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关键词仿古建筑;设计;轴线;园林
中图分类号TU986.4 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0199-01
中国具有悠久且独具特色的建筑体系,以土、木为主要结构材质的中国传统建筑不论结构方式还是整体造型与西方都有着巨大差异,现代建筑起源于西方,于是中国在迅猛的城市化进程中逐渐丧失了自己的建筑特色,当你置身于上海、北京、香港时,但从建筑物来看,你几乎不知道这些地方和纽约、东京有何区别。随着近年国学热的出现,人们对传统文化进行了重新的审视,古代各个方面的思想和理论再一次对现代生活形成了巨大影响,在这样的背景之下,仿古建筑凭借其独特的魅力得到了人们的重新审视,仿古建筑不单单是使得我们建筑形式多样化,更重要的是能体现出中国文化的特色,所以仿古建筑设计逐渐成为了当下整个建筑领域关注和研究的热点。
仿古建筑的设计并没有一个严格而系统的规定,因为它本身只是一种设计理念而不是一种单独分类的建筑形式,所以在设计中基本还是遵循普通设计的基本理论,并结合仿古建筑的自身特点,一般来说,可以从以下一些方面入手。
1整体设计
建筑布局是仿古建筑整体设计的第一步,一般来说可以采取轴线布局和园林布局两种方式。
1)轴线布局是参照中国传统建筑的标准设计形式――轴线对称,在建筑物的中间用道路或是建筑形成一条中轴线,在轴线周围依次布置相关建筑。这是仿古建筑中最常见的一种布局形式,故宫、十三陵、太庙等诸多建筑都是采用了这一布局形式,上海世博的一轴四馆也是借鉴了这种设计理念,而新圆明园、大观园、横店影视城等现代仿古建筑区都是采用的轴线布局设计,游客置身其中,有很强的返古感。
2)园林布局。园林布局是仿古建筑中另一重要设计形式,中国传统建筑对山水有很强的依赖性,园林布局有绕山绕水和穿山穿水两种。绕山绕水是将山水作为建筑布局设计的中心,建筑物环绕在山水的周围,这种设计的典型便是颐和园,这种设计的精妙之处就在于整个建筑群依靠山和水得到有机联系,游人在任何一个地方都可以眺望到景观的中心,南充著名的北湖公园便是采用了这种仿古形式,建成以来得到了很好的口碑(图1)。
图1南充北湖公园
2细部设计
在建筑基本布局完成之后便要开始建筑的细部设计,细部设计是仿古设计的灵魂,可以让整个建筑形象丰满,一般来说有以下几个方面:
1)建筑形式设计。中国传统建筑的形式分类十分明显,主要有塔、亭、殿、院等,建筑形式设计步骤主要便是参照中国传统建筑的主要形式来进行仿古建筑的细部构造设计,其核心便是将各种传统设计元素有机整合,确立一种主要设计形式,再在当中加载其他元素。例如,我们可以确定以“四合院”作为建筑的主要形式,那么在设计中就将以院落作为建筑的构成子单元,而在各个子单元中加入殿、亭等其他元素,这样的设计使我们的建筑既显得丰富,又有一个核心。如四川某市根据民间传说修建的玉香楼便是采用了这一模式(图2)。整个设计明显地分为两个四合院落,而在各个院落中设计布置了大殿、牌坊、亭台等元素,整个设计方案显示十分大气而又不散乱。
图2玉香楼设计示意图
2)加强仿古元素与现代元素的融合。仿古建筑毕竟不是古代建筑,古代建筑在现代使用有很大的局限性,所以现在很多的仿古建筑实际是在现代建筑中加载仿古元素,北京西站便是这方面的例子。北京西站完全是现代建筑,但是去独具匠心的对建筑的屋顶采用了中国传统的琉璃瓦和亭台处理,于是使得北京西站成为了现代元素和仿古元素完美融合的典型事例(图3)。
图3雄伟的北京西站
与此同时,也可以在装饰装修中加入仿古元素,采用雕花、镂空、厅堂布局等形式来体现仿古形式,同时又具备了现代装饰的奢华,视觉效果十分震撼。
3)仿古建筑材料设计。中国传统建筑主要采用砖木结构,这使得中国传统建筑存在一个很大的问题,便是耐火耐腐能力差,使用年限不长,安全隐患大。另一方面,现代木材资源紧张,大规模地使用木料既不经济也不环保,所以材料的设计也是仿古设计中一个十分重要的因素。一般来说,可以用现浇混凝土做柱,其外包裹木工板,再打磨上漆,这样既满足了木柱的视觉效果,又节约了木材,增强了强度。而大型塔式、殿式仿古建筑则完全可以采用钢筋混凝土来形成建筑物主体,其外采用清水混凝土勾缝或是采用仿古砖贴面(图5)来实现古色古香的视觉效果。
另一方面,还可以通过室内细节来加强仿古设计,这主要是对牌匾、厅廊、中式家具等古代元素的运用,在设计中可以按照传统建筑中厅、堂、房的格局来拜访深具传统意味的细节家具和装饰,这可以很大程度上提升仿古建筑的细节效果(图6)。
图6古色古香的传统装饰
仿古建筑是建筑形式的一个重要分类,虽然难度较大,但是只要我们善于总结和发散传统建筑设计的精华,同时运用现代技术和材料加以表现,那么我们的仿古设计能力一定可以迈上更高的平台。
参考文献
[1]叶小明.仿古元素在现代建筑的运用[J].教育与职业,2007,7.
[2]程宜康.仿古建筑的探索及思考[J].筑韵,2006,9.
[3]管平.仿古建筑漫谈[J].建筑世界,2009,10.
关键词 古(仿古)建筑;雷电防护;防雷设计
中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0173-02
0 引言
为努力建设文化大县和在全国群众文化先进县中舞好传统文化的龙头,浦北县县委、县政府决定通过各种方式筹集资金建设浦北县城文昌塔。整个项目由某古建园林工程设计有限公司设计,然而他们并非专业防雷设计单位,对防雷接地设计较为随意,没有针对性、可操作性差,因此,我公司针对项目仿古建筑物的特点派专业技术人员进行实地勘察,有针对性地对浦北县城文昌塔仿古建筑物进行了雷电防护设计并对工程进行了实施。
浦北县文昌塔仿古建筑物为观光塔,是全国的第五座文昌塔,但其规格最高、规模最大、艺术水平最高的文昌塔。塔共9层,结构高度为48.88m,结构体系为混凝土框架结构。与现代建筑物相比,仿古建筑物外形结构复杂,防雷装置安装不容易。
1 文昌塔仿古建筑物防雷类别的确定
根据规范“古建筑的防雷,根据其文物价值与雷害后果分为三类:第一类:国家级重点保护的古建筑。第二类:省、自治区、直辖市保护的古建筑;第三类:其它古建筑”及“古建筑防雷装置的选择与构造要求,对一类古建筑,应专门研究;对二类古建筑,应按第一类民用建筑考虑;对三类古建筑,应按第二类民用建筑考虑”, 浦北县文昌塔仿古建筑物为三类古建筑物,其防雷等级按二类防雷建筑物考虑。
2 文昌塔仿古建筑物防雷措施
目前古(仿古)建筑物设计主要采用的技术标准有《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000)及《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB50165。在进行防雷设计时应该根据建筑物所处环境,气象地理条件对多方面的因素进行综合考虑,防雷设计是一个整体的概念,既包括建筑物本身,又包括建筑物内部的设备及人员,以及建筑物周围的环境及树木。其防护效果直接关系到整个区域的安全,如处理不当,很可能造成火灾,甚至人生安全。针对文昌塔的防雷要求,我们分别从现代防雷技术的三个方面外部防雷保护、内部防雷保护和LEMP防护进行设计和施工。
2.1 外部防雷保护
外部防雷主要是指防护建筑物及室外设施免受直击雷的危害所采用的外部防雷装置,主要有接闪器,引下线和接地装置三部分,其主要作用是由接闪器接闪雷电通过引下线引流到接地装置,并能过接地装置将雷电流散流到大地中去。
2.1.1 避雷针、避雷带的装设
由于文昌塔有她独特的建筑风格及建筑美学,所以在屋顶的避雷针及各层的避雷带必须与文昌塔浑然一体。
避雷针:利用塔顶的金属宝顶(金属层厚度大于4mm)作为避雷针,安装在文昌塔的塔顶、金属宝顶底座采用Ф12热镀锌圆钢与3根引下线柱结构钢筋可靠焊接作为接闪器泄流通道。
避雷带:在文昌塔的塔顶,采取Ф12热镀锌圆钢沿琉璃瓦轮廓弯曲敷设,形成环形避雷带。避雷带,支撑卡明设(各支架采取防水措施,孔内空隙用高标水泥浆填实到孔口,在孔口封灌防水胶);避雷带必须与3根引下线柱结构钢筋焊接;
2.1.2 引下线的装设
引下线是雷电流的通路,根据分流原理,引下线数量越多,每根引下线所通过的雷电流就越小,这样一来就可以减少雷电反击及二次雷电的危害,因此应尽可能多的设置引下线。对于二类防雷建筑物引下线不大于18m的要求,塔半径为8m,应该设置3根避雷针引下线,引下线沿塔均匀布置;利用塔楼外侧3大结构柱内的2根Ф16mm以上规格主钢筋作为雷电泄流引下线,通长焊接,并在各层平台上用Ф12mm的热镀锌圆钢从2根Ф16mm柱主筋焊出预留点,供各层避雷带接地用,同时在一层外侧的引下线在距地500mm处预留测试板或盒。
2.1.3接地体的布置
根据浦北县文昌塔《岩土工程勘察报告》,文昌塔所建场地自上而下主要由平均厚度0.48m的素填土,主要成份粘性土和较多砾砂颗粒;平均厚度13.92m的砂质粘性土,主要成份粘性土和含较多石英粗砾砂颗粒;平均厚度7.12m强风化花岗岩组成;采用文纳四极法测出视土壤电阻率高达2 500Ω・m,土壤电阻率较高。而某古建园林工程设计有限公司设计“要求接地电阻不大于 1欧姆,实测不满足要求时,增设人工接地极”。这一设计对于技术经济来说十分不合理。众所周知,接地装置的接地电阻主要由接地体的几何尺寸和土壤电阻率确定,对降低文昌塔的接地电阻,我们采取了如下措施与方法:
1)充分利用建筑物自然接地体,将混泥土基础钢筋通长焊接并采用40×4热镀锌扁钢引出四个点与人工接地体连接,这在技术上是容易实现的,而且节约钢材;
2)深井接地措施,在水平接地体四周增设垂直接地极是降低接地电阻的有效方法之一,因此在水平地网四周增设4口30m的深井接地极,作为降低电阻值的主要措施;
3)施放接地降阻剂,根据计算垂直接地体接地电阻的公式 知道,当使用降阻剂后,相当于增加了导体的直径,从而使接地电阻减小,达到降低接地电阻的目的。R接地电阻,为土壤电阻率,L为接地体长度,r为接地体等效半径。
2.1.4 侧击雷与球雷的防护
古建筑物防侧击雷,要根据所在地地理位置来决定。对于周围空旷,或建在山区的古建筑物应根据实际情况确定,确实需要的可以每隔6m沿建筑物四周设置圈式防雷均压带,并使均压带和建筑物四周的所有金属物均与防雷接地可靠连接。防球雷的最好措施是安装金属屏蔽网并可靠接地,最低要求是把建筑物的所有门窗都装上玻璃,使其没有孔洞,以防球雷沿孔洞钻进室内。此外,还应注意附近高大树木引来的球雷,要考虑树木与建筑物的安全距离。
文昌塔建立在文昌公园的至高点,塔高9层,结构高度为48.88m,属于独立的仿古高塔,塔身的上部应有防侧击的措施。除顶层装避雷带外,为防侧击雷在各层檐安装避雷带。如图2所示,采取Ф12热镀锌圆钢沿各层琉璃瓦轮廓弯曲敷设,在塔楼各层屋面形成环形避雷带,避雷带,支卡明设(各支架采取防水措施,孔内空隙用高标水泥浆填实到孔口,在孔口封灌防水胶);在不同标高将防侧击雷的避雷带与从结构钢筋焊接引出的Ф12热镀锌圆钢焊接。文昌塔四周5m内无高大树木。不存在雷击树木对文昌塔的反击问题。
2.2 内部防雷措施
内部防雷装置的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁感应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。为达到此目的所采用的设施均为内部防雷装置,它包括等电位连接、屏蔽、加装避雷器以及合理布线和良好接地等措施。针对文昌塔主要如下措施:
1)等电位联结:在电源进线配电室处间设置总等电位联结端子板MEB。将设备机壳、电源PE线、电涌保护器的接地线、较大的金属物以及从LPZOA区进入LPZO1区的各类金属管就近连接到端子或等电位连接线上,楼梯金属扶手、等电位连接端子采用-40×4镀锌扁钢与防雷接地装置连接;
2)屏蔽:对进入文昌塔的电源线、信号线等穿钢管直接埋地引入,其埋地长度不应小于15m。在低压电源架空电缆埋地前,应安装符合Ⅰ级分类试验的电涌保护器。信号线在室内进入设备端安装适配的信号电涌保护器;
3)防接触电压危害:每条引下线,在地面以上1.8米加装绝缘套管,以防止接触电压对人员的伤害;
4)防跨步电压:在地面下,围绕建筑物四周做闭合环形接地体,在该接地体包围的地面上电位基本均衡,防止了雷电流入地后产生的跨步电压对人员的伤害。引下线与接地体间的接地引线、接地体的敷设,要符合GB50057-94第4.3.5条的规定。
3 检测
为更好的做好防雷安全保护工作,应建立定期技术检测制度,发现问题及时整改、解决;实施避雷设施跟踪技术检测,每年至少检修一次,以防人为和非人为因素破坏。
4 结论
现代防雷技术强调的是全方位防护,综合治理、层层设防,把防雷看作一个系统工程。文物古建筑是国家重要和珍贵的文化遗产,具有不可复原性,古建筑的防雷安全工作并非小事。因此,避雷设施建设应是文物保护基本建设的项目。全社会都应当增强古建筑雷电灾害忧患意识,切实做好古文物建筑的防雷安全保护工作。
参考文献
[1]纪天斌主编.故宫消防.紫禁城出版社,2005.
[2]古旧建筑防雷设计与施工技术方法.
[3]石拥军,等.古建筑物防雷略论,2004.
[4]建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000版).
越高。尤其是由于外界各种因素的影响,一些建筑出现了某些质量问题,但是又由于其地理
位置或者文化因素不能进行拆除,此时就需要对于建筑进行加固以延长其使用寿命。而在加
固的过程中,建筑结构加固设计方法就显得极为重要。本文主要就建筑结构加固设计的原则
及方法进行相关的分析研究。
关键词:建筑结构;加固设计;原则方法
中图分类号:TU2文献标识码:A
引言:
随着我国工程建设的发展,建筑结构的质量管理工作越来越受到各建设主管部门的重
视。在人们对建筑设施的要求日益增长的同时,建筑工程的质量和安全问题也日显突出,建
筑物在规定的时间内,在规定的条件下,应满足安全性,适用性和耐久性的要求。如果出现
任何质量或者安全上的问题,就必须及时采取相应的措施进行处理和补救。建筑结构加固设
计是进行建筑加固的基础所在,只有加固设计的科学合理,才能保证结构加固能够达到规定
的要求和标准。建筑与人们的生活息息相关,所以更加引起人们的关注,在建筑结构加固的
过程中,只有充分把握建筑结构加固设计原则和设计方法,才能使得加固工作达到预期目标,
才能促进建筑功能得到完全实现。
一、建筑结构加固设计的原则
造成建筑结构损坏的原因主要有高温、腐蚀、振动、风化、和地基沉降等,在对工业及
民用建筑结构进行加固的时候,需要针对其损坏的原因来采取相应的加固措施,加固工作应
尽量在保证其原建筑结构不受损伤的情况下进行,并且尽量减少对原构件的更换或者拆除,
对于有利用价值的构件要保留使用。进行建筑结构加固设计的主要原则包括以下两个方面:
1、选用材料的原则
在进行建筑结构的加固设计时,需要对加固材料进行选择。一般情况下,加固材料的选
取原则要遵循强度高、质量轻、性能好,耐久性高,并且要与建筑原结构材料有良好的相容
性,因此我们在实际操作的时候一般会选择和原建筑结构材料种类、强度等性能一样的加固
材料,这是在原设计材料的强度资料完备的情况下的选用原则,而在原设计材料强度资料不
充分或者没有的情况下,我们就应该对原结构材料的强度进行现行测算,并对其强度等级作
出规范取值。
2、加固设计的年限
对于建筑结构加固设计的年限,按照规定是保证其在一定时期之内无需进行大面积维
修,并以此作为加固设计的使用年限,也即保证在建筑结构的使用年限里,只需要进行正常
的维护。对于新建建筑的结构加固设计,一般要达到50或100年的使用年限,而对于比较
老旧的建筑,加固使用年限一般为5年到10年左右,不宜太长。
二、建筑结构加固方法分类
一般所需加固的结构大都存在由于结构自身的承载能力因灾害(如火灾、腐蚀、冻害)
或施工质量不到位或功能改变等因素的影响而导致结构承载能力不足的现象,所采用的加固
方法多是从提高结构的有效受力面积出发(如加大载面法等)减小截面的应力,或者直接改
变结构的受力体系,改变其传力途径(如增加支撑法等)从而降低结构构件的受力,最终达
到加固的目的。常用的建筑结构加固方法分为以下几大类:
1、砌体结构加固方法。主要包括扶壁柱加固法、钢筋水泥砂浆加固法、加大截面加固
法、外包钢筋混凝土柱加固法、外包钢加固法等。
2、混凝土结构加固方法。混凝土结构加固主要可以采用加大截面加固法、外包钢加固
法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、粘钢/碳纤维加固法、全焊接补筋法、套箍
加固法、喷射混凝土补强加固法、植筋法、局部修补加固法等方法。
3、钢结构加固方法。主要采用改变结构计算简图、加大构件截面、加强连接法等。
三、建筑结构加固施工技术
建筑结构加固施工技术比较广泛,尤其是混凝土结构的加固施工技术比较常见,主要包
括以下几个方面:
1、裂缝修补技术
该技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开
裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复;主要适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受
力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。
2、托换技术
该技术系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术
的概称。托换技术属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构
件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造。与传统做法相比,具有施工时间短、费
用低、对生活和生产影响小等优点。但对技术要求比较高,需要由熟练工人来完成,才能确
保安全。
3、碳化混凝土修复技术
该技术系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀
得到遏制的技术。
4、植筋技术
该技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术,可植入普通钢筋,也可植
入螺栓式锚筋,已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离
设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加
层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。
5、混凝土表面处理技术
该技术是指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝
土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
四、建筑结构加固设计的方法
建筑结构加固设计的方法一般要以当地的实际条件和情况来衡量选择,要考虑到技术是
否先进,经济性合不合理来选择最优的加固方法。在建筑结构的体系和构件同时存在加固需
求的时候,要以体系加固的设计为优先,然后再考虑构件的加固设计。在进行不同类型的结
构构件加固时,应着重对关键结构和构件进行加固,如果一种加固方法的加固效果不够理想,
可以尝试采用多种加固方法同时进行加固。
1、外包钢加固法
外包钢加固法是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢(常为角钢、扁钢或钢板
等)的一种加固方法,也是一种使用较广的传统方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸
增加不多的情况下,大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小,受力较
为可靠等优点,适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆,以及高层建筑的加固。这种方法的不足是用
钢量较大,加固维修费用较高,且对结构刚度提高不大。
2、混凝土加固
混凝土加固是建筑结构加固设计中比较常见的方法,因现代建筑的原结构材料一般都是
混凝土为主,而根据加固设计的原则,我们应优先使用于原材料一样的加固材料。混凝土加
固又分为直接加固和间接加固两种。
2.1直接加固
直接加固也就是在需要加固的构件上现浇混凝土,或者对损坏严重的构件进行混凝土的
直接置换,例如对混凝土的受弯构件直接浇筑混凝土,通过增加构件截面面积来提高受弯构
件的承载力,从而达到加固的效果。混凝土的置换适用于承重构件有严重缺陷的情况,其缺
点就是置换工作会比较困难。
2.2间接加固
间接加固又有两种,一是预应力水平拉杆加固,二是预应力下撑拉杆加固。第一种方法
是通过利用偏心力来给加固构件中间的一起施加水平压力来克服外部负载弯矩,以减少预应
力混凝土受弯构件的外部负载,增强构件的抗弯能力;第二种方法是利用预应力支撑杆对混
凝土构件进行加固,再通过杆轴向心力产生的外部负载来加强建筑构件的承受能力,改变其
原有截面应力,以提高构件的承载力。利用预应力下撑拉杆加固,可以显著提高构件的承载
能力,但是需要进行大幅度的结构加固。
3、增大截面法
增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量),以达到提高构件承载能力的一
种传统的加固方法。可广泛用于混凝土、砖混结构的梁板、柱、墙等构件的加固。这种加固
方法的优点是工艺简单,技术较为成熟,可靠性强,且能提高构件刚度和稳定性。其缺点是
现场湿作业工作量大,养护时间长,对生产和生活会造成一定影响,对原有结构的外形和房
屋使用空间会造成一定影响,结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载,故在设计中应
从整体角度考虑。
4、外粘型钢加固
在进行建筑结构加固设计时,比较常用的还有外粘型钢加固,要注意的是,在对混凝土
梁进行外粘型钢加固时,要在混凝土梁截面的四隅粘贴角钢,如果混凝土梁受压区有楼板,
则要用钢板代替梁顶两隅的角钢。
5、外加预应力加固法
外加预应力加固法是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它
通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加
固法几乎没有改变使用空间,并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固
效果。其不足是预加力设备和锚固还待完善,也存在一定的风险。目前主要用于大跨度结构
的加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的大型结构的加固。
6、改变受力体系加固法
为了减小构件的计算跨度,常采用增设支点(包括柱支座和弹性支座)和采用托梁技术,
从而改变结构的受力体系,使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物
的原貌和使用功能,减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等
水平结构的加固。
五、结束语
综上所述,建筑结构加固设计是延长建筑使用寿命的一种方式,还能保证试用期的安全
性能。在具体的建筑结构加固设计中,要充分把握建筑结构加固的原则,还要制定科学合理
的施工方案,根据不同的建筑情况选择合适的加固方法,使得建筑结构加固质量得到保证。
参考文献:
[1]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D].北京工业大学,2012.
[2]李智.既有建筑结构加固设计技术探讨[J].山西建筑,2012,34:47-48.
[3]翟丽红,张晓民.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].华
章,2011,04:263.
[4]程源.增大截面法加固钢筋混凝土梁的二次受力分析[D].华南理工大学,2010.
关键词:大型商业;人员密集;建筑防火;安全疏散;家具建材
中图分类号:S762.3+3 文献标识码:A 文章编号:
前言
近年来,随着我国经济的快速发展和市场经济的繁荣,各大型城市的商业建筑如雨后春笋般陆续出现,为满足新型商业的发展需求,传统的商业建筑在功能和形式上已经发生了巨大的变化。它们不仅功能齐全,形式多样,建筑面积规模庞大、人员密集、功能复杂、装修可燃性多等特点,发生火灾后容易导致蔓延迅速、人员疏散困难、扑救难度大等后果。
目前还没有形成全国统一的关于大型商业建筑的设计防火规范。这些随着社会发展出现的新情况、新问题,需要各设计人员及相关部门根据工作实践,提出新的对策和措施。本文运用成都香江全球家具建材二期区工程实例火灾危险性分析,结合实际情况,主要从与建筑设计最密切的防火分区及安全疏散的角度,分析城市大型商业建筑的消防设计。
工程概况
本项目地处成都家具产业园,在老成彭路以西,北临锦水河、南靠米规划路,东面为家具产业园其他地块。本项目定位为高档品牌家居城。本地块总用地面积为,园内地形较为平坦,地势西低东高。规划建筑总面积为,计算容积率建筑面积为,容积率为。
本地块内的建筑包括区、区、及区。区及区均为四层的家具卖场,区四个塔楼均为层的办公楼。
本工程区卖场地上层,地下层,建筑总面积。地下一层为设备用房及停车库,主楼~层为家具城。建筑总高(包括女儿墙高度)。根据《建筑设计防火规范》-,本工程属多层民用建筑,耐火等级为一级。
总平面消防设计
建筑四周由老成彭路和规划路内部辅路形成环形消防通道,建筑总长度;环路宽度均大于,其上空无妨碍登高的突出物。与相邻的栋卖场(四层)及相邻的区办公楼之间的间距分别大于及,满足消防规范要求。
建筑专业消防设计分析
平面布置
)商业人流主要由一层面向老成彭路的主入口进入家具城。
主楼由两个面积相近的型建筑体块组成,每个体块内部分成-个不同的消防分区,每个消防分区至少有二部疏散梯直通室外,满足消防疏散要求。通过连廊将这两个型体块连接成一个整体。围合成一个无顶盖的内庭院。
)消防分控室设于地面一层,直接通向室外。
防火分区及安全疏散
根据本项目的实际情况,在执行现行规范的同时,本项目引入一个折减系数:
①使用人数计算折减系数
依据:
()甲方实际调研结果,因本工程为家具城属专业市场,其营业厅超过一半的面积用于摆放家具,人数为一般商业营业厅的一半甚至更少;
()《上海市大中型商场防火技术规定》商场营业厅的疏散人数计算,应根据营业厅的建筑面积按人确定。设有固定分隔铺位的市场,其人员总数可按走道人数和各铺位人数之和计算,并应按表的规定计算。装潢、家具、建材等专业市场铺位人数可按规定指标减少;
()《重庆市大型商业建筑设计防火规范》专业市场营业厅的人员密度取值不应小于表的规定,家具市场各层最大值为人,而一般商业营业厅为人。
若按()计算计算折减系数可达,显然不合适,因此本项目综合上述依据,取更为严格的使用人数计算折减系数。
以下为各层计算结果及疏散分析:
)地下一层建筑面积,共设个防火分区,其中,-防火分区为设备用房,面积为,满足规范的防火分区面积控制要求;到为双层机械停车区域,面积分别为、、、、、、、、、,按复式汽车库规定缩减控制防火分区面积;到为单层停车区域。面积分别为、、,满足规范的防火分区面积控制要求。各防火分区间均采用防火墙、防火门、防火卷帘分隔,保证每个防火分区在火警时的独立性。每个分区均有一部以上封闭楼梯直通室外,车库内最远点距安全出口距离均小于,有自动灭火系统的设备用房有楼梯直通室外,满足疏散要求。
)首层建筑面积,设个防火分区,各防火分区间通过防火墙、防火门、防火卷帘隔开,保证每个防火分区在火警时的独立性。-、-、-、-防火分区面积分别为、、、,出口直接对外,营业厅内铺位疏散门距安全出口小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计外门总疏散宽度为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)二层建筑面积,设个防火分区,每个分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯可通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)三层建筑面积,设个防火分区,每个分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯可通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
)四层建筑面积,设个防火分区,各防火分区间通过防火墙、防火门、防火卷帘隔开,每分区均有部封闭楼梯或防烟楼梯通地面室外,营业厅内铺位疏散门距疏散楼梯门口或中庭的距离均小于。取面积最大的-防火分区进行计算,设计总疏散宽度每个分区均为,大于分区商场人流总疏散宽度:,满足疏散要求。
建筑防火配件及构造
)本工程地下室防火墙采用厚加气混凝土砌块墙体,耐火极限大于小时,相邻的防火分区在防火隔墙上联系处采用甲级防火门或特级防火卷帘,特级防火卷帘(背火面温升作耐火判定)耐火极限小时,地下车库和地下车库之间及商场内小中庭防火分隔采用特级防火卷帘(上开甲级防火门)。
)位于商业区域的双跑疏散楼梯按封闭楼梯间设计,楼梯门设乙级防火门;位于商业区域的双跑剪刀疏散楼梯按防烟楼梯间设计,楼梯门设乙级防火门。建筑物构件的燃烧性能和耐火极限均按一级耐火等级选材和设计。
)所有管道井的隔墙采用厚加气混凝土砌块墙体,耐火等级不低于小时,管道井门为丙级防火门;竖向管井在楼板处每层用混凝土封死。
)各建筑构件,如梁、柱、楼板、承重墙、楼梯间的墙、电梯井的墙以及吊顶、防火墙等均应满足一级耐火等级所要求的耐火时限。
消防论证结论
通过火灾烟气运动的模拟计算,并对人员疏散情况进行模拟计算,分析得出各场景下的可用安全疏散时间和必需安全疏散时间,具体时间见下表。
通过数值模拟计算分析得出,在现有消防设施正常工作的情况下,在一定时间内()可以保证成都香江全球家具建材二期区项目的人员在火灾情况下的安全疏散;假设喷淋系统失效时,则无法保证人员的安全疏散。
结语
大型城市商业建筑随着城市化进程的加快而出现,并且在向大型化和综合化方面不断发展,现行的建筑消防设计规范已不能满足消防要求,这就要求我们相关的设计人员及相应部门的工作人员在日常工作中既要结合已有规范和标准,也要结合工作实际情况,不断创新,才能使我们的设计,尤其是最重要的消防设计与时俱进。
参考文献:
关键词:古建筑群;消防规划;特殊性
1引言
中华民族有着博大精深的民族文化,是世界上惟一一个拥有5000年文明而不曾中断的国家。悠久的历史赋予了我们丰富的文化遗产,构成了独特而灿烂的文明景观。它不仅是国家和民族的骄傲,也是全人类的共同财富。迄今我国已有29处文物古迹、历史名城和自然景区被列人世界遗产名录,成为继意大利、西班牙之后的第三大遗产国。还有100多个项目被列入遗产预备清单中,居全世界首位,已经成为遗产大国。遗产的不可再生性决定了对待文物古建筑必须始终把保护放在第一位。《文物法》规定:“文物保护单位应当制定专项的总体保护规划,文物保护工程应当依据批准的规划进行。”然而,目前的现实是,绝大多数的古建筑在消防方面均没有较完整的规划。以山西省为例,共有木制结构古建筑18118处,宋、元以前的地上木结构古建筑占全国的72.6%,其中国家级文物保护单位有119处。这么多的古建筑,除平遥古城的消防规划正在编制中外,其余的还没有一个做出消防规划。
当前,尽快科学、合理地对古建筑做出消防安全保护规划,将古建筑的消防专业规划纳入总体保护规划,已显得刻不容缓。
2古建筑群消防规划的特殊性
众所周知,消防规划主要包括消防安全布局、消防站、消防通道、消防给水、消防通讯、消防装备等内容。笔者通过对古建筑消防工程项目的审核,认为古建筑群的消防规划,不应套用一般消防规划中的常规做法,而应根据古建筑群特有的消防安全现状,把握好其消防规划的特殊性。
2.1建设小型适用型消防站
2.1.1消防站建设的迫切性
《消防法》规定:“距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的古建筑群的管理单位,应当建立专职消防队,承担本单位的火灾扑救工作。”在山西,包括世界文化遗产平遥古城在内的国家级文物保护单位的古建筑群,均未建立专职消防队。一旦发生火灾,无法得到及时有效的扑救。1998年以来,山西省发生古建筑火灾21起,大多由于距离消防队较远,没有得到及时扑救,造成了较大的损失。直接经济损失达553万元。珍贵文物的损失无法用数字估量。2003年3月,大同市广灵县文庙发生火灾。由于该县没有消防队,水源缺乏,导致文庙大殿付之一炬。有鉴于此,加快古建筑群消防站的规划和建设,非常重要和迫切。
2.1.2消防站的建设要因地制宜、多种形式、小型适用
古建筑群大多为毗连建造的木结构或砖木结构的三、四级耐火等级的建筑,耐火性能极差,火灾荷载大,防火间距严重不足,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延扩大。
针对古建筑火灾的蔓延特点和当前消防警力紧张的实际,笔者以为,古建筑的消防站规划和建设要考虑:(1)不应套用《城市消防站建设标准》中规定的消防站的布局以接到报警后5min消防队到达责任区边缘和保护面积为4—7km2的要求。应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,将到达的时间减到最小。如在应县木塔修缮工程方案中,将消防站站址选在距木塔约1500m处,设计为消防队接到警报后5min到达木塔,责任区最大面积为4km2。笔者认为,这样的方案就不合理。国家之所以在当前警力相当紧缺的情况下,拟批准应县建公安消防站,主要是出于保护应县木塔的需要。所以,该消防站应以保护应县木塔为主,可以兼顾县城的火灾扑救需要。(2)可以建公安、企业专职、兼职等多种形式的消防站,人员数量也要切合实际。(3)消防站的建筑面积也不一定要按照《城市消防站建设标准》的规定,可因地制宜,不要建大而全的消防站,宜小型、适用。(4)消防站的建筑形式可不拘一格,不一定非是红色的大门和现代式样的建筑,可以设计为仿古建筑,与周围的古建筑群格调相协调。
2.2消防器材装备要立足古建筑火灾扑救的实际
2.2.1消防车辆配置应与消防通道相适应
古建筑群普遍存在消防通道不畅的问题。例如,平遥古城最窄的通道还不足1m。在消防车辆的配置上,除配置普通的消防车外,还要配置适合其街道通行的小型消防车。做规划时不能按照常规的思维,一定要让消防通道来满足消防车的通行要求,反而应该让消防车辆尽量适应古建筑群消防通道的需要。如,平遥古城和五台山风景区都购置了1辆小型水罐消防车,以适应当地实际。
对建于高山深谷之中,依山而建,道路崎岖坎坷,或建于城区,但设有门槛、台阶等而使消防车无法通行的古建筑群,其专、兼职消防队可以不配置消防车辆,应配置手抬机动泵、推车式灭火器等适用型的器材装备。
2.2.2消防器材的配置必须立足于减少火灾扑救时的水渍损失
古建筑群的消防水源严重缺乏,又有大量的壁画、彩绘、泥塑、文字资料等特别贵重的历史珍品。因此,扑救此类古建筑火灾时必须减少水渍损失,要研发和配置适合扑救古建筑火灾所需的水渍损失小、节水型的灭火装备和抢险救援器材,如高压脉冲水枪等,以达到既节约用水又减少损失的目的。
2.3消防供水要因地制宜
2.3.1建不同类型的消防水池和消防泵房
古建筑消防水源严重缺乏。山西省119处国家重点文物保护单位,经过前一阶段的专项治理,目前也只有39处建有消防水源,仍无法满足火灾扑救的需要。部分有水源的古建筑群,如平遥古城,也存在消防管网覆盖区域小,供水管径小,供水压力、流量达不到灭火要求等问题。
制定消防规划时,在缺乏水源的地区,要结合古建筑群的地形特点,设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方,应修建供消防车取水用的设施。灵石县王家大院、忻州的唐代建筑佛光寺结合古建筑依山而建的地形条件,在山坡的较高处修建了高位消防水池,建成常高压消防给水系统,满足了灭火需要。
2.3.2消防给水管网的布置要满足灭火救援的实际
在一时还不可能建大量消防站的情况下,大部分古建筑距离消防队较远,或因地形等条件的限制,一旦发生火灾,消防车在短时间内无法到达。因此,在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置。古建筑必须立足于自防自救,其间距应能保证有两支水枪的充实水柱同时到达古建筑内为宜。如:三多堂在每个院落安装3个室外消火栓,代替室内消火栓。无法设置消火栓系统的,采用手抬机动泵串联远距离供水灭火。应县木塔将室内消火栓移至室外设置,称之为室内消火栓外置,并设有明显标志。五台山在室外消火栓处设置启泵按钮,以便火灾时使用。
2.4古建筑的开发利用和消防安全布局应合理
古建筑之间以及部分古建筑与其他建筑之间,普遍存在防火间距严重不足问题,特别是坐落在城区的古建筑尤为突出。如,太原的崇善寺,地处成片民居包围之中,有的已只有一墙之隔,一旦发生火灾事故,将会形成火烧连营之势。
规划时要将古建筑群内的危险源逐步搬迁,影响古建筑消防安全的周边建筑,应下决心列入拆迁计划。如平遥古城内的工厂、学校等已列入规划予以分期迁出。大同市将与善化寺距离太近的民房拆除,使隐患得以消除。
古建筑群进行开发和利用也应有科学规划,应该建立在保护的基础上,在相应历史、文化背景下进行。庙宇或者类似历史建筑,利用时应该参照它在古代时的使用功能,这是联合国教科文组织赞成的利用方式。不能合理的开发和利用,就会带来安全隐患。“世界文化遗产”武当山古建筑群重要组成部分之一的遇真宫被出租并用做一家能容纳700人的武术学校。2003年1月19日,遇真宫主殿因照明线路敷设不规范并疏于管理发生大火,最有价值的主殿三间共236m2建筑全部化为灰烬,周边文物也受到不同程度影响。
2.5古建筑的消防技术保护应列入规划,但不应破坏其原貌
2.5.1维持原貌、确保重点
大部分古建筑既有极高的文化和艺术价值,又有相当大的火灾危险性。如何使它们免受火灾危害,也是消防规划的重要内容。所以,古建筑的消防技术保护措施必须列入消防规划,这是古建筑群的消防规划与一般的消防规划所不同的重要特点。应将古建筑按重要性分为不同类型的保护等级,有重点地分别采取不同的消防技术措施予以保护。
《文物法》规定:“文物保护工程必须遵守不改变文物原状的原则,全面地保存、延续文物的真实历史信息和价值。”所以,古建筑的消防技术保护原则应是在不破坏古建筑原貌的基础上,确保消防安全。
2.5.2古建筑内不宜设固定消防给水设施
《建筑设计防火规范》中规定:“国家级保护单位的砖木结构和木结构建筑应设室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。”但笔者认为这样的规定不切合实际,古建筑内不宜设固定消防给水设施。以山西应县木塔为例,该建筑始建于辽代清宁二年(公元1056年),距今948年,高约67.3m,是现存塔身最高、年代最古老的木结构佛塔。其独特的价值就在于它是工艺精湛的全木结构的建筑,如按建规的要求设置喷淋和消火栓系统,就会破坏其原有的价值,失去了保护的意义和初衷。在不宜设室内消防给水系统的古建筑群,宜增加推车式灭火器的配置数量。
2.5.3古建筑应设火灾自动报警系统和避雷设施
火灾自动报警系统是保护古建筑的有效措施,但消防技术规范恰恰没有规定古建筑要设火灾自动报警系统。1998年4月4日凌晨,山西省临汾市尧庙广运殿发生特大火灾,火灾发生半小时后,值班室的人员还未发现,致使砖木结构的广运殿及殿内尧王等泥塑像9尊被烧毁,直接经济损失451.17万元。如设有火灾自动报警系统,火灾被及时发现,损失将会减到最小。
避雷设施也是预防古建筑火灾事故的有效手段,大多文物古建筑防雷设备不够完善,雷击事故时有发生。2004年4月26日,山西运城稷山大佛寺遭雷击发生火灾;2002年9月7日,应县木塔遭雷击,所幸未引发火灾事故。
2.5.4加强用火用电的规划
对国家级文物保护单位的主要建筑禁止设置电气线路。其它古建筑内不符合要求的电气线路,应严格按照电气安全技术规程要求做出改造规划。
加强古建筑周围居民的用火管理。确定为宗教活动的建筑,对点灯、烧纸、焚香的场所和方式均应做出规划,采取有效的防范措施。
2.6古建筑的消防管理措施要更加完善
目前,古建筑在消防安全管理上还存在产权不清,责任不明,安全保卫人员短缺,业务素质低,自防自救能力差,督促文物古建筑单位整改火灾隐患的手段单一等一系列问题。所以,对古建筑的消防安全管理制度和措施做出规划,予以完善,也是其不同于一般消防规划的重要特征。
2.6.1完善法规体系,明确消防安全责任
《文物建筑消防安全管理规则》规定:“文物古建筑的消防安全工作由文物古建筑的管理和使用单位共同负责。”不仅如此,国家需要进一步完善古建筑消防管理的法规体系,明确各级政府、使用单位、管理单位、消防监督部门等各自的责任。
2.6.2古建筑的保护要立足自防自救
古建筑火灾蔓延迅速,其保护必须立足自防自救。要规划建立多种形式的消防组织,特别是义务消防组织。要制定切实可行的灭火预案,且要切实加强演练。
古建筑大多被城镇或乡村所包围,应和周边的村民委员会、居民委员会开展有针对性的消防联防机制。
2.6.3拓宽筹资渠道,加大消防投入
《文物法》规定:“县级以上人民政府应当将文物保护事业纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费列入本级财政预算。国家用于文物保护的财政拨款随着财政收人增长而增加。国有博物馆、纪念馆、文物保护单位等的事业性收入,专门用于文物保护,任何单位或者个人不得侵占、挪用。”
对古建筑消防保护的经费要列出规划,安全投资渠道要多元化。对国家级的文物保护单位,不一定非要当地政府投资,象山西这样经济欠发达的地区,国家应予以资金上的倾斜和支持。同时,也可以允许民间资本参与古建筑消防保护,或从旅游收入中按比例提取资金等多渠道筹资,以保护全人类的共同遗产。
3结论“”版权所有
(1)必须将消防规划纳入古建筑群总体规划。古建筑的防火技术保护、开发利用、消防安全管理等也应作为规划的主要内容。
(2)古建筑群的消防规划编制应在充分调研的基础上,紧密结合古建筑的特殊性和历史性,提出切实可行的意见。