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關鍵字：高層建筑 轉換結構 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：

一： 轉換層結構的應用

1 轉換層結構的應用

伴隨高層建筑發(fā)展,建筑物功能亦發(fā)生巨大改變,不再是單一居家或寫字樓。 如公寓、旅館、辦公樓等均在建筑體下部設置商店、銀行、大型超市，停車場等需要大跨度的公共區(qū)域。特別在一些多用途建筑物中, 辦公、旅館、公共娛樂設備、商業(yè)設施等交錯其中。各不同功能需求對建筑要求各不相同,旅館等建筑其要求軸線布置較多以滿足自身要求；下部銀行、公共大廳、會議中心、停車場等商業(yè)設施和公共娛樂設施要求大空間,且墻體應盡可能少。

建筑物功能需求改變要求建筑結構形式上也應作出相應改變。而上、下結構形式的轉變,應需要一個轉換結構,以完成上部結構力與下部結構力的傳遞要求。

2 轉換層結構應用功能

從結構角度上看,轉換層結構的應用功能主要包括:

(1)上、下層結構形式轉換這種轉換層現(xiàn)階段廣泛運用于剪力墻結構和框架－剪力墻結構中,將上部剪力墻轉換成下部的框架結構。

案例：深圳市的彩福大廈,整體建筑結構為37 層(包含3 層地下室),其地上1～4 層和裙房均為商場,采用框架結構(含核心筒),其中6～34 層為住宅,采用剪力墻結構,第5 層為梁式轉換層結構, 轉換梁長度高達2.4m。此種典型的混合墻體設計在現(xiàn)階段高層建筑中普遍運用。

(2)上、下層結構軸的轉換轉換層結構

即上下結構形式未發(fā)生任何改變,但通過轉換層使下層柱柱距加大,形成大柱網(wǎng),此種形式常用于外框筒下層以便形成較大入口。

案例：香港新鴻基中心大廈,整體建筑結構為筒中筒結構,51層，高214m，此建筑第5 層設立為轉換層,1-4 層為商業(yè)建筑,5層以上為辦公建筑結構,為了在底層布置大的出入口,建筑結構上采用2.0m × 5.5m預應力大梁進行結構軸網(wǎng)轉換,將底層柱距擴大成12.6m 和16.8m。此種轉換層有效實現(xiàn)不同建筑需求的完美結合。

(3)上、下轉換層結構形式和結構軸網(wǎng)同時轉換

在上部樓層剪力墻結構通過轉換層改變成下部框架結構同時,下部柱網(wǎng)軸線應與上部剪力墻軸線搓開, 并形成上、下結構層不對齊布置。

案例：在深圳云景大廈毛體建筑地下1 層和地上34層中,此結構形式采用框支剪力墻的結構。其中,5層以上為軸線布置較為復雜的剪力墻結構,4 層以下為大空間建筑結構, 柱網(wǎng)軸線較為簡單。由于結構形式和上、下軸網(wǎng)變化較大,在4 層設置了2.2m 厚的厚板式轉換層形式。

二：轉換層結構形式

實際高層建筑工程中，應用的轉換層結構形式較為豐富, 常用有梁式、桁架

式和板式結構。

1 梁式轉換層

梁式轉換層是目前應用最為廣泛的轉換層結構,設計和施工較為簡單, 各部受力也較為明確, 一般采用底部大空間框支剪力墻結構。當建筑結構需要縱橫方向同時轉換時, 采用了雙向梁布置。并且單向托梁、雙向托梁連同上、下層較厚樓板梁共同工作, 可形成剛度較大箱形轉換層, 這一形式在鐵路工程中是常見的結構形式, 而在房屋結構則很少。

2 桁架式轉換層

桁架式轉換構件具有傳力明確, 傳力途徑清楚等優(yōu)點, 但構造和施工技術較為復雜。桁架轉換層自重較輕,抗側力剛度比轉換梁要小, 因此桁架轉換層高層建筑質量和剛度突變力比梁式轉換的高層建筑小,由此地震反應也相對較小。 另外，從工程實際情況來看, 轉換桁架鋼材和混凝土用量也比轉換梁經(jīng)濟。另外轉換桁架不僅具備開洞與管道設置等條件, 而且在位置和大小上均有較大靈活性, 使充分利用轉換層結構建筑空間成為可能。

3 板式轉換層

在建筑施工過程中，當上、下柱網(wǎng)軸錯開較多時,托梁難以直接轉換,因此需要采用厚板承力,構建板式承臺轉換層結構。板式轉換層其下部柱網(wǎng)可進行靈活布置,與上層結構盡量搓開。但這種形式的板的傳力會變得不清楚, 因而板受力也異常復雜, 結構計算會相對困難。

從抗震性能上看,板式轉換層在豎向荷載和地震作用下,不僅會發(fā)生沖切破壞,而且可能形成剪切破壞, 因此板內(nèi)必須三向配筋,使得板式轉換層結構自重過大,材料耗費很多。由于以上的原因,板式轉換層結構在國內(nèi)應用并不廣泛。

三：高層建筑轉換層結構的發(fā)展趨勢

改革開放以來，國內(nèi)建筑業(yè)嘗試使用底層大開間剪力墻結構（即梁式轉換層結構），轉換層結構工程應用發(fā)展迅速，而工程實際轉換層結構的應用朝形式多樣、方法多樣和結構受力等方向發(fā)展，在未來發(fā)展趨勢上主要體現(xiàn)為以下方面：

1. 鋼骨混凝土轉換層應用

現(xiàn)代建筑朝著高層和超高層形式發(fā)展，因此相應的轉換層結構中轉換構件承托層數(shù)也相對增多；由于建筑功能對層高及建筑空間種種要求和限制，迫使工程應用階段引入鋼骨混凝土材料勢在必行。鋼骨混凝土梁不僅在承載力高、材料剛度上可減小建筑截面尺寸，并且在塑性、耐久性和抗震性能等方面也優(yōu)于鋼筋混凝土材料，是高層建筑轉換層結構材料發(fā)展趨勢。

此外，由于鋼骨混凝土梁在施工過程中自身剛度強，定位準確，可減少支模等使用，加快施工進度和施工精準度。

2. 預應力轉換層應用

預應力技術在結構和施工上的優(yōu)點包括：減小截面尺寸、控制建筑裂縫、減輕支撐負擔等等。因此，預應力混凝土結構適用于承建大跨度轉換層結構。伴隨我國預應力技術發(fā)展，以及預應力材料和施工費不斷下降，使用預應力轉換層成為高層建筑的必然發(fā)展趨勢。

參考文獻：

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根據(jù)筆者對高層建筑消防安全管理、滅火救援、日常監(jiān)督等情況進行調研發(fā)現(xiàn)。高層建筑一旦發(fā)生火災，根據(jù)消防部隊現(xiàn)有的裝備器材，很難對火勢達到“立竿見影”的效果，當今情況下的高層建筑滅火救大部分仍然只有立足于高層建筑中的現(xiàn)代消防設施進行“滅火自救”。因此，如何使高層建筑現(xiàn)代消防設施在“每時每刻”都能正常使用就顯得非常重要，而我市消防官兵數(shù)量相對于我市高層建筑數(shù)量就顯得相當?shù)摹懊煨　?，在當今的消防工作中，消防監(jiān)督執(zhí)法工作只是其中一項非常重要的工作，如何解決面對我市高層建筑，消防“警力”不足的現(xiàn)狀，筆者認為切實落實高層建筑物業(yè)保安消防安全職責，加強消防知識培訓，切實提高物業(yè)保安消防安全“自查、自改”能力就顯得非常的重要。

因為，有能力進行高層建筑修建開發(fā)工程的開發(fā)商都是比較有經(jīng)濟實力的開發(fā)公司，而當高層建筑修筑完工投入使用后，大多都有正規(guī)的物業(yè)公司對建筑進行日常管理，因此，物業(yè)保安的數(shù)量就能切實得到保障。物業(yè)保安在高層建筑消防安全管理中的重要作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是在日常的管理中，物業(yè)保安對高層建筑的熟悉程度所決定。物業(yè)保安的職責其中最重要的一點就是對該物業(yè)公司所管理的建筑進行24小時全天候保安巡視服務，為防盜、防火、防災、交通和維持管理區(qū)域的公共秩序服務，切實預防和處理各類不安全事件。因而，物業(yè)保安對該建筑的消防設施位置、數(shù)量、作用是相當熟悉的。如果可以讓其熟練掌握高層建筑現(xiàn)代消防設施的使用、維護、調試、檢測等知識，使其成為該建筑現(xiàn)代消防設施火災隱患的得力排查者，及時對存在的火災隱患進行發(fā)現(xiàn)，并上報物管公司及時解決火災隱患，那么我市在進行高層建筑消防安全專項整治行動前也不會有那么多的高層建筑存在火災隱患。

二是由于高層建筑消防設施的使用情況所決定的。眾所周知，每棟高層建筑的現(xiàn)代消防設施均不是由“業(yè)主”進行使用和管理。而物業(yè)保安才是現(xiàn)代消防設施的使用和管理者，他們每天的工作就是與這些設施打交道，這些消防設施能不能正常使用，是不是完好無損，他們都是第一個知道的。在大多數(shù)情況下，他們對這些設施存在的問題，不是不知道而是選擇了“閉口緘默”，大部分的物業(yè)保安都缺乏應有的消防安全責任心，他們大多數(shù)都認為只要保證了所管理的建筑治安情況就可以了，他們很少有人知道自己身上承擔的消防安全責任有多重要，他們選擇了多一事不如少一事，對存在的火災隱患，他們永遠都是等待消防部門進行檢查后，才通知物業(yè)公司進行整改。因而，加強物業(yè)保安消防安全職責的落實，切實提高物業(yè)保安消防安全責任心，扭轉他們的工作態(tài)度，將消防部門的“事”變?yōu)樗麄冏约旱摹肮，！]作”，就顯得非常的重要。

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文丘里曾經(jīng)說過：“建筑，就是在內(nèi)與外相遇處產(chǎn)生?！盵 文丘里. 建筑的復雜性和矛盾性. 1966，P12]高層建筑的底部空間正是這樣的“相遇處”，在垂直方向上它是高層建筑的起點，同時，在水平方向上，它也是城市空間的一部分，垂直交通和水平交通在這里匯聚，轉換，使用頻率極高，因此它是解決城市和建筑的關系的重要環(huán)節(jié)。

本文所指的高層建筑底部景觀空間指的是包括高層建筑基地在內(nèi)的和高層建筑底層空間相聯(lián)系的具有景觀設計要素的空間，包括具有景觀設計要素的向上發(fā)展的通高中庭，庭院空間，以及向下發(fā)展的地下庭院等空間。

1 高層建筑底部景觀空間的歷史發(fā)展

高層建筑發(fā)展初期，為了追求功能的最大利益化，發(fā)揮高層建筑高效，高容積率的優(yōu)勢，大多數(shù)高層建筑都是直接面向城市街道，從街道直接進入大廳，再由大廳作為建筑的緩沖空間由電梯輸送到各個樓層。這樣的組織方式比較內(nèi)向，將大廳作為主要的轉換節(jié)點，建筑與城市之間分隔明確。但是給人的感覺比較倉促，缺乏過渡。

在第二次世界大戰(zhàn)以后，人們在生產(chǎn)生活中逐漸意識到了空間和環(huán)境對于城市，建筑以及人們生活的影響，在高層設計中也逐步加入了更多的公共空間，高層建筑底部空間的設計開始呈現(xiàn)多樣性的發(fā)展趨勢。景觀空間，作為公共空間的重要元素，在這時候也開始大范圍的被運用在高層建筑底層空間設計中。它更多的成為了高層建筑內(nèi)部空間和城市空間之間的過渡空間，為增加空間環(huán)境的舒適度，更好的組織人流起到了重要作用。

2高層建筑底部景觀空間的分類

高層建筑底部空間和城市直接相連，為了在不同的基地環(huán)境中解決高層建筑和城市之間的關系，之前的很多優(yōu)秀高層建筑設計都對高層底部空間形式進行了創(chuàng)新和探討，高層底部空間設計也產(chǎn)生了豐富多彩的變化。而景觀空間也隨著高層建筑底部空間形式的變化而出現(xiàn)了各種不同的做法。按照景觀空間在高層建筑底部的位置以及它和高層建筑之間的關系，本文將高層建筑底部景觀空間分成以下幾類：

2.1 外置式景觀空間

高層建筑底部的外置式景觀空間在這里指的是在高層的設計中，將開放性較強的公共空間放在建筑實體的外部進行布置，并且結合了景觀設計元素的空間。它是處理高層建筑和城市的關系中最為常見也是最早出現(xiàn)的手法之一。

這種類型一般適用于基地面積相對寬裕，除了塔樓和裙房的占地以外還有多余用地的高層建筑。設計的時候，往往利用廣場，綠地，下沉庭院等方式來作為高層和城市之間的過渡空間。這些空間不但起著集散人群的作用，當它與景觀設計相結合的時候，往往也為城市中的人群提供了休息娛樂交流的空間，為城市環(huán)境的改善起到了促進的作用。

密斯在紐約設計的西格拉姆大廈（Seagram Building，1958年，38層，如圖1）是利用廣場空間將高層和城市相聯(lián)系的最早的案例之一。大廈主體高158米，為了減輕高度對于街道的壓力，大廈從街道邊緣向后退了90英尺（約28米）。同時建筑的底層向內(nèi)退讓，形成灰空間，和場地上設計的噴水池和綠化空間一起，為人們提供了休息的場所，也為街道留下了喘息的空間。

圖1 西格拉姆大廈圖2 洛克菲勒中心下沉廣場圖3 洛克菲勒中心海峽花園

紐約的洛克菲勒中心（Rockefeller Center，圖2，3）也是利用建筑外部場地來做到將城市和建筑相互連接的一大成功案例。中心由19棟大樓組成，占地22英畝。建筑群的分布和高低配置都經(jīng)過了嚴格的設計，從第五大道旁較為低矮的國際大樓緩緩過渡到第六大道旁最高的標志性的奇異電器大樓（GE Building，70層，872英尺，約266米高），整體削弱了超高層對于城市的壓迫感。而設計最出色的莫過于建筑群的中間廣場，從第五大道出發(fā)，是提供市民使用的公共空間海峽花園（Channel Garden），花園寬175米，長60米，其中錯落分布著水池，花壇，雕塑等，這個狹長形的空間引導人們從第五大道來到正對著奇異電器大樓的著名的下沉廣場（Lower Plaza）。這個廣場在夏天被用作一個露天咖啡館，冬天則成為了一個室外溜冰場，每年圣誕節(jié)還會有盛大的慶祝典禮。這些被巧妙設計的空間序列將人們從城市很舒服的引導到建筑中，同時也為市民提供了休閑娛樂的場所。

外置式景觀空間能夠利用外部公共空間做到和城市的有序銜接，它需要相對寬松的基地環(huán)境，當基地面積相對較小時，在有限的室外環(huán)境內(nèi)用水池，花壇，雕塑等景觀小品來減小場地帶給人的局促感，豐富空間層次。當基地面積相對較大時，大面積的綠色景觀設計又能夠減小場地的空曠感，增加環(huán)境的舒適度。在我國，很多新區(qū)規(guī)劃中用地都相對寬松，場地設計時大多將內(nèi)部交通和綠化景觀和廣場設計相互結合，既能解決高層建筑底部多疏散口的交通設計，又為場地提供多種使用的可能性，增加了綠化面積。

2.2 內(nèi)置式景觀空間

和外置式景觀空間相對應的是高層中的內(nèi)置式景觀空間，它是在設計中將含有景觀元素的公共空間放在建筑內(nèi)部解決，將建筑外的元素引入建筑內(nèi)的一種做法。內(nèi)置式景觀空間大多用在場地比較緊張，在主體建筑以外場地沒有多余用地的情況下。如果說外置式景觀空間是一種比較開放的公共空間處理方法，那么內(nèi)置式景觀空間則相對比較內(nèi)向，其服務對象更多是為了建筑的使用者，而減少了城市居民的參與性。但是因為高層底部內(nèi)置式景觀空間對高層來說能夠很好的改善高層內(nèi)底部的環(huán)境，提升室內(nèi)空間質量，所以近年來也得到了廣泛的使用。在外置式景觀空間關注建筑外部環(huán)境的同時，內(nèi)置式景觀空間則用于提升建筑內(nèi)部的環(huán)境，兩者相互結合已經(jīng)成為了更加普及的做法。

按照內(nèi)置式景觀空間在高層底部所處的位置可以大致將其分為塔樓中庭式，裙房中庭式和裙房庭院式三種

2.2.1塔樓中庭式景觀空間

在直落式高層中，為了減少從街道直接進入建筑空間的生硬感，有些建筑在設計時將底層大廳空間進行景觀化的處理，將綠化，水池，廣場，雕塑等元素引入到室內(nèi)，成為一個景觀內(nèi)庭。例如，1967年，由Kevin RoChe和John Dinkelo設計的福特基金會大樓(Fort Foundation Building）（圖4, 5）就是一個塔樓中庭景觀空間的典型案例。這個建筑從外表上看并無太大的不同，但是設計師卻在高層內(nèi)部加入了一個高130英尺的大中庭，中庭內(nèi)部茂盛的樹木和蜿蜒的流水讓人仿佛來到了大自然中，這樣的景觀設計改變了高層建筑原本給人帶來的嚴肅冰冷的感受，是高層建筑景觀空間設計的典型案例之一。而在20世紀80年代以后，隨著技術的發(fā)展，高層建筑由最開始的中央核心筒式的“內(nèi)核”空間模式，逐漸發(fā)展到，分散在建筑兩側的雙核，三核，甚至更多核的空間模式，這樣的空間模式使得高層底部空間更加通透，底部景觀空間的面積變大，做法更加豐富，為塔樓內(nèi)置式景觀空間提供了更大的發(fā)展可能性。

圖 4福特基金會大樓內(nèi)部景觀空間圖 5 福特基金會大樓剖面

圖 6大阪市吉本大樓圖 7 大阪市吉本大樓內(nèi)庭

2.2.2裙房中庭式景觀空間

當內(nèi)置式景觀空間從塔樓轉移到裙房內(nèi)部，就更加不受到高層核心筒等各方面的約束，同時也能夠更好的跟裙房部分的功能相結合，特別是在飯店建筑和底層為商業(yè)的建筑中，景觀內(nèi)庭不但能夠使建筑更加氣派非凡，還提供了更加舒適的環(huán)境。由竹中工務店設計的日本大阪市吉本大樓（Yoshimoto Building，1986年竣工，高136.2米，圖6,7）就是利用了裙房內(nèi)部的中庭景觀空間來優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境的例子。它的商業(yè)裙房有8層，在臨街一面設計了一個通高的景觀中庭，大面積的玻璃幕墻面對街道，使室內(nèi)外的環(huán)境融為一體，室內(nèi)的綠化，散置的咖啡座為人們提供了一個公共的休息場所，實際上，這個中庭就是一個不受氣候影響的室內(nèi)城市廣場。

2.2.3裙房院落式景觀空間

相對于裙房中庭式景觀空間，庭院式的做法雖然景觀空間也是在裙房內(nèi)部，著重調節(jié)建筑內(nèi)部環(huán)境，但是前者是將景觀空間放在室內(nèi)，而后者運用的是建筑內(nèi)庭院的方法。這種方式適用于裙房占地面積較大的建筑中，它不僅可以給裙房部分的建筑增加采光，還能為裙房內(nèi)部帶來室外活動空間。相較于室內(nèi)式景觀空間，它的景觀設計能夠更加自然，較少受到建筑的約束。當界面設計比較自然的時候，室內(nèi)也可以獲得室外般的空間感受。由倫佐皮亞諾（RENZO PIANO）設計的紐約時報大樓，其底部裙房就有一個室外庭院。這個庭院被安置在主塔樓底樓和一個會議中心之間，一方面庭院的自然光線可以進入到兩邊的功能空間，另一方面，在這個不算大的庭院內(nèi)，景觀設計師模擬了自然界的樹林環(huán)境，柔和起伏，被草坪覆蓋的地面，加上幾株高大的植被，讓身處高層底部的人們?nèi)缤蒙碓谧匀恢校▓D8到圖 11）。

圖8， 圖9 ，圖 10，圖11紐約時報大樓底部中庭

裙房院落還可以和裙房的屋頂平臺一同設計，也會得到更加自然一體化的效果。由伊東豐雄設計的新加坡的怡豐城（Vivo City）就是一個院落空間和屋頂景觀空間相互呼應，融合為一體的優(yōu)秀實例。這座建筑的三層是一個大型的屋頂花園，其中植被，水體，木質鋪地等元素相互搭配，為人們在屋頂提供了豐富多彩的活動空間。而建筑的二層是商業(yè)空間，其中包含有多個庭院，作為室外運動空間，或者是兒童嬉戲娛樂空間。這些庭院與三樓的屋頂花園相互聯(lián)系，視線貫通，形成了富有層次的室外活動空間（圖12， 圖13）。

圖 12 新加坡Vivo City庭院空間 圖 13 新加坡Vivo City 模型

同時，裙房院落景觀空間因為其對空中開敞，因此也為高層塔樓部分以及周圍的建筑提供了優(yōu)美的景觀。

2.3 過渡式景觀空間

在高層建筑底部景觀空間的做法中，除了外置式景觀空間，和內(nèi)置式景觀空間外，還有一種介于建筑內(nèi)部和外部之間，處于過渡性地帶的做法，且暫為這種高層建筑底部景觀空間定義為過渡式景觀空間。過渡式景觀空間有三種：延展式，連接式，組合式。

2.3.1延展式

有些高層建筑底層的開放空間并沒有嚴格的室內(nèi)外之分，而是從室內(nèi)延伸到室外，給人感覺連成一體。由黑川紀章設計的日本福岡銀行本店（Fukuoka Bank，1976，圖 14）位于福岡市商業(yè)辦公區(qū)內(nèi)，在保持容積率700%的前提下，設計師將建筑的中部挖空，形成一個巨大的灰空間，和室外的空地相互聯(lián)系成一個大市民廣場。這個想法來自于黑川對于日本傳統(tǒng)

圖 14 日本福岡銀行本店圖 15 紐約利華大廈底層的室內(nèi)外連續(xù)景觀

建筑中的“緣側空間”的研究[ 黑川紀章《日本的灰調子文化》]，他將這個在傳統(tǒng)建筑中聯(lián)系室內(nèi)和室外的空間引入到這個高層設計中，并且將空間放大，在其中用各種樹木，花壇，雕塑，水體，長凳等營造出適宜人休息的環(huán)境。這個空間因為有頂，所以可以算作是內(nèi)部空間的一部分，又因為其開敞的特點，它又是室外空間的一部分，內(nèi)外空間在這里得到了很好的融合，建筑外的城市景觀也自然地延伸到了室內(nèi)。

事實上這種空間的延伸感并不一定要在一個連續(xù)的空間中才能產(chǎn)生，即使空間被墻體、玻璃或者是標高等元素打斷，只要在這些被隔斷的空間中運用了統(tǒng)一的元素，如材質，綠化，地面形式，甚至是細部設計，就都可以將這種延伸感帶給使用者。例如：紐約的利華大廈底層雖然室內(nèi)外之間有玻璃幕墻隔斷，但是延伸進建筑的綠化還是將空間的穿透感帶給了人們。（如圖 15）

2.3.2連接式

在有些群房與塔樓分離，或者有多座分散式群房的高層建筑或者建筑群中，裙房和裙房之間，裙房和塔樓之間，塔樓和塔樓之間如何過渡也是設計中需要解決的問題之一。這些連接空間并沒有那么明確的功能定義，往往更容易成為人們休息交流的場所，景觀的介入能夠使這些連接空間的過渡更加自然，為人們提供更加舒適的環(huán)境。例如SOM設計的東南金融中心大廈（Southeast Financial Center，邁阿密，1983年，高55層，224.9米），如圖 16，這個180萬平方英尺（16.722萬平方米）的建筑群包括一座塔樓，一個銀行大廳、停車樓和一個運動俱樂部。設計師在兩個建筑之間構筑了一個玻璃天頂，下面是一個高12層的開放空間，其間植有當?shù)氐哪细Ａ_里達棕櫚樹，還配有零售店，休息座椅，桌子等設施。這個空間不但連接了高層及其裙房，還將整個建筑和城市相聯(lián)系，為市民提供了一個開放的休息場所。

2.3.3組合式

在綜合體建筑日漸普及的今天，在建筑的功能上，綜合性越發(fā)的凸顯，在形式上，復合式的建筑群也越來越普遍。特別是近年來逐漸流行的商住綜合體建筑，為了增加底層部分商業(yè)的豐富性，引入商業(yè)內(nèi)街，內(nèi)部水道等各種設計手法層出不窮，景觀空間也就隨著這樣的豐富的設計手法而產(chǎn)生了多種可能。它在公共空間中，可以呈線狀分布在一條內(nèi)街中，也可以呈點狀分布在室內(nèi)中庭，還可以呈放大的形式做為外室外廣場而存在。因為其手法的多樣性，使得公共空間成為最能夠塑造和影響綜合體建筑個性和特色的空間之一。在這種綜合式高層的底部，景觀空間的設計手法也根據(jù)公共空間的形式而采用組合的方式，鋪地，綠化，水體，小品，燈光等都應該跟隨著空間形式的變化而產(chǎn)生，使游覽空間, 休閑空間，商業(yè)空間有機地融合。由美國捷德得事務所設計的南京水游城是一個建筑面積約16.7萬平方米的大型綜合性商業(yè)項目?！八纬恰鳖櫭剂x是以流動的水為主體，營造的一個集購物、休閑、餐飲、娛樂、旅游、文化等為一體的休閑購物主題公園。水在這里作為景觀主體要素從室外空間開始，延伸至半室內(nèi)空間，室內(nèi)空間。綠化種植，雕塑小品以及硬質休息鋪地等隨著水體一路發(fā)展。景觀空間不但起到了過渡延續(xù)的作用，同時還組織了建筑內(nèi)部的交通，成為了建筑的主體。（如圖17, 18)

3 總結

以上分類的依據(jù)是景觀空間的存在方式以及它與高層建筑之間的關系，在實際設計中，每個類型之間并不存在絕對的界限劃分，應該按照具體的基地環(huán)境來選擇適合的景觀形式加入到建筑設計中，以達到美化建筑環(huán)境和城市環(huán)境的目的。

參考文獻：

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關鍵詞:復雜高層建筑結構；抗震概念設計；體型不規(guī)則；轉換層；抗震設防專項審查

Discuss seismic design of a complex structure of high-level buildingHu Wei-hong(Foshan city Shunde architectural design institute Co., Ltd.FoshanGuangdong528300)Abstract:Structure of a high-level seismic design of buildings as an example, the use of the concept of seismic design principles, an analysis of the structure of several cases of irregular size and number of operational measures of adjustment, and high-rise building complex seismic structure special review of security rules, put forward his own views.Key words:High building complex; Concept of seismic design; Irregular shape; Conversion layer; Special seismic review。

一、 引言

隨著我國城市經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，下面是大開間的商鋪或停車庫，上面是高層商品住宅的這類框支-剪力墻高層建筑被廣泛采用，這類結構由于轉換層的存在, 極易形成剛度突變的薄弱層；加上建筑師在外觀造型上的標新立異，這樣出現(xiàn)了很多結構體型復雜的高層建筑，而通常它們在結構方面都不規(guī)則甚至是特別不規(guī)則的,高層商住樓就是其中的一個典型。國家建設部在2006年9月發(fā)文規(guī)定了超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點，明確了高層建筑若具有多項或某一特項不規(guī)則時，需要申報專項審查。。

二、工程案例

1、工程概況

本工程為江蘇張家港市某住宅小區(qū)中一幢高層住宅。地下為6級人防大底盤地下室。地上15層，一層層高4.5m，標準層高2.9m。結構形式采用部分框支剪力墻結構，轉換層為三層。

2、結構設計

本工程為住宅，丙類建筑，結構設計按6抗震設防，地震加速度為0.05g，設計地震分組為第一組。根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3-2002）及《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）結構抗震等級如下：三層框支層及以下框架抗震等級為二級；剪力墻底部加強部位抗震等級為二級；三層以上框架抗震等級為四級；剪力墻非加強部位抗震等級。

3、結構布置方案

1.因建筑一二層為商鋪，上部部分剪力墻無法落下，采用框架梁抬墻的方式進行轉換，轉換層板厚為180mm，混凝土強度等級C35。

顯然，由上圖可以看出由于存在轉換層可確定該商住樓為復雜高層建筑結構，屬B級高層建筑。然后對照《抗規(guī)》及《高規(guī)》所述的六項體型不規(guī)則發(fā)現(xiàn)該工程幾乎都有：扭轉不規(guī)則、平面狹長凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)、側向剛度不規(guī)則、豎向抗側力構件不連續(xù)、樓層承載力突變；其中三項不規(guī)則（平面凹凸，樓板不連續(xù)，豎向不連續(xù)）是由三層以下樓層使用功能不同所造成的“先天不足”，部分結構被迫采用了不利于抗震的框支結構形式，但我們相信以結構構件的承載力，剛度和延性為主導的抗震概念設計來進行總體結構布置，外加一系列的構造加強措施是可以彌補“先天不足”的。

4、結構計算分析結果

1.加強結構整體抗震性能的構造措(1）針對二層平面凹凸不規(guī)則采取：總體計算時，將大開洞薄弱部位樓板指定為彈性膜，并將洞口周邊樓板加厚至130mm，本層板面板底鋼筋全面貫通且雙層雙向配置。(2）該商住樓的第三層為轉換層，屬于高位轉換，層高2.9m，采用梁式轉換層，轉換梁截面高度在抗震設計時應分別不小于計算跨度的1/6?？紤]由于轉換粱上剪力墻偏置產(chǎn)生的不利影響，在梁兩側垂直方向均設拉結梁以利于穩(wěn)定。

2.軟件選用

根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》及《建筑抗震設計規(guī)范》本工程為復雜高層結構，進行多遇地震下的內(nèi)力及變形分析時，應采用兩個不同的力學模型，并對其結果進行分析比較。在設計時采用了SATWE計算為主，PMSAP計算為輔助的模式。

3.計算結果分析采用SATWE軟件進行結構的整體分析，在電算中密切關注扭轉位移比，自振周期與平動周期之比（Tt/ T1）及相鄰樓層受剪承載力之比這三大計算結果。(1) 結構X、Y兩向的扭轉位移比1.10＜μ＜1.23，滿足《高規(guī)》第4.3.5條規(guī)定要求；(2) 結構扭轉為主的第1自振周期Tt與平動為主的第1自振周期T1之比均小于0.85（Tt/ T1=0.86），滿足《高規(guī)》第4.3.5條規(guī)定要；

(3) 樓層抗剪承載力及承載力比值，最小值為0.81,既滿足《高規(guī)》第4.3.5條規(guī)定要求（此項為75%）；

(4) 轉換層上、下等效側向剛度比：按層間剪力比層間位移算法X向為0.43，Y向為0.45，符合要求；按附錄E.0.2算法:νex=0.81，νey=1.12。樓層抗剪承載力轉換層與上一層的比值：Bux=2.18,Buy=1.61；即轉換層以下的構件抗剪承載力分別是其上一層構件的2.18倍和1.61倍。(5) 在地震作用下，層間位移角θi小于上一層的1.3倍或上三層平均值的1.2倍；(6) 彈性最大層間水平位移角限值：X向為1/1644，Y向為1/1510，均小于規(guī)范要求；(7) 振型質量參與系數(shù)X向的有效質量系數(shù)95.3%,Y向的有效質量系數(shù)96.8%,兩向均大于90%，滿足《高規(guī)》第5.1.13條規(guī)定要求；(8) 底部加強區(qū)剪力墻軸壓比均小于0.5，滿足《高規(guī)》第7.2.14條

經(jīng)比較，PMSPA計算結構與SWTAE非常接近，各類參數(shù)反映出PMSPA模型僅僅比SATWE的剛度偏高些，PMSPA開發(fā)了樓板用的多邊形樓板單元，計算進入整體結構分析，嚴格考慮了樓層之間構件之間的耦合作用，使得結構整體剛度有所增大。但SATWE中考慮全樓彈性樓板時，也可計算樓板平面內(nèi)、外剛度，固計算結構相差甚微。

三. 結語

因此，上述的6種結構不規(guī)則情況在現(xiàn)今高層建筑設計中極易出現(xiàn)，通過結構抗震的概念設計和一系列的構造加強措施，盡管本工程存在扭轉不規(guī)則（程度為I類），平面凹凸不規(guī)則（二層）及豎向抗側力構件不連續(xù)（45%剪力墻不落地）這三項不規(guī)則情形，但扭轉位移比1.10＜μ＜1.23，超過規(guī)定少許（μ＜1.2)，故本工程只是普通不規(guī)則結構，可不作超限高層不作超限高層建筑工程抗震專項審建筑工程抗震專項審查。按照建設部的文件規(guī)定，只要“同時具有兩項以上平面，豎向不規(guī)則以及某項不規(guī)則程度超過規(guī)定很多的高層建筑”就必須申報抗震超限審查，一般復雜的超限審查需時約2個月，而且超限結構往往需要采取多種多樣的加強措施必然導致工程造價增大。因此只要條件允許，在每項工程設計的方案階段，應由結構工程師參與確定結構體型和主要的受力構件布置，以使不利抗震的諸多不規(guī)則體型可在建筑方案階段就避免，達到合理安全經(jīng)濟等多方共贏的局面。畢竟避免超限高層的抗震專項審查并不是設計的最終目的，而如何通過的精心設計使每一結構都獲得卓越的抗震性能才是我們不懈的追求

參考文獻：

［1］JGJ 3-2002《高層建筑混凝土結構技木規(guī)程》（簡稱《高規(guī)》） ［S］

［2］GB 50011-2010《建筑抗震設計規(guī)范》（簡稱《抗規(guī)》）［S］

［3］《超限高層建筑工程抗震設防管理規(guī)定》 （建設部令第 111號）

作者簡歷:

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關鍵詞：高層建筑消防滅火救援火災特點對策

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

高層建筑的滅火救援任務重，難度大，火勢一旦蔓延，易造成群體性的傷亡事件及誘發(fā)的其他安全事故。在高層建筑的火災撲救中，應明確高層建筑的特點及火災特征，采取科學合理的對策和戰(zhàn)術。

一、高層建筑火災的撲救難點

高層建筑易形成立體性的火災，熱傳遞和有毒氣體的危害程度大，且人員疏散難度大，火勢控制難度高于其他民用建筑，一旦火勢失控，會釀成大型事故。

1、火勢蔓延速度快

高層建筑的豎向管井等部位，產(chǎn)生的“煙囪”效應，為火勢的蔓延形成了有利條件，形成的立體火災，其垂直蔓延速度為3-4m/s?；馂陌l(fā)生時，煙氣沿著門窗、走道呈水平擴散，并沿外墻窗口向上升騰，甚至跳躍式向上層蔓延。自然因素也會對火災產(chǎn)生影響，外部的風力，會加速火勢蔓延的速度，室溫的不斷升高，室內(nèi)高熱量使達到爆炸濃度極限的可燃氣體達600℃以上，一旦與外部空氣充分混合，會誘發(fā)爆燃事故。

2、疏散難度大

高層建筑的樓層多，火災發(fā)生時，人員疏散的距離長，由于煙氣對能見度的影響，人員急于逃生，易引發(fā)踩踏事故，逃生途中路線選擇不當，甚至選擇跳樓逃生的方式，使得疏散難度增大。

3、攀登難度大

高層建筑的火災撲救難度大，消防電梯不能使用時，只能通過高層建筑的外部進行攀登，消防員攀登到一定高度時，由于體力的影響，心率和呼吸加快，對展開撲救具有一定的影響。高層建筑的火災一旦發(fā)生在高層部位，使得登樓的途徑減少，登高車達不到著火樓層的高度，主要靠室內(nèi)樓梯或電梯登樓滅火。

4、消防設施和裝備不完善

我國針對高層建筑的消防設施和撲救裝備無法完全滿足高層建筑滅火救援的需要，缺乏空中救護設施，不能有效的從高空展開營救，部分地區(qū)采用的消防直升飛機，由于受到限制，無法進行普及。登高消防車的配備也無法達到規(guī)定的要求，甚至有的安全疏散設施，如：救護袋、避難梯、滑梯、緩降器等，配備不合理。此外，高層建筑的火災用水量大，達80L/s以上，甚至超過100L/s，遠超過實實際的供水量，需要多輛車遠距離供水。

二、高層建筑火災撲救對策

根據(jù)高層建筑的火災撲救難點以及其特殊的結構，在展開滅火救援過程中，應結合火場的實際情況，采取科學的救援和滅火方式。高層建筑的火災撲救以科學施救、救人第一為原則，立足于自救和外部救援想結合。

（一）快速出動

由于高層建筑發(fā)生火災的蔓延迅速快，造成的人員傷亡大，消防部隊在接到報警時，應第一時間集結足夠的救援力量，保證快速抵達火場，爭取營救時間。通過典型的高層建筑火災案例，平均蔓延燃燒面積為33～50O/min，滅火用水量約為0.2L/s.O，客房平均蔓延燃燒面積為15～20O/min，滅火用水量約為0.175L/s.O。

（二）戰(zhàn)術方法

高層建筑的火災戰(zhàn)術應制定完善的應急預案，日常中要進行調查研究，制定完善的作戰(zhàn)計劃，并反復推敲作戰(zhàn)計劃的嚴密性。

1、內(nèi)部撲救。高層建筑的火災起初階段，應以建筑內(nèi)部的人員（安保人員、服務人員、管理人員等）為主要救援力量，發(fā)揮建筑內(nèi)部的滅火設施的作用，采取在起火點堵截包圍的方式，靠自救力量撲滅初期火災。

2、確定起火部位。消防救援隊伍到達火場后，應根據(jù)消防控制室的指示，以及相關人員的報告，通過偵查判定起火層和起火部位，便于指揮人員做出撲救方案。

3、配備安全措施。消防隊員在進入火場前，應進行安全防護，裝備必要的裝備器材，如:消防隔熱服、空氣呼吸器、通訊器材等。

4、確定進攻路線。選擇進攻路線應以“最短的距離，最小障礙”為原則，減少體力的耗損，安全地到達所攀登的樓層。

首先，應確定起點層，一般選擇在著火層下一層或下二層，進攻起點層既是進攻的起點，又是前沿指揮所，同時還是人員、器材集結處；

其次，快速抵達著火層，可通過專業(yè)消防通道和消防電梯進入，力量部署數(shù)量應是著火層大于著火層上層，著火層上層大于著火層下層；

再次，消防隊員在通過不放煙的通道，應先考慮登到起火層下一層或下二層，作為前沿陣地，再在噴霧水槍掩護下強行進入著火層滅火。通過靠外墻的封閉樓梯進攻，能直接利用天然采光和自然通風，由于其具有相連性，作為安全疏散的重要通道，由此進攻較為合理。選擇放煙樓梯進攻的方式，因樓梯內(nèi)設有前室，排煙系統(tǒng)和消防給水系統(tǒng)較為可靠。

最后，室外進攻的方案，應充分利用登高裝備、室外樓梯、建筑物平臺、升降機、云梯車等設施，甚至可以借助毗鄰建筑物的途徑登高進入著火層，條件允許，也可通過消防直升機進入著火層。

5、內(nèi)主外輔

消防隊員進入起火層后，應觀察火勢的情況，迅速占領有利地形位置，利用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，展開撲救工作，外部的噴霧水槍應充分掩護，多借助建筑物內(nèi)的滅火設施等，阻止火勢的進一步蔓延。在有條件實施外攻滅火時，應采用外攻滅火，內(nèi)攻滅火要求救援人員的體力充沛，應注意后備力量的補充，及時讓一線救援人員得到休整。

（三）人員的疏散和救援

高層建筑的安全疏散，關系著人員的生命安全，由于人員受熱、煙、賭氣的危害，對于中上層的人員疏散難度大，疏散距離超長，根據(jù)測算：人流密度1～5人/O時，水平行走速度為1.35～0.6m/s，在樓梯上垂直行走速度為3.6～1.5m/s，比煙火蔓延速度慢，但由于自身因素和外部因素的影響，易因其疏散不當，甚至大量的人員傷亡。因此，在高層建筑的救援中應以“救人第一”為原則，明確救援為先，正確處理人員生命安全與滅火的關系。

高層建筑火災的救援應利用應急廣播系統(tǒng)，及時疏導和穩(wěn)定人員的情緒，有序的組織引導安全疏散，指明疏散方向，勸導人員不必驚慌，有序疏散和撤離。疏散和搶救人員的基本順序應先著火層，其次是著火層上層，最后是著火層下層，若消防救援力量充足，應考慮個層面同步進行。從疏散通道（走廊）、出口，經(jīng)消防電梯，防煙樓梯、封閉樓梯或室外疏散樓梯，直接下到地面建筑物外，進入避難層（間）或起火樓層的下一層。

（四）火場供水

高層建筑火災能否有效的撲救，最重要的是消防供水量的保障，能否滿足高層建筑的水量、水壓的要求，根據(jù)客觀條件和火場的實際情況作出決策，及時調度水資源，確?；饒龉┧男枨?。

1、室內(nèi)消防給水系統(tǒng)

高層建筑室內(nèi)消防給水系統(tǒng)可作為撲救給水的途徑，如：消防水池、層頂消防水箱等。在屋頂水箱內(nèi)一般儲存有10min的消防用水量，通過每個消火栓箱內(nèi)水泵啟動按鈕，啟動消防給水系統(tǒng)。

2、水泵接合器供水

水泵結合器供水與室外消火栓或消防水池的距離為為15～40m，每個水泵接合器的流量為10-15L/s，一輛消防車通過水泵接合器向豎管供水高度可達50～80m。部分高層建筑采取分區(qū)給水的方式，在供水中應注意供水系統(tǒng)標志，避免在撲救中誤用。

3、消火栓直接供水

高層建筑在沒有設置水泵接合器，或水泵接合器發(fā)生故障時，底部設置的室內(nèi)消火栓可發(fā)揮作用，直接向管內(nèi)供水，保證供水量。

4、其他供水方式

利用登高裝置供水，如：登高消防車、電業(yè)工程搶險車、提升機等供水，也可緩解救援壓力，保障救援的水量。此外，利用室內(nèi)固定給水設施以及水泵接合器不能滿足供水需求時，可通過消防車或消防水泵直接耦合串聯(lián)，沿樓層垂直鋪設水帶供水。

三、小結

高層建筑的火災撲救任務重，救援時間緊迫，在救援中應充分考量高層建筑的特點及火災危險性，進行科學施救的方式。高層建筑的火災救援關系著人民群眾的生命安全，在日常訓練中，應以科學的應急演練為主導，反復強化救援的戰(zhàn)術和力量，提升救援部隊的整體戰(zhàn)斗力，推進滅火救援工作和社會化消防事業(yè)的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]趙騰飛，楊鵬.新時期消防戰(zhàn)訓工作改革思考[J].中國包裝工業(yè)，2012-12-25.

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1)消防責任意識薄弱。a．消防安全主體責任不落實。許多高層公共建筑往往分層出租或銷售給多家單位，從而形成一棟建筑內(nèi)多家單位共同使用的局面，這種情況下往往會出現(xiàn)消防管理上各自為政、互不溝通的現(xiàn)象，致使整幢建筑的消防安全管理責任主體不明確。b．管理人員、值班人員素質不高，責任意識差。單位的消防安全管理人員和消防控制室值班人員，是本單位消防工作的專業(yè)人員，因此這些人員必須熟悉本單位建筑的基本情況和設施設備運行情況，且經(jīng)過專業(yè)培訓取得資格證才能上崗。但由于企業(yè)人員流動快等原因，部分人員未經(jīng)培訓直接上崗，對建筑自動消防設施不熟悉，操作不熟練，或責任意識不強，不清楚本崗位職責，有的甚至在值班期間擅離職守，脫崗逃崗，導致火災情況下消防設施不能正常啟動，延誤了初期火災的撲救時機，致使火災損失擴大。2013年10月11日北京喜隆多商場火災是典型的由于控制室值班人員不履行工作職責導致的小火最終釀成大災的案例。c．有的建筑工程在施工過程中不按圖施工或因想控制成本而選用價廉質次的材料或進貨、或因監(jiān)理方責任心不強、措施不嚴而留下諸多隱患。如產(chǎn)品質量不合格，不按規(guī)程施工等現(xiàn)象，極易導致火災的發(fā)生。d．新技術新材料在高層建筑內(nèi)不斷被采用，而消防建審驗收人員業(yè)務素質參差不齊，不能解決和預測建筑消防安全上的復雜、繁多、深層次問題，導致火災隱患源頭管控不嚴。e．高層建筑周圍環(huán)境影響滅火。有的高層建筑正面?zhèn)让姹粡V告牌遮擋，造成撲救面不足。有的在消防車通道內(nèi)停放車輛，有的建筑被大樹、欄桿、電纜線、高空電線等阻擋，導致消防車無法及時靠近著火建筑，滅火及救援行動無法及時展開。f．用火用電用氣不當。高層建筑在裝修過程或設備維修過程中，違規(guī)進行電焊、切割或油漆作業(yè)，極易引發(fā)火災。日常運行過程中，因管理不到位，私拉亂接臨時線路，電氣線路設備長期缺乏維護，廚房內(nèi)油、氣使用不當?shù)?，都很有可能引發(fā)火災。

2)建筑自動消防設施隱患重重。筆者在工作中經(jīng)常遇到的自動消防設施存在的問題有:a．自動消防設施故障、屏蔽或損壞。例如火部分感煙或感溫探測器布滿灰塵，或有的防塵帽未摘取導致信號不能正常反饋;手動報警按鈕損壞，防排煙管道漏風嚴重導致風量嚴重不足、防火門閉門器損壞導致關閉不嚴等現(xiàn)象。b．人為停用消防設施。一種是故意停用的，如火災自動報警系統(tǒng)因經(jīng)常誤報而被業(yè)主嫌煩關掉的;為方便出入，常閉防火門處于開啟狀態(tài)等。另一種則是無意停用的，如消火栓管道閥門關閉，電控柜關閉電源的。c．設施配置不合理或設施質量不合格不規(guī)范。如有的建筑因控制成本或其他原因不配備自動噴水滅火系統(tǒng)等，整改難度相當大;另一種是設施設備的質量不過關或探測器、噴頭等選型不規(guī)范。d．消防設施未定期檢測保養(yǎng)或管理人員對設施設備的定期檢查不到位，導致關鍵時刻設施不能發(fā)揮作用。

2高層建筑火災防控對策

1)建筑硬件基礎要到位。a．要完善建筑的消防設施，立足自救。高層建筑的火災撲救首先立足自救，即要充分依靠建筑內(nèi)的自動消防設施實行初期火災的撲救，所以自動消防設施配置是否完善并保持完整好用成為高層建筑火災防控的一個重要因素。建設過程中必須按照規(guī)范要求完整地科學地設計消防水源、消防車通道、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、火災自動報警、自動噴水滅火系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)等，產(chǎn)品選型要合理，質量要保證。施工過程中要嚴格按照公安消防機構批準的設計圖紙施工，不得隨意更改設計。確保工程施工質量。各種設施配置要科學合理，保護區(qū)域要全面，不留盲區(qū)。b．要嚴格做好防火分隔。合理設置防火分區(qū)可以有效控制火災規(guī)模，阻止火災蔓延擴大，應嚴格劃分。要考慮面積及使用功能等因素通過防火門、防火卷簾等設施嚴格做好每樓層內(nèi)橫向間的防火分隔。對樓梯間、管道井等豎向井道必須嚴格按規(guī)范要求進行分隔，并對縫隙進行嚴密封堵，嚴格做好每樓層之間的豎向間分隔。c．把好裝修關，選材上嚴格要求。建筑裝修材料和室內(nèi)裝飾材料的燃燒性能等級直接影響著火災的擴大蔓延程度，應高度重視。裝修時使用的易燃可燃材料在火災發(fā)生后既散發(fā)有毒氣體同時還加速火災的蔓延，所以要盡可能選用不燃或難燃材料進行裝修，對易燃可燃裝修材料要按要求做好阻燃處理，從而降低場所的火災危險性。本文來自于《山西建筑》雜志。山西建筑雜志簡介詳見

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【關鍵詞】復合地基；夯底灌注樁；高層建筑

一、引言

烏魯木齊市很多地區(qū)由于城市化的不斷擴大，城市建設規(guī)模也日益增大，所產(chǎn)生的許多廢棄雜亂，等待回填的大量采砂、石坑。隨著全球環(huán)保理念的不斷增強，此種采砂（石）坑場既能恢復和保護環(huán)境，又比較低廉，同時還具有易開采等特性，因此成為各大房地產(chǎn)開發(fā)商投資的新“熱土”。但是由于其年代不太一樣，物質構成又不平均，雜質比較多，使其具有比較大的建筑學意義上的缺陷。比如，低承載力、不均勻性、壓縮性大等都是其作為建筑材料的主要通病。而隨著我國土地資源的日益緊張和容積率的不斷提高的要求，使得高層建筑成為當前開發(fā)商熱衷的建筑形式。然而，在這種場地建設高層或者超高層建筑，同時還必須選擇既能滿足結構設計要求又經(jīng)濟合理的地基處理方式，往往成為高層建筑地基處理的主要難點之一。文章依照烏魯木齊某采砂（石）坑場地的實踐經(jīng)驗，來處理建設高層建筑地基的典型問題。依次實證經(jīng)驗，筆者詳細介紹了一種多元樁地基處理方法——鉆孔夯擴擠密灰渣土樁與夯底灌注樁的復合地基處理的研究方法。

當前，國家對于多元樁設計方法雖然尚未出臺相應的國標，但對于雙元樁的應用及推廣已經(jīng)頻見報端，并有不少研究成果。陳強早在2001年就對二元樁——碎石樁和CFG樁提出了自己的看法，并推出該復合地基的基本特性；黎良杰等人則主要介地基承載壓強為紹了利用長樁CFG 樁和短樁鉆孔夯擴擠密樁來建造和處理高層建筑的地基案例，并測算出其壓強為478 kPa；同時，還有不少有關二元樁處理承載力特征值的推演及考證文獻。但是，專門針對利用砂（石） 坑場地建設高層建筑，同時運用鉆孔夯底灌注樁——上部灌注樁、下部夯擴擠密樁和鉆孔夯擴擠密灰渣土樁的地基處理方法卻少有人涉及和研究，值得業(yè)內(nèi)重視。

二、工程情況

該工程為一住宅小區(qū)， 包括11# 、12# 、21# 、23# 樓以及14# 地下倉庫。

以11號樓和12號樓為例，該兩棟樓的承載力要求為深度是其修正后的特征值，其主要一項指標為40kpa，并保持不變另外，在建筑物長時間的沉降量上也有一個重要指標及不大于80mm，而其它數(shù)值在穩(wěn)定性上保持固定不變。此工程的幾個主題樓中，上述11# 、21# 、樓以及14# 地下倉庫為全部地基，12號樓的東側、23號樓的西側有一大塊地區(qū)是原來的一個較深的采砂石的坑，該坑底部最深處為18.9米，經(jīng)過加工和處理過程后，現(xiàn)在已經(jīng)逐步填回到水平地面。在進一步施工過程中，經(jīng)過挖掘，素填土層和雜填土層成為其主要的基礎持力層。因此，該地基雖然厚度比較大，但是復雜度卻比較大，又不怎么堅固，平均承載力的主要特征110kpa。12號樓的西側有一小塊地，14號地下倉庫的東半部分主要持力基層為斑駁砂卵石。在此工程中，每個樓層的自然地基承載力難以滿足高層建筑的結構和設計要求，因此需要基本的加固處理。

因此，本文以該工程的12號樓為例進行實證分析。12號樓為地上28層，地下三層，箱型地基，基底標高51.14 m。

三、工程地質與水文地質條件

此工程的場地處于典型的沙土地沖擊平原上。該場地的土層主要以砂石碎粒為主，第四紀沉積物的平均厚度小于75m。其中，擬建設場區(qū)主要為民房和空地，地勢不太突出，地形較為平坦。地基鉆孔孔口地面標準高度為62.3-64.1m。擬建場區(qū)40m深度范圍內(nèi)土層基本分為如下三大類：人工堆砌層、自然新沉積層和第四紀沉積層，同時經(jīng)過實地勘查，工程場地未見地下水。

四、地基方案的選擇

根據(jù)現(xiàn)場場地對地基的考察和勘測調查報告，該場地的主要回填土質在物理工程力學上的性質上具有較差的巖土性質。表現(xiàn)為以下幾種特質：首先，該場地回填土成分較為復雜，房渣土、建筑土、粉塵土以及自然砂同組成該土質。其次，該場地地基結構較為松散，穩(wěn)定性不足，承載能力僅為120kpa，并且該土質空隙較大、含水性較低，壓縮性和變異性比較大。第三，該場地的回填土層厚度較大，最深處達到15.7m。種種土壤特質給高層建筑的地基處理方案和具體施工帶來了非常大的困難。因此，之前比較常規(guī)的單一地基處理方式很難滿足高層建筑地基設計的要求，即使能夠有效處理該地基也會增加該工程的投資成本和施工進度。

因此，以下以12號樓在地基處理過程中，對方案的選擇和處理。依據(jù)12號樓的地質條件和建筑設計要求，在挑選各種高層地基處理方案過程中，可以綜合考慮CFG 樁或鉆孔灌注樁復合地基方案， 鉆孔夯擴擠密素混凝土樁復合地基方案，或者前兩者與鉆孔夯擴擠密灰渣土樁結合的方案。但是如果要考慮現(xiàn)場的地質條件和優(yōu)勢：豐富的天然砂石和砂土地，那么從充分利用該條件，化劣勢為優(yōu)勢，將是該工程最大的亮點。從單一的CFG樁以及簡單的復合樁來看，樁體雖然能夠較好的控制地質沉降，并且具有較大的承載力，但是它卻難以降低樁間的空隙和壓縮性，進而提高地基土的承載能力。而采用鉆孔夯底灌注樁——上部為灌注樁、下部為夯擴樁和鉆孔夯擴擠密灰渣土樁，充分彌補了以下幾種缺陷，相當于三元樁的處置方法，又能綜合上述優(yōu)點， 是一個技術上可行、經(jīng)濟上合理的處置方案。

五、復合地基的施工

12號高層建筑地基處理施工具體過程分為以下幾個部分：（ 1） 定位放位點施測；（2） 灰渣土樁成孔；（3） 灰渣土混合料拌制；（4） 夯擴樁機就位；（5）分層投填灰渣土混合料、夯擴擠密；（6） 夯底灌注樁成孔；（7） 夯擴下半段4 m ；（8） 灌注上半段4 m、振搗混凝土施工；（9）復合地基檢測；（10） 清土、鑿樁頭；（11）驗槽；（12）褥墊層施工。

第一，鉆孔夯擴擠密灰渣土樁

鉆孔夯擴擠密灰渣土樁采用現(xiàn)場土渣、白灰和部分天然砂石。其中，白灰要用塊灰，現(xiàn)場分化，施工用土為現(xiàn)場砂土配上砂石。配比比例為：白灰：砂石：渣土=1：1：3，之后運用鏟車將其拌均勻，最大徑粒不小于4厘米。同時要注意在攪拌過程中要加適量水，以手握成團、落地開花為宜。

第二，鉆孔夯底灌注混凝土樁

下部鉆孔夯擴擠密干硬性混凝土樁的樁體則以水泥、天然級配砂石和防凍劑等為原料， 設計強度C16。具體質量配比為： m（水泥） ：m（水）：m（級配砂石） = 311：209：1810， 施工中采用普通滾筒攪拌機現(xiàn)場攪拌，每盤配比為：m（水泥）：m（水）：m（級配砂石）= 48：31：293（每盤）。上部鉆孔灌注樁原材料為水泥、砂、碎石， 設計強度C20， 塌落度12—14cm。

六、復合地基的檢測

靜載荷試驗是用來確定經(jīng)處理后的多元樁復合地基是否滿足設計要求的最直接、最可靠的手段。經(jīng)過檢測表明，這種復合地基承載力特征值都達到了該建筑結構設計的各項要求和指標，高層建筑樁身質量和完整性較好，總體優(yōu)良符合結構設計要求。

七、結 論

通過以上論證，在類似條件下，采用鉆孔夯擴擠密灰渣土樁和鉆孔夯擴底灌注樁——下部為鉆孔夯擠密樁、上部為混凝土灌注樁，處理高層建筑復合條件地基在經(jīng)濟上是合理的，同時在技術上是可行的。

參考文獻：

[1]陳強，黃志義，左人宇等.組合型復合地基的特性及其FEM模擬研究[J].土木工程學報，2001，34（1）：50—55.

[2]黎良杰，程學軍等.二元樁復合地基的應用研究[J].探砂工程，2003（增刊）：25—27.

篇8

關鍵詞：高層建筑；地下室；外墻裂縫；控制

Abstract: in this paper, high-rise building of basement wall cracks were analyzed, and how to control the crack and discussed, hope to function.

Keywords: high building; The basement; Exterior wall crack; control

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，隨著北部灣經(jīng)濟的發(fā)展，廣西高層建筑大量涌現(xiàn)，高層建筑地下室外墻出現(xiàn)裂縫的比例比較高，已經(jīng)成為高層建筑地下室結構比較典型的質量問題。下文試結合廣西南寧地區(qū)某高層樓宇中對地下室超長結構裂縫控制的典型案例，分析了裂縫的原因和預防處理。

南寧某多功能超高層樓宇，四層地下室，建筑面積為5.2萬m2，地上30層，地下2層，地下室底板厚2.1 m，底板混凝土C35，外墻厚40cm，并采用UEA膨脹劑的自防水混凝土。施工使用泵送混凝土施工，底板、墻連續(xù)兩次澆筑成型。2010年9至11月完成地下室一至四層結構，拆摸時發(fā)現(xiàn)外墻有裂縫。

在地下室外墻拆模板時發(fā)現(xiàn)有不同程度的裂縫，裂縫基本呈垂直走向，東、南面裂縫間距5m～6m，部分裂縫間距比其他部位偏小，裂縫寬度多在0.1mm～0.2mm之間，而西北面則縫隙間距偏大，管道穿墻部位有裂縫。發(fā)現(xiàn)裂縫后，選擇幾處裂縫剔鑿，結果多數(shù)裂縫在保護層內(nèi)消失，深度1cm～2cm，在裂縫處澆水濕潤后，用水泥擦縫閉合，并用濕麻袋覆蓋、養(yǎng)護，再無開裂現(xiàn)象。

一、形成裂縫的原因分析

（一）混凝土抗裂能力設計不足

a、近些年來，地下室底板及外墻混凝土基本上均采用補償收縮混凝土，很重要的一個指標就是限制膨脹率，我國現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定，補償收縮混凝土的水中14d限制膨脹率應大于1.5×10一4，規(guī)范中并未對具體構件的限制膨脹率作出具體規(guī)定?；炷猎谧杂墒湛s狀態(tài)下是不會產(chǎn)生裂縫的。地下室底板主要受墊層的約束，由于其約束力較小，混凝土中產(chǎn)生的收縮變形較小。位于底板之上的地下室外墻，受到底板強有力的約束，外墻板混凝土產(chǎn)生的限制收縮要大得多，因此外墻混凝土的限制膨脹率應大于底板，但在實際中設計人員往往對這個不夠重視，導致外墻和底板的限制膨脹率相同，主要表現(xiàn)為微膨脹劑的摻量相同。

b、很多設計人員往往重強度輕變形，地下室外墻根據(jù)強度計算往往豎向鋼筋配筋率較高，而水平鋼筋配筋率較小，而地下室外墻的配筋中應有適量用于抗裂的水平構造筋，以提高地下室外墻鋼筋混凝土的變形能力。但實際工程中地下室外墻的水平配筋率總體上偏低。

c、當柱子與外墻連在一起時，由于高層建筑底層柱配筋及截面都比墻體大得多，當混凝土產(chǎn)生收縮時，兩者產(chǎn)生的收縮變形相差較大，容易在墻柱相連部位產(chǎn)生過大的應力集中而開裂。

（二）外墻混凝土強度等級過高

混凝土標號越高，其產(chǎn)生的收縮就越大。高層建筑柱由于受到軸壓比及使用功能的限制，往往采用高標號的砼，通常達到C40及以上，以減少柱截面。由于目前受到施工工藝的限制，地下室外墻與混凝土必須同時澆筑，無法分開，只能采用高標號的混凝土。這在現(xiàn)階段的設計和施工條件下是無法避免的。

（三）外墻的自身條件限制

由于地下室外墻一般較長，厚度較小，暴露面積較大，因此受外界溫度、濕度等條件的變化而比較敏感，常因附加的溫度收縮應力導致墻體開裂。

（四）混凝土的施工方法不當

許多施工單位片面注重進度，忽視墻體所處的環(huán)境條件，澆注后1～2d就拆模，此時，混凝土水化熱溫度開始升高，拆模后造成巨大的散熱面，加劇了內(nèi)外溫差。同時過早拆模后混凝土水分蒸發(fā)加劇，引起混凝土干燥收縮，從而產(chǎn)生裂縫。

混凝土入模坍落度過大，引起混凝土離析而造成墻體混凝土的勻質性變差，往往造成混凝土在硬化時收縮應力不均而產(chǎn)生裂縫。

振搗不均勻，局部振搗過分，使該處粗骨料減少，細骨料富集，造成人為的結構薄弱環(huán)節(jié)而導致該部位混凝土開裂。

拆模后養(yǎng)護不及時，外墻板混凝土產(chǎn)生較多的溫差，干縮裂縫。

地下室四周回填土施工周期太長，當外界環(huán)境溫度變化較大時，易引起較大溫差應力而開裂。

（五）材料因素

a、微膨脹劑的摻量不足，達不到設計要求。

b、砂、石含泥量過高，使混凝土強度下降、干縮量增大。

c、混凝土中水泥用量過大，混凝土中產(chǎn)生較大的水化熱，極易引起溫差收縮裂縫。

二、裂縫常出現(xiàn)的部位

地下室外墻裂縫產(chǎn)生規(guī)律均為由下部老混凝土開始向上部延伸，上寬下小，墻體頂部由于在設計中住往按梁考慮，因此裂縫在頂部1～2m范圍內(nèi)往往終止。此外，工程中常發(fā)現(xiàn)，墻體與明柱連接處2～3m范圍內(nèi)，常有縱向裂縫產(chǎn)生。

三、裂縫的控制措施

（一）從設計上采取的措施

a、適當提高補償收縮混凝土的限制膨脹率，可有效防止地下室外墻板混凝土的開裂。根據(jù)有關的工程實例的技術資料，地下室各結構部位混凝土的限制膨脹率控制范圍應滿足《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》GB50119-20038.3.1及8.3.2的性能要求。

b、結構設計者應加強對設計規(guī)范的了解和學習，熟悉相關法律法規(guī)，在沒有充分依據(jù)時，不得任意突破設計規(guī)范關于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應注意滿足《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)第8.1.2條的要求：“位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結構或經(jīng)常處于高溫作用下的結構，可按照使用經(jīng)驗適當減小伸縮縫間距”。

c、在地下室外墻過長時，應根據(jù)整個地下室外墻的長度、形狀、是否為結構受力集中區(qū)等綜合考慮設置一定量的后澆帶，以減小混凝土收縮應力。

d、縮小墻體鋼筋的間距。大量的實例證明,鋼筋間距為150～200mm的泵送混凝土，墻體極易產(chǎn)生豎向裂縫，在兩個構件配筋率相同的情況下,采用小直徑鋼筋可提高鋼筋混凝土構件的極限抗拉變形能力,所以建議混凝土墻體中的鋼筋間距由150～200mm 改為100～120mm。

e、在墻柱相連接處2m范圍內(nèi)，插入附加筋，能減免該處裂縫的出現(xiàn)。

f、地下室外墻超過30～40mm左右宜設置一道后澆加強帶，根據(jù)很多成功的工程實例，地下室外墻應設后澆加強帶，不宜采用膨脹加強帶代替后澆加強帶。后澆加強帶帶寬2～3m，帶兩邊采用5mm間距的密格鋼絲網(wǎng)與兩側混凝土隔離，14d后再澆帶內(nèi)混凝土，同時增加帶內(nèi)膨脹劑的摻量，混凝土強度提高一級并加強澆水養(yǎng)護。

（二）從材料上采取的措施

a、正確選擇水泥品種：一般宜采用低水化熱鋁酸三鈣含量低細度不過細礦渣含量不多的水泥

b、嚴格控制集料細集料宜選用中粗砂其含泥量不得大于2%粗集料宜選用粒徑較大的連續(xù)級配級配良好含泥量不得大于1%的碎石或卵石。

篇9

【關鍵詞】城市建筑；消防安全；現(xiàn)狀；措施

在我國經(jīng)濟得到高速發(fā)展的同時，多樣化的城市建筑群也隨之出現(xiàn)，不管是居住區(qū)還是商場購物區(qū)，高層建筑給人們帶來了嶄新的生活體驗，商場因其消費性的特點，對建筑的美觀設計要求較高，需要注意的是，商場內(nèi)的美學設計通常需要可燃物的摻入才能達到想要的效果，其藝術性的確可以得到發(fā)揮，但安全性隨之降低，設計復雜的商場往往密集性較高，商鋪之間幾乎沒有空隙，因此保證建筑內(nèi)的消防安全困難較大。目前，我國已經(jīng)出臺了多部相關的法律規(guī)定建筑內(nèi)的設計要考慮消防安全，加之信息科技的到來，電子化產(chǎn)品也有效地改善了城市建筑的安全問題，可建筑內(nèi)的火災事故一旦發(fā)生，便會造成不可挽回的影響，所以保障人民的生命與財產(chǎn)安全問題仍舊需要相關部門的重視。

1.城市內(nèi)部分建筑的消防安全狀況

1.1加強消防安全意識，政府與人民同在

政府的職責是為人民服務，在消防安全的問題上，政府可以定期開展大規(guī)模的消防安全系列講座，動員群眾參加消防安全活動，同時根據(jù)當?shù)氐慕ㄖ簞?chuàng)辦有關安全逃生的網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡與市民進行溝通，把消防安全工作視為重中之重。如此，當?shù)氐纳虉鲐撠煓C構、企業(yè)管理人員才會積極配合消防督查工作，完善所管轄區(qū)域的消防預防機制。從整體情況來說，我國人民的消防安全警覺性較高，伴隨著近幾年我國政府相關部門對消防安全的重視程度加深，人民的自我保護能力得到了加強，無論是城市居民還是鄉(xiāng)鎮(zhèn)村民，在有關城市建筑的消防安全問題上都有了初步的了解，大部分群眾都接受過防火演練教育，或者通過網(wǎng)絡信息掌握了有關消防安全逃生的小知識，對如何撲滅火種、如何自救及施救都有自己的認知。

1.2系統(tǒng)性的消防安全保障體系尚需完善

我們無法控制天災，但可以預防人禍。火災在日常生活中并不少見，但人為原因居多數(shù)，這對人民的生命安全帶來了極大的威脅。社會主義現(xiàn)代化改革以來，我國逐漸由封閉轉為開放，加上科學技術的飛速發(fā)展，人民的物質要求水平也隨之提升，因此城市建筑一旦發(fā)生火災事故，經(jīng)濟方面的破壞程度就越來越嚴重。首先，因為土地占地面積的原因，城市內(nèi)的建筑群朝著高層發(fā)展，這也是一座城市經(jīng)濟文化水平的展現(xiàn)。根據(jù)相關的研究數(shù)據(jù)表明，我國已經(jīng)有上萬棟高層建筑樓完工，高層建筑的確能夠縮減發(fā)達城市的土地占地面積，但其帶來的消防安全問題卻難以得到解決。高層樓房的設計往往缺少相應的精準消防設備，建筑內(nèi)部若出現(xiàn)火災，由于其建筑高度難以企及，短時間內(nèi)很難施展救援，這就是為什么高層火災往往損失慘重的原因[1]。其次，社會人員的居住及購物場所密集也是城市建筑消防安全的隱患。由于人流大的地方消費場所也較多，因此密集場所發(fā)生人為火災事故的可能性遠遠高于空曠場地，對于消防人員來說，密集處的火情控制要照顧到被困人員的安全，施救工作并不能順利進行，火勢也無法掌控，往往會造成不可估量的后果。再就是城市建筑材料的使用不規(guī)范問題。城市中心的建筑從一定程度上代表著城市的發(fā)展水平，因而城市建筑十分重視美觀，使建筑美化通常需要復雜的結構設計，像裝飾材料的易燃性、供暖供水的管道設計等均存在著不安全隱患，一旦與這些新型設計相匹配的消防設施不到位，在火災的預防問題上就失去了主動性。

1.3多次大型火災事故導致人心惶惶

根據(jù)研究資料表明，隨著我國的快速發(fā)展，火災的預防措施雖有效地降低了災情的發(fā)生率，但依舊處在頻發(fā)的階段，現(xiàn)在人民的生活越比以往富裕，火災發(fā)生后的經(jīng)濟損失就越嚴重，不過值得欣慰的是，現(xiàn)在的火災消防安全明顯的降低了人口的傷亡。在這里有個大型火災事故的典型案例，像2010年的上海靜安區(qū)火災事故，造成了58人死亡，70多人受傷，經(jīng)濟損失高達5億元。這起事故的發(fā)生是由于在高層建筑的施工當中，幾名焊工在工作時操作不當導致火災發(fā)生，隨后趕到的消防人員在施救時無法到達28層的高度精準噴射，加上直升飛機在大火的影響下無法接近樓頂，使得救援任務不能及時進行[2]。

2.城市內(nèi)部分建筑的消防安全問題

2.1城市建筑的審核不過關

我國制定了嚴格的建筑物設計制度，其中針對消防安全問題也有很多要求。比如對建筑設計的防火材料、建筑物的疏散通道以及每個房間的間隔距離等等，這些都有詳細的參考標準，若想降低火災的發(fā)生頻率，必須要按照嚴格的操作標準來執(zhí)行。然而，由于從事建筑設計的工作人員水平不高、消防安全的重視程度不高、建筑施工的經(jīng)費不足等原因，火災的消防工作往往不到位，建筑的所屬單位過于重視經(jīng)濟利益而忽略安全方面的問題，造成城市建筑的消防安全審核不過關，但由于各部門之間的利益關系相互牽扯，在檢查時睜只眼閉只眼糊弄了事，使得許多建筑物并不具備嚴格的安全設施。

2.2施工過程過于零散，缺乏系統(tǒng)指導

在城市建筑的施工中，有些開發(fā)商不再安排專人監(jiān)管建造樓房的工作過程，使得部分工人因為利益降低工作量，批發(fā)一些質量不達標的材料，但由于清單上對此項審核較為嚴格，不易動手腳，有些包工頭就開始針對建筑群的消防設施，最典型的是疏散通道的應急燈，使用劣質產(chǎn)品來代替標準產(chǎn)品，以致于真正發(fā)生緊急情況時應急燈失靈，給逃生人員帶來附加傷害[3]。這些偷工減料的行為往往不是施工者本身的膽大妄為，而是整個產(chǎn)業(yè)鏈的利欲熏心，在施工過程中本身就過于零散的消防保障，加上沒有系統(tǒng)性的安全指導，安全隱患就無處不在，在遇到災禍時便亂了陣仗。

2.3消防安全缺少專業(yè)設備管理

消防設施在多數(shù)建筑完工后都會進行審核，達標后方能投入使用，但在每年的檢修當中，消防安全設施不再受重視，例行檢查通常是走過場，對安全出入口的封堵置之不理，對消防安全的專業(yè)設備缺乏規(guī)范的操作管理，建筑物內(nèi)的人員也對消防設備管理缺少必要的認知。

3.加強城市建筑的消防安全刻不容緩

為杜絕火災的頻發(fā)，建筑設計的每個環(huán)節(jié)都要嚴格加以控制。首先是建筑完工后的審查，這是保障建筑內(nèi)部安全的第一步，相關單位要嚴格按照國家頒布的法律法規(guī)來進行[4]。其次是消防安全講座的推行，告誡群眾火災預防的重要性，再就是現(xiàn)場的定期審核要到位，政府部門嚴格按照國家建筑物建設標準進行審查，引進專業(yè)針對消防安全的專業(yè)人才。

4.結語

消防安全如今是保障居民生產(chǎn)生活順利進行的關鍵，做好對城市建筑的安全工作，需要政府、施工部門、普通群眾的共同努力。在政府相關部門的指揮下，施工者要把消防安全視為重點，落實到施工的每一個環(huán)節(jié)中去，真正做到安全防范，將人民群眾的生命財產(chǎn)安全放在首位，將消防安全任務進行到底。

參考文獻

[1]胡明.關于提示高層建筑消防安全管理的幾點思考[J].建材與裝飾,2016,(33).

[2]曾援.高層建筑消防系統(tǒng)設計建議與對策[J].消防界(電子版),2016,(07).

[3]嚴吉星.高層建筑中的消防電氣設計之我見[J].四川水泥,2014,(12).

篇10

【關鍵詞】混合利用；高強度開發(fā)

與其他正面臨快速城市化的亞洲城市相比，香港被認為是“集約城市”的先鋒典范。在1108平方公里的土地上居住了超過7百萬人口，截至2009年，香港的人口密度為每公頃64人，排名全球第四。盡管香港的人口密度如此高，但規(guī)劃師們運用高強度的集約發(fā)展，保留了75%的未建設用地。因此，香港的建設用地上的人口密度高達每公頃267人。雖然，保留郊外的綠地和耕地為保護環(huán)境做出了巨大貢獻，又為居民提供了足夠的開放休閑空間，但是，大量高層集聚在極小的城市區(qū)域所帶來的缺點也是不可避免的。為高層林立的高密度區(qū)域提供足夠的日照，并減少因缺乏自然通風所帶來的“熱島效應”便是重大的挑戰(zhàn)。

支持和反對高密度發(fā)展的原因有很多。首先，高密度開發(fā)可以支持高效率、低成本的基礎設施系統(tǒng)。但人口容量必須受到限制，以避免超過基礎設施系統(tǒng)的負載而使服務水平降低。其次，使建筑布局更緊湊可以減少出行距離，鼓勵步行，減少對機動車的依賴。同時，公共交通會因為較多的使用者而實現(xiàn)更低的價格和更可靠的運營。相反，反對者則擔心交通空間過于擁擠，而公共交通可能因超載而降低質量，從而無法滿足巨大的需求。最后，當人們享受高密度空間帶來的便捷服務時，人們可能因缺少私人空間和周旋于“不情愿的社會交往”而產(chǎn)生巨大的心理壓力。

至于混合利用，則可以提高停車空間和交通系統(tǒng)的效率，減少通勤的時間和消費，增加地區(qū)零售和服務業(yè)的活力，為居民提供更便利和豐富的生活，創(chuàng)造更有生氣的城市。

1. 高密度支持混合利用

在對香港的規(guī)劃建設做出分析后會發(fā)現(xiàn)，密度與功能混合有密切的聯(lián)系。如果沒有適量的使用者，有些功能是無法生存的。換言之，高密度，不僅是人口密度還有建筑密度，都是功能混合的支撐。其一，大量的使用者確保了服務和設施的效率，從而減少建設和維護的成本，并鼓勵更多樣的社區(qū)服務和零售商業(yè)，促使他們提升質量，保證其可持續(xù)性。另外，通過建筑的緊密布局，把不同的設施和居住空間聯(lián)系在一個步行可達的范圍內(nèi)，可以減少汽車的使用。

2. 混合利用提升高密度的空間質量

正如前文所述，高密度的開發(fā)有其利弊兩面?；蛟S，功能混合是其中一個解決方法。首先，建筑的間距隨樓高增加而變大，因此高層建筑未必能有效節(jié)約用地。而香港的典型建筑形式卻是一個既滿足日照要求又有效節(jié)約土地的明智方式。相比那些由多棟高層獨立分布的地塊，裙房結合塔樓的建筑可以大大增加容積率，因為裙房一般用于零售商業(yè)和停車場等對日照沒有要求的功能。為了彌補地面缺失的開放空間，裙樓的屋頂可作為活動場所和社區(qū)綠地，這是深受母親歡迎，并認為是對孩子安全的活動場地。因此，功能混合可以使土地利用效率最大化。

這種典型的綜合體建筑還為建立高架的步行連廊系統(tǒng)提供條件。在香港，地面和高架的步行系統(tǒng)同樣繁忙，因為當?shù)氐娜诵械捞?，而行人太多，所以街道上的活動并不會就此消失。高架的步行系統(tǒng)一般為室內(nèi)或半室內(nèi)空間，可以為行人提供遠離交通噪音和尾氣的舒適步行體驗。而且在亞熱帶城市，為行人避免日曬雨淋也是鼓勵步行的重要條件。

3. 開發(fā)控制和引導政策

為了避免相互干擾的功能混雜，以及把密度控制在合適的范圍內(nèi)，在規(guī)劃過程中需要一系列的政策文件做出控制和引導。香港的分區(qū)計劃大綱圖是法定規(guī)劃，劃定了土地利用分區(qū)、項目邊界、主要交通網(wǎng)絡等。地圖的附屬條款闡明哪些功能是“無條件允許”而其他功能則需要通過城市規(guī)劃委員會的審批。

而對于建筑強度的控制條文主要有《建筑物（規(guī)劃）規(guī)例》及《香港規(guī)劃標準與準則》，其中規(guī)定了不同用地和設施的尺度、地點和場地要求。香港被分為3個密度分區(qū)，每個密度分區(qū)的住宅用地都有規(guī)定的最大容積率，并寫進分區(qū)計劃大綱圖中。密度分區(qū)圖顯示最高的密度是靠近海邊的平原地帶，而覆蓋了大部分山區(qū)的則是密度最低的。這是因為海邊的平面地帶土地價值最高而建設成本較低。城區(qū)中極高的容積率，以及城區(qū)與鄉(xiāng)村容積率的巨大差距表明了香港規(guī)劃部門一直在鼓勵城區(qū)的密集化建設。

同時，各種用地的上蓋面積百分比（建筑密度），與地積比率（容積率）都在《建筑物（規(guī)劃）規(guī)例》中列明。對三種基地分類的對比可以發(fā)現(xiàn)，地塊的可達性越高，最大的容積率越高，從而表明更高的開發(fā)密度依賴于更好的交通條件。

通過相關條文的分析，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生香港典型的混合建筑形態(tài)的原因。居住建筑的開放空間有最小的面積要求，而開放空間應在不低于最底層地面的150mm處。然而，卻沒有要求開放空間必須在地面層。這就為在用于非居住功能的裙樓頂部提供公共空間創(chuàng)造了機遇。因此，裙樓的基底被設計得盡可能大，從而滿足公共空間的最小面積需求。通常，裙樓并不高，使它被允許的基底面積盡可能大。這顯示了，香港對開發(fā)的功能和強度的控制和指引都相對靈活，盡可能尊重市場的需求。

綜上所訴，香港是混合利用與高密度開發(fā)的極佳案例。高強度的開發(fā)以及功能的混合是香港既滿足發(fā)展需求又避免城市蔓延的最佳方式。然而，要解決高層建筑帶來的環(huán)境問題和缺少私人空間所產(chǎn)生的社會問題，是個極大的挑戰(zhàn)，需要更好的規(guī)劃政策和設計指引，以及其他公共政策的支持。在快速城市化和土地稀缺的雙重挑戰(zhàn)下，混合利用和高強度開發(fā)二者的綜合是最有效的可持續(xù)發(fā)展形式之一。

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