高层建筑消防论文参考文献综述

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高层建筑结构特点、现状及发展趋势摘要：高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。关键词：高层建筑结构；特点；现状；趋势前言超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国，ｍ 或7 层以上视为高层建筑；日本则为31ｍ 或8 层以上；英国为等于或大于ｍ；在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯，对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-９５） 将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24ｍ 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要，甚至起控制作用，因此《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时，称为超高层建筑。1 高层建筑的特点建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主，水平荷载（如风荷载）或作用（如地震作用）的影响较小，它所产生的内力和位移较小，一般可以忽略。因此在低层建筑结构中，竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中，较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况，水平荷载不仅是主要荷载的一种，跟竖向荷载共同起作用，而且往往还成为设计中的控制因素。因此，在水平荷载作用下，若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足，将会产生过大的侧向变形，不仅使人产生不舒服的感觉，而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力，会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形，甚至会导致结构性的损伤或裂缝，从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时，不仅要求结构有足够的强度，而且要求结构有合理的刚度，使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时，有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能，使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后，仍具有良好的塑性变形能力，即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外，高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐，优美的高层建筑犹如艺术品，成为城市的一道道绚丽景观；建筑同时是时代跳动的脉搏，高层建筑占地面积小，符合了地价昂贵时代的需求，它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面，以作为绿化等环境用地，并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线（如给排水管线等）的长度，减少了基础设施的投资。当然，大量高层建筑的建设，也会给城市带来不利的影响，如人口会密集化而造成交通拥挤问题；城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知，与低层结构不同，高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。2 高层建筑的发展概况随着工业化、商业化、城市化的进程，城市人口剧增，造成城市生产和生活用房紧张，地价昂贵，迫使建筑物向高空发展，由多层发展为高层。19 世纪末期，开始出现了现代形式的钢框架和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。1898 年修建的secodRandMeNa119 层大楼（美国，芝加哥），是世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑，为世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑，为1903 年修建的位于美国Cincinnati 的InallaBuildin和法国巴黎Franklin 公寓。所以，现代形式的高层建筑，只有117 年的历史。到了20 世纪50 年代以后，由于轻质高强材料研制成功，抗风、抗震结构体系的发展，新的设计计算理论的创立，电子计算机在设计中的应用，以及新的施工技术和机械不断涌现，为大规模地、较经济地建造高层建筑提供了充分的条件，使高层建筑得到迅速发展。在钢筋混凝土结构方面，其结构体系的发展历程也类似于钢结构的结构体系，由最初的框架结构（1903 年，glnallsBuildin ） 逐渐发展出框架剪力墙结构或框架简体结构和巨型结构等结构体系，使得混凝土结构的建造高度越来越高。钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好等优点，钢结构的构件可在工厂加工和制作，施工速度快，工期短。钢是建造高层建筑结构比较理想的材料，但是全钢结构用钢量大，造价高，耐火性能差，需用昂贵的防火涂料。而钢筋混凝土结构具有节省钢材、造价低、材料来源丰富、可模性好等优点，且承载力也不低，经过合理设计也可获得较好的抗震性能。因此，只有在发达国家，大多数的高层建筑才采用钢结构形式，而在发展中国家，绝大部分的高层建筑采用钢筋混凝土材料建造，且由于高性能混凝土的发展和施工技术的进步，钢筋混凝土结构仍是今后高层建筑的主要结构形式。特别是近年来，由于钢筋混凝土结构的优点，发达国家采用钢筋混凝土材料建造的高层建筑的数量也在日益增多。当然，钢筋混凝土结构的构件断面尺寸大，减少了建筑使用面积；自重大，致使基础造价增高，抗震性能也不如钢结构。因此为充分发挥钢材和混凝土这两种材料的特点，更为合理的结构形式是同时采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构或组合结构。该结构形式经合理设计，可取得经济合理、技术性能优良的效果，近年来已成为研究的热点和发展的方向。3 高层建筑结构的发展趋势高层建筑的发展，充分显示了科学技术的力量，使建筑师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能与技术因素。未来的高层建筑将朝着技术功能先进和艺术完美相结合的方向发展。 新材料、超强材料的开发和应用在高层建筑结构的技术问题中，首先要解决的是材料问题。现在混凝土的强度等级已经达到Ｃ100 以上。高强度和良好韧性的混凝土有利于减小结构构件的尺寸，减轻结构的自重，改善结构抗震性能。同时，为了达到轻质高强的目的，必须在高层建筑结构中，发展轻骨料混凝土、轻混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、侧限（约束）混凝土和预应力混凝土。高性能混凝土的开发和应用，将继续受到人们的重视，也必将给高层建筑结构带来重大和深远的影响。从强度和塑性方面考虑，钢是高层建筑结构的理想材料，增进或改善钢材的强度、塑性和可焊性性能的工作人们从未停止过。特别是对新型耐火耐候钢的研发，具有重要意义，可使钢材减小或抛弃对防火材料的依赖，提高建筑用钢的竞争力。复合材料用于制作高层建筑部分构件正在开发和实践中。 混合结构在高层建筑结构中广泛应用如前所述，经合理设计的混合结构可取得经济合理、技术性能（如抗震性能）优良的效果，且易满足高层建筑的侧向刚度的需求，可建造比钢筋混凝土结构更高的建筑，因此在较高的建筑中，混合结构往往仍是合理、可行的结构方案，今后建造混合结构的比率将会越来越大。 新的设计概念、新的结构形式的应用现代建筑功能趋于多样性，建筑的体形和结构体系趋向复杂多变，趋向立体化，应运而生新的设计概念和结构技术的深化，采用新的结构体系，如巨型结构体系，蒙皮结构，带加强层的结构，建筑立面设置大洞口以减小风力，采用结构控制技术设置抗震机构等。 高层建筑结构的高度出现新的突破进入20 世纪90 年代后，高层建筑迅猛发展，在数量、质量及高度上都有了大飞跃，高层建筑中的科技含量越来越高。参考文献[1]常跃峰,赵文忠.高层建筑结构用钢板的开发与生产[A].1999 中国钢铁年会论文集（下） [C].1999.

本文结合实际经验，介绍了高层商住楼给排水、消防设计的具体内 容，针对本工程的建筑特点，采用合理的给排水系统，保证给排水、消防系统的可靠性与经济性，并对当今给排水、消防规范某些条例提出自己的看法。随着房地产行业的蓬勃发展，高层住宅建筑成为了城市居住建筑的主体，我们在分析高层居住建筑的基础之上，对给水系统、排水系统设立；消防设施的布置、消防用水的供给等问题提出了一定的看法以及解决方法。1. 高层建筑给排水的特点及现状高层住宅作为现在以及未来城市居住的主要建筑。它的高容积率在一定程度上能够解决了土地供应紧张与购房需求热烈的矛盾，但是随之而来也出现了很多问题。人员居住密度较大，对生活用水的供水提出了难题。上下通道较少如遇火灾等突发情况，疏散困难，消防扑救的难度非常大，对消防设施的设立以及消防用水的供给都提出了非常大的考验。目前我国的高层住宅的供水的主要方式有：直接供水，利用市政供水的压力， 直接将水压送到各楼层；水箱供水，先将市政供水送到楼顶的储水箱内，然后考重力江水分到各楼层；还有水箱管网联合型；气压罐供水；二次加压供水等等。高层排水中的污水大致分为：粪便污水、生活废水、生活污水、雨水、厨房污水、其他类污水；根据其污水的性质应设立不同的排水系统。2. 高层建筑给排水的消防设计消防设计技术现状(1)自动灭火技术向多元化发展。出现了湿式系统、干式系统、预作用系统、重复启闭预作用系统、雨淋系统、水幕系统，喷水一泡沫联用系统等。(2)自动喷水灭火系统的作用逐步加强，消火栓系统的作用逐渐减弱，到本世纪中期将以自动喷水完全替代消火栓。实践证明，自动喷水系统是当今世界公认的最经济、最有效的灭火设施。(3)喷头技术的发展。出现多种类型如标准喷头、快速响应喷头、大水滴喷头、扩展覆盖边墙型喷头、重复启闭式喷头等。(4)“主动灭火”的概念应运而生。出现注氮控氧防火系统及大空间智能消防系统、固定消防炮灭火系统等。(5)变流稳压泵即切线泵将大量用于消防给水上，彻底解决消防初期的超压问题，从而省去水泵出水管上的泄压阀或安全阀。多出口消防泵用于高层建筑，可达到节省占地及节约投资的目的。给排水以及消防设计的步骤根据周边供水排水状况确定高层居住建筑的供排水方案首先要对想去周边的给水、排水系统有一详细的了解。如：市政给水管网的接入点管径及压力；外部电源的接入情况，外部电源是否能够满足消防电源一级负荷的标准，为泵型的选择提供数据上的依据。屋外雨水排放量的估算以及排水方式的确定屋面雨水的排放，应与建筑专业进行沟通，明确屋面雨水的排放形式，是内 排水还是外排水，内排水根据《建筑给水排水设计规范》进行设计，外排水则由建筑专业完成。估算用水量以及排水量根据《建筑给水排水设计规范》的相关章节进行最高日最高时用水量及平均排水量的计算。粗略的算法是排水量是用水量的80-90%。根据初步测算出来的数据进行后期的测算。建筑给水系统的设计高层建筑给水系统设计中最为关键的足给水方式的选择，直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。应该合理确定给水系统垂直分区，保让给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费。给水器材出水过猛，当关闭这些器材时易产生水击，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏。合理划分生活给水系统竖分区，也是生活变频调速供水设备节能的重要因素，分区内层数较多，则会造成变频设备设计流量加大，在用水量较小的情况下，需开启水泵的负荷增加；另外，由于分区内系统压力 较高，人户管设置减压阀的层数增加，耗能也相应变大，针对不同的断层建筑，给水方式主要有以下几种：减压阀减压给水方式。压阀减压给水方式，是由设置在底层(或地下室)的水泵将整幢建筑的用水量提升至屋顶水箱，然后再经各分区减压阀减压后供各区用水。分区串联给水方式。各区设置水箱和水泵，各区水泵均设在技术层内，自下区水箱抽水供上区用水。分区无水箱给水方式。分区无水箱给水方式，各分区设置单独的变速水泵供水，未设置水箱，水泵集中设置在建筑物底层的水泵房内，分别向各区管网供水。消防系统给水设计消防供水根据《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》《自动喷水灭火系统设计规范》及各建筑的类别及用途，设置室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统。自动喷水灭火系统。室外消火栓用水量、室内消火栓用水量、火灾延续时间、自动喷水灭火系统用水量为、火灾延续时间视具体情况而定。消火栓给水系统室外消火栓管网为环状管网，按规范要求设置地下室消火栓。室内消火栓管网为环状管网。由于消火栓栓口静水压力不超过，室内消火栓系统不必分区：消火栓栓口出水压力大时，采用减压稳压型消火栓。室内消火栓布置保证两股充实水柱同时到达室内任一点。每个消火栓箱内均设有直接启动消防水泵的按钮。同时根据各建筑物消火栓用水量设水泵接合器。建筑排水系统建筑内部的排水系统直接影响着人们的日常生活和生产，在设计过程中应首先保证排水的通畅和室内良好的居住环境，避免疾病的传染。尤其对于高层建筑的排水立管，因排水量大，建筑高度高，合理地设置排水通气系统和消能装置，对增加立管排水流量，保证排水系统的通畅有着重要的意义。由于高层建筑卫生洁具排水系统连接管的立管较长，底层排水压力大，易使下层卫生洁具发生排水喷溅；卫生洁具属于间断排水，使排水方向的前行管道系统产生正压，水流下降过程中，后续管道产生负压形成抽吸，均可能使管道系统发生水喷溅和水封水抽吸。高层建筑排水系统如是底层和下层为商用则应采取了下列措施：(1)高层建筑的一、二层单独排水；(2)排水管系统加强通气，保持管系内气压平衡，采用专用通气管或新型排水管道系统；(3)污水、废水应分开设置立管排放，以便于废水回收和进行污水处理。采用了生活废水和生活污水分流制，废水系统即中水原水系统；生活污水系统包括卫生间冲厕、洗衣房排水、厨房、餐厅及地下车库排水；厨房餐厅排水及地下车库排水经隔油池处理后排放。3. 消防给排水系统的维护室内消防喷头给水系统的维护室内的消防喷头至少每半年（或根据消防部门的要求）进行一次维护，检查 维护的项目有:查看室内消防栓、消防喷头、消防水喉等消防设施是否完好；查看有无锈迹，阻水圈是否完好，油污滴水漏水的现象发生；消防泵能否在报警5 分钟内自动开启，正常供水；报警按钮指示灯、指示器是否完好；检查完毕后可 以进行有针对性的演练以检验各设备的正常运行状况。消火栓的维护消火栓一般设置在户外或者公共场所，受人为以及自然的双重危害需加强维护，其维护的主要工作有：清除消防栓箱体内以及出水口附近的垃圾，检查扳手 套和干透的匹配性，对转动杆进行润滑；清除螺纹上的锈渍；试运行消防栓，同 时将管道内的锈水排放干净，检查阻水圈，查看有无漏水；清除地下消防栓井内的垃圾等。建筑给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生活环境，所以在设计过程中除了满足相关规范要求外，设计者还需要从使用效果上精心考虑，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] 程艳.给排水设计与探讨[J].中国建筑信息2007.[2] 袁长标张少杰翟瑞华.超高层建筑给排水设计中几个问题的思考[J]. 给水排水2009.[3] 刘进江.综述住宅给排水的细节设计[J].河南建材2009.更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：