源進行供電。應(yīng)急電源供電的轉(zhuǎn)換時間不能夠大于5s,同時有規(guī)定金融商業(yè)等交易場所內(nèi)的應(yīng)急電源的供電轉(zhuǎn)換時間更是不能夠大于1.5s。所以消防的應(yīng)急照明電源根據(jù)其不同特點大致可分為以下四種類型。
(一)專用饋電線路:即供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的。
(二)柴油發(fā)電機組:即獨立于正常電源的。
(三)蓄電池組,又可以根據(jù)不同的設(shè)置分為以下三種情況:
①自帶電源型的應(yīng)急燈,即應(yīng)急燈內(nèi)自帶蓄電池;
②蓄電池組集中設(shè)置;
③蓄電池組分區(qū)集中設(shè)置。
(四)發(fā)電機組與蓄電池組相結(jié)合。由于發(fā)電機的投入時間在15s以上,不能滿足應(yīng)急電源的轉(zhuǎn)換時間要求,因此將其與蓄電池(組)相結(jié)合,既可滿足轉(zhuǎn)換時間的要求,又可減少蓄電池的供電時間,在建筑中被廣泛使用。
三、備用電源的設(shè)置
目前我國高層建筑,大多是以柴油發(fā)電機組作為備用電源進行使用,因此筆者設(shè)計高層建筑應(yīng)急照明時要求機組必須要配套提供應(yīng)急備用電源的自動切換裝置,以保證備用電源在在市電斷后的15s內(nèi)迅速的啟動并同步進行供電,同時還需要具有三次啟動功能,備用電源的蹤跡時間不能大于30s,在市電進行恢復(fù)后,需要適當?shù)难訒r后再自動停機。但目前大多數(shù)的高層建筑工程在實際的運行中,為了確保高層見者的供電安全,大多將發(fā)電機的起動設(shè)定為手動位置;個別工程即便設(shè)定在自動位置,如不經(jīng)常進行檢查和維護的話,也不能確保發(fā)電機自動起動成功。選用柴油發(fā)電機組時一般選用風冷方式機組。需與土建及暖通專業(yè)配合解決進出風及排煙通道。在進出風通道難于解決時,可將排風機、散熱管與機組主體分開,單獨安裝在室外,用水管將散熱管與主機相連,但對于北方工程而言,并不適用。選型時注意應(yīng)選擇排煙少、耗油量小、需要通風量小的產(chǎn)品。
高層建筑中樓梯間內(nèi)的應(yīng)急照明,建議應(yīng)急電源使用專用的回路,并采用樹干式供電。根據(jù)工程具體情況設(shè)置應(yīng)急照明配電箱,一般來講位置最好是居于建筑物的中間位置,方便并利于配電。同時要注意的是備用照明及疏散照明,不應(yīng)該使用一樣的分支回路供電,同時要嚴格要求嚴禁在應(yīng)急照明的電源輸出回路中進行連接插座。
四、高層住宅公共照明設(shè)計方案
現(xiàn)筆者根據(jù)以上所述設(shè)計依據(jù)以及高層建筑應(yīng)急電源類型、備用電源設(shè)置,同時《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008 第10.8.1 條“住宅的公共走道、走廊、樓梯間應(yīng)設(shè)人工照明,除高層住宅的電梯廳和火災(zāi)應(yīng)急照明外,均應(yīng)安裝節(jié)能型自熄開關(guān)或帶指示燈的雙控延時開關(guān)” ?,F(xiàn)階段的高層建筑公共應(yīng)急照明的設(shè)計方案主要有以下三種(以下三種方案中使用的應(yīng)急照明燈全部采用進而自帶蓄電池的應(yīng)急燈具進行設(shè)計)。
(一)高層住宅公共照明設(shè)計的三種方案
方案一:
走廊、公共走道、樓梯間的正常照明與應(yīng)急照明需要分別各自使用一套燈具,燈具為普通的稀土三基色節(jié)能燈,在平時正常的情況下燈具均處于外電供電同時給應(yīng)急燈具處于自帶蓄電池的充電狀態(tài),同時電源由總低壓配電室使用專用的回路從就近的雙電源切換箱進行引入,因此,使燈具的啟、滅只通過一組雙控開關(guān)進行控制,從而實現(xiàn)就地控制以及遠距離在消控室內(nèi)進行控制,如出現(xiàn)火災(zāi)等緊急情況時通過消控室迅速啟用應(yīng)急照明。
方案二:
走廊、公共走道、樓梯間的正常照明與應(yīng)急照明需要分別各自使用一套燈具,應(yīng)急電源的燈具為普通的稀土三基色節(jié)能燈,電源由總低壓配電室的專用回路至就近的雙電源切換箱分回路供電。應(yīng)急燈在正常情況下處于外電供電并給自帶蓄電池充電狀態(tài),正常照明燈具的啟、滅使用節(jié)能型得自熄開關(guān)或者是帶專用指示燈類型的雙控延時開關(guān);應(yīng)急照明燈具的啟、滅則是使用單聯(lián)開關(guān)在遠距離如消控室進行專門的控制,如出現(xiàn)火災(zāi)等緊急情況時通過消控室迅速啟用應(yīng)急照明。
方案三:
走廊、公共走道、樓梯間的正常照明與應(yīng)急照明需要分別各自使用一套燈具,燈具為普通的稀土三基色節(jié)能燈,電源通過就近的普通配電箱進行線路的引入,而應(yīng)急燈具在日常的正常情況下將應(yīng)急燈具處于外電供電的同時將自帶蓄電池處于充電狀態(tài),在日常正常的照明時應(yīng)急燈具啟、滅全部使用節(jié)能型的自熄開關(guān)或者是帶專用指示燈類型的雙控延時開關(guān);如出現(xiàn)火災(zāi)等緊急情況時需要迅速的切除外電,避免出現(xiàn)不必要的損失,而應(yīng)急照明的燈具由本身自帶的蓄電池供電進行相應(yīng)的工作。
(二)三種設(shè)計方案的優(yōu)缺點
方案一:節(jié)省燈具,但在正常情況下使用時不節(jié)電,尤其是在樓梯間,容易出現(xiàn)長明燈現(xiàn)象,這就要求有較好的物業(yè)管理。方案二:應(yīng)急照明燈具僅為火災(zāi)時準備,一次性投入的經(jīng)濟性差,正常情況下使用時節(jié)約用電。方案三:節(jié)省燈具,正常情況下使用時節(jié)約用電,對蓄電池的可靠性要求較高,要定期檢查;不能實現(xiàn)由消控室直接啟動應(yīng)急照明。
五、結(jié)論與建議
方案一、方案二更適合于集中電源型消防應(yīng)急燈具,其主要由集中應(yīng)急電源和消防應(yīng)急燈具組成,且不自帶蓄電池,根據(jù)國家標準《消防應(yīng)急燈具》(GB17945-2000),對集中電源型消防應(yīng)急燈具性能有明確要求,其主要有:
(一)必須具有試驗按鈕以及試驗開關(guān);
(二)必須具有工作狀態(tài)專用指示燈;
(三)用熒光燈作為光源時不能同時將啟輝器接進應(yīng)急回路;
(四)燈泡以及燈管在出現(xiàn)異常情況時燈泡以及燈管的內(nèi)部元件的表面溫度最高不允許超過90℃;
(五)燈具外殼必須要選用不燃或者是難燃材料進行制造,同時應(yīng)急照明燈具內(nèi)部的連線最好可以使用耐溫不小于105℃的專用導(dǎo)線,以防自身出現(xiàn)起火情況。
在實際的高層建筑工程中,應(yīng)急照明燈多數(shù)是使用自帶蓄電池應(yīng)急燈具,因此方案一與方案二就有設(shè)計過為繁復(fù)的情況出現(xiàn),直接造成了不必要的材料浪費。同時自帶蓄電池應(yīng)急燈具,不僅具有外部的交流供電線路外,還具有專用的內(nèi)部獨立備用應(yīng)急電源,因此完全可以達到一級負荷所要求的供電線路要求,正常情況下外部交流線路供電并給自帶蓄電池充電,火災(zāi)時使外電,轉(zhuǎn)為自帶的蓄電池供電,連續(xù)供電時間保持不小于30 分鐘,已能充分滿足安全疏散需求。因此方案三既滿足高層建筑對于應(yīng)急照明要求的同時又節(jié)能,因此建議在高層住宅建筑走廊、公共走道、樓梯間的應(yīng)急照明采用方案三的設(shè)計為好。
參考文獻:
[1]GB 50045―95,高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].
[2]JGJ 16―2008,民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].
【關(guān)鍵詞】高層建筑;建筑設(shè)計;低碳設(shè)計理念
中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
高層建筑體形龐大,容積率過高,相鄰建筑互相遮擋,不通透,形成大面積陰影區(qū),從而使城市人居環(huán)境質(zhì)量下降,市中心人口膨脹、交通擁擠。除此之外,設(shè)計者往往貪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略了對于生態(tài)環(huán)境的保護。建筑設(shè)計節(jié)能意識淡薄,造成高能耗、低效益,影響建筑使用效率,浪費巨大。所以,高層建筑的低碳節(jié)能設(shè)計是當代建筑設(shè)計的重要問題。
1 建筑低碳設(shè)計理念的重要意義
建筑能耗約占社會總能耗的1/3,我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從20世紀70年代末的10%,上升到近年的27.45%。而國際上發(fā)達國家的建筑能耗一般占全國總能耗的33%左右。國家建設(shè)部科技司研究表明,隨著城市化進程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國建筑耗能 比例最終還將上升至35%左右。如此龐大的比重,使建筑耗能已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的軟肋,急需改良建筑設(shè)計來改善這一狀態(tài)。
目前,全球煤炭、石油、天然氣能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的水利、風力、太陽能、生物能、地熱、核能等。我國能源發(fā)展主要存在四大問題:能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發(fā)達國家低10%;能源資源分布不均,造成西氣東送、北煤南運、西電東送;能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過 13 億t;人均能源擁有量低、儲備量低。隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,建筑能耗量也大幅度增加,在我國已超過全社會能源消耗量的三分之一,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗,建筑總能耗已接近全國能源總消耗量的一半。因此,與當前發(fā)達國家建筑能耗已經(jīng)大大降低的情況相比 , 我國單位建筑面積采暖能耗是發(fā)達國家標準的3倍以上,與發(fā)達國家存在較大的差距。而對于美國而言,全球石油資源的戰(zhàn)略布局以及石油的開采區(qū)域和運輸線路等關(guān)鍵點的調(diào)整工作已基本完成,我國卻沒有那樣強有力的能源后盾支持,在這樣的國情下,建筑節(jié)能水平的改善實際上應(yīng)該比發(fā)達國家更為緊迫。
2 我國高層建筑低碳設(shè)計的現(xiàn)狀
2.1 建筑節(jié)能意識淡薄
建筑節(jié)能是一個融技術(shù)、意識、管理為一體的綜合性工作,需要通過教育和宣傳,在全社會營造一個節(jié)能大環(huán)境,推進節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的廣泛使用,形成全民節(jié)能的社會氛圍。有的建設(shè)單位和房產(chǎn)開發(fā)商為追求利潤最大化和所謂“新時尚”,開發(fā)大落地窗,大開問、小進深住宅,戶型面積越造越大,使用假冒偽劣建材,無視節(jié)能環(huán)保標準,設(shè)計和施工單位對已有建筑節(jié)能法規(guī)政策和強制性標準執(zhí)行不堅決 。節(jié)能不節(jié)錢的現(xiàn)狀:一方面節(jié)能建筑增加了造價,造價的增加部分轉(zhuǎn)嫁給了用戶和建設(shè)單位;另一方面寒冷地區(qū)和嚴寒地區(qū)冬季采暖費用的收取卻大多不按節(jié)能和非節(jié)能建筑分類收取,造成了諸多不合理的情況。各級監(jiān)管部門放松或放棄了監(jiān)督管理職能,住戶對建筑節(jié)能關(guān)心度低,不了解圍護結(jié)構(gòu)和門窗等保溫隔熱性能,不大關(guān)心建筑壽命周期,習慣于冬天有暖氣、夏天開空調(diào),缺乏民眾參與和社會監(jiān)督。
2.2 建筑節(jié)能技術(shù)人才缺乏
加強宣傳和教育力度,增強他們的節(jié)能意識。建筑節(jié)能是一個綜合性的學科,而目前主要是以建筑師為主進行節(jié)能的設(shè)計,這樣做顯然是不全面的。因為建筑節(jié)能涉及的專業(yè)和學課很多,它涉及到規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、材料、給排水、暖通等相關(guān)專業(yè)。對大多數(shù)設(shè)計師來說,建筑節(jié)能還是一個比較生疏的領(lǐng)域,諸多新的東西是以往教材中都沒有的內(nèi)容,以往的建筑師只注重建筑的美觀,而忽視了建筑的內(nèi)在使用功能;只注重外形的標新立異,而忽視了材料的節(jié)約。因而,推行建筑節(jié)能就有可能與建筑師的理念相碰撞。從另一個層面上講,大多數(shù)建筑師和暖通工程師所學的知識都非常單一,缺乏綜合性,無法從系統(tǒng)上、功能上統(tǒng)一設(shè)計出最佳的建筑節(jié)能方案,從而直接影響了建筑節(jié)能的效果。
2.3 可再生能源在建筑中的應(yīng)用進度緩慢
據(jù)報道,我國是目前世界上最大的太陽能光伏電池生產(chǎn)國,但80%的產(chǎn)品都進行出口,在國內(nèi)建筑應(yīng)用的比率依然很低。原因在于,太陽能熱水器與建筑一體化設(shè)計標準至今尚未出臺。雖然建設(shè)部于1995年就已經(jīng)發(fā)文推廣可再生能源在建筑中的應(yīng)用,但由于相關(guān)部門缺乏有效的激勵手段,至今仍處于試點階段。
3 低碳設(shè)計理念應(yīng)用于高層建筑設(shè)計的策略分析
3.1 優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計
高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響,容積率過高很難滿足日照要求,陽光有著巨大輻射能量。從某種意義上講地球本身就是巨大的太陽能接收器, 陽光不僅對人的身體健康有著很大的益處,對建筑的節(jié)能也有著十分重要意義。城市規(guī)劃應(yīng)注重應(yīng)用日照原理,合理地確定建筑位置與朝向,使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能,因此,建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系。不同朝向、不同季節(jié),建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同。尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應(yīng)考慮環(huán)境情況,按其太陽高度角做出日影響圖,以確定冬季每天的日照時間,建筑南向開窗面積盡可能大些,在滿足采光條件下,北向、東向窗盡可能小些,從而獲得更多的太陽光線,減少熱損失,保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。
3.2 優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計
(1) 外墻是圍護結(jié)構(gòu)的主體部分,高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重。因此,圍護結(jié)構(gòu)屬于填充材料,為了減輕荷載,達到保溫、隔熱要求,采用輕質(zhì)高效保溫材料,目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁巖陶?;炷量招钠鰤K、黏土空心磚與實心磚復(fù)合墻體黏土實心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但存在問題較多,節(jié)能的效果仍達不到標準的要求。圍護結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè),在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同,所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水,保溫層設(shè)在外側(cè)更好些。
(2)高層建筑的圍護墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應(yīng)用與建筑整體的壽命應(yīng)同步。輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體存在以下不足之處: 抗震能力差、易松散、與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好、整體性能差;不能承受外部裝修貼、 掛荷載,如:貼石材、安裝裝飾構(gòu)件等;不能承受有振動的鑿刨裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋;墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外,復(fù)合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內(nèi)容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)測定, 高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個熱損失的5%一13%,因此,應(yīng)引起設(shè)計者重視,采取有效構(gòu)造措施盡可能避免產(chǎn)生冷橋。
另外,高層建筑護墻體耗能較大,占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數(shù)越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的好運飯店、法國戴高樂機場候機樓都是圓型或橢圓形,我們知道,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多,也不宜復(fù)雜。
結(jié)束語
總之,我國高層建筑能源消耗巨大,蘊藏著很大的節(jié)能潛力,同時我國經(jīng)緯度范圍大,建筑所處地域的氣候、溫度、濕度等差異較大,這就為低碳設(shè)計帶來了難度,因此建筑節(jié)能環(huán)保的技術(shù)探討和研究對國家的長遠發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
參考文獻
【1】倪紅.淺議空中庭園在現(xiàn)代高層建筑中的作用[J].山西建筑,2007(8).
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑設(shè)計
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
對于經(jīng)濟實力還不發(fā)達的中國,對于目前設(shè)計人員按傳統(tǒng)設(shè)計法造成財產(chǎn)大量浪費的現(xiàn)狀,推行能實現(xiàn)資源合理分配、利用,節(jié)約建筑造價的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法是勢在必行的,同時也是刻不容緩的。建筑發(fā)展是一個高效化、集約化的綜合系統(tǒng)工程,建筑設(shè)計者必須從當今經(jīng)濟現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢出發(fā),建立一個宏觀的、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念,合理確定建筑設(shè)計標準、經(jīng)濟性措施和原則,這樣不僅滿足設(shè)計各類需求,同時改善人類的居住環(huán)境。
一、高層建筑產(chǎn)生的原因及存在理由
產(chǎn)業(yè)革命帶來了生產(chǎn)力發(fā)展與經(jīng)濟的繁榮,大工業(yè)的興起使人口集中到城市中來,造成城市用地緊張,地價上漲,城市不斷向周邊擴展,但城市空間仍然局促。為了在較小的用地范圍內(nèi)建造更多的使用面積,建筑物不得不向高空發(fā)展。也是高層建筑產(chǎn)生的根本原因。也可以說高層建筑的產(chǎn)生是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物,兩者相互依存,相互影響。概括而言,高層建筑類型可以被認為是土地經(jīng)濟、金融、城市運輸、投資機遇和技術(shù)進步、再加上其他原因造成的結(jié)果。簡單地講,高層建筑是在一個不大的底層上疊加許多層。從功能上.它能使可用的樓層空間向高出堆積。從商業(yè)上,它能使其所有者從土地上獲利更多,并且可以放置更多貨物、更多的人,和在一個地方收入更多租金。它在經(jīng)濟上的存在是土地高價的結(jié)果,土地高價與城市交通便利密切相關(guān),也是配套基礎(chǔ)設(shè)施和土地利用的必然結(jié)果。高層建筑實際上是一種商業(yè)建筑類型,它的開發(fā)將增加城市的就業(yè)及生產(chǎn)力,促進城市的有益發(fā)展。同時由于它的發(fā)展也推動了與之相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu),技術(shù)、材料、交通等的發(fā)展,進而影響到整個城市的發(fā)展。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
1.水平荷載成為決定因素。一方面,因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與樓房高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩,以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力,是與樓房高度的兩次方成正比;另一方面,對某一定高度樓房來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風荷載和地震作用,其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動力特性的不同而有較大幅度的變化。
2.軸向變形不容忽視。高層建筑中,豎向荷載數(shù)值很大,能夠在柱中引起較大的軸向變形,從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響,造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大;還會對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響,要求根據(jù)軸向變形計算值,對下料長度進行調(diào)整;另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響,與考慮構(gòu)件豎向變形比較,會得出偏于不安全的結(jié)果。
3.側(cè)移成為控制指標。與較低樓房不同,結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加,水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大,因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。
4.結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計指標。相對于較低樓房而言,高樓結(jié)構(gòu)更柔一些,在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免倒塌,特別需要在構(gòu)造上采取恰當?shù)拇胧瑏肀WC結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。
四、某建筑設(shè)計控制實例
(一)工程概況
該建筑是城市建設(shè)中的公益設(shè)施中的重要項目,作為整個城市構(gòu)成的組成部分,所面臨的現(xiàn)實場景確卻是:在高樓林立包下的,相對狹小的用地環(huán)境。周邊高強度的城市化開發(fā)忽略了城市空間環(huán)境的護和培育,城市空間秩序較為零亂,人流和車流較為混雜,城市特色和傳統(tǒng)文的缺失使城市和建筑都失去了活力。
總建筑用地面積0.96公頃,其建筑占地0.65公頃范圍以內(nèi),所在規(guī)劃地塊的總面積為2.91公頃。
(二)設(shè)計控制要素
1.規(guī)定性要求。
(1)該建筑選址位于狹小的范圍內(nèi),用地面積2.91公頃,綜合布置建筑、廣場、綠地、停車場、租車??扛?、道路等設(shè)施。要求功能分區(qū)明確,交通組織合理,環(huán)境美觀舒適;
(2)1號地塊凈面積為8858平方米,作為城市開敞空間,集中綠地不得小于7平方米,盡量利用該地塊地下空間布置停車庫和商業(yè)服務(wù)及公共配套設(shè)施,合設(shè)置地下車庫出入口。該地塊中場地(地下建筑屋頂)標高原則不得超過臨近路面標高(249.0);
(3)在2號地塊中布置不小于8000 平方米的綠地廣場(廣場標高不超249.0),其中文化藝術(shù)廣場面積不小于4000平方米;
(4)布置不少于10個車位的地面旅游車停車場,地下停車泊位按相關(guān)規(guī)范配置,并應(yīng)充分設(shè)置出租車停車港;
(5)1、2號地塊之間應(yīng)充分利用地下空間,統(tǒng)一組織人流、車流交通,保證兩地塊的交通連接便捷通暢,并注意與都市廣場和時代廣場及兩地塊周邊其它地下商業(yè)設(shè)施、周邊道路、輕軌2號線等外部地下、地上交通的銜接。1、2號地塊之間的人行通道須作無障礙設(shè)計;
(6)地下空間的開發(fā)利用應(yīng)滿足國家現(xiàn)行消防與防災(zāi)的法律法規(guī)。地下空間的邊界與開挖深度應(yīng)充分考慮相鄰高層建筑的地下建筑深度、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式,確保地下空間建筑在設(shè)計、施工中不致對周
邊建筑造成不利影響。
2.指導(dǎo)性意見。
(1)應(yīng)充分考慮城市廣場及地塊周邊道路標高,合理設(shè)置人流、物流的出入口;
(2)1、2號地塊中可適當設(shè)置下沉式公共空間,合理組織地上與地下商業(yè)空間的人行交通;
(3)1、2號地塊中可利用地形高差布置半地下或地下商業(yè)服務(wù)及公共配套設(shè)置,地下商業(yè)部分考慮與人防和軌道交通出入口的聯(lián)系;
(4)1號地塊中可多種植常綠樹木,形成都市中心區(qū)的一小片“城市森林”。
四、建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性分析
建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性包括內(nèi)容注重經(jīng)濟性的建筑設(shè)計包含非常廣泛的內(nèi)容。傳統(tǒng)中只強調(diào)改進建筑材料保溫性、改善建筑體形系數(shù)、提高建筑材料的氣密性等一系列節(jié)能降耗措施,現(xiàn)在建筑隨著形勢的發(fā)展,人們對居住環(huán)境不僅從結(jié)構(gòu)性出發(fā),更要在建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性角度考慮,如空間組織、技術(shù)組織、結(jié)構(gòu)設(shè)置、能源與資源利用,以及建筑循環(huán)再利用等方面全面地確立經(jīng)濟性的原則、方法。
建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性就是只以較少的成本來獲得最大的效用。其中由美國建筑師、工程師R·B·富勒提出的“少費多用”原則是較常用普通的原則?!吧儋M多用(more withless)”原則的含義是,憑借有效的手段或方式,利用最小化的量的材料、資源來投資,目的在于獲得盡可能大的發(fā)展效益?!吧儋M多用”原則,順應(yīng)目前的發(fā)展形勢,在建筑堅持可續(xù)費發(fā)展的思路上,該原則是一條重要的、有效的、節(jié)約型的設(shè)計方式。
“少費多用”原則還體現(xiàn)在建筑空間組織、利用的高效化方面。原則堅持對平面面積的充分利用,還注重三維空間的挖掘。比如某市圖書館設(shè)計中提出了“ 模塊式”圖書館的創(chuàng)作思路,將圖書館劃分成不同的功能模塊,采用不同的層高、柱網(wǎng),進行類比布局。這樣可以減少“三統(tǒng)一”標準空間所造成的浪費,充分發(fā)揮空間效益。某高效空間住宅的設(shè)計中則對廚房、廁所的上區(qū)、臥區(qū)上下等潛在空間進行了有效的利用。將每戶主、次二個開間設(shè)置為不同層高,對應(yīng)于不同的功能使用要求,大大提高了住宅空間的使用效益。
五、結(jié)語
文章分析了高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點,以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理論為基礎(chǔ),以現(xiàn)行的國家相關(guān)規(guī)范標準為根據(jù),對高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性進行了深入的分析研究,得出了一些具有實用價值的結(jié)論,對高層建筑的優(yōu)化設(shè)計具有很大的實用意義。
參考文獻:
[1]張欽楠。建筑設(shè)計方法學[m].北京:清華大學出版社,2007
關(guān)鍵詞:高層建筑;消防設(shè)計;管理措施
1 高層建筑在消防設(shè)計中存在的不足與問題
在我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天,建筑領(lǐng)域中推出多種不同類型的建筑來滿足人們對居住環(huán)境的需求。目前,在各種不同類型的建筑物中高層建筑物應(yīng)用比較廣泛,因為高層建筑物不僅能夠為人們提高舒適、安靜等方面的需求,還能為城市節(jié)約土地資源。然而,高層建筑物的建設(shè)比較復(fù)雜容易出現(xiàn)問題,尤其是消防方面。在消防方面比較容易在設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,使高層建筑的消防效果不佳。高層建筑在消防設(shè)計中存在的不足與問題主要有:
1.1 不具備自然排煙條件的封閉樓梯未采用防煙設(shè)計
在我國《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中已經(jīng)明確的規(guī)定封閉樓梯間當中不能直接采光和自然通風時應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置。所以,對于高層建筑物中所設(shè)置的樓梯如若出現(xiàn)采光和自然通風都達不到情況下,需要設(shè)計人員在設(shè)計樓梯時按照防煙樓梯標準進行設(shè)計。但是,一些建筑企業(yè)為了盡量降低建筑成本,要求設(shè)計人員在設(shè)計樓梯時盡量簡化,即便沒有采光和自然通風條件,也不按照標準防煙樓梯設(shè)計標準進行設(shè)計。如此,將會大大的降低高層建筑的安全性,一旦發(fā)生火災(zāi)難,無法有效的控制高層建筑的火勢,很可能造成高層建筑嚴重受損。
1.2 高層建筑消防給水系統(tǒng)不佳
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中就高層建筑消防給水這一方面也提出非常嚴格的規(guī)定。但實際上,規(guī)范中所提到的內(nèi)容并未有效的實施到高層建筑物中,導(dǎo)致高層建筑消防措施不夠標準。在消防給水方面存在的不足主要是臨時高壓給水系統(tǒng)的每個消防栓附近并未設(shè)置消防水泵啟動按鈕及相應(yīng)的保護設(shè)施,這使得消防栓的應(yīng)用受到一定的限制,一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi),人們不能夠就近的使用消防栓,只有在打開消防水泵總閘的情況下才能夠應(yīng)用消防,將會消防工作帶來很多不便,并增加高層建筑的損失。因此,就當前消防給水系統(tǒng)設(shè)計不合理的問題進行整改是非常必要的。
1.3 供水管與消防管管徑協(xié)調(diào)問題
高層建筑物中所用的供水管與消防管是建筑物不可缺少的組成部分。從技術(shù)的角度來說,供水管與消防管的管徑必須協(xié)調(diào),才能夠保證供水管與消防管合理的應(yīng)用,促使高層建筑供水正常進行,消防用水順暢。由于當前自來水公司按進水管水表口徑收取報裝費和水表口徑基價,如若供水管與消防管管徑相同,將大大增加居民的經(jīng)濟負擔。但是,一些高層建筑設(shè)計人員為方便或其他原因等,設(shè)計的供水管與消防管口徑相同,促使供水管過大,消防管相對較小,造成供水管與消防管管徑不協(xié)調(diào),不僅影響消防效果還增加居民的經(jīng)濟負擔。
2 優(yōu)化高層建筑的消防設(shè)計的管理對策
在我國國民安全意識逐漸增強的今天,高層建筑的安全性已經(jīng)成為人們選擇住房的一個必要條件。因此,建筑單位需要加強對高層建筑消防設(shè)計的管理,提高消防設(shè)計的合理性,為人們建設(shè)出安全的高層建筑。具體的高層建筑消防設(shè)計的管理對策是:
2.1 從安全的角度設(shè)計排氣道
通風排氣煙道和通風設(shè)施是為了保持空氣凈化、防止空氣污染的有效設(shè)計。在進行排氣道設(shè)計是以安全為主進行合理的、有效的設(shè)計,充分的發(fā)揮排氣道的作用,也就是通過排氣道將高層建筑內(nèi)含有天然氣或其他有害氣體排出;通過排氣道對含有容易起火或爆炸的危險氣體進行凈化,在排出室外。從安全的角度出發(fā)所設(shè)計的排氣道非常適合應(yīng)用到高層建筑中,能夠有效的避免大火通過多樓層的排風道引起火災(zāi)串聯(lián)的事故發(fā)生。
2.2 正確合理的布置消防栓
在高層建筑物中設(shè)計消防栓是非常必要的,通過其能夠?qū)崿F(xiàn)消防給水,施行緊急的滅火。設(shè)計高層建筑物消防栓時容易出現(xiàn)的問題是布局不合理和消防栓附近缺少消防水泵啟動按鈕及其保護設(shè)施。因此,在對高層建筑消防栓設(shè)計進行管理的過程中一定要嚴格的監(jiān)督與控制容易出現(xiàn)問題的兩方面,同時也要按照相關(guān)規(guī)范性文件對消防栓的設(shè)計進行詳細的、全面的管理,設(shè)計出適用于高層建筑的消防栓建設(shè)方案。
2.3 正確設(shè)置消防水池
通常在高層建筑中,在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時,《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定設(shè)置消防水池。在對高層建筑消防設(shè)計管理時,如若出現(xiàn)需要設(shè)置消防水池的情況,需要對設(shè)計人員所設(shè)計的消防水池的容積、補水時間、水池池壁等方面進行監(jiān)督,確定消防水池的容積是否為火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)各消防用水量之和減去市政進水管的補水量;確定補水時間是否按照最長的火災(zāi)延續(xù)時間計算的;嚴禁生活、消防水池池壁按照建筑物本體結(jié)構(gòu)設(shè)計,這將會導(dǎo)致生活水質(zhì)受到污染。
2.4 加強消防水泵出口處防水閥設(shè)計的管理
加強消防水泵出口處防水閥設(shè)計的管理是為了最大限度的提高整個高層建筑消防效果。由于消防水泵是對高層建筑進行消防的關(guān)鍵。為了能夠在火災(zāi)發(fā)生時最大限度的提高消防速度和擴大消防面積,設(shè)計出最佳的消防水泵出口處放水閥才是最佳的方法。加強消防水泵出口處放水閥設(shè)計的具體管理內(nèi)容是結(jié)合高層建筑實際情況以及相關(guān)規(guī)范性文件中關(guān)于消防水泵出口處防水閥設(shè)計的內(nèi)容,嚴格監(jiān)督與控制設(shè)計人員對消防水泵出口處放水閥設(shè)計的各個方面,從而保證消防水泵出口處防水閥設(shè)計能夠應(yīng)用到實際高層建筑消防建設(shè)中。
3 結(jié)束語
高層建筑是我國近幾年出現(xiàn)的一種應(yīng)用性較強的建筑,其不僅能夠滿足人們對舒適生活的需要,還能夠大大的節(jié)約土地資源。盡管高層建筑具有良好的應(yīng)用性,但是同時也存在一些弊端,具體表現(xiàn)為一些消防措施不符合要求,而導(dǎo)致此種情況出現(xiàn)的原因是高層建筑消防設(shè)計環(huán)節(jié)存在很多不足或問題。為了避免此種情況再出現(xiàn)在高層建筑中,應(yīng)用采用有效的管理對策嚴格的監(jiān)督與控制高層建筑消防設(shè)計,進而最大程度的提高消防設(shè)計的合理性和有效性,為建設(shè)出高質(zhì)量的消防系統(tǒng)創(chuàng)造條件。
參考文獻
[1]謝偉.建筑消防設(shè)計中存在的問題與對策研究[J].中國公共安全(學術(shù)版),2012(02).
[2]謝偉.建筑消防設(shè)計中存在的問題與對策研究[J].中國公共安全(學術(shù)版),2012(02).
[3]徐少波.從高層建筑火災(zāi)風險指標探究消防設(shè)計措施[A].自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集(3)[C].2009.
關(guān)鍵詞高層建筑 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題 設(shè)計 探討
引言
我國的高層建筑在十余年里可謂突飛猛進,其建設(shè)速度和建造數(shù)量在世界建筑史上都是少有的。我國的理論研究多偏重于介紹國外的思潮流派,或是探討文化、藝術(shù)、美學等與外在形式相關(guān)的東西,而對于功能組織和空間構(gòu)成模式的研究卻較少有人問津。
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的原則
1.1 選用適當?shù)挠嬎愫唸D:結(jié)構(gòu)計算式在計算簡圖的基礎(chǔ)上進行的,計算簡圖選用不當則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的事故常常發(fā)生,所以選擇適當?shù)挠嬎愫唸D是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計算簡圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實際結(jié)構(gòu)的節(jié)點不可能是純粹的鉸結(jié)點和剛結(jié)點,但與計算簡圖的誤差應(yīng)在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。
1.2 選擇合適的基礎(chǔ)方案:基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件,上部結(jié)構(gòu)類型與載荷分布,相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析,選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)方案,設(shè)計時宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力,必要時應(yīng)進行地基變形驗算?;A(chǔ)設(shè)計應(yīng)有詳盡的地質(zhì)勘察報告,對一些缺少地質(zhì)報告的建筑應(yīng)進行現(xiàn)場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下,同一結(jié)構(gòu)單元不宜用兩種不同的類型。
1.3 合理選擇結(jié)構(gòu)方案:一個合理的設(shè)計必須選擇一個經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案,也就是要選擇一個切實可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)受力明確,傳力簡捷。同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系,地震區(qū)應(yīng)力求平面和豎向規(guī)則??偠灾仨殞こ痰脑O(shè)計要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境、施工條件等情況進行綜合分析,并與建筑、電、水、暖通等專業(yè)充分協(xié)商,在此基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)選型,確定結(jié)構(gòu)方案,必要時應(yīng)進行多方案比較,擇優(yōu)選用。
1.4 正確分析計算結(jié)果:在結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用計算機技術(shù),但是由于目前軟件種類繁多,不同軟件往往會導(dǎo)致不同的計算結(jié)果。因此設(shè)計師應(yīng)對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設(shè)計時,由于結(jié)構(gòu)實際情況與程序不相符合,或人工輸入有誤,或軟件本身有缺陷均會導(dǎo)致錯誤的計算結(jié)果,因而要求結(jié)構(gòu)工程師在拿到電算結(jié)果時應(yīng)認真分析,慎重校核,做出合理判斷。
1.5 采取相應(yīng)的構(gòu)造措施:結(jié)構(gòu)設(shè)計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”,注意構(gòu)件的延性性能;加強薄弱部位;注意鋼筋的錨固長度,尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度;考慮溫度應(yīng)力的影響力。
2高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題分析
2.1 結(jié)構(gòu)的超高問題:在抗震規(guī)范和高規(guī)范中,對結(jié)構(gòu)的總高度有著嚴格的限制,尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設(shè)定為A級高度以為,增加了B級高度,處理措施與設(shè)計方法都有較大改變。在實際工程設(shè)計中,出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題,導(dǎo)致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設(shè)計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。
2.2 短肢剪力墻的設(shè)置問題:在新規(guī)范中,對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻,且根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當多的限制,因此,在高層建筑設(shè)計中,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設(shè)計工作增加不必要的麻煩。
2.3 嵌固端的設(shè)置問題:由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板,也有可能設(shè)置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設(shè)計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計算時嵌固的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題,而忽略其中任何一個方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計工作的大量修改或埋下安全隱患。
2.4 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題:新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動,新規(guī)范在這方面增添了相當多的限制條件,例如:平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。”因此,結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設(shè)計階段工作的被動。
3.高層建筑空間構(gòu)成模式演化
3.1 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。
3.2 核的分散與分離 隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的進步,人們對建筑需求的變化和設(shè)計側(cè)重點的不同,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。
3.3 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)重點已由追求經(jīng)濟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??臻g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”。
3.4 底部空間的變化 早期的高層建筑多直接面對街道,從街道進入門廳,再由門廳進入電梯廳,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)處理上頗費心機,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。
4我國的高層結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展
4.1 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)計標準的要求,制訂我國第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標準《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB 4104-2000),比目前仍在實施的《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/ T1591-94)又前進了一步,其性能指標優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。
4.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計國產(chǎn)化 國家標準《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)[2010]109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》,對加強高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量控制意義重大,具有可操作性。
4.3 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、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
關(guān)鍵詞:高層住宅建筑;設(shè)計原則;立面; 戶型; 節(jié)能設(shè)計
Abstract: with the development of the modern high-rise residence, not only to meet the people to live requirement, more should "people-oriented", is to provide a comfortable life environment. Residential construction also from a began to pursue the amount of gradually transition to the pursuit of confrontation, especially housing system reform, the people to use function of the residence, comfort and environmental quality care more about. This paper the design of high-rise residential buildings are discussed.
Keywords: high-rise residential buildings; Design principle; Facade; family; Energy saving design
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:
引言
隨著高層建筑的迅速發(fā)展,結(jié)構(gòu)理論和建筑技術(shù)也不斷得到提高,高層建筑結(jié)構(gòu)形式也開始趨于多樣化發(fā)展,其表現(xiàn)形式也是多種多樣,如何多方面實現(xiàn)高層建筑設(shè)計的完善,是目前高層建筑設(shè)計所追求的主要理念。
1、高層住宅的設(shè)計原則
“適用”就是方便居民生活,有利于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工商業(yè)經(jīng)營,適合不同地區(qū)、不同民族的生活習慣需要。包括各種房間面積大小、院落各組成部分相互關(guān)系,以及采光、通風、防寒、隔熱,衛(wèi)生等設(shè)施是否滿足生活、生產(chǎn)等需要?!敖?jīng)濟’就是住宅建設(shè)在因地制宜、就地取材的基礎(chǔ)上合理設(shè)計。要合理布置平面,充分利用室內(nèi)、外空間,節(jié)約建筑材料,降低住宅造價,節(jié)約用地?!鞍踩笔侵缸≌瑘怨棠途?,具有足夠的強度、剛度、抗震性和穩(wěn)定性,在滿足防火規(guī)范的要求,以保證住戶的人身及財產(chǎn)安全?!懊烙^”是在適用、經(jīng)濟的原則下,就地取材,創(chuàng)造具有地方特色的住宅形式。
2、立面設(shè)計
高層住宅的立面設(shè)計應(yīng)注重建筑的人體尺度,充分利用高層建筑挺拔向上的韻律感,精心處理好建筑頂部和底部,通過處理主體建筑和裙房輪廓線,使住宅建筑的風格得以確認,并有所創(chuàng)新。不過外立面的設(shè)計創(chuàng)新不應(yīng)以犧牲功能為代價,比如某些建筑外墻面采用玻璃幕墻,為了防止光線射入過多,就在各建筑的南邊加遮陽板,全通透式的設(shè)計看起來很有個性,但卻影響到建筑的功能及適用性。在外立面的設(shè)計中,比例、尺度、色彩的對比都是從美學角度考慮的,這些都是不變的標準,其中比例的把握是最為重要的。有些高層住宅建筑的屋頂作一些特大的花架,類似一個大的飄帶,既不適用也不美觀,還造成浪費。建筑上成功的裝飾是結(jié)合功能的裝飾,同時立面也要注重細部設(shè)計,就其建筑外部而言,優(yōu)秀的設(shè)計不僅要著眼于環(huán)境、體型、尺度、色彩設(shè)計,還應(yīng)有合理的細部設(shè)計來完善。通過細膩豐富的細部來增強建筑物的整體表現(xiàn)力,使建筑更具有親切感和人情味。
3、戶型的設(shè)計
合理空間分布,使動靜空間能有機融合。每個房間都能做到自然采光通風,提倡采用節(jié)能燈具,適宜人體健康和提高工作效益。戶內(nèi)交通面積應(yīng)緊湊,每戶客廳均帶有一個觀景陽臺,客廳設(shè)有寬大的落地玻璃窗,將戶外大自然盡收眼底,臥室采用飄窗,部分采用轉(zhuǎn)角飄窗,空間更加通透、舒適。大套型廚房部分附設(shè)服務(wù)陽臺,在陽臺中應(yīng)考慮洗衣機位置及晾衣設(shè)施,使居室環(huán)境更為潔凈和舒適。餐廳與客廳連接,在細部的設(shè)計中充分考慮各種電器如:空調(diào)、冰箱、微波爐、電視機等位置。特別是空調(diào)位置,經(jīng)精心布置既方便安裝又不影響建筑立面效果。
3.1戶型造型設(shè)計
設(shè)計師應(yīng)該悉心去傾聽業(yè)主在功能上的需要和審美上的需求,使設(shè)計為人創(chuàng)造一種家庭構(gòu)架,使人在其間盡可能是按照自己的意愿去生活,從而在精神上也找到一種歸屬感。家是屬于自己的房屋,這房屋不僅是生活起居之處。也是人們生命的文化形態(tài)和存在方式,尤其對個人而言,家是盛載愛情與親情的容器,是最能凝系人類情感的,無比溫暖的歸巢。設(shè)計師就是為人找到歸屬感,讓人美夢成真。
3.2客廳設(shè)計
客廳設(shè)計要滿足自然通風和直接采光的要求,其使用面積不應(yīng)小于12㎡,盡量減少交通走道的面積,提高平面利用率。在經(jīng)濟收入比較低下的家庭,客廳便成為住宅最核心、最常用的空間,占有非常重要的地位。因此要留足開間、進深的尺度空間,提高住宅時間、空間相對上的舒適性。
3.3臥室設(shè)計
根據(jù)《住宅設(shè)計規(guī)范》的要求:臥室之間不能相互穿越,應(yīng)盡可能將臥室設(shè)計在建筑物有最佳通風、采光的朝向。對于臥室面積的要求:雙人臥室不宜小于10㎡,單人臥室不宜小于6㎡;除此之外還要根據(jù)家具、室內(nèi)裝飾的尺寸合理布置。臥室的最原始的功能作用是供人們睡覺和休息,不過隨著城市建筑業(yè)地發(fā)展,新型居住模式也隨之產(chǎn)生,現(xiàn)在大多數(shù)建筑中的臥室功能趨于多樣化,除了供人睡覺及休息外還兼有衣帽間、書房等功能。
3.4廚房、衛(wèi)生間設(shè)計
廚房、衛(wèi)生間是住宅的重要組成部分,在其間的活動時間長、內(nèi)容多。其設(shè)置從一個側(cè)面反映了住戶的生活水平和現(xiàn)代文明居住程度。在中小套型設(shè)計中廚房位置應(yīng)力求接近戶門,便于食品、蔬菜及垃圾的進出,與家務(wù)陽臺和餐廳應(yīng)力求聯(lián)系方便,減少對其它房間的干擾。衛(wèi)生間可將洗漱與浴室分開,以減少干擾、也有利于洗衣機、熱水器的布置。對于中小套型住宅,不必設(shè)置兩個衛(wèi)生間,位置得當,也能較好地滿足使用要求,節(jié)省的面積可留給起居室,以便提高面積的利用率。
3.5餐廳設(shè)計
餐廳面積的大小及平面的裝潢對于建筑戶型設(shè)計的舒適度及居住用戶的滿意度很重要,設(shè)計應(yīng)該根據(jù)用戶家庭的人數(shù)和購置的家具尺寸來確定。在一些低收人家庭中,他們對于就餐環(huán)境的要求相對簡單,可以適當縮小餐廳的面積而相對擴大其他分區(qū)的空間,他們一般會將客廳兼做餐廳。
3.6陽臺設(shè)計
陽臺不僅是建筑物的識別尺度,而且是住宅中必不可少的結(jié)構(gòu)。陽臺空間可作為學習、存儲、晾曬及休閑的空間,甚至作為客廳的延伸,對于住房面積相對緊張的低收人家庭來說,陽臺甚至還可以兼當臥室的作用,是他們生活空間的重要部分。
4、節(jié)能設(shè)計
高層住宅節(jié)能設(shè)計越來越受到人們的重視,如何在高層住宅建筑設(shè)計中,更好地利用自然能源,提高能源利用效率。是建筑師需要探討的課題。隨著能源危機的出現(xiàn)。越來越多的開發(fā)商開始重視節(jié)能住宅。節(jié)能住宅需要通過對建筑的合理設(shè)計、合理選材,最大限度的把室內(nèi)自然溫度控制在人體舒適溫度范圍內(nèi),從而為居住者提供健康、舒適、環(huán)保的居住空間,降低建筑物的運行能耗。另外,從使用效果、居衛(wèi)的淋浴費用和投資回收周期來看,太陽能熱水器也具有較大的成本優(yōu)勢。在設(shè)計時應(yīng)將太陽能熱水器設(shè)備納入到建筑設(shè)計之中,預(yù)留太陽能設(shè)置位置,特別是在廚房衛(wèi)生間內(nèi)。如果太陽能熱水器能夠充分加以推廣應(yīng)用,就可以大大節(jié)省常規(guī)能源,也是建筑節(jié)能的發(fā)展方向。
另外,住宅節(jié)能應(yīng)提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的優(yōu)劣。我國現(xiàn)有居住建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能普遍較低,直接影響了室內(nèi)熱舒適度。處于夏熱冬暖的地區(qū),夏天普遍需要空調(diào),建筑整體的耗能量大。居住建筑節(jié)能設(shè)計標準,把提高建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能作為核心內(nèi)容,這也是建筑節(jié)能的最有效手段。建筑圍護結(jié)構(gòu)主要包括屋頂、外墻和外窗三個部分。屋頂:屋面的保溫隔熱與防水是其主要功能,常規(guī)的屋面保溫材料與防水材料存在性能單一問題,防水的不能保溫,保溫的不能防水。屋頂?shù)慕ㄖ牧贤茝V采用屋面保溫、隔熱、防水一體化體系的材料和做法。采用高效的保溫隔熱屋面,其傳熱系數(shù)、熱惰性指標應(yīng)滿足標準規(guī)定,有條件的可采取屋頂綠化等措施,降低夏季太陽輻射得熱。屋面的保溫措施有:一種是采用保溫隔熱材料,如加氣混凝土、輕質(zhì)陶?;炷?、XPS擠塑聚苯板、膨脹聚苯板、以聚氨酯;另一種是在屋面種植草、灌木等綠化措施,這種方法既環(huán)保又可增加居民的休閑活動空間。
5、結(jié)束語
現(xiàn)代住宅作為商品已完全進入市場,但對開發(fā)商來說,并不能做到統(tǒng)籌兼顧,有時為了獲得高額回報,過于追求高標準,超豪華,而對于大量急需的經(jīng)濟適用性住宅則缺乏熱情。通過調(diào)查,在我國高標準商品房和意識過于滯后的房型在商品房空置率中占有很高的比例,而一些政府參與指導(dǎo)的經(jīng)濟適用、價格適中的房型銷路通暢??磥?,只有提高科技含量,運用超前設(shè)計,在政策的宏觀控制下大力推進康居工程,才能滿足下世紀的居住需求。
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關(guān)鍵詞:節(jié)能技術(shù);高層建筑;建筑設(shè)計
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平提高,居住、公共建筑條件在不斷地改善,建筑設(shè)計要求的提高,現(xiàn)代建筑不僅要考慮美觀舒適,還要在考慮到設(shè)計的個性的同時,兼顧以人為本的環(huán)保與節(jié)能的設(shè)計和運用,這也造就了環(huán)保型建筑是未來建筑的發(fā)展方向。其核心內(nèi)容是盡量減少能源、資源消耗,減少對環(huán)境的破壞,并盡可能采用有利于提高居民品質(zhì)的新技術(shù)、新材料。
一、建筑設(shè)計中節(jié)能設(shè)計的重要性
設(shè)計是貫徹節(jié)能技術(shù)標準、規(guī)范的關(guān)鍵環(huán)節(jié),工程項目設(shè)計工作前承業(yè)主建設(shè)意圖,后接具體的施工建設(shè),在我國基本建設(shè)程序中起到不可替代的作用。它既通過圖紙表現(xiàn)出業(yè)主的建設(shè)意圖,又系統(tǒng)化了工程項目的具體實施方案,是后續(xù)施工最為關(guān)鍵的依據(jù)。工程實踐證明,項目功能是否實現(xiàn)基本取決于設(shè)計,設(shè)計時沒有考慮到或考慮不周,必然造成先天不足。另一方面,在工程建設(shè)的各參與方中,施工單位、監(jiān)理單位的主要職責是按圖施工、按圖監(jiān)理;業(yè)主單位雖然處于主導(dǎo)地位,但是業(yè)主單位一般對相關(guān)節(jié)能設(shè)計的各技術(shù)標準、規(guī)范知之甚少。因此真正能理解并貫徹節(jié)能設(shè)計標準、規(guī)范要求的非設(shè)計單位莫屬,這為發(fā)展節(jié)能建筑提供了先天條件。
二、高層建筑的能耗分析
1、能耗解析
由于城市的土地可利用面積較小,因而城市建筑開始向著高層的方向發(fā)展,這也是由于高層建筑可以容納人數(shù)較多,信息處理量也相對較大所致。而為了保證高層建筑能夠運行正常,高層建筑中耗能的結(jié)構(gòu)較多,電梯、供水以及供暖和空調(diào)管理都需要消耗巨大的能源。其主要的能源耗費來自于集中供熱、集中的熱水供應(yīng)以及煤、電和天然氣的供應(yīng)。而在建筑能耗中,可以將能耗系統(tǒng)總結(jié)為以下四種,分別是動力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及供暖空調(diào)系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)。而電量的能耗一半以上都是供暖空調(diào)系統(tǒng);而電量能耗的20%來自于照明系統(tǒng);而動力系統(tǒng)耗電量僅為總能耗的10%;而辦公系統(tǒng)耗能僅占到了10%。
2、采光要求以及通風要求
高層建筑的結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分系統(tǒng)構(gòu)成:首先是空間,包括垂直空間和水平空間;其次是高層建筑的使用房間空間;此外例如衛(wèi)生間以及餐飲空間,即輔助使用房間;最后則是設(shè)備系統(tǒng)所使用的空間。在高層建筑中,空間組織以及平面布局中相對較為固定,建筑中各部分功能空間的通風以及采光都相對需要予以重視。另外,建筑能耗相對于氣候的依賴性相對較弱,建筑層數(shù)越高對于氣候的依賴性越弱,建筑的節(jié)能降耗僅僅通過建筑同環(huán)境之間的關(guān)系進行調(diào)節(jié),所收到的效果較低。而針對高層建筑,應(yīng)當從建筑自身的圍護構(gòu)件以及進深大小和平面形式等方面對建筑的能耗進行確定,并考慮能耗設(shè)備系統(tǒng),提出相關(guān)節(jié)能措施。
三、建筑設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用
1、選擇節(jié)能環(huán)保的建筑材料
高層建筑的護所采用的材料主要包括實體結(jié)構(gòu)材料以及透明結(jié)構(gòu)材料兩種,這是當前高層建筑建設(shè)所用到的主要材料,并且考慮到高層建筑的護并非用于承重,因此在材料的選擇上較為靈活,針對實體結(jié)構(gòu),應(yīng)當選取空心砌塊或者多孔的砌塊,并且材料的導(dǎo)熱系數(shù)相對較小,而加氣混凝土砌塊也是高層建筑護選取的優(yōu)良材料,另外配合合理的窗墻比例和外保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)置,能夠有效控制高層建筑的能耗損失。一些區(qū)域的氣候分明或者處在寒冷地區(qū),那么針對這類城市應(yīng)當減少玻璃幕墻的應(yīng)用。
2、屋面的節(jié)能
太陽輻射吸收最多的地方就是建筑屋頂,如果沒有做好建筑屋頂隔熱的工作,這樣的話,室內(nèi)的溫度就會受到很大的影響,特別是在夏季,建筑要是沒有隔熱的措施,其溫度就會比有隔熱的措施建筑高很多,尤其是建筑高樓,隨著溫度的升高,幅度變化很大,而且空調(diào)消耗大量的能源,這樣的情況就會直接地造成建筑的耗能量增加。因此:(1)使用新型的反射涂料,增強屋面的太陽光反射能減少太陽光對屋面的輻射,進而使室內(nèi)的空調(diào)冷負荷降低,在一定的程度上可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。(2)在建筑規(guī)劃設(shè)計的時候就可以考慮在屋面上設(shè)置構(gòu)架層,可以在構(gòu)架層上種植一些熱帶的植物或者是建造一個蓄水池。這樣的話,就可以降低屋面的溫度,還可以具有美化屋頂?shù)淖饔谩TO(shè)置一些隔熱的設(shè)施,減少太陽的輻射。一些的隔熱方法即使不能夠大幅度減少太陽的輻射,不可以保持室溫長期的穩(wěn)定,而且長期使用這些方法也可以在一定程度上起到了減少空調(diào)的冷負荷并且實現(xiàn)節(jié)能的目的。
3、關(guān)于墻體的設(shè)計
對墻體外形進行合理的設(shè)計以及材料的正確選擇同樣可以對節(jié)能起到很好的促進作用。可以在墻體的外遮陽上多加考慮,以減少空調(diào)制冷等方面的耗能。比如,可以在建筑物的東西面墻根上種植爬藤類植物以此來起到隔熱效果;也可以在墻體的建筑材料上多加考慮,可以使用隔熱效果好,保溫性能高的材料,同時在設(shè)計時也應(yīng)當適當?shù)脑O(shè)計保溫層等等。
4、科學設(shè)計窗墻比
窗前比就是指窗口的大小和墻面大小之間的比例,窗墻比大的話,就意味這兩者之間的大小差距非常大,窗墻比小的話,就意味這兩者之間的大小差距很小,窗墻比大非常不利于空調(diào)的建筑節(jié)能。研究表明,建筑窗外總耗的熱量是整個建筑耗熱量的百分之四十,因此,做好門窗節(jié)可以對于建筑的節(jié)能有著很重大的意義根據(jù)多項研究表明,最少耗能、最科學、最合理的窗前比大小應(yīng)該是東西方向小于百分之三十,南北方向分別小于百分之三十五和百分之二十五。
5、安裝遮陽設(shè)施和減少窗面積
門窗總消耗的能量占整個建筑消耗能量的百分之四十,而且門窗的面積在整個建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)當中占據(jù)了非常大的一部分,相當于維護結(jié)構(gòu)面積的三分之一。因此,實現(xiàn)建筑規(guī)劃節(jié)能目的一定要減少門窗的面積,面積減少了以后建筑內(nèi)應(yīng)該有足夠的通風和光照條件,這點一定要注意。太陽的光線可以通過窗戶、屋頂以及墻面等地方進入到房屋的內(nèi)部,使室內(nèi)的溫度增加,使空調(diào)的耗能增大。因此,為了可以實現(xiàn)節(jié)能,在已經(jīng)受到陽光的輻射地方安裝一些裝置,例如窗戶掛熱反射的窗簾、屋頂設(shè)置的隔熱層等。而且為了可以使隔熱降能的效果達到最佳,就必須盡可能地選擇由最新的材料以及技術(shù)的遮陽設(shè)施。
6、玻璃的使用
事實上玻璃是墻體材料的一種,之所以特地單列一項主要是由于在現(xiàn)代建筑中玻璃的使用率特別高,而使用玻璃或墻體對于建筑耗能的影響也特別大。因為玻璃的反光作用便得在對玻璃的使用上應(yīng)特別謹慎。目前,高層建筑的窗戶多采用的是單層的鋁合金窗,這種窗戶有利于解決高效保溫的問題。一般而言,向陽一面應(yīng)采用熱反射玻璃,當然這只是從建筑節(jié)能的角度來說,因為反射玻璃在現(xiàn)代社會中己產(chǎn)生了“光污染”,所以在選擇時也應(yīng)該謹慎。
7、可再生能源的利用
在系統(tǒng)的能源使用方面,應(yīng)盡量開發(fā)可再生能源的利用,如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質(zhì)能等。利用風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發(fā)電等,來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如,使用分體空調(diào)的建筑建議增設(shè)地源熱泵,這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置,冷卻塔的廢熱應(yīng)予以回收利用;熱泵作為一種新型節(jié)能技術(shù),也應(yīng)該在辦公建筑中考慮采用;關(guān)于太陽能的利用,可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統(tǒng),全年中都可以使用太陽能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。
結(jié)束語
綜上所述,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,全球資源的匱乏,人們對建筑的要求不僅僅局限在穩(wěn)固,舒適和美觀上,對于建筑中的節(jié)能問題表現(xiàn)得越來越關(guān)注。高層建筑的節(jié)能不僅是國家的政策之一,也應(yīng)該越來越引起人們的重視。但是實現(xiàn)這一目標,不僅需要設(shè)計者的專業(yè)知識和努力,也需要各行各業(yè)的人共同配合努力才能完成。
參考文獻