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超高层建筑要求范文1
关键词:超高层建筑;供配电系统;影响因素;可靠性;用电设备 文献标识码:A
中图分类号:TU972 文章编号:1009-2374(2017)10-0170-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.085
根据我国建筑行业的标准,建筑高度大于100米的民用建筑称为超高层建筑。目前,随着城市化的进程,无论是住宅还是公共建筑的超高层建筑结构跨度越来越大,布局越来越复杂,所担负的功能也越来越多元化,各种新型的用电设备为超高层建筑的供配电系统带来了巨大挑战。为了保证超高层建筑的安全性和使用功能性,必须有一套系统化、自动化、可靠性高的供配电系统来保障超高层建筑的安全正常运作,以此确保各方生命财产安全。因此,对于超高层建筑中的强电和弱电,都需要从电气防火的安全可靠性上给予足够的重视,通过不断优化改进供配电技术方案,提高超高层建筑供配电系统的可靠性,避免电气事故的发生。
1 超高层建筑的结构布局特点
1.1 结构复杂
随着我国建筑科学设计和施工技术水平的不断发展和提高,满足城市化进程中土地紧缺等问题,城市建筑快速向更高、跨度更大、复杂布局的立体空间式发展。超高层建筑的纵深拓展跨度大,为了满足其多元化的需求,其立体空间越来越复杂,各种水、电、暖通等管线错综复杂,对供配电系统设计提出了更高的要求。
1.2 功能多样
纵深向发展的超高层建筑通过空间结构多元化来满足超高层的用户对于各种功能的使用,诸如停车场、地上的裙房以及其他配套设施,这些功能多样化的用电设备在方便用户的同时也对电力系统提出了更高的要求。因此这对供配电系统的安全稳定性带来了巨大的挑战,在设计时除了要满足用户生活、工作用电的可靠稳定性,还要保证各种用电功能设施的安全性。
1.3 用电设备多元
如今各种用电设备不断更新,用电产品层出不穷,电力设备丰富多元,比如电力储备、照明、暖通等已经成为超高层建筑主要的电力设施。在满足这些设备需要的同时,对超高层建筑电力系统的结构设计安全性提出更高的要求,在未来用电设备的多元化将进一步发展,这是超高层建筑电力系统稳定可靠性永远的课题。
2 影响超高层建筑供配电可靠性的因素
2.1 供电电源布置
超高层建筑的设计电源要基于建筑用电器总设计用电确定,不同使用功用的建筑对电源的负荷等级分类以及用电单元的布置方式不同,当设计的供电电源电压小于实际需求容易诱发电源火灾。尤其是那些特定的超高层建筑综合体如果电源设计不恰当,没有针对其特殊性设置应急电源,很容易因为电力中断而导致较大财产经济损失。
2.2 自动化保安电源的稳定性
自动切换的保安电源能够保证供电的稳妥性,其特点在于超高层建筑电力系统从间断到联通无需人为操作便能够实现自动化,因此节约了电源开关的复位时间,保证了整个供电系统的稳定输出。系统的自动切换装置通过开关两侧的电压值来分析是否开启,满足电力切换的及时且能避免因为电源断电时间过长所带来的风险,因此自动化保安电源的稳定性也直接影响建筑供配电系统的可靠性。
2.3 供电系统中的连接设备的可靠性
供电系统的连接设备涉及线缆与相关配套设备,其科学合理的供电线路决定了超高层建筑后续的电流容量的空间。在建筑建设期到运营整个生命周期,建筑的实际负荷存在一定的变化,要对整个超高层建筑生命周期用电考虑,在进行电力设计要充分考虑电流的热量效应,防止因为电阻热导致线路熔断,因此连接设备线路与设备的冗余可靠性也决定了供配电的可靠性。
2.4 接地方式
安全的接地方式是供电系统安全稳定运行的基础,超高层建筑因为其结构复杂性和功能的多元化对接地系统提出了较高的要求,其设计往往复杂。设计时要整合工作与保护接地系统,接地系统整体接地电阻设计值要达到超高层建筑结构要求,进而才能满足增强供电系统要求。
2.5 配变电所设备
超高层建筑变电所的设备容易受到环境的影响,空气中水汽或潮气会对变电所的设备有一定的腐蚀,加快设备的老化进而降低可靠性。配电装置的绝缘等级与电力系统的匹配度,相邻带电装置的不同的额定电压均对配电设备动、热稳定有影响。
3 提高超高层建筑供配电可靠性的措施
3.1 做好负荷分级
根据中断供电所造成的影响程度来对建筑各种负荷进行分级,主要分为一级(还包括一级负荷别重要的负荷)、二级、三级。为了保证建筑供电系统的可靠性,除互为备用的2组电源供电设计以外,还需增加应急电源进而满足对于特别重要负荷提供连续性、可靠性。2组电源能实现对发生变压故障或线路损坏时电能的及时恢复进而减少中断时间或损失。
3.2 合理布置供电电源
超高层建筑的电源设计要根据建筑用电的实际性质决定,不同功用的建筑主体设置不同的电源的布置方式,保证供电电源容量不小于实际需求以避免电源火灾的发生。对于存在大量一、二级负荷的超高层建筑,要设置互不影响、互为备用的两路电源,而对于商场等某些特定的超高层建筑综合体还应该增设应急电源,避免电力中断造成不必要的损失。
超高层建筑的日常能够有效使用的电源数量至少要有两个,不同的电源应设置不同的路由线路,专线电源通过上级变电站或开关站放射式供电。电源电压等级根据实际需要选择,有10kV、20kV、35kV或110kV多种级别供电方式,当上一级电源发生故障而断电时,能保证二级供电。超高层建筑,另外还要设置备用的紧急柴油发电机作为应急电源。常见的低压配电系统有两种:一种是单母线分段+二段应急母线。分段的单母线提供两路市电,中间设联络断路器,应急母线段两段应急母线用于应急负荷和备用负荷供电;另一种是单母线分段+一段应急母线两路模式,其中市电采用分段的单母线供电,中间设联络断路器,一般只有一段急母线段,负责应急负荷和备用负荷。
3.3 提高保安电源的自动化程度
为了提升超高层建筑用电的可靠性与安全性,往往设置能够自动切换的保安电源来确保供电的稳妥性,当工作电源一旦发生故障系统会自动切换到备用电源上,保安电源能够在超高层建筑失去电力供应时提供建筑基本的用电功能,进而确保超高层建筑基本功能的正常运行。
3.4 选择可靠的连接设备
超高层建筑从建设期到施工直至最后运营管理的整个生命周期,不同阶段的使用功能都可能l生变化。对于前期超高层建筑的电力消耗主要考虑电流的热量效应,尤其是电荷过载导致的线路熔断等风险,因此要根据建筑不同使用功用和不同阶段的荷载,配置相关配套线路,做好线路连接设备的冗余设计,保证供配电可靠性和稳定性。供电系统的连接设备主要包括线缆与相关配套设备,实现做好超高层建筑供电线路的合理设计;其次是要选择满足要求的导线,充分满足超高层建筑后续的电流容量,并要增加一定发展。超高层建筑中消防设备供电干线的设计和选材,消防供电的分支干线应采用矿物绝缘具有一定耐火强度的电缆,降低矿物绝缘暴露电缆的长度,端部做好溅水防治措施,提高电缆的配电柜(箱)和用电设备接线盒的防护等级。
3.5 安全接地
超高层建筑因为结构的复杂给接地系统带来了一定的难度,而安全接地是提高供电系统安全稳定性的基础,超高层建筑因为其结构复杂性和功能的多元化对接地系统提出了较高的要求,其设计往往复杂。设计时要从工作接地与保护接地上来实现对建筑系统接地的整合,接地系统整体阻力设计值要达到超高层建筑结构要求,进而才能满足增强供电系统要求。
3.6 合理设置配变电所
超高层建筑变电所要尽量选择干式气体绝缘变压器且靠近电源,周围环境要通风、干燥,避免潮湿影响变电所设备的可靠性。在配电装置的绝缘等级方面要与电力系统的相关规定符合,对于不同额定电压的相邻带电装置要根据较高额定电压的安全净距来设置,导体与电气设备的最高工作电压设计与安装要高于回路最高运行电压。
4 结语
超高层建筑因为其结构功用的复杂性给供配电系统带来了巨大难度,增加了影响电力系统供配电可靠性的因素,需要从负荷分级、电源布置、连接设备等方面综合考虑,科学设计,合理配置,在满足超高层建筑供配电安全的前提下提高系统的稳定可靠性。
参考文献
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超高层建筑要求范文2
关键词:超高层建筑;设计要点;绿色策略;多元化
中图分类号:TU208文献标识码: A
1.前言:当今社会随着城市人口的逐渐增多,人们已经不仅仅局限于不断的扩大城市的面积了,而在城市的立体空间上也正在采取相应的措施来增加城市的容积率,随之出现的各种高层建筑就是很好的证明,并且随着建筑水平的不断增加,各种各样的更加高层的建筑业逐渐的出现在了我们周围,这些超高层建筑的出现不仅仅大量的节约了城市的建筑面积还在一定程度上能够起到节能环保的效果,弥补了当前人们对于能源需求量不断增大的问题,通过合理的设计超高层建筑在节能上面也必将取得更加突出的成就,这也是今后城市建筑发展的一大趋势。
2.超高层建筑的设计要点
超高层建筑在给我们的城市建设带来极大便利的同时必然也需要更高建筑水平的支持,尤其是随着这种建筑高度的不断增加我们便需要采取更高水平的设计和建筑技术手段来满足这种高度的要求,在我们城市内部出现的一些高于200m的超高层建筑更是在当今最为先进的建筑技术的基础上形成的,并且在设计的过程中也是下了很大的功夫的,事实也证明了在设计中采取必要的技术手段能够更加有效地确保超高层建筑的实施并且还能在节能环保上做出一定的贡献,下面我就从空间组织、顶部设计、结构体系、自我调节、绿色节能设计等五个方面针对超高层建筑的设计问题进行详细的介绍。
2.1超高层建筑空间组织设计
空间组织设计一般来说是整个超高层设计中需要提前考虑的一步,在进行超高层建筑的空间组织设计中我们首先应该从整个城市布局的角度思考,因为超高层建筑在一定程度上也代表着整个城市的发展水平,可以说是整个城市最具有价值的一个标记,也是有可能成为整个城市标志性建筑的一部分,因此,需要我们针对整个的城市布局进行详细的地理位置设计规划。其实不仅仅是在地理位置山更需要进行设计规划,具体到超高层建筑的内外部造型设计也需要进行认真的思考,尤其是随着各种科学技术的发展使得我们在进行超高层建筑内外部设计的选择越来越多,尤其是各种新型节能材料的开发使得我们再设计中能够更多的倾向于城市的节能设计,多年来的实践也证明在超高层建筑上采取必要的外层设计能够起到很好的作用。除此之外,在高层建筑的组织设计中还应该考虑到外层的一些广告墙设计,如何悬挂或者设计广告墙能够起到最佳的效果,使得超高层建筑能够更好地融入到周围的环境中还应该需要我们在设计的过程中多加思考,多多尝试。
2.2超高层建筑的顶部设计
超高层建筑除了在地理位置和外层形象上需要进行必要的设计规划之外,还应该针对其顶部空间进行必要的设计规划,因为对于超高层建筑来说,人们首先意识到的就是其顶部结构的形状和颜色等,这也代表着整个城市的形象。一般说来,我们在进行超高层建筑的顶部设计时需要我们考虑到白天和夜晚的区别,在白天和夜晚人们对于超高层建筑的顶部的视觉要求是不同的,一般白天主要是要和天空相互映照,最好是呈现天蓝色最佳,而在夜晚的时候则主要是要使得超高层建筑的顶层起到灯塔的作用,这种不同的视觉风格就需要我们进行不同的设计进行弥补。其次,在超高层建筑的顶部有时还存在着一些功能房间,针对这些对于顶部美观有影响的部位我们应该采取必要的“隐蔽”手法来进行修正,以达到最佳的视觉效果,避免影响超高层建筑顶部的整体美观性。最后,还应该结合顶部各个不同的功能区域进行不同的外部功能设计,采取不同的原材料和形状设计起到最佳的视觉效果。
2.3超高层建筑结构体系设计
超高层建筑正是因为其高度较高使得我们不得不重点考虑其结构体系的设计问题,尤其是针对抗震和防火等危险事故的预防设计更是应该值得我们深思。因为超高层建筑更容易受到地震的影响,因此对于抗震性能来说,我们在进行超高层建筑设计和建筑过程中不仅仅需要采取抗震性能最好的原材料进行设计建筑还应该针对超高层建筑的的具体结构体系进行详细的思考,充分考虑超高层建筑在经受地震时不同部位受到的不同的作用力来加强这些部位的抗震性能,尤其是对于这些部位弹性的设计和加强更应该引起重视,尽最大努力保证超高层建筑在地震中保持最佳的稳定性;而对于超高层建筑的防火安全设计更需要我们进行认真的思考,尤其是超高层建筑因为其内部的人员可能众多,一旦发生火灾那么如何进行必要的灭火处理和逃生就显得极为麻烦,针对这一点,我们不仅仅要在设计建造的过程中更多的使用一些防火性的材料在一定程度上避免火灾的发生,还应该在每个楼层的醒目位置增设灭火装置,以防万一还应该增设多个安全逃生通道,以确保超高层建筑内部人员的生命安全。
2.4超高层建筑自我调节的设计理念
超高层建筑的自我调节能力也是当前建筑设计中需要考虑到的一点,这也是当前先进建筑设计思想的一种标志,超高层建筑具备了自我调节功能后便能够在极大程度上为建筑本身的采光、保温、保湿、通风等功能提供一定得支持,使得超高层建筑内部的人员能够更加舒适的工作和生活;另外,超高层建筑的自我调节功能还应该体现在其本身的自我净化功能上,尤其是体现在一些产生较多的废水、废弃和一些固体垃圾的处理上。
2.5超高层建筑低碳节能设计的必要性
节能环保是当前我国各行各业重点提出和关注的一个主要方面,这一点在超高层建筑上也应该得到相应的体现,超高层建筑因为其本身的特点耗能肯定也是极多的,因此,在超高层建筑上进行节能环保设计也显得极为必要,并且从另一方面讲超高层建筑采取必要的低碳节能环保措施起到的作用也是最明显的。首先,超高层建筑在节省用地面积上是其它建筑所不能相比的,因此,节省的空地我们就可以进行必要的绿化工程,美化城市;其次,超高层建筑所接受的光照是极为充足的,我们便可以充分的在建筑物表面采取必要的光能利用材料,充分利用太阳能;最后,超高层建筑还可以针对顶层的风能进行充分的利用以供自身使用。
3.超高层建筑设计的发展趋势
针对当前我国城市建筑的发展趋势来看,我们有理由相信超高层建筑必将成为今后城市建筑发展的一个主要方向,而在超高层建筑的设计上主要的发展趋势则体现在进一步的节能环保设计上,如何充分的利用超高层建筑本身的优势来开发一些低层建筑所不能使用的无污染能源成为了当前我国超高层建筑设计的一个主要方向,当然,针对超高层建筑的抗震和防灾设计也应该做出一定的突破性研究。
4、结束语
综上所述,在当前城市发展中超高层建筑已经成为了必不可少的一部分,而针对超高层建筑自身的特点如何进行合理科学的设计使得它能够更好地为人们服务仍然是当前我国建筑设计相关人员需要研究的一大重点问题。
参考文献:
[1]韩继红,范宏武,孙桦.中国超高层建筑的绿色低碳之路——思考与实践[A].第六届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集[C].2010
[2]孙大明,田慧峰,周志仁.绿色超高层建筑设计的重点与难点探讨[A].城市发展研究——第7届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集[C].2011
超高层建筑要求范文3
关键词:超高层建筑;高效;快速;施工技术;措施
1我国超高层建筑工程的基本特点
随着我国科技与经济水平的双重进步与发展,在我国深圳、上海、北京、广州等城市不断涌现超高层建筑的施工建设,其中最具代表性的超高层建筑就是位于上海的中心大厦,该大厦总体高度达到632m。超高层建筑工程具有以下基本特征:①超高层建筑工程要求较高的施工技术水平,项目工程的投资成本较高,施工任务与内容比较复杂且繁重,施工周期比较长;②超高层建筑一般在造型设计上都较为特殊与独特,施工难度较高;超高层建筑需要在高空完成操作施工,具有较高的危险性,安全生产作业要求较高;③超高层建筑一般都处于城市最集中且繁华的地段,具有较高的车流量与人流量,因此加大了超高层施工的困难;④超高层建筑对施工材料与地基牢固性要求更高。
2快速高效施工技术在超高层建筑工程中的应用
如今我国超高层建筑工程中快速高效施工技术主要包括有逆作法施工技术、泵送混凝土施工技术以及钢结构施工技术等。下面对这些技术在超高层建筑工程施工中的应用进行分析。
2.1超高层建筑工程逆作法施工技术的应用
所谓超高层建筑逆作法施工技术的应用原理,实际上就是浇筑建筑物内部的支撑柱,然后按照地下室的结构轴线来进行地下连续墙支护结构的修建,并将连续墙支护结构作为超高层建筑施工的基本底板,在施工封底完成之前,底板结构可以作为重要支撑结构来承担超高层建筑上部结构施工的自重荷载。另外还要逐层完成建筑土方开挖施工作业,并将地下每层结构进行浇筑施工,直到完成建筑底板的封底作业,此时要逐层向上的开展建筑地上结构施工建设。超高层建筑工程施工应用范围最广且使用次数最多的就是逆作法,逆作法可以快速并高效的完成超高层建筑的施工。与其他施工技术相比,逆作法施工技术具有较多优势特点:①逆作法施工技术可以提高地基的牢固与稳定性,并降低地基临近管线位置的压力。采用逐层浇筑施工的方法完成超高层主支柱与整体承重的施工,可以有效避免地基基础出现歪曲与变形缺陷;②逆作法施工可以降低底板配筋与底板压力问题的出现,有效提高了建筑底板设计的科学性,在合理布置构筑物管线的基础上浇筑连续墙,可以使管线更加贴近与紧靠地下连续墙,实现扩展建筑面积的目的,不仅可以有效缩减建筑地下室施工建设的工期,还可以节约地上工程与地下工程间的施工时间,使得超高层建筑的施工变得更加快速与高效。
2.2超高层建筑工程泵送混凝土施工技术的应用
混凝土泵送运输施工技术在超高层建筑工程中的应用占据重要作用。混凝土泵送施工技术就是指,将混凝土通过升降机从地面运输到高空以完成建筑混凝土的浇筑施工作业。超高层建筑工程要求更高的混凝土施工质量,所以在传输混凝土并施工的过程中,需要结合泵送施工技术。新时期我国建筑行业广泛应用到了双掺技术,所谓双掺施工技术就是结合实际施工情况,在混凝土拌制过程中加入化学药剂或者粉煤灰,以便提高混凝土施工的质量要求。但是在实际施工过程中还存在有混凝土配制问题,因此要合理并科学的配制混凝土,注意混凝土的强度与稳定性,结合具体的施工养护管理工作,以便完善超高层建筑混凝土施工质量。混凝土泵送可以便于运送与施工,有效节省了物力与人力,并提高了施工效率与速度,这是快速并高效施工超高层建筑的关键技术。
2.3超高层建筑工程钢结构施工技术的应用
钢结构施工技术在超高层建筑工程中的应用要把握好相应的技术要点:首先在建筑施工之前,要明确所需钢筋的质量要求、规格与数量,同时还要在项目正式开始之前,深入了解超高层建筑局部位置与整体结构,以便详细并深入的考虑规划;钢筋原材料等在施工之前要做好质量检验工作,以便把关好建筑施工材料质量,确保超高层建筑整体施工质量与安全性;另外要有专业技术人员来完成具体钢筋绑扎的操作作业,根据施工技术的规范标准来完成,以便确保钢筋内部连接的稳固性;最后在柱插筋的施工操作过程中,要保证施工流程满足规范标准要求,以免人为操作因素造成施工质量缺陷问题的产生,提高超高层施工建设的效率,以便真正达到快速与高效的施工。
3提高并控制超高层施工质量的关键措施研究
超高层建筑工程施工技术具有高空作业特殊性与复杂性特点,因而在施工过程中要做好质量控制工作,把握好关键措施并检查好施工技术方案,避免由于不合适的施工方案与计算错误导致质量缺陷与安全事故的发生。
3.1控制好钢筋混凝土结构施工质量
超高层建筑钢筋混凝土结构在施工时很容易出现缺少棱角、蜂窝麻面或者孔洞等问题。对孔洞的处理要把握好混凝土的浇筑环节,在浇筑柱子与高强板的过程中选择细小的石子混凝土,并对预留孔洞进行检查。已经成型的孔洞周围会存在有松散的混凝土,此时还要做好清理与防护作业。而在防治蜂窝麻面的时候,要选择科学并合理的砂浆砂率与混凝土配合比,在浇筑混凝土过程中分层实施,并结合实际情况增加适当的模板刚度。而在防治棱角缺少问题时,要刨光木模板表面,确保模板的平整性,模板在拆除过程中还要保护好边角,以免破坏混凝土构件的棱角。
3.2控制好超高层建筑的三线
首先要控制好超高层建筑施工的垂直度,这是施工建设的关键环节,也是保证超高层建筑工程质量的重要基础。在控制垂直度的过程中要依照层柱网的基本分布状况来设计并控制大楼的垂直度,实际操作步骤为:首先要确定大楼边角柱位置,在角柱模板安装过程中,要利用吊线方法来测定立柱的垂直度。垂直度满足设计要求后就要将模板外边线进行对齐,做好支撑与加固工作,等到建筑四角柱可进行模板的拆除作业时,还要将其作为基线来调整与控制正面的垂直度与平整度。控制垂直度的关键仪器就是激光铅垂仪,选择合适的控制点来做好平面大楼的控制工作。
3.3严格控制超高层建筑混凝土的强度
在配比选定的混凝土时候,要依照不同区域内市场所具备的原材料来进行混凝土的配比试验,以便在实际超高层施工过程中可以及时并有效的调整混凝土的配比,提高混凝土配比的科学与合理性。在实验过程中,要依照含水量与含沙量的配比做好相应的调整与控制工作。在具体超高层建筑施工建设中还要利用有效措施做好控制与调整工作,以免出现砂石级配不合理的问题出现。
3.4控制好超高层建筑的混凝土养护管理工作
一般超高层建筑常用的施工技术就是混凝土泵送技术,不仅可以将混凝土施工性能进行改善,还可以有效缩减施工建设的时间,但是要注意混凝土强度问题,以免出现质量缺陷。所以在施工过程中要严格执行混凝土的养护措施与制度,做好混凝土强度的测定与评价工作,以便及时规避施工中的不规范与不合理问题,提高超高层混凝土的施工质量。
4结束语
超高层建筑要求范文4
【关键词】超高层;建筑物;供配电设计;分析探讨
超高层建筑大都建在城市经济中心,该类建筑楼层多、高度高、人员密集,具有现代化程度高、各种强弱电设备及空调机电设备复杂,竖向管井多,可燃装修材料多的特点。对供电可靠性、安全性提出了更高要求,因此其供配电的设计复杂性也增加了很多。近年来,人们对于超高层建筑供配电问题越来越重视,供配电设计是否完善直接关系到供配电设施能否正常运行。本文主要研究超高层建筑物供配电设计原则,供配电设计要求与注意事项,为设计单位在超高层建筑物供配电设计方面提供借鉴。
1 超高层建筑物供配电设计原则
1.1 供配电设计供电可靠性
超高层建筑物供配电设计不同于其他类普通的建筑物供配电设计,其根本原因在于超高层建筑物的“超高”,因此,其对于建筑物供配电可靠性的要求也就更高。在实际的超高层建筑物供配电设计过程中,设计人员需要严格按照超高层建筑内部各用电设备的实际负荷,进行针对性的设计,从而确定超高层建筑物的电源回路数,满足超高层建筑物对于供电的需求。另外,超高层建筑物中的各种电气设备比较多,而且其中负荷量较大的电气设备也是很多的,因此,供配电设计供电可靠性也就显得至关重要。对于超高层建筑物进行供配电设计,需要从超高层建筑物的实际出发,选择出适合电压等级的供电器,举例来讲,不同的供电设备对于输送距离有着严格的要求,10kv中压电网只能输送10km左右。通过对于超高层建筑物供配电进行实际考察,可以提高供配电效率,减少不必要的浪费。
1.2 供配电主接线可靠与灵活性
主接线是超高层建筑物供配电设计的重要部分,供配电主接线可靠与灵活性对于提高超高层建筑物供配电设计质量意义重大。对于主接线的方式选择,需要以节约投资以及可靠性和灵活性为目标,保证供配电的正常运行,确保供电的顺利进行。一般来讲,主接线节约投资方式主要是两种,一种是动力与照明负荷分别供电,也就是分别由他们的变压器进行供电,另一种则是动力、照明负荷进行混合,也就是由同一个变压器进行供电。与前一种供电方式相比,这种混合式供电由于节约变电压,主要是供电方案合适,就可以最大限度的节约能源与资源。值得注意的是,这种集中变压器供电方式存在着较大的缺点,那就是一旦变压器出现问题,建筑物电力系统就会瘫痪。而那种分散式的变压器供电方式,即使其中一个变压器出现问题,仍然可以由另一个变压器进行供电,从而使得电力系统可以正常供电。
2 超高层建筑物供配电设计要求
2.1 供电功率与变压器选择
超高层建筑的关键在于高,正是由于这个特点,使得在对于供电功率与变压器进行选择时,设计人员需要科学合理的进行选择。对应好超高层建筑供配电设计,供电半径是一个需要严格考虑的问题,不同的变压器,其容量是不同的,其负荷能力也是不同的。超高层建筑电气设备较多,而且负荷密度极大,举例来讲,电力设备中的空调设备用电量就极大。一般来讲,超高层建筑的电子机房主要是存在于超高层建筑的中部位置。因此,超高层建筑物供配电设计的关键就在于,变压器最好要靠近电负荷中心,这样才可以使得变压器的功能充分的发挥,从而带动电力的负荷作用。
2.2 进行选择性和针对性设计
超高层建筑不同于一般的普通建筑,因此超高层建筑物供配电设计更需要提高其选择性和针对性。如果超高层建筑物出现火灾,那么火势的蔓延速度是很快的,火灾发生后的扑救工作也是很难进行的。所以,设计单位在实际的超高层建筑物供配电设计过程中,还需要设计应急电源,但是前提是必须要保证供给电源的稳定与正常。另一方面,超高层建筑物供配电设计还需要考虑到建筑物的耐火性,考虑到供配电设备的自动断电。超高层建筑物不同于普通建筑物,其最大的优势之一便是要自备柴油发电机设备。这种柴油发电机设备可以使得在火灾发生时,对于建筑物的毁坏起到保护与防止的作用,从而进一步保障广大人民群众的生命与财产安全。
3 超高层建筑物供配电设计注意事项
在实际的超高层建筑物供配电设计过程中,设计单位还需要注意一些其他的设计事项,提高供配电设计水平。建筑物内部的供电电源可靠性必须要得到进一步的保障,高层建筑物人员财物过于集中,一旦超高层建筑物出现断电情况,一定会带来某种程度上的恐慌与踩踏。提高建筑物内部的供电电源可靠性,采用两个可靠性电源至关重要,两个电源自成系统,而且还要独立配电。尤其要建立完善的应急电源系统,才特殊情况下,电源可以为人们提供便利。另一方面,随着网络化技术的不断应用和发展,超高层建筑的低压配电网络很多都采用混合式的配电系统。每个分区的供电方式都有不同,如地下室和裙楼区域一般采用的是放射式的配电方式,而建筑的主体部分则应用的是树干式的配电模式。对于供配电系统的网络化应该充分的考虑到建筑的高度,以及普遍的吊顶强的问题,才能更好的利于管理。最后对于电设备的布置应该要求能够便于维护和安全两点,对于电一般是设置在地下室附近,而各个楼层的配电室则应该适当的都靠近竖井旁边。
4 总结
综上所述,供配电系统的可靠性直接关系到建筑中供配电设施能否正常发挥作用,其直接为建筑中所有供配电设施设备运行提供动力。设计人员要有超前意识,进行合理供配电设计,为人们带来安全和舒适。设计单位在超高层建筑物供配电设计方面取得了重大的进展,但是在实际的超高层建筑物供配电设计以及应用过程中,还是存在很多问题,影响到超高层建筑物供配电系统顺利开展。作为电力系统设计单位,需要深入研究超高层建筑物供配电设计问题,创新超高层建筑物供配电设计策略,为设计单位在超高层建筑物供配电设计方面提供参考。
参考文献:
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超高层建筑要求范文5
关键词:超高层建筑;设计;节能设计;现状;结构节能;材料节能
前言
以前对于超高层建筑在设计时对其节能设计落实设计理念。自《公共建筑节能设计标准》颁布实施以来,对于建设提出了节能设计的要求。在具体实施过程中,部分地区虽然也按照节能标准来进行设计,但由于受制于节能设计技术水平及现行节能设计标准缺乏约束力,这就导致在建筑设计中节能设计理念并没有得到较好的落实。特别是在超高层建筑节能设计工作中还存在许多问题,当前迫切需要解决超高层节能设计上存在的一些阻碍,有效的提高超高层建筑节能设计的水平,为建筑行业的健康有序发展奠定良好的基础。
1 超高层建筑的特点及优势
1.1 超高层建筑的特点
在建筑设计防火规范中定义,通常将超过100米的建筑称为超高层建筑,超高层建筑由于所占地面面积不大,但其容积率却达到较高的水平。尽管超高层建筑地价不高,但其房价却居高不下。这主要是由于超高层建筑面设计和施工工艺会与普遍建筑存在较大的差异,结构和相关设施更为复杂,而且要保证结构自身的抗震性能和荷载。也就是说在超高层建筑设计时,需要考虑的因素较多,其造价成本相对也较高。
1.2 超高层建筑的优势
(1)提升城市和国家形象。城市中超高层建筑的兴起,其作为现代建筑技术的结晶,标志着城市建筑的发展成就。而且超高层建筑造型较为突出,往往带给人们强烈的视觉效果,这也使超高层建筑会成为一个城市和一个国家的名片,成为当地的地标性建筑,因此超高层建筑的兴起,有效的提高了国家和城市的形象,代表着城市和国家的发展水平。
(2)超高层建筑具有较好的景观效果,而且处于较高的位置,不仅湿度较小,而且远离汽车尾气和尘埃,空气的质量较好,受干扰程度较小,居住环境较为理想。而且在超高层建筑中,往往工作与生活设施实现了集约化,在建筑内部就可以有效的解决一般性工作和生活问题,给人们带来了更多的便利,有利于生活效率的提高,对缓解城市交通压力也具有积极的作用。
(3)超高层建设有效实现了用地的节约。通过建造超高层建筑有效的提高了土地利用率,而且具有较大的容积率,实现了土地资源的充分利用,而且在土地紧缺的情况下还能够有充足的区域用于绿化,有效的改善了人们的生活环境,超高层建筑对于土地集约化利用水平的提升具有积极的促进作用。
(4)超高层建筑的发展涉及到诸多的学科,如土木工程学、材料科学、机械工程、能源与动力、电子、通讯、自动化、计算机等诸多学科,这些学科的共同进步为超高层建筑提供了动力支撑,可以说超高层建筑的发展有效的促进了科学技术的进步。
2 我国超高层建筑的节能现状
2.1 耗能大
当前我国建筑耗能为总体能耗量的一半以上,而高层建筑和超高层建筑能耗又为普遍建筑能耗的几倍,这就造成当前大部分高层建筑和超高层建筑都处于低效率、高能源的状态,存在着耗能大的问题。
2.2 标准的局限性
当前对于超高层公共建筑的节能问题还没有统一的标准,很大一部分地区也没有出台针对超高层建筑的节能标准,这就导致在超高层建筑设计过程中没有可参照的数据,因此给节能设计带来较大的难度。现在建筑节能标准中的许多规定对超高层建筑并不适用。另外,当前能耗模拟软件设计还不完善,对利用建模来对能耗进行评价带来了一定的制约,这就导致当前超高层建筑节能工作在技术层面还无法达到节能的标准。
3 超高层建筑的节能设计分析
3.1 利用自然条件的节能设计
(1)自然通风。第一,建筑布局设计。当前超高层建筑多以单体建筑为主,这就需要在具体设计时要确保单体建筑的通风设计的合理性和科学性。在具体设计时,如果单朝向、具有较大进深,无法达到穿堂风的效果;如果风速过大还会对窗户的开启和冬季保温带来影响,因此在具体设计时需要进行有效调整,确保布局的合理性,从而实现对自然风的有效利用,使建筑内部实现自然通风。第二,形成竖井空间。在实际设计时,要避免出现中庭空间过高的情况,这种情况下容易有强烈的絮流产生,从而形成过大热压,会对居民的正常生活带来较大的影响。第三,玻璃幕墙围护。在高层建筑设计时,过高的热压和风压问题是客观存在的,因此在设计时,可以采用双层玻璃来缓解这一难题。利用双层玻璃在白天能够起到蓄热效果,同时开启内层后能够实现层间的自然通风,具有较好的节能效果。
(2)天然采光。在高层建筑节能设计中,需要充分的利用自然光照,在白天可以有效的满足人们日常生活工作需求,而减少室内热环境调节过程中能源消耗。在具体设计时,尽可能的将超高层建筑的阳台进行拓宽,或是加宽落地窗面积,使阳光能够充分的进入到室内。
3.2 建筑结构的节能设计
(1)朝向设计。通过合理设计超高层建筑的朝向,能够有效的利用太阳能,实现人工能耗的节约。特别是对于我国北方地区,合理规划超高层的朝向,能够有效的节约取暖能耗。在具体设计时,需要先μ阳的高度角进行确定,然后设计出合理的日照影像图,以此为依据来对冬季建筑日照有效时间进行确定。在满足采光需求的基础上,还要将建筑南向的开窗面积尽量拓宽,减少东北向开窗面积,这样可以使室内获得更多的日光照射,而且室内热量流失率也能够得到有效的控制。
(2)高度设计。建筑高度变化会直接导致相关的参数发生变化,使能耗发生一定的改变。特别当建筑高度超过百米时,所有气象参数都会发生改变。因此一旦建筑高度过高,必然会导致能源消耗量增加。因此在实际设计过程中,需要以具体、详细的参数作为依据来合理规划建筑的高度,确保找到一个最优值,从而实现超高层建筑的节能。
3.3 建筑材料的节能设计
(1)高性能钢的利用。高性能钢主要有高张力钢、低屈服点钢、TMCP钢与SN钢。超高层建筑对钢材的性能具有较高的要求。如钢材的强度、硬度以及窄屈服幅度的耐久性、钢材的可焊性及在精度深加工时的性能。高性能钢的出现有效保障了超高层建筑的安全稳固性,节约建造材料与能源。
(2)新RC结构。新RC结构指的是钢筋混凝土的改良。混凝土的强度能够达到78.4mpa,远远超出传统混凝土强度。这提高建筑耐久性和稳固性具有非常好的效果。
4 结束语
超高层建筑是未来建筑发展的主要趋势,在当前能源严重紧缺的新形势下,需要重视超高层建筑的节能设计,有效的提高超高层建筑的节能设计水平,为建筑业的健康发展奠定良好的基础。
参考文献
[1]孙秀荣,金建勇.浅谈高层与超高层建筑的节能设计[J].中国城市经济,2010(12).
超高层建筑要求范文6
关键词:超高层建筑;结构体系;新发展
引言
随着科技日新月异的发展,高层建筑如雨后春笋般层出不穷,超高层建筑结构体系的研究成为了设计师们关注的重要课题。超高层建筑结构的发展包括了新型材料的应用、新型的结构体系和设计理念,不仅一定程度上解决了人们关心的空间利用问题,也是建筑业未来发展的重要组成部分。在现有超高层建筑特点的基础上,不断创新优化,来满足人们日益增长的需求,更是我们需要加以关注的重要问题。
1 超高层建筑结构特点
在超高层建筑结构的设计中,水平和垂直荷载能力对于高层建筑整体本身是一项重要的考验。建筑结构中会受到风荷载或者地震荷载这样的水平方向的荷载,建筑结构本身不同,水平荷载也会发生较大的变化;而竖直方向的承重对于一个固定建筑来讲是固定的,所以只要将超高层建筑的负荷力控制在一定程度,对于整体建筑结构的完成质量起到决定性的作用。在对抗荷载的同时,也需要考虑到建筑的抗震能力。因为发生地震或者是风荷载作用时,建筑结构发生变形的情况会更为复杂,所以也要关注结构延性的设计,提高整体建筑结构的质量。
2 超高层建筑的结构体系
2.1 框架结构
框架结构在超高层建筑结构体系中是基础结构,也是使用较为广泛的结构。框架结构是由梁和柱等连接组成的。这种框架结构的优点是较为灵活的平面布置和整体空间较大的框架结构。单独的框架结构对于建筑的高度有很大的限制,剪力墙体系也就发挥了改善高度的作用,在建筑物的高度上相比框架有一定的提高。只需在建筑物的适当位置设置一定数量的剪力墙,就可以在很大程度上提高建筑物的承载力,并且满足了规范的要求。剪力墙承受了水平方向的荷载,框架具有承受竖直方向的力的作用,剪力墙和框架通过刚度较强的楼板和连续梁组合到一起,产生相互合作的建筑结构体系。
2.2 剪力墙体系
剪力墙体系具有良好的整体性和空间稳定作用,在高层建筑中比框架结构的抗侧力能力要好。剪力墙具有一定的整体性的结构优势,在水平外力的影响下产生的侧移小,并且力的传递均匀,因此广泛应用于在超高层建筑结构体系中。剪力墙大多是钢筋混凝土的材质,也具有不错的抗震能力。缺陷是结构自重比较大,灵活性不好。
2.3 全剪力墙结构
全剪力墙结构指的是全部由剪力墙组成的结构体系,其中剪力墙承受了所有来自水平方向和垂直方向的外力。全剪力墙建筑结构有着比框架剪力墙结构更高的高度。但是全剪力墙的造价成本比较高,而且内部空间不能随意分割。所以在实际工程里,设计者通常会优先考虑框架剪力墙。当剪力墙处于无法全部落地式的情况下,而建筑的底部又需要较大的空间,设计师就会采用底部框支剪力墙结构的体系。
2.4 避难层的设置
高层建筑里,避难层的设置体现了对人们生命安全的尊重,它的存在是十分必要的。避难层一定程度上起到生命保护的作用,因此对于避难层设计的要求以及规范也是比较复杂的。一旦建筑中发生火灾时,避难层的空间大、通风好,人们可以在避难层进行避难。避难层的设置需要关注很多问题,比如:避难层要有全套的消防设备,设置消防电梯口等,给人们多一个安全保证,人们在遇到危险的时候能够安全逃生。
2.5 筒体结构
筒体结构是高层结构综合演变和不断发展的结果,是框架剪力墙结构和全剪力墙结构发展的产物。筒体在结构中起到抗侧力的作用,包含有多种形式。筒体结构有两种类型:实、空腹体。在筒体结构中,剪力墙集中而拥有较大的自由分割空间,同时具有较强的抗震与抗风能力,这是筒体结构的一大特点。因此筒体结构也是超高层建筑中经常使用的,例如写字楼等。
3 超高层建筑结构体系的未来发展与展望
早期超高层建筑在国内的数量十分稀少,主要分布于经济发达的城市中。随着建筑体系的不断完善以及国内经济水平的整体提升,超高层建筑在众多城市中都兴建起来,侧面表现了我国城市化的速度正逐步加快。超高层建筑结构体系在高速发展的过程中,带给了我们很多思考:超高层建筑的存在伴随着资源消耗和综合污染,大量建设是否真的有必要;超高层建筑的数量是否需要限制,怎样算达到建筑饱和;超高层建筑的运营是否给当地带来了积极的影响等等。这些问题是超高层建筑结构未来发展面临的挑战,需要建筑者甚至运营商去仔细斟酌。
尽管有这些问题和困难的存在,人们对于超高层建筑发展依然十分看好。超高层建筑的存在拓展了人们的生存空间,解决了土地资源的问题,让人们在有限的空间里稳定持续的获取收益。超高层建筑结构体系,经过一系列的标准制约构成了一体化的体系,形成了新型的稳定结构。在超高层建筑结构未来发展的过程中,我们要不断总结建设超高层建筑结构的体系以及特点,在这些总结经验中寻找新的突破点。在很多实际案例中也可以看出来,现在很多超高层建筑结构正在向着更合理有效的受力体系和更符合使用和质量需求的方向发展。我们在创新的过程中不能忽视超高层建筑的耐久性和稳固性的特点,在此基础上完善结构体系,给出全新的发展方向。
4 结束语
超高层建筑的存在不仅解决了土地资源紧张的问题,也是一个国家经济发展水平的展示。我们相信超高层建筑结构体系正在向着更为合理并且不断完善的方向前进。超高层建筑的结构设计是一项全面系统化的工作,对于建筑业的发展起到重要的作用,也是超高层建筑结构体系发展的灵魂工作。新的高层建筑结构设计丰富了建筑业的内容,为人们提供更加舒适可靠的生活工作空间的同时,也会尽最大可能做到环保、节能,这也会是建筑业发展的努力目标。高层建筑设计师也需要不断发现人们对于高层建筑的需求,提高自身的专业水平,用实战经验解决发展中出现的关键问题,促进超高层建筑结构体系的优良发展。
参考文献
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[3]董苏媛.高层及超高层建筑结构分析与设计[J].中华民居,2014.
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