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高层建筑典型案例范文1
【关键词】 高层建筑 安全 管理
一、 高层建筑安全施工的特点
在我国,高层建筑是指超过10层或者建筑高度超过24米的建筑物。相对于多层建筑,高层建筑施工过程中多高空作业和垂直运输作业,从安全施工角度来讲,近年来在高层建筑施工时发生的重大工程施工案例不胜枚举,造成了严重的经济损失和人员伤亡。为此,做好高层建筑的安全文明施工防范措施是十分必要的。从高层建筑自身的特点来分析,主要有以下特点:
1. 顾名思义,高层建筑的最直观特点是其高度。在进行高空作业时,危险系数和低层建筑有本质上的区别。在高层或超高层平台作业时,要时刻留意施工预留洞或电梯洞口等,以免失足坠落。另外,建筑工地上如不起眼的小石子、碎砖头块等从高空坠落时由于重力加速度原因,落地时会对周围的人或车辆、建筑等造成严重威胁。高空作业时容易坠落的危险,是高层安全施工的最主要特点。
2. 高层建筑施工中不同楼层同时施工的现象普遍,下层施工方要时刻警惕楼上施工或坠物。如某高层施工中一名工人想看下升降机的位置,把头深入到井道内时,恰巧遇到升降机从下方开上来挤压头颅,造成当场死亡。还有上方施工人员清除落地灰时砸到下层施工人员的情况也时有发生。类似的垂直交叉作业是高层建筑施工的又一特点,必须做好相应的安全防范措施。
3. 高层建筑施工周期通常都在一年以上,甚至达到三、五年时间。此期间管理人员的流动性、生产设备的老化以及气候转化等因素都会使原本正常的安全措施存在隐患,尤其是在大家都觉得轻车熟路之后,主观上安全意识大大降低,特别容易发生事故。例如吊车钢丝绳长期磨损而断裂,电缆线老化而引发火灾等现象屡见不鲜,这些都是由于施工周期长,特别是在竣工前期施工单位存在将就、应付心理,不舍得再投入新物资而造成的。
二、 高层建筑安全管理的问题
高层建筑是工程事故的多发地,一方面是高层施工的特点所决定,另一方面也和现场施工的安全管理有着很大的关系。当前的高层建筑施工中,在安全管理方面容易出现以下问题:
1. 工人安全意识较差,进场前缺乏相应的安全管理课题教育,以及施工现场容易发生的事故培训。并且在一些地区,建筑市场监管力度不严格,施工单位为了抢工期,临时在市场上雇佣一些闲散人员,安全施工素质低下,特别是在高层建筑中的高空作业时,存在着严重的安全隐患。
2. 管理人员缺乏安全管理意识,管理工作不到位。在目前的高层建筑施工中,许多施工单位和建设单位对于安全管理都不够重视,没有设置专职的现场安全员,现场缺乏警示标语,安全网布置简陋等,没有居安思危的管理意识。另外,一些工程中也存在安全员没有权利,对于违规违纪现象下的罚单如石沉大海,没有得到落实,也会影响到安全管理的积极性,从而导致管理工作无法进行。
3. 安全防护措施经费投入不足。一些施工单位为了获取更大的利益,对于合同应有的安全防护经费肆意克扣,没有形成约定的安全防护措施,或者使用破旧的防护网、吊绳等物资,在施工过程中抱着侥幸心理,视民工生命于不顾。
三、高层建筑安全防护措施
质量是工程的命脉,而安全则是保证施工质量的基础。只有在施工过程中严格遵守国家和地区施工规范,做好施工过程中的安全防护措施,保障工人的生命财产安全,才能从根本上提供施工的质量。
首先,施工单位要明确安全文明施工的重要性,现场设立专职安全人员负责高层施工过程中的安全管理工作。在工人进场施工前,应有统一的安全知识培训,以安全典型事例和故事的方式对施工人员进行教育、讲解,并可以用口头提问的形式进行考核测试,测试通过的方可进入施工现场。而施工期间,安全员应每天巡查工地至少一遍,检查施工中各工种的安全制度情况,随时了解并发现施工现场存在的一些安全隐患并及时责令其整改。另外,在每周一次的工程例会上,必须要有安全问题一项,由安全员发言总结一周内施工现场存在的安全问题以及整改的情况等,对于拖延、不配合的施工方进行严厉处罚,以提高施工单位对于安全施工的重视。
其次,即便是有安全知识培训,在高层建筑施工过程中,还是应当严格做好以下安全防范措施:
1. 严格控制,决不允许有恐高症、心脏病及高血压等疾病的工人进行高空作业,这也是对他们的负责。
2. 高空、悬空作业必须配备安全装备,如必须系好安全带,有牢固的脚手架等平台。
3. 尽量不在夜间进行高空施工作业,如遇到暴风、雨雪、沙尘暴等恶略天气,应严格禁止高空作业。
4. 在高层施工中,应及时对楼板垃圾进行清理,防止掉落。工人随身携带的工具,材料等应严格管理好,应使用工具包传递,不允许随意抛掷。楼下距离楼体一定距离应设置施工危险区域,用安全网与安全区隔离开。
再次,施工单位和建设单位都应当建立完善的施工安全管理体制,以保障日常安全员的管理工作能够有效展开。对于拒不整改,安全防护差的施工单位,安全员的罚单要能够落实到位,各项针对安全的奖罚措施都能顺利进行。安全员随着工期的进行,也要随时留意施工单位生产设备的运行、老化问题,及时责令其整顿、更换。
结语
安全生产是对施工人员最切实的利益保障,同时代表着一个企业的形象问题。安全防范措施及一些限制条例,并非是要限制工人的自由,而是从根本上保证其生命安全。建筑施工中要对工人进行教育,扭转其观念,增强其安全生产意识,将安全风险控制到最小。
参考文献
[1] 高宝军,高层建筑施工安全管理[J].山西建筑,2012年05期
高层建筑典型案例范文2
关键词:高层建筑;火灾;电梯;疏散逃生
中图分类号:E277 文献标识码:A
文章编号:1009-0118(2012)07-0214-02
随着城市中高层建筑数量的不断增加,高层建筑火灾逐渐呈上升趋势。火灾情况下,如何将身处高层建筑内的大量人员安全快捷地疏散到安全地带,已成为有关专家学者探讨的重要课题。由于以往的建筑技术和管理水平的局限,相关的技术法规规定电梯是禁止作为避难逃生使用的。目前楼梯疏散是高层建筑火灾情况下推荐的逃生方式,这在《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《民用建筑电气设计规范》中均有体现。但是许多火灾案例却表明,有相当多的人员是利用电梯争取了宝贵的时间而成功逃生的,例如,1996年日本广岛元町高层住宅大楼火灾,在灾后问卷调查中发现有超过半数的人使用电梯进行疏散;2001年美国“9.11”事件,电梯在安全疏散中发挥了重要作用,挽救了大量人员,堪称经典。因此,笔者认为高层建筑中的电梯在人员疏散方面具有极大的潜在利用价值。
一、高层建筑火灾特点
(一)火势蔓延的途径多、速度快。由于高层建筑内储存使用易燃可燃物多,火灾荷载大,加之设有中庭及各种楼梯间、管道井、电缆井、垃圾道、排气道等竖向管道井,一旦发生火灾,烟火蔓延途径多,火势发展速度快,尤其是在烟囱效应的作用下,大大加快火势蔓延,很容易使整栋建筑形成立体燃烧。
(二)人员密集,疏散困难,易造成群死群伤事故。高层民用建筑人员密集,容纳的人员多在千人以上,尤其是超高层建筑已经很多,由于垂直疏散距离远,疏散时间长,平时已经习惯乘坐电梯上下的人员要一下子从那么高的楼层疏散下来,许多人的身体会吃不消,加之有老弱病残孕等行动能力差的人员也不适合利用楼梯疏散,夹杂在逃生的人流中势必会影响疏散速度。而云梯、避难袋、避难扶梯、缓降器等疏散逃生措施只能满足少数人的疏散要求,且其具体的应用还受到很多方面的制约,无法应用于大规模的人员疏散,特别是高层建筑内人员的疏散。如果在疏散过程中楼梯间再不能有效的防止烟火侵入,楼梯间不但不能保证安全疏散,还会成为火势蔓延的通道,从而造成大量的人员伤亡。
(三)致灾因素多,扑救难度大。高层建筑内用火用电频繁,用油用气设备点多量大,由于设备线路故障以及违章作业引发火灾因素多、风险大。另外,高层建筑主要是依靠自身的建筑消防设施来扑救火灾的,但由于建筑消防设施先天不足,或是在使用过程中维护管理不当,致使在火灾时不能发挥作用,从而加大了火灾的扑救难度。
二、普通电梯疏散逃生的可行性
高层建筑中有多部电梯,但在火灾时却被统统降落至底层,电梯不能作为疏散楼梯的规定一直沿用至今,在一定的历史条件下有其合理性,主要考虑的因素是:
(一)普通电梯不能可靠保证电梯的正常供电。因火势蔓延或人为切断电梯的供电,使得电梯失去动力而停止,这时电梯不但不能作为疏散工具,反而会使正在使用的人员被困其中,陷入危险。
(二)普通电梯极易受烟气侵害。普通电梯无消防前室,火灾时烟气会通过电梯井进入电梯轿厢,危及电梯内人员的安全。
(三)普通电梯现有制造技术还难以完全确保火灾状况下安全使用。首先,普通电梯本身不具有防水功能,灭火时采用大量的水会导致电梯的某些电器部件、电气线路等出现故障或损坏,电梯因此会停止运行。其次,由于火灾现场的温度会使电梯机械部件受热失效,如门系统、悬挂系统、导向系统等,从而使电梯在火灾情况下继续使用存在一定的风险。
(四)公众对于电梯在火灾等紧急情况下运行的安全性和可靠性的认可也需要一个观念转变的过程。在火灾时由于人们的恐慌可能会引起混乱,导致电梯的疏散功能得不到保障。由于长期以来高层建筑管理部门受到“火灾时禁止使用电梯”规定的影响,而没有考虑和制定火灾情况下合理使用电梯的应急预案,导致火灾时高层建筑管理部门将所有乘客电梯都迫降至底层,不允许普通电梯作为疏散工具使用。
虽然这些问题都可能影响普通电梯在火灾时的安全使用,但在高层建筑火灾中有很多利用电梯疏散的成功案例,有时电梯还在安全疏散中发挥了关键作用。从笔者掌握的资料来看,已有多起高层建筑发生火灾后使用电梯进行人员疏散的典型案例。
例1:1974年2月5日上午9时许,巴西圣保罗市25层的“焦马大楼”着火,火势从第12层向上蔓延,当时楼内有756人,火灾造成179人死亡、300人受伤。在这起火灾中,由于直升机不能在高温烟气流升腾的楼顶上空悬停救人,有90人死于楼顶,另有40人跳楼身亡。但火灾初期有300人是乘坐大楼内的4部电梯迅速疏散到地面的,占422名生还者的71%。
例2:2001年9月11日上午9时许,美国纽约“世贸中心”两座高411.5m、110层的大厦遭用大型客机冲撞袭击,于1小时后完全坍塌。当时两座大厦内共有25000余人,接到报警后,南楼内的10部快速电梯中有4-5部投入了运行。虽然缺乏准确的统计资料,但随机调查表明使用电梯撤离的人员很多。除2749人死亡外,有20000多人得以安全疏散,其中南楼里的很多人就是通过乘坐电梯安全疏散的。
上述案例说明,火灾情况下利用电梯疏散逃生符合人们的心理“归巢”本能,即习惯于走老路。由于进入高层
建筑内部的人员多半是乘坐电梯,火灾时大多数人员还会奔向电梯方向,而不是疏散楼梯方向。因此,有必要采取一定的技术保障措施来提高电梯自身的安全性能,如按照消防电梯的标准设计普通电梯,同时制定合理可行的火灾应急疏散预案,保证普通电梯在火灾时可以继续安全使用。
三、具体改进方法和应注意的问题
(一)按照消防电梯的建筑设计标准设计普通电梯。1、按照《高层民用建筑设计防火规范》有关消防电梯的规定设置电梯前室,前室的门采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘,电梯前室门口易设置挡水设施;2、电梯竖井采用耐火极限不低于2.00h的隔墙,当隔墙上开门时,应采用甲级防火门;3、电梯供电按照消防电源及其配电的要求来设置,动力和控制电缆、电线采取防水措施;4、电梯轿厢的内装修采用不燃材料,并配备消防电话;5、电梯间底层应设直通室外的安全出口。
(二)增设正压送风装置。通过机械加压送风的方式来保证电梯竖井和电梯前室火灾时保持正压,防止烟气进入电梯前室和竖井。
(三)电梯轿厢内配置必要的消防设施。依据《电梯制造与安装安全规范》(GB7588-2003)中对电梯轿厢、竖井和机房的安全要求,电梯轿厢本身的抗火,阻燃性能都是比较好的。在目前条件下没有必要对现有的轿厢进行抗火性能改造,但是为了更加安全起见,可以在轿厢内设置消防安全箱,包括灭火器、呼吸器、手电筒、防烟面具、安全绳、面巾等。以备在紧急情况下供被困人员使用。
(四)建立火灾预警和语音告知系统。根据火势发展的三个阶段,即:初期阶段、发展阶段、猛烈阶段。当火势处在初期阶段和发展阶段都是可以正常使用电梯进行人员疏散的,如果起火点离电梯较远,甚至在猛烈阶段也是可以使用电梯。因此,为了使楼内人员了解火势处于哪个阶段,建议在每一层配置感温装置、感烟,感光装置和消防广播的基础上,增设可燃气体,有毒气体传感装置及火场电视,并使其和电梯控制中心相联。万一发生火灾,系统将采集的温度、有毒烟气等信息传输到电梯控制中心,电梯中心收到信息后,信号将依据设定的预警级别自动判断,然后对电梯发出指令,确定运行还是关闭。同时电梯中心要随时告知楼层上的人员有关目前火势情况,并告知如何疏散,如何使用电梯等信息。
(五)将电梯疏散纳入灭火应急预案中。要遵循电梯疏散和楼梯疏散相结合的原则,在楼梯能安全疏散的情况下,采取处于低层的人员楼梯疏散,处于高层的人员电梯疏散的方法,并结合不同建筑的实际情况,制定出合理可行的电梯疏散方案,并定期进行演练。
以上只是笔者的一些粗浅看法,要想使普通电梯真正成为高层建筑消防应急疏散中安全、便捷和高效的疏散逃生工具,并得到规范标准的认可,还需要相关领域专家学者不断地的研究和探索,希望在不久的将来,普通电梯可以用于消防疏散。
参考文献:
[1]高层民用建筑设计防火规范.GB50045-1995.
高层建筑典型案例范文3
【关键词】高层建筑;供配电系统;电气设计
高层建筑是我国建筑行业中的典型,也是城市建筑的发展趋势,为了提升高层建筑的质量水平,需要严格控制供配电系统的电气设计,规避供配电系统电气设计中潜在的安全风险,保护供配电系统的电气运行。高层建筑非常关注供配电系统的电气设计,积极做好供配电系统的电气设计工作,致力于完善高层建筑供配电系统的基础。
一、高层建筑供配电系统电气设计的要求
供配电系统电气设计是高层建筑的核心,与高层建筑用电存在直接的关系。高层建筑与普通建筑不同,其在供配电系统运行中的压力非常大,而且高层建筑的功能多、负载大,再加上现代高层建筑的多元化发展,促使供配电系统电气设计面临着严峻的挑战,在高层建筑供配电系统电气设计中提出几点要求,用于规范电气设计。
1、质量要求
高层建筑供配电系统电气设计的质量要求,主要是管控各项设备的应用,尤其是供配电系统的线路,避免线路过长而出现线损,不利于供配电系统的节能降耗。高层建筑供配电系统电气设计在质量要求的干预下,应该全面监督设备、装置及材料的应用,审核物资的规格性能,防止出现质量问题。
2、安全可靠性要求
安全可靠性是电气设计的根本要求,高层建筑供配电系统的运行压力大,电力负荷同样较大,增加了供配电系统的危险性,促使高层电气供配电系统中潜在很大的安全隐患[1]。高层建筑内人员活动量大,必须在供配电电气设计遵守安全可靠性的规定,才能提升供配电系统电气设计的安全水平,排除不良的因素影响。
3、易操作要求
高层建筑供配电系统电气设计越复杂,越不能保障安全、稳定。根据供配电系统电气设计的方式,简化设计操作,为后期供配电系统提供简易的操作方式。如果供配电系统操作难度大,高层建筑出现电力事故时,就会影响到供配电系统的操作效率,进而影响到了故障维护的时间,引起较大的安全损失。
二、高层建筑供配电系统的电气设计分析
高层建筑供配电系统的电气设计,最主要的目的是实现科学的设计,满足高层建筑供配电系统的要求。高层建筑施工中,应该深入分析供配电系统的运行状态,采取合理的电气设计方式,提高供配电系统电气运行的安全水平。
1、电力负荷设计
电力负荷是高层建筑供配电系统电气设计中的主要因素,高层建筑的楼层数越多,电力负荷的设计压力越大,促使供配电系统面临着严重的负荷损失,影响了供配电系统的安全性能[2]。电力负荷设计需要以高层建筑的实际情况为主,遵循设计规范中的要求,高层建筑供配电系统电气设计中的电力负荷,可以分为三个等级,按照等级划分电力负荷,再根据负荷等级安排电气回路设计,在此基础上完成设备的选择,最主要的是控制电源及回路,促使其满足电力负荷的设计需求,负荷高层建筑供配电系统的要求。例如:某高层建筑供配电系统电气设计中,为了强调电气设计的安全性,针对一级负荷采取独立设计的方式,提供单独的运行电源,缓解高层建筑在电力负荷中的压力,实现持续性的供电,而且该建筑设计的是两项独立电源,用于预防供配电系统故障,提供应急供电的条件,针对二级负荷选用负荷分组的设计方式,提升供配电中断再恢复的能力。
2、供电电压设计
供电电压设计的根本是电力负荷的运行方式,由于供电电压决定了供配电系统电气设计在高层建筑中的效益,所以必须严格按照电力负荷等因素的情况,设计供电电压。首先在负荷容量较小的位置,利用双路电源进行供电,达到高层建筑供电电压的设计标准,即使在紧急情况下,电源也能提供标准的供电电压;然后设计高压电源,需使用独立电源,可以选用10kv电源,直接接入控制开关;最后是低压电源设计,应该设计发电机,供应高层建筑中的消防用电,保障低压电压供应的稳定性与可靠性。
3、高压供配电系统设计
高层建筑供配电系统中的高压设计,对技术、规范的要求比较高,综合考虑高层建筑中高压供配电的运行方式,设计安全的高压供配电系统。例如:某民用高层建筑工程单位,提前分析高层建筑的性质,主要在面积、负荷等问题上进行研究,明确高层建筑高压供配电系统的设计需求,以此为基础规划变压器的数量及配置,在用电负荷相对比较集中的建筑区域,将变压器设计到顶层为主,以免变压器不能提供额定的高压电荷[3]。一般情况下,高层建筑供配电系统电气运行相对比较稳定,其在高压供配电系统设计中引用双电源,辅助高压运行,降低高压供配电系统的设计难度,体现高压设计的规范性。
4、低压供配电系统设计
低压供配电系统关系到高层建筑的日常用电,合理分配供配电系统中的运行电源,以此来提升变压器的运行,还能保障应急用电处理的可靠性。低压供配电系统设计较为复杂,其在设计过程中既要考虑高层建筑电力负荷的影响,又要分析供配电故障与低压设计的关系,确保低压供配电系统在不同故障下均能维护供配电系统的安全性,在供配电系统电气运行中实现高水平的监督管理[4]。因为高层建筑供配电系统电气设计的综合性强,其在运行中很容易受到外界因素的干扰而发生故障,所以在低压供配电系统设计时,还要规划应急电源,如:柴油发电机,最大范围的保护高层建筑供配电系统的安全,即使高层建筑供配电系统出现故障,也能快速启动应急电源,持续供应电能,某高层建筑低压应急电源应用的案例中表明,应急电源可以在15s内恢复供配电,基本不会造成任何影响。
三、高层建筑供配电系统电气设计的控制
高层建筑供配电系统电气设计中的控制方法,促使供配电系统满足高层建筑的需求。分析电气设计的控制,如:(1)供配电需求控制,高层建筑对电力负荷的需求量大,如:照明需求、空调需求等,必须合理控制供配电的消耗,才能预防电力负荷中的损失,维护供配电系统的电气性能,以免出现高效率的用电环节;(2)电气消防控制,消防是供配电系统的重要部分,考虑工程高度、体量等因素,科学规划消防用电,保护消防用电的安全;(3)电气设计中的节能降耗控制,其为高层建筑供配电系统电气设计中的首要原则,积极采取节能降耗控制,降低供配电系统的线路和负荷损失;(4)防震控制,此项控制可以排除地震对供配电系统的影响,加强供配电系统在高层建筑中的运行力度,达到安全抗震的防护要求,提高供配电系统电气设计在高层建筑中的经济效益,维护高层建筑供配电的安全性。
结束语:
高层建筑电气设计关系到供配电系统的稳定性,有利于提升高层建筑的供配电水平,而且在电气设计的干预下,高层建筑的供配电运行达到节能降耗的标准,符合现代建筑行业的根本要求,体现供配电系统电气设计的优势。高层建筑施工企业按照供配电系统电气设计的要求,落实相关的电气设计方法,同时利用设计控制的方法,优化供配电系统的电气运行。
参考文献:
[1] 饶基贤.高层建筑供配电系统的设计[J].科技资讯,2008,28:240.
[2] 张东方.高层建筑供配电系统的设计[J].科技致富向导,2012,15:248.
高层建筑典型案例范文4
关键词:施工技术;超高层建筑;逆作法;钢结构;技术优化
中图分类号:TU74 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)01-
超高层建筑物的建设标志着我国的高新科技发展水平与综合实力已经进入现代化科技水平,也是发展中国家或地区展示其经济发展、社会进步成果的有力佐证。随着城市化进程的加速与社会生产生活的发展,尤其是在当前我国城市人发性增长、土地资源紧缺的清况下,适当地修建高层、超高层建筑是城市化发展的必然方向。
1.超高层建筑的发展及基木特征
超高层建筑的定义尚无明确统一的标准,较权威的有1972年联合国国际高层建筑会议中所作的超高层建筑定义,即高度超过100m或楼层40层以上的高层建筑。随着现代施工技术的应用,超高层建筑已由最初的框架结构向框一剪、框-筒、剪力墙、框架等结构形式演变,单一钢筋混凝土结构也扩展为包括钢结构、钢-混凝土组合结构在内的多元化建筑形式,并逐步向“更高、更大、更深、更复杂、更齐全”的发展方向迈进。由于超高层建筑与普通建筑施工应用技术的差异,其施工特征主要表现为以下几点:一是投资大,工期长,资金压力重;二是高度大与独特的建筑造型效果,增加了结构施工难度;三是基础埋置深,混凝土基础底板和裂缝控制施工要求高;四是作业空问狭小,对作业时问、空问增加了组织难度;五是多处于繁华地段,交通、环保、场地等因素给施工平面布置带来较大困难。
2.超高层建筑施工技术的优化重点
如前所言,随着超高层建筑工程规模扩大、建筑结构日趋复杂,超高层建筑施工技术也随施工难度与施工环节的变化不断革新,其施工技术路线优化主要包括以下几方面:(1)以主楼施工为重点:突出工期保证措施,通过统筹规划,尽量提前主楼施工,尽可能地缩短资金回收周期。(2)以建筑安全和稳定性为核心:结合超高层建筑作业环境和特征,着力于优化基础和结构施工工艺,为缩短工程总工期创造条件。(3)以高效的垂直运输体系为支撑:针对垂直发展建筑物高空作业环境差、作业面狭窄、施工进度紧等特征,尽可能地应用科技进步成果以提高机械化设备尤其是垂直运输体系的施工效率。(4)强化总承包管理,重点提升施工作业空问和时问的利用效率:结合超高层建筑逐层施工的作业面特点,有序组织各楼层空问施工,实现建筑施工空问的立体流水作业,使各工种、工序紧密衔接,尽可能地削弱作业面狭窄对建设工期产生的负面影响。
3.超高层建筑施工技术应用
超高层建筑的技术不同与普通的建筑技术,超高层建筑要求技术更高,安全性更好。我国现在的超高层技术主要有几下几种:逆作法、整体滑模法、整体爬模法、钢结构施工技术、超高层建筑的混凝土泵送技术等。下面将逐一介绍。
3.1逆作法
所谓逆作法,其施工原理主要表现为:于建筑物内部浇筑中间支承桩和柱,并沿建筑物地下室轴线修筑地下连续墙等支护结构,使其作为建筑施工底板封底前承受施工荷载、上部结构自重的重要支撑;由此逐层下挖土方并浇筑地下各层结构直至底板封底;同时向上逐层建设地上结构。上海环球金融中心裙房地下室、深圳地土大厦地下室就是采用逆作法、半逆作法完成的。与传统高层建筑的顺作施工相比,超高层建筑的逆作法技术应用具有下述技术优点:(1)逆作法施工可缩短带多层地下室的超高层建筑的总工期,不存在地下结构、地上结构工期的差别,除地下一层占绝对工期外,可保障地上结构与一层以下地下室的同时施工。(2)相较于临时支撑,以逐层浇筑的地下室结构、中问支承柱作为支护结构的内部支撑刚度较大,可有效减少基坑变形,能明显减弱对于相邻地下管线、道路及构筑物的沉降影响。(3)逆作法施工增加了施工时的底板支点,跨度减小,可有效满足抗浮要求并解决底板配筋问题,使底板设计趋向合理。(4)逆作法施工时浇筑的地下连续墙在满足构筑物、管线布置的前提下,可紧靠或踩规划红线构筑地下连续墙并将其作为地下室永久性外墙,进而达到扩展建筑面积的目的。
3.2整体滑模法与整体爬模法
超高层建筑所采用的如核心筒体、剪力墙、框架梁等竖向结构,是构筑物工期进度与结构质量控制的重点内容,由于进入标准层后超高层建筑结构施工工艺重复较多,为缩短工期、减少模板及外架周转,在超高层建筑施工采用的整体滑模法能有效保障主体结构的整体性,减少附着、运转、管网敷设及高空交叉作业,有助于扩展施工作业面、保障安全作业,综合效益显著。因此,该施工技术在超高层建筑中得到了较为广泛的推广应用,1995年建成的武汉国贸大厦即采用了液压整体滑模法。整体滑模法则主要适用于超高层建筑剪力墙结构、钢筋硷筒壁结构,通过在沿构筑物底部墙、柱、梁等构件的周边组装滑升模板,分层浇筑硷,并以液压提升设备使其滑升至需要浇筑的高度为止。通过滑模法与其他工工艺的结合,叫一有效地简化施工工艺,创造史好的综合经济效益。整体滑模法与整体爬模法具有以下相同点:只需1次模板组装,叫一缩短施工周期;机械化程度高;节约模板和劳动力,结构整体性好;施工组织管理要求高,结构物立而造型存在一限制。其主要区别仅在于滑模是浇筑过程中通过模板和浇筑的硅之间的相对滑动完成施工序的,而爬模则主要是利用浇筑、提升模板完成施工的,其间并小存在模板与浇筑的硅之的相对运动。随着建筑施工的劳务费用的增长、建设单位对工期要求的提高,超高层建筑施工在工程施工进度、工程成本控制上也而临着史为迫切的需求。因此,在确保施工质量及施工安全的前提下,应用先进的滑模或爬模工艺技术可有效地缩短施工周期、降低综合成本,实现施工经济效益与社会效益的双赢,因此,继续深入有效的拓展爬模或滑模工艺技术的应用范围仍具有广泛的现实意义。
3.3钢结构施工技术
超高层建筑钢结构的应用,重点包括高层重型钢结构、轻型钢结构、大跨度空间钢结构、钢和混凝土组合结构等领域。钢结构生产制作工业化程度高、强度高、施工速度快,因此在超高层建筑施工中应用极为广泛。但就钢结构强度来说,在超高层建筑施工中应用钢结构施工技术关键是要认识这一问题;即钢结构建筑耐高温性差,其稳定性主要保持在常温至250度之间,当温度超过300度时,建筑钢材的强度就会随温度上升而开始下降,且由于钢材的良好导热性能,超高层建筑极易因此招致毁灭性的危害,“9.11事件”中的世贸大厦就是其中的典型案例。因此,钢结构施工技术的应用,必须考察包括防火围护、防火涂料及紧急避难所等在内的配套设施设计与施工。此外,超高层建筑钢结构施工技术的应用严重依赖于大型塔吊,塔吊起重能力直接影响到钢结构的安装效率,因此吊装机械安装、拆除以及钢结构的吊装、测控、焊接等技术标准也相对史为严格。
3.4超高层建筑的混凝上泵送技术
超高层建筑建设大都采用泵送混凝土技术。超高层建筑工程所需的混凝土体量大、强度高,要确保浇筑功效,小仅需要配备相当多的混凝土泵机、布料机,对泵送混凝土的配合比也有相当高的要求。目前国内的高泵程混凝土采用的“双掺技术”即掺粉煤灰和化学外加剂,反映了配合比设计、泵送设备、泵管布置铺设以及混凝土外加剂等技术的综合应用,混凝土泵送高度也随之逐次突破,上世纪90年末所采用的一泵到顶技术即可将混凝土直接泵送到高空浇筑地点,使超高层建筑的施工效率得到大幅提升。
高层建筑典型案例范文5
关键词:高层建筑结构设计;可持续发展;教学改革
中图分类号:TU317;G642 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0072-04
高校肩负着培养高层次人才的重任,高校所培养的人才将直接或间接地影响社会的可持续发展。近年来,全国高校都在致力于探索如何培养新世纪的合格人才,即满足社会可持续发展的人才。这种人才的培养,要求高校在教学过程中转变教育观念,积极大胆地进行教学改革,树立面向社会、面向世界、面向未来、可持续发展的教育观。因此,在教学过程中就要更加突出对人的全面发展的整体要求,这无疑对高校教师提出了严峻的挑战。
高层建筑结构设计是土木工程专业的核心课程之一,是一门与工程实际紧密联系的专业技术课程,其工程实践性和综合性都很强。土木工程专业学生毕业后大多从事高层建筑结构设计、施工及技术管理等工作。因此,做好该课程的教学工作,让学生掌握高层建筑结构的分析理论与设计方法,对学生进行毕业设计和毕业后所从事的工作,具有十分重要的意义。
一、教学内容存在的问题
高层建筑结构设计课程内容繁多、覆盖面广,涉及很多抽象的理论、公式,以及复杂的实际工程问题,而教学计划仅40学时,内容多与课时少的矛盾十分突出。因此,在教学过程中教学内容的选择尤为重要。
(一)根据不同生源的学生,选择不同的教学内容
学校高层建筑结构设计课程授课对象有土木工程专业统招本科和专升本学生,以及建筑学专业学生,基础差异较大。特别是专升本学生,部分学生的专科专业学的不是土木工程专业,在学习专业课时较为吃力。而建筑学专业学生,力学基础薄弱,大纲不要求掌握复杂的理论分析和结构设计过程,侧重于常见结构体系的选型、结构布置原则等基本概念、基本原理的掌握。因此,必须根据生源不同,选择不同的授课内容和授课方法。
(二)精选授课内容,避免重复
高层建筑结构设计是在修完混凝土结构与砌体结构、土力学与地基基础、基础工程和建筑结构抗震设计等课程之后开设的,与它们有紧密的联系。因此,在教学过程中会碰到较多的内容重复现象,例如:地震作用计算和框架结构设计等教学内容与建筑结构抗震设计课程中的相关内容重复;基础设计和基础工程课程中的部分内容重复,等等。这就需要教师做好已有知识和新内容之间的区分和衔接,避免与前述课程内容重复,在课堂讲解中做到重复的内容讲差别,相似的内容讲典型,突出重点,提高教学效率。
二、教学方法改革实践
(一)多媒体教学与板书结合
针对高层建筑结构设计课程的特点,采用现代化教学手段与传统教学手段相结合的授课方法。通过投影设备,将文字、图片、动画、录像等教学信息直观地呈现给学生,不仅节约了板书过程所占用的时间,丰富了课堂内容,而且生动、形象地介绍国内外高层建筑最新发展的情况能激发学生浓厚的学习兴趣,提高教学效果。为保证学生的听课质量,在讲解该课程核心内容框架结构设计时,采用板书进行全过程公式推导,辅助算例讲解,使学生印象深刻,易于掌握。
(二)工程案例教学
高层建筑结构设计必须遵循《高层建筑混凝土结构技术规程》[1],学生在学习过程中普遍反映规范中的内容晦涩难懂,难以联系具体工程实体,缺乏整体观,结构设计还只是停留在利用混凝土结构设计理论对单个构件进行设计,对结构的整体设计难以形成系统的思路。对此,在教学中可以结合具体工程实例详细讲解。如在框架―剪力墙结构设计章节中,直接讲解规范给定的公式未免空洞;然而,若选定某高层框架―剪力墙结构具体实例,从柱网布置、剪力墙数量估算及类型判断,纵、横向墙体单元划分,计算简图,确定总框架、总剪力墙、连梁刚度计算直至内力、位移计算,结合规范中的条文,依次理解运用,分清不同抗震设防条件下内力组合的要点,采用相应情况下的地震调整系数。通过实例讲解,学生即可初步具备结构设计整体思路和工程概念,同时也理解了规范条文。工程案例教学把抽象的规范条文运用于具体工程,可以最大限度地减轻学生的认知负荷,提高学习效率[2]。
(三)手算与电算结合
在高层建筑结构设计中,由于计算工作量巨大,完全采用手算是非常困难的,但学生必须掌握基本的计算原理,会运用简化的计算方法计算简单的结构,从而构筑起基本的结构设计流程。在此基础上,教师应利用工程上常用的结构计算软件PKPM 、SATWE、TAT、TBSA或SAP,结合具体的工程实例进行上机计算演示,详细讲解计算参数取值方法、计算结果分析方法、施工图绘制方法等,让学生熟悉程序的操作要点。这样不仅让学生掌握了相关的计算原理,而且熟悉了结构设计软件的操作要领,还为学生就业增加了砝码。
(四)理论与实践结合
缺乏工程实践和对工程的感性认识是学生在学习过程中普遍存在的问题。课外组织学生参观高层建筑工地,现场讲解分析高层建筑不同抗侧力体系的特点、应用范围,变形缝布置的要求及连接部位的构造要求等。同时,对学生的课外学习提出要求,让学生针对某些具体问题进行深化学习,如剪力墙受力破坏特征、如何控制其高宽比保证承载力要求等。另外,引导、鼓励学生结合课程内容,积极参与学校组织的旨在培养大学生科研创新能力的“大学生科学研究训练计划(SRTP)”,升华课堂教学内容,提高学生独立思考、解决问题的能力。通过这一系列的实践教学,使学生真正领悟到实践与理论相结合的重要性,为今后的毕业实习、毕业设计乃至今后走上工作岗位打下坚实的基础。
(五)增加概念设计的教学内容
所谓概念设计,指通过无数的事故分析、震害分析,以及设计与使用分析,归纳、总结基本设计原则和设计思想,它是结构设计人员运用所掌握的知识和工程经验,在一些难以做出精确分析的问题中,从宏观上决定结构设计中的基本问题的方法。
概念设计是目前土木工程设计领域中越来越受重视的一种思想。结构工程师的主要任务是在特定的建筑空间中用整体的概念来正确处理构件与构件、构件与结构、结构与结构的关系,这就是概念设计的基本思路。概念设计是一种定性的设计,无需精确的数值计算。概念设计并非完全是工程设计经验的累积,而是结构工程师基本结构理念的集中体现[3]。
在现有的高层建筑结构教材中[4-6],概念设计多认为是仅限于高层建筑结构体系与结构布置原则这两个章节;实际上,概念设计贯穿于结构设计的全过程。为此,教师在授课时,可参照有关概念设计方面的书籍和文献。
(六)改革考试形式
高层建筑结构设计课程通常安排在第7学期,学生面临着考研或者就业压力,平时出勤率较低。传统的闭卷考试多是填空题、名词解释、简答题等需要记忆的题目,学生大多考前临时突击应付考试,即使平常不怎么听课仍然能考个好成绩。这样,就使考试这种检验学生学习效果的手段失去了意义。所以,考试形式改革势在必行。
借鉴国家执业资格考试方法,采用“闭卷与开卷相结合”的方法进行考核。考试成绩由两部分组成:平时成绩占20%,包括出勤、课堂测验、作业等;卷面成绩占80%,采用闭卷与开卷结合的考试形式。其中,闭卷部分以基本理论和概念设计内容为主,约占50%,主要考核学生对基本理论的掌握程度;开卷部分以基本的内力计算和结构构造要求为主,约占50%,主要考查结构计算能力,题目具有较强的综合性。由于改革了考试形式,这样既能约束学生,保证出勤率,又能测试出学生的真实水平,从而提高学生学习的自主性和主动性。
能力和素质的培养不能仅靠教学改革,这是所有教育工作者、教育管理者和各级教育行政部门都必须深思的一个问题[7]。
三、实践效果检验
通过一系列的改革实践,已初见成效。分析2003―2008级学生考试试卷,经过统计、计算、分析后发现学生平均成绩基本呈下降趋势,试卷难度值、区分度及信度均逐年有所提高。
(一)平均分
平均分可以反映试卷试题难度的整体水平。由图1可以看到,自从2008年开始探索教学改革,由于改变教学方法和考核形式,加大能力的培养和测试,一改往年单一的死记硬背的考核形式,考试题目灵活多样,平均分逐年降低。
(二)难度
难度(P)是指试题的难易程度,除了与考生自身水平,试题本身的难易程度有关外,还与考生的心理素质、答题技巧等因素有关[8]。试卷难度以0.2~0.5为宜,P>0.5为难题,P
(三)区分度
区分度(D)是反映试题效用高低的参数,是评价试卷质量、筛选试题的主要指标与依据[9],它能反映出不同层次学生对知识的掌握程度,即
学生成绩优劣的层次[10]。总的说来,试题太难或太易,其区分度都低,中等难度的试题区分度最强[11]。
通过计算各年试卷每道题的区分度,折算成试卷的区分度。从图3可以看出,试卷的区分度在2008年以前多在0.25以下,区分度较差,说明试题质量一般;经改进后,试卷质量有所提高。
(四)信度
信度(B)是指试卷的稳定性和可靠性程度,是衡量试卷质量的一项重要指标。信度取值范围为0~1,其值越大,信度越高。一般认为大于0.9可靠性较好。通过信度系数计算,如图4所示,试卷信度明显提高,能较好地反映了学生的真实水平。
四、结语
通过高层建筑结构设计课程教学改革实践,从课程教学内容到课程教学的方式方法,进行了一些改革尝试,取得了一些有益的经验。对实现由单纯传授知识向传授知识、指导学习方法和培养能力的转变以及从教师为中心向学生为中心的转变起到了一定的促进作用;将能力培养具体化,并落实到课程教学的具体过程之中,使学生的综合能力显著提高。
参考文献:
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[2] 崔武文,韩红霞,王喜燕. 案例教学在土木工程专业课程教学中的应用[J].教育探索,2007(5):51-52.
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[5] 何淅淅,黄林青.高层建筑结构设计[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
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[9] 黄琼丽.我国远程医学教育的改革和发展[J].中华医学科研管理,2001,14(3):3-4.
[10] 陈熙,吴成秋,贺栋梁,等.试卷分析与评价的指标体系及其应用[J].西北医学教育,2006,14(5):542-544.
[11] 白晓明,陈国明,叶成华,等.考试命题与试卷分折[M].宁波:宁波出版社,2003.
Teaching reform of high-rise building structure design course based on sustainable development
NIU Haicheng, XU Haibin
(School of Civil Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, P. R. China)
高层建筑典型案例范文6
阿联酋迪拜哈利法塔又称迪拜塔,由韩国三星公司负责建造,总建筑面积 52.7 万 m2,塔楼建筑面积 34.4 万 m2,该建筑 601m 以上为钢框架结构(768~828m 为钢桅杆),601m 以下钢筋混凝土结构为筒中筒剪力墙+端部柱+板式结构体系。迪拜哈利法塔模架工程技术主要由奥地利Doka 模板公司提供:①竖向模板技术主要采用木工字梁大模板和液压自爬升木工字梁大模板体系。②水平模板技术主要采用可以早拆的移动台模,模板为木工字梁大模板。③单个液压自爬升建筑保护屏与塔式起重机可以早拆的移动台模配合。
2 超高层建筑模架工程技术问题
从总体来看,目前超高层建筑模架工程中存在的主要技术问题如下:
2.1 超高层建筑模架工程结构不够简化
通过考察欧美各国的超高层建筑,我们可以发现它们与迪拜塔具有很多相似之处,如都采用剪力墙核心筒板式结构,其各层间结构变化差异性不明显,整体结构与模架工程施工都较为简洁,很少出现一些繁杂的结构。同时,在进行施工时,施工方一般采用大型模板进行施工,保证了施工效率和质量。但相比于国外,目前国内的超高层建筑模架工程结构优化仍处于一个不断发展的过程中,一般结构繁杂,同时其建筑结构边梁较小,这就增加了施工负担,从而影响了整个工程进度。
2.2 超高层建筑施工模架工程方案制定不合理
从超高层建筑施工模架工程的整体安全性、经济性、实用性等方面考虑,受建筑自身特点的影响,建筑施工单位必须综合考虑,合理安排,才能最终制定出一套较为科学的模架工程方案,以保证整个工程的正常进行。但目前很多施工单位在制定工程方案时,由于考虑不全面,从而导致制定出的工程方案不合理,不能适应实际施工发展的需要。
2.3 超高层建筑缺乏统一的产品生产标准以及流程操作规范
在实际施工中,施工单位常因缺乏统一的产品生产标准以及流程操作规范,导致施工质量参差不齐,影响了正常的工程管理活动。超高层建筑模架技术是在原有施工技术的基础上,合理调整和改造生产技术模式和建筑结构的基础上发展起来,技术手段还不成熟,有待进一步发展和完善。
2.4 先进的模架施工技术和工法使用范围有限
目前,随着超高层住宅建筑,尤其是核心筒结构的超高层建筑的逐渐增多,模架施工技术要求也越来越高。因此,积极创新超高层建筑模架施工技术和工法,提高建筑施工效率和质量,已经成为建筑施工单位应该认真思考的重要问题。而拼装式全钢大模板、短流水以及快转换模板施工技术和工法的出现,则有效地解决了一些施工技术难题,其具有高效率、低能耗、高精度的特点,受到了人们的一致欢迎。但从总体来看,目前此类先进的模架施工技术和工法的适用范围仍较为有限,有待进一步推广和扩展。
2.5 多功能建筑保护屏技术发展不完善
随着人们生活水平的逐步提高,人们对住宅建筑的要求也越来越高,除了要满足人们的基本居住需求外,还要符合环保理念,实现人与自然环境的和谐统一。在此背景下,多功能建筑保护屏技术应运而生,它极大地保护了生态环境安全,同时也适应了超高层建筑复杂的结构需要,但在在实际使用中仍存在一些问题,技术发展不完善。
3 超高层建筑模架工程管理中存在的问题及解决对策
3.1 存在的问题 超高层建筑模架工程管理是一项系统化的工作
直接影响着整个建筑工程的整体质量,因此相关管理人员必须强化责任意识,加强对超高层建筑模架工程的管理与检查力度,一旦发现问题,要及时上报施工单位,并及时采取有效措施,防止影响范围的进一步扩大。从总体来看,目前我国超高层建筑模架工程管理中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是模架工程管理缺乏权威性规范和依据,管理标准不统一;二是一些新制定的规范实用性不强,在实际执行中存在种种问题,严重地影响了模架工程施工的进度和质量;三是在选择模架材料时,一些单位为了节省成本,往往选择那些价格低廉、质量无保证的产品,造成模架工程建造不合理,工程质量难以保证;四是在监督管理环节,管理人员缺乏责任意识和工程安全意识,安全监督工作无法落实到位,影响了工程项目安全生产工作的正常运行;五是专业化模架工程管理人才不足,缺乏较为系统完善的人才培养机制,现有管理人员总体素质水平不高等。
3.2 解决对策 为解决上述问题,施工管理单位可以
从以下几方面做起,以提升管理水平,提高超高层建筑模架工程质量:
3.2.1 从工程管理实际出发,在考虑各项规章制度合
理性的基础上制定出一套统一完整的管理规范,并保证其切实可行。同时,施工管理单位还要进一步加强对建筑模架工程的管理和监督力度,强化安全管理意识和责任意识,加大科技投入,创新安全管理监督手段,以有效减少安全事故的发生。
3.2.2 提高模架施工的专业化水平
实行模架工程专业化承包制度,激发工程承包单位的积极性和主动性。随着当前市场竞争的日益激烈,各施工单位也纷纷进行技术创新,以提高其综合竞争力,增强竞争优势。因此,实施模架工程专业化承包制度,可以进一步提高承包单位的竞争意识和责任意识,具体来说,主要包括以下几方面:一是根据《建筑业企业资质管理规定》合理安排和设置建筑模架工程专业,从制度层面加以规范;二是积极补充和完善项目承包制度,严格市场准入机制,明确项目承包单位资质;三是积极研究和发展整套模架施工技术,提高承包单位的施工效率和质量;四是大力推动模架施工租赁承包行业的发展,建立健全模架施工承包机制。
3.2.3 建立健全超高层建筑模架工程专业人才培养机制
积极扩宽人才培养领域,推动人才培养方式多样化,企业可以根据其自身发展需要定期组织多种主题培训活动,培养一支高质量的模架工程管理人才队伍,以提高其模架工程整体管理水平。
4 结语