发布时间:2022-04-08 03:07:02
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了1篇的地下建筑论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
1、前言
随着我国改革开放的不断发展与完善,人类可利用的有限资源在不断的减少,所以,做好城市地下空间的开发和利用,已成为我国社会发展的需要,身为现代建筑工作者的我们必须深刻的认识这一点,本文主要通过研究火灾对地下建筑工程所产生的危害、地下室防火设计的重要性以及地下建筑防火设备的基本原则,向各位读者系统的阐述新时期地下建筑防火设计的重要作用。
2、火灾对地下建筑工程所产生的危害
传统的防火设计以及隔火措施是在受限空间燃烧试验及其火灾经验统计的基础上确立起来的,将其运用到地下工程中,会与建筑的使用工程产生突出的矛盾。地下工程发生火灾与地面建筑相比具有不同的特点,其危害更大,主要表现为以下几个方面:
2.1发烟量大
地下工程由于无窗设施,发生火灾时不能像地面建筑那样,有80%的烟可由破碎的窗户扩散到大气中去,而是聚集在建筑物中【1】。而且许多可燃物经过燃烧之后还会产生其相应的有毒气体的分解,进一步危害施救人员的生命安全。对国家医疗负担同样也是一种压力。
2.2产生的温度较高
地下建筑发生火灾时,产生的热量很难及时的排出,散热十分的缓慢,内部空间温度上升速度较快。研究表明,地下建筑出现“轰燃”现象远远高于地表建筑物,且大多有毒气体很难得到及时的排放,着也是其危害的主要原因之一。
2.3泄爆能力差
由于地下建筑处于一个基本封闭的环境中,当发生爆炸时,没有充足的泄爆能力,进一步导致爆炸所产生的威力增大,从而扩散火灾的危害性。
2.4人员疏散困难
由于地下建筑密封性能好、主要依靠的是人工照明等因素的存在,一旦发生火灾,供电线路很容易瘫痪,使得整个地下建筑处于黑暗之中,为人员的及时疏散带来了很大的不便,扩大了火灾带来的经济损失。
2.5扑救困难
对地下建筑火灾进行扑救时面临着许多的困难,例如:探测火灾情况困难、不能对灭火做出科学有效的指导以及通讯阻塞等,对整个地下建筑物火灾的及时制止都带来了很大的阻力。深入的研究与分析地下建筑物发生火灾的特征,有助于我们准确的掌握其原理,认识预防地下火灾发生的重要性,进一步的巩固和完善我们自身的专业技术知识。
3、研究地下建筑设计中防火设计的重要性
众所周知,在进行工程设计时,必须向相关部门做出建筑方案的保健汇报,所以做好地下建筑实际中的防火设计是整个建筑工程正常实施的前提【2】。随着经济的不断发展、城市化进程的不断加快,建筑行业的市场竞争日益激烈、对建筑物的质量要求也越来越高。所以,我们只有做好新时期的节能施工建筑,合理的开发和利用有限的资源,提高自身的工作效益,才能有效的保障自身的经济效益,提高建筑行业的市场竞争,在保障建筑物质量安全的同时促进企业的生存与发展。由此不难看出,地下建筑工程是建筑行业面对我国愤俗发展的必然选择,然而,地下火灾却时刻威胁着整个建筑物的安全。综上所述,地下建筑的防火设计是整个工程顺利进行的关键所在,具有至关重要的作用。
4、地下建筑防火设计的基本要求
本文根据上述的地下建筑产生火灾中所存在的问题,将其设计的基本要求分为了以下几点,为广大建筑人员提供相应的参考依据:(1)为了减少火灾出现的蔓延的几率,在进行地下建筑物的防火设计时需要严格的考率地下建筑物的耐火等级,主要包括:地下建筑耐火等级应为一级,其出入口地面建筑的耐火等级不可低于二级,用于分区的防火墙耐火极限时间必须高于四个小时【3】。各防火等级如下表1所示:表1各级耐火等级建筑物构件的燃烧性能和耐火极限(2)对地下建筑的疏散走道、封闭楼梯间、防烟楼梯间、自动扶梯等结构进行施工建筑时,必须采用可燃性较小的建筑材料。各地下建筑物与可燃材料堆置场地之间应保持一定的防火间距,防止火灾的进一步蔓延,具体情况如下表2所示:表2地下建筑物与可燃材料堆置场地的防火间距(3)设计安全可靠的通风系统,保障在地下建筑发生火灾时,热量以及浓烟能够得到及时有效的疏散,最大限度的减少火灾对整个建筑物所造成的经济损失。(4)对地下建筑物的用电设备进行设计时,应采用干式变压器,容量在560kVA的变压器设在专用的房间内;消防设备的配线应选用防潮防霉型的铜芯产品【4】。(5)建立和完善地下建筑的监控系统,对整个建筑物的运行实行科学有效的监控,及时的发现其中存在的不安全隐患,减少地下建筑物火灾发生的频率,为消防队员的及时营救提供充足的时间。由于火灾对地下建筑物乃至整个建筑的安全都有着十分重要的作用,所以,深入的研究在设计过程中的各种设计要求能有效的保障整个建筑物的安全运行。但是,由于地下建筑物的设计仍然受到很多不确定因素的影响,使得我们的设计工作变得十分的困难,对此,身为设计人员的我们,必须严格的要求自己,强化自身的专业技术知识,根据具体问题具体分析的原则,全力保障地下建筑物的质量安全。
5、结束语
随着人类资源的不断紧张,环境污染的日益严重,以及城市化进程的不断加快,建筑行业赢得了广阔的市场,同时也对其提出了更高的要求,他们所面临的竞争日益激烈,对自身技术的要求也越来越高,我们只有不断的完善自身的节能施工工艺,保障建筑物的质量安全,才能在社会经济不断发展的今天获得自身的一席生存之地。
本文作者:龙子奇工作单位:中国瑞林工程技术有限公司
1引言
景观设计经常遇到面对单建式地下车库、地下商场等地下建筑建造屋顶花园的问题。尤其在用地紧张的大城市,利用地下建筑顶板之上的空间建造绿化景观已经成为把停车难和绿地不足两个问题结合起来一并解决的最佳模式。在具体案例中,受地块性质、规划控制指标和停车位配置要求的影响,地下建筑顶板范围面积占绿地总面积的比例不尽相同。一般情况下,多高层居住小区的这一比例为20%~40%左右,个别案例甚至接近100%,即所谓满铺地下车库的做法。结合公共绿地广场修建地下公共车库或地下商场近年也日益常见,比如上海市近年新建的大中型绿地广场,包括人民广场、不夜城绿地、延中绿地等,均或多或少地布置了地下建筑。地下建筑屋顶花园本质上属于屋顶花园的一种。屋顶花园与一般地面花园,即露地造园的最大区别在于把植物种植于人工的建筑物或构筑物之上,种植土壤不与大地土壤相连[1]。地下建筑屋顶花园与传统意义的屋顶花园相比,也有很多特殊之处。过去主要考虑屋顶花园能够在有限的城市空间里向尽可能多增加绿量,作为地面绿化的补充,以体现生态效应为主。实际案例中,多数屋顶花园面积不大,覆土厚度仅几十厘米,以种植草坪和小型灌木为主,硬质景观设施一般也仅限于简单的园路。相比而言,地下建筑屋顶花园的面积范围大得多,与地面绿地景观连成一体,而且往往位于整个绿地景观比较核心的位置。因此其绿地景观效果对整体效果更加关键,设计及建造要求与地面花园逐渐接近。具体讲,绿化种植方面,要考虑大中型乔木;硬质景观方面可能要考虑亭、廊、花架等景观建筑小品,而树池花槽、水景喷泉等这些地面花园常用的景观设计元素都可能会出现在地下建筑屋顶花园里。在建成后的管理方面,也希望能够采用与地面花园类似的一般管理,屋顶花园需要特殊维护管理的要求越低越好。这些都对地下建筑屋顶花园的景观设计提出了全新的要求。
2地下建筑屋顶花园景观设计
2.1制约因素
讨论地下建筑屋顶花园景观设计的问题,要清楚地认识到地下建筑将对位于其顶板上部的花园景观的设计造成诸多制约,从而在一定程度上限制了景观设计创意的自由发挥。这要求景观设计师更加熟练、透彻地了解这些制约因素,并掌握一些技巧方法,不让这些制约因素约束了景观设计的创意思维,以取得更好的景观效果。诸多制约因素主要归结于两点:一是地下建筑顶板荷载的要求对顶板上所有软硬质景观及人的活动所带来的重量的限制;二是必须妥善解决好不与大地土壤完全相连的土壤蓄排水问题。
2.2植物布局
在一般性管理条件下,浅根性乔木需要的种植土及排水层厚度之和至少为1.2m,深根性乔木的这个数字为1.8m[2]。经常面临的问题是由于造价及其他限制,地下建筑顶板的覆土厚度整体比较薄,比如在有些案例中,地下建筑顶板结构只能满足0.6m(含排水层)的覆土,无法种植乔木。即便在满足种植乔木覆土厚度的前提下,更厚的土层也有利于植物生长。但增加覆土厚度会增加造价,这不仅包括覆土层增厚带来的地下建筑顶板均布恒荷载的荷载值增加,而且导致地下建筑埋深增加。覆土厚度往往成为在造价和绿化效果之间权衡的重点。景观设计师不能简单地一味要求增加覆土厚度,需要考虑如何在不增加、少量增加或局部增加覆土厚度的前提下进行设计。化解地下建筑顶板荷载导致的土层厚度对植物布局的限制,主要有下列方法可供参考。
(1)尽早确定布局方案,以便地下建筑的结构设计在布置乔木树林的位置局部加强结构,增加覆土厚度。
(2)地下建筑结构采用反梁系统可以再不增加整体结构埋深的前提下增加覆土厚度,可增加相当于梁高50%~90%不等的覆土厚度。但需在土层底部反梁贴近顶板上表面位置埋设过水管,避免反梁围成的“槽”无法排水。
(3)在没有地下建筑的位置多布置乔木,即便地下建筑顶板范围内的绿量不足,总体绿量仍可保证。
(4)利用局部堆高的树池种植乔木,并将树池尽量布置在柱、梁的位置,对结构造价提高的影响较小。日本的崎玉新都心榉树广场[3]就是采用该做法的著名成功案例,设计师利用了地下建筑的制约因素,形成一种独特的景观效果。
(5)使用轻量土可以在荷载不变的前提下,增加土层厚度。一般的腐殖土容重为15~16kN/m3,而将田园土、草炭等材料按一定比例配方的轻量土容重仅为非轻量土的2/3左右,《种植屋面工程技术规程》(JGJ155-2007)第4.6.2条列举了多种可供选择的轻量种植土配制比例及密度指标[4]。另外,目前已经有一些专业单位专门研发生产轻量土,成分性能等各项指标更加有利于减轻重量和植物生长。使用轻量土需注意以下几个要点。土层增厚但地下建筑顶板未降低,导致室外地坪标高抬高,需妥善处理好竖向及地表排水;使用轻量土的种植,尤其在种植完成的最初阶段,抗风性更差,需提醒施工单位注意加强防护。
(6)采用屋顶花园防排水新材料新技术,减少蓄排水层厚度。蓄排水层是屋面种植不可或缺的部分,一般所说种植土土层厚度均应包括蓄排水层厚度,以浅根性乔木需要的种植土及排水层厚度之和至少为1.2m[2]为例,其中排水层厚度为0.3m,这里的排水层指的是传统卵石排水层,如果将卵石排水层替换为排(蓄)水板,渗水盲管等新型排水系统,厚度不到0.1m,这就使有效覆土厚度增加了不少。
2.3景观建筑小品的布局
景观建筑小品如亭、廊、花架的柱将对地下建筑顶板形成一个较大的集中力,如果这些柱没有落在结构梁或柱上,地下建筑结构往往需要布置次梁来承受这个集中力,从而对地下建筑结构布局体系造成较大影响,增加了结构设计工作量,增加了造价,造成顶板结构不够整齐美观,甚至与地下建筑上部空间的管线布局冲突。所以景观建筑小品的布局不能随意,应注意以下几点。
(1)亭、廊、花架等景观建筑小品尽量采用轻型结构而非钢筋混凝土或砌体结构,如钢结构、木结构,不仅重量轻很多,而且环保、时尚。某些情况下,木结构景观建筑对下部结构荷载影响很小,布局的自由度很大。
(2)不管采用何种结构材料,都要尽量将景观建筑的柱网与地下建筑柱网对齐。比如,布置四柱凉亭,最好其中一个柱与地下建筑结构柱对齐,另外两个柱位于梁上,还有一根柱子需要结构布置次梁来承受。同时注意尽量采用与地下建筑柱网体系吻合度较好的方形或矩形平面来设计景观建筑小品。
(3)结合地下建筑的人员出入口的地面构筑物布置挑廊、花架等,比如利用出入口构筑物未设入口的墙面设挑廊,增加的挑廊荷载可以与出入口构筑物一并考虑,地面各类景观及功能构筑物的布局也比较简洁。
2.4其他硬质景观元素的布局及做法
其他硬质景观元素的种类很多,主要包括,园路场地等硬质铺地及侧石、花池树池等种植槽墙或种植槽座墙、座墙座凳座椅、各种高度的景墙及挡土墙、矮柱及柱墩、花钵、小型雕塑、景观灯柱等。高景墙、挡土墙、较大型的花钵雕塑等高度较高、体量较大的景观元素对地下建筑顶板荷载的影响与景观建筑小品类似,可能会对顶板形成较大的集中力,首先要尽量采用轻质材料。如:采用木格栅制作的景墙;采用轻型钢结构框架外表干挂石板的景墙;采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块等轻质材料砌筑的景墙(蒸压粉煤灰加气混凝土砌块的容重为5.5kN/m3,仅为腐殖土容重的1/3),等。高度较高的重力式挡土墙必须采用容重较大的材料砌筑,如块石、实心砖,应尽量避免在屋顶花园采用。如果不能有效地减小这类景观元素的重量,就要考虑顶板结构专门处理,应参照景观建筑小品的处理原则。高度很低、体量很小的景观元素往往在硬质景观中占主体,数量多,分布广,对景观的灵活布局影响大,但对地下建筑顶板荷载的影响也比较小。铺地及其构造层的容重比腐殖土稍大,其他高出地面的元素如果布置在局部落低的区域,增加的重量正好可以由减少的土层厚度抵消。所以在景观设计的具体操作中,尤其在初始方案阶段,无需太多考虑这类元素对顶板荷载的影响,以便自由灵活布局,但定稿后应该交地下建筑的结构设计复核。景观设计师应该对腐殖土、石材、常用砌筑材料等建筑材料的容重比较熟悉,以便在设计中随时检查景观元素对地下建筑顶板荷载的影响。
2.5水景布局及做法
水景包括喷泉水池、瀑布跌水以及仿自然形态的溪流、池沼等。水景对地下建筑顶板荷载的影响与前面介绍的硬质景观元素类似,高大的瀑布跌水景观必须考虑额外增加重量的影响,一般低矮的水池溪流与铺地、花槽墙的情况基本一致。布置在地下建筑顶板的水景可以视为局部的蓄水屋面,由于长期蓄存较大量的水,容易对地下建筑顶板防水带来隐患。在地下建筑顶板布置水景主要应注意以下两点。
(1)水景布局时注意水景面积不宜过大,尤其注意水面不应跨越地下建筑顶板范围线和变形缝位置,因为这些位置容易产生不均匀沉降和横向伸缩,导致水景结构的损坏。如果溪流等带状水体必须跨越地下建筑顶板范围线和变形缝位置线时,可以将两侧的结构分开成为两个独立的水景结构,采用埋设软管连通水体,暴露的两个相邻的水景池壁可采用景石遮蔽。
(2)不可采用地下建筑顶板防水层刚性保护层作为水景的结构池底。地下建筑顶板蓄水种植屋面防水层上面应做设刚性保护层[5],刚性保护层一般采用50mm左右厚度的细石钢筋混凝土,水景池壁与细石钢筋混凝土刚性防水层的连接容易造成刚性防水层受力不均导致损坏。所以应该在地下建筑刚性防水层以上,做包括池底、池壁的独立水景结构。这就要求景观设计必须综合考虑水面标高、水深、水景结构等因素。
2.6竖向地形设计
种植土层不仅作为绿化种植的基质,对种植土进行高低起伏有致的竖向地形塑造也是景观创意的重要手段。这必然首先关系到种植土层增厚影响地下建筑顶板荷载的问题,即如何在不增加覆土厚度的前提下做出较鲜明的地形起伏效果。由于顶板荷载限制,地下建筑顶板覆土厚度即便增厚,一般也只能达到1.5m左右,能够做地形起伏高差的尺度空间更小,可能只有几十厘米,很难塑造丰富的地形效果。适当提高堆土标高,又不导致覆土荷载大幅度增加的办法是采用“EPS”工法。“EPS工法”是近年来在软土路基施工等领域采用的一种新型工艺,简单地说就是利用比重很小的聚苯乙烯泡沫(EPS)板垫高路面,EPS板容重极小,仅为腐殖土容重的1/100~1/50。该工法自从20世纪90年代经由国外引入我国,目前应用广泛[6]。引进到景观领域,则可以利用EPS板垫高种植土,取得局部较大的地形起伏,而荷载增加很小,控制在结构允许范围之内。
2.7防水与蓄排水
地下建筑屋顶花园作为地下建筑屋顶系统,主要应满足3大功能:即防水、蓄排水、保温隔热。屋顶花园的种植土层本身就起到很好的保温隔热效果,所以无需象普通屋顶那样专门设一道保温隔热构造层。根据地下建筑的屋面防水等级,防水层合理使用年限、具体设防要求均有差别[5],种植屋面防水层明确要求合理使用年限不应少于15年,应采用二道或二道以上防水层[4],最上面一道防水层应为耐根穿刺防水材料。再上面为刚性保护层,一般采用50mm厚度的细石混凝土内配钢筋网片,再上面就是蓄排水层和过滤层。蓄排水层对于地下建筑屋顶花园植物生长很重要,主要目的是改善种植土的通气情况,使种植土的含水量适中[7]。传统蓄排水层一般为100~300mm厚度的卵石或陶粒,出于增加有效覆土厚度考虑,应尽量采用排(蓄)水板等新型材料。过滤层主要为了防止种植土进入排水层造成流失和排水层失效,一般采用200~400g/m2的土工布[4]。凹凸型排(蓄)水板结合土工布过滤层的做法目前已经得到广泛应用推广,具体可参照《种植屋面工程技术规程》(JGJ155-2007)及生产厂商提供的技术资料。在实际案例中,还经常采用渗水盲管的做法。具体做法是在种植土底部,刚性保护层以上按照一定间距埋设渗水盲管支管,支管汇接入干管,再接入排水窨井。种植土中多余的水会渗入盲管,依靠水压力排出。这样就把过滤层与蓄排水层又结合在一起了,施工方便可靠,造价节省。上海君欣豪庭小区的地下建筑屋顶花园就采用渗水盲管蓄排水技术,按照5m间距双向布置渗水盲管。建成已有3年,植物生长良好。
3结语
地下建筑屋顶花园所面临的制约因素对景观设计的影响牵涉到景观设计从方案布局到施工图对材料构造确定等各个阶段,对景观设计师与地下建筑各专业设计师之间的密切配合提出特别要求,还牵涉到景观设计对施工工艺的考虑以及在施工现场的指导及应变,以及对有关的新材料新技术的掌握和运用等。希望通过本文就该问题做一个初步分析总结,为我国绿化景观建设水平的提高做点贡献。
现代大型商业建筑正朝着大型化、多功能化、整体化的方向发展,集商业、餐饮、游艺、文化、休闲等功能于一体,形成了业态丰富的建筑综合体。由于建筑规模庞大,功能复杂,且追求建筑的整体性和商业业态的连续性,现代大型商业建筑特别是大型地上商业建筑面积往往远超过20000ITI。为了控制大片地下商业连在一起的情形,往往采用防火墙、防火隔间、下沉广场等进行防火分隔,为了保证商业的整体性和营造空调环境,很多下沉广场平时封闭,火灾时开启屋顶自然排烟窗排烟,以营造等效于半室外的效果,这种特殊的设计也给建筑整体排烟带来了新的难题。下沉广场采用自然排烟,与下沉广场相邻的地上半封闭商业街采用机械排烟,由于商业街直接通向下沉广场,相邻区域两种不同排烟系统势必相互影响,如何有效进行排烟模式设计,优化排烟口位置,提高火灾时的排烟效率,营造人员疏散安全环境,需要进行深入论证分析。笔者将针对某具体案例进行分析。
1建筑概况与问题的提出
某城市副中心工程为4个大型综合商业地块联合开发,地下共3层,其中一、二层为商业,总面积近17万m,三层为汽车库,各地块之间相互贯通,商业规模大、功能多、人员密度大、正常运营时内部交通流线复杂,而建筑设计则需将紧急事件下人员疏散安全、功能使用便利合理、建筑美观环保作为基本的设计要求。地下商业共设置了13个下沉广场,结合防火墙、商业步行街等分隔措施将地下商业分隔为9个面积小于20000Tn的防火区块。该项目巨大的体量形成了人员密集的地下商业街区,可类比地下商业城的概念。以其中某个下沉广场地下二层为例,下沉广场采用屋顶和高位侧窗自然排烟,地下二层商业步行街采用机械排烟,与下沉广场之间拟采用挡烟垂壁进行防烟分隔,剖面如图i所示。该项目防排烟设计难点:当启动地下商业街机械排烟时,下沉广场下部向地下商业街内补风,补风气流将降低下沉广场内的自然排烟效果。因此,如何有效地进行二者之间的防烟分隔,优化布置地下商业街内的机械排烟口,减小其对下沉广场自然排烟效果的影响,以及二者均启动时,下沉广场的排烟效果如何,需要论证分析。
2地下商业街火灾排烟模拟及优化
2.1火灾场景设计
在下沉广场区域,大部分下沉广场的最底层或下部几层在每层都有一定面积的楼板覆盖区,楼板覆盖区也作为下沉广场的一部分,在此称作“下沉广场环廊区”。以下沉广场为例,为了考察环廊区的排烟策略,研究了环廊区设置机械排烟和利用下沉广场上部自然排烟窗排烟两种情形下下沉广场的排烟效果,设置了两种工况l、2。为了考察地下商业街最近排烟口离地下商业街与下沉广场之间挡烟垂壁距离对下沉广场自然排烟的影响,设置了工况3~5,如表1所示。表1下沉广场环廊区排烟策略研究工况表下沉广场地下商业街最近排烟口离商业街工况火灾规模与下沉广场之间挡烟环廊区排烟排烟垂壁距离/m下沉广场相机械排烟,洞口火灾时l邻餐厅火,与环廊区边缘8MW设有挡烟垂壁不开启下沉广场相利用下沉广场2邻餐厅火,自然排烟窗排火灾时烟,边缘无挡不开启8MW烟垂壁利用下沉广场地下商业街自然排烟窗排火灾时310火灾,1MW烟,边缘无挡开启烟垂壁利用下沉广场地下商业街自然排烟窗排火灾时415火灾,1MW烟,边缘无挡开启烟垂壁利用下沉广场地下商业街自然{{}烟窗{{}火灾时520火灾,1MW烟,边缘无挡开启烟垂壁参考上海市《建筑防排烟技术规程》对各种场所火灾规模的规定,考虑喷淋失效下的公共场所火灾,工况1、2设定火灾为t陕速时间增长火,稳定火源功率为8Mw;工况3~5中考虑地下商业街火灾,由于该区域仅作为人员交通功能,保守起见,亦考虑该处发生火灾,可能的火灾形式为座椅、垃圾桶等火灾,设定火灾为t陕速时间增长火,稳定火源功率为1Mw。笔者采用火灾动力学软件FDS进行火灾烟气仿真模拟,图2所示为工况1和工况2的建模图,图3所示为工况3~5的建模图。
2.2商业街与下沉广场之间挡烟垂壁设置
图4和图5为工况1和工况2下沉广场竖向截面的火场能见度对比和温度矢量图对比。可以看出,下沉广场环廊有机械排烟(环廊和洞口之间设置挡烟垂壁)和无消防科学与技术2o12年1月第3l卷第1期机械排烟(环廊和洞口之间无挡烟垂壁)时,下沉广场的自然排烟均能较好地将蔓延到下沉广场内的烟气排出;但在工况1下,由于环廊机械排烟形成的强迫气流对下沉广场内的自然排烟空气对流有一定的扰动,导致部分烟气被“拖曳”下来,减缓了其在下沉广场内的上升排烟速率,而下沉广场环廊无排烟时,则能通过下沉广场的排烟保证下沉广场下部较长时间的清晰空气层。综合对工况1、2的分析,建议下沉广场环廊区不设置机械排烟,均利用下沉广场顶部的自然排烟窗排烟,可实现有效排烟。
2.3地下商业街排烟口与挡烟垂壁距离
图6和图7分别为工况3、4、5过地下商业街和下沉广场竖向截面的火场能见度对比和温度矢量图对比。由图中可以看出:由于地下商业街内可燃物较少,火灾规模较小,在地下商业街的机械排烟作用下,加之在地下商业街与下沉广场之间设置了2m高的挡烟垂壁,在工况3~5三种情形下,烟气均能在1200S内被控制在地下商业街内,仅有少量烟气蔓延到下沉广场。从图7可以看出:在地下商业街排烟系统均能较好地控制烟气的前提下,当最近排烟口离挡烟垂壁的水平距离为10m和l5FO_时,机械排烟形成的强迫对流使得下沉广场内的空气流向步行街,影响下沉广场的排烟效率,对于蔓延到下沉广场的少量烟气,不利于其快速排出;而当最近排烟口离挡烟垂壁的水平距离增大至20i71时,地下商业街机械排烟系统对下沉广场的气流扰动明显减小,下沉广场内的大部分空气通过上部排烟口形成良好对流,当少量烟气蔓延到下沉广场时,也能够通过顶部排烟窗和高位侧窗快速排出。竖向截面的火场温度矢量图综合对工况3、4、5的分析,建议地下商业街内最近排烟口离地下商业街和下沉广场之间挡烟垂壁的水平距离不小于20ITI,但不应大于规范最远30m的要求。
3结论
针对某超大型地下商业建筑项目,通过火灾动力学模拟,论证了下沉广场环廊区的排烟方案和与下沉广场相邻的地下商业街机械排烟口布置方案。结果表明:
(1)下沉广场最底层或下部几层在每层都有一定的“下沉广场环廊区”,若该环廊区设置机械排烟,则机械排烟形成的强迫气流对下沉广场内的自然排烟空气对流有一定的扰动,导致部分烟气被“拖曳”下来。因此,建议下沉广场环廊区均利用下沉广场顶部的自然排烟窗,可实现有效排烟。
(2)当地下商业街内最近排烟口离地下商业街与挡烟垂壁的水平距离在2O~30rrl时,地下商业街的机械排烟系统对下沉广场的气流扰动明显减小,下沉广场内的大部分空气通过上部排烟口形成良好对流。即使烟气少量蔓延到下沉广场,也能够通过顶部排烟窗和高位侧窗快速排出。
摘要:针对地下建筑房产税征收混乱的具体情况,2005年12月财政部和国家税务总局联合发出《关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知》(以下简称《通知》),从而进一步加强地下建筑房产税的征收,统一税收政策,规范税收管理。笔者从实务探讨的角度出发,通过案例分析从两个方面对《通知》进行了解读。
关键词:地下建筑;房产税;会计处理
具备房屋功能的地下建筑的房产税征收范围,包括与土地上房屋相连地下建筑以及完全建在地面以下的建筑、地下人防设施等,均应照章征收房产税。下述单位和个人用于非生产经营的地下房产可免缴房产税:国家机关、人民团体、军队的房产,由国家财政部门拨付事业经费的单位的房产,宗教寺庙、公园、名胜古迹的房产以及个人的房产。
所谓“具备房屋功能的地下建筑”是指有屋面和维护结构,能遮风避雨,可供人们在其中生产、经营、工作、学习、娱乐、居住或储藏物资的场所。
一、自用的地下建筑
(一)工业用途房产。工业用途房产以房屋原价的50%~60%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1。2%[例]某公办学校有具备房屋功能的地下房产500平方米,每平方米原价250元,其中200平方米用于学校废旧物资的储藏,其余为校办化工厂的生产车间,房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%,按年计算,分半年缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳。
案例中用于学校废旧物资的储藏的200平方米房产属于国家税收优惠范围,不需缴纳房产税。
而作为校办化工厂的生产车间的这部分房产,则应按规定缴纳房产税。
1、化工厂应纳房产税的税额计算如下:应税房产原值=(500-200)×250×60%=45000(元)年应纳房产税的税额=45000×(1-30%)×1。2%=378(元)月应纳房产税的税额=378÷12=31。5(元)
2、化工厂1-6月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用。
(二)商业和其他用途房产。商业和其他用途房产以房屋原价的70%~80%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某工业企业有有具备房屋功能的地下房产若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为500000元,其中房产的60%用于(房屋原价折算为应税房产原值的比例为80%),其余用于企业生产(房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%),房产税按年计算,分月缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳。
1、应纳房产税的税额计算如下:商业用途房产应税房产原值=500000×60%×80%=240000(元)工业用途房产应税房产原值=500000×40%×60%=120000(元)年应纳房产税的税额=240000×(1-30%)×1.2%+120000×(1-30%)×1.2%=3024(元)月应纳房产税的税额=3024÷12=252(元)。
2、企业每月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用252贷:应交税金-应交房产税252。
3、企业每月缴纳税金时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产252贷:银行存款252。
(三)对于与地上房屋相连的地下建筑,如房屋的地下室、地下停车场、商场的地下部分等,应将地下部分与地上房屋视为一个整体,按照地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税,在此不再赘述。
二、出租的地下建筑
根据《通知》要求,出租的地下建筑应按照出租地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税。为方便实务工作者的理解和运用,笔者举例加以阐述。
[例]某企业有用于商业的地下房屋若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为3000000元,企业2月初将1000000元的房产租给其他企业使用,每年收取租金80000元。3月份房产无变化。企业自己用于商业的地下房产,以房屋原价的80%作为应税房产原值。按年计算,分季缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳。
1、1月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:年应纳房产税的税额=3000000×80%×(1-30%)×1.2%=20160(元)月应纳房产税的税额=20160÷12=1680(元)借:管理费用1680贷:应交税金-应交房产税1680
2、2月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:
①自用部分:年应纳房产税的税额=(3000000-1000000)×80%×(1-30%)×1.2%=13440(元)月应纳房产税的税额=13440÷12=1120(元)借:管理费用1120贷:应交税金-应交房产税1120。
②出租部分:月应纳房产税的税额=80000×12%÷12=800(元)借:其他业务支出800贷:应交税金-应交房产税800。
3、3月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理与2月份相同。
4、缴纳第一季度房产税时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产5520贷:银行存款5520。
摘要:针对地下建筑房产税征收混乱的具体情况,2005年12月财政部和国家税务总局联合发出《关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知》(以下简称《通知》),从而进一步加强地下建筑房产税的征收,统一税收政策,规范税收管理。笔者从实务探讨的角度出发,通过案例分析从两个方面对《通知》进行了解读.
关键词:地下建筑;房产税;会计处理
具备房屋功能的地下建筑的房产税征收范围,包括与土地上房屋相连地下建筑以及完全建在地面以下的建筑、地下人防设施等,均应照章征收房产税。下述单位和个人用于非生产经营的地下房产可免缴房产税:国家机关、人民团体、军队的房产,由国家财政部门拨付事业经费的单位的房产,宗教寺庙、公园、名胜古迹的房产以及个人的房产.
所谓“具备房屋功能的地下建筑”是指有屋面和维护结构,能遮风避雨,可供人们在其中生产、经营、工作、学习、娱乐、居住或储藏物资的场所.
一、自用的地下建筑(一)工业用途房产。工业用途房产以房屋原价的50%~60%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某公办学校有具备房屋功能的地下房产500平方米,每平方米原价250元,其中200平方米用于学校废旧物资的储藏,其余为校办化工厂的生产车间,房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%,按年计算,分半年缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.
案例中用于学校废旧物资的储藏的200平方米房产属于国家税收优惠范围,不需缴纳房产税.
而作为校办化工厂的生产车间的这部分房产,则应按规定缴纳房产税.
1、化工厂应纳房产税的税额计算如下:应税房产原值=(500-200)×250×60%=45000(元)年应纳房产税的税额=45000×(1-30%)×1.2%=378(元)月应纳房产税的税额=378÷12=31.5(元)2、化工厂1-6月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用31.5贷:应交税金-应交房产税31.53、化工厂缴纳上半年税金时,作会计分录如下:借:应交税金———应交房产189贷:银行存款189(二)商业和其他用途房产。商业和其他用途房产以房屋原价的70%~80%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某工业企业有有具备房屋功能的地下房产若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为500000元,其中房产的60%用于(房屋原价折算为应税房产原值的比例为80%),其余用于企业生产(房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%),房产税按年计算,分月缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.
1、应纳房产税的税额计算如下:商业用途房产应税房产原值=500000×60%×80%=240000(元)工业用途房产应税房产原值=500000×40%×60%=120000(元)年应纳房产税的税额=240000×(1-30%)×1.2%+120000×(1-30%)×1.2%=3024(元)月应纳房产税的税额=3024÷12=252(元)2、企业每月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用252贷:应交税金-应交房产税2523、企业每月缴纳税金时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产252贷:银行存款252(三)对于与地上房屋相连的地下建筑,如房屋的地下室、地下停车场、商场的地下部分等,应将地下部分与地上房屋视为一个整体,按照地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税,在此不再赘述.
二、出租的地下建筑根据《通知》要求,出租的地下建筑应按照出租地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税。为方便实务工作者的理解和运用,笔者举例加以阐述.
[例]某企业有用于商业的地下房屋若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为3000000元,企业2月初将1000000元的房产租给其他企业使用,每年收取租金80000元。3月份房产无变化。企业自己用于商业的地下房产,以房屋原价的80%作为应税房产原值。按年计算,分季缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.
1、1月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:年应纳房产税的税额=3000000×80%×(1-30%)×1.2%=20160(元)月应纳房产税的税额=20160÷12=1680(元)借:管理费用1680贷:应交税金-应交房产税1680
2、2月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:①自用部分:年应纳房产税的税额=(3000000-1000000)×80%×(1-30%)×1.2%=13440(元)月应纳房产税的税额=13440÷12=1120(元)借:管理费用1120贷:应交税金-应交房产税1120②出租部分:月应纳房产税的税额=80000×12%÷12=800(元)借:其他业务支出800贷:应交税金-应交房产税800
3、3月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理与2月份相同.
4、缴纳第一季度房产税时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产5520贷:银行存款5520
摘要 随着我国国民经济发展和科学技术的进步,合理规划利用土地资源已摆到城市建设发展重要地位。城市的高层建筑和地下建筑工程逐年增多,建筑形式、建筑结构、建筑规模有了很大变化,地下建筑的广泛使用,无疑使地下建筑火灾危险性增加。因此,加强地下建筑的防火安全管理,了解掌握地下建筑火灾特点,合理消防设计布局,是目前摆在消防和建筑、施工、管理单位的重要课题。
关键词 地下建筑;火灾;消防安全
随着我国国民经济发展和科学技术的进步,合理规划利用土地资源已摆到城市建设发展重要地位。城市的高层建筑和地下建筑工程逐年增多,建筑形式、建筑结构、建筑规模有了很大变化,地下建筑的广泛使用,无疑使地下建筑火灾危险性增加。因此,加强地下建筑的防火安全管理,了解掌握地下建筑火灾特点,合理消防设计布局,是目前摆在消防和建筑、施工、管理单位的重要课题。
1 地下建筑工程分类
地下工程是指,建筑在自然岩层或土层中和构筑在地面建筑下,由防护功能的地下室建筑统称为地下建筑。根据目前我国的情况,按地下建筑的使用功能可分为5类:军用建筑、民用建筑、交通建筑、仓库建筑、公共服务性建筑。
军用建筑:包括各类野战工程,指挥通讯、物资仓储、火炸药库等。
工业建筑:包括各类地下工厂、车间。
民用建筑:包括商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、电影院、礼堂、体育场、歌舞娱乐游艺场所等。
交通建筑:包括铁路隧道、公路隧道、地下铁道等。
仓库建筑:包括各种地下贮库、油库、粮库、车库、物资库、冷库、资料档案库等。
共用建筑:包括通讯机房、广播电台、电视台等。
2 地下建筑的火灾特点
2.1当发生火灾时,地下建筑出入口已成为排烟口
地下室内空气的供给完全依赖于出入口,由于地下室内空间体积有限,火灾发生时室内很快被烟雾充满,至使燃烧缓慢,短时间内处于不充分燃烧状态(熏烧状态),随着燃烧范围的不断扩大与地面的联通口就成了外部空气的进入口和排烟口,室内烟和空气分界的中性带,随着火灾扩大而逐渐降低,最后出口形成了烟囱效应。致使消防扑救人员很难接近起火部位,进行火灾抢救作业。
2.2地下建筑火灾烟雾大
火灾时发烟量与可燃物物理化学特性、燃烧状态、空气充足程度有关,火灾阴燃时发烟量大,明火燃烧时发烟量小。地下建筑火灾特点,一般是空气供给不足,温度上升开始较慢,阴燃时间长,发烟量大。如:地下建筑中一间15m2的房间,其火灾荷载约25kg/m2(折合木材),在300℃时,燃烧发烟量可以达1 300 000m3。以建筑物净高3.5m计算,1 300 000m3烟量可使37万m2的工程全部被烟充满,而地下建筑由于无窗无自然排烟条件,发生火灾时不能象地面建筑那样,有80%的烟可以由破碎的门窗散到大气中区,而是大量的滞留在建筑物中,而且燃烧中还产生各种有毒气体直接危害人员的生命安全。
2.3地下建筑人员疏散苦难
1)由于地下建筑无外部空间,火灾时,逃生的出口和方法比地上建筑少。地下建筑人员逃生路线由于火灾现场情况的复杂性,往往只有一条,火灾时人员的逃生方向也是火灾烟雾往上扩散蔓延的方向。人员的入口,又是烟的排出口。所以人员要疏散到安全区域,从某种意义上来说必须逃到地面上,而烟的扩散速度一般比人步行速度快,经测试证明:烟的水平扩散速度一般为0.5m/s~1.5m/s,烟的垂直上升速度比水平方向快3~4倍。由于烟气影响会给人员疏散造成严重危害。
2)地下建筑主要靠人工照明,火灾时,主要依靠消防事故照明,人的视线全靠事故照明和疏散指示标志来引导疏散。如果没有事故照明,建筑内将是一片漆黑,人员根本无法逃离火场。而地上建筑在自然光照明情况下(月光里地面照明有0.5勒克斯),但地下建筑内无任何自然光源,加之大量烟雾遮挡视线,人员疏散极为困难。如人员在此情况下安全疏散决定于3个极限值:(1)疏散视距的极限值;(2)人能承受烟浓度极限值;(3)在疏散视距离内,人能承受烟浓度下,人员疏散视觉光强度的最低极限值。超出上述3个极限值人员将难以正常疏散。
3造成建筑火灾的主要原因
1)领导不重视,防火组织制度不健全。由于地下建筑安全管理的特殊性,在安全上要严于地上建筑。有些单位没有将地下建筑消防安全特殊性列入议事日程,特别是多家经营使用的地下建筑,消防安全责任不清,互相推诿扯皮,对已发现的消防火灾隐患不能及时整改,职工消防安全意识淡薄。缺乏紧急情况下安全可靠的应急措施,整体消防安全得不到保证;
2)建筑平面布局不合理。安全出口数量不足,疏散距离超长,柜台、货架商品超储,室内采用大量可燃和易燃材材料装修,从而增大火灾荷载和火灾危险;
3)随意改变原设计使用功能,一些建筑原设计为一般场所,随意改做公共娱乐场所或仓储库房,提高了火灾危险级别,造成消防设施设计参数变化,从而减低灭火效能。
4地下民用建筑消防安全管理
4.1加强消防安全管理,认真落实各项防火措施
由于地下建筑具有特殊性,发生火灾后不易扑救,主要依靠建筑自身的消防设施进行扑救。因此,地下建筑的使用单位和上级主管部门是消防工作的第一责任人,应认真贯彻“谁主管谁负责”的原则,组织建立健全各项安全规章制度和消防组织机构,认真落实逐级防火责任制和岗位责任制。
4.2严格建筑防火管理
4.2.1严格执行防火分区划分
根据国家《规范》要求,认真划分防火分区单元面积。做好建筑物水平和竖向防火分隔。在分隔划分中考虑不同的适用功能和重点部位,确定独立的防火分区。
4.2.2确保安全疏散要求
安全疏散距离应指火灾时人员从室内最远点到安全出口或安全区域(避难走道等)的距离。由于火灾条件下,烟气、高温、轰然等视线因素影响,在此距离内人员不可能停留时间过长,(地上一、二级建筑疏散允许时间一般采用6min),地下建筑疏散时间远低于这个数字50%。而且在上述火灾情况下,人员疏散速度约为0.3m/s,加之室内货架柜台的摆放,建筑物品倒塌等因素影响,实质的疏散距离都不是直线距离,延长了疏散线路,增加了疏散距离,这在建筑设计中要认真考虑。
摘要 随着我国施工越来越复杂,传统的施工技术已经很难适应时代的发展要求。逆作法作为地下建筑施工过程中常用一种新型方法,在施工过程中越来体现出其优越性。本文在相关文献的基础之上,对施工过程中常见的问题进行了介绍,分析逆作法施工的优点和缺点,并对逆作法施工过程中表现的问题进行了对策探讨。
关键词 地下建筑;地下施工;逆作法
随着社会经济发展的越来越快,建筑物向空间多层与高层方向发展已经成为城市建筑群发展的必然趋势。同时,为了最大程度地开发利用城市地下空间,许多新建工程的基坑面积和开挖深度越来越大,施工建筑的结构性也越来越复杂,深基坑工程出现了面积大、开挖深、工期紧、复杂程度高等特点。
然而,在很多施工过程中却存在着施工场地狭小,建筑物密集、建筑条件较为复杂,城市地下管线纵横交错等问题。
1 传统地下施工方法概述
1.1 传统地下施工法的概念
在进行地下建筑施工的过程中首先需要挖出相应的地下空间,接下来对地下空间进行衬砌,开挖地下空间也不能全部雷同,需要综合考虑施工场地的环境、地质、复杂程度等条件的制约。传统施工方法是指在建筑物密集地区采用支护结构,利用合适的支护结构进行围护后进行垂直开挖,待基坑向下挖土至设计标高后,浇筑钢筋硅底板,然后再由下而上逐层施工地下结构,最后再进行地上结构的施工。
1.2 传统施工方法存在的问题
在传统的施工方法过程中,在一定的社会发展时期,传统的施工方法发挥了很大的作用,但是随着时代的发展,社会变迁程度的不断加快,原有的施工方法已经很难适应社会的发展需求。首先是建筑物密集地区深度大的地下室需要强大的支护结构作为保障,在施工的过程中需要注重对周围环境的保护,对支护结构多为变形控制,这就需要设立多层支撑或土层锚杆,使得施工成本上升;第二,随着地下基坑的不断加深,施工灌注桩和地下连续墙需要一定时期的养护才可以,这样会推迟施工期限,难以取得预定目标;第三,在施工的过程中,难免会对周围的环境造成一定程度的破坏,影响周围生态环境。
2 逆作法施工问题
逆作法的出现使得施工效率大为提高,它在建筑施工的过程中发挥了重要的作用。但由于工作过程和外界环境的影响,逆作法在施工过程中也存在一些问题与不足,这些问题与不足严重影响着施工的有序推进。在进行建筑施工的挖土时,在没有小型挖土设备的情况下,只能采用人工挖土,这是由于逆作法的施工特点所决定的,这就使得挖土效率不高,影响了施工的顺利发展。在施工梁柱节点,墙梁节点和墙板连接部位处会有一定的麻烦,在这些部位提前预留预埋,留的不准确还是剔凿,这样会增加许多焊接量,使得工程效率大大降低。
同时,由于逆作法施工的特征决定了施工设计与施工必须进行有效的协调与处理,但在施工过程中往往处理的不恰当,对于施工与设计的流程不能进行有效的衔接与处理,这样就导致了工期的延误,这对于地下建筑施工的发展是极为不利的。
3 逆作法施工对策
逆作法的施工工艺在具体工程应用上仍然存在一定的差异和不足,在技术的推广上还需要一定的进步和发展,面对当前逆作法施工过程中表现的问题与不足,必须要结合当前施工过程的现状,结合城市建筑群地下施工的特点,有效的探讨适合我国发展的建筑方法。
3.1 加强对结构受力机理与沉降分析的进一步研究
在进行逆作法施工的过程中,需要有一定的地下连续墙,因此在施工过程中必须要对这部分地下连续墙与基底柱土承受垂直荷载的比例进行精确的计算和准确的分析,在结构已经逐步形成刚性箱体的情况下,计算出施工受力面积与变形数值,为施工各过程提供相应的数据准备。
3.2 加强对施工设计一体化的研究
在逆作法施工的过程中,需要将施工设计与建筑施工进行很好的结合,才能够发挥最大的效应,只有设计与施工进行很好的协调,才能够使整体发挥最大效应,促进工程的完善。
因此,在施工中,要在保证结构原设计功能受力状况下,允许施工单位按照逆作法的施工流程对地下建筑体进行结构优化。
3.3 加强逆作法施工组织技术研究
随着计算机领域的不断发展,将计算机应用于建筑设计施工已经成为当前社会发展的趋势,因此,要在地下建筑施工的过程中,引入致智能化管理系统,实现动态的管理监测施工,对施工过程中各类数据和行为主体进行实时监测,防止不必要的损失和浪费,有效节约施工企业成本,改变过去粗放式的管理经营方式,实现集约化管理方式,有效的增强施工企业的竞争力,促进施工企业可持续发展。
4 结论
逆作法施工作为一项全新的施工工艺,在城市建筑群的发展过程中发挥着重要的作用,它在施工场地的节约、施工进度发展、工程成本降低方面发挥了重要作用,且采用逆作法施工对周围的环境影响较小,这就有利于的促进社会的发展。
随着新技术的不断发展,在建筑施工过程中计算机应用将会越来越普遍,新的机械设备和仪器的广泛用于工程项目上,这样可以有效的提高施工能力,提高施工企业的市场竞争力,促进社会城市建筑群的发展,有效的推动社会发展。
摘要 城市发展空间越来越小,社会发展的视线已经由地上转向地下,在地下空间的发展过程中,如何做好地下建筑施工问题,就成为当前社会关注的热点问题。本文在相关文献分析的基础之上,对当前地下建筑的常规施工方法的现状进行了分析和介绍,分析逆作法施工的优点和缺点,对逆作法施工中存在的问题和不足进行了分析,同时结合建筑施工的实际情况提出了地下建筑施工的解决对策,以期对社会发展有一定的借鉴意义。
关键词 地下建筑;建筑施工;逆作法
改革开放30多年来,我国社会经济发展取得了巨大的成就,人们生活水平不断提高。城市建设也得到持续快速发展,建筑工程向空间多层与高层方向发展已经成为当前城市建设综合经济效益评价的主要指标之一。在社会发展向高空发展到了一定程度之后,许多新建以及在建工程开始向地下要空间,许多地下建筑面积超过数万平方米并且带有几层地下室的建筑工程也越来越多,深基坑工程呈出现了面积大、开挖深、工程复杂等特点。然而,在很多时候却存在施工场地狭小、建筑密度大、地下管道交错等问题,因此解决建筑工程的地下施工就成了一个很重要突出的问题。
1传统地下施工方法概述
我国历史发展悠久,从很早时候便开始了对地下空间的使用,如古代的地下储存室,近代的防空洞等,这些都为地下建筑的施工方法提供了可操作性的经验,在新的发展时期,面对地下建筑施工的复杂性,我们更应该结合当前我国发展的具体国情,通过相关的历史经验,对我国地下建筑施工进行有效的探索。
1.1传统地下建筑施工方法
传统地下建筑施工方法在进行施工时,首先需要挖出相应的地下施工空间,然后再对地下空间进行相应的衬砌,进行内部构造的设置。总的来说,开挖地下空间的施工方法也不完全一样,这主要需要考虑建筑工程的场地、环境、地质等条件的影响,地质环境的不同决定了施工条件及地下建筑的构造也会不同。地质、地形、环境条件及埋置深度是制约施工方法的主要因素,特别是埋置深度的影响较大。在地下建筑施工的过程中,传统的施工方法大多数都是在建筑密集地区采用支护结构来实现地下施工空间,通过有效的支护结构围护基坑后进行垂直开挖,待基坑地下挖土至设计标高后,再进行钢筋混凝土底板的浇筑,然后再由下而上逐层施工地下结构,最后再进行地上结构的施工,通过这种自下而上的施工方法,可以有效的保障施工安全,对一定时期的社会发展起到了非常重要的作用。
1.2传统施工方法存在的问题
传统的施工方法在当今社会时期发挥了重要作用,给人类生活带来了很大的方便。然而,随着时代的发展,社会经济发展速度越来越快,建筑结构设计越来越复杂,这使得传统的施工方法很难适应时代的发展要求,出现了一些问题和不足。首先是建筑密集地区需要较深的基坑支护结构,在进行基坑支护结构设计时要强调对周围环境的保护,对基坑支护结构进行灌浆时需要大量的填充物,需设置多层支撑或土层锚杆,这就导致建筑成本升高。其次是施工灌浆都需要一定的施工时间,然而随着建筑复杂程度的不断增加,地下基坑的深度也会不断加深,这就需要对基坑进行逐层加设支撑,而同时也增加其养护时间,再加上对基坑的拆撑和换撑更需要时间,这就会使得建筑工期延长,难以按计划完成施工任务。最后是在建筑施工过程中虽然选用了截面较大的围护墙和支撑,但其刚度相对于地下结构本身的刚度却小很多,这就会造成支撑的一定变形,影响周围环境。
2 逆作法施工
随着社会发展的进步,建筑结构设计越来越复杂,如何有效的适应建筑发展的需求,满足建筑复杂的设计要求,需要探索新型的施工方法,而逆作法就是适应这一阶段建筑发展的产物,逆作法的施工过程同传统的建筑施工方法有很大的不同,它是沿着建筑物地下结构周围施工地下连续墙,在地下结构底板封底之前,作为上部结构自重和施工荷载的支撑,然后进行挖土施工作业至地下结构一层顶板底标高或地下结构二层顶板底标高,对地下结构一层或地下结构二层顶板进行浇筑,作为水平支撑的地下连续墙刚度很大,然后再通过上述的操作方法逐层向地下进行挖土和浇筑,对地下建筑各层的顶板进行浇筑,同时对各层结构中的中柱或隔墙也逐层向下施工,直至地下结构底板封底,这样地下建筑结构施工过程就完成了。
2.1逆作法的优势
逆作法适用于建筑场地较为狭小,基坑较深,且基坑的支护结构对于周围的环境有较大影响的建筑工程。逆作法在实际的施工过程中,主要的操作方法有作逆作法、半逆作法和部分逆作法3种,这些方法以全逆作法的使用为最多。在当前的发展阶段,逆作法较传统的建筑施工方法相比,有以下几个优点:一是可以有效的缩短建筑项目的总工期。在建筑施工过程中,通过逆作法施工可以有效的缩短地下建筑施工时间,这样也就将总工期缩短了;二是施工过程中对周围环境的影响较小。由于地下建筑结构与临时支撑相比,其建筑刚度要大的多,所以这样就会减少地下建筑的侧压力,使得地下空间的变形幅度要小的多,对周围的环境影响也较小;三是有利于建筑结构抵抗水平风力和地震作用的影响。建筑工程在进行逆作法施工时,地下连续墙与地下原状土都是粘结在一起的,这样可以使建筑工程有效的抵御地震和风力的作用增强。
2.2逆作法存在的问题
逆作法在建筑施工过程中也存在着一定的问题和不足,这些问题和不足主要有:一是挖土问题,逆作法在施工过程中需要通过人工的形式来完成,挖土效率较低。二是在施工材料的运输上存在一定的问题,即在材料运输时无法确定洞口的位置和对洞口周围结构的影响;三是设计和施工存在一定的不协调性,设计单位不参与施工,施工单位不参与设计,这样就使两方面无法得到有效的信息,存在信息不对称的现象。
3 逆作法问题解决对策
3.1对结构受力机理与沉降分析进行研究
在进行地下建筑逆作法施工过程中,施工荷载会造成基底土的沉降变形,在新的时期应该加强地下连续墙的计算分析的研究工作,要在建筑结构形成刚性箱体前,能够精确计算分析其受力与变形,以保障施工的顺利完成。
3.2加强施工组织技术研究
在地下建筑逆作法施工实际的操作过程中,要充分借鉴优秀的管理经验,通过引进智能化的管理系统,实现对建筑施工项目的动态监测,时时掌握最新数据,对建筑施工期间的各种行为主体进行有效的监控,以避免不必要的浪费的损失,改变过去粗放式的管理模式,实现资源的合理优化配置,实现集约化管理。
3.3加强建筑节点处理研究
在地下建筑项目的施工过程中,会出现许多的建筑节点,建筑节点是地下建筑结构的关键部位,它关系到建筑结构体系能否协调工作,它是处理一切施工工作的关键点,在地下建筑基坑与地下连续墙的沉降设计中,如何有效的保障地下建筑功能的顺利实现,建筑节点的处理工作是地下建筑项目施工的重点内容。
【摘要】在城市建设中,根据具体需要,开展地下建筑,不仅可以节约土地,有效利用国土资源,还可以改善城市的交通状况,降低污染,节约能源。只是地下建筑收到通风、采光等因素的影响,也会有一定的局限性。尤其是火灾的发生,可以对整个地下建筑造成重大危害。因此分析地下建筑设计中防火设计问题是非常重要的课题。
【关键词】地下建筑;防火设计;问题
1. 引言
经济发展对资源的依赖性很高,过去我国的多个产业发展方式都对资源造成不同程度的浪费。在新时代的背景下,经济发展应该在合理配置资源的同时,提高资源的利用率。地下建筑的实施可以有效利用有限的城市土地资源。但其中的火灾问题是不容忽视的严重问题。加强对火灾问题的重视,同时从设计角度出发,采用科学的办法解决这些安全隐患,也是整个建筑行业不断完善的重要方向。火灾的严重后果,时刻警醒我们必须完善对地下建筑防火工程的设计工作,确保人民生命财产安全,促进城市健康快速发展。
2. 火灾的起因以及地下建筑设计中防火设计的必要性
2.1地下建筑中火灾的起因。
近年来火灾造成的直接损失以及生命财产安全还在不断扩大,这跟诱发火灾的相关设备是息息相关的。居民不合理的用火用电以及越来越多的大功率用电设备都有可能是导致火灾发生的关键因素。其中,电气火灾,违章操作,用火不慎、人为纵火及防火系统不健全等是地下建筑火灾发生的主要原因。
2.2地下建筑设计中防火设计的必要性。
地下建筑中的火灾情况已经严重威胁到人民的生命财产安全。防火工程已经是一件刻不容缓的事情。在地下建筑设计中加入防火设计,不断完善对整个建筑的整体把握是最直接有效的一种方式。通常情况下,在建筑工程正式施工之前,应该先向有关部门进行报备,提供完备的设计资料,经过审批后要格外重视其中的防火设计,以及后续关于防火施工工程的进行[1]。不断提高设计品质,从源头上降低火灾发生概率,重视火灾中的逃生设计。
3. 火灾对地下建筑工程的危害
3.1发烟量大。
发生火灾时,跟地面以上的建筑物不同,由于]有门窗,通风也受到限制,大量的烟雾并不能像地面建筑那样在风力的作用下通过门窗扩散出去。而只能在地下建筑内进行聚集,浓烟本身就有很多有害物质,加上对地下建筑材料的燃烧,还会释放出大量的有毒有害气体,威胁地下建筑内人员的生命财产安全,同时,对于施救者而言,也会面临相当大的困难[2]。
3.2产生的温度较高。
火灾发生时,不仅会有大量的烟雾以及有害气体,同时由于烟雾的堆积,地下建筑内的温度也会快速上升,由于不具备良好的通风条件,导致热量很难消散。随着起火面积的不断加大,热量就会成倍的聚集,无法散去。当温度急剧上升时,很有可能发生轰燃现象。轰燃时会在瞬间释放大量浓烟以及有害气体,对人体的伤害不断加剧,同时进一步影响施救措施的开展。
3.3泄爆能力差。
地下建筑由于不能够有效通风,还会伴随另一个问题就是形成一个密闭空间。封闭环境下,发生一次爆炸时,无法做到快速泄爆,就很有可能造成二次甚至三次、多次爆炸的发生,进一步对人员以及建筑造成损坏,加重整个火灾的破坏程度。
3.4人员疏散困难。
地下建筑受到自然采光的限制,因此内部的照明都是通过用电来实现。一旦发生火灾,电路将无法正常工作,再加上浓烟的干扰,地下建筑的内部还会瞬间进入黑暗,被困人员在这种情况下很难找到出口逃生,同时也给施救人员带来了很大困难。
3.5扑救困难。
地下火灾发生时,受到诸多因素的影响,施救人员,无法像对待地面以上的建筑物那样对火灾进行有效探测,合理指挥救援,将损失降低到最小。同时,也很难对火势进行缓解,导致整个扑救工作非常困难。
4. 地下建筑设计中防火设计问题的具体要求
4.1总平面布局。
地下建筑通常没有门窗,出口也是设置在地面上的一层,看似跟地面上的建筑并没有多大联系。但是在火灾发生时,火势的不断蔓延会对地面以上的建筑造成不同程度的损坏。因此在设计整个建筑时,应该相互结合,合理选择相关的位置、消防车道、防火间距以及疏散口的位置等。对出入口数量位置的设计尤其应该引起重视,由于没有门窗,出入口设计就显得格外重要。
4.2地下建筑耐火等级和防火分区。
地下建筑一旦发生火灾,浓烟以及火势都难以控制,因此地下建筑的耐火等级应该严格把关,设为一级。再加上随着国土资源的紧缺,对地下建筑的开发力度越来越大,地下建筑的面积也越来越大。针对大空间的建筑,有效控制火势蔓延也是一个重要问题。通常有效的建筑构造措施,合理选用构配件进行建筑内部防火、防烟分区是行之有效的方式[3]。
4.3防排烟设计。
地下建筑发生火灾时,大量聚集烟雾,其中的有害物质非常多,对被困人员造成严重损伤。防排烟设计也是一项重要工作。将火灾中产生的烟气及时外排,抑制、缓解烟雾的扩散情况,保证疏散通道没有大量烟雾对人员造成伤害,确保被困人员能安全疏散是整个防排烟系统的作用。防烟的同时还有效将热量进行外排[4]。在具体的防排烟设计系统中,应该根据实际情况,结合建筑自身的特征,进行全方位的科学设计。
4.4人员疏散设计。
安全疏散是整个防火设计中的重中之重,也是直接保证人民生命财产安全的重要保障。按照地下建筑的火灾特点,科学对火灾以及烟雾流向特性进行分析,同时采取相关的安全防火疏散措施,将被困人员进行安全撤离时防火安全疏散设计的主要内容。
4.4.1安全疏散设计主要原则。
安全疏散设计的主要原则包括:正确确定疏散距离、简明的疏散路线、合适的疏散通道宽度、合理的安全出入口设置以及通畅的垂直疏散。疏散距离作为一项基本因素,在实施救援的时候,应该重视疏散距离,满足建筑设计防火规范GB50016-2014对各项建筑功能所规定的的要求;由于火灾时,地下建筑黑暗,难以确定逃生方向,因此对人员疏散进行设计时,必须对空间进行合理组织,增加疏散通道的辨识度,方便被困人员迅速找到疏散通道;根据建筑面积以及通道情况,降低被困人员迷路的可能,防止堵塞情况,应该对通道的宽度进行合理设计;没有门窗的地下建筑,出入口对疏散以及逃离火灾都是至关重要的。根据地形,合理设计出入口位置数量,保证逃生时的最短路线也是一个设计的重要方面;快速的找到安全出口是逃离火灾的关键一步。防火区设计时至少要有两个疏散方向,建筑面积不大于1000平方米的防火分区至少保证有一个能够直接通向室外,建筑面积大于1000平方米的防火分区,直通室外的安全出口不应少于2个。[5]
4.4.2疏散标志及应急照明。
火灾发生时,会引发相关的电路故障,影响内部的照明情况,因此在设计的时候应该尽量保证一定光源的工作,方便被困人员在火灾中辨别方向找到出路,能够顺利逃生。另外对于疏散标志应该尽可能做到简洁明了并且醒目。具有明显指向的箭头,能够让被困人员第一时间看到疏散的正确方向,从而降低损失。
4.4.3声音引导系统。
火灾发生时,极有可能出现重烟雾的情况,此时被困人员难以看清周围事物,这样就会影响整个逃生的过程。可以利用扬声器以及警报系统等,对被困人员做出声音上的指示,用听觉辅助视觉,使被困人员快速准确到达安全区。
4.4.4智能逃生系统。
随着智能化的快速发展,在地下建筑防火灾的设计中也可以加入这一重要元素。火灾发生时,被困人员可以根据手机等智能设备,通过智能筛选,得到逃生的最佳路线。加上其中的智能导航系统以及语音提示功能,能够缩短逃生时间,利用智能系统,还能对周围的被困人员进行正确引导,帮助更多人被困人员快速离开火灾范围。
4.4.5楼梯间消防设计。
垂直交通是地下建筑最主要的疏散方式,也是安全疏散的重要渠道,因此,对于楼梯间的设计应该满足以下要求:第一,翘菁涞纳柚糜Ω帽苊獯砦唬以保证人们的安全逃离;第二,楼梯间应该尽量靠近外墙,以增强采光、消防人员的进入以及排烟等,为救援行动提供便利;第三,各大楼层与楼梯间之间应该具有防火隔离,例如可以通过使用防火门、防烟前室或避难走道达到楼梯间与其他房间隔离的目的,以避免灾情的蔓延;最后,楼梯间应该尽量避免设置门槛等障碍物,以保证人群疏散的速度。楼梯间是人们在疏散过程中需要经过的一个重要通道,因此,楼梯间的设计对于疏散效率的提升而言具有不可忽视的重要作用。
5. 结束语
随着城市建设脚步的加快,地下建筑会越来越频繁的出现的城市中的多个地段。对地下建筑的使用也会大幅度增加。因此,保证地下建筑的使用安全将会是一个重要的建筑设计工程。不断改良防火设计,加强防火措施,才能保障地下建筑带来的经济效益,保障使用者生命财产安全。
摘要:结合某地下室工程实际,对地下建筑工程应用刚柔结合的防水施工工艺进行简介。
关键词:地下室;刚柔结合;防水
0引言
某地下室工程,地下1层地上3层,地下室面积5500m2,桩基础,基坑底标高-8.35m。地下水丰富。该工程地下室防水等级为I级,防水设计为刚柔结合的防水体系:底板和外墙砼采用结构自防水,砼抗渗等级为S8;柔性防水为2m+2m三元乙丙防水卷材。地下室底板长度达97.2m,砼采用间歇式无缝施工,即在后浇膨胀加强带两侧砼浇筑完毕后立即浇筑后浇膨胀加强带部位砼。后浇膨胀加强带设在底板中间部位。后浇膨胀加强带及外墙与底板交接处施工缝的防水处理采用钢板止水带和BW止水条。
1刚性防水施工
1.1 防水砼施工
1.1.1 配合比确定。
①原材料:某牌42.5普硅水泥;中砂,细度模数2.4;碎石:粒径1~3cm;膨胀剂:UEA-H型低碱高效膨胀剂;泵送剂:LNC-51;粉煤灰:I级粉煤灰。
②配合比:经试配、调整,确定底板,外墙砼配合比。
1.1.2 浇筑工艺。
底板砼采用“斜面分层,自然流淌,连续推进,一次到顶”的施工方法。在后浇膨胀带划分的分块区域内集中浇筑,每个分块区域连续浇筑不留施工缝。砼斜向分层厚度为0.4~0.6m,按1.5~6的坡度斜向推展。振捣时下层砼垂直于浇筑方向自下而上。上层砼振捣自上而下,严格控制振捣的间距和时间。墙体砼分层浇筑,分层厚度为0.50m。后浇膨胀带砼浇筑前清除垃圾、水泥浮浆,剔除松动的石子,用水冲洗充分湿润。砼要细致捣实,使新旧砼紧密结合。
1.2 刚性防水细部构造
1.2.1 地下室外墙模板对拉螺栓采用止水螺栓。
1.2.2 各种穿墙管均采用防水套管。
1.2.3 后浇膨胀加强带和施工缝防水节点。
①底板、外墙后浇膨胀加强带两侧各设1道400宽钢板止水带。
②地下室外墙均生根于底板周边的上返梁,外墙与底板上返梁交界处水平施缝设在梁顶标高上200m处,在浇筑墙砼前剔除浮浆,并在墙截面中间设BW止水条用钢钉固定。
1.2.4 桩头防水节点。
桩头的防水处理是地下防水中一个较难处理的问题,该工程采用刚柔结合延长渗水路线的办法确保防水质量。作法为:沿承台周边扩大300mm,承台底标高下返400mm范围内浇筑C30S8抗渗砼,其顶面铺设三元乙丙卷材并上返桩头50mm。桩头处涂刷赛柏斯(水泥基渗透结晶型防水材料)防水材料。
2三元乙丙防水卷材施工
2.1 施工程序
基层检查清扫、修理涂刷基层处理剂铺贴附加层粘贴底层三元乙丙粘贴面层三元乙丙防水卷材搭接处涂刷聚氨酯封边检查、修理验收铺贴油毡纸保护层施工砼保护层
2.2 防水层施工
2.2.1施工要点。
①该工程底板模板采用砖模,在砖模所有转角处及砖模与底板垫层交界处均用砂浆抹出圆角。施工前将基层清理干净,铲除异物。
②基层应充分干燥,含水率不大于9%,现场简易方法为:将1m2卷材平坦地铺在基层上,静置3~4小时,掀开检查,找平层覆盖部位与卷材上未见水印即可。
③基层含水率符合要求后,对特殊部位做防水附加层,如阴阳角、后浇膨胀带、施工缝等部位铺贴宽600mm卷材附加层。
④底层与面层三元乙丙卷材均采用满铺法施工。先把卷材退卷在基层上,按铺贴位置要求试铺,裁剪度量好尺寸后将卷材的一端对折于另一端,将搅拌均匀的基层粘接剂同时均匀地涂刷于卷材和基层表面,约10分钟,待粘接剂基本上不粘手时,将卷材平整地贴合在基层上,并再将卷材另一端对折于铺贴好的一端,以同样的方法进行铺贴。铺贴卷材时,要自然铺贴,不可将拉力施于任何方向上。
⑤防水卷材搭接部位,用配套溶剂(甲苯、二甲苯、醋酸乙酯等)擦洗,涂搭接胶,晾干后(手摸略粘但不拉丝,一般在10分钟左右),将搭接部位粘牢、压平,并用橡皮锤仔细砸一遍。
⑥在面层三元乙丙铺贴完后,清理并擦干净卷材的搭接部位,涂刷聚氨酯防水涂料封边,宽度150mm,进一步保证防水效果。
2.2.2 卷材搭接要求。
①卷材长边接宽100mm,短边搭接宽150mm。
②同一层相邻2幅卷材铺贴时,短边搭接错开1500mm以上。
③上下两层卷材禁止垂直铺贴,且搭接缝错开1/3幅宽。
④地下室外墙铺贴双层卷材接长时,采用交叉接法接缝,上层卷材接缝位置盖过下层>150mm。
2.2.3 重点部位细部做法。
①穿墙套管部位。卷材铺到距预埋管根部20mm处地方,保证该部位周边的卷材与外墙面贴紧无空鼓、翘边,涂刷聚氨酯封边。再在管根和管根周围向外延伸200mm范围内满涂2mm厚聚氨酯,管根到伸出管根250mm长的管壁上也满涂2mm厚聚氨酯。
②底板砖模顶部卷材临时保护。铺贴于底板砖模上的卷材,要待外墙砼完毕并干燥后,方可继续向上铺贴,这段时间卷材的防护对于保证卷材防水质量相当重要。具体做法为:将卷材搭接部位平铺于砖模顶部。在平铺于砖模顶部的卷材上用石灰砂浆砌3皮实心砖。
2.3 保护层施工
防水卷材验收合格后,在底板平面卷材上用条铺法铺贴一层油毡,粘结剂用三元乙丙配套粘结剂,防止砼保护层施工时破坏卷材。然后浇筑50mm厚C20细石砼。贴于砖模的立面卷材上满涂一层粘结剂,然后均匀撒上一层干燥的粗砂,抹20mm厚水泥砂浆保护层。
3结束语
该工程地下防水已施工完3年,历经了两个丰水期的考验。地下室内墙面干燥无任何湿渍现象,完全满足使用要求,防水效果良好。
摘 要 文章介绍了地下建筑工程建设的行业特点,指出我国地下建筑工程建设事业的产业化发展方向是历史进步的必然趋势,地下建筑工程的产业化发展方向和前景辉煌。同时建议国家和政府相关部门给以适当的扶持。
关键词 地下建筑工程 产业化 发展研究
1地下建筑工程的行业特点
与同属土木建筑工程的桥梁、道路、土石方、房屋建筑等地面设施相比,地下建筑工程建设有其独特的方面。
1.1地下建筑工程的建设需要采用先进的信息化的组织管理模式
地下建筑工程位于地层中或江、河、湖、海,由于所处地质和水文地质情况的多样性,使用一般手段很难调查明白。通常用于描述围岩物理力学性质的各项重要指标和参数在延续的介质中却往往是不连续的,有时会是非常离散的状态。加之地层的原始状态和由于工程实施而引起的动态变化十分复杂,难以建立起准确的符合实际情况的物理数学模型,因此结构的受力、变形和位移等解析计算结果只能起到定性的指导作用或参考比较。大量的不确定因素给工程设计带来了很大的不确定性。为了保证建筑结构的安全运营和满足工程设施的使用功能,在工程建设的实际操作中,则要根据客观情况,及时地修正原来的设计。而且在整个建设过程中勘测手段的使用和依照工程经验的判断显得尤其重要。
1.2地下建筑工程的施工要求生产劳动组织具有高度专业化水平
地下建筑工程施工具有作业场面小、环境条件差、地质影响大、工序流程多等特点。尤其在工期非常紧迫、对工程有特殊要求的情况下,施工组织的难点颇多。施工现场围绕着开挖、支护、构筑三大基本作业和人、机、碴、料、水、电、风、气八个要素,组成了多个作业循环,多条物流线。因此施工组织管理就显得非常重要,要求科学配置,统一指挥,优化组合,动态管理,使之达到时间和空间的高度协调,人和物的有机结合,进而才能实现安全、质量、效率和效益的最优化。现代化的施工管理手段如统筹学、概率论、优选法和电脑技术等在隧道及地下工程施工中都会有比较大的作用。再就是隧道及地下工程施工对机械设备和物资材料特殊的要求。它需要能够适应特定的空间和环境又能够满足效率要求的机械和工具;它需要能够达到防水、防潮、抗腐、耐蚀而又不会造成地下环境污染的工程材料。
2地下建筑工程建设产业化发展是历史进步的必然趋势
地下建筑工程建设事业的发展有利于国土资源的充分开发利用。在形成我国交通网络,改变我国水利资源条件及油气能源储备等方面地下建筑工程具有特殊重要的位置。它又属于劳动密集型产业,能够安排较多人员就业。国家在交通和能源建设方面对地下建筑工程有着巨大的需求,具有特别广阔的市场前景。发展和繁荣这个产业是国家振兴和富强的需要,也是人类社会历史进步的必然。
如国内并没有形成规模的隧道及地下工程施工专用设备的生产厂家,在组织隧道及地下工程施工时往往要搞所谓的“机械选型配套”,其实就是把用于一般矿山开采和路基土石方挖运的设备拿来塞进隧道,要不就是以高价从国外买进施工生产线。这种残缺不全的现状已经持续很多年了,应该尽快改变以促进隧道及地下工程建设事业的发展。因此大量的专用的机械设备和专用的工程材料需要我们自己去组织开发。不然会严重阻碍隧道及地下工程建设事业的发展。所以我们要把隧道及地下工程从单一的施工建筑领域带到产业化的路子上来。那种闭门造车式的“技术研究”是解决不了任何实际问题的,更代表不了这个产业发展的方向,而只会走入“死胡同”。
3地下建筑工程的产业化发展方向及其辉煌的前景
国家快速发展的计划和目前发展形势对隧道及地下工程建设的巨大需求。我国已有和正在修筑轨道交通的大城市近十五个,正在规划和设计轨道交通的大城市有七个,在未来15年内有修建城轨交通的愿望和打算的城市则更多,初步估计到2020年我国城市轨道交通将会达到2500公里~3000公里,其中半数以上为地铁。正在不断推进和已部分实施的“南水北调”工程将会开创隧道及地下工程建设史上的新篇章,规划中的西线方案可能会有多条数十公里长的输水隧洞以及出现单座上百公里长的输水隧洞。加上其它水利电力开发、输送和储存油气、煤炭和矿山开采及市政工程,地下建筑工程的规模非常可观,堪称世界第一。由此可知,我国快速持久的经济发展将会给地下建筑工程建设事业带来空前的发展机遇。
地下建筑工程虽是个老的建筑行业,但从市场需求和社会发展来看,它却是个有光辉前景的新兴产业。我国在地下空间开发利用的规划和设计方面要做的事情很多,只有少数大城市在这方面走在了前头,而大多数城市还没有起步。国内在这方面只有为数不多的可以称得上有专业水平的设计咨询企业,覆盖能力远远不够,所以地下建筑工程的研究、设计和咨询业是大有可为的。
国家及政府应对地下建筑工程产业化发展给以适当的扶持。国家应将地下建筑工程作为一个相当规模的、综合性的产业来发展,制订有利于这个产业发展的相应的法律、法规和政策,鼓励地下建筑工程建设中所使用的高新技术设备和产品国产化。国家还应出台政策对相关行业、企业和单位进行改组整合,以有利于形成若干大的建设产业集团,实施专业化管理,避免恶性的无序竞争。地下建筑工程事业的前途虽然光明远大,但它毕竟是一项很艰苦的工作,很难留住人,尤其是高级人才。国家教育部门和机构应高度重视各个土木院校地下建筑工程专业的建设和人才的教育和培养,使其能够源源不断地为国家基本建设事业输送新的力量。
总而言之,机会空前,时不待我,作为建设者应当抓住目前的良好机遇,为加快实现隧道及地下工程产业化而努力。
摘要:改革开放让我国的经济得以腾飞, 使我国的城市化进程加快,使得我国资源紧张,环境污染日益严重,合理开发城市的地下空间是必然趋势,但是同时给建筑业带来新的挑战。地下建筑与地面建筑有很大不同,需要建筑行业人员的不断创新和开拓。近几年频发的火灾尤其是地下建筑的火灾,警示我们必须要做好地下建筑防火问题。只有充分保障居民的基本生命财产安全,才能更好地建设我们的城市、我们的国家、我们的社会。
关键词:地下建筑设计防火设计问题分析设计要求
前言
随着我国经济和社会的快速发展和进步,我国的城市化进程愈发迅速,人们对生活水平的要求也越来越高,这就给我国的建筑业带来一定难题。他们为了发展需要,往往考虑开发和利用地下空间,其中地下建筑的防火问题很关键。本文主要通过研究火灾对地下建筑工程造成的危害、地下建筑防火的重要性以及地下建筑防火设备的基本原则等,深入探讨了地下建筑防火问题。
1 火灾对地下建筑工程所产生的危害
1.1 发烟量大
地面建筑如果发生火灾,大量的烟雾可以借助风力通过门窗快速地扩散出去,而地下建筑由于没有门窗,而且通风受限,一旦发生火灾,建筑物内的烟雾就无法扩散出去,只能集聚在建筑物内。而且火灾造成的建筑材料的燃烧,会分解产生大量有毒、有害气体,不仅建筑内人员生命受到威胁,施救人员也会受到很大威胁。
1.2 产生的温度较高
地下建筑发生火灾时,不仅烟雾不能及时扩散,热量的排除也很困难。因为地下建筑通风不好,导致散热十分有限,从而导致地下建筑发生火灾时室内温度会急剧上升。而且地下建筑极有可能产生“轰燃”现象,会瞬间产生大量有毒气体而且难以及时排放,对人体危害更大。
1.3 泄爆能力差
地下建筑由于通风有限等原因,相当于一个封闭的环境,如果发生爆炸,不能及时、充足地泄爆,再次爆照的发生,更加增强了爆炸的威力,加剧火灾的危害。
1.4 人员疏散困难
一是由于地下建筑相当于封闭环境,二是由于地下建筑的照明完全是依靠电路,因此,一旦发生火灾,地下建筑的人工照明电路极易毁损,导致室内瞬间进入黑暗,不仅被困人员找不到出口,施救人员也难以解救被困人员,很大程度上扩大了火灾带来的损失。
1.5 扑救困难
地下建筑发生火灾给扑救工作带来很大的挑战, 他们不能及时、有效探测火灾情况、不能科学有效地指导灭火和疏散被困人员,更不能有效制止地下建筑内火灾的蔓延。因此,加强对地下建筑防火措施的研究,对于广大民众和救火人员来说都有重要意义。这要求我们要加强专业技术知识和防火救火技能,提高地下建筑火灾预防意识。
2 地下建筑设计中防火设计的重要性
随着我国经济的高速发展,人们对建筑的要求越来越高,建筑行业的竞争越来越激烈。所以我们只有不断强化自身品质,才能在建筑业拥有一席之地,才能促进建筑业的进一步发展。因此我们顺应时代潮流开发利用地下空间的同时,做好防火措施,保障人民生命财产安全,对我国建筑业的发展具有重要意义。
3 地下建筑设计中防火设计的具体要求
3.1 耐火等级、室内装修和建筑结构设计要求
为了有效控制火灾蔓延情况的发生,地下建筑必须严格控制其耐火等级和室内装修、建筑物结构设计。对于地下建筑来说,耐火等级越高越好,最好达到一级以上,至于出口和入口也应该达到二级或以上。因为地下建筑的封闭性,如果耐火等级达不到要求的话,既有可能导致地下建筑"轰燃",承受不了火灾带来的压力。而且地下建筑的设施应该尽量使用不易燃的材料制成,这样能够给人群疏散和救援拖延时间;另外分区隔火墙的耐火极限也要越长越好,最好超过4 小时,这能够有效防止火灾迅速扩散。
地下建筑的装修设计和结构设计也要特别注意防火,其中疏散通道、封闭楼梯间、自动扶手、墙面等,都不能使用易燃材料。其中地下建筑的装饰壁纸和变相逢的装饰,绝对不能用塑料壁纸,塑料壁纸在燃烧时会产生更多的烟雾和大量有害物质。
3.2 通风、空调防火的设计要求
地下建筑有它独特的优势, 但是也有一些不可避免的劣势,像是通风有限,相当于一个封闭的空间。这就要求在进行地下建筑通风、空调防火设计时应该注意分区设计,风管采用不易燃的金属材料,而某些特殊部位,可以根据实际情况采用相应的不易燃的防火材料。只有通风系统和空调防火系统设计得安全可靠,才能保障在火灾发生时,地下建筑内部的大量浓烟、有害物质能够及时得以扩散,地下建筑本身材料不会很容易就燃烧,造成二次灾害,从而最大程度地减少火灾带来的危害。
3.3 电气防火设计的设计要求
地下建筑到的消防水泵、防烟和排烟设备、火灾自动报警器、安全通道指示牌和电动防火门等都离不开电,而且被困人员的疏散解救和施救人员灭火救灾等都离不开电。因此,保证地下建筑的电量供应很有必要。此时我们可以采用蓄电池以防万一, 而且有必要准备一台或几台发电机,以备不时之需。
其次,地下建筑的用电设施的要求也要高于一般设施。地下建筑的变压器应该采用干事电力变压器。并且在专用房间里的电力变压器要达到560kva,地下建筑所以防火设施的线路配置必须使用防火性能比较好的材料,而且能够有效防潮湿、防腐蚀。前面所说的蓄电池、发电机也要求是封闭的,远离易燃易爆物品。最后,在一些面积较大、人群较为密集的类似商场、学校、医院的场所,其地下建筑必须设置火灾自动报警系统。
3.4 安全有序疏散
地下建筑在设计防火分区的安全出口时,一定要综合考虑建筑面积、人流等因素,设计足够多的有效的安全出口,通常情况下每个分区不少于两个,而且必须有一个可以直接通往地面。还要考虑到在实际发生火灾时,几个邻近分区可以利用自身的防火门给别的分区提供安全出口。
其中对于地下建筑竣工后会用作电影院、大型商场、游乐园、体育馆和溜冰场等大型且人群密集的场所时,该建筑的防火区需要设置更多的防火区和两个以上直通地面的安全出口。对于投入使用面积较小的场所,几乎没什么人流的场所,保证基本安全,设置一个以上直通地面的安全出口即可。而且为了更加有效地疏散人群,避免人群过于密集、拥挤而被烟雾困住等现象,地下建筑的防火区的安全出口应该社会自在不同方向,设计者要充分考虑实际情况和以往的经验,不能只是不切实际地想象。
地下建筑直通地面的逃生通道、楼梯间和门等的宽度应该足够宽,最好不要小于1.5 米,对于电影院、大型商场、游乐园、体育馆和溜冰场等大型且人群密集的场所, 保证它们直通地面的逃生通道、楼梯间、门最少宽度是1.5 米。而且由于这些大型场所的使用层数在三层或以上或是与室外地面高度超过10 米,应该设置方言楼梯间。最后,地下建筑的的紧急疏散通道楼梯间通往地面建筑最下层的出口应该设置防火墙,其中防火墙的耐火极限需要保持在3 小时以上。
4 结语
地下建筑逐渐在人们生活中扮演着不可取代的角色,但是如果地下建筑的防火措施没有做好,这将会是毁灭性的灾难,不仅影响建筑业的经济效益,更是会时刻威胁人民生命财产安全。做好地下建筑防火措施,利己利人,势在必行。
【摘要】危险源是地下建筑火灾烟气产生的最大潜在因素,本文从控制危险源的防排烟方法探讨地下建筑的防火问题,指出地下建筑可通过减少第一类危险源和对第二类危险源进行集中设置和管控的方法,从根本上解决火灾烟气的问题。
【关键词】地下建筑;危险源;材料;管控;
地下建筑是指人类合理开发和综合利用天然形成的和人工挖掘的地下空间,随着城市规模的不断扩张,建筑用地的日益紧张,人们开始将目光转移至地下,建设一系列地下建筑以缓和现代城市发展中的各种矛盾。相对于地上建筑,地下建筑具有不易通风、排烟等特点,一旦爆发火灾,将产生巨大的危害。在地下建筑防排烟系统中,除了要优化空间布局和疏散节点以外,还需从危险源处着手,在良好控制危险源的情况下从根本上减少火灾的发生。
一、减少第一类危险源
地下建筑的第一类危险源来自于建筑材料、构件以及室内的可燃容物,因而在建筑设计时要对合理的控制和选择此类物品。
1建筑材料的选择
不同的建筑材料具有不同成分,如有的材料易燃,有的材料在着火后会产生大量浓烟。在地下建筑材料的选择上要充分了解其在遇火后的物理力学、导热、燃烧、发烟和潜在毒性等几个方面的性能,根据需求选择耐火性较好、潜在毒性较少的建筑材料。
1.1选择耐火性较好的材料
建筑材料从燃烧性能上可分为不燃、难燃、可燃、易燃四种,难燃或非燃的材料一般具有较强的耐火性。考虑耐火性能较强的材料有助于提高建筑物承受火灾高温的能力。在地下建筑的材料选择上,可使用难燃的建材有PVC扣板或拼结接板、非阻燃木质吊顶、非阻燃木材、木工板、胶合板、酚醛泡沫等,可使用的非燃的材料有花岗石、大理石等,选材时应最大限度的考虑使用这些材料。
1.2选择潜在毒性要少的材料
潜在毒性是指材料在燃烧或热解过程中产生有毒气体的情况。地下建筑中火灾中,有毒烟气由于不易扩散往往造成很大的危害。材料的潜在毒性与主要与材料的化学成分有关,建筑材料根据化学成分一般分成有机材料、无机材料以及复合材料三种。建筑中常用的木材、塑料、胶合板、纤维板等有机材料一般为可燃材料,混泥土、砖、石材、建筑陶瓷、建筑玻璃、石膏制品、建筑金属等无机材料一般都是不可燃材料,复合板材等复合材料往往含有一定的可燃成分[[[] 中华人民共和国公安部.建筑内部装修设计防火规范.1996.06.]]。因而,在选材时根据实际情况考虑潜在毒性参数、燃烧性能、建筑美学等综合因素合理搭配耐火较好、化学成分少的无机和复合材料。
2建筑构件的选择
在建筑中,建筑构件具有承重和分隔等物理作用,如防火门、防火卷帘防火墙、隔墙、门窗、吊顶等构件具有分隔属性,梁、柱、屋架等具有承重属性,沉重墙、楼板等则能起到双重作用。在地下建筑中,承重构件是支撑整个建筑的关键,而分隔构件具有保证气体流通和阻断危险源的双重作用,因而如果其防火性能不好,一旦发生火灾,致使承重构件倒塌和烟气通过建筑构件向外蔓延,将会致使灾害的进一步恶化。
在建筑构建的选择上,起承重和防火分隔作用的构件,一定要选择难燃或非燃烧体,免得其在火灾中坍塌,同时避免防火分区失去作用。起防火分隔作用的构件不允许有孔洞,门窗以及管道等,如果防火墙上有门窗或孔洞的话,门窗或空洞一定要进行防火处理,如门和窗都有一定的耐火性能,材料一定选择难燃或非燃烧性的,且有一定的密封作用或设置能自行关闭的甲级防火门、窗[[[] 经富民.地下建筑防排烟策略研究[D].哈尔滨工业大学,2011年.]]。
3可燃容物的管理
从建筑材料和建筑构件上进行防火处理能对一般的地下建筑起到很好的防排烟作用,但在容纳了大量的可燃或易燃的商品的商业性的地下建筑中只做到这两点是远远不够的。地下商场不可能做到使商品难燃或不燃,这就需要地下建筑在功能选择时做好严格的管理,要尽量不使火灾危险潜在系数较高的商品出现在地下建筑里,如果这一点没法避免,就要对这些商品进行集中控制管理,只有这样才能有效的控制地下建筑中的第一类危险源。
二、管控第二类危险源
第二类危险源是导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素。在安全原理中,火灾事故的发生往往是由于不安全行为、人失误等第二类危险源对第一类危险源的破坏。因而,严格管控第二类危险源有助于防止火灾的发生。
1集中布置危险源
出于实际的需求,地下建筑中很难避免危险源的出现,比如在综合性地下建商场中,出于吸引顾客和增加经济效益的目的,餐饮往往成为必不可少的一部分,这类商业设施大多数是带有明火的危险源,是地下建筑潜在的火灾因素。对于这类在建设规划中不能禁止的危险源,要进行了集中布置,同时还要对危险源所在区域采取相应的防范措施,如采用难燃或非燃化等耐火性能较高的室内装修材料、规划一定数量的隔离带等,有效控制地下建筑中的明火危险源。
2合理设置防火分区
合理设置防火分区,有助于提高对地下建筑中危险源控制。根据消防的相关规定,建筑面积不超过500O的小型地下建筑,在没有特殊情况下可以不进行防火分区的划分,但是在大型的地下建筑中,必须对不同的功能区严格划分的防火分区。
地下建筑的防火分区,应根据不同的建筑形式区别对待,附设在地面建筑以下的地下建筑,一般以500O划分为一个防火分区,并且在设有自动灭火设备的情况下,可允许增加一倍的面积。地下电影院、礼堂的观众厅,防火分区最大允许面积不应超过1000O,并且即使设有自动灭火设备,其最大允许使用面积也不得增加。事实上,在一些大型的地下建筑中,出于整体性的考虑,不宜设置过多的分隔,此时需要做一些特殊处理,如对商场的布置采取街道式布局,用耐火性能较强的防火卷帘代替防火墙。
三、总结
对危险源的严格控制能从根本上解决火灾烟气的问题,但在地下建筑防火问题上只做到这一点是远远不够的。综合研究地下建筑的火灾案例,建筑空间和疏散节点分布的不合理,排烟的中庭、排烟天井、排烟竖井、透烟吊顶以及可开启天窗没有合理运用往往能造成更大的伤害。因而,在地下建筑防排烟的的策略上,应做到建筑空间合理、疏散节点优化和危险源管控三者的统一,其中,危险源的管控是杜绝烟火问题的关键。
【摘要】本文根据地下建筑结构的结构设计说明地下建筑结构抗震设计方法的分析对地下建筑结构抗震方面做出研究和总结并简单阐述了地下建筑结构抗震性能的特点和提高地下建筑结构抗震的措施。
[关键词]地下建筑;结构抗震;性能;分析
1前言
地震是自然界一种常见的自然灾害。过去,由于地下结构数量和规模的限制,其震害事例较少,加之地下结构受到周围地层的约束,即使发生地震其震害程度也相对较轻。然而,随着地下空间的开发和地下结构建设规模的不断扩大,地下结构也相继出现了各种震害。地下建筑结构的施工可以达到增大地下建筑开间尺寸,充分利用地下空间,然而却又新问题地下建筑结构的设计和施工要十分注意抗震设计,减少地震对建筑物的危害。
2地下结构的抗震研究现状
地下下结构一直被认为具有良好的抗震性能。然而,近年来的地震震害表明,在地震作用下,地下结构同样会出现较为严重的破坏。分析地下结构不同于地上结构的动态反应特性,可以知道地下结构的振动特性与地面结构有很大不同,针对于地下结构特点的抗震分析方法日益受到重视,近年来取得了很大的进展。
地下建筑结构在地震力作用下,因为建筑周围的岩土的介质存在,地下结构就会发生和地面上的结构不同的地震反应。地震通常以地震波形式传播地震的能量,在地震波自基岩传到场地时,地基的土壤介质就会在地震波作用下,产生运动,土壤介质会将运动形式传递到的地下结构。如果是小断面地下结构,当动力荷载作用时,地下建筑结构和土壤的相互作用就可以忽略了,这是地下建筑结构会随土壤介质做相同运动,所以动应力小。但是当地下建筑结构存在者明显惯性作用时,此时地下建筑结构就会产生过度得变形导致地下结构破坏。
3框架式地下建筑结构的结构设计说明
(1)地下建筑结构设计是主要设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况和承载力、活荷载值,材料等级,地下结构施工过程中注意事项,选用详图和施工图中没有画但是通过施工说明表达出来的信息等等。
(2)地下建筑结构的建筑类,建筑结构的安全等级已经建筑物的设计使用年限,建筑物的建筑抗震的设防分类、抗震设防烈度,建筑物的场地类别以及建筑的钢筋混凝土结构的抗震等级、人防工程的抗力等级、地基基拙的设计等级等等。
(3)地下建筑结构建筑地基的持力层的土层的类型和承载力特征值,工程建筑施工的地基液化和不良的地质作用以及地基土的冻结深度。
(4)建筑的设计活荷载。
(5)地下建筑结构施工中受力钢筋混凝土的保护层厚度,办证施工时结构的做法统一,根据现行的规范规程和标准图选用。
(6)地下建筑所要求的建筑物的耐火等级以及相关构的件耐火等级。
(7)尊重客观规律,时刻注意施工注意事项,例如施工时后浇带的设置和专业配合及施工质量验收的特殊要求等。
4 框架式地下建筑结构抗震性能分析的基本方法
(1)静刀法,就是将随时间变化的地震力用等代的静地震荷载代替,然后再用静力计算模型分析地震荷载作用下的结构内力。等代的静地震荷载包括:结构本身和洞顶上方土柱的惯性力以及主动的侧向土压力的增加量。
(2)地基抗力系数法,这是将相互作用的计算模型应用于地下建筑结构的横断面上分析地震反应的一种方法,可适用于半埋设和全埋设的地下建筑的结构。用剪切弹簧和多点的压缩弹簧来代替地下建筑结构的周围岩土的介质的作用进行模拟,梁元素可以模拟结构。方法主要包括以下三个步骤:①周围岩土的介质弹簧的常数计算;②周围岩土的地震变位计算;③框架式地下建筑结构的地震反应的计算。周围岩土的抗力弹簧常数采用静力有限元法进行近似的计算。侧面和下方边界固定,根据地震反应分析求得的应变幅度相应的确定地基弹性常数而后为求得相应的变为要在
孔洞各个方向上施加均布的荷载,这样可以求得地基抗力系
数,再讲地基抗力系数换算成弹簧常数。
(3)反应变位法,因为共振响应是不会发生在地下建筑结构上的,所以略去结构本身在振动中的惯性力对计算结果不会发生多大的影响,这个观点已经被很多实验成果所证实。所以在计算地下建筑结构的地震反应动力方程时就可简化为成拟静计算的公式。这样地下建筑结构的地震效应就取决于地下结构所出位置的土壤介质地震的变位,这种方法关键是要明确地震变位以及抗力系数,具体方法可参考文献。
(4)有限元方法,在地下建筑结构抗震性能分析时,为了进行地下结构抗震特性的全面深入研究,或是进行某些特殊情况或特殊部位的抗震分析,例如,地下室的分支、转弯部位等,需要应用动力有限元方法。模型的边界需要采用能量传递边界,例如,莱斯默J.场surer)的改进粘性边界、斯密思(W.D.Smith )的迭加边界和廖振鹏的透射边界等均具有较好的使用效果。
5地下建筑结构的抗震性能
当地震发生时地下建筑结构中框架柱由于受到周围土体的约束,会与周围的土体之间发生动态的相互作用。当地震波传来时,地震波由基岩经软土层传至地下结构的柱梁上,引起结构运动和变形,部分地震波经反射传土层,对土层产生反作用。所以总结出地下建筑结构结构地震反应的特点:①地下结构的振动变形受周围地基土壤的约束作用显著,地下建筑结构所受到的动力反应大多不太明显表观出来自振特性影响;②地下建筑结构的存在对于周围的地基震动的影响很小;③地震波入射方向会较大的影响地下建筑结构的振动形式,地震波的入射方向发生不大的变化,地下结构各点的变形和应力可以发生较大的变化;④地下结构在振动中各点的相位差别十分明显,地面结构各点在振动中的相位差很明显;⑤地下结构在振动中的应变一般与地震加速度的大小联系不很明显;⑥地下建筑结构的地震反应随埋深发生的变化不很明显。
6提高框架式地下建筑结构抗震承载能力的主要措施
根据各国地下结构的震害分析,提高地下结构的抗震承载能力可以从以下几方面入手:①将地下建筑结构建于均匀稳定的地基中,远离断层,避免过分,近山坡坡面和不稳定地段,尽量避免饱和砂土地基。②在地下建筑结构施工时,在相同条件下,尽量选取埋深较大的线路,远离风化岩层区。③在施工条件允许的条件下,框架式地下建筑施工尽量采取暗挖法施工。④在地下建筑结构的结构中柱和梁或顶板的节点处,应尽量采用弹性节点,避免采用刚性节点。
7结语
如今地下建筑的设计和施工是建筑设计和施工的重要环节,地下建筑结构,可以满足现代高层建筑对地下室设计施工的要求,但是地下结构的抗震设计是不容忽视的,一般认识是地面上的结构遭到的震害比地面下结构遭到的震害要严重,但是对于相同的结构分别位于地面上和地面下的时候来说,地面下的结构侧移以及所受内力大于地面上结构的侧移和所受的内力。这是因为在地震力作用地下结构周围的围岩对地下结构产生的动土压力所引起的。所以说简简单单地认为在地震作用下地面下的建筑结构比地面上的结构更安全这是不科学的,地下建筑结构也应该注重抗震设计。
摘要 事实上,地下建筑的出现是有一定的社会发展背景在里面的。随着城市人口的密集程度不断加剧,城市的用地量也不断上升,为了缓解有限的土地同日益增长的人口之间的供需矛盾,大量的地下建筑被开发出来。可是随着人们生活水平的不断提高,人们对于地下建筑的要求也越来越高,要求地下建筑应当具备良好的自然通风性。因此,本文将主要以地下建筑自然通风设计为切入点,对其进行简要的介绍和分析,并对如何改进自然通风设计作出相应的建议。
关键词 地下建筑;自然通风;设计研究;创新发展
0引言
地下空间作为城市空间的重要组成部分之一,对于整个城市的正常生活和发展都具有重要的现实意义。可是由于地下空间自身所具备的特殊性,又决定了地下建筑注定在先天上较地上建筑存在一定的不足和缺陷。其中最重要的问题就体现在地下建筑的通风性能上,如何提升地下建筑中的空气质量,又能维护地下建筑中人群的健康并减低通风所带来的经济负担成为了地下建筑设计工作者应当面对的重要课题。
1当前地下建筑的室内空气质量现状
随着城市人口的不断增多,人们开始更多的向地下进行空间的索取。然而,由于地下建筑的封闭性较强,使得其通风性一直为人们所诟病。但地下空间的合理利用对提升土地的利用效率,缓解用地紧张等问题都具有很好的解决效果,所以如何找到实用性能与不良影响之间的平衡点成为了地下建筑设计应主要重视的内容。当前,我国地下建筑的类型主要可以分为地下商场建筑以及地下停车场建筑等公用建筑。并且多数地下建筑的空气质量差强人意,空气中含有很多影响人体健康的污染物。并且很多地下商业建筑在装修过程中大量的用到了甲醛类的装修材料,加上地下空间的通风性本就不好极易对人体产生危害。此外,可吸入颗粒物以及烟雾等也都对人体的健康造成了巨大的影响。
2地下建筑的通风需要以及自然通风设计的重要影响和意义
通常情况下,人长时间处于封闭的空间中,会由于空气环境较差出现身体的不适,我们将之称为病态建筑综合症,这类问题的产生主要是由于地下空间的空气污染物所造成的。为了避免这种病症的发生,美国国家职业安全与卫生研究所于1996年就制定了较为规范的通风标准。与此同时,我国也对各种室内环境的通风量和通风次数进行了明确的规定。相关规定的出台在一定程度上强化了地下建筑的空气质量。而地下建筑的通风需要以及自然通风设计对于地下空间质量环境的改善具有重要的现实意义,有效的通风能够在很大程度上稀释空气污染物,对于保持室内空气洁净以及保证人们的身体健康都具有重要的作用。在倡导可持续发展的今天,地下建筑怎样通过自然通风的方式来进行节能环保,是一个急需得到解决的问题。根据相关的实验证明,地下建筑在夜间和部分季节实现自然通风是完全可行的,而且通过机械通风和自然通风的完美契合也能够同时起到良好的通风性能和节能效果。
3地上建筑对于地下建筑在通风设计上的影响
自然通风是指风压和热压作用下的空气运动,具体表现为通过墙壁灯缝隙或窗体的空气流动。因此,根据自然通风的相关特点,我们在进行地下建筑设计时应着重考虑朝向、方位以及渗透性因素,必要时可以采用一些类似地上建筑的通风设施。地下建筑与地上建筑虽然在地理位置上存在差别,但是功能和作用却是相同的,所以地下建筑的通风设计可以从地上建筑中吸取借鉴一些内容。设置通风烟囱和天井对地下建筑进行自然通风就是一向很好的借鉴和学习。其次,也可以采用在不利于自然通风条件下的环境使用机械来辅助自然通风的方式。有许多建筑对于建筑的外观具有较高的要求,这就使通风效能相对较好的通风烟囱得不到有效的发挥。此时,为了完成地下空间的通风任务就可以采用机械辅助的方式来实现自然通风。许多城市中,建筑师为了达到通风的目的,都会在天井顶部安装相应的冷气盘管,来使天井口部的空气冷却下沉,最终达到空气交换流动的目的。最后,对于气候较差的地区,由于其自身存在一定的气候性和特殊型,并可能随时做到自然通风。此时,将自然通风和机械通风做到有机的结合就成为了解决通风问题的最佳方案。比如芝加哥的图书馆就是采用了这两种能通风的形式相结合的通风方式。
4地下建筑自然通风系统的设计原则以及方法的研究
在过去的很长一段时间内,由于空调设备的发展和普及,许多地下建筑中都广泛的运用空调方式的机械通风。对于机械通风的过度依赖,也使得人们忽视了传统通风方式优势所在。但事实上,许多传统的通风方式更具备节能和通风效能上的效果。例如,通过窑洞后部开一个垂直的通风井等。在进行新的地下建筑自然通风设计方法的构建中,我们不应忽视传统的技术手段,而要从过去的经验中总结出适合今天的有利因素。当前,我国的地下建筑自然通风的研究主要是在人防工程中对地下建筑的研究。我国地下建筑所采用的通风措施大多都是根据内外热压变化的原理来进行的。并且在地下公共建筑自然通风的设计方法上,对于规模较大的地下建筑,单纯的依靠自然通风很难起到应有的效果。此时,就可以考虑到天井的应用,并且根据地下空间的实际情况适当加入自然通风的因素,利用其上下贯通并与室外环境相连的特点形成烟囱效应。最大程度上的发挥出通自然风的功能,降低不必要的能源消耗。此外,在地下公共建筑自然通风设计上还应当注意相应的的问题。要转变过去的自然通风效能低下的错误观念,通过自然通风或者是自然通风与机械辅助结合的方式来建立地下建筑通风系统。
5结论
地下建筑作为当今社会建筑领域中重要的组成部分,其自然通风性能的优劣在很大程度上影响着它在未来的发展方向。并且,随着人们价值观念的不断变化,对于自然的需求也更加显著。基于多方面的影响因素,改善地下建筑的自然通风设计已经成为了不可阻挡的发展潮流。为此,相关的设计工作者一定要利用好先进的科学技术结合以自身的多年从业经验,找到改善地下建筑自然通风的办法。最大程度上避免对环境的伤害,改善环境的质量,促进整个社会的可持续发展。