房琳
摘 要:高层建筑的设计是为了城市居民提供便利的居住条件,高层建筑的空间可以节约用地面积。在城市中建造高层可扩大绿化用地,有利于节约城市建设的总投资,高层也可为城市办公环境提供有效的办公空间,高层中办公环境机构集中,方便相互的联系,有利于提高工作效率。但高层建筑仍存在诸多的问题,例如高层建筑的单位造价高、管理费用大、能源消耗大等,而且在安全上的问题,例如防火、安全疏散等,高层建筑在安全设计上要综合考虑这些问题,创造城市活动的公共空间和居住空间。
关键词:高层建筑;安全设计;安全措施
1 高层建筑安全设计现状
1.1 高层住宅建筑缺少必要的“避难层”
高层住宅的造价成本很高,高层住宅在建筑结构设计、住宅容积等方面都要考虑到,但建筑中缺少对“避难层”的设置,这种问题很容易造成高层建筑在突发火灾时,因缺少避难所而威胁到居住人们的人身安全,这主要是因为高层建筑在发生火灾时,救援的消防云梯车不能达到所需高度,以致在发生火灾时,高层建筑在外面进行施救时就会很苦难,在这种情况下,大楼里的居民需要依靠自己实施自救,而在高层建筑中设置“避难层”就是实施自救最有效的方法之一,但我国的一些避难层的防烟系统设计的不合理,主要是我国一些建筑中由于风口位置不当,使得大量烟气从风口进入避难层。
1.2 高层建筑的消防通道也存在诸多的问题
很多高层建筑的开发商为了追求利益最大化,在建设商用高层建筑时,高层建筑之间密度高、空地少,而且关键是没有设置消防车通道,不仅是商用建筑有这样的问题,而且高层住宅建筑也有一些问题,例如高层建筑中消防车通道,高层建筑的消防车通道多是以环形车道为主,有些车道也不够平坦,同时也没有设置回车场,或者是在消防通道中设置永久的挡车柱,使火灾中消防车辆不能顺利通过,不利于楼层中人员的疏散,严重影响了火灾扑救工作的顺利进行。
1.3 高层建筑的安全疏散存在的问题
高层建筑的安全疏散问题包括几个方面:①疏散人员的自身素质有些问题,这些疏散人员在面对火场环境时,会做出各种不同的反应,很多疏散人员在这种情况下易出现混乱的情况;②开发商的方面,开发商为了追求利益最大化,在设计上存在一些问题,例如疏散出口的数量、总宽度等不符合要求;楼梯间的面积不够;建筑的自然通风欠缺考虑。
2 高层建筑设计中安全设计建议
2.1 坚持三项原则,落实安全设计理念
在高层建筑设计中,为了进一步落实安全设计理念,在安全设计过程中,应严格遵守三项原则,也就是计算简图的适当性,设计基础方案的科学性,高层建筑方案的合理性。对此,在设计过程中,应全面做好各项工作。①遵守安全设计的计算简图适当性原则,需要严格控制计算中的误差,尽量缩减计算误差比重。在计算完成之后,还需要有序开展验算与审核,有效避免出现计算误差。②遵守安全设计的基础方案科学性原则,在制定方案的时候,设计人员应充分全面了解相关内容,建筑所在地区土体特性对地基承载力的影响等等,通过详细分析并深入探究相关因素,据此制定安全设计基础方案才更加科学合理。③遵守高层建筑方案的合理性,设计人员应提前分析方案的可行性与实用性,避免方案在建筑施工中遇到相关问题,导致难以顺利实施,从而直接影响高层建筑的安全施工。
2.2 完善基礎结构设计方式,强化地基承载力
就高层建筑安全相关影响因素来讲,建筑地基承载力的作用十分关键。只有做好相关各项工作,才能够确保地基承载力的科学性与合理性。①做好天然地基加固设计。目前在高层建筑施工过程中,大多数地基利用的都是天然地基。在此形势下,设计人员需要对天然地基的实际情况进行综合考察,并充分合理利用设计方式方法,强化地基承载力。其中可以在设计过程中通过深埋地基设计手段,增强地基稳定性与坚固性,或者通过人工修正完善地基,满足建筑对地基承载力的相关要求。②合理设计钢筋混凝土墙。为了保证高层建筑地基承载力,在地下室设计中,外墙大多数会设计成钢筋混凝土墙结构。在此环节设计过程中,利用钢筋混凝土墙结构,不仅能够确保地基外侧层间刚度良好,而且还可以从基础结构上,有效提高建筑地基的稳固性。③保证地下室设置的合理性。在高层建筑地下室设计过程中,合理设置地下室的承重与高度等相关因素,能够在很大程度上提高建筑地基结构的稳定性与可靠性,而且科学设置地下室还能够进一步协调高层建筑的整体结构。
2.3 充分利用剪力墙开洞方法,优化建筑安全设计
我国相关部门在建筑规范中,明确规定长剪力墙最好开设洞口,并以高层建筑建设具体情况为依据,严格规定洞口开设的相关要求。在建筑安全设计中,根据剪力墙洞口沿着竖向水平排列布置要求,以及洞口分布和大小因素等,对剪力墙进行划分,主要分为五大类,即实体剪力墙、联肢剪力墙、框支剪力墙、整体小开口剪力墙、多联单独剪力墙。在开洞设计环节,为了确保剪力墙的实际承载力与安全性、可靠性,在确保建筑质量与实现设计要求的基础上,应严格遵循相关规定,即尽量缩减剪力墙洞口数量和面积,最好采取单排开洞方式作业,剪力墙开洞的位置应该放置在墙体中间。
2.4 在安全设计中,科学合理选定建筑梁的具体高度
在高层建筑安全设计过程中,悬挑梁的重要作用不可替代。因此,在高层建筑安全设计过程中,科学合理设计悬挑梁具有十分关键的现实意义。在悬挑梁设计中,科学计算并选择建筑梁的具体高度,是确保建筑安全设计的重要因素。在安全设计过程中:①在计算梁高度时,应充分考虑梁绕度的影响作用,适当增加梁高指数,避免在建筑使用过程中挂梁由于挠度影响,造成变形,生成裂缝,从而影响高层建筑的安全性与稳定性。②在计算时,应最大程度上降低误差,并在计算结束之后,针对结果进行验算,有效防止在整个计算过程中由于误差太大,直接影响悬挑梁的安全性。③在计算过程中,还需要对非水平地震在悬挑梁中的影响进行全面考虑,这主要是由于非水平地震对悬挑梁的安全性有着直接性影响,因此在计算和设计梁高时,设计师应切实依据建筑物所在区域的地质状况,对地震在悬挑梁安全中的影响作用进行综合考虑。
2.5 进一步加强抗震性能设计,确保高层建筑设计的安全性
在高层建筑设计中,想要保证建筑具备良好的抗震性能,必须全面考虑满足国家对高层建筑的抗震要求。在进行安全设计时,设计师则应做好全过程工作。①在设计分析的时候,进一步确定结构设计指数与国家建筑物抗震规定要求是否相符,一旦发现问题,及时采取措施加以修正。②在设计之前,全面做好施工区域场地地质条件和环境的调研工作,科学设置建筑物抗震设防类别与地震动参数等等。③在设计过程中,还需要详细分析建筑的弹性与弹塑性计算工作,并采取有效的计算、审核途径,对计算结果进行判断,确保其与相关建筑规定的安全性要求相符。
3 结束语
总而言之,在现代化建筑行业的发展影响下,对高层建筑的安全设计进行全面控制,直接影响着建筑工程质量与造价等整个过程。所以,高层建筑安全设计人员需要具备较好的安全责任意识,根据工程施工特性,在需要的时候,选择高标准的规范要求,并充分考虑建筑的坚固性与耐久性需求,在保证建筑工程安全与质量的基础上,为建设企业带来良好的综合效益。同时,还需从建筑体系、材料选择、构造、施工等各个阶段,全方位确保建筑的安全性,以保证居民人身财产安全为根本。
参考文献:
[1] 王泰康.关于目前高层建筑结构安全设计的若干问题探讨[J].科技创新与应用,2015(14).
[2] 戚路涛.高层民用建筑结构设计安全度的思考[J].城市建设理论研究:电子版,2014(5).