時間:2023-03-22 17:47:40
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1引言
近年來,我國的建筑發(fā)展迅速,建筑占地與土地資源不足的矛盾也日漸明顯,舊建筑的改造利用就成為當(dāng)前一種較好的解決方式。在舊建筑的改造建設(shè)中,由于受場地、原有建筑功能、層數(shù)的增加、原有結(jié)構(gòu)及新舊規(guī)范等諸多因素的影響,在改造工程的設(shè)計中,出現(xiàn)了豎向作用和水平作用增大,導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力不足和結(jié)構(gòu)整體剛度的不均勻。同時,由于新舊構(gòu)件的材料和強(qiáng)度的不同,新舊構(gòu)件的連接因此也成為工程改造中的一大關(guān)鍵技術(shù)。
2工程概況
本工程位于上海市盧灣區(qū),為一機(jī)械制造廠,建于80年代中期,原建筑共有四個單體(以下簡稱1#、2#、3#、4#)?,F(xiàn)因甲方需要,將四個單體通過走廊連接為一個商業(yè)使用的整體。2#與3#樓不改變原有建筑的使用功能,主要是1#與4#樓的建筑功能改變較大,其結(jié)構(gòu)也就相應(yīng)做了較大改造。
1#樓原為多層框架結(jié)構(gòu)廠房(見圖1),其中⑴~⑺軸為四層,層高自下而上分別為8m、5.6m、5.1m、4.5m;⑺~⑽軸為三層,層高分別為13.6m、5.1m、4.5m(其中一層在8.9m處設(shè)有一臺10T吊車),原有樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計活荷載均為12KN/m2?,F(xiàn)根據(jù)建筑功能需要,在⑴~⑺軸4.0m標(biāo)高處增設(shè)一個樓層,在⑺~⑽軸2.95m、8.0m處各增設(shè)一個樓層。
4#樓原為單層排架結(jié)構(gòu)廠房(見圖2),建筑高度為20.4m,凈高為18.4m,廠內(nèi)設(shè)有一臺10T吊車,柱間設(shè)有兩道支撐?,F(xiàn)根據(jù)建筑功能需要,將原有建筑改造成五層辦公樓,層高分別為2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根據(jù)原有結(jié)構(gòu)情況,現(xiàn)設(shè)計考慮與原有結(jié)構(gòu)脫開,在原有建筑內(nèi)新建一個四層框架結(jié)構(gòu)。
3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)改造設(shè)計
1#樓原設(shè)計采用450×450樁基礎(chǔ),設(shè)計承載力較大,經(jīng)過整體計算之后,新增加夾層后的結(jié)構(gòu)能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求,基礎(chǔ)承載力和沉降變形也能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。另外,考慮到原有在1#樓的(1~10)軸外設(shè)置了一個室外平臺(平臺下為車庫),根據(jù)建筑的要求,需要將平臺與1#樓進(jìn)行連接(見圖1)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,如果將室外平臺層的梁直接與(1~10)軸處的柱子連接將會對1#樓整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,同時對室外平臺也不利。鑒于此,結(jié)構(gòu)設(shè)計是在(1~10)軸處另外增加了一排室外平臺框架柱(立在原有樁基礎(chǔ)承臺上)。經(jīng)計算,原有樁基礎(chǔ)有較大富余,對原有基礎(chǔ)影響很小,同時又解決了上述矛盾。
4#樓原有基礎(chǔ)采用天然條形基礎(chǔ),由于在原有建筑內(nèi)新建一個四層框架結(jié)構(gòu),如采用天然基礎(chǔ),則基礎(chǔ)沉降不能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求,且對原有基礎(chǔ)會產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)施工現(xiàn)場和經(jīng)濟(jì)技術(shù)等條件,現(xiàn)設(shè)計采用樁筏復(fù)合基礎(chǔ)。樁采用靜壓錨桿樁,施工時采用逆做法施工,即待基礎(chǔ)筏板和上部兩層施工完畢后再進(jìn)行錨桿樁的施工。這樣既能縮短施工工期,又能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,為整個工程項(xiàng)目創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。4#樓的筏板采用500mm厚,錨桿樁采用250×250,樁長為20m。平面布置(見圖3)。內(nèi)部四層框架結(jié)構(gòu)承載力較大,在邊緣處又受原有建筑結(jié)構(gòu)空間的影響,因此,筏板在邊緣處的柱抗沖切難以滿足要求,在設(shè)計中增設(shè)了筏板的抗沖切鋼筋。
4上部結(jié)構(gòu)改造設(shè)計
4.11#樓結(jié)構(gòu)加固處理
1#樓原為一機(jī)械加工廠,原設(shè)計為框架結(jié)構(gòu),樓面活荷載均較大(12KN/m2)。經(jīng)有關(guān)檢測單位鑒定,原有結(jié)構(gòu)的柱砼強(qiáng)度等級為C18,原有結(jié)構(gòu)在設(shè)計中按照6度設(shè)防要求考慮。改造后須作為辦公建筑,現(xiàn)根據(jù)建筑功能布置需要,增設(shè)一夾層,同時在12m的跨中不得設(shè)置砼柱。依據(jù)現(xiàn)有建筑功能布置,現(xiàn)設(shè)計采用了PKPM2006年3月版本的軟件進(jìn)行了整體計算,經(jīng)計算分析,原有結(jié)構(gòu)的位移、配筋量、剛度等參數(shù)均能滿足現(xiàn)有改造結(jié)構(gòu)的要求,但是原有結(jié)構(gòu)的構(gòu)造是按照當(dāng)時的規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計的,未能滿足現(xiàn)有規(guī)范的要求。主要有以下兩個方面:一是原有柱無箍筋加密區(qū);二是在增設(shè)夾層處上下無箍筋加密區(qū)?,F(xiàn)設(shè)計綜合經(jīng)濟(jì)和技術(shù)多方面的考慮,柱采用了外粘型鋼加固法(見圖4)。這樣既能滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求,同時又能滿足節(jié)約經(jīng)濟(jì)的要求。
在1#樓新增加的夾層處,由于跨度較大(為12m),見圖1,若采用混凝土結(jié)構(gòu),則梁斷面很大(至少需要1m高的梁),對建筑的凈高會有很大的影響,對原有砼柱的影響也很大,而且與原有砼柱難以連接(植筋數(shù)量很大),原有結(jié)構(gòu)的整體性將受到很大影響。現(xiàn)設(shè)計采用了鋼梁與壓型鋼板-現(xiàn)澆混凝土樓板組合結(jié)構(gòu),鋼梁與原有柱采用鉸接連接。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定,與原有混凝土柱采用后錨固連接時,其混凝土強(qiáng)度等級必須高于C20(原砼經(jīng)鑒定為C18)。鑒于此實(shí)際情況,鋼梁與原有柱連接采用了增設(shè)砼牛腿,同時在牛腿及其上下各800mm處采用粘鋼加固,以增強(qiáng)其抗震變形能力(見圖5)。
牛腿設(shè)計在本工程的設(shè)計中也是一個不容忽視的。在設(shè)計中,考慮到牛腿處水平方向受力相當(dāng)于一個懸臂構(gòu)件的受力,在牛腿處的水平植筋就必須保證能達(dá)到23d(一般情況下為15d)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,植筋要滿足達(dá)到23d是有一定困難。綜合各方面的因素,在設(shè)計此牛腿時,我們采用了以下處理方案:一方面,對于規(guī)范[2]中牛腿的裂縫控制要求,采用了如下公式進(jìn)行計算,
能滿足規(guī)范對牛腿的裂縫控制要求,同時,由豎向力所引起的局部壓應(yīng)力也小于;
另一方面,對于牛腿的配筋強(qiáng)度要求,考慮到植筋不一定能充分達(dá)到預(yù)期設(shè)計要求,從安全的角度出發(fā),在設(shè)計中,牛腿的縱向受力完全由粘貼的鋼板來承受,其計算公式仍能采用根據(jù)力矩平衡條件[3]推導(dǎo)的公式進(jìn)行計算,即
,經(jīng)計算,能滿足結(jié)構(gòu)計算要求。
4.24#樓結(jié)構(gòu)加固處理
4#樓由于建筑立面的要求,原有結(jié)構(gòu)為排架結(jié)構(gòu),原有設(shè)計的柱間支撐對建筑立面的門窗產(chǎn)生了影響。若直接拆除柱間支撐,則原有結(jié)構(gòu)就成為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系。現(xiàn)設(shè)計考慮到原有結(jié)構(gòu)荷載減少較多(吊車取消),縱向荷載主要就是風(fēng)荷載和本身自重產(chǎn)生的地震作用,現(xiàn)設(shè)計將在維護(hù)結(jié)構(gòu)中采用了框架結(jié)構(gòu)體系,使原有結(jié)構(gòu)形成一個框排架體系,這樣既能使原有結(jié)構(gòu)形成一個穩(wěn)定體系,又能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震變形能力(見圖2)。在內(nèi)部新增的框架結(jié)構(gòu)是作為一個新建建筑物來考慮,新建的部分與原有結(jié)構(gòu)之間設(shè)置了變形縫。經(jīng)采用PKPM2006年3月版本的軟件進(jìn)行了整體計算,現(xiàn)設(shè)計的框排架結(jié)構(gòu)均能滿足現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范要求??紤]到原有結(jié)構(gòu)設(shè)計只是按照6度設(shè)防要求計算,現(xiàn)設(shè)計采用了粘貼碳纖維加固法對原有柱進(jìn)行了加固。
5結(jié)束語
5.1建筑物的加固設(shè)計應(yīng)與建筑物的抗震鑒定、抗震加固、強(qiáng)度加固相結(jié)合,施工時應(yīng)先加固后加層。
5.2建筑物的結(jié)構(gòu)加固應(yīng)結(jié)合建筑物的使用功能要求,綜合分析各種加固方法的經(jīng)濟(jì)性,而后采取相應(yīng)的加固方法。
5.3在對原有建筑物進(jìn)行加固時,應(yīng)充分考慮不同材料的連接節(jié)點(diǎn)處理,并采用合適的結(jié)構(gòu)處理方法進(jìn)行計算,以保證整個結(jié)構(gòu)的安全。
5.4在對原有建筑物進(jìn)行加固前,應(yīng)從結(jié)構(gòu)概念角度把握整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、強(qiáng)度等,然后采用相應(yīng)的加固方法并應(yīng)用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行分析,之后再進(jìn)行相應(yīng)的處理。
參考文獻(xiàn):
2粉塵的主要特性及除塵器選用
2.1粉塵主要特性
粉塵特性參數(shù)是除塵系統(tǒng)設(shè)計和選用的主要依據(jù),參數(shù)主要包括密度、粒徑分布、比電阻、爆炸性等。
(1)粉塵密度有真密度和容積密度
對重力沉降、旋風(fēng)分離、袋式除塵等都有一定影響。
(2)粒徑分布一般采用質(zhì)量粒徑分布
是影響除塵的主要因素之一。粉塵粒徑分布在一定程度上決定了除塵器的選用與系統(tǒng)設(shè)計。
(3)粉塵濕潤性
是指粉塵被水濕潤的難易程度,是選擇除塵方式的依據(jù)之一。對親水性粉塵選用濕式除塵方法效果較好,對憎水性粉塵,則不宜選擇濕式除塵。
(4)比電阻
比電阻對電除塵效果有重要影響,通常的電除塵適用范圍在104~1011Ω.cm。電阻過低容易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵,過高容易形成局部電場,導(dǎo)致除塵效率急速下降。
(5)對于有爆炸性的粉塵
設(shè)計除塵系統(tǒng)時應(yīng)高度重視防爆工作。在除塵器選用、管道系統(tǒng)設(shè)計、安裝場所選擇、電器設(shè)備選用等各環(huán)節(jié)都應(yīng)注意防爆方面的要求。
2.2常用除塵器的選用
選用除塵器要綜合考慮效率、負(fù)荷、能耗及經(jīng)濟(jì)性等多方面因素。不同的除塵器因工作原理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異,設(shè)計時需掌握各自的特點(diǎn),以達(dá)到理想的除塵效果。
(1)重力沉降室具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低的優(yōu)點(diǎn)
不足之處是體積大、效率低,主要用于顆粒較大,尤其是一些磨損性強(qiáng)的粉塵。提高重力沉降室效率的途徑有:降低氣流通過速度;降低沉降室高度;加大長度等。
(2)旋風(fēng)除塵器在很大程度上克服了重力沉降室的不足
具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、體積小、效率較高等優(yōu)點(diǎn),在初級除塵方面應(yīng)用非常廣泛;在設(shè)計使用時應(yīng)注意:優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu),適當(dāng)縮小出口管和加長錐體;保持較高入口流速,一般為12~25m/s;尤其要嚴(yán)格控制底部排灰處結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性,采用固定灰斗漏、雙翻板、回轉(zhuǎn)式鎖氣器等方式,防止漏風(fēng)二次揚(yáng)塵。
(3)袋式除塵器具有效率高、粉料回收方便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)
在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,但在溫度高、粘性粉塵等工況下不宜采用。設(shè)計過程應(yīng)明確:處理風(fēng)量、運(yùn)行溫度、清灰方式和濾料種類、過濾速度和過濾面積、清灰制度等。清灰方式是不同袋式除塵器的主要特征,脈沖噴吹式除塵器清灰能力強(qiáng)、允許高風(fēng)速、壓損較小,應(yīng)用廣泛,選用時還應(yīng)計算其清灰氣源消耗量。
(4)噴霧旋風(fēng)洗滌器、填料塔等濕式除塵器的最大優(yōu)勢
是在于除塵的同時除去有害氣體,降低氣體溫度,因此特別適用于高溫、易燃、易爆和有害氣體場所。缺點(diǎn)是粉塵會形成淤泥,回收處理較困難。
(5)電除塵器效率高、處理量大、壓損小、能耗低
但投資高、設(shè)備復(fù)雜、占地面積大,使用和維護(hù)技術(shù)要求較高,限制了它的使用范圍。電除塵器受粉塵特性影響大,不適用于微細(xì)粉塵,與袋式除塵器有很強(qiáng)的優(yōu)勢互補(bǔ),采用電袋復(fù)合除塵技術(shù),先經(jīng)過電除塵,再經(jīng)袋式除塵,可實(shí)現(xiàn)低阻、高效、長周期運(yùn)行,并可達(dá)標(biāo)排放,因此,目前電袋復(fù)合除塵器使用越來越廣泛。
3除塵系統(tǒng)設(shè)計步驟
3.1產(chǎn)塵廠房的布置
廠房布置時應(yīng)考慮減少粉塵擴(kuò)散和影響程度,宜將其布置在廠區(qū)最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè);工藝設(shè)備布置時,應(yīng)盡量將產(chǎn)塵設(shè)備集中布置,縮小粉塵擴(kuò)散區(qū)域,便于集中考慮控塵除塵措施。
3.2優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少產(chǎn)塵量
應(yīng)避免采用現(xiàn)場破碎原料,盡量選用濕法作業(yè);采用不易揚(yáng)塵的設(shè)備,如密閉輸送設(shè)備、氣力輸送系統(tǒng)、密閉粉倉、罐車等;縮短輸送距離,減少粉體輸送泄漏點(diǎn)。
3.3粉料抑塵處理
尤其是需要進(jìn)一步破碎、裝載、運(yùn)輸?shù)姆哿?,要對粉料進(jìn)行抑塵處理。常用的方法有:物料噴水濕潤促進(jìn)粉塵粘結(jié);采用機(jī)械設(shè)備壓球、造粒;噴霧降塵;可根據(jù)工程特點(diǎn)選用濕潤劑減塵降塵、泡沫降塵、荷電噴霧降塵、靜電控塵等方法。
3.4除塵通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)除塵通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計主要包括風(fēng)罩、風(fēng)管、除塵器、風(fēng)機(jī)等部分
(1)風(fēng)罩設(shè)計
在主要揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)置密閉局部風(fēng)罩,是減少揚(yáng)塵的關(guān)鍵措施,若揚(yáng)塵設(shè)備無法全密閉,應(yīng)盡可能縮小開口面積,并盡量只在單側(cè)開孔。同時罩內(nèi)維持微負(fù)壓,確保縫隙及無法密閉的開孔有一定吸入風(fēng)速。吸風(fēng)口的設(shè)置應(yīng)盡量減少粉塵吸入系統(tǒng),不應(yīng)設(shè)在含塵高或飛濺區(qū)內(nèi),根據(jù)粉塵粗細(xì)與揚(yáng)塵特點(diǎn),選用合適的吸風(fēng)速度,不應(yīng)過大。
(2)風(fēng)管設(shè)計
風(fēng)管應(yīng)設(shè)定合理的風(fēng)量、風(fēng)速并采用有利于排塵的敷設(shè)方式。風(fēng)量應(yīng)統(tǒng)計全部同時工作風(fēng)口的風(fēng)量,附加15%~20%非同時工作風(fēng)口的風(fēng)量;除塵器前的風(fēng)管應(yīng)盡可能縮短,采用垂直或大于45°角傾斜布置,直管段應(yīng)盡量短并設(shè)清掃口,同時不低于最小風(fēng)速;支管的三通盡量以15~30°角斜接,確保順風(fēng)流暢無積塵死角;支管管徑應(yīng)考慮風(fēng)口的壓力平衡,必要時可設(shè)置調(diào)節(jié)閥以平衡風(fēng)量,在粉塵容易沉積的地方設(shè)置清掃口。
(3)除塵器的選用
應(yīng)根據(jù)粉塵特性選用,同時考慮經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保等因素;一個系統(tǒng)可選用幾個不同類型的除塵器,提高效率,降低成本,如可先經(jīng)過簡單的重力、慣性除塵部件或設(shè)備,再經(jīng)過旋風(fēng)除塵器,最后由填料塔、袋式除塵、電除塵等高效除塵器把關(guān)。
(4)儀表與自控
要保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行,還應(yīng)為系統(tǒng)調(diào)試和長期運(yùn)行設(shè)置必要的檢測條件,如測壓測溫點(diǎn)、測速口。除塵設(shè)備重要參數(shù)的在線監(jiān)測、袋式除塵器自動反吹控制等。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子產(chǎn)品越來越多地應(yīng)用于各類生產(chǎn)生活領(lǐng)域。與之相適應(yīng),電子生產(chǎn)廠房的修建也與日俱增。其中的接地技術(shù)較常規(guī)的建筑接地種類繁多,涉及面廣。
本文以某電子儲存類產(chǎn)品的生產(chǎn)廠房的設(shè)計為例,對電子廠房的接地做一探討。該廠房的生產(chǎn)設(shè)備有很多是微電子設(shè)備,這些設(shè)備的特點(diǎn)是工作信號電壓很低(一般只有10伏左右),抗干擾能力差,對防靜電的要求高,車間內(nèi)有IT信息中心及網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)管理,所以接地在該項(xiàng)目中具有重要的作用。其接地系統(tǒng)根據(jù)用途具體可分為電源系統(tǒng)接地、電氣保護(hù)接地、防靜電接地、信息系統(tǒng)的接地、電子設(shè)備接地、防雷接地幾個種類。
1、電源系統(tǒng)接地:該工程由兩棟三層主廠房、辦公樓和食堂等附屬建筑物組成,雖然建筑面積達(dá)數(shù)萬平方米,但建筑群體相對集中,所以在設(shè)計中優(yōu)先考慮TN-S系統(tǒng)。變壓器中性點(diǎn)接地,系統(tǒng)的保護(hù)線與中性線完全分開,這種方式對供電、保護(hù)、經(jīng)濟(jì)合理性等均十分有利,其選擇原則與常規(guī)建筑一致,這里不再贅述。對于傳達(dá)室等距離主體建筑較遠(yuǎn)的零星建筑單體,采用帶PE線的五芯電力電纜予以供電,距離超過50米以上的建筑須按規(guī)范要求重復(fù)接地。
2、電氣保護(hù)接地采用TN-S系統(tǒng)時,電氣設(shè)備不帶電的金屬外露部分與電力網(wǎng)的接地點(diǎn)采用直接電氣連接。當(dāng)帶電相線因絕緣損壞碰設(shè)備外殼時,通過設(shè)備外殼構(gòu)成該故障相對地線的單相短路。利用很大的短路電流,使線路上的保護(hù)裝置(如熔斷器、低壓斷路器等)迅速動作,切斷電路,從而消除人身觸電危險。在電子生產(chǎn)廠房中,生產(chǎn)流水線上設(shè)備密集,且多為金屬外殼的用電設(shè)備。若保護(hù)接地不到位或不符合要求,在發(fā)生接地故障時,很容易引起工作人員觸電危險。因此,保護(hù)接地問題不容忽視,無論在設(shè)計過程還是施工過程中,都應(yīng)切實(shí)地把保護(hù)接地落實(shí)到位。應(yīng)進(jìn)行保護(hù)接地的物體主要包括:變壓器、高壓開關(guān)柜、配電柜、控制屏等的金屬框架或外殼;固定式、攜帶式及移動式用電器具的金屬外殼;電力線路的金屬保護(hù)管或橋架、接線盒外殼,鎧裝電纜外皮等。保護(hù)接地的連接線可采用扁鋼或銅導(dǎo)線,要求形成可靠的電氣通路。等電位連接是各類建筑物電氣設(shè)計中一項(xiàng)不可缺少的工作。等電位連接有總等電位連接和局部等電位連接兩種。所謂總等電位連接是在建筑物的電源進(jìn)戶處將PE干線、接地干接、總水管、總煤氣管、采暖和空調(diào)立管等相連接,從而使以上部分處于同一電位??偟入娢贿B接是一個建筑物或電氣裝置在采用切斷故障電路防人身觸電措施中必須設(shè)置的。所謂局部等電位連接則是在某一局部范圍內(nèi)將上述管道構(gòu)件作再次相同連接,它作為總等電位連接的補(bǔ)充,用以進(jìn)一步提高用電安全水平。在電子廠房內(nèi),各個部位的電位都相等,可以保證建筑物內(nèi)不會產(chǎn)生反擊電壓,同時可以降低雷電電磁脈沖產(chǎn)生的干擾。
3、防靜電接地:>靜電主要由不同物質(zhì)相互摩擦而產(chǎn)生,在電子廠房生產(chǎn)過程中,靜電所造成的危害是多方面的。首先,該工程中很多設(shè)備及儀器對靜電電壓比較敏感,靜電會影響其正常工作甚至出現(xiàn)錯誤;其次,由靜電產(chǎn)生的高電壓會引起人身觸電;另外,當(dāng)靜電嚴(yán)重時可能會引起火花放電,嚴(yán)重的會造成火災(zāi)事故。
為了消除靜電所產(chǎn)生的危害,就必須采取措施。消除靜電的方法很多,但最簡單和最有效的辦法是采取接地措施。該電子生產(chǎn)廠房中,對所有會產(chǎn)生靜電的設(shè)備都應(yīng)保證可靠接地。為了防止積聚在設(shè)備和人身上的靜電荷達(dá)到危險電位,在主要生產(chǎn)場合采用了防靜電地坪。這類地坪在的防護(hù)材料中,分布有銅線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),這些金屬網(wǎng)絡(luò)彼此形成電氣通路,用于防靜電地坪的靜電傳導(dǎo)。作為電氣設(shè)計配合,應(yīng)在防靜電地坪所在空間的建筑柱上,適當(dāng)預(yù)留接地端子。在地坪敷設(shè)完畢后,將防靜電地坪內(nèi)的金屬線與該接地端子相連。另外,接地端子須通過柱內(nèi)主筋與接地極連通,以使靜電通過接地端子沿柱內(nèi)主筋流向接地極
4、信息系統(tǒng)的接地
本工程設(shè)置綜合布線系統(tǒng),在辦公樓設(shè)有一個IT信息中心,并在各廠房的輔房內(nèi)設(shè)有IT管理室,信息點(diǎn)遍布車間及辦公室,用于將來的生產(chǎn)監(jiān)控和管理。另外,本工程設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。這就涉及到信息系統(tǒng)的接地問題。
根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,在本工程信息系統(tǒng)接地的設(shè)計中,采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。在信息設(shè)備較集中的部位,如中心機(jī)房、弱電豎井等設(shè)接地基準(zhǔn)點(diǎn),此基準(zhǔn)點(diǎn)與建筑物的共用接地系統(tǒng)連接,信息系統(tǒng)的所有金屬組件,如各種箱體、殼體、機(jī)架等通過等電位連接線與基準(zhǔn)點(diǎn)連接,設(shè)備之間的所有線路和電纜當(dāng)無屏蔽時宜按星形結(jié)構(gòu)與各等電位連接線平行輻射,以免產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)路。
5、電子設(shè)備的接地
該生產(chǎn)廠房中有部分用于檢測的工業(yè)電子設(shè)備。電子設(shè)備的接地主要不是為了人身安全,而是為了設(shè)備工作的準(zhǔn)確性。因?yàn)楦哳l電壓對人體并無傷害,而且電子設(shè)備的外殼即使不接地,并與地保持絕緣時,其設(shè)備外殼與地形成電容,隨著頻率增高,電容的電抗值將減少,當(dāng)頻率達(dá)到一定數(shù)值時,就等于接地。但為了減少雜散電流對儀表讀數(shù)的影響,最好還是用短而粗的導(dǎo)線與地相連,一般采用6平方毫米的銅線,與設(shè)置在設(shè)備附近的專門的接地母排連接,然后再與總接地干線連接起來。接地電阻要求不超過10歐姆。對于個別設(shè)備,如產(chǎn)品說明書對接地電阻有特別要求者,則根據(jù)要求接地。
6、防雷接地
對于一般建筑而言,在采取了防雷措施后,可以將直擊雷與雷電波侵入的雷害的概率降低很多。對于一般電氣設(shè)備,允許的雷電脈沖較高,因此采取避雷針、避雷網(wǎng)防直擊雷等措施是極其有效的。而微電子設(shè)備非常靈敏,耐壓水平很低,一般只有10V左右,對雷擊電磁脈沖極為敏感,易受到電磁干擾和損壞。雷擊電磁脈沖因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生,并且可以通過電源線、天線、信號線的耦合被引入微電子設(shè)備,是微電子設(shè)備損壞的主要原因。如果僅按照一般建筑進(jìn)行防雷設(shè)計,建筑電子設(shè)備受雷擊的損壞率就很高,所以對于電子生產(chǎn)廠房的防雷接地設(shè)計應(yīng)采取相應(yīng)的措施。
在選擇接閃器時,應(yīng)優(yōu)先選用避雷網(wǎng)形式。這是因?yàn)楸芾揍樖峭ㄟ^把雷電引向自身來完成保護(hù)對象免遭直接雷擊的,這種引雷的機(jī)理使避雷系統(tǒng)增加被雷擊的概率。當(dāng)然,避雷針也不是完全不能采用,現(xiàn)在有的避雷針生產(chǎn)企業(yè)已推出新型優(yōu)化避雷針,它具有防止直擊雷和抑制二次感應(yīng)雷的兩種功能,是一種防雷市場上相對先進(jìn)的產(chǎn)品。
在布置引下線時,應(yīng)沿建筑物四周設(shè)置而避免采用中間柱的柱內(nèi)主筋作為引下線。這是因?yàn)樵陔娮有畔⑾到y(tǒng)接地時,通常采用單點(diǎn)接地系統(tǒng),將接地基準(zhǔn)點(diǎn)在建筑物的中心部位引到建筑物底部的接地板上,如防雷引下線設(shè)置在四周則可以減少引下線產(chǎn)生的強(qiáng)磁場的干擾。
2設(shè)計工業(yè)廠房暖通空調(diào)時關(guān)于冷熱源的選擇
廠房類的建筑大多安排在工業(yè)區(qū)的范圍內(nèi),通常是廠區(qū)的鍋爐房來提供蒸汽。當(dāng)工業(yè)廠區(qū)只需使用采暖用熱或只有采暖用熱時,最好把高溫的熱水當(dāng)做熱媒。然而,當(dāng)廠區(qū)的供熱主要是工用蒸汽時,在不違反技術(shù)、節(jié)能和衛(wèi)生要求的情況下,可以用蒸汽當(dāng)做熱媒。一般來說,廠房類建筑是不可以采用電來采暖的,因?yàn)楣I(yè)方面的用電價格就會相對較高,就算是民用的建筑,只要沒有其地方供電部門給出的優(yōu)惠,運(yùn)行價格都會偏高。若是廠區(qū)沒有熱水、熱源或是蒸汽,一些車間只要沒有易燃危險的存在,都可以利用燃?xì)獾妮椛鋪聿膳?,這也算是一種相對經(jīng)濟(jì)的方式。至于冷源方面的選擇,也要結(jié)合所在廠區(qū)實(shí)際的情況,把投資減少到最低并且提高能源的利用率。當(dāng)然,在非嚴(yán)寒的地區(qū),也可使用VRV制冷機(jī)組或者使用溴化鋰吸收的制冷機(jī)組,夏季時可以制冷,冬季時可以制熱。
3關(guān)于廠房大門空氣幕的設(shè)置
工業(yè)廠房大門大多是長期敞開的大門,特別容易造成冷風(fēng)的侵入。若工業(yè)廠房在嚴(yán)寒地區(qū),那就應(yīng)該在大門的上方安裝好空氣幕。但有些設(shè)計師為了簡單省事,把大門的空氣幕和暖氣片連在一起,這種做法是錯誤的,而且沒有遵守《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)里相關(guān)的規(guī)定。廠房里主要出入口的大門都比較高,也很大,對貫流式的空氣幕來說,送風(fēng)的距離無法來滿足其的使用要求,因此應(yīng)該使用離心式的空氣幕。面對超大出入口的時候,應(yīng)該使用裝配式的熱空氣幕,當(dāng)裝配式的熱空氣幕裝在大門上方時,形成了一道熱風(fēng)幕,阻擋了廠房外冷空氣的侵入,維持了廠房內(nèi)所需要的溫度。
4工業(yè)廠房暖通空調(diào)的方式選擇方面
4.1廠房內(nèi)有關(guān)車間通風(fēng)的設(shè)計
車間內(nèi)通風(fēng)設(shè)計應(yīng)按照工種類別、流程轉(zhuǎn)換、廠房布置的變化做出合理的設(shè)計,不應(yīng)該局限于控制通風(fēng)的方式。若是同一工種的車間,我們可以用全室通風(fēng)的方式,但若是不同工種車間,則可以根據(jù)其的散熱量情況以及污染情況的不同,進(jìn)一步做排風(fēng)和除塵等工作的處理,以便縮小由于通風(fēng)導(dǎo)致的污染蔓延的范圍。有些廠房的散熱量比較低,我們可以選擇在屋頂上安裝與自然采光和通風(fēng)相關(guān)的裝置,利用熱流上升的作用,以致于不需要消耗動力就可以散風(fēng)排熱。另外,我們還應(yīng)該滿足工業(yè)廠房的除煙和除塵方面的要求。尤其對一些類似化工車間和焊接車間的可能存在有害氣體的廠房,設(shè)計者要尤其注意。
4.2廠房內(nèi)散熱器的配置
在實(shí)踐過程中,我們要科學(xué)的選擇散熱器。對于負(fù)荷較大的廠房可以利用鋼制的翅片散熱器,因?yàn)檫@種散熱器作用面積比較大,可以滿足車間的熱需求量。但是,若此種散熱器仍然不能滿足車間的負(fù)荷要求,則可以增加一定量的暖風(fēng)機(jī)裝置,以便更好的進(jìn)行補(bǔ)熱。當(dāng)然,對于粉塵量比較多的車間里,由于此種散熱器擁有的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,容易大量藏積粉塵,然后導(dǎo)致散熱的效能降低。所以,我們可用鋼柱式的散熱器,從而在節(jié)能的同時,優(yōu)化了熱量的供應(yīng)效果。一般而言,工業(yè)廠房的車間占地面積或所占空間都比較大,因此,將全廠房都進(jìn)行加熱的做法是不合理的,這種選擇只會造成大量能源被消耗的結(jié)果。
2廣場元素的連接性
2.1廣場之間的連接性
街道景觀的中心節(jié)點(diǎn)和諧廣場,位于中興大街與和諧大道的交匯,是臨街建筑與道路的過渡區(qū)域,怎樣更好地引入人的活動,通過人的活動觸動新的空間形式。以商業(yè)集客力為主的萬達(dá)廣場,在廣場的參與性方面已經(jīng)滿足的情況下,而其專屬的空間結(jié)構(gòu)要求我們在廣場空間多元化性的鏈接方面找到一個新的接入點(diǎn),處于中心孤島的綠化景觀為主的中興廣場,由于哈爾濱大街與中興街的隔斷使其廣場的被分割,空間的社會性受到制約,方案采取了加強(qiáng)廣場之間的對話機(jī)制,也加強(qiáng)了流動空間之間的連接性。
2.2交通的連接性
中興休閑的街道不是指以交通為主的道路,而是通過街道引人入勝,達(dá)到行路過程中的休閑,行人可進(jìn)入情和景的休閑中,因而要求街道有生動曲折的布局,從而受到環(huán)境氣氛的感染,做到“出人意料,如人意中”,給人以美的感受。在中興廣場設(shè)計中將空間和時間用“斷”的空間處理,建立新中心的秩序和景觀。實(shí)現(xiàn)空間與時間的重疊效果,其中包括新的商業(yè)內(nèi)容和新視角的景觀感受,以及在分化的空間用自動扶梯,下沉庭院,過街天橋,貫穿內(nèi)中心的內(nèi)外上下,實(shí)現(xiàn)人流、車流的分離,充滿情趣。另外“斷”性的空間處理將中興休閑廊道跨過車行道與中興廣場連在一起,形成多元化從容的步行體系,與快車行道共同形成城市的兩種表情,猶如人體內(nèi)的食道與呼吸道,是城市不可或缺的兩種重要內(nèi)容,功能性的滿足情況下也產(chǎn)生動感空間,在視線的快速移動中也注意了景觀的“連”續(xù)韻律,強(qiáng)調(diào)色彩與線性的變化,步移景異。
2.3功能設(shè)施的連接性
在現(xiàn)代的城市生活中,對于室外公共空間的功能劃分來說,要使所有的功能空間精確滿足人們各方面的需求是不可能的,唯有做到活動空間在功能上的“連”續(xù)性,例如街道,步行街作為活動空間,融入室內(nèi)處理手法,根據(jù)人的行為方式和主題景觀形式的整體性中,根據(jù)分割所設(shè)立的座椅、電話亭、公共衛(wèi)生間、滑道等融入其設(shè)計中,更好地滿足現(xiàn)代生活中人們行為的不確定性。建筑、道路、廣場、綠地、花園以及停車場等,這些都是城市中最基本的構(gòu)成元素,而這些構(gòu)成元素又各有特點(diǎn),他們既相互獨(dú)立,又相互聯(lián)系和相互制約,通過將他們共有的同質(zhì)的東西和用某種形式的表達(dá)連接,同時他們還會對城市空間產(chǎn)生相互作用和影響,并共同構(gòu)建出公共區(qū)休閑景觀設(shè)計中的空間環(huán)境“連”續(xù)體。
3城市廣場本身的延續(xù)性
3.1界面的延續(xù)性
街道與廣場空間邊界的存在與臨街的建筑內(nèi)部空間并不是“斷”開的,相反這種“斷”卻是它與城市其他元素的另種形式——置換,“威尼斯的圣•馬可廣場是歐洲最美麗的客廳,波特曼的共享大廳是有序的室內(nèi)廣場,巴黎的蓬皮杜藝術(shù)中心是典雅的文化廣場”,這種客廳大廳與廣場間的互相借喻也形象表達(dá)了兩者間的作用共通,效果共享。對于中興大道上的和諧廣場、萬達(dá)廣場,因處于建筑與車行道路的中間,沒有很好的界面閉合關(guān)系,廣場缺乏明晰的圖形性,很難在此形成良好的公共休憩空間,在此設(shè)計中,我們利用鋪裝的視覺特點(diǎn)將鋪裝分割內(nèi)趨向建筑,同時很好地利用和諧廣場與萬達(dá)廣場建筑的向內(nèi)的弧向,來加強(qiáng)廣場的圍合感。
3.2時間的延續(xù)性
在城市廣場設(shè)計中,人的行為與活動是伴隨著時間的變化而進(jìn)行調(diào)整的,在廣場空間的各個不同時間段上,都會有著不同的活動內(nèi)容。因此,在中興廣場及休閑廊道設(shè)計上,承載著多種多樣的活動方式,以及哈爾濱所特有的地域性活動項(xiàng)目,各種活動內(nèi)容的活動時間、以及多類型和多層次的活動人群,并由這些內(nèi)容或形式在時間性的空間層次分布,形成城市廣場在空間形態(tài)的使用時間性延續(xù)性特征。作為室外,景觀的植被設(shè)計是構(gòu)成廣場基本元素之一,在植被中從色彩、形體以及之間的相互作用對廣場設(shè)計影響,以樟子松、紅松等作為設(shè)計中的植被,因?yàn)榫哂屑竟?jié)性特點(diǎn),在搭配,穿插等手法處理上特別用白蠟、紅松等季節(jié)性植物對色彩、形體產(chǎn)生韻律性的豐富層次。
一、引言
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,人們對于生活環(huán)境的要求也越來越高。對家居環(huán)境、生活環(huán)境品位的提升,使得全國各地都興起了景觀設(shè)計的熱潮。在社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生存環(huán)境惡化的巨大壓力下,如何在設(shè)計規(guī)劃上提出新的,能夠在更大程度上協(xié)調(diào)諸多矛盾的規(guī)劃觀念,是我們應(yīng)當(dāng)高度重視的景觀設(shè)計戰(zhàn)略思想。
二、當(dāng)前我國環(huán)境藝術(shù)的設(shè)計現(xiàn)狀
在各種景觀規(guī)劃設(shè)計招投標(biāo)競賽中,細(xì)心的人們不難發(fā)現(xiàn):許多投標(biāo)設(shè)計成果的設(shè)計說明中,都在玄乎其神地試圖說明他們的設(shè)計概念是如何寓意深刻,而又極具藝術(shù)性、科學(xué)性、功能性、經(jīng)濟(jì)性、社會性等等,無一不竭盡宣揚(yáng)之能事,大肆鼓吹。但在他們的設(shè)計作品中,我們卻發(fā)現(xiàn)設(shè)計概念與設(shè)計成果之間似乎并沒有多大的聯(lián)系,或者說,即使有聯(lián)系也可能僅僅是牽強(qiáng)附會。他們的設(shè)計概念成為包裝設(shè)計中“皇帝的新衣”。“有概念、沒手法”已成為景觀設(shè)計界的一種普遍公害,西方的一些景觀設(shè)計形式被盲目地移植到中華大地,“歐陸風(fēng)”吹遍了大江南北,“白宮”加“故宮”的景觀設(shè)計,讓人啼笑皆非。從南到北,照搬模仿,少有個性鮮明,耐人尋味、境界高遠(yuǎn)意味深長的作品。更令人發(fā)指的是,自目抄襲和模仿的形式化設(shè)計幾乎司空見慣,這些設(shè)計打著種種時髦的風(fēng)格標(biāo)牌而無視起碼的對場所和功能的關(guān)懷,也褻瀆了專業(yè)設(shè)計師對藝術(shù)追求的渴望。現(xiàn)代景觀設(shè)計正面臨著被似是而非,大肆泛濫的空頭理論扼殺的危險。對現(xiàn)代景觀形式語言進(jìn)行創(chuàng)新,已迫在眉睫。而針對這一問題研究和探索的滯后,已成為現(xiàn)代城市景觀設(shè)計呈現(xiàn)可怕的“千城一面”現(xiàn)象的主要原因之一。真正既能從宏觀上進(jìn)行探索性研究,又能在微觀上解決現(xiàn)實(shí)問題的理論已不多見,理論不幸淪落為各種學(xué)術(shù)演講的噱頭和身份的標(biāo)簽。設(shè)計師熱衷于提出唬人的概念,而不腳踏實(shí)地研究一些問題也是當(dāng)今浮躁社會的一種普遍問題。他們的概念往往是通俗而不深刻,當(dāng)它們深刻的時候,卻又不通俗。他們的景觀設(shè)計概念脫離了知覺,成為抽象的空氣而不是用能感知的形象來表達(dá)。
三、我國環(huán)境藝術(shù)設(shè)計發(fā)展瓶頸
1.利益至上的毒害
在買方市場、經(jīng)濟(jì)壓力的雙重作用下,景觀設(shè)計師對形式的探究趨向于一種更“經(jīng)濟(jì)”和“便捷”的拿來主義,普遍缺少對景觀設(shè)計語言的深層探究。20世紀(jì)末的我國現(xiàn)代景觀設(shè)計,附庸了許多含有“現(xiàn)代主義”色彩的理念邏輯,從而以某種更為“成熟”和“平面化”的消解深度的姿態(tài),投入到商業(yè)大潮的經(jīng)濟(jì)建設(shè)之中。因此批判與整合的能力明顯地衰退,景觀設(shè)計出現(xiàn)了“失語”的現(xiàn)象,景觀設(shè)計語言也變成了一種“病毒式的泛濫”。在新的景觀理論創(chuàng)新的潮流中,理論研究出現(xiàn)了“概念大膨脹”,微觀而具體的概念物化的形式似乎已成為普遍解決了的問題。路易斯提出的“形式追隨功能”的現(xiàn)代設(shè)計教條框架中,形式的研究成為功能探究后順便提及的“小兒科”。形式語言的研究往往停留在一種表面化的“深層”模式上,從而未能同景觀概念加以很好的粘接。
2.藝術(shù)教育的錯位
另一方面,長期以來的我國設(shè)計藝術(shù)教育,更多的還是一種知識化的素質(zhì)教育和“審美娛情式”的人生修養(yǎng)教育,這使我們在對藝術(shù)的認(rèn)識上首先就將其置于一個純藝術(shù)的位置。景觀藝術(shù)的教育成為景觀設(shè)計課程中的效果圖表現(xiàn)技術(shù)訓(xùn)練,或者干脆就成為陽春白雪似的高雅德行。在這種知識結(jié)構(gòu)的支配下,景觀設(shè)計與藝術(shù)的關(guān)系看似很近,實(shí)則相去甚遠(yuǎn)。藝術(shù)在景觀設(shè)計中成為各理性邏輯之后的形式美化,和以各種雕塑小品、壁畫的形式成為標(biāo)榜景觀設(shè)計師藝術(shù)素養(yǎng)的點(diǎn)綴。似乎藝術(shù)創(chuàng)作思維和藝術(shù)并不能直接給我們多少更為有利的構(gòu)思邏輯。這種理解下的藝術(shù),也只是停留在擴(kuò)大了外延的“傳統(tǒng)純藝術(shù)”,藝術(shù)的功能只是審美娛樂。而本身就是一個思想寶庫的現(xiàn)代藝術(shù)在現(xiàn)代景觀設(shè)計中被浪費(fèi)和誤讀了,藝術(shù)的功能存在被弱化和表面化的現(xiàn)象。
四、我國景觀設(shè)計的發(fā)展與方向
新的文化模式即將到來,然而在這種新的文化模式中,我國未來的景觀設(shè)計,將是如何一番面貌——這一問題等待著當(dāng)代的景觀設(shè)計者們?nèi)ソ獯稹?/p>
1.功能發(fā)展方向
景觀設(shè)計的目的首先是為大眾服務(wù)的,功能發(fā)展方向占首位,它不只是藝術(shù)家的“自我表現(xiàn)”。物體由它的性質(zhì)決定的,如果它的形象很適合于它的工作,它的本質(zhì)就能被人看的清楚明確。一件東西必須在各個方面都同它的目的性相配合,就是說,在實(shí)際上能完成它的功能,是可用的,可信賴的,甚至可以說是便宜的。從規(guī)劃設(shè)計的角度來看,評價景觀設(shè)計的優(yōu)劣,不單單在于環(huán)境好看與否,更重要的是其是否首先解決了功能的問題,是否形成了適宜的場所感,使用上是否方便舒適,與周圍環(huán)境是否和諧,土地資源的開發(fā)利用是否合理等。景觀規(guī)劃的使用功能存在于各類景觀設(shè)施自身,它直接向人提供便利、安全、保護(hù)、信息等服務(wù)。它是景觀設(shè)計外在的、首先為人感知的因素,因此也是第一功能。有時我們往往過于偏重景觀形式的新異怪誕、色彩的眩目夸張和某些象征意義含混的符號構(gòu)成,而忽略了其技術(shù)含量和對功能的合理闡釋;人們?nèi)菀装涯撤N充滿了人文主義關(guān)懷甚至不無浪漫、理想主義的設(shè)計理念寄托在形式之上,而忽略了功能的完美和景觀對人的良好服務(wù)才是美的真正源頭。事實(shí)上,形式也只有和功能密切結(jié)合,才具有理性的根基。城市景觀的感性與理性相結(jié)合的美學(xué)價值,也只有在功能與形式的相互協(xié)調(diào)中才能得到充分體現(xiàn)。
2.藝術(shù)審美發(fā)展方向
景觀設(shè)計的藝術(shù)審美發(fā)展方向不僅是人類的一種心理需求,而且現(xiàn)代設(shè)計在其發(fā)展過程中,從沒有停止過對審美性的追求,因此將審美原則作為景觀設(shè)計的原則之一是有重要意義的。大眾是城市景觀設(shè)計的決策者,人民大眾的審美觀念將直接投射在現(xiàn)代城市景觀設(shè)計中,不同時一代、民族、地域的人,不同社會地位、年齡的人,不同的知識結(jié)構(gòu)、文化修養(yǎng)的人,在審美情趣上都會有著或多或少的差異。但是,不管這些審美習(xí)慣在感覺上多么不同,在它們的深層總有一種相同的東西,因?yàn)?,人們的審美?xí)慣不是憑空而來的,它總是時代文化思潮的一部分,總會或多或少地反映出時代的精神特征。因此,新的文化藝術(shù)模式的形成,必然帶來大眾審美觀念的轉(zhuǎn)型與革新,既將體現(xiàn)為以下三類趨勢作為新世紀(jì)景觀審美的基本類型模式:
(1)村落田園審美觀:童雯閑適、麥香稻花、田園風(fēng)光、桑麻之樂是農(nóng)業(yè)文明時代典型的景觀特色,這類景觀特色并不會隨著農(nóng)業(yè)文明的結(jié)束而結(jié)束,而是作為一種典型的文化、自然景觀結(jié)晶永遠(yuǎn)留在人類的記憶當(dāng)中。
(2)極簡主義審美觀:工業(yè)文明的標(biāo)志則是機(jī)器美學(xué)的興起,一切事物在工業(yè)文明時代變的那么富有規(guī)律,簡潔,經(jīng)濟(jì)功能的原則是一切人類創(chuàng)造物變得簡潔而富有想象空間。
(3)景觀生態(tài)審美觀:景觀生態(tài)審美則是整體綜合的審美觀念,它不以單純的視覺形式為審美原則,也不以生活生態(tài)為主要內(nèi)容,而是這些諸多要素的集合,其核心內(nèi)容是生物物種的生境和諧概念,在此基礎(chǔ)之上,考慮一定意義上的人性空間,但絕不僅僅是完全以人為本的景觀空間,而是宜人生態(tài)生境與人性空間的交融、整合。
3.獨(dú)創(chuàng)發(fā)展方向
獨(dú)創(chuàng)性是藝術(shù)的生命,是設(shè)計的內(nèi)涵。在景觀設(shè)計中獨(dú)創(chuàng)性主要表現(xiàn)在尊重民族文化,體現(xiàn)歷史文脈,傳達(dá)場地精神三個方面。中國園林最偉大的特征就在與她凝聚了中華民族的文化藝術(shù)精髓,體現(xiàn)了民族美學(xué)思想與民族性格。中國園林又分為北方園林、南方園林與嶺南園林三個派系,她們都分別表現(xiàn)了當(dāng)?shù)匚幕厣c地域特征。這就是中國園林能夠自成體系的重要原因,我們中國現(xiàn)代景觀設(shè)計要繼承這種文化精神,在現(xiàn)代文化藝術(shù)的根基下追尋新的創(chuàng)造力。
4.時空發(fā)展方向
景觀設(shè)計也是隨著線性量度發(fā)展的,是為當(dāng)代人創(chuàng)造美好生活環(huán)境,因此景觀設(shè)計要體現(xiàn)當(dāng)代人的審美趣味,體現(xiàn)時代潮流,決不能在歷史的描摹中停滯不前。景觀設(shè)計就是要根據(jù)不同時間不同地域不同功能條件下創(chuàng)造出具有不同文化特征的藝術(shù)作品,為大眾提供有歸屬感親切感舒適的藝術(shù)化環(huán)境.縱觀歷史,任何時一代、任何地點(diǎn),凡是有深遠(yuǎn)意義的環(huán)境藝術(shù)設(shè)計,總是千方百計地運(yùn)用材料、技術(shù),腳踏實(shí)地地解決時代的問題,并探索新的表現(xiàn)形式和表達(dá)語言。
參考文獻(xiàn):
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1.1連續(xù)梁方案設(shè)計研究
鑒于本橋主墩較矮,從加強(qiáng)橋墩防撞,增加橋墩整體抗推剛度及降低施工難度等角度考慮,主橋橋墩統(tǒng)一采用大尺寸實(shí)心墩較為合理。故連續(xù)梁方案的研究重點(diǎn)是梁高及梁寬的合理性問題。
1.1.1不同梁高設(shè)計比選此次方案比選是基于梁頂寬8.5m,箱寬7.0m保持不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,相應(yīng)的細(xì)部尺寸(頂板厚65cm,底板厚0.55m~1.2m,腹板厚0.6m~1.2m)及縱向預(yù)應(yīng)力配置等亦保持不變,僅通過有規(guī)律的改變梁高進(jìn)行相關(guān)研究。本次計算主要采用midas/civil2011進(jìn)行計算分析,因附加力的作用對連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響較小,鑒于篇幅所限,表1僅列出梁部在主力組合作用下的主要計算結(jié)果。由表1數(shù)據(jù)可知,梁高的變化對正截面抗彎強(qiáng)度的影響較大,對梁體剛度有一定的影響,對其斜截面抗剪,正截面抗裂,斜截面抗裂及橫向自振周期四項(xiàng)指標(biāo)的影響不是很明顯。梁體受力的最不利位置均位于主跨跨中。本著降低恒載,節(jié)約造價考慮,可選擇梁高較小的方案4進(jìn)行進(jìn)一步研究分析。
1.1.2不同梁寬設(shè)計比選本方案研究依據(jù)上述梁高變化研究成果,在梁高由跨中7.2m按二次拋物線漸變至支點(diǎn)梁高13.4m保持不變的基礎(chǔ)上重點(diǎn)考察梁體箱寬變化對結(jié)構(gòu)的造成的相關(guān)影響。表2為不同梁寬變化的結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果。由表2的數(shù)據(jù),梁頂寬保持8.5m不變,梁底寬的變化,對正截面抗彎、正截面抗裂、橫向剛度及橫向自振周期影響很大,對梁體的豎向剛度有一定的影響,對斜截面抗剪和斜截面抗裂這兩個指標(biāo)的影響不大,而且,箱寬越大,受力越有利;梁底寬保持6.5m不變,梁頂寬的變化,對正截面抗彎、豎向剛度、橫向剛度這個指標(biāo)的影響很大,對梁體的橫向自振周期有一定的影響,對正截面抗裂、斜截面抗裂和斜截面抗剪這三個指標(biāo)的影響不大。梁頂寬度越小,對正截面抗彎有利,但對梁體整體剛度及橫向自振周期不利。梁體受力的最不利位置均位于主跨跨中。因本橋主橋?qū)俚湫偷膯尉€長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)在車橋耦合及地震力作用下的動力特性顯著,對橫向剛度要求較高,故梁頂寬及箱寬均不宜過窄,并結(jié)合梁體縱向預(yù)應(yīng)力布置構(gòu)造要求,綜合考慮后梁體結(jié)構(gòu)頂寬取8.5m,箱寬取7.5m較為合適。綜合上述研究分析,本連續(xù)梁方案梁部結(jié)構(gòu)較合理的構(gòu)造尺寸為箱梁采用二次拋物線變高截面,單箱單室,邊墩及跨中處梁高7.2m,主墩處梁高13.4m,頂板厚0.65m,頂板寬8.5m;底板厚由0.55m按二次拋物線漸變至1.2m,底板寬7.5m;腹板采用豎直腹板,厚度由0.6m線性變化至1.2m。連續(xù)梁方案立面布置如圖1所示。
1.2連續(xù)+剛構(gòu)組合體系方案設(shè)計研究
本方案采用通航主孔兩側(cè)墩梁固結(jié),其余主墩頂設(shè)縱向活動支座的結(jié)構(gòu)體系。由于墩高受限,使得墩體受力成為橋梁設(shè)計的主要控制因素之一。本次研究的側(cè)重點(diǎn)在于墩體受力。本方案計算分析時梁部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)梁方案分析研究得出的推薦結(jié)構(gòu)尺寸,橋墩采用C40砼,受力主筋采用2根一束Φ32@10cm的HRB400普通鋼筋,表3為剛構(gòu)墩的主要計算結(jié)果。通過上述計算結(jié)果可以看出,該橋若采用連續(xù)+剛構(gòu)組合結(jié)構(gòu),雙肢薄壁墩比薄壁空心單墩受力相對有利,但無論采取那種橋墩形式,橋墩受力均嚴(yán)重不合理,截面檢算不滿足規(guī)范要求,究其原因,主要是由于剛構(gòu)墩高度過矮(42號墩最大墩高28m,43號墩最大墩高22m),橋墩抗推剛度較大,采用墩梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)形式造成橋墩結(jié)構(gòu)的墩頂與墩底附加彎矩過大,造成墩身難以通過相關(guān)檢算,故該方案不可行。
2結(jié)論
(1)單線鐵路長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際對橋式方案進(jìn)行深入分析,在此基礎(chǔ)上確定經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案。
(2)長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu)因收縮徐變及溫度作用下對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)突出,控制結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)特別注意。
隨著我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的迅速發(fā)展,輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展也是如火如荼,特別在工業(yè)廠房的建設(shè)中則更為迅猛。其特點(diǎn)有:其整體剛度和抗震性能好、施工速度快、自重輕、承載力高,在大跨度及超高層建筑中代替了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),本文擬就輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)、材料選擇和設(shè)計中的注意點(diǎn)、在設(shè)計中根據(jù)其特點(diǎn)揚(yáng)長避短才能更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的作用,就鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計中的幾個問題作簡單闡述。
一、輕鋼結(jié)構(gòu)及其適用范圍
所謂輕鋼結(jié)構(gòu)通常是指由下列鋼材所構(gòu)成的結(jié)構(gòu):①冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu);②熱軋輕型鋼結(jié)構(gòu);③焊接或高頻焊接輕型鋼結(jié)構(gòu);④輕型鋼管結(jié)構(gòu);⑤板壁較薄的焊接組合梁及焊接組合柱而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
1. 適用范圍
根據(jù)我國目前情況來看,這種結(jié)構(gòu)由于其用度廣、優(yōu)勢明顯,已大量應(yīng)用于單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構(gòu)件等。對單層工業(yè)廠房而言,通常以H型鋼,采用焊接連接作為梁柱,以C形或Z形輕鋼板作檁條,屋蓋系統(tǒng)或樓面系統(tǒng)用壓型彩色鋼板作面層,上面可澆混凝土,壓型鋼板既可作為鋼筋,必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護(hù)也可采用單層或夾層壓型鋼板,夾層板內(nèi)部可充填各種保溫層。
2. 主要優(yōu)點(diǎn)
⑴施工周期短:輕鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場拼接安裝,對一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房僅需2個月左右。
⑵綜合經(jīng)濟(jì)效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前獲取投資效益;更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板,美觀華麗,改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感;因?yàn)榻ㄖ锉旧淼淖灾剌p,一般情況下不需要做樁基,可以節(jié)省投資;由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后,使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面,經(jīng)兩除兩烘加工而成,耐久性也較好,根據(jù)目前我國的市場價格,輕鋼結(jié)構(gòu)的造價已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)廠房的跨度越大時,其優(yōu)勢更為明顯,這也是它賴以競爭的一大優(yōu)勢。
⑶抗震性能好:由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕,因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度,極有利于抗震。我國是一個多地震區(qū)國家,在地震區(qū)建筑中應(yīng)多多推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu),必可大大減少地震災(zāi)害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓(xùn)應(yīng)予記起。目前,天津市已正式啟動輕鋼結(jié)構(gòu)住宅。
⑷宜于拆卸搬遷:一旦業(yè)主對所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化,則整個建筑可在很短時間內(nèi)拆遷,損失極小,而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。
正是由于輕鋼結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點(diǎn),而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn),已較好地解決了輕鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性差的缺點(diǎn),使得它在工業(yè)廠房以及民用設(shè)施中獲得了廣泛的應(yīng)用。
二、材料選擇和設(shè)計中的注意事項(xiàng)
輕鋼結(jié)構(gòu)作為普通鋼結(jié)構(gòu)的衍生結(jié)構(gòu),以提高構(gòu)件的截面剛度和整體穩(wěn)定承載力,為此,不得不突破鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中對板件寬厚比限值的規(guī)定,允許板件產(chǎn)生局部失穩(wěn),進(jìn)而利用屈曲后強(qiáng)度的提高。
輕鋼結(jié)構(gòu)門式剛架是主要的承重結(jié)構(gòu),一般是采用實(shí)腹型變截面的柱和梁組成。門式剛架的形成可以單坡、雙坡和多坡,多跨建筑的中間柱多采用較接的搖擺柱。門式剛架工字截面鋼構(gòu)件中腹板以受剪為主,抗彎作用不如翼緣有效,增大腹板的高度,可使翼緣抗彎能力發(fā)揮得更為充分。但是,在增大腹板高度的同時,如果厚度增之過大,則腹板耗鋼量太多,也是不經(jīng)濟(jì)的。因此,先進(jìn)的設(shè)計方法是采用高而薄的腹板,而是還有相當(dāng)可觀的屈曲后強(qiáng)度可以利用。在主要為均布荷載起控制作用的結(jié)構(gòu)中,在允沖擊、疲勞、振動等荷載的條件下,可充分利用結(jié)構(gòu)受力板件的屈曲有效截面來分析壓彎桿件腹板的穩(wěn)定性,從而使其腹極高厚比限值可以大幅度提高。根據(jù)天津大學(xué)所作的試驗(yàn)證明,當(dāng)荷載超過理論計算的屈曲臨界載限多時腹板才呈現(xiàn)凸曲變形,且凸曲變形都不大,故適當(dāng)利用屈曲后強(qiáng)度是可行的。
當(dāng)前,我國鋼結(jié)構(gòu)(含輕鋼結(jié)構(gòu))發(fā)展的形勢很好, 21世紀(jì)是鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展時期,長期以來,由混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)一統(tǒng)天下的格局將被打破,從事鋼結(jié)構(gòu)制造、施工企業(yè)前景寬闊,建筑設(shè)計技術(shù)人員也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為,以下幾點(diǎn)仍需我們加以重視。
1.鋼材的保溫隔熱與防火
鋼材具有很高的導(dǎo)熱性能,其導(dǎo)熱系數(shù)為50w(m.℃),當(dāng)受熱達(dá)到100℃以上時,其抗拉強(qiáng)度就會降低,塑性增大;溫度達(dá)到250℃時,鋼材抗拉強(qiáng)度會稍提高,但塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;溫度達(dá)到500℃時,鋼材強(qiáng)度降至很低,會致使鋼結(jié)構(gòu)塌落。所以當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)所處環(huán)境溫度達(dá)到150℃以上時,就必須做隔熱防火設(shè)計。其做法一般為:鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)包耐火磚、混凝土或硬質(zhì)防火板材。或者鋼結(jié)構(gòu)刷厚涂型防火涂料,厚度按《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料技術(shù)規(guī)程》計算。
2.屋面支撐系統(tǒng)及屋面設(shè)計
屋蓋支撐系統(tǒng)的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車噸位和所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐;在無檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件的限制和安裝需要。無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內(nèi)設(shè)有特重級橋式吊車或廠房內(nèi)有較大振動設(shè)備的均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。
屋面的排水及防水設(shè)計在屋面設(shè)計中需重點(diǎn)考慮,根據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,屋面坡度最小為5%,在積雪較大的地區(qū),坡度應(yīng)適當(dāng)加大。單坡屋面的長度主要取決于所在地區(qū)的溫差以及降雨所形成的最大水頭高度。根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗(yàn),單坡屋面長度宜控制在70m以內(nèi)。目前,市場上鋼結(jié)構(gòu)屋面的做法常用的有兩種:①剛性屋面:雙層彩色壓型鋼板內(nèi)夾保溫棉;②復(fù)合柔性屋面:由屋面彩鋼板內(nèi)板、隔氣層、保溫層、卷材防水層組成。
3.溫度伸縮縫的設(shè)置
溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房的變形,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)廠房平面尺度較大時,為避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,應(yīng)在廠房縱橫兩個方向設(shè)置溫度伸縮縫,區(qū)段的長度可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范來執(zhí)行。溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱的方法來處理,對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動支座。
4.防銹處理
鋼結(jié)構(gòu)表面直接暴露在大氣中就會銹蝕,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房空氣中有侵蝕性介質(zhì)或鋼結(jié)構(gòu)處在潮濕環(huán)境中時,鋼結(jié)構(gòu)廠房銹蝕就會更加明顯和嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅會使構(gòu)件截面減小,還會使鋼構(gòu)件表層局部產(chǎn)生銹坑,當(dāng)構(gòu)件受力時將引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)過早破壞。因此,對鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的防銹蝕問題應(yīng)予以足夠的重視,并應(yīng)根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置、工藝布置、材料選擇等方面采取相應(yīng)對策和措施,以確保廠房結(jié)構(gòu)的安全。一般鋼結(jié)構(gòu)的防腐常采用防銹底漆和面漆,涂裝層數(shù)及厚度常根據(jù)其使用環(huán)境和涂層性質(zhì)來決定。一般室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下,要求涂層厚度100μm,即底漆兩道,面漆兩道。露天鋼結(jié)構(gòu)或在工業(yè)大氣介質(zhì)作用下的鋼結(jié)構(gòu),要求漆膜總厚度為150μm~200μm。且在酸環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)要求使用氯磺化防酸漆。鋼柱柱腳在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹,其保護(hù)層厚度不小于50mm。
5.立面設(shè)計
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的極大提高,各類家用電器逐漸增多,特別是空調(diào)、大熒屏彩電等大功率電器進(jìn)入普通家庭,使住宅設(shè)計由原來純照明向多功能的方向發(fā)展。
1 住宅用電負(fù)荷的預(yù)測
我們將住宅面積分為三類:小型住宅60m2以下,中型住宅60~100m2,大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用電負(fù)荷500W,娛樂用電(包括電視機(jī)、音響、電腦等)負(fù)荷950W,廚房用電(包括電飯煲、電熱開水器等)負(fù)荷3500W,衛(wèi)生間用電(洗衣機(jī)、排氣扇)負(fù)荷1170W,空調(diào)用電負(fù)荷2250W,綜合上述各類用電負(fù)荷共8370W,中型住宅乘1.3系數(shù)10881W,大型住宅乘2.6系數(shù)21762W。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查,一般住宅用電負(fù)荷的高峰期是夏天晚飯后的時間,這時用電負(fù)荷有:電視、電冰箱、電熱開水器、消毒碗柜、電腦、空調(diào),共有住宅用電負(fù)荷的40%,查設(shè)計手冊得需要系數(shù)0.4~0.6,所以根據(jù)實(shí)際情況,我們設(shè)計時取0.4系數(shù)便可以,則小型住宅負(fù)荷計算取3.5kW,中型住宅負(fù)荷計算取4.5kW,大型住宅負(fù)荷計算取8.5kW即可。
2 住宅的電源與配電系統(tǒng)
小康住宅供電由小區(qū)變配電所引入,應(yīng)采用三相四線(TN-C系統(tǒng)),經(jīng)重復(fù)接地后進(jìn)入單元總電表開關(guān)箱,改成三相五線制(TN-S系統(tǒng))后再放射到各用戶,配電箱中應(yīng)有短路、過載、漏電保護(hù),斷路器應(yīng)選用能同時切斷相線――中性線的斷路器。住宅用電負(fù)荷計量應(yīng)采用一戶一表制,建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設(shè)置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng):隨著家用電器的增多,為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響,戶內(nèi)配電系統(tǒng)應(yīng)采用多回路形式,至少應(yīng)設(shè)照明回路、一般插座回路和空調(diào)回路,如實(shí)際需要也可將廚房和淋浴室設(shè)為單獨(dú)回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展,還應(yīng)增加一條專用回路。
3 導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇
室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否,直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟(jì)效益,因而必須在工程設(shè)計中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。
3.1 導(dǎo)線的選擇:導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號和規(guī)格,其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料,做到既經(jīng)濟(jì)又合理。其中導(dǎo)線型號應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來選擇;導(dǎo)線的規(guī)格(導(dǎo)線截面)可按下列要求進(jìn)行選擇:
①有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。為防止出現(xiàn)斷線事故,導(dǎo)線必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,一般照明回路計算電流較小時(<10A),其導(dǎo)線都應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度選擇。
②能確保導(dǎo)線安全運(yùn)行。選擇導(dǎo)線時應(yīng)保證其安全電流大于長期最大負(fù)載電流,同時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
a.在選擇進(jìn)戶線及干線截面時應(yīng)留有適當(dāng)余量;
b.單相制中的中性線應(yīng)與相線截面相同;
c.三相四線制中的中性線載流量不應(yīng)小于線路中的最大不平衡負(fù)荷電流。用于接中性線保護(hù)的中性線,其電導(dǎo)不應(yīng)小于該線路相線電導(dǎo)的50%,氣體放電燈的照明線路因受三次諧波電流的影響,其中性線截面應(yīng)按最大一相電流選用。
③能確保電壓質(zhì)量。對于住宅建筑來說,電源引入端至負(fù)荷末端的線路電壓損失不應(yīng)大于2.5%,如線路電壓損失值大于規(guī)定電壓損失允許值,應(yīng)加大導(dǎo)線截面以保證線路的電壓質(zhì)量。
總之,在選擇導(dǎo)線時要考慮實(shí)際使用及未來發(fā)展需要,適當(dāng)留有余量,減少電壓損失,保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟(jì)有效。
3.2 電器設(shè)備的選擇:電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。選用時應(yīng)根據(jù)住宅的負(fù)荷情況、安裝要求、使用環(huán)境、設(shè)備的工作電壓和工作電流等合理選擇電器設(shè)備的型號規(guī)格,注意設(shè)備的容量等級寧大勿小,但又要避免選得過大造成浪費(fèi),一般來說在計算工作電流的基礎(chǔ)上選大一級即可。為確保其質(zhì)量,應(yīng)選用符合國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可證書的電器產(chǎn)品。總之,電器設(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。
4 防雷與接地
4.1 防雷內(nèi)容與措施。防雷內(nèi)容一般可分為:防直擊雷,防感應(yīng)雷及防高電位入侵三個內(nèi)容。就防直擊雷而言,一般是在屋面易受雷擊部位安裝接閃器,然后通過引下線與接地電阻很小的接地裝置可靠連接,安裝時要注意屋面突出的金屬部件與避雷針、帶、網(wǎng)應(yīng)全部可靠連接。目前一般利用屋面板鋼筋作為避雷網(wǎng),柱主鋼筋作為引下線,基礎(chǔ)鋼筋作為接地裝置,這是較為實(shí)用經(jīng)濟(jì)的作法。為了防止感應(yīng)雷和高電位入侵的危害,可在電纜進(jìn)出戶處將絕緣子的鐵腳支架可靠接地,同時安裝避雷器或其它型式的過電壓保護(hù)器。此外要強(qiáng)調(diào)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié),也就是在設(shè)計施工中要把建筑物內(nèi)、附近的所有金屬物用電氣的方法連接起來使整座建筑物空間成為一個良好的等電位體,這樣能有效地降低建筑物內(nèi)部和附近不同金屬部件間的電位差,從而避免內(nèi)部的設(shè)備被高電位反擊和人被雷擊的事故。
4.2 安全接地的形式與要求。在住宅電氣設(shè)計建設(shè)中為確保電器設(shè)備和人身安全務(wù)必做好用電系統(tǒng)的安全接地。目前我國的住宅配電系統(tǒng)方式一般有三種:TT、TN-C-S和TN-S系統(tǒng),在進(jìn)行設(shè)計施工時可根據(jù)實(shí)際情況選擇接地系統(tǒng)。以下著重談?wù)勛≌潆娤到y(tǒng)中的保護(hù)接地。
此外,隨著家用電器的增多及智能化的發(fā)展,應(yīng)作好防靜電接地和屏蔽接地工作。
5 消防系統(tǒng)
大型現(xiàn)代住宅中由于電氣設(shè)備越多就越容易發(fā)生火災(zāi),因此應(yīng)安裝完善的消防系統(tǒng)。筆者認(rèn)為大型現(xiàn)代住宅在電氣消防方面應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
5.1 供電電源應(yīng)采用兩路方式,一路為市電電源,另一路為應(yīng)急電源;
OnDesignofFireSystemforToyManufactory
Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.
1情況概述
南海市美泰玩具廠(簡稱玩具廠)始建于80年代初期,是一間大型的中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品是塑料玩具,且全部外銷。全廠主要車間有:配料車間、注塑車間、噴漆車間、組裝車間、維修車間和模具車間等,此外還有寫字樓、高架倉庫等用房。
建筑高度超過24m的高層工業(yè)建筑A、B、C、D廠房4座。在消防設(shè)施方面,部分廠房有簡單的室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)和電力報警系統(tǒng)。
該廠向境外火災(zāi)保險公司購買了火災(zāi)保險,因此必須重新設(shè)置安裝消防給水系統(tǒng)。由于境外保險公司的參與,玩具廠消防給水系統(tǒng)的設(shè)計與我國國內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計有很大的不同。具體的說,具有以下幾個特點(diǎn):一是要符合中華人民共和國的消防規(guī)范;二是要滿足火災(zāi)保險公司的要求;三是所采用的設(shè)備和材料要有FM/UL認(rèn)證。
筆者作為玩具廠消防給水工程的設(shè)計者,在此對其進(jìn)行分析介紹,與大家共同探討。
2消防給水系統(tǒng)設(shè)計水量的確定
經(jīng)過與消防部門、保險公司協(xié)商,消防給水系統(tǒng)水量作如下規(guī)定。
2.1室內(nèi)消火栓用水量的確定
室內(nèi)消火栓用水量按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,由于廠房高度介于24m至50m之間,所以消火栓用水量選用25L/s。同時使用水槍5支,每支水槍最小流量5L/s,每根豎管最小流量15L/s,火災(zāi)延續(xù)時間為2h。
2.2自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計水量的確定
自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計水量按照美國NFPA13和NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定。由于玩具廠各廠房、車間的生產(chǎn)性質(zhì)不同,火災(zāi)危險性等級也不相同,所以各車間自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度和作用面積也不同,具體情況見表1。
表1玩具廠噴淋系統(tǒng)設(shè)置基本數(shù)據(jù)
噴淋系統(tǒng)
設(shè)置地點(diǎn)噴水強(qiáng)度
/L/(min.m2)
(GPM.ft2)作用面積
/m2(ft2)每只噴頭最
大保護(hù)面積
/m2(ft2)設(shè)計流量
/L/s(GPS)
組裝、維修、模
具車間,寫字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)
配料、注塑車間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)
噴漆車間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)
高架倉庫18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)
在表1的4組數(shù)據(jù)當(dāng)中,兩組是中危險級,兩組是嚴(yán)重危險級。與我國自動噴水滅火系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計相比有較大差別:一是分類較細(xì),每一等級的噴水量不是固定值,而是根據(jù)不同的建筑劃分成一個范圍;二是噴水量較大;三是嚴(yán)重危險級的噴淋系統(tǒng)仍可采用濕式報警系統(tǒng)。其中,倉庫的噴水量是按照NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定的,其特點(diǎn)是:噴水強(qiáng)度大,作用面積小。
至于系統(tǒng)設(shè)計流量的確定,應(yīng)選擇最不利情況時所需的消防流量(即可能發(fā)生最大的消防流量)作為自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量。從表1中可以看出,噴漆車間所需的消防噴水量最大,可作為自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量。經(jīng)采用NFPA13規(guī)定的計算機(jī)方法計算,水量約為68L/s。該車間位于A、B座廠房4樓?;馂?zāi)延續(xù)時間按照NFPA13標(biāo)準(zhǔn)為2h。
3消防給水系統(tǒng)的布置
3.1系統(tǒng)設(shè)置
玩具廠的消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)采用分開設(shè)置,消火栓給水系統(tǒng)采用臨時高壓給水系統(tǒng),自動噴水滅火系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置。
根據(jù)玩具廠的廠區(qū)分布特點(diǎn),全廠設(shè)有兩座消防泵房和水池。消防水池儲量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統(tǒng),各自獨(dú)立(見圖1)。分別供應(yīng)全廠南半?yún)^(qū)和北半?yún)^(qū)的消防用水。兩個泵房各設(shè)2臺消火栓泵和自動噴水泵,均為1用1備,穩(wěn)壓泵只設(shè)1臺。消火栓泵流量28L/s(445GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率37kW。自動噴水泵流量70L/s(1100GPS),揚(yáng)程70m(235ft),功率75kW。穩(wěn)壓泵流量1.6L/s(25GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率4kW。上述所有設(shè)備均為國外成套產(chǎn)品,即主泵、穩(wěn)壓泵、啟動柜都是成組配套的。
圖1玩具廠總平面圖
3.2濕式報警閥的設(shè)置
按照我國常規(guī)作法,嚴(yán)重危險級的建筑物,自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而玩具廠的建筑物危險等級,既有中危險級,又有嚴(yán)重危險級。但自動噴水滅火系統(tǒng)全部采用的是濕式報警系統(tǒng)。
《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,濕式報警閥的控制范圍是采用控制噴頭數(shù)目來確定的。但玩具廠如果采用此規(guī)定,濕式報警閥的布置將比較困難。所以,在玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中,濕式報警閥的控制范圍是采用控制面積來確定的。每組濕式報警閥的控制面積不超過4833m2(52000ft2)。全廠共設(shè)置8組濕式報警閥,全都布置在廠區(qū)內(nèi)廠房外墻邊醒目的地方。
3.3壓力開關(guān)的設(shè)置
消防給水系統(tǒng)中,凡是采用穩(wěn)壓裝置的,自動啟泵都是靠壓力開關(guān)來控制。一般常規(guī)作法是設(shè)置兩個壓力開關(guān),一個控制穩(wěn)壓泵的啟、停,一個控制消防主泵的啟動。而在玩具廠消防給水設(shè)計中,選擇的是另外一種方法。即玩具廠兩套系統(tǒng)各設(shè)置3個壓力開關(guān),一個控制穩(wěn)壓泵啟、停,其余兩個分別控制兩臺自動噴水主泵啟動。具體作法是:當(dāng)壓力低于0.8MPa時,穩(wěn)壓泵啟動,當(dāng)壓力高于0.89MPa時,穩(wěn)壓泵停泵;當(dāng)壓力低于0.75MPa時,啟動第一臺自動噴水主泵;當(dāng)壓力低于0.7MPa時,啟動第二臺自動噴水主泵。在這里,第二臺自動噴水泵不只是作為備用泵,而是第一臺泵水量的補(bǔ)充。
4消防給水管網(wǎng)及噴頭的布置
4.1室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的布置
室內(nèi)消火栓管網(wǎng)呈立體環(huán)網(wǎng)布置。消防箱設(shè)有普通消火栓和消防軟管卷盤,布置間距30m,消防門為玻璃門,按鈕開啟。4座主廠房屋頂,除了設(shè)有試驗(yàn)用的消火栓外還配有壓力表。報警警鈴及遠(yuǎn)程啟泵信號線全部用鍍鋅線管保護(hù)。
4.2自動噴水給水管網(wǎng)的布置
由于玩具廠目前正在生產(chǎn),廠房內(nèi)風(fēng)槽、線槽、工業(yè)管道交叉縱橫。使自動噴水給水管道布置十分不便。設(shè)計時,多次到現(xiàn)場查看,測量管道的位置,確定管道的走向。施工時,基本上避免了自動噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,玩具廠自動噴水管網(wǎng)布置成枝狀管,屬于一種不等壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上,由于玩具廠采用NFPA標(biāo)準(zhǔn),與《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)不同,各個廠房、車間的噴水強(qiáng)度也不統(tǒng)一。所以,只能按照NFPA規(guī)定的方法,對各車間、分區(qū)的自動噴水管網(wǎng)逐段計算。配管時,一要滿足噴頭的工作壓力,二要考慮作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度。從驗(yàn)算結(jié)果看,兩條要求都得到滿足。
玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)的分布是很廣的,各個建筑都布置了自動噴水系統(tǒng)。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網(wǎng)壓力過高,流量過大的問題,在低層各分區(qū)水流指示器前,設(shè)置了減壓閥。
4.3放空管的布置
自動噴水給水管網(wǎng)的沖洗和放空措施是非常必要的。對玩具廠來說,自動噴水滅火系統(tǒng)分布廣,如何考慮系統(tǒng)放空,這是消防給水設(shè)計中面臨的一個具體問題。一般的自動噴水設(shè)計,是將每層樓自動噴水管網(wǎng)的末端設(shè)置一個檢驗(yàn)放空閥,然后管網(wǎng)坡向放空閥以利整個系統(tǒng)放空。但是,玩具廠現(xiàn)場情況復(fù)雜多變,各種風(fēng)槽、工藝管道早已安裝就位,而且縱橫交錯。為了避免系統(tǒng)放水不完全,在玩具廠設(shè)計中采用了多處放空的方法。除了末端設(shè)置檢驗(yàn)放空閥外,還在每層噴淋管網(wǎng)配水管的末端設(shè)置了放空閥、放空管(見圖2)。放空管管徑DN100且層層連通,到底層排入雨水井,同時解決了系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗放空的問題。
圖2噴淋系統(tǒng)放空管示意圖
此外,為了使噴淋系統(tǒng)更加安全、保險。除了按規(guī)定設(shè)置的水泵結(jié)合器外,在放空管的底部也設(shè)置了水泵結(jié)合器。
4.4泵房管道的布置
噴淋系統(tǒng)設(shè)計流量的校核,是每個設(shè)計者都關(guān)心的問題。用末端試水裝置檢驗(yàn),只能檢驗(yàn)出系統(tǒng)正常與否。因水量太小,不能確定系統(tǒng)設(shè)計流量是否符合設(shè)計要求。燒爆幾只噴頭檢驗(yàn)也是如此,又不可能讓整個作用面積內(nèi)的噴頭一齊噴水來檢驗(yàn)。在玩具廠設(shè)計中,采用了如下方法來檢驗(yàn)。在泵房自動噴水系統(tǒng)總出水管處,設(shè)回流試水管至消防水池。在回流試水管上設(shè)置了流量計和泄壓閥(見圖3)。泄壓閥是用來防止管道超壓,泄壓用的。而流量計則是用來檢驗(yàn)系統(tǒng)流量大小的。用控制系統(tǒng)壓力的方法,檢驗(yàn)系統(tǒng)流量是否符合設(shè)計要求。流量計帶液晶顯示和遠(yuǎn)傳功能,不僅現(xiàn)場能看得到,消防中心也能觀察到。同時,在泵房內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)和自動噴水系統(tǒng)管網(wǎng)之間,設(shè)一連通管。平時用閥門關(guān)閉,必要時可打開閥門,互為補(bǔ)充。這也是一種出于安全保險的考慮。
圖3消防泵房示意圖
4.5噴頭的布置
由于玩具廠各廠房、車間的噴水量各不相同。要根據(jù)其特點(diǎn)選擇不同種類的噴頭應(yīng)用于不同的場合,做到各類噴頭各盡所能、各盡其責(zé)。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭,噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個別地方,如調(diào)色間、調(diào)漆間,上空布滿抽風(fēng)口,則選擇了13.5mm口徑的側(cè)向噴頭。根據(jù)玩具廠生產(chǎn)現(xiàn)場腐蝕性較大、生產(chǎn)操作容易發(fā)生碰撞的特點(diǎn),選擇了快速反應(yīng)、易熔合金噴頭,動作溫度74℃。具體情況見表2。
在噴頭的布置上,根據(jù)場合不同,選擇不同的噴頭布置方式。對所有建筑(廠房)均采用建筑噴淋的方式來布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護(hù)方式布置,噴頭間距為3.0m×3.0m和2.5m×2.2m,這當(dāng)中考慮了建筑的開間布局和橫梁的位置因素。在設(shè)備比較高大和密集的車間,以及高架倉庫除了采用常規(guī)建筑噴淋外,還采用了加密建筑噴淋和設(shè)備噴淋雙重保護(hù)的方法來布置噴頭。設(shè)備噴淋采用分層布置。在中、下層噴淋,為防止碰撞,造成噴頭誤噴,噴頭上都加了保護(hù)罩,個別地方則采用邊墻型噴頭。
5完善的消防管理措施
要確保玩具廠消防萬無一失,完善的消防硬件設(shè)施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用,隨時發(fā)揮作用,消防的軟件設(shè)施就顯得十分重要了。在這方面外資廠的一些作法值得我們借鑒,筆者在這里簡單介紹一下。
5.1施工材料的保證
為保證消防設(shè)施的安全、可靠,玩具廠所有設(shè)備、材料都必須有FM/UL認(rèn)證。所以,所有噴頭、水流指示器、濕式報警閥、閥門、水泵等設(shè)備、材料均為國外產(chǎn)品。消火栓、管道采用國內(nèi)產(chǎn)品。小于等于DN100的管道采用國標(biāo)加厚鍍鋅管,大于DN100的管道采用鍍鋅無縫鋼管。
5.2管理制度的保證
玩具廠的防火制度是非常嚴(yán)格的,除了平時的防火宣傳、防火教育外,生產(chǎn)過程中的日常操作都有嚴(yán)格的規(guī)定。同時規(guī)定了廠房內(nèi)嚴(yán)禁吸煙,嚴(yán)禁動用電氣焊。廠房內(nèi)這一類的警告牌隨處可見,而且防火巡視員經(jīng)常巡視檢查。在消防工程施工中,也不允許在廠房內(nèi)動用電氣焊,鍍鋅無縫鋼管的連接都是在廠外焊好法蘭,現(xiàn)場裝配。施工中,配帶手提滅火器的防火巡視員現(xiàn)場監(jiān)視。
關(guān)于消防設(shè)施的保養(yǎng),在消防工程的招標(biāo)文件中,就明確提出了施工單位要負(fù)責(zé)以后的日常維護(hù)保養(yǎng)工作。而且要有詳細(xì)的維修保養(yǎng)計劃。要求一個季度檢查維護(hù)一次,一年對設(shè)備檢查維修一次。施工計劃中,要有防火制度,否則算廢標(biāo)。
至于消防設(shè)施的管理,玩具廠明確規(guī)定:保安部負(fù)責(zé)消防設(shè)施的管理和巡視。保安值班室掛有消防系統(tǒng)圖和巡視路線圖。為防止無關(guān)人員隨便操作消防設(shè)施上的閥門,各處閥門平常都上鎖,鑰匙就掛在消防系統(tǒng)圖上閥門的位置上,以免搞錯。需要操作時,必須經(jīng)過保安值班人員。
6有關(guān)問題的思考
6.1自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計流量的商榷
自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計流量關(guān)系到對建筑物火災(zāi)的控制程度,也關(guān)系到滅火的效果。針對火災(zāi)危險性等級不同的建筑物制定出不同的設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)十分重要。
我國《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》將建筑物和構(gòu)筑物的火災(zāi)危險性等級分為三個等級,即嚴(yán)重危險級、中危險級和輕危險級。但規(guī)范并沒有一個明確標(biāo)準(zhǔn)來劃分這三個等級。因此,在設(shè)計時只能將所設(shè)計的建筑物與規(guī)范附錄二中所列舉的各種建筑進(jìn)行比較來確定其危險性等級。而且,對各危險性等級的建筑物,設(shè)計流量標(biāo)準(zhǔn)只有一個固定值。尤其是工業(yè)建筑,生產(chǎn)類別各不相同,應(yīng)該針對不同的生產(chǎn)類別,制定出一個比較詳細(xì)的設(shè)計流量分類標(biāo)準(zhǔn)。
筆者在玩具廠消防給水設(shè)計過程中,接觸了一些國外規(guī)范,像英國的FOC標(biāo)準(zhǔn)。其中,對于工業(yè)建筑,也是根據(jù)不同的生產(chǎn)類別,制定出不同的設(shè)計流量分類標(biāo)準(zhǔn)。
我國應(yīng)根據(jù)國內(nèi)長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),同時參照國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),盡快制定出既安全又經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計流量數(shù)據(jù)。
在玩具廠消防工程設(shè)計過程中,有一點(diǎn)感受就是規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要定期修訂。事物是在飛速發(fā)展的,新技術(shù)、新方法、新概念不斷出現(xiàn)。一種標(biāo)準(zhǔn)長期不進(jìn)行修訂,就跟不上事物的發(fā)展,就是落后的標(biāo)準(zhǔn)。
6.2報警閥的控制范圍
濕式報警閥是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要部件?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中將濕式報警閥的控制范圍確定為不超過800個噴頭。這是從系統(tǒng)檢修停用的角度來考慮的,是非常對的。不能允許噴淋系統(tǒng)停用的范圍過大,影響到建筑物安全,控制范圍應(yīng)有所限制。但是,這樣規(guī)定在設(shè)計過程中實(shí)行起來問題較多。實(shí)際上控制噴頭數(shù)目也就是確定濕式系統(tǒng)的控制面積。由于噴頭布置的疏密不同,同樣多的噴頭,保護(hù)面積是不相同的。相反,同樣的面積,噴頭數(shù)目也是不相同的。例如:1萬m2的面積,噴頭按3.6m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就少于800個,用1個濕式報警閥就行了。而按3.0m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就超過了800個,要用2個濕式報警閥。尤其是需要布置上、下噴頭的地方,上、下噴頭按1個噴頭計算,還是按2個噴頭計算,就有不同的意見。所以,濕式報警閥的控制范圍用面積來控制較為合適。像玩具廠這樣大范圍布置自動噴水滅火系統(tǒng)的地方,采用控制面積的方式布置濕式報警閥,基本上做到了報警閥分布均勻,報警時不僅告訴人們有火災(zāi)發(fā)生,同時知道發(fā)生在何處。
6.3消防器材的問題
玩具廠消防給水工程上的主要設(shè)備、材料,基本上都是國外產(chǎn)品。設(shè)計時,曾提出采用國內(nèi)產(chǎn)品,對方表示同意,但是提出必須要有FM/UL認(rèn)證。我們在市場上調(diào)查了一下國內(nèi)產(chǎn)品,幾乎沒有FM/UL認(rèn)證的,因此只好放棄。所以,希望中國的消防設(shè)備生產(chǎn)廠家,能夠盡快填補(bǔ)這塊空白。
6.4消防標(biāo)準(zhǔn)的銜接