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超高层住宅的迅猛发展,给建筑设计带来了新的挑战,超高层住宅设计不是简单的高度上的增加,它的出现在建筑设计上也带来了一些新问题特别是在防火防灾安全疏散上有一些规范没有明确或未涉及到的地方。2010年11月15日下午,上海市静安区一栋28层的教师公寓突发大火,导致五十多名居民葬身火海,这场突如其来的大火更多的是唤起了人们对高楼大火的隐忧和惊惧。人们在感叹水火无情的同时,高楼火灾的安全危机再次触动了居住在高楼的城市居民的神经,同时也为城市高楼防火敲响了警钟。高层建筑发生火灾时,由于楼层高、人员集中、功能复杂、疏散线路较长,加之高层建筑自身管线多,管道形成的烟囱效应大,火势蔓延快,给疏散人员造成较大困难。实验证明超过100米的建筑人员逃生很困难,主要还是靠等待救援为主。因此,在高层建筑内每隔一定楼层设置避难层或避难间,采用特殊安全技术处理,为人员提供一个暂时安全的避难场所,并给消防人员提供一个救援的前沿基地都是必要和必须的。避难层作为超高层建筑保障人员安全的最有效措施是否应该在高层住宅中强制设置引起强烈讨论。避难层,是指超过100米的超高层建筑为了消防安全疏散专门设置的、供人们应急避难的楼层。避难层中,都是用特殊的阻燃材料建成,地板、天花板、楼梯等都有较强的防火和耐火性,且避难层还要配备专门增压设备,将空气往避难层外压出,防止浓烟和烈火的侵入,有些是配合放置工具的房间,不一定是整层的。根据我国现行国标《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)规定:建筑高度超过100米的公共建筑、应设避难层或避难间。但高规只对公共建筑有要求,而对居住建筑并无强制要求,在最新2011版防火规范征求意见稿中有关住宅建筑应设避难层的内容已被纳入,说明国家对超高层住宅防火疏散问题也越来越重视。超高层住宅因为人员相对较少,按典型一栋标准层六户计算,十五层90户,按每户3.2人共288人,按每人0.2m2只需57.6m2,即便按最不利全栋33层人数算共634人也仅只需127m2,加上设备设施、前室面积同时考虑到两个出口双向疏散也就是说超高层住宅每隔十五层拿出两到三套住宅套间设置成集中避难间在面积上是能够充分满足火灾时疏散人群进入避难间暂时避难、等待救援的面积需求的,同层其它套型仍可以作为住宅使用。同时这样设置也能相对降低开发成本,提高经济效益。所以超高层住宅并不用全层设置避难层而仅设置集中避难间是可行有效的。
避难层的建筑设计有别于一般楼层。《高规》规定:通向避难层的防烟梯应在避难层分隔、同层错位或上下断开,人员须经过避难层方能上下;净面积应能够满足避难人员避难的要求,宜按5.0人/m2计算。同时,避难层应设消防电梯出入口、消防栓、消防卷盘、消防电话、应急广播、应急照明和消防专线电话,以及独立的防烟设施。此外,避难层还在防排烟系统、火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、应急照明和疏散指示标志、灭火设备等在规格和标准上都比普通楼层的要求高。
避难层在建筑设计最主要是安全疏散的流线设计,安全疏散是指发生火灾时,在火灾初期阶段,建筑内所有人员及时撤离危险区域到达安全区域的过程。能否实现安全疏散,取决于许多因素,但从建筑物本身的构造来说,应坚持以下基本原则:① 合理布置疏散路线:尽量选择最短最优化路径,路径越短越安全,越合理疏散越快。同时应符合人们逃生的习惯性思维选择路径② 疏散楼梯的数量要足够。合理的楼梯布局和足够的数量均成为安全疏散的关键因素。如果是剪刀梯,在避难层时中间隔墙必须延至休息平全分隔,让疏散人流变向进入避难间③ 辅助安全疏散设施要可靠、方便使用。消防安全疏散设施不完善往往影响疏散的效果,因此,超高层住宅应根据需要,合理分隔、设置疏散防烟楼梯,有效优化最短疏散路径,并在避难间出口、入口处分别设置前室有效阻断烟气,前室应按防烟前室考虑自然或机械防排风,前室与避难间隔墙的耐火极限不小于2小时。超高层住宅集中避难间楼层的安全疏散路径应该是:户门疏散楼梯已分隔的避难层防烟楼梯间防烟前室封闭避难间(休息或等待救援)防烟前室防烟楼梯间(继续向下疏散)< 如图 >。由于住宅套间面积不大,如果设为外墙开敞式烟气并不能像公共建筑整层开敞的大面积避难层那样迅速排烟,由于不是四面开敞反而会影响到排烟效果,所以超高层住宅的集中避难间最好是封闭(第一避难层可以留置救援口),尽量少敞口并设置独立的防烟设施。集中避难间的室内装修材料应是A级阻燃材料。
避难间所在层在建筑外立面设计上应该相对醒目,可以在色彩、立面造型上设计以便于消防队员进行观察施救。也可以在墙外设置消防警示灯直接与消防控制系统相连,火灾报警时闪烁提示消防人员。此外,在避难间设置的方位上虽然相关规范中并没有明确的规定,但在设计时还是应该加以合理考虑,避难间的位置宜尽量选择靠近登高操作面的一侧设置,方便消防车停靠和施救人员的及时观察和救援。由于我国大部分城市的消防登高车云梯的高度约为50m左右。因此至少第一避难层间(45m)应该直接面向登高操作面为好,也就是说超高层住宅在选择集中避难间时应该尽量选择朝向登高面并紧邻疏散楼梯间的住宅套型。此外第一集中避难间的有效避难面积宜较上部各层大一些,有利于消防救援。
避难间常备器材及设施有:①119消防报警电话机和普通市话电话机。②与消防控制指挥中心相连的应急广播。③通往避难间的门上设置易于理解的国际通用符号"AREA OF REFUGE(避难区域 )"以作辨别标志④瓶装水及压缩饼干等应急食品;⑤呼吸器、逃生绳、缓降器等疏散器材⑥急救药箱;等等。
同时一些非设计因素也能影响到疏散,例如:建筑内人员对疏散路线是否熟悉,对疏散快慢影响很大。常住人员和对疏散路线熟悉的人员基本能够顺利疏散;暂住人员和不熟悉疏散路线的人员疏散就困难。未经消防培训的疏散,无对老人、残疾和行动不便人员的互助疏散意识均造成无序疏散,都影响疏散速度。应该定期进行消防疏散演练;应急照明状况和疏散指示标志明显程度也很重要,火灾时往往首先造成断电,如果这些设施位置设置不当或亮度不够,或指示方向错误,或维护保养不良,都会对疏散造成严重影响;
再如,如果疏散通道被占用,被封堵,或者是进行了可燃装修,火灾时都会影响安全疏散,
【关键词】超高层住宅的结构优化设计 要求设计方案
中图分类号:TU318文献标识码: A 文章编号:
目前,从整个建筑发展形势上来看,高层建筑在所占建筑类型中的比例会越来越大。在人们对空间充分利用的需求下超高层建筑工程应运而生的,这体现了人们对更舒适、更具现代化的高质量的城市生活的追求。因此就未来的发展前景来看,建筑高层或超高层住宅是今后整个建筑行业的重点。而近年来,随着中国经济和社会的发展的发展,高层或超高层建筑将越来越多的出现在人们的视野当中。所以,高层或超高层建筑结构优化设计的重要性就显得越来越重要。
结构优化设计的基本原理
所谓结构优化设计,就是指在满足工程结构的基本条件下按预定目标设计结构建造方案并找出最优方案的设计方法。应该怎样做好结构优化设计:首先,要选择合理的结构方案,其决定了整个设计的好坏成败。因为对同一个建筑设计而言,结构设计的方案是多种多样的,而选择不同方案会对工程质量和工程造价产生不同的影响。其次,进行正确的结构计算,一体化计算机结构设计程序的应用和完善,帮助结构工程师能越来越轻松的进行计算分析,使得结构设计更加经济和合理。再次,要提高材料的利用率,因为结构设计的目的就是花尽可能少的钱,做最安全适用建筑,这就要求结构设计时对材料选用要合理,利用要充分。还有,要正确合理的运用和理解《规范》,其是我们设计中必须遵循的标准,是国家技术经济政策,科技水平以及工程实践经验的总结。
二、超高层住宅结构设计的基本要求
满足舒适性的要求。住宅建筑设计应为住户起居舒适性的要求提供条件,例如,多种户型要灵活分隔室内的空间,人居的热光声的环境等要求,给居住的人创造一个舒适的环境。结构方案还应该考虑到住户在日后改变分隔的空间的可能性,当采用剪力墙结构的时候,宜采用大开间的布置。
满足经济性的要求。结构设计时应根据房屋的建造地点、层数多少、平立面体形,在满足耐久性、安全性和舒适性要求的前提下采用经济又合理的结构体系,在构件设计中应该精打细算,要严格执行规范构造要求,注意避免不必要的铺张浪费。尤其是在地基基础设计中更要注意此方案的经济比较,因为地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。
满足耐久性和安全性要求。住宅实行商品化后,应为住户的耐用消费品,使用寿命长是区别其他消费品的最大特点。因此,结构耐久性和安全性是住宅结构设计最基本的要求。结构体系的选择以及材料的选用,都应有利于抗风抗震,以及使用寿命期间改造维修的可能性。
超高层建筑中的优化设计方案
房屋结构抗震性设计。在工程图纸设计过程中,房屋结构按抗震设防分类,房屋抗震等级可根据房屋高度、烈度以及结构类型按国家《抗震规范》确定。地震震力振型组合数据对建筑应当不考虑耦联扭转计算;当振型数大于3 的时候,应取3 的整数倍计算,但数据不能大于建筑物层数;当房屋层数不大于2 时,振型数则可取房屋层数。对于不规则房屋的结构,应考虑扭耦联转,对高层房屋建筑来说,振型数应取不小于9;房屋结构层数多或房屋结构刚度突变系数大的话,振型数则应多取,例如结构中含多塔结构或顶部有小塔楼和转换层等,振型数应取不小于12 的数,但其大小仍不能大于房屋总层数3 倍,除非其含有弹性定义的楼板,而且采取总刚性分析的时候,振型数才能够取的更大。
耐久性的优化设计。在之前大部分混凝土结构设计方案中,很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性,也就是保证高层建成之后,在合理使用期限内,要能满足用户正常使用要求。但是很多的设计未能达到,造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中,由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤,引起房屋可靠度指数下降。对一般高层混凝土结构设计来说,低造价和省材料设计都应为满意的结构设计,但随着人们生活水平的提高和在实际工程中,有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时,设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时,就应依据设计所要面对的关键性问题,分清主次,选多目标或单目标来实施优化,达到满意效果。
合理使用高强钢筋与高强混凝土。高层建筑的总造价一般都包括框架结构材料、施工和基础的物料费用等,其中用钢量以及构筑件截面积对房屋造价影响较大,故在建筑设计中合理使用高强混凝土与高强度钢筋可有效降低用钢量,节约建筑成本。若高层建筑设计位于厚软的地基上,那么由于坐落在地基上的荷载大,合理使用高强钢筋和高强混凝土来优化构件的截面积,减轻结构重量,将会显著降低工程造价及基础设施施工难度,取得较好经济效果。对于震区的高层楼房来说,地震力作用的大小与建筑物的自重相关,人为地减轻建筑物的自重,降低结构在地震的荷载,可提高建筑物的安全性。在设计中高效地使用高强钢筋及高强混凝土,能快速有效的缩小梁墙板柱等构件截面积,达到建筑造价目的。
房屋结构周期性折减系数。房屋框架结构和顶盖等结构设计中,因为填充墙体存在使结构实际表现刚度大于设计计算刚度,计算周期也会大于实际周期,所以当算出结构剪力偏小时,会使房屋的某些结构不安全,而应该对房屋结构计算周期适当的进行折减,这样能达到很好的效果,但是对于房屋框架结构,计算的周期不宜折减或折减系数取小。
地下室的层数处理。多层房屋框架结构房屋一般都设置地下室结构。由于隔墙较少,故常采用的是板筏基础。设计计算时将上部结构与地下层数结合在一起,并在图纸中按实际的地下室的层数计算。如此一来,计算基础底板以及地基纵向荷载可一次设计完成。同时通过侧层移刚度性系数比较,可以调整和判断房屋相应嵌固位置,适当加固构造措施,保证楼板最小配筋率和厚度。当房屋结构纵向不规则时,要验算其最薄弱层。
总结
随着我国经济的发展,我国基础设施的建设也有了很好的发展,越来越多的流动资金向基础设施建设这个行业汇集。在人们对空间充分利用的需求下超高层建筑工程应运而生的,这体现了人们对更舒适、更具现代化的高质量的城市生活的追求。因此就未来的发展前景来看,建筑高层或超高层住宅是今后整个建筑行业的重点。而近年来,随着中国经济和社会的发展的发展,高层或超高层建筑将越来越多的出现在人们的视野当中。所以,高层或超高层建筑结构优化设计的重要性就显得越来越重要。
参考文献
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[4] 马琳。 带转换层的短肢剪力墙结构的计算[J]. 中外建筑. 2005(04)
关键词:超高层建筑;暖通;设计;节能
中图分类号:S611文献标识码: A
一、前言
随着时代的进步,城市的发展,超高层建筑的建设步伐也在加快,超高层建筑建设计的过程中,暖通空调的合理设计也是一个非常重要的部分,所以,做好超高层建筑建设计中的暖通设计的节能工作非常有必要。
二、超高层建筑中存在的问题
在建筑学领域,高度超过100m的建筑称为超高层建筑。由于超高层建筑高度较高且具有高容积率的特点,超高层建筑的特点同时也是它存在的问题。
1、室内风环境差
由于超高层建筑具有较大的高度,风速随着高度增加逐渐变大,风大的室内居住环境并不舒适,同时风声也是室内噪声的主要来源。《超高层住宅的居住模式研究》一文中对超高层住宅室内舒适度的调研结果也表明,15-25层的住户室内声环境和舒适度较差,建议对10-30层重点做噪声模拟,并通过设计来提高室内舒适度。
2、公共交流空间小
一座超高层住宅能够容纳200户以上的住宅,居住者的公共活动空间很小,内部居住环境相对封闭,邻里相互认识和交流的几率由于高密度的居住模式而降低。
3、火灾隐患大
超高层建筑功能复杂,设备繁多,人员相对集中,存在大量的引火源。超高层建筑一旦起火,建筑的管井、风道、楼梯间和电缆井等各种竖井的烟囱效应十分显著。加上建筑物越高,风速越大,火灾蔓延越迅速。容易造成严重的人员伤亡和经济损失。
三、超高层建筑暖通设计的改进措施
1、设计必须具有可靠性和可行性
设计方案是否可行最重要的考虑因素就是必须满足用户的使用需求,设计方案不但要满足供水和供电方面的要求,同时也要满足包括环境保护工作在内的国家以及各地政府相关规范和相关法规的要求。在设计中,如果遇到了一些无法使用标准设备的特殊情况,对于非标准的设备必须提出详细并且准确的参数要求,并且这些参数要求都应是合理的。另外在建筑设计已经确定了围护结构的情况下,自动化的控制程度、选用设备的型号以及空调相关专业的系统布置与系统的节能都是有重大的关系的,因此对于设备选型不应太过保守,分区时应根据不同的实用功能进行操作,为最大限度的减少热损失,建议设计热回收机,针对冷却塔风机以及水泵等还应采取变频调节。
2、设计要具有可操作性和调节性
为适应全年符合的不断变化,暖通空调系统应有良好的调节性能,我们常见的调节性能好的方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种方案,这两种方案的耗能都很小,但是一次性的投资费用都是很高的。有些办公建筑并不是全天使用的,因此在选择设计方案时就应考虑其能适应夜间不工作的要求。由于空调系统自动化水平的不断提高,因此可以适当的减少管理人员的劳动强度和数量,但是可能会造成投资费用的上升,这就要求了应进行技术经济性的比较,同时还要不断提高管理人员的综合素质。只有季节转换时才操作的阀门应采用手动控制的方式,对于需经常调节控制的并且设备数量较多的工程以及大型的系统工程应采用自动控制,从而有效减少管理人员的工作量,同时为了保证系统的可靠性和稳定性,自动控制系统应尽量的简化。
四、合理的高层建筑设计是节能型暖通空调设计的基础
对于房间的空调冷热负荷,高层建筑本身围护结构的性能表现是影响其大小的直接原因。从相关的统计资料中可以看出,空调计算负荷随着围护结构传热系数的增加而增加,可以说,暖通空调设备的能耗同高层建筑的围护结构的设计是否合理息息相关。因此,在进行高层建筑的设计阶段,就应该做好前期的围护结构保温性能设计工作,对此,我国在政策管理上也对高层建筑的围护结构的传热系数的最大值作以相应的规范限制。
在建筑的围护结构设计和施工方面主要注意以下几点:
1、严格控制窗墙比。对于窗户的面积进行适当的缩小,尤其在我国北方东西朝向的建筑上,窗和墙的比例控制在0.35 之内,南北朝向的可以将比例控制在0.45 之内;其它地区窗墙比例控制在0.45 之内。
2、窗户玻璃的选择。优先采用保温性能良好的吸热玻璃、双层玻璃,严禁单层白玻璃的使用。
3、窗户增加遮阳设计。采用内、外遮阳的设计可以对冬寒夏热的建筑节能起到一定的辅助作用。
4、加强外墙保温性能。对于建筑的外墙保温,使用性能良好的隔热保温材料。另外可以对于屋顶设置遮阴棚、通风屋面等进行建设空调系统的负荷。
五、超高层建筑空调设计节能措施及注意问题
超高层楼宇节能重点在于建筑物自身节能和各种机电设备的节能: 建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑; 各种机电设备节能要充分合理地利用设备进行节能。超高层建筑空调能耗较大, 因此, 在设计中应认真仔细进行负荷计算, 避免盲目套用空调负荷指标替代负荷计算而引起较大的能耗损失, 设备选择时应考虑同时使用系数, 避免设备装机容量过大, 造成初投资及运行成本增大。空调系统设计中应通盘考虑空调系统方案, 合理配置空调设备, 选择先进的调节方法 , 利用全年动态负荷分析提出节能策略, 优化冷源设备的组合,提高部分负荷下制冷系统的运行效率。
在超高层建筑空调设计中应注意以下问题:
1、超高层建筑空调冷、热源系统设计应尽量采用热、电、冷三联供方式, 以便能源互补, 达到节能的目的; 空调水系统设计采用大温差比例控制阀, 可减小水系统运行流量, 达到降低水泵能耗的目的; 空调风系统设计应尽量采用变风量系统, 以达到节省风机耗电量, 节约制冷冷量的目的。在高层建筑中采用变风量空调系统可减小能耗、降低噪声, 提高空调房间的舒适性。
2、超高层建筑面积大、层数多、空调负荷大,为了实现节能运行, 在空调系统设计中应考虑系统分区问题, 各系统分区应满足负荷变化及调节的需要, 如在各层进行内、外分区: 内区采用空调机组及新风系统, 以满足人员及设备冷、热负荷的需求; 外区采用风机盘管系统, 以满足建筑护结构冷、热负荷需要, 各分区系统可灵活调节适应空调全年负荷变化的需要, 这样, 可以减少能耗,节省空调运行费用。
3、超高层建筑空调系统通常较复杂, 系统内工作人员较多, 因此, 空调系统空气质量品质控制至关重要, 空调新风系统及空调机组回风系统应设置高效空气过滤器。
4、超高层建筑送、排风系统较多, 占用建筑面积及空间较大, 为节约空间和成本, 应根据各系统使用频率和条件, 将各系统相互交融, 采用兼用或合用系统, 如采用排风和排烟共用系统, 平时排风, 火灾时排烟, 并采取必要的安全措施, 保证系统运行安全可靠。
5、超高层建筑由于高度较高, 热压差较大, 容易在公用垂直通道( 电梯井) 内产生烟囱效应, 容易造成楼梯间负压过大, 楼梯间门不易打开, 因此, 在平常应设防止烟囱效应的正压送风系统。提高空调系统的自动化控制水平, 是超高层建筑空调节能的关键。对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及新风系统等的自动控制, 是当前设计人员与建设单位应该考虑的重要内容。据国外资料介绍, 在一个典型房间, 对风机盘管装自控和不装自控进行比较, 比较结果安装自控可节能38%。而增设自控系统的投资只要2 年左右时间就可以收回。
六、结束语
总而言之,超高层建筑暖通空调设计的过程中,一定要更加重视暖通的节能问题,只有提高了超高层建筑的暖通节能效果,才能够更好的推动超高层建筑暖通空调朝更加科学的方向发展。
【参考文献】
[1]卢朝锋.暖通空调方案的设计要点分析[J].民营科技.2011(03)
[2]吴春雨,蔡凯.暖通空调方案设计应注意的问题探讨[J].黑龙江科技信息.2010(12)
关键词:民用住宅;建筑设计;发展趋势;问题
在人们的生活水平不断提高的背景下,人们对于房屋住宅已经不仅仅局限在居住的使用性上,而是要求住宅具有更大的舒适性。在实际的建筑设计行业,也只有能够设计出高品质、多功能的民用住宅建筑,才能够吸引消费者的关注,也才能够促进建筑设计企业的不断发展。因此,在实际的操作过程中,设计人员要能够对建筑的基本设计原理进行研究,并能够准确预测人员未来的房屋需求情况,在此基础上运用先进的设计理念指导新型的住宅设计,从而能够不断提高我国的民用住宅设计水准。
1传统民用住宅建筑设计中存在的不足
民用住宅建筑设计不是一成不变,而是会随着建筑施工技术、时念以及设计标准的改变而不断发生变化。经过多年的发展,我国的民用住宅建筑设计水平已经得到了很大的提高,但是在实际的设计过程中还是存在一定的不足。
1.1传统民用住宅建筑设计观念落后
目前我国建筑设计观念较落后,大多数住宅建筑设计者在建筑设计过程中存在急功近利的心理,没有充分考虑用户的需求,仅仅从建筑开发商的角度出发,设计理念落后,导致很多住宅建筑的设计功能不全或者功能性较差,不能满足当下人们对住宅建筑的设计需要。
很多住宅的户型设计较单调,导致后期改造更新困难,住宅建筑的空间设计缺少灵活性,没有自身特色,不能适应居民多种生活方式和居住模式的变化。
1.2建筑设计与住宅产品之间存在差异
建筑设计对于建造具有决定性作用,一般来讲,只要建筑能够按照科学标准的设计来进行操作,都能够建造出合格的住宅。然而,在我国当前的条件下,建筑建设还处于比较分散的阶段,具有非常强的自发性和盲目性。在实际操作过程中,建筑建设和设计之间严重脱节,使得建设出来的产品与设计之间存在很大的差异,使得住宅建筑质量受到了非常大的负面影响。
2民用住宅建筑设计的发展趋势分析
2.1民用住宅设计理念的发展
2.1.1民用住宅建筑的舒适性将不断提高
建筑住宅的设计建造是为了满足人们的生活需要而进行的,因此,住宅建筑设计要能够在满足住宅的自身构造以及特点的基础上,重视舒适性的设计,要能够将人们的居住舒适性放在首位。在实际的设计过程中,设计人员首先要能够保障住宅内部的环境,要能够使得住宅具有较好的通风和采光能力,与此同时,要能够注重住宅私密性的划分和构造。
此外,为了提高住宅的舒适性,设计师在住宅设计的时候要能够关注住宅外部空间的设计,注重走廊、广场以及绿化带的设计,使得住宅外观的设计要能够跟周围的环境形成一个统一的整体,从而形成一个完美统一的结构空间,使得居民能够在住宅中获得舒适安逸的生活。因此,加强对住宅舒适性的设计就应该成为设计者们应该重点关注和研究的问题。
2.1.2民用住宅建筑的使用寿命将延长
住宅的使用寿命一直是人们关注的焦点,就当前而言,我国住宅的使用寿命一般都在50年左右。在房子到期之后,为了保证居住的安全,一般都需要拆除后进行重建,然而,这样一来就会影响到人们的正常生活,因此,提高住宅的使用寿命,将住宅的使用寿命尽可能延长,对于提高居民的居住状况具有积极的影响。
随着建筑业的不断发展,各种高强度耐久的材料被研制和生产出来,这在根本上保证了住宅建筑的使用寿命,也在很大程度上提高了建筑的经济效益和社会效益,这对于提高社会的稳定和安定团结也具有积极的意义。
2.1.3坚持可持续发展的设计原则
可持续发展是我国当前经济发展的基本要求,因此,在住宅建筑设计的时候也需要遵循可持续发展的原则,只有这样才能够满足建筑设计的时代要求。在实际的设计过程中,设计人员要能够对建筑所在地的自然环境和人文环境进行调查和研究,在此基础上制定出符合当地经济、文化的设计原则,然后再进行科学的设计。值得注意的是,在建筑设计的时候要能够注意尽量选择环保型的材料,要能够不断增强设计人员的环保意识,坚决抵制使用含有有害元素的建筑材料,而是要能够尽量选择具有可再生性的建筑材料。
2.1.4民用住宅建筑功能将会提高
对于不同的人来说,其对于住宅的实际使用需求是不一样的,这主要取决于居住者的价值取向以及文化程度等。此外,在一个居住者生活的不同时期,其对于建筑的需求也是存在很大差异的。因此,设计人员在住宅建筑设计的时候要能够注意空间结构的灵活性,要能够满足建筑结构的空间改造,使得建筑功能能够充分体现出来。一般来讲,对于厨房以及卫生间等,设计者应该根据用户的不同需要进行针对性的设计。在厨房设计的时候,最重要的就是处理好各个部分的形状以及面积,厨房的台面一般都设计为L型或者是H型,这样就能够保证各种家用电器能够得到充分的摆放。
2.2民用住宅建筑设计具体要求
2.2.1钢结构设计
随着建筑行业的不断发展,我国未来的建筑设计建造将会向着节约型的方向发展,其中,钢结构在其中扮演着非常重要的角色。通过使用钢结构,建筑建造能够在更大范围上利用空间。值得注意的是,建造相同的空间结构,使用钢结构比使用钢筋混凝土要节约三分之一左右的造价;钢结构具有非常好的保温性能、隔热性能以及防震效果灯;此外,钢结构建筑施工的速度比钢筋混凝土建筑要快三分之一左右,能够极大地提高建筑效率。
在钢结构住宅的设计建筑以及推广过程中,工业化的装饰和装修起到了非常重要的作用,其给钢结构建筑的建造提供了强大的技术支持。
在住宅建造过程中,如果是普通的建造方法,则建筑主体与手工装修很难实现配合协调,而在钢结构建筑中,能够通过使用塞木屑、电锤打眼等实现装饰工程的顺利进行,从而延长了装饰工程的使用寿命。
2.2.2超高层、地下多层设计
随着城市的发展,城市在不断地向着郊区以及城市周边发展,同时城市也在向高空、地下空间延伸,在有限的空间内,居住更多的人,必然出现高层建筑、超高层建筑、地下多层建筑,以适应城市发展的人口日益增长需要。
因此,民用住宅建筑会逐渐增加对超高层以及地下多层的设计。
首先高层或超高层住宅建筑的造价相对较低,同时超高层住宅的户型结构设计比较成熟,设计空间也比较大而且非常合理,有较高的居住舒适度。最关键的在于这个结构易被广大民众所接受;其次在住宅建设投资方面,高层建筑不仅可以提高土地的利用率,而且又可以减少重复投资以获得较好的收益;第三高层结构通常采用框架结构,施工难度较小,工期较短,从而造价也会降低;最后高层建筑增加了单位面积的容居率,使得单位面积的人口数量大大增加。
2.2.3节能环保住宅建筑设计
节能环保建筑设计应该是可持续发展的建筑设计理念,对于可持续发展建筑设计来讲,应用于城市中是必然的趋势,城市中消耗的社会能源太多,必须在建筑设计时进行考虑,城市的可持续发展必然会面临环境问题、建筑能耗问题,在城市的建筑中或多或少都已经考虑了节能环保的因素。无论是在设计建筑时,在选择建材时都在进行着绿色环保节能的考虑。
但是,随着社会的不断进步,财富的不断积累,广大农村也应该提倡节能环保建筑设计,不仅仅要提倡节能环保设计,而且更应该是将节能绿色环保设计在农村住宅建筑设计中落到实处。广大农村人口在我国是占有相当比例的,如果在农村真正的落实绿色节能环保建筑设计,那么真正的节能环保住宅建筑设计才能够得到推广。
3结束语
民用住宅建筑设计是最主要的建筑设计类型之一,其设计观念和设计方法需要随着人们的需求而不断变化。随着人们对住宅建筑舒适度以及使用功能要求的不断提高,设计人员要能够根据当前住宅建筑设计中存在的观念以及方法问题,迎合时展趋势,设计出满足人们需求的住宅。
参考文献
[1]赵阳.论住宅建筑设计之展望[J].广东科技.2008(03).
关键词:高层住宅;给排水;施工技术
中图分类号:TU241.8 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济水平和建筑行业的迅猛发展,建筑行业越来越规模化的建设已经是一个城市快速发展的象征。在建筑行业的发展道路中,排水系统的设计与施工质量与整个建筑行业的建设质量有着密切的关系,现代的建筑施工越来越往人性化的方面发展,努力实现可持续服务的目标。
1. 新时期住宅建筑给水系统设计
1.1供水方式
建筑设计中,给水方式的选择关系到整个给水系统的安全性、可靠性、工程投资、运行费用、维护管理及使用效果,因此给水方式的选择是至关重要的。现行给水设计通常采用以下3种方式:由市政管网直接供给;水池水泵房屋面水箱用水点;水池变频供水设备用水点。采用第一种供水方式系统简单、投资省、安装维护便利,可充分利用市政给水管网水压,节约能源,但由于内部无贮备水量,当外网停水时,将使内部断水,因此供水可靠性差。采用第二种供水方式,因水池、水箱贮备有一定水量,当停水停电时,可延时供水,因此供水可靠,水压稳定,但不能利用市政管网水压,能源消耗较大,安装维护麻烦,投资较大,有水泵振动、噪声干扰,且易产生供水的二次污染,另外,由于增加了屋面水箱,相应地增大了结构荷载。采用第三种供水方式,由于水池贮有一定水量,因此供水可靠,设备布置集中,便于维护管理,同时由于变频供水设备可根据用户实际用水情况,通过调节水泵转速或运行台数以调节水量,因此能源消耗较少,但是水泵型号较多,选型技术要求高,水泵控制调节麻烦,且投资额较大。
综上所述,以上三种供水方式各有利弊,不能一概而论,应结合设计项目的实际情况,经综合考虑,选出最适合的供水方式。
1.2减压方式
在高层建筑设计中,通常会碰到用水点水压超压问题,这种状况不但使用户用水不便,同时还易损坏洁具配件。在给排水设计中,通常采用以下几种减压方式:
1)分区设水箱
此种供水方式供水可靠,但水箱设置需占用上层空间,同时增加了结构荷载。
2)设置减压阀
减压阀的设置通常有以下2种方法:在立管上设减压阀,在用户分支管上设减压阀。
2. 新时期住宅建筑排水系统设计
2.1室内排水系统的设计
高层商住楼的排水系统主要接纳蛊洗、淋浴等洗涤废水,粪便污水。合理选择废水排除方式是排水系统设计的重要问题。废水排除方式与排水管道敷设方式密不可分。排水管道的敷设通常有以下2种方式:
1)排水横管敷设在楼板面上
这种排水管道敷设方式要求每层排水管不穿越楼板,这样,卫生间就不需吊顶,空间更开阔,且本层套内管道维修不影响到下层用户。排水横管在板面上的敷设方式,通常有以下两种:
(a)卫生间板面下沉式
即卫生间板面要比相应楼面下降450mm左右(假定卫生间室内外高差为50mm),排水横管敷设完毕后,再回填渣土至楼面平。这种管道敷设方式使卫生洁具布置更加灵活,可满足二次装修的要求,但因卫生间板面下沉要回填渣土,增加了楼面的负担,同时,因卫生间楼板底比相应楼面下降500mm左右,而卫生间处梁高通常为300mm~400mm,结构设计中通常将梁底同板底持平,梁高度相应增加,因此增加了投资。另外,如果卫生间平面有次梁穿过时,采用此种做法管道必将穿过次梁,这样就会影响次梁受力结构。
(b)卫生间板面不下沉式
即将排水管道敷设在板面上,这种设计对卫生洁具有特别的限制,即要求坐便器采用后出水型,地漏采用侧排式地漏。由于侧排水式地漏和浴缸本身不带存水弯,因此在接入横管时须加存水弯。其做法通常是将横管设于管道井内或是当厨房、卫生间靠外墙设置时将横管设于建筑外墙,这样势必增加管道井设置或者影响建筑美观,同时由于后排式坐便器目前市面上暂时难以购买,因此,有可能影响住户的二次装修。
2) 排水横管敷设在楼板面下
这是常规敷设方式,其卫生间洁具排水管要穿越楼板与排水横管连接,这种排水管道敷设方式可满足重力流排水的要求,排水的水力条件好。但由于横管设于楼板下,影响美观,卫生间需吊顶。同时,若管道出现堵、漏现象,维修时需到下一层,给下层住户造成不便。
综合分析,采用排水横管在楼板面上敷设的排水方式可为用户创造良好的家居环境。随着人们生活水平的提高,这种方式将成为一种趋势,建议在排水系统中大力推广。
2.2雨水系统排水系统的设计
由于降雨不可人为控制,雨水系统设计不安全对建筑尤其是超高层建筑的损害非常大,因此超高层建筑屋面雨水设计重现期的取值应慎重。《建筑给水排水设计规范》4.9.5条规定,重要公共建筑屋面雨水排水设计重现期不宜小于10年;4.9.9条规定,重要公共建筑的屋面雨水排水工程与溢流设施的总排水能力不应小于50年重现期的雨水量。超高层监护不可能设置溢流口,建议屋面雨水的设计重现期取50年,同时按100年校核雨水系统的排水能力。
除了设计重现期的取值问题外,还有一个问题需要考虑。由于建筑高度很高,目前常用的65型、87型雨水斗设计流态为重力流但需要考虑排水压力,因此在选用雨水系统管材时需要考虑由于建筑高度引起的静压力,建议雨水管材在普通钢管压力范围内选用普通钢管,承压比较高的部分采用无缝钢管。超高层建筑屋面雨水排水采用纯重力流雨水系统是比较经济安全的,但重力流雨水斗的研制和标准图目前还在进行当中,没有成型的产品可供使用,目前还是按87型雨水斗系统设计。此外室内雨水排入的第一个室外检查井选用消能井,以防止由于排除管压力过高引起喷溅事故。
结束语
相对低层民用建筑而言,高层和超高层建筑对给排水系统设计的安全性可靠性要求更高,设计者可通过设计和施工中遇到的问题,不断总结和完善设计技术,达到设计安全、合理、经济的目的。
参考文献
[1]王琦.有关建筑给水排水施工技术的分析[J],中小企业管理与科技(上旬刊). 2009,12(3):78-79.
关键词:高层住宅防火设计;住宅环境设计;安全通道设计
中图分类号:TU2文献标识码: A
1、引言
随着我国社会的不断发展,人民的生活水平不断提高,人们对住宅的需求已经不满足简单的居住要求,间隔多样化、户型多样化、良好的绿化环境、和谐的社区氛围已成为越来越多人的追求,如何创造符合时代要求的居住环境,如何为消费者提供布局合理、间隔优良、卫生环境好、即有舒适户内空间、又有雅致的室外园林绿化、交往空间,这是摆在建筑师面前一个崭新的话题。
2、高层住宅防火设计中存在问题
(1)住宅设计复杂化
由于居民对居住环境要求越来越高,对于住宅的设计也越来越复杂。首先,室外过多的设置小桥流水以及亭台等,这样势必会影响消防车的通行。加之住宅用户的门大多是封闭的防火防盗门,消防队员很难进入室内灭火,只能靠云梯等装置。如果消防通道的设置不合理,消防车不能顺利通行,为火灾的扑救造成困难。其次,高层住宅在设计时,往往为了满足采光和通风的需要,设置采光通风凹井的内转角外窗,最近的边缘水平距离不能满足防止火灾蔓延的要求,导致火势容易向邻近住户蔓延。
(2)外墙面的设计影响分隔纵向火。
高层住宅为了使室内更加明亮宽敞,常常设置大面积的落地低窗以及阳光室等。高层建筑的上下层之间保持1.2米以上才能够保证火灾不向纵向蔓延。但是高层住宅上下层之间一般在2.9米左右,落地低窗和阳光室外墙的设计很难保证有效高度。南方地区普遍使用分体式空调,有一种空调可以在上下层外墙的窗槛上安放机组,加之百叶窗的设计,虽然能够满足美观的要求,但是安装洞口没有进行很好的防火处理,对阻止火灾纵向蔓延不利。
(3)水管道的设置不合理
今年来,为了提高住宅的住房率,高层居民住宅一般不设置给排水管道井,上下水管道常常是在厨房或者卫生间垂直明敷,厨房往往是火灾常发地。加之PVC硬质塑料管道也代替了原来的铸铁管道,一旦发生火灾,破损的管道往往成为火灾蔓延的主要途径。
(4)燃气管道布置不合理
现阶段,必须通过管道对高层住宅提供燃气,但是远程抄表还没有普及,可能会由于燃气管道设置的不合理,而影响高层居民住宅的消防安全。由于住宅设置的特殊性,燃气管道不允许穿过楼梯等部位。为了实现户外抄表安全,设计人员常常将燃气计量表设置在楼梯间,然后外设安全门,一旦发生燃气泄漏,燃气很容易聚集在楼梯间,对高层住宅居民产生威胁。
3、高层住宅的环境设计
(1)优化户型设计
高层住宅户型设计要求住宅空间功能明确,布局合理,室内空间舒适,便于装修。小区住宅空间设计的关键是平面设计,其设计效果直接决定了楼盘未来的市场前景。单元设计每栋设三室一厅、二室一厅、一室一厅等平面组合,户型面积从40m2到120m2左右,符合不同层次的消费者需求,每个房间都能做到自然通风采光,阳台中考虑洗衣机为止及晾衣设施,餐厅与客厅连接,在细节的设计中充分考虑各种电器的位置,使居室环境洁净舒适。力求在相对有限的空间内做到使用功能完整合理化,为人们提供既经济合用,又灵活丰富的户型空间。
(2)创造舒适的居住空间
住宅内生活的舒适性取决于不同的功能空间既要有较好的联系,又有相对的独立性,居住空间按其特征和特定要求进行布置,做到“动静分离”、“洁污分离”和“食寝分离”等。功能空间尺度的适宜性是居住舒适度的必要条件之一,住宅内各个功能空间比例合理,在满足住户对空间面积尽量大的前提下,保证室内绝大部分空间光照、通风效果良好,便于进行家居装修装饰,使空间组合恰当舒适,带来家的温馨的感觉。
功能空间的私密度是居住舒适度的另一个必要条件。入户设置过渡空间可避免开门见厅;外廊式住宅应避免外廊对其靠近房间的视线干扰,塔式住宅要注意前后套房间的对视、斜视现象;厅内应尽量减少卧室门的数量,注意卫生间门不应向厅等等。居住空间的舒适性能激发对家的归属感和认同感。
(3)切实注重环境设计
传统的绿化理念依靠单调刻板的植树种草已无法满足现代人对居住环境提出的更高要求,现代更多人地追求自然化的宜人环境。因此在设计高层住宅整体性时,贯穿以自然为本,实现住宅区环境景观与住宅设计、建筑空间的有机结合,兼顾高层住宅的建筑特点,体现人文环境的一致性,合理开发利用原有地形、地貌,保护原有的地区环境。
4、做好防火分隔与安全通道设计
高层住宅中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。
4.1防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。
4.2 防火分区:建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500米2;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内,地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。
4.3安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。
5、结束语
住宅设计是一项包含着很多细节、需要精心推敲的工作,执行防火设计规范的矛盾尤为突出,但是随着消防技术的不断进步,这些问题都将迎刃而解。尤其性能化消防设计已开始引起重视并得到提倡,这将有利于灵活处理各项具体技术问题,有利于设计的合理化而无需拘泥于传统规范条文的限制。
参考文献
[1] 黄进达,杨义.防火间距的性能化设计探讨[J].山西建筑,2005
Abstract: the energy conservation of the building is the basic state policy of national development, one of the tall building is the landmark building strong, pays special attention to the tall building energy saving design, will promote national and local building energy saving, promote the whole society building energy saving technical progress. This paper discusses the energy-saving design of tall building.
关键词:超高层;建筑;节能;设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
近年来我国经济实力雄厚的地区竣工、在建和拟建的超高层建筑如雨后春笋,建筑新材料等技术的发展更是助长了建筑超高层化态势,高度超过100 米的建筑从1990 年代中期的不足200 栋一跃发展到目前的近900 栋。超高层建筑的高度增长还会伴随着结构工程技术的不断进步而不会休止。建筑节能是国家发展的基本国策之一,超高层建筑在城市节地、提升城市形象、拉动社会投资、扩大旅游和商贸活动等方面有其独特作用,也远非普通建筑可以比拟。
一、 我国目前超高层建筑节能设计的现状
目前国内针对超高层建筑工程所探讨的关键技术问题多是结构的安全,而对于所面临的建筑节能问题研究和技术投入不够。
1、 超高层建筑的建筑节能优化设计技术看,建筑的高度变化导致相关参数的变异,进而影响建筑能耗的变化是一个不争的事实,高度超过100 米以上除太阳辐射可以认为基本不变以外,其它的气象参数都会发生很大的变化。而依据国内建筑节能的设计能力来看,大多数设计单位所掌握的用以优化建筑围护结构的建筑能耗模拟软件,都不能反映气象参数沿高度的变化规律,也不能够反映建筑围护结构沿高度变化的表面热交换能力的差别,这就势必无法准确地计算建筑物的能量消耗,更无从谈及科学合理地设计建筑物制冷、空调、配电等一系列设备系统。
2、建筑节能设计标准所能约束的节能技术还不能够完全适用于超高层建筑,在现行建筑节能设计标准中涉及到遮阳、通风等技术的规定,对超高层建筑无法适用,标准规定的建筑能耗的权衡判断方法也是基于建筑物全楼整体建模的一种评价方法,而受目前能耗模拟工具的计算能力所限,超高层建筑中的计算对象(如房间数量)规模远远超出了软件的计算能力。从根本上说,超高层建筑的节能设计问题,实质是一个在技术上超出了现行国家标准《公共建筑节能设计标准》所能控制的新技术问题,如果草率地执行现行标准,则工程设计的技术依据显然不足。
3、超高层建筑的节能设计仅仅局限于当前建筑节能50%的目标,不符合国家长远发展要求。应根据当地的技术经济能力,结合国家建筑节能中长期发展规划确定出工程的实际节能能目标(即节能率),只有以此为前提做出的节能设计才能体现行业进步,否则,如此重大工程,在投入使用后的不远将来,必然会面临国家节能规划目标的提高而沦为不节能建筑。
二、超高层建筑的节能设计措施
超高层建筑节能是个综合性的课题,从建筑设计角度讲,群体布局、单体设计、造构处理都是节能的关键。以下根据超高层建筑的特点谈谈节能设计策略。
1、 自然通风
高层住宅与多层和低层住宅相比受到的遮挡少,随着层数增加风速更大,利用自然通风致凉具有先天的优势条件,因此如果达到65% 的节能目标,高层住宅自然通风设计的节能作用显得十分重要。
(1)建筑布局的设计
建筑群的布局对自然通风的影响效果很大,但考虑到超高层建筑大多为单体建筑,所以在布局上更多考虑单体建筑的设计问题。单体建筑中户型的选择与合理设计对超高层建筑的通风影响甚大。对于单朝向户型,或者进深大、没有南北贯通的厅,实现穿堂风存在一定困难,可以通过对户型等进行局部调整,可起到一定的改善作用。但超高层建筑过高的风压会使建筑的门窗难于开启,给建筑室内的使用带来不便,而且不利于冬季保温。所以在超高层建筑布局设计中应综合考虑,通过合理门窗开启形式,具备一定的可调节性,可以加强不利条件下的通风效果。
(2) 形成竖井空间
利用热压原理设置中庭来组织自然通风,而太高的中庭空间则会形成过大的热压,如不能有效控制,则会产生强烈的紊流,甚至在底层进气口产生令人不安的啸叫。在法兰克福商业银行的设计过程中,针对塔楼60层高度中庭空间的自然通风状况,福斯特及其合作者将每12 层作为一个独立的单元,各自利用热压实现自然通风,取得良好的效果。
(3)玻璃幕墙围护结构
为了减少过高的风压和热压对高层建筑自然通风的不利影响,1990年英恩霍文在波恩电话大楼的设计中发展了双层玻璃幕墙,这一革命性的设想,在埃森RWE 办公大楼得以实现。幕墙内外层玻璃间隔500mm,即形成可蓄热的空腔,提供了节能的可能性,又可以通过内层可开启的玻璃窗实现室内各层间的自然通风。由于外层的玻璃阻挡了高空的风力,人们第一次可以在高层建筑中打开窗户,让室外的新鲜空气流入室内。这一新异的构想使大楼基本上放弃了昂贵的机械空调,使自然通风率达到70% ,节能30%。
2、天然采光
现代超高层写字楼中的建筑照明所消耗的电力占了总电力消耗的30%左右,而且相同照度的自然光比人工照明所产生的热量要小得多,可以减少调节室内热环境所消耗的能源。因此,采用天然采光解决照明是节能的有效途径之一。
3、超高层双层幕墙的节能技术
(1)节能原理
a) 双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”,通过自然通风换气,降低室内温度;在冬季能产生温室效应,提高保温效果,降低取暖能耗;
b) 双层玻璃幕墙在夏季的阳光照射下,幕墙通道中的空气被加热,使空气自下而上地流动,从而带走通道中的热空气, 达到降低房间温度的作用。同时,可以放下半透明卷帘,通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射,降低房间温度,减少降温负荷,起到节约能源的目的;
c) 在冬季, 双层玻璃幕墙可关闭外层幕墙的通风口,这样幕墙内部的空气在阳光照射下温度升高,减少室内和室外的温度差, 也减少了室内温度向外界传递,起到房间保温功效,降低房间取暖费用;
d) 通过强化通风降温降低能耗。幕墙周边的温度往往要比气象观测温度高几度,对于每层隔断的双层玻璃幕墙,幕墙中的换气量更取决于风速和风向,而不是烟囱效应;在设计中应该将双层玻璃幕墙空间与通风口隔断防止夏季热风倒灌。
(2)节能效果
a) 目前能耗的三大主要来源是建筑能耗、工业能耗、交通能耗,而建筑能耗约占总能耗的30%左右。从普通窗户中散失的能量一般为实体墙的5 倍~6 倍, 传统的单层玻璃幕墙虽然在热工性能上比普通窗户有很大的提高,但它仍然是建筑能耗的一个薄弱环节;
b) 双层幕墙的优点就充分体现于它的双层幕墙结构,在阳光照射、热辐射以及热传导等性能方
面都优于传统的单层玻璃幕墙。有关资料表明:双层幕墙与传统的单层玻璃幕墙的能源消耗相比,采暖时可节约能源42%~52%,制冷时可节约能源38%~60%。由此可见,双层幕墙具有非常优异的节能性能;
c) 双层幕墙由于采用的是双层结构, 而且有一层幕墙通常采用中空玻璃,其隔声效果也非常显著,可以大大改善相应的办公或者居住条件。此外双层幕墙通常采用无色玻璃,不仅可以减弱光反射,而且可以保证建筑物内外具有良好的通透性。
总之,超高层建筑是标志性极强的建筑, 抓好超高层建筑的节能设计,是国家发展的基本国策之一,这一项目的发展将会极大带动国家和地方的建筑节能事业,促进全社会建筑节能的技术进步发展。
参考文献:
[1] 李清.浅议建筑节能[J]. 商品与质量. 2009(S1)