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多层建筑消防设计规范精选(十四篇)

发布时间:2023-11-13 11:32:47

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇多层建筑消防设计规范,期待它们能激发您的灵感。

多层建筑消防设计规范

篇1

关键词:消防负荷、应急电源、耐火电缆

中图分类号:TU24文献标识码: A

引言

消防负荷的供配电在建筑电气设计中占很重要的比重,尤其是供电的可靠性,线路暗敷设往往要在不燃烧体结构层内,明敷设穿金属管或金属线槽要涂防火涂料。消防负荷的控制必须具有自动和手动功能。

一.消防负荷概述

消防负荷是指在火灾时为了灭火,减少火灾的损失非火灾时不使用而火灾时使用用电负荷或火灾及非火灾时均要使用的负荷。关于消防负荷定义在目前国家规范标准中还没有明确,这只是笔者关于消防负荷的认识。仅火灾时使用的用电负荷如消防水泵、喷淋泵、防烟排烟风机、消防稳压泵、正压送风机、防火卷帘门、消防排污泵、消防送风机、电动的门窗以及阀门,火灾及非火灾时均要使用的负荷如消防控制室(火灾报警控制器及联动联动控制设备用电)、应急照明(应急照明和正常照明合用)、消防电梯(兼作平时客梯)等。消防负荷主要在火灾时为保护人民生命和财产的安全使用,人命关天。消防负荷为了供电的可靠性根据国家规范基本上为一级负荷、二级负荷。但是并不是所有的消防负荷都是一级、二级负荷,比如《建筑设计防火规范》GB50016-200611.1.1在多层建筑中,室外消防用水量小于25L/s的公共建筑,室外消防用水量小于30L/s的工厂、仓库,座位数小于1500个电影院、剧院的消防负荷就是三级负荷。

二.消防负荷电源

一级负荷由双重电源供电,引来两路供电线路在末端配电箱自动双切换。所谓双重电源,一个负荷的电源是由两个电路提供的,这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。由于在实际工程中,取得两个相互独立的电源很难实现,所以只能提供两个相互独立安全的供电电路。这两个电路,在工程设计中,称为正常电源和应急电源。应急电源而不是备用电源,在设计中一定要明确,备用电源是指当正常电源断电时用于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源,而消防负荷是为了安全原因,故只能按应急电源。依据《供配电系统设计规范》GB50052-2009 3.0.9 备用电源严禁接在应急供电系统中,所以非消防的一、二级负荷不应接入消防应急电源,应该另设备用电源。这点在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 7.2.1.1、7.2.2.1两条也已经明确,电力、照明、消防及其它防灾负荷应自成配电系统,这也提出了消防应急电源和非消防备用电源应分开设置不可共用。规范如此规定的目的还是为了增加消防负荷供电的可靠性,如果合在一起非消防负荷可能导致备用电源的总断路器跳闸,影响到消防负荷的供电。两个电路可分别引自两路市电,两路市电可分别引自35KV区域变电站,很可能还是一个发电厂是一个电源。另外,一路引自城市电网,一路引自自备电源比如柴油发电机组、蓄电池(EPS)。柴油发电机在一类高层、多层建筑消防负荷应采用自动和手动启动装置应在30S内自动启动,二类高层消防负荷,当采用自启动有困难时可采用手启动装置。 柴油发电机可在30S内启动完全可以满足规范的要求,30s内达到额定转速、电压、频率后,投入额定负载运行。由于柴油发电机在30S内才能提供稳定的电压,所以在末端双切换箱的切换时间应设置大于30S,否则,双切换开关将重复切换,将导致自动双切换装置的损坏。

三.消防负荷的配电电缆及敷设

消防负荷的配电线路线缆的选择主要依据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.10.4 第1款 按照《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98特级保护对象是指建筑高度超过100m的高层建筑,矿物绝缘电缆BTTQ采用氧化美金属护套防火性能是最高的电缆,不含有机材料,具有不燃、无烟、无毒和耐火的特性,使用在铜的熔点以下的火灾区域是安全的,而铜的熔点是1060摄氏度,一般民用建筑的火灾现场最高温度均在1000摄氏度以下,当采用矿物绝缘电缆应采用明敷设或在吊顶内敷设。第2款 一级对象包括建筑高度不超过100m的一类高层建筑、部分多层建筑、部分地下民用建筑,依据规范考虑到开发商的投入成本经济性在设计中常常采用有机绝缘耐火类电缆,此类电缆即是耐火电线电缆,其耐火温度为750摄氏度,90min,在设计中一定要采用耐火电缆并要采取防火保护措施,由此可见此类消防负荷线缆耐火即可没必要无卤低烟由于往往在桥架内成束敷设仍需阻燃,在电气竖井内或电缆沟内敷设时可不穿导管保护,但应采取与非消防用电电缆隔离措施;在电气竖井消防电缆往往在电缆桥架内敷设可采取设三隔离板将电缆桥架分为四部分一部分敷设一般电缆、一部分敷设消防常用电缆、一部分敷设消防备用电缆、一部分敷设一般负荷备用电缆,在电缆沟可与一般负荷电缆分别敷设在电缆沟的两侧支架上,采用明敷设、吊顶内敷设或架空地板内敷设,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护;所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施;当线路暗敷设时,应穿金属导管或难燃性刚性熟料导管保护,并应敷设在不燃烧结构内,且保护层厚度不应小于30mm;第3款二级保护对象包括二类高层建筑、部分多层建筑、部分地下民用建筑,这个类别的建筑必须采用耐火电缆,其敷设方式与第2款相同。第4款控制线路和分支线路由末端配电箱引出,在同一个防火分区内故可以降低耐火等级,耐火电缆有四个等级A、B、C、D可依次降低。

消防负荷线路的敷设,《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

13.9.8 分支线路不应跨越防火分区,一般分支线路是消防末端配电箱配出的线路,这样规定也就保证了消防末端配电箱应放在本防火分区内。分支干线一般由配电间或变电所引来,在实际工程中往往有几个防火分区,而配电间和消防设备不一定在一个防火分区,比如地下车库可能十个以上的防火分区,由配电间至消防配电设备难免要穿越防火分区。规范规定不宜跨越防火分区而不是不应跨越防火分区,这样在实际工程便于实现。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 13.9.9第1款末端双电源自动切换配电箱安装于所在防火分区内。从防火分区的定义来看,防火分区主要是在一定范围内控制火灾。如果本防火分区的消防设备的末端双电源自动切换配电箱设在其它的防火分区,末端配电箱、分支线路及消防设备无法控制在同一个火灾范围内,很难实现供电的连续性。从本条还可以得出一个概念消防电梯、消防水泵、防烟及排烟风机等消防设备是在最末一级设置双电源自动切换装置,而其它消防设备在末端而不是最末端,比如防火卷帘门、应急照明等可在同一防火分区内设置一双电源自动切换箱,然后由双切箱引至防火卷帘门控制箱,引至应急照明末端配电箱,而同一防火分区的几个排烟风机就不可以设一个共用双切换箱,而每一个排烟风机在末端设置一个双切换箱。第2款放射式供电比树干式可靠性要高,故规范规定宜采用放射式供电,对小容量消防负荷采用一个分支回路供电,小容量的标准是设备不宜超过5台,总计容量不宜超过10KW。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.10 公共建筑物顶层,除消防电梯的其它消防设备,可采用一组消防双电源供电。由末端配电箱引至设备控制箱,应采用放射式供电。消防电梯在火灾时起到竖向的运输作用,是在建筑物发生火灾时供消防人员进行灭火与救援使用。消防电梯较其它消防设备在火灾时要重要的多,为了消防电梯供电可靠性必须单独设置消防双电源,而其它消防设备可共用一组消防双电源。有末端配电箱至设备控制箱应采用放射式供电,也是为了增加供电的可靠性。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.11在12~18层普通住宅人员可通过楼梯疏散,消防电梯的重要性降低,消防电梯和普通客梯可共用一组消防电源及末端自动双切换装置,可节省一套配电线路及自动双切换箱,经济性好。《高层民用建筑电气设计规范》GB50045-95(2005年版) 9.1.3 高规的这一条其实在民规13.9.8条中已有说明,消防设备为了增加供电的可靠性不可与一般负荷共用供电线路,所以应采用专用的供电回路。多层建筑消防线路的敷设方式已在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 13.10.4 第2款已有规定。

四.消防负荷的末端配电设备

消防水泵、喷淋泵、防烟排烟风机、消防控制室、消防电梯应在最末一级设置自动双切换配电装置,其它消防负荷如防火卷帘门、应急照明在末端设置自动双切换配电装置,在《民用建筑电气设计规范》JGJ16-200813.9.6、13.9.9,《高层民用建筑电气设计规范》GB50045-95(2005年版)9.1.2 、《建筑设计防火规范》GB50016-2006 11.1.5都有明确的规定。所谓的最末一级和末端的区别就是设备控制箱和双切换配电箱在一起是最末一级,末端是指设备控制箱和双切换配电箱不一定在一起。在末端双切换的目的还是为了增加供电的可靠性,如果不在末端切换,双切换箱引出线路长度长可能有故障产生。

五.消防设备的控制

消防设备的控制,主要是火灾时消防设备的启动,《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98有明确的规定。消防设备(如消防泵、喷淋泵、防烟排烟风机)在火灾时应由消防控制时火灾报警控制器自动启动,设有联动多线控制模块,1807A模块(上海松江飞繁电子有限公司产品)联动控制启动消防设备;另外,还可在消防控制室联动控制盘上手动直接控制。消防泵还可由消火栓按钮直接启动,喷淋泵湿式报警阀压力控制启动。防烟排烟风机的停止由280摄氏度防火阀控制联动停止。正压送风机的控制:由消防控制室自动和手动控制正压送风机的启停,自动还是通过多线联动控制模块1807A,风机启动时根据其功能位置连锁开启其相关的正压送风阀或火灾层及邻层的正压送风口, 并返回信号至消防控制中心。消防电梯由1825总线联动控制模块降至首层。

六.总结及展望

总之,消防负荷关系到火灾时人民生命财产的安全,最重要的供电的可靠性。随着电缆耐火性的提高,新材料的采用,自动控制技术的发展,消防负荷的供配电也必将取的新的发展。

参考文献:

《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)中国建筑工业出版社出版

《建筑设计防火规范》(GB50368-2005)中国计划出版社

《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98) 中国计划出版社出版

篇2

规范8.4.2条第4点“室内消火栓给水管网宜与自动喷水灭火系统的管网分开设置;当合用消防泵时,供水管路应在报警阀前分开设置。”虽然该条说明中明确只有确实困难的情况下,消火栓系统才能与自喷系统合用消防泵,但已与《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)第10.2.1条“系统应设独立的供水泵,并应按一运一备或二运一备比例设置备用泵”矛盾。设计人员在设计中根本不敢违背任何一条规范,也就不可能采用合用消防泵的做法,而实际工程中消防部门也不同意合用。笔者也认为不应该鼓励建筑设计为了增加其它使用面积而压缩水泵房的面积,因此建议《建规》该条规定取消。

2消防泵设置

规范8.4.3条第8点“高层厂房(仓库)和高位消防水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其他建筑,应在每个室内消火栓处设置直接启动消防水泵的按钮,并应有保护设施”。一个消火栓达到充实水柱7m(最低要求)时,栓口压力需要20m左右,即使水箱设在建筑最高处,其静压也绝对满足不了消火栓压力要求。而根据该条规范,就应该设置启动水泵的按钮,即所有多层建筑均应该设置消防水泵了?

而其条文说明“对于多层民用建筑要尽可能利用市政管道水压设计消防给水系统,为确保市政供水压力达到扑救必需的水枪充实水柱,应按建筑物层高和水枪的倾角进行核算。”多层住宅层高一般在3m左右,计算得扑救必需的充实水柱约2.8m,水枪喷嘴要造成该长度的充实水柱需要4m压力(规范规定该类建筑充实水柱不宜小于7m,则需要9m压力)其它多层建筑层高可能略高,其需要压力会高一点)。多层建筑最不利点消火栓高程约23m,加上水带、管道阻力,市政给水管道压力28m(若按充实水柱7m计算,则需34m)就能满足消火栓灭火要求,而现在市政给水管道一般都在30m以上。据此,多层住宅由市政给水管网供水基本能满足消防压力要求,不必设消防水泵。

但规范同时规定层数超过4层的厂房(仓库)充实水柱不应小于10m,则市政给水管道压力需38m以上,这是不现实的,从而又需要设消防水泵。

从上可以看到,该条文和条文说明可得出完全不同的结论。而在以往多层建筑设计中,消火栓系统基本由市网――消防水箱供水,不必设消防水泵。因此建议规范对该条文加以明确,而且多层建筑以消防车扑救为主,设消防水泵大可不必。

3双阀双口消火栓

规范8.4.3条第1点“单元式、塔式住宅的消火栓宜设置在楼梯间的首层和各层楼层休息平台上,当设2根消防竖管确有困难时,可设1根消防竖管,但必须采用双口双阀型消火栓。”据笔者所知,多层住宅楼梯间均只设1根消防竖管,则多层住宅均需要设双口双阀型消火栓?

再看其条文说明“布置消火栓时,应保证相邻消火栓的水枪充实水柱同时到达其保护范围内的室内任何部位”,据此有设计人员认为如果消火栓设置在楼层休息平台上,当某层起火时,相邻平台上消火栓均可参加灭火,能满足灭火要求,因而设单口消火栓即可。但该观点并不完全正确,若最高层起火,则将只有1个消火栓可用,显然违反规范。而且结构设计时通常楼面梁延伸至楼梯间外墙,此时休息平台上无法暗装消火栓箱,从而消火栓一般设置在住户入户门旁墙上。

根据该条规范,笔者认为多层住宅均需采用双口双阀型消火栓,只是另有疑问:多层建筑以消防车扑救为主,设置双口双阀型消火栓既占地方又增加造价,有必要吗?

4消防水箱

规范对水箱容量规定比较明确,但笔者看到很多文章对容量有不同理解,存在10min消防用水量到底是消火栓还是自喷系统抑或两者相加的理解。笔者认为规范中措辞“消防用水量”已经明确告知是消火栓系统和自喷系统等一切消防系统用水量之和了。

规范8.4.4条第1点:“重力自流的消防水箱应设置在建筑的最高部位”,没有最不利点消火栓静水压力要求,这给设计人员更大自由,但也造成一定的疑惑。消防水箱的作用是提供扑灭初期火灾10min用水,自然需要满足最不利点消火栓压力要求。根据上面计算,静水压力至少需要5m才能达到灭火要求,考虑到与《高层民用建筑设计防火规范》的统一,建议多层建筑也要求消防水箱满足最不利点消火栓静水压力7m要求。

5消防软管卷盘

规范8.3.3条“设有室内消火栓的人员密集公共建筑以及低于本规范第8.3.1条规定规模的其他公共建筑宜设置消防软管卷盘;建筑面积大于200m2的商业服务网点应设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。”其条文说明“消防软管卷盘和轻便消防水龙也是控制建筑物内固体可燃物初期火灾的有效灭火设备,且用水量小、配备方便,在设置消火栓有困难或不经济时,可考虑配置这类灭火设备和建筑灭火器。”

据此,笔者认为不符合规范第8.3.1条规定规模的多层建筑可以不设消火栓系统,而为了安全起见,应设消防软管卷盘。

目前底层带商业服务网点的建筑很普遍,其消防要求比较难满足,笔者曾遇到过消防部门要求设置自喷系统的例子,而浙江省公安厅消防局印发的《国家消防技术规范实际应用若干问题专家论证会议纪要》中,有“当住宅底层商业网点内设置室内消火栓有困难时,可采用室内消火栓移设于建筑外墙上或采用增设室外消火栓的方法来弥补”的要求。现在规范要求设置消防软管卷盘或轻便消防水龙,让设计人员有了设计依据。

篇3

关键词:消防改造 自动喷淋 灭火系统

自动喷淋灭火系统的类型可以分为:湿式、干式、预作用式等等。其具有固定灭火和自动报警的诸项功能,对建筑物的早期灭火作用显著。所以,在现代消防中占据着重要的位置。

湿式自动喷淋灭火系统,由消防供水系统、湿式报警阀组、管网、闭式喷头和高位消防水箱等组成。其系统既可以与火灾自动报警系统联动,又可以是一个独立的系统。

供水系统,是由消防水池、消防水泵、消防水泵电气控制柜等组成,其作用是给喷淋系统提供足够的灭火的有压水源。那么,对于一些老建筑的消防改造工程来说,这就需要建筑内或周围能提供安装这些设备的地方。而对于有一些老建筑来说,由于当初设计时没有考虑这些位置,现在要寻找一个适合的空间就有一定的难度。如何解决历史遗留的问题,这就给老建筑改造工程的消防设计提出了新的课题。下面,我们就如何解决这些问题进行讨论。

一、湿式自动喷淋灭火系统供水量的设计依据

为了正确、合理地设计湿式自动喷淋灭火系统供水量,必须按照《自动喷水灭火系统设计规范》的相关要求进行。

设计中喷水强度、喷头工作压力和作用面积是体现自动喷淋系统灭火能力的重要参数。一定要根据不同对象,按照《自动喷水灭火系统设计规范》5.设计基本参数中的相关表认真选取。然后,按照以下公式计算。

二、工程实例

某多层建筑的老办公楼,原有的消防设施是室内消火栓,由市政管网供水,屋顶有生活水箱30m?一个。因市场形势需要,改造作为宾馆使用。按照消防规范的有关要求,这次消防改造中应增加火灾自动报警系统及联动控制系统、自动喷淋灭火系统等等。

要实现这次改造,初步认为其难点在于自动喷淋灭火系统需要建一个消防泵房。通过实地考察我们发现,该建筑周围的空地不多。要完全按照要求设计消防水池、消防水泵及消防管网等的安装的话,地方显得不够。通过分析讨论,认为可以减少消防水池的容积,从而减少占地。这样,可以解决用地面积不够的难题。那么,消防水池容积减少后,可以通过在使用中从市政管网不断取水的方式,来补充消防水池消耗一部分水的方法,来满足《自动喷水灭火系统设计规范》规定的1小时的用水量。初步估算,消防水池的容积为60 m?。

于是,我们进一步收集到该建筑室内消火栓用水,是接在DN200的市政管网上。该管网的压力为0.30MPa,流速2m/s。

有了这些基本数据,我们就进行理论计算。

1. 自动喷淋灭火系统供水量的计算

根据我们初步估算的60 m?的消防水池,加上直接从市政管网向消防水池补充56.52 m?/h,理论上能满足Qs =100 m?/h的要求。

在实际工程中,最后确定采用65m?的消防水池,与市政管网DN200直接碰管的消防水池的进水管用的是DN100。同时,对浮球阀调整到合适的位置。在调试试验中,证明完全能满足工程的使用要求。

2.高位消防水箱的改造

按照《建筑设计防火规范》的相关要求,该消防改造的高位消防水箱应取18m?。屋顶现有的生活水箱为30m?,只需对出水管的位置按照实际要求进行改造。在实际工程中,在水箱的中部以上位置引出的作为生活用水,下部引出的作为消防用水。所以,现有屋顶生活水箱稍加改造,就能满足使用要求。

由于屋顶水箱与最高层喷淋的末端试水处的高度差不够,不能形成有效的压力差。所以,我们就在屋顶增加了一套稳压系统。从而,保证了喷淋系统的自动启动。

三、结束语

对于老建筑的消防改造,是一个艰巨而又复杂的工作。以上的例子,只是反映了消防改造中的一部分。实际工程中处理的方法是多种多样的,只要按照现场的实际情况,采用因地制宜的方法,一定能达到事半功倍的理想效果。本文,希望能起到抛砖引玉的效果。

参考资料:

1.《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084

篇4

关键词:多层钢筋混凝土;框架结构;设计

中图分类号:TU37文献标识码: A

前言

一般来说,多层建筑建设中,混凝土结构使用是最为常见的,因此,分析混凝土框架结构在多层建筑中的设计问题也是非常有必要的,是提高多层建筑建设质量的前提。

一常见的多层钢筋混凝土结构体系类型

1.框架结构由梁和柱组成的结构单元称为框架;全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系。

2.框架—剪力墙结构由框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向荷载。

3.板—柱及板柱—剪力墙结构。板柱结构是指钢筋混凝土无梁楼板和柱组成的结构。在板柱结构中设置剪力墙或将楼、电梯间做成钢筋混凝土筒,就成为板柱—剪力墙结构。

二钢筋混凝土的性质特点及工作原理

钢筋混凝土又称钢筋砼,先用铁丝将钢筋固定成想要的形状结构,然后在钢筋骨架外覆盖模板,再将混凝土浇灌进去,进过护养达到强度标准后再拆模,得到的就是钢筋混凝土。混凝土结构具有抗压强度和抗拉强度,但它的抗压强度则是抗拉强度的十倍,所以在抗拉强度上的“弱势”很容易导致它的结构遭到破坏。因为钢筋具有强劲的抗拉力强度所以与混凝土的结合它们各自承担不同的功能使钢筋混凝土发挥了它的有效作用。

钢筋混凝土的工作原理主要表现在以下几个方面。因为钢筋具有独特的抗拉力强度,而混凝土具有较强的抗压力特性,所以两者相结合形成的钢筋混凝土才能够具有较好的延展性和较大的强度的优良特性。第一,钢筋和混凝土有着相近的线膨胀系数,不会因为环境的改变而产生过大的应力;第二,混凝土中的氢氧化钙能够提供碱性环境,这样在钢筋的表面就会形成一层钝化的保护膜,让其在相对中性和酸性的环境下更加不易被腐蚀。第三,钢筋和混凝土之间有较好的黏结力,有时将钢筋表面做成肋条状就是为了钢筋和混凝土之间的咬合程度。

三多层建筑钢筋混凝土的框架结构设计

1.钢筋混凝土框架结构底层的设计

没有地下室的多层钢筋混凝土建筑,独立基础埋置的位置较深,底层计算高度过大,位移指标难以控制,且柱配筋不经济,故一般在-0.05m处设一层拉梁,按照一个结构层来输入。例如,某工程项目要求三层钢筋混凝土框架结构,丙类建筑,Ⅱ类建筑场地;3.3m层高,基础埋深4.0m,0.8m基础高,室内外高差0.45m。根据《建筑抗震设计规范》第6.1.2条,在Ⅶ度地震区该工程框架结构的抗震等级应为为三级。按三层框架房屋计算,第一层取3.35m高,基础按照中心受压来计算,显然这样的选择是有欠妥当的。因为根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第7.3.11条规定,框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。而上述构造所设计拉梁是无法平衡柱脚弯矩的。根据工程设计的经验来看,这样的框架结构最好是按照四层来进行整体的分析计算,就是将-0.05m处的拉梁作为一个结构层来输入,若在拉梁上有应力荷载,应一并载入。根据《建筑抗震设计规范》第6.2.3条,框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.3。因此,在设计拉梁层的时候,一般来说要比较底层柱的配筋是由基础拉梁顶面的截面来控制,还是由基础顶面的截面控制。另外,考虑到地基土的约束作用,对于这样的设计而言,在电算程序总信息的输入中可将地下室层数设为1,并重复计算一次,再按照两次计算结果的包络图来进行框架结构底层柱的设计。

2.多层框架房屋基础拉梁的设计

一般情况下,当独立基础的埋深值不大,或者虽然埋深值较大但采用了类似高杯口基础时,可视具体要求沿主轴的两个方向来设置构造基础拉梁。设计时,基础拉梁截面的宽度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18。当拉梁上承受楼梯柱或者填充墙传来的应力荷载时,应适当加大拉梁截面,此时拉梁层可以不建入模型参与结构计算,但应将拉梁荷载导入基础计算。

3.多层框架结构中楼梯、电梯的小井筒设计

在多层建筑的框架结构中,应该尽量避免设置钢筋混凝土的楼梯、电梯小井筒,因为钢筋混凝土的小井筒的存在会减少框架结构能承担的地震剪力,并且小井筒下的基础设计也具有较高的难度,因此在设计中通常采用构造柱夹砌体材料做填充墙形成隔墙。

必须设计为钢筋混凝土小井筒时,井筒的墙壁厚度应当减少,并进进行刚度弱化(可采取开竖缝、开结构洞等办法);配筋也只能配置少量单排钢筋,消弱小井筒的作用。

设计计算时,除了按照框架确定抗震等级计算外,还要按照带井筒的框架来进行复核,并加强与井筒墙体相连的柱子的配筋。

4.多层建筑中钢筋混凝土框架结构计算的注意事项

①基础拉梁层计算模型的选定

在选用TAT或者SATWE等程序进行框架整体计算时,对于基础拉梁层无楼板的情况,应取0作为楼板厚度,并定义弹性楼板,采用总纲分析方法进行分析计算。否则程序分析时自动按照刚性楼面来进行计算,这样一来便与实际情况不相符,在设计过程中要特别注意这一点。

②多层建筑框架结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑分属于丙类建筑(如民用住宅、办公楼、一般工业建筑等),其抗震等级可参考《建筑抗震设计规范》表6.1.2来确定。而对于交通、通讯、消防、医疗等类型的建筑以及大型体育场馆、大型商场、科技展厅、电影院等公共建筑,可首先根据GB50223-2010《建筑抗震设防分类标准》来确定那些建筑属于哪些类别。丙类建筑的地震作用均按本地区抗震设防烈度计算;乙类建筑在一般情况下当抗震设防烈度为Ⅵ~Ⅷ度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高I度的要求。

③地震力的振型组合数

对于多层建筑而言,当不考虑扭转耦联计算时,地震力的振型组合数至少要取3;当振型数多于3时,应取3的倍数,但不能多于层数X3;而房屋层数≤2时,则振型数可取层数层数X3。

对于多层建筑不规则的结构,考虑扭转耦联时振型数要取≥9。若是结构层数较多或者结构刚度突变较大,振型数应多取。

四多层框架设计需注意的事项

1.多层框架民用建筑基础设计的注意事项

首先,结构设计师要认真阅读地质报告,在认真把握的基础上,要正确的使用地质报告,并要对报告中的内容进行考察和判断,这样可以帮助把建筑场地的地质条件和民用建筑的具体情况结合起来。其次,在满足多层框架民用建筑的承载力要求下,应该采用经济性较强的浅基础,需要综合考虑地质情况和建筑的结构、类型和承载力等来实现经济和稳定的结合。再者,多层框架的民用建筑要采用独立的基础或者条形的基础,这要考虑基础的承载力来确定基础的面积,然后进行设计电算,另外还要符合相关规定的构造结构。最后,在处理地基时,要运用合理、科学的地基处理手段,要做到符合力学等相关的基本理论以及基本实际的当地工程经验相结合。

2.多层框架民用建筑上部设计的注意事项

首先,在抗震设防地区,应注意遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的设计原则,形成延性框架。恰当的运用“强柱弱梁”的原则可以节约费用,做到经济实惠;还可以使楼层的净空高度得到加大;来提高建筑的整体刚度。其次,在框架梁的配筋设计上,主要在主梁和次梁之间相交的地方要增加箍筋和吊筋来保证稳定性。当梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时,要加大箍筋的最小直径到至少2mm,结构设计师不能忽视这个问题,要根据实际情况及时的调整,这也不代表在进行框架计算时荷载取值并不是越大越好,要结合各种具体的情况来进行设计计算等。最后,在现浇楼板设计中的注意事项是:由于楼板通常包括单向板和双向板,在普遍情况下,可以运用次梁把楼板变为双向板的结构,保证整体的受力合理,配筋的均匀等,双向板的厚度一般要薄于单向板。

结束语

综上所述,多层钢筋混凝土框架结构设计是多层建筑设计的重点环节,也是多层建筑建设的关键步骤,在设计的过程中,必须要保质保量的完成设计工作,保证建筑的质量符合规范要求。

参考文献:

[1]洪慧慧.论钢筋混凝土多层框架结构的地震控制设计[J].民营科技,2010,(05)

[2]陈炎浩.论钢筋混凝土框架结构房屋的抗震设计[J].广东科技,2012,(04)

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近年来,随着城市化进程逐步推进,城市建设改造步伐不断加快,土地资源日益紧缺,中高层建筑数量不断增加,对周边相邻空地的影响加剧。导致周边相邻空地的使用受到严重的制约。

关键字:日照预留 日照控制线 日照时数 拟建用地 规划地块

中图分类号:P422.1+1文献标识码: A

一、标准依据

《城市规划编制办法》、《城市居住区规划设计规范》、《民用建筑设计通则》、《住宅设计规范》等规范中对全国各城市的普通居住建筑、中小学、托幼、老年人居住建筑和医院病房楼的日照时数都提出了特定的要求与规定。

为了了解建筑的“日照”情况,一些计算机软件公司利用计算机技术模拟太阳轨迹进行日照时间的计算并研发出一些专门的日照分析软件,利用这些日照分析软件对建筑进行日照分析,计算得出建筑在特定日期的日照时数。

国家相关规范中对日照分析仅做了原则性要求,在复杂的日照分析过程中还有很多亟待细化和规范的问题。近年来,各个城市也根据自身的地理、人文特点结合国家相关规范制定了当地的日照分析技术规则。

二、相邻规划地块的日照预留标准

为合理、公平利用土地资源,维护相邻地块的权益,各城市也陆续提出对拟建用地周边为空地或近期将改造的用地,应满足相关要求。以下就以南昌市的日照规则为例,简述其制定相邻用地的日照预留规则的缘由。

(一)拟建用地北侧为规划地块

以规划地块的用地红线向北平移10米作日照控制线,该日照控制线总长的4/5长度应满足日照标准,单处不满足日照标准的长度不得超过12米。

由于目前新建的多层建筑一般以六层建筑居多,按照南昌市的间距要求,退让南侧用地红线必须是标准间距的一半:6层*3米/层*1.1(多层建筑的标准间距系数)*0.5=9.9米≈10米。由于每栋多层建筑的山墙之间至少须有6米的消防间距,而且常用的户型在南向布置有两个居住空间(卧室与客厅),每个居住空间面宽至少为3米,《住宅设计规范》中规定:“每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照”;因此该日照控制线只需要4/5长度满足日照标准,单处不满足日照标准的长度不得超过12米。

但并不是所有的拟建用地的规划建筑都能满足以上要求,如不满足,可要求规划建筑退其北侧用地红线(道路中心线)的距离达到标准间距,即:多层建筑总高度*1.1、高层建筑总高度*0.8。这样也能要求拟建建筑预留北侧规划用地的日照。

(二)拟建用地东、西侧为规划地块

以规划地块的用地红线向东(西)平移6.5米作日照控制线(当东(西)侧用地红线偏东(西)大于45°时,按南北侧预留),该日照控制线总长的4/5长度在大寒日(冬至日)从拟建用地获得的日照时数应满足相应要求。

按照南昌市的建筑间距要求,退让东、西侧用地红线至少是消防间距的一半,因此可选择按照高层建筑消防间距(13米*0.5=6.5米)平移作为日照控制线;由于每栋建筑之间都须满足一定间距要求,则该日照控制线只需要4/5长度满足日照标准。

1、规划地块东(西)侧用地红线为正南北向时,该日照控制线在大寒日(冬至日)的日照时数应不少于1小时。

根据《城市居住区规划设计规范》规定,南昌市的日照标准是在大寒日8~16时、冬至日9~15时满足 2小时。如果规划地块东(西)侧用地红线为正南北向时,日照控制线获得的8(6)小时的日照时数是从规划地块与拟建用地中等分的。(如图1)因此该日照控制线在大寒日(冬至日)时从拟建用地中获得的日照时数应不少于1小时,在规划地块中获得1小时日照时数,则在日照控制线处布置的建筑能够在大寒日(冬至日)获得 2小时及以上。

图18小时的日照时数等分示意图

2、当规划地块用地性质为居住类时(除老年人住宅、残疾人住宅),其东侧用地红线北偏东、西侧用地红线北偏西:该日照控制线在大寒日的日照时数以1小时为基数,北偏东(西)角度每增加1度增加1分钟。(如图2)

当规划地块用地性质为文教卫生类时(含老年人住宅、残疾人住宅),其东侧用地红线北偏东、西侧用地红线北偏西:该日照控制线在冬至日的日照时数以1小时为基数,北偏东(西)角度每增加1度增加1.3分钟。

图2东、西侧规划地块日照预留分析示意图

当规划地块的东侧用地红线北偏东时或西侧用地红线北偏西时,日照控制线在大寒日(冬至日)的8(6)小时的日照时数中的大多数是从拟建用地中获得的。按照日照扇形图与日照控制线所成的角度与所得日照时数分析得出,日照控制线的角度由北偏东(西)每增加1度,则从拟建用地中获得的日照时数增加了1(冬至日为1.3)分钟。

当规划地块的东侧用地红线北偏西或西侧用地红线北偏东,日照控制线在大寒日(冬至日)的8(6)小时的日照时数中的大多数是从规划地块中获得的,日照控制线的角度由北偏东(西)每增加1度,则从拟建用地中获得的日照时数减少了1(1.3)分钟。

三、东、西侧规划地块日照预留分析方法

以日照控制线为边界做高度为100M模拟建筑,对该日照控制线进行日照分析,则模拟建筑能够完全挡住从规划地块上获得的日照,而日照控制线上的日照时数是仅从拟建用地上获得的。(如图3)

图3东、西侧日照预留分析方法示意图

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关键词:建筑给排水;给排水设计;常见问题

中图分类号:S276 文献标识码:A 文章编号:

引言

目前,给排水系统的设计越来越受到大家的重视,在某种程度上它已成为决定建筑标准的重要因素,直接影响着建筑的使用舒适程度,然而现阶段,部分建筑在给排水设计及施工上存在质量隐患,给日常使用造成了诸多不便。对此,工程设计人员应本着技术、安全、经济三项原则,在实践中力求创新,寻找更加人性化、更加合理的设计方案。

1建筑给排水设计方面

(1)生活饮用水缺少必要的防止回流污染的措施。最常见的情况是当生活饮用水管道和消防管道、锅炉、加热设备等压力容器连接时,没有设必要的防止回流污染的措施,因而一旦生活给水管网压力波动和各种原因造成管网失压,就可能导致饮用水被非饮用水污染。在这种情况下,“最小空气间隙”法是无法采用的;止回阀用于防止回流污染也是不可靠的;而近年开发的倒流防止器是迄今为止比较理想的防回流污染的设备。因此,一般情况下,在下述位置设置倒流防止器是必要的:1室外消防专用管的引入管上;2室外为消防生活合用管网时,室内消防的引入管上;3锅炉给水管上;4加热器给水管上,等等。

(2)生活水池(箱)或生活、消防合用水池(箱)利用本底结构,存在着水质污染的隐患。虽然1997版《建筑给水排水设计规范》已明令禁止,但由于多年工作形成的习惯,这种病例仍不鲜见。

(3)空调凝结水排水管直接排入下水道。有2种情形,其一是凝结水单设立管,其出口直接排入下水道。这种方式,下水道中的有害气体将直接通过管道进入室内;其二是凝结水管经存水弯接入排水立管。经过一个漫长的非制冷季节,存水弯中的水将蒸发干涸,水封破坏,有害气体同样逸入室内。其

对策就是,凡是凝结水一律间接排放,如排入明沟、水封窨井,避免接入污、废水立管。

(4 )普通不带水封的地漏的排出管上缺存水弯。这里很少有理解上的问题,出现这种毛病往往是由于疏忽。然而这种小小的疏漏,却可能导致相当严重的后果,有时甚至是致命的。同样道理,蹲式大便器未设存水弯,也常有发现。当然有些蹲便器产品本身已带有存水弯,这就另当别论了。

(5 )排水管在食堂、饮食业的主副食操作、烹调部位的上空布置。其危害性是不言而喻的。最好的办法是建筑布置时予以避免;当受条件限制,不能避免时,应采取防护措施,如:设置技术夹层、全保护防水托盘等;值得一提的是真空卫生系统(见《给水排水》2001 年第7 期真空卫生系统初探一文),在一定的经济技术条件下,也不失为一种防护措施的选择。

2 单层及多层建筑的灭火系统设计方面

(1)灭火器的设计与配置缺项。尤其在小型工业或民用建筑设计中为多见。第一种原因是疏漏;第二种原因是对规范理解有误,认为灭火器是在建筑竣工后由业主自行添置的,因而可以不设计;第三种原因是有的设计单位内部分工不明确,给排水专业和建筑专业相互推委,最终没有落实。按照现行规范,除9 层及9 层以下的普通住宅外,我们所能碰到的几乎所有建筑都应配置灭火器,因此这项设计内容是不可或缺的。

(2)室内消火栓的间距。对于多层建筑,简单地取值50 m;对于高层建筑,简单地取值30 m,不能满足同时到达水枪数的要求。其原因是对《建筑消防设计规范》(以下简称“建规”)关于“单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50 m”、《高层建筑消防计规范》(以下简称“高规”)关于“消火栓间距不应大于30 m,裙房不应大于50 m”的规定的理解上出现偏差。其实,两本规范在规定消火栓最大间距的有关条文中,都首先强调了“消火栓间距应由计算确定”,并在其前款的条文里也都规定了同时到达室内任何部位的水枪充实水柱的支数。实际上,按照现行规范,只有高度小于或等于24 m,体积小于或等于5 000 m3 的库房,其规定的同时使用水枪数为1支,因而只要求一支水枪的充实水柱到达室内任何部位,所以也只有这类建筑的消火栓才有可能(其实仍需计算确定)取50 m 这一最大间距外,其它建筑均应在满足“两股水柱同时到达”的设计条件下经过计算确定。

(3)室内消防给水管道的阀门设置不当。这类问题频频在多层建筑设计中出现。因为多层建筑的消火栓系统,往往水平系统和竖向系统混杂,而不象高层建筑那样多采用比较简洁的竖向系统。表现之一是阀门设置过少,当某段管道损坏时,停止使用的消火栓数在一层中超过5 个;表现之二是阀门设置过多,造成投资的浪费,管网的阻力增加,产生的原因是对规范条文中“停止使用的消火栓数一层中不超过5 个”的“一层中”没有予以注意。

3 高层建筑消防设计方面

(1 )在确定室内外消防水量时,套用的建筑类别错误,而使其消防水量不能满足规范的要求。例如:把公寓式办公楼当成商住楼。这两类建筑在某些时候,其室内外消防水量将有10 L/s 之差。实际上,公寓式办公楼本质上还是办公楼,应按办公楼设计;商住楼是指建筑物下部为商业用房,上部为住宅的楼房,其定义是十分清楚的。另外,在“普通旅馆”和“高级旅馆”、“普通住宅和高级住宅”、“普通办公楼”和“重要的办公楼”的界定方面,标准不一,界限不清,原因是规范条文也只有定性而非定量的描述。笔者认为以目前的认知水平,最简单易行的标准就是看它是否设有集中的空气调节系统。

(2 )高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等建筑没有按规范设置消防卷盘。问题产生的原因,一种是疏忽,另一种是对“高级”、“重要”的界定不正确。实际上,这类问题的解决是很容易的,只要引起足够重视,便不难做到。

(3 )贮有室外消防水量的消防水池的设置深度过大,有的设计把贮有室外消防水量的消防水池设在地下2 层甚至地下3 层。消防取水口难以设置,其深度也超过了水泵的最大吸上高度。解决的最好办法是将它的设置高度提升,以满足消防车消防泵的吸上高度不超过6 m;还有一种妥协的办法是,在

消防泵房单设一组水泵,从水池中取水供给室外消火栓,消防车再从室外消火栓间接取水。储有室外消防水量的消防水池设在地下1 层,虽满足水泵的吸上高度,却没有供消防车用的取水口。最规范的作法是,在建筑物外墙5 m 以外40 m 以内设一取水井,供消防车取水。

(4 )以双阀双栓消火栓代替两个立管。这种错误在高层条形建筑,如教学楼、办公楼、宾馆设计中,屡有发生,其错误的原因已在第3 部分中论及,不再赘述。

(5 )在一些特定场合没有按规范的规定设置自动喷水灭火系统,如:建筑高度超过100 m 的建筑中大于等于5 m2 的卫生间;建筑高度不超过100 m 的一类建筑物的自动扶梯底部等。

结束语

综上所述,作为建筑配套设备的重要组成部分,人们对建筑给排水系统设计的合理性越来越重视。但现阶段,许多建筑在给排水设计上存在各种各样的问题,给住户的日常使用造成了诸多不便。对此,工程设计人员必须要严格遵循技术性、安全性、经济性这三项原则,在实践中力求创新,寻找最佳设计方案,满足人们对建筑提出的新要求。

参考文献

[2]温超.关于住宅给排水设计应注意问题明.黑龙江科技信息,2011

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关键词:给水排水系统 民用建筑 施工安装 建筑给排水设计 设计质量

1建筑给排水设计方面

(1)生活饮用水缺少必要的防止回流污染的措施。最常见的情况是当生活饮用水管道与消防管道或锅炉、加热设备等压力容器连接时,没有采取必要的防止回流污染的措施,因而一旦生活给水管网压力波动或由于其他原因造成管网压力下将时,就可能导致饮用水被非饮用水污染。在这种情况下,“最小空气间隙”法是无法采用的,止回阀用于防止回流污染也是不可靠的。实践证明,近年开发的逆流防止器是迄今为止比较理想的防止回流污染的设备。因此,一般情况下,在下述位置有必要设置逆流防止器:①饮用水与非饮用水直接相连接的管段上;②锅炉给水管上;③加热器给水管上。

(2)空调凝结水直接排入下水道。有2种情形,其一是凝结水单设立管,出口直接排入下水道,这种方式,下水道中的有害气体将直接通过管道进入室内;其二是凝结水管经存水弯接入排水立管。经过一个漫长的非制冷季节,存水弯中的水将蒸发干涸,水封破坏,有害气体同样会进入室内。其对策就是,凡是凝结水一律间接排放,如排入明沟、水封窨井等,避免接入污、废水立管。

(3)普通不带水封的卫生洁具应在排出管增设存水弯。出现这种毛病很少有理解上的问题,往往是由于疏忽。然而这种小小的疏漏,却可能导致相当严重的后果;因此一定要引起大家的注意。

2单层及多层建筑消防设计方面

(1)灭火器的设计与配置缺项。主要有三个方面的原因:第一种原因是疏漏:第二种原因是对规范理解有误,认为灭火器是在建筑竣工后由业主自行添置的,因而可以不设计;第三种原因是有的设计单位内部分工不明确,给排水专业和建筑专业相互推委,最后没有落实。按照现行规范,除9层及9层以下的普通住宅外,我们所能碰到的几乎所有建筑都应配置灭火器。

(2)室内消火栓的间距。对于多层建筑,简单地取值50m;对于高层建筑,简单地取值30m,不能满足同时到达水枪数的要求。其原因是对《建筑消防设计规范》关于“单层和多层建筑室内消火栓的间距不应超过50m”、《高层建筑消防设计规范》关于“消火栓间距不应大于30m,裙房不应大于50m"的规定的理解上出现偏差。其实,两本规范在规定消火栓最大间距的有关条文中,都首先强调了“消火栓间距应由计算确定”,并在其前款的条文里也规定了同时到达室内任何部位的水枪充实水柱的支数。实际上,按照现行规范,只有高度小于或等于24m且体积小于或等于5000立方米的库房,其规定同时使用水枪数为1支,因而只要求一支水枪的充实水柱到达室内任何部位,所以也只有这类建筑的消火栓才有可能(其实仍需计算确定)取50m这一最大间距外,其它建筑均应在满足“两股水柱同时到达”的设计条件下经过计算确定。这类问题的出现,还有一个原因就是对“两股水柱同时到达”的方式有错误的理解。有人认为可以将两根水龙带连接,而达到50m的水龙带计算长度;而有的人则以双阀双出口消火栓来满足两股水柱。对于前者,笔者建议还是依据规范,保证水龙带长度不超过25m:对于后者,规范对其有严格的适用场合的规定,即“18及18层以下,每层不超过8户,建筑面积不超过650m。的塔式住宅”,且“当设两根消防竖管有困难时”。可以看到,即使在这种特定的场合使用也是一种无奈的妥协,而不是理想的手段,因此在其它建筑中,更应力求避免。需要说明一下,“高规”强调“同层相邻的两个消火栓的水枪的充实水柱同时到达……”而“建规”则不强调“同层”,这意味着相邻层的消火栓也可以计入同时到达的充实水柱的支数。有时通过严格的计算和合理的设计,可以减少消防立管和消火栓的数量。

(3)室内消防给水管道的阀门设置不当。这类问题频频在多层建筑设计中出现。因为多层建筑的消火栓系统,往往水平系统和竖向系统混杂,而不象高层建筑那样多采用比较简洁的竖向系统。表现之一是阀门设置过少,当某段管道损坏时,停止使用的消火栓数在一层中超过5个;表现之二是阀门设置过多,造成投资的浪费,管网的阻力增加,产生的原因是对规范条文中“停止使用的消火栓数一层中不超过5个”的“一层中”没有予以注意。

3高层建筑消防设计方面

(1)在确定室内外消防水量时,套用的建筑类别错误,而使其消防水量不能满足规范的要求。例如:把公寓式办公楼当成商住楼。这两类建筑在某些时候,其室内外消防水量将有10L/s之差。实际上,公寓式办公楼本质上还是办公楼,应按办公楼设计;商住楼是指建筑物下部为商业用房,上部为住宅的楼房,其定义是十分清楚的。另外,在“普通旅馆”和“高级旅馆”、“普通住宅”和“高级住宅”、“普通办公楼”和“重要办公楼”的界定方面,标准不一,界限不清,原因是规范条文也只有定性而非定量的描述。笔者认为以目前的认知水平,最简单易行的标准就是看它是否设有集中式空气调节系统。.

(2)高级旅馆、重要的办公楼、一类建筑的商业楼、展览楼、综合楼等建筑没有按规范设置消防卷盘。问题产生的原因,一种是疏忽,另外一种是对“高级”、“重要”的界定不正确。实际上,这类问题的解决是很容易的,只要引起足够重视,便不难做到。

(3)以双阀双栓消火栓代替两个立管。这种错误在高层条形建筑如教学楼、办公楼、宾馆设计中屡有发生,其错误的原因已在第2部分中论及,不再赘述。

(4)在一些特定场合没有按规范的规定设置自动喷水灭火系统,如:建筑高度超过100m的建筑中≥5。的卫生间;建筑高度不超过100m的一类建筑物的自动扶梯底部等。

(5)在防烟楼梯间内设置室内消火栓

防烟楼梯间主要作用是火灾时供人员疏散,其与防护场所采用防火门相连,火灾时防火门紧闭,可挡住烟气,供人员疏散,故防火门处不可有缝隙。若将消火栓设在防烟楼梯间内,一旦防护场所失火,消防水龙带得穿过防火门才可到达防护场所进行灭火,防火门则关闭不严,防烟楼梯间会充满烟气,以致防烟楼梯间火去其作用。因此防护场所内的消火栓应设在

防护区内,不可设在防烟楼梯间内,否则防烟楼梯间将失去其作用。

4自动喷火灭火系统设计方面

自动喷火灭火系统设计方面中出现违规的现象也比较多。

(1)净空高度≥8m的大空间建筑物,顶板或吊顶下一概不设置喷头,这是惯性使然。实际上现行规范已经取消了“净空高度>8m的大空间建筑可以不设喷头”的妥协性条文。而与之相关的描述变成了“采用闭式系统场所的最大净空高度一民用建筑和工业厂房为8m",仅表明当净空高度超过8m时,闭式喷头己不再适用,而不表示可以不设置喷头。因为除了闭式系统以外还可以有开式系统的选择。果然,“规范”要求“净高超过8m的民用建筑和工业厂房、净空高度超过9m的仓库,必须迅速扑救火灾的场所”设置雨淋系统。所以,净空超过8m的建筑物不设喷头,已失去了它普遍的合法性。

(2)仅走道设置单排闭式喷头时,流量计算不合理。表现之一是按老规范“计算动作喷头数每层不超过5个”;表现之二是按照“配水支管、配水管控制的标准喷头数”确定管径。而新规范已改为“其作用面积应按最大疏散距离所对应的走道面积确定”。因此,其开

放的喷头数和建筑的最人疏散距离(它跟建筑物性质、耐火等级、走道部位等因素有关)、走道宽度、设计喷水强度等要素有关,切不可主观臆断。其计算方法,在规范的条文说明中有两个实例,读者可自行参阅。

(3)装设网格、栅板类通透性吊顶的场所,系统的喷水强度没有按规范乘以1.3的系数;干式系统的作用面积没有按照规范乘以1.3的系数。

(4)报警阀的出口没有设置信号阀。水流指示器前面设置信号阀已成习惯,报警阀进口设阀门也少有遗漏。值得强调的是,规范要求进、出口全部装设信号阀,当不采用信号阀时,要求用锁具锁定控制阀的阀位,目的是防止误操作而使该阀处于工作状态。

(5)水流指示器连接的喷头跨防火分区。这是因为按楼层设置水流指示器已成习惯,而新规范规定“除报警阀组控制的喷头只保护不超过防火分区面积的同层场所外,每个防火分区,每个楼层均应设水流指示器”。只要留意到规范条文,正面理解它并不难,只是规范所隐含的另外一个意思却容易被忽略,那就是:当报警阀组只保护不超过防火分区面积的一个层面时,是可以不设水流指示器的。

(6)当局部场所设置自动喷水灭火系统时,与其相邻的不设喷淋连通口外侧没有设置喷头。这种错误的发生率颇高,原因也是因为这是新“喷规”增加的条文。正确的作法是在门、窗、孔洞、通道等部位不设喷淋的一侧(规范规定不宜用水扑救的场所除外)设置喷头,以阻l卜火灾从开口处蔓延。

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关键词: 住宅; 建筑; 给排水系统; 消防系统

0 前言

就给排水专业而言, 作为居住小区设计的重要一环, 也要相应适应新形势新要求, 同时住宅的设计要与物业管理及其服务方式相适应, 要为现代物业管理提供必要的条件。下面根据笔者日前完成的某花园小区给排水及消防系统的设计谈谈自己的体会。

1工程概况

该工程整个分二期进行建设, 是由18 栋24层的住宅楼、150 栋别墅二至四层, 五至九层的会所商业区组成。本工程的小区给排水的设计既要与大市政给排水管衔接好, 又要与建筑单体进户管衔接好, 同时要处理好一期和二期工程的设计深度。

2 系统设计要点

2.1 给排水系统

2.1.1 给水系统

⑴用水量及水源。该住宅小区住宅楼最高日用水定额取230L/d, 小时变化系数取2/5, 住宅最高日用水量Qd=269.2L/d。水源取自从市政供水管网引入的两路DN200 供水管接入小区, 在小区内形成环状管网, 供给小区内生活和消防用水。根据《建筑给水排水设计规范(GB50015- 2003)》3.2.5.7 的规定在引入管上设置倒流防止器。根据当地自来水公司提供资料, 引入管处水压为0.25MPa, 考虑到本工程是分期建设, 先进行别墅区的施工,后安排多层、高层的建设, 在选取小区的给水方式采用了变频设备的给水方式, 即由地下生活水池变频给水设备各建筑单体的用水点。将小区生活给水系统分三个区进行设置, 分别为别墅区、会所、高层住宅1~9 层, 高层住宅10~24 层, 其中别墅区采用小区内的给水管网直接引入, 会所、高层住宅1~9层, 高层住宅10~24 层的生活用水均由设在高层6# 周边的生活水池(通过二组变频给水装置供给。变频给水装置的给水泵按设计秒流量选型, 分别为两主泵一辅泵配一气压罐, 变频调速装置可以在两台主泵之间相互切换, 夜间小流量时启动辅泵与气压罐共同作用, 以节省供水能耗。对此小区内的会所多层建筑静压大于0.25MPa 的用水点, 经可调式减压阀减压后供给。此供水方式对高区住宅供水较节地、节能、又便于管理的方案。它既能满足市政基础设施滞后于住宅建设快速发展带来的弊端, 避免对市政给水管网造成冲击。

⑵户外查表的设置。高层住宅楼各户水表设于楼层管井内, 使得检修维护方便, 抄表计费集中, 节省时间,减轻劳动强度, 并方便日后物业管理。

2.1.2 排水系统

⑴生活排水室内采用污、废分流制, 考虑到居住小区在建设初期, 城市的集中污水处理厂还没有建成运行, 小区外只设有市政道路排水, 在城市无污水处理厂情况下, 设计化粪池对小区生活污水进行预处理, 能够达到一定的处理效果。但从其的使用效果看, 并不理想。主要表现在长期的使用过程中, 化粪池的污泥不能按化粪池的设计周期清洗, 使其的有效容积减少, 达不到预期设计的处理效果, 并易造成管道堵塞; 同时, 化粪池需要占用一定的面积; 修建要耗用一定的经济。对此需要定期加强对化粪池的设计期内清掏等维护管理工作以解决。

⑵雨水系统。屋面雨水采用有组织排放, 由雨水斗收集, 重力流水方式经雨水管道排至室外雨水管网。考虑到小区内运河需经常补充水的情况, 从节水角度出发, 将室外雨水管网的雨水接入小区运河中以起到补充的作用。为保证住宅的使用功能和公共建筑的美观要求, 住宅采用外排水方式, 公建采用内排水方式。阳台雨水的排放与屋面雨水系统分开, 以免屋面雨水从阳台溢出。为防止阳台地漏泛臭, 雨水采用间接排水。

2.2 消防系统

在本小区的消防设计中经多方案比较, 并会同消防主管部门的意见, 消火栓、自动喷水灭火系统采用区域集中临时高压消防给水系统, 选择较适中的位置集中设置消防水泵房, 屋顶设消防水箱储存10分钟的消防水量。以下为本消防设计的构思:

⑴整个住宅小区同一时刻的火灾次数按一次考虑。根据《建筑设计防火规范》第8.2.1条规定, 城镇、居住区同一时间的火灾次数和城镇、居住区的人口数有关。本规划区根据规范规定同一时刻火灾次数按一次, 一次灭火用水量考虑。

⑵选择由区域消防系统泵房供水的最不利建筑( 要求消防水量最大、压力最高) , 作为区域消防供水系统设备选型的依据。本住宅小区内要求消防用水量最大, 水压最高的是编号为13#楼, 虽然各栋建筑高度相同, 但由于距区域集中消防加压泵房较远, 因此被确定为最不利建筑。该楼的地下室车库部分除设计了集中消火栓消防系统外还按中危险等级设计了自动喷水灭火系统。室内消防流量为两个消防系统设计流量之和进行确定。

⑶小区室外消防管网设计为环形管网, 且每栋高层建筑室内消防灭火系统进水管不少于两条。根据《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.1条规定, 我们在设计室外消防管网时在本小区最建筑内侧的小区路网上设置了环形消防管网。这样, 可以方便地与消防管网外侧的高层建筑和管网内侧的建筑物连接, 保证建筑物消防用水的安全性。为了提高建筑物消防用水的可靠性, 高层建筑的室内消防系统均有两条管道从不同方向引入室内, 当其中一条管道发生故障时, 另外一条进水管仍能保证室内消防系统的用水量。

⑷区域消防系统的消防加压泵房宜布置在本小区高层区域的的中心部位。本住宅小区呈长方形状, 小区的会所布置在小区临街的街道上, 高层则分散小区在南侧。为保证室外环形消防干管内压力的均衡, 小区消防集中加压泵房的位置尽量布置在高层区域的中心地带, 泵房的消防总出水管从两个方向和室外消防环状管网连接。

⑸设置小区集中使用的消防蓄水池, 并按小区内消防用水量最大的一栋建筑物的室内消防设计流量之和储备消防蓄水量。本小区的区域消防系统在集中加压泵房旁边设置了生活、消防合用储水池, 并设置了消防储水平时不被动用的技术措施。消防储水量是根据本小区内消防用水量最大的13# 楼的室内设计消防用水量之和计算而得, 消防水量为290m3, 设计采用了400m3 生活、消防合用蓄水池。

⑹会所多层建筑的室内消火栓消防系统通过减压阀井与室外环状区域消防管网连接。小区内多层会所的室内消防要求与高层建筑相比消防水量、水压都较低。本设计将多层建筑的室内消防系统通过减压阀井和小区室外环形消防管网相接, 大大提高了多层建筑的消防能力。减压阀井内的减压阀采用了既减静压又减动压的液压式减压阀组。为了提高可靠性, 减压阀采用了并联阀组。

⑺集中消防加压泵房内采用先进可靠的计算机控制的临时高压给水系统。集中加压泵房内除了按最大消防负荷选择消防加压泵外, 还设计了稳压泵和小型气压罐。既保证室外消防管网随时保持高压状态, 也使稳压泵不致频繁启动。各栋高层建筑内的消防控制讯号、报警讯号均远传至集中加压泵房内, 通过计算机对泵房进行自动控制。

⑻设置统一的小区水泵接合器。水泵接合器的主要用途是当消防水泵发生故障或遇大火, 室内消防用水不足时供消防车从室外消火栓取水, 通过水泵接合器将水送到室内消防管网。采用区域消防供水系统以后, 既然主要的消防用水都可以从集中加压泵房外供而来, 那么作为备用的水泵接合器自然也应可在外部统一集中设置。以这种推论为依据, 本区域消防管网按小区内最大一栋楼的室内消火栓系统设计流量和自动喷淋消防流量之和在小区外部环状管网上设置了7组地下式DN100水泵接合器。由于是在小区内统一设置, 水泵接合器的位置选择极利于消防车的进出、掉头、吸水、加压的操作。

⑼室外地下消火栓的设置。室外地下消火栓的用途, 一是提供室外消防流量, 二是满足消防水泵事故状态或消防水量不足时消防车向消防管网补水之用。因此, 从数量上, 室外消火栓的数量应满足大于小区室内、外最大消防用水量之和; 从分布上, 室外地下消火栓应尽量围绕高层建筑布置, 也应兼顾水泵接合器的布置和《建筑设计防火规范》第8.3.2 条对地下消火栓布置的要求。本小区结合小区四周的路网在小区内市政给水管网上共设置了10 个DN100 地下式消火栓。

⑽区域消防系统中高位水箱的设置。本住宅小区区域消防系统仅在小区内最高的24 层住宅楼13# 上设置了24m3 消防水箱, 一根消防总出水干管与室外环形区域消防管网直接相连, 以满足各建筑物火灾初期前10分钟的供水要求。消防总出水管上设置了水流指示器, 在消防水泵房内设有30L/s 的加压泵2 台( 并联) 。任意一栋楼内发生火警用水时, 该加压泵均可手动或自动启动, 以保证消防的水量、水压。高位水箱还采取了消防水平时不被动用的技术措施。

⑾自动喷水灭火系统。根据《自动喷水灭火系统设计规范》, 地下车库及地上商业部分设置湿式自动喷水灭火系统, 按照自喷用水最大的一座建筑确定, 最大的用水量按中危险2 级确定, 喷水强度为8L/ mm. m2, 作用面积为160m2, 喷头工作压力为0. 1MPa, 火灾延续时间为1 小时。自动喷水灭火系统由贮水池, 自动喷水泵、自动喷水管网、屋顶消防水箱( 位于2# 楼顶) 组成。自动喷水系统与消火栓系统共用消防水箱。每个建筑单体分别设置湿式报警阀, 每个防火分区分别设置水流指示器。

3. 结束语

⑴本小区采用变频调速供水新工艺新设备, 既节能又防止二次污染, 生活给水系统取消了屋顶水箱, 减少结构荷载, 节省投资。

⑵在消防给水系统中, 采用了区域集中消防给水系统, 减少了水泵的数量, 节省了用电负荷及泵房面积, 提高了消防给水系统的可靠性, 是目前比较理想的供水方案。

⑶近年来大型高层住宅小区不断出现, 由于工程量大, 这些小区往往分期建设, 给小区给排水设计工作带来了一定的难度。笔者认为在设计过程做好各期的衔接工作尤为重要。尤其是小区的主要设备用房如生活水箱、消防水池和水泵房等是整个小区给排水设计的核心部分, 为减少重复投资、方便管理、保证小区分期使用的要求, 应尽量考虑建在一期, 并预留好以后各期的管线,这样既可以保证施工上的连续性, 又可以满足使用上的连续性。

⑷小区给排水设备较多, 管路复杂, 为保证生活用水的水质、减少设备的能耗、降低设备和管道的维护费用, 主要设备的选型和材料的选用既要考虑使用年限的要求, 又要考虑节能和环保的要求, 尽量采用新型节能设备和环保耐用的管材。

⑸从满足人们优良生活环境和小区再改建扩建, 确保小区给排水管网的安全、环保、可持续发展角度出发,从设计角度来看, 充足计算小区给排水水量, 选择合理消防方案, 进行可靠的水力计算等尤为重要。

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【关键词】多层住宅建筑结构现状重要参数

Abstract: the multilayer residence building by public stair solve perpendicular traffic, is a very typical cities set house. This paper introduces the structure of the multilayer residence building development present situation, has analyzed multilayer residence building structure in some important parameters calculation of rational selection.

Keywords: multilayer residence building structure status important parameters

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:

在我国,住宅建筑按其层数分为:低层、多层、和高层三类。我国在《民用建筑设计通则》 (GB50352-2005)中明确规定:一层至三层为低层住宅,四层至六层为多层住宅,七层至九层为中高层住宅,十层及十层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于 24m者为单层和多层建筑,大于 24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑);建筑高度大于100m 的民用建筑为超高层建筑。多层住宅建筑是借助公共楼梯解决垂直交通,是一种极具代表性的城市集合住宅。

一、多层住宅建筑结构的发展现状

1、多层住宅建筑结构的特点

多层住宅在我国目前新建或正在建造的城镇住宅中占90%以上,与中高层(小高层)和高层住宅相比,有一定的优势:(1)在建设投资上,多层住宅公摊面积少,不需要像中高层和高层住宅那样需要增加电梯、 高压水泵、公共走道等方面的投资,物业费也较低,整体的性能价格比高,因此得房率比较高。(2)在户型设计上,多层住宅户型不仅结构设计成熟、设计空间大,而且居住舒适度较高。通常采用砖混结构,建材可就地生产,可大量工业化、标准化生产。因此,多层住宅造价较低,价格适中,易于被普通消费者接受。(3)在结构施工上,多层住宅通常采用砖混结构,同时又比高层住宅建设工期短,一般开工一年内即可竣工,因而多层住宅的建筑造价一般较低。

但是,多层住宅也有不足之处,主要表现在:(1)底层和顶层的居住条件不算理想,底层住户的安全性、采光性差,厕所易溢粪返味;顶层住户因不设电梯而上下不便。此外屋顶隔热性、防水性差。(2)难以创新。由于设计和建筑工艺定型,使得多层住宅在结构上、建材选择上、空间布局上难以创新,形成“千楼一面、千家一样”的弊端。如果要有所创新,需要加大投资又会失去价格成本方面的优势。多层住宅的平面类型较多,基本类型有梯间式、走廊式和独立单元式。

2、几种常见的多层住宅建筑结构体系

(1)混凝土空心砌块多层建筑体系。混凝土空心砌块多层建筑体系在我国发展迅速,并形成相当规模的砌块生产能力,砌块生产已“供大于求”。与此同时,混凝土空心砌块多层建筑体系也存在着一些问题,例如:混凝土空心砌块自重大,由人工采用人工砌筑的劳动强度大,不符合建筑工业化的方向;砌筑工艺存在不足之处:很薄的砂浆在空心砌块上铺设很难粘结密实和牢固,影响整体强度;雨水容易从砂浆缝隙渗入,如果双面抹灰,又大大增加抹灰量;并且在光洁的砌块上抹灰难度很大,易空鼓、开裂;在砌块内放置钢筋、建筑混凝土等工艺复杂,质量无法检验。

(2)框架轻板结构体系。框架轻板结构多为钢筋混凝土框架结构,内外墙均为非承重墙。可用陶粒空心砌块、加气混凝土砌块或其它非粘土砌块以及陶粒混凝土轻质两面光条板、 3E板等等做内外墙。

(3)钢筋混凝土剪力墙结构体系。钢筋混凝土剪力墙结构体系,内外墙全部采用现浇钢筋混凝土墙。目前已开发出多种配套的外墙保温体系。这类结构体系,亦可以把外墙做成预制墙板在现场预制生产后就地安装。

(4)用多孔粘土砖或非粘土砖代替实心粘土砖的多层建筑体系。用多孔粘土砖或非粘土砖代替实心粘土砖的多层建筑体系在我国的发展比较缓慢,究其原因,主要有以下几个方面:粘土多孔砖仍需要大量的粘土,少用粘土有限;不能用于承重墙;由于涉及原材料及投资前景等问题,生产厂家不敢下决心扩大规模,制约了其发展;灰砂砖由于抗剪强度及其与砂浆的粘结性能不佳,影响其大面积推广使用。

(5)革新“外砌内浇”体系。采用革新“外砌内浇”体系就是将外墙粘土实心砖改为加气混凝土砌块,内墙仍为钢筋混凝土墙体(一般为140~160mm厚),用大模板施工。

二、多层住宅建筑结构计算中几个重要参数的合理选取分析

《建筑抗震设计规范》中第3.6.6.4条指出,所有的计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下,计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移(包括最大位移与平均位移)和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架一抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值、超筋超限信息等等。

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例,结合施工图审核校对中发现的问题,来说明有关参数如何合理选取。

1、结构的抗震等级

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑抗震设防分标准》确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑,本文不涉及)。乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为60――80时,抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施,在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级。例如,位于80地震区(如北京)的乙类建筑,应按90由《建筑抗震设计规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级;当80乙类建筑的高度超过表6.1.2规定的范围时,还应经专门研究,采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某三级医院的门诊楼本属乙类建筑,但设计人员错当成丙类建筑来设计,使建筑物的抗震能力降低,不得不对设计计算做重大修改。

2、地震力的振型组合数

地震力的振型组合数,对高层建筑,当不考扭转耦联计算时,至少应取3;当振型数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对高层建筑,振型数应取9;结构层数较多或结构刚度突变较大,振型数应多取,如结构有转换层、项部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取的更多。《建筑抗震设计规范》指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。 SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是应当改进的。此外,由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算,仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算,但在必要时应补充非耦联计算。

3、结构周期折减系数

框架结构及框架一抗震墙等结构,由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算周期进行折减是必要的。但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6――0.7; 砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7――0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9;只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

参考文献:

[1] 白芙蓉. 浅谈建筑结构设计中应注意的一些问题[J]. 民营科技, 2009,(03) .

[2] 王磊. 浅议建筑结构设计的要点分析[J]. 黑龙江科技信息, 2009,(16) .

[3] 吕戏洋,马玉刚,沈伟良. 浅谈如何提高建筑结构设计质量[J]. 知识经济, 2009,(04) .

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关键词:多层混凝土;框架结构;设计要素;参数

Abstract: This paper analyzed the reasonable selection of some points in the design and parameters through personal experience in the design process of the multi-storey reinforced concrete frame structure.Key words: multi-storey concrete; frame structure; design elements; parameters

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)02-

钢筋混凝土框架结构是由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。

一、重要设计参数的选取

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.6.4条指出,结构抗震分析时,应按照楼、屋盖的平面形状和平面内变形情况确定为刚性、分块刚性、半刚性、局部弹性和柔性的横隔极,再按抗侧力系统的布置确定抗侧力构件间的共同工作并进行各构件的地震内力分折,并经判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

为了分析判断计算机计算结果是否合理,结构设计计算时,除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外,正确填写抗震设防烈度和场地类别,合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

(一)结构的抗震等级的确定

在工程设计中,多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑,如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等,其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑,首先,应当根据《建筑抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)确定其中哪些建筑属于乙类建筑(可能还有甲类建筑,本文不涉及)。乙、丙类建筑,地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。

(二)合理确定地震力的振型组合数

地震力的振型组合数,对多层建筑,当不考扭转耦联计算时,至少应取3;当振型数多于3时,宜取3的倍数,但不应多于层数;当房屋层数≤2时,振型数可取层数。对于不规则的结构,当考虑扭转耦联时,对多层建筑,振型数应取≥9;结构层数较多或结构刚度突变较大,振型数应多取,如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等,振型数应取≥12或更多,但不能多于房屋层数的3倍;只有当定义弹性楼板,且采用总刚分析,必要时,振型数才可以取的更多。《建筑抗震设计规范》指出,合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能,可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用,选取振型数时比较随意,这是需要应当改进的。

(三)结构周期折减系数的确定

框架结构及框架-抗震墙等结构,由于填充墙的存在,使结构的实际刚度大于计算刚度,计算周期大于实际周期,因此,算出的地震剪力偏小,使结构偏于不安全,因而对结构的计算周期进行折减是必要的,但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大也是不妥当的。对框架结构,采用砌体填充墙时,周期折减系数可取0.6~0.7;砌体填充墙较少或采用轻质砌块时,可取0.7~0.8;完全采用轻质墙体板材时,可取0.9。只有无墙的纯框架,计算周期才可以不折减。

(四)框架梁、柱箍筋间距的确定

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.3.3条及6.3.8条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做出了明确规定。根据这些规定,工程设计中习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm,非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm,并以此为依据计算出加密区箍筋面积,由设计人员据规范确定箍筋直径和肢数。

这里需要指出的是,梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求,即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值,并且不乘以剪力增大系数。

(五)框架梁刚度的放大系数的取值应合理

在用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时,框架梁刚度的放大系数应根据楼面的结构形式合理确定。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第5.2.2条的规定,对于现浇楼面和装配整体式楼面,框架梁(包括中梁及边梁)可考虑翼缘的作用,刚度放大系数可取1.3~2.0,也可根据《混凝土结构设计规范》第5.2.4条实际计算梁的刚度放大系数,进行分析计算。而对于无现浇面层的装配式结构,可不考虑框架梁刚度的放大;在工程设计过程中,这一点很容易被有些设计人员忽视,要特别注意这一点。

(六)地下室层数的输入处理

多层框架结构房屋也有设置地下室的。由于隔墙少,基础形式常采独立基础加防水板或者筏板基础。在电算时,应将地下室层数和上部结构一起输入,并在总信息中按实际的地下室层数填写。这样,计算地基和基础底板的竖向荷载可以一次形成,并且在抗震计算时,程序会自动对框架底层柱底截面的弯矩设计值乘以增大系数。同时通过对层侧移刚度比的分析比较,还可以正确判断和调整房屋的嵌固位置,并采取相应的抗震构造措施,保证楼板有必要的厚度和最小配筋率等等;当结构表现为竖向不规侧时,不仅要验算薄弱层,而且还要对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。如果在结构总体计算时,总信息中填写的地下室层数少于实际输入的层数,弯矩设计值增大系数将会乘错位置,从而在发生地震时,会使极易发生震害的底层柱底部位因抗震能力降低而破坏。

二、结构设计原则

(一)结构的整体性原则

多层建筑结构中,楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用,它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构,而且要使这些子结构能协同承受地震作用,特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时,整个结构就要依靠楼盖使各抗侧了子结构能协同工作。楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力,并与竖向各子结构有效连接,当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时,更应特别注意;多、高层建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。

(二)结构简单性原则

结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径,结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。在荷载作用下,结构的传力路线越短、越直接,结构的工作效能越高,所耗费的建材也就越少。

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【关键词】住宅建筑;工程造价;方案决策;开发设计

住宅层数在开发方案设计中需要考虑很多的因素,首先我们来对建筑规范中对建筑物的层数的划分标准,如表1所示:

一、低层住宅的特点与工程造价分析

低层住宅在民用住宅层数划分标准是指1~3层住宅。低层住宅多建于小城市和大中城市的城乡结合部。它既有普通住宅,又有高级别墅。低层住宅由于其高度低,尤其适合于老年人、儿童和身体障碍者使用;生活空间开放性强,有利于邻里之间的交往。其缺点是居住密度低,土地利用不经济。因此其容积率较低,综合开发面积较少。

因此,开发商在利益最大化的驱动下,一般较少开发低层住宅,不过在城市的边缘地带,开发商如果定位为高档别墅住宅的话,其开发住宅一般多为低层住宅。但其售价相对于多层和高层住宅要高很多。一般低层住宅的容积率与居住密度较低,多用于城市郊区和一些城市改造中对环境品质要求较高的区段。住宅商品化的初期,我国曾出现过建设别墅区的热潮,由于其过低的容积率,在一定程度上造成了对有限土地资源的浪费。

二、多层住宅特点与工程造价分析

在民用建筑中,多层住宅具有建筑结构简单,占地面积少,可减少工程量,使用费用低,开发建设的综合费用相对低于其他形式的住宅降低单位造价,经济效果好。被大部分城市广泛采用。缺点是生活空间开放性差,不利于邻里之间交往;楼层相对较高,又不设电梯,给上下楼带来不便。将来发展趋势是多层住宅也设电梯。

根据经验,6层以内的住宅层数越多,造价越低,这是因为多层建筑在一定范围内层数增加,则房间内部和外部的设施费、供水供气管道、电力照明等费用随层数增加而降低,所以多层住宅以采用5~6层为好。

下表是多层建筑的单方造价和层数的关系表,根据表2我们可以很容易的得出结论:多层住宅具有降低单位建安造价和经济效果较好的特点。因此开发商在开发方案的设计和评价中,应多考虑多层住宅的开发面积。

目前我国多层住宅由于公摊面积少、后期物业管理费用低,深受很多购房者的喜爱。消费者也普遍认为多层住宅的供应量会逐年减少,这种预期也使多层住宅成为相对珍稀的住宅产品,所以目前卖得相当俏。在寸土寸金的地段,多层住宅虽然建筑成本较低,但分摊的土地成本要高,其占用的总成本并不会低于同地段的高层,所以多层住宅贵过小高层住宅将成为中心城区楼市的一种趋势。而在城市地段,因为土地成本较低,两者之间的价格差异则不会拉得太大。

三、高层住宅特点与工程造价分析

高层住宅是为了谋求土地的高度有效利用,提高容积率的手段而出现的建筑形态。据国外的一些资料测算,建筑层数由五层增加到九层可使居住面积密度提高35%。有利于节约了用地,也就大大降低了室外工程造价和改造用地的费用,从总的消耗来看,高层不一定比多层(或低层)费用高。据资料显示,就市政设施费用来说,高层就比低层节约。但作为高层建筑其相对于低、多层住宅的主要缺点体现在:单位造价高,平面使用系数低,施工周期长,能耗多,出房率低,分摊面积大,人口密度大,防火设施不完善,目前国内消防车最高达十四层,环境效益和社会效益较差。

从我国目前的实际情况来看,我国人口多,人均耕地面积少,因此在住宅建设中就应该尽量考虑节约土地,在有限的土地上尽可能增加建筑面积密度来解决居民住房紧张的问题,从而保持社会稳定,促进我国经济快速发展。住宅层数是影响小区建筑面积密度的重要因素,住宅层数越高,则密度越大,容积率越大,对开发商来说赚取的利润越高。

1、由表1可知,7~9层属于中高层类,此类住宅不设电梯使用不便,设了电梯又不能充分发挥电梯的效率,根据《城市居住区规划设计规范》(GB50180-93)的建议,小区内不宜采用这种层数的住宅。因此,笔者认为开发商应尽量少开发此类住宅,应放弃此类设计。

2、在民用建筑中,多层建筑提高层数虽然可以降低工程造价,而高层建筑在我们规划设计中又不得不开发,因为考虑到小区容积率和节约城市用地和开发商利润的问题,高层建筑在小区开发中的设计就显得很有必要了。从我国目前的实际情况来看,我国人口多,人均耕地面积少,特别在中心城区等人口高密度区和商业区,应该尽量考虑节约土地,在有限的土地上尽可能增加建筑面积密度来解决居民住房紧张的问题。

房地产开发希望通过破坏环境和城市规划的限制来取得高额利润,因为他们认为兴建高层建筑建筑面积增大,利润就会越多。无可否认,增加层数可以节约土地,住宅层数是影响小区建筑面积密度的重要因素,住宅层数越高,则密度越大,容积率越大,但带来的却是环境的破坏和市政规划容积率的限制。

事实上,随着层数的增加,住宅之间的日照间距也相应增加,而且高层住宅一次性投资高,建设周期长,一般情况下高层比多层平均每户建筑投资要高70%~80%,对于投资商收回投资的风险加大,因为其建设周期长40%~50%,节约土地的效果也逐步下降。

我们通过统计资料表3,可以分析得到结论:层数应在一个合理的范围内,例如在20层时,投资利润时相对于其他层数是最大的,所以开发商应结合市场需求、项目实际来决定建筑层数,不能一味增加建筑层数。此外高层住宅要设置电梯和加压水泵而且消防和人防要求都会相应的提高,导致总造价也会相应上升。

四、结语

商品住宅小区的开发和决策过程,是一个随时间推移,在市场因素不断发生变化的条件下,进行投资、开发的过程。其投资具有周期长、金额大、变现能力差、投资回收慢、收益高、易受政策影响等特点,这些决定了其投资决策风险是客观存在的。只有客观深入地对商品住宅小区开发项目进行分析研究和科学决策,合理调节小区各功能与成本的关系,才能成功地避开风险,获得成功。

参考文献:

[1]《城市居住区规划设计规范》 (GB50180-93)

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[关键词]大型商业综合体;建筑设计防火规范;消防;安全疏散 文章编号:2095-4085(2017)05-0051-03

近年来,城市商业综合体项目逐渐繁荣,它汇集了体验、展示、购物、餐饮、娱乐等多种功能,方便了人民群众的日常生活,也发挥了很强的聚拢效用,有些人一整天都畅游在大型商业综合体之中。因为它的这种独特性质,一般公共建筑的消防设计规范不太适合这类建筑,例如《高层民用建筑设计防火规范GB50045-95》、《建筑设计防火规范GB50016-2006》对大型商业建筑的消防设计指导并不全面。上海市做为全国经济发展的前瞻城市,大型商业综合体的数量较多且体量较大,上海市消防局早在2004年就过《大中型商场防火技术规定》[沪消发(2004)一352号]的通知,上海市的大型商业项目大多数都是按此来进行消防设计和审批监管的。随着新版《建筑设计防火规范GB 50016―2014》的实施,352号文被废止,全国项目均按新版规范来统一执行。规范对有顶棚商业步行街的消防设计提了新的9项条文要求,没有对步行街的概念做具体描述,总结了有顶棚商业步行街的重要特点,明确了详细的疏散数据。文章重点对新版建筑设计防火规范对大型商业建筑的消防疏散应用提出问题,并且找到相应的解决策略。以实际项目――连云港万达广场做为案例进行消防分析。

1项目概括

连云港万达广场项目地处连云港市新海新区,同城市艺术中心比邻,基地位于凌州路北侧、学林路西侧和科苑路东侧,为复合型商业建筑,汇合商业、餐饮、影院为一体。总体功能分三个区域:商业步行街;百货/超市/固定商铺;影院。无人防设计。

项目总用地面积为81758.15m2,总建筑面积为117800.47m2,其中地上面积111278.91m2,地上四层。地下面积6521.56m2,地下一层。最大建筑高度23.95m,为多层建筑。

2消防问题及解决方案

消防设计:本项目设计由南侧一条大商业和北侧一条有顶棚的步行街贴临布置,大商业部分按防火分区概念划分,每个防火分区控制不大于5000m2。有顶棚的商业步行街满足新版规范第5.3.6条中的全部9条规范要求。

(1)消防问题一:建筑单体总长约275m,总宽约120m。步行街长度约330m。新规第7.1.1条,街区内的道路应考虑消防车的通行,道路中心线间的距离不宜大于160m。当建筑物沿街道部分的长度大于150m或总长度大于220m时,应设置穿过建筑物的消防车道。确有困难时,应设置环形消防车道。第5.3.6条中第2条,步行街的长度不宜大于300m。由于地块长宽所限制,为了充分考虑土地的使用率,满足容积率的要求,并结合上述两条防火规范要求,在围绕建筑单体设置了环形消防车道的前提下,在首层增设了可穿越步行街内部满足4m净高和4m净宽的消防通道,缓解了因建筑体量过长,导致灭火救援时,消防人员不方便进入建筑内部扑救的问题,有利于火灾的扑救和保证救援人员的安全。消防车进入建筑步行街的口部,采用特殊处理的折叠门窗,满足4m净高和4m净宽的消防车通行要求。通过加强消防车进入措施,缓解建筑长度过长带来的消防隐患。首层总平面见下图1。

(2)消防问题二:剪刀梯的楼梯间前室应分别设置。新规第5.5.10条,高层公共建筑的疏散楼梯当分散设置,确有困难且从任一疏散门至最近疏散楼梯间入口的距离不大于10m时,可采用剪刀楼梯问,但应符合下列规定:1)楼梯间应为防烟楼梯间;2)梯段之间应设置耐火极限不低于1.00h的防火隔墙;3)楼梯间的前室应分别设置。条文说明中还写到由于剪刀楼梯是垂直方向的两个疏散通道,两梯段之g如没有隔墙,则两条通道处在同一空间内。如果其中一个楼梯间进烟,会使这两个楼梯间的安全都受到影响。为此,不同楼梯之间应设置分隔墙,且分别设置前室,使之成为各自独立的空间。

由于商业综合体建筑面积较大,经计算得出的安全疏散所需要的疏散楼梯宽度也较宽,故商业综合体项目的疏散楼梯多采用剪刀梯的形式,本项目也不例外。剪刀梯能否计做疏散楼梯宽度,新规中未明确说明,仅对楼层面积较小的高层公共建筑,在按本规范要求间隔5m设置2个安全出口难以执行的情况下,做为一个变通措施的时候提到过,且明确剪刀梯的楼梯间前室应分别设置。笔者认为本着适用、经济、美观的建筑设计原则,剪刀梯是可以做为疏散楼梯使用,并计入疏散宽度的。同时需要满足新规第5.5.10条中第3条要求,同一部剪刀梯的两个楼梯间前室应分别设置。但若两部剪刀梯并列设置时,为了满足平面功能布局的灵活性,不属于同一组剪刀梯的楼梯间可合并楼梯间前室,且不会造成如条文说明中对两个楼梯问安全的影响,因为不属于同一组剪刀梯的楼梯间之间有防火墙做为防火分隔。见图2。

(3)消防问题三:关于餐饮商铺计算疏散宽度及疏散人数的依据。在中国,民以食为天。餐饮商铺在整个商业综合体中占据的比例近些年来呈上升趋势,餐饮商铺可以对整个商场起到很好的引流作用,增加商场的商业气氛。口味好的餐饮品牌到了就餐时间可以说是门庭若市,从这个角度来说若发生火灾,餐饮商铺所需要疏散的人数,明显要比普通业态商铺所需要疏散的人数多上很多,但在新规中并没有对此业态进行特殊的疏散宽度计算依据。以连云港万达广场项目为例,该项目餐饮集中设置在四层,按一间1000m2的餐饮商铺为例,按新规来计算疏散宽度1000×0.3/100=3m;按《饮食建筑设计规范》JCJ64-89来计算疏散宽度1000×1/2.1/1.3×1.1/100=4.03m(2.1是1:1.1的餐厨比之和,1.3m2是每人每座位面积,1.1是增加了10%的服务人员数量)。在该项目中最终以4.03m来进行疏散宽度设计,以满足实际的疏散使用需求,保证人员的消防安全。伴随着我国经济CH的不断提升和城市化发展进程的不断加快,建筑设计防火规范也需要跟着城市建设的不断开发而快速进步,持续订正与增补规范。

(4)消防问题四:有顶棚步行街是否需要按多层建筑5000m2砩柚梅阑鸱智。首先我们需要搞清楚步行街和中庭是否有区别。中庭是位于建筑内部的开敞的、空间层次丰富的公众活动空间,兼具重要的交通流线功能,通常尺度感较大,贯穿建筑首层至顶层。中庭的四周和各楼层营业厅、走廊等直接相连。中庭空间开阔、艺术性强,是一座商业建筑的核心,给人们提供休息、交往、观光会晤的空间。新规对有顶棚步行街进行了明确的描述,零售、餐饮和娱乐等中小型商业设施或商铺通过有顶棚的步行街连接,步行街两端均有开放的出入口并具有良好的自然通风或排烟条件,步行街两侧均为建筑面积较小的商铺,一般不大于300m2。有顶棚的商业步行街与商业建筑内中庭的主要区别在于,步行街如果没有顶棚,则步行街两侧的建筑就成为相对独立的多座不同建筑,而中庭则不能。此外,步行街两侧的建筑不会因步行街上部设置了顶棚而明显增大火灾蔓延的危险,也不会导致火灾烟气在该空间内明显积聚。因此,其防火设计有别于建筑内的中庭。所以笔者认为步行街不需要按多层建筑5000m2来设置防火分区,而是应该按新规要求在商铺之间设置耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和相邻商铺之间面向步行街一侧设置宽度不小于1.0m、耐火极限不低于1.00h的实体墙来满足防火要求。

(5)消防问题五:电影院内观众厅的疏散是否可以结合规范第5.5.17条中第3、4条来综合判断。新规第5.5.17条中第3条,房间内任一点至房间直通疏散走道的疏散门的直线距离,不应大于表5.5.17规定的袋形走道两侧或尽端的疏散门至最近安全出口的直线距离。第4条一、二级耐火等级建筑内疏散门或安全出口不少于2个的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅等。其室内任一点至最近疏散门或安全出口的直线距离不应大于30m;当疏散门不能直通室外地面或疏散楼梯间时,应采用长度不大于10m的疏散走道通至最近的安全出口。当该场所设置自动喷水灭火系统时,室内任一点至最近安全出口的安全疏散距离可分别增加25%。随着商业综合体规模的扩大,娱乐功能的增强,大型电影院也随之增多,以连云港万达广场项目为例,在建筑的四层平面图中设计了14个厅的万达影城,影城的疏散如何解决。如果完全按照上述第4条的要求执行,不仅楼梯数量较多,对下层商业布局的影响也是非常重大的。再例如小型影院中的小型观众厅按第4条执行也是有现实难度的。笔者认为第3条做为疏散距离依据,也是经过消防实践经验认证的。14个观众厅中,真正属于大厅的也仅3个,在这3个厅的人员疏散中满足设置喷淋37.5m+12.5m的规范要求;另11个厅,厅内人数不足百人,按第3条来执行疏散,满足设置喷淋单向疏散27.5m+27.5m、双向疏散27.5m+50m的规范要求。在笔者看来,第3条为通用规范,第4条为房间内放宽,疏散走道收紧规范。故按上述原则设置电影院内疏散楼梯及安全出口满足建筑设计防火规范要求。

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【关键词】框架结构;设计要点;分析

世界各国对高层建筑的高度和层数界限的规定并不一致。中国1982 年施行的《高层建筑防火设计规范》中规定,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。现代高层建筑是随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的,在土地资源日益紧张的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。可以说,现代高层建筑的发展,开创了整个建筑时代的新纪元。

1 设计要点

当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比,在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。

1.1 建筑方面要求

①总平面布局要加大防火间距,处理严重的日照干扰,为大量集中的人口疏散和停放车辆安排通道和场地。②在符合功能要求的基础上将多层重复的建筑平面布局标准化、统一化,以满足主体结构、设备管线、电气配线分区、防火疏散等竖向设计技术的要求。③合理布置竖向交通中心,确定楼梯、电梯的数量和布置方式,保证使用效率和防火安全。④内外建筑装修、构造、用料和做法必须适应因风力、地震、温度变化等所引起的变形和安全问题。⑤在建筑艺术方面要考虑高大体型在城市和群体中的形象和全方位造型效果。

1.2 结构方面要求

①考虑高层建筑遇到巨大风力和地震力时所产生的水平侧向力。②严格控制高层建筑体型的高宽比例,以保证其稳定性。③使建筑平面、体型、立面的质量和刚度尽量保持对称和匀称,使整体结构不出现薄弱环节。④妥善处理因风力、地震、温度变化和基础沉降带来的变形节点构造。⑤考虑在重量大、基础深的地质条件下如何保证安全可靠的设计技术和施工条件问题。

1.3 设备和电气方面

①设计供暖和给水排水系统时, 必须考虑因建筑高度增大的压力,保证管道、炉片具有耐压能力。②特殊处理消防和排烟问题。③在供暖、通风中考虑因高处风力增大而增加的空气渗透和中合面以上、以下的热压变化对于散热量计算的重要影响。④考虑由于增加了电梯、水箱供水和消防动力用电,对电气设计的区域配电和干线、支线布置提出的要求。

1.4 综合问题

①关于城市经济效益和环境效益问题,应遵照城市规划部门指定的地段和控制高度建造,而不能完全根据建筑本身的需要。②高层建筑由于应力增加,设备和装修水平必须提高,施工难度增大,因而造价必然大大高于多层建筑。因此,需要各专业设计人员密切合作使平面布局合理,提高使用系数,做到构造简洁,自重轻,便于安装,综合降低造价。③高层建筑最突出的是防火安全设计,各专业设计人员应严格遵守高层建筑设计防火规范的规定。

2 框架结构设计分析

2.1 设计步骤

2.1.1 根据建筑设计进行结构布置,结构布置时注意第一章介绍的结构布置原则;

2.1.2 选取恰当的平面框架作为计算单元,并由此得到计算简图,注意计算简图为平面刚架;

2.1.3 计算该刚架上所作用的恒载、活载、风荷载和地震作用,方法见第三章;

2.1.4 用分层法或弯矩分配法对框架在竖向荷载作用下的内力进行计算;框架结构的内力组合以及框架梁、柱和框架节点的设计。

2.1.5 用反弯点法或D 值法对框架在水平荷载作用下的内力进行计算,并进行变形验算;

2.1.6 对控制截面的内力值按荷载效应组合方式进行组合;

2.1.7 用在混凝土结构基本理论中所学的知识,并结合框架梁柱节点的构造要求对各构件进行截面配筋设计。

2.2内力计算

2.2.1 分层法

分层法计算原则是“分层———计算———整和(即叠加)”,主要技术步骤:

(1)计算梁柱的线刚度及相对线刚度;

(2)将框架计算简图分层(分层后的各柱远端为固定支座),并对除底层柱外的其它各层柱的线刚度乘0.9 折减系数;

(3)用弯矩分配法计算各层单元的杆端弯矩;

(4)叠加各层的杆端弯矩,注意梁的弯矩值保持不变,柱的弯矩值为各层单元的柱端弯矩的代数和,叠加后若结点弯矩不平衡,可再进行一次弯矩分配;

(5)按静力平衡条件计算出框架的剪力和轴力,并绘出内力图。

2.2.2 反弯点法和D 值法

另外,可由柱的剪力和弯矩来计算梁的弯矩、剪力和轴力以及柱的轴力。这部分应用的是结构力学中的截面法,即计算哪部分的内力,将该部分隔离出来单独分析,分别考虑该部分在水平向和竖向力的平衡及力矩平衡。

2.2.3 框架截面设计

主要考虑设计框架柱与基本构件中偏心或轴力受力柱的不同之处,框架梁与基本构件中梁的不同之处,以及梁柱刚接部位的特殊要求,比如,配筋计算时内力的调整,配筋量的限制及其他的一些构造要求等。

3 结束语

当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比,在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。本文对影响高层建筑结构设计的各因素进行深入的分析与探讨,为高层建筑的结构设计积累了经验。

参考文献

[1] 阎勇,安瑞. 多高层建筑钢筋混凝土结构的规则性和抗震验算原则[J]. 陕西建筑, 2006,(04) .

[2] 国家标准抗震规范管理组. 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)统一培训教材.北京:中国建筑工业出版社,2002

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关键词:商业建筑 安全疏散 应对措施

1、商业建筑的防火与安全疏散设计对策

1.1商业建筑的安全疏散

安全疏散设计是工程从方案转入实施的一个重要内容。它实际上是进行人流组织,交通设计的重要内容之一。它与方案阶段的交通组织、人流组织有相同之处,也存在一些差别。它的特点在于:(1)安全疏散研究的对象主要是人,其交通组织只考虑人流。通常方案阶段的交通组织还要包括功能流线、车流、货流,平衡三者的关系,使流线顺畅是此阶段的重要内容。(2)安全疏散是单向性的活动,其路线简单的表示为:活动区域疏散走道疏散楼梯间室外(其它安全区域),最终要达到的目标比较明确。而通常的人流组织是多向性的,它是根据人在这栋建筑中的活动特点及规律来确定的,最终的目的是使交通更为合理,使用更为便捷。(3)平时人流的流向可以依靠电梯、扶梯、以及水平方向通道等多种交通手段,而发生火灾时,除消防电梯以外的所有电梯都将停用,平时使用的某些通道也会停用,如防火分区隔处设置防火卷帘的地方,防火门等,人员只能通过指定的通道进行疏散,以尽快到达安全地带为最终目的。

1.2合理的消防分区

建筑内设置防火分区的意义在于:建筑某部位起火后,能够将火势限定在一定的范围,避免建筑物内火灾发生轰燃,并为人员、物资疏散和救援工作赢得时间,减少和控制火灾所造成的损失。商业建筑的防火分区划分相对于其它功能的建筑要复杂一些,因为使用功能的特殊性,其内部要求尽可能的划分为最大空间。而且空间使用上尽可能的开阔,以使其使用时各个部分任意相通,即使划分为小空间租售也能达到自由分隔。所以工程人员在进行设计时都应把这些因素加以考虑,合理的划分防火分区。

1.3安全出口的设置

疏散走道及楼梯的设置:疏散楼梯是发生火灾时用于人员疏散的唯一通道,它必须是安全可靠的。它和平时使功能楼通过。特别是在有电梯、自动扶梯以后,“功能”楼梯在垂直交通方面己退居次要位置。疏散楼梯是火灾情况下,人们逃生的主要途径。梯平时使用,人流自由的,其数量要根据建筑物实际需要的疏散宽度来设置,其宽度要根据建筑物的使用用途来确定,其间距要根据疏散距离来设计,甚至还有特殊要求,如设置排烟要求等.

1.4其他安全疏散措施

(1)商场的防排烟设计。烟气是造成火灾中人员伤亡最主要的原因。因此控制好的安全性保障人员全尤为重要。高层民用建筑设计防火规范》中对于高层建筑的防排烟设计有较明确的规定。多层建筑无明确的要求,但规范中明确规定建筑物在有条件的前提下尽可能的采用自然排烟的方式进行烟控设计。商业建筑具有火荷载大、发烟量大及火灾发展迅速等特点。防火设计应本着安全、实用与经济的方针,尽量采用以自然排烟为主,机械防排烟为辅的防排烟设计方案。(2)设置防火门的部位一般为疏散门或安全出口,它既是保持建筑防火分隔完整的主要物体之一,又是人员疏散经过的疏散出口或安全出口时需要开启的门。(3)自动扶梯出入口附近设置喷水幕帘,它能从不同的方向喷淋建筑内部,这将用于延迟那一层火灾早期阶段的热量、烟气和燃烧体进入电梯,该系统与建筑物内的喷淋系统一起共同延迟火灾的蔓延,并为人员撤离提供时间。

2、商业建筑的防火与安全疏散设计对策

2.1建筑的性质耐火等级建筑在地上部分,为多组多层建筑与一栋高层建筑相邻而建,其间以变形缝来分隔。但是由于地下层全部连在一起,多层与高层部分从结构和交通上并没有完全分开,因此整体建筑为一座高层综合楼。地上多层建筑部分应该属于高层的裙房。由此,本方案的建筑类别为一类,防火等级为一级,设计中采用的相关规范也应以《高层民用建筑设计规范》(以下简称《高规》)为标准。

2.2防火分区的设置

因为是一类建筑,按照规范规定,建筑内部均设有自动火火系统。防火分区的面积按《高规》规定中加倍的面积计算。(1)地下室分为八个防火分区,超市、库房及地下车库为人防部分。超市部分分为4个防火分区,每个防火分区建筑面积均小于2000m2。车库部分为一个防火分区,建筑面积小于4000 m2。设备用房区分为二个防火分区,每个防火分区建筑面积均小于1000 m2。(2)首层及二层共分为七个防火分区,高层部分独立为一个防火分区,面积不大于2000 m2。(3)二层为商场,共分为二个防火分区,高层部分独立为一个防火分区,面积不大于2000 m2。其余部分防火分区面积不大于4000 m2。(4)四层为办公和会所共分为两个防火分区,高层部分独立为一个防火分区,两个防火分区的面积均不大于2000 m2。

2.3疏散楼梯

(1)地下超市部分共设有六部复式楼梯,车库部分设有两部可供人员疏散的楼梯,设备用房部分设有一部复式楼梯,两部楼梯,均为防烟楼梯间,均设有机械加压送风防烟系统。(2)裙房部分。首层一二层北面的独立商铺均有内部的独立封闭疏散楼梯,其它商铺通过十九部室外楼梯疏散;二层共设有五部封闭楼梯间;四层设有两部封闭楼梯间进行人员。这些楼梯均具有火灾疏散和平时的功能。(3)高层部分。首层一二十六层设有四部电梯,其中一部为消防电梯。另设有一部剪刀楼梯,为防烟楼梯。平时主要使用电梯解决交通问题,火灾时人员疏散使用剪刀梯。楼梯间的设置满足建筑疏散距离的要求,即:商业建筑不小于30m,车库人员疏散不小于60m,其他部分不小于20m。

3、结语

总之,进行商业建筑的防火设计要了解商业建筑的特点,根据内部功能要求采取更为适合的防火措施。如:加强商场的防排烟设计,最好采用自然排烟,防火分区要结合内部使用严格按照规范面积要求进行划分,采用防火墙、防火卷帘等措施分隔防火分区等,使人员在陌生的坏境中,能很快地找到疏散出口,赢得自救的时间。

参考文献: