發(fā)布時間:2022-05-03 03:43:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇辦公樓設(shè)計論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、高層辦公樓建筑設(shè)計的原則
辦公樓建筑中聚集了很多企業(yè)員工,其在辦公的時候可能會產(chǎn)生一定的噪音與污染,這對周圍環(huán)境會有一定的影響,所以,提高高層辦公樓建筑設(shè)計質(zhì)量的首要任務(wù),就是對建筑場地的選擇。在選擇的過程中,要使辦公樓建筑符合城市規(guī)劃的要求,還要與市政設(shè)施相匹配,這樣才能使高層辦公樓建筑的建設(shè)更加和諧,才能盡量避免打擾周圍群眾的正常生活。辦公樓的設(shè)計需要考慮到租賃人的變動問題,要使建筑具有較強的適應(yīng)性,還要增加建筑的功能,在設(shè)計的過程中,可以增加停車場、實驗室、醫(yī)務(wù)室、餐飲廳等功能的設(shè)施,這樣可以大大增加建筑的價值,還可以為企業(yè)員工日常的辦公提供極大的便利性。高層建筑中一般都設(shè)有電梯,提高電梯設(shè)計的質(zhì)量,可以為員工節(jié)約一定時間,也可以有效的增加高層建筑的安全性。
二、高層辦公樓建筑設(shè)計
1、外部形象設(shè)計
高層辦公樓建筑外形的類型比較多,根據(jù)不同的企業(yè)性質(zhì),建筑外部形象設(shè)計需要根據(jù)不同的要求進(jìn)行改變。比如政府部門的辦公樓與企業(yè)部門的辦公樓外形方面就有較大的差異,這些建筑設(shè)計的差異性,大大增加的建筑辨識度。在設(shè)計建筑方案時,設(shè)計人員還需要實地考察,要了解施工場地的土質(zhì)特點以及地基環(huán)境等,這樣才能使建筑設(shè)計符合因地制宜的原則。建筑設(shè)計的考察工作還包括對周圍環(huán)境的檢測,在施工的過程中,不能破壞周圍的環(huán)境,要通過增加建筑外形的美觀性,美化周圍的環(huán)境,使高層辦公建筑成為當(dāng)?shù)匾坏懒聋惖娘L(fēng)景。建筑設(shè)計是城市建設(shè)的一部分,通過提高建筑設(shè)計的質(zhì)量,可以使建筑更具美感,還可以使建筑與周圍環(huán)境更加和諧,這也是設(shè)計的重點內(nèi)容。
2、內(nèi)部空間設(shè)計
高層辦公樓建筑設(shè)計是一項綜合性工作,其包含的內(nèi)容比較多,而且這個建筑需要具備多種功能,還要根據(jù)使用性質(zhì)的差異性,改變建筑的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。性質(zhì)不同的企業(yè),其辦公樓的風(fēng)格也有一定的差別,在高層建筑中,建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且建筑的功能需要比較多,這也給建筑設(shè)計提出了更高的要求。相關(guān)設(shè)計人員在對建筑進(jìn)行平面布局設(shè)計時,要將行政辦公區(qū)與技術(shù)房區(qū)分開,增加建筑結(jié)構(gòu)平面布局的靈活性,這也有利于擴展建筑空間面積,提高建筑空間的美感。高層辦公建筑由于樓層比較高,在進(jìn)行建筑設(shè)計時,要注意保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可以在建筑的集中中心設(shè)置一個中樞結(jié)構(gòu),這樣可以使建筑的功能更好的發(fā)揮,還能提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性。人流量大的空間(比如多功能報告廳)可布置在建筑首層,在院內(nèi)設(shè)單獨入口,第一步,重視生態(tài)環(huán)境設(shè)計。對于辦公建筑,創(chuàng)造舒適、健康的空間愛你環(huán)境是永恒的話題。這部分可以提高項目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重視節(jié)約能耗設(shè)計。節(jié)約能耗設(shè)計并不是項目最終的目的,二是降低客戶的運營成本,同時提高項的目的同類產(chǎn)品在市場上的競爭地位。第三步,提高室內(nèi)健康舒適度,提高健康舒適度一方面能提高工作效率,另一方面能減少生病缺勤率,增加對客戶的吸引力。
3、辦公樓的建筑節(jié)能設(shè)計
和辦公樓首先在布局朝向上,應(yīng)該考慮建筑節(jié)能設(shè)計,并控制開窗面積。保證各部分維護(hù)結(jié)構(gòu)的合理厚度及構(gòu)造,做好屋面保溫,給水排水、采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)、動力等所有帶熱和低溫的管道均采取保溫措施,以降低能耗。采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計應(yīng)合理確定室內(nèi)設(shè)計參數(shù),減少冷卻和加熱空氣所需要的能量,選配能效比高的暖通空調(diào)設(shè)備,減少運行能耗等。
三、高層辦公樓建筑設(shè)計的節(jié)能性
1、自然通風(fēng)
自然通風(fēng)是炎熱地區(qū)節(jié)能的一個重要手段。利用自然通風(fēng)可以減少空調(diào)的能耗,自然通風(fēng)還能為室內(nèi)提供更多的新鮮空氣,減少因長期封閉房間,室內(nèi)滋生的細(xì)菌和建筑材料釋放的有害氣體對人體健康的危害。在本樓設(shè)計中,我們利用中庭頂部加開大面積天窗和南北各層走廊的盡端開敞,加強自然通風(fēng),使房間盡可能形成穿堂風(fēng)。帶走室內(nèi)的熱空氣,而污濁的空氣從中庭頂部的天窗排出,形成室內(nèi)舒適的小氣候。
2、立體化、多層次的綠色空間
大量的環(huán)境學(xué)、心理學(xué)研究表明透過玻璃觀賞植物等被動活動,能使人心情舒暢,提高工作效率。辦公室可以說是員工的第二個家,我們要使室內(nèi)空間環(huán)境具有歸屬感,植物綠化景觀的融入無疑是最美妙的調(diào)味劑。它可以起到減輕眼部疲勞、提神醒腦的作用。除了美化作用,綠色植物景觀還具有吸收周圍環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),并將其降解的作用,這已為許多實驗所證明。綠色植物通過呼吸作用,向空氣中釋放出水汽,可以大大增加室內(nèi)環(huán)境的濕度。
3、使用環(huán)保型材料
環(huán)保型材料是指對自然資源破壞較低、對環(huán)境污染較小、有利于人體健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生產(chǎn)過程會破壞自然資源,會排放有害物資污染環(huán)境,危害人體健康。此外,建筑的耐久性也是“環(huán)保”性能的一個重要指標(biāo),材料的耐久性差直接導(dǎo)致建筑的壽命降低。環(huán)保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通過人工合成。
四、結(jié)語
高層辦公樓的建筑設(shè)計使得其建筑風(fēng)格更加現(xiàn)代化,高層建筑一般發(fā)生安全事故的概率比較大,為了避免這一情況,相關(guān)建筑設(shè)計人員一定要提高專業(yè)的技術(shù)與能力,在設(shè)計前,先對施工場地的地質(zhì)以及地基環(huán)境進(jìn)行考察,這樣才能使建筑設(shè)計更符合因地制宜的原則,才能大大提高建筑設(shè)計的可行性與合理性。高層辦公樓建筑在滿足實用性的同時,還要增加建筑外觀的美感,這樣還可以起到美化周圍的環(huán)境的作用。在建筑施工的過程中,要選擇節(jié)能環(huán)保的建筑材料,這樣可以使企業(yè)員工辦公的環(huán)境更加健康,還能對生態(tài)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用。
作者:趙金龍 單位:中國能源建設(shè)集團黑龍江省電力勘察設(shè)計研究院
一建筑特點初步分析經(jīng)過初步分析
在原建筑設(shè)計的特點上也存在先天性難點,結(jié)合建筑特性初步分析如下。
(1)建筑基本呈長方形結(jié)構(gòu),在1-2層建筑左右兩側(cè)及南向各有局部裙樓,采用框架柱網(wǎng)結(jié)構(gòu),走廊區(qū)是密布柱網(wǎng),首層中間部分為凸字形兩層共享空間大堂。不僅空間不大氣,而且缺少優(yōu)秀的主題立面,且服務(wù)間儲物間及貴賓接待室都直接從大堂出入,貴賓接待室也顯得狹長小氣,對此要有合理的解決方案。
(2)首層大會議室及調(diào)度大廳高度只有5米,空間壓抑,建議通過建筑方案的優(yōu)化解決,要通過室內(nèi)設(shè)計方案的優(yōu)化其先天缺陷。
(3)電梯廳在建筑后部的中間區(qū)域,電梯數(shù)量與巰散通道都滿足需求,但首層電梯廳北向設(shè)計了出口,沒在雨棚等緩沖空間、對建筑的空間氣場感覺也不好。
(4)各樓層的平面功能布局很概念化,有些布局造成黑房間,需要提前做出調(diào)整。所有樓層沒有設(shè)置殘疾人專用廁,也沒有設(shè)置行政專用衛(wèi)生間,對于國際標(biāo)準(zhǔn)的人性化設(shè)計感覺也有差距。
(5)建筑外立面采用了玻璃幕墻,建筑設(shè)計沒有提示室內(nèi)采用何種護(hù)欄,強制性規(guī)范要求有護(hù)欄設(shè)計,但護(hù)欄的設(shè)置必然影響室內(nèi)空間的美觀,這是一個較難問題,需要業(yè)主與裝修設(shè)計研究解決方案。
二設(shè)計概念初探
1基本設(shè)計原則
(1)風(fēng)格協(xié)調(diào),既要端莊氣派,又要表現(xiàn)出現(xiàn)代大型企業(yè)的勃勃生機。重點部位要大氣、豪邁,細(xì)部處理要靈活、新穎,具有現(xiàn)代氣息。總體思路要把握安全經(jīng)濟,美觀大方、功能齊全、使用方便、突出重點。
(2)整體設(shè)計必須滿足企業(yè)的業(yè)務(wù)特點和功能需求,力爭布局合理,滿足功能需求,垂直與平面交通組織合理,后勤服務(wù)功能齊全,并適當(dāng)預(yù)留發(fā)展空間。
(3)按照現(xiàn)代國際化企業(yè)的特點,設(shè)計理念必須新穎、獨特。要有較高的風(fēng)格特色和時代品位,滿足選材簡約、布局和諧,空間設(shè)計、布局、家具設(shè)計等要有鮮明的主題與特色,富有企業(yè)特有的文化底蘊和豐富內(nèi)涵,力求突出企業(yè)個性與風(fēng)格,做到與周邊環(huán)境與建筑的和諧統(tǒng)一。
(4)設(shè)計方案必須符合國家頒布的現(xiàn)行的各項設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。特別是近兩年國家修訂及推出了一系列包括設(shè)計、施工、材料等多方面的新規(guī)范,一定要在本次設(shè)計中得以遵守和執(zhí)行。
(5)設(shè)計方案應(yīng)考慮為建設(shè)單位節(jié)約投資,所以如何通過設(shè)計概算,準(zhǔn)確控制施工預(yù)算,是本次設(shè)計要解決的一大問題。
2設(shè)計指導(dǎo)思想
(1)室內(nèi)裝飾風(fēng)格建議采用以純建筑美學(xué)的表現(xiàn)手法盡量注重發(fā)揮結(jié)構(gòu)本身的形式美,但同時充分利用企業(yè)文化特有的基本風(fēng)格用現(xiàn)代簡約的表現(xiàn)手法,盡可能的表達(dá)企業(yè)特色、現(xiàn)代時尚風(fēng)情和國際化理念的融合。
(2)裝飾設(shè)計要體現(xiàn)人與自然的和諧。要突出“以人為本”的指導(dǎo)思想。在推行綠色環(huán)保,以人為本的新世紀(jì)理念時代,努力營造人與環(huán)境充分和諧統(tǒng)一空間。
(3)企業(yè)是在改革開放和市場經(jīng)濟大潮中發(fā)展壯大的,就必然根據(jù)其自身的經(jīng)營特點,在整個室內(nèi)設(shè)計中,要努力體現(xiàn)企業(yè)的這一特點。
(4)獨特與創(chuàng)新,創(chuàng)意與發(fā)展是本次設(shè)計應(yīng)努力去表現(xiàn)的優(yōu)秀概念。
(5)方案設(shè)計應(yīng)突出實用性,合理利用空間,充分發(fā)揮空間效應(yīng),努力推廣數(shù)碼時代的空間布置。
3設(shè)計理念風(fēng)格與創(chuàng)意初探
(1)確認(rèn)一組設(shè)計優(yōu)秀主題詞,是指導(dǎo)整個室內(nèi)設(shè)計的優(yōu)秀理念。項目業(yè)主在跨越式發(fā)展過程中,積累了一整套企業(yè)文化內(nèi)容應(yīng)該成為室內(nèi)設(shè)計理念的基礎(chǔ)與源泉,而我們的設(shè)計師希望能夠通過與企業(yè)的充分交流去感知企業(yè)文化,認(rèn)知企業(yè)優(yōu)秀價值觀,進(jìn)而找到設(shè)計的優(yōu)秀主題詞。
(2)高標(biāo)準(zhǔn)、高起點組織設(shè)計。主題設(shè)計基調(diào)應(yīng)該是融合現(xiàn)代感和時尚見簡約特色,主格調(diào)是高雅、大方、氣派和豪邁。
(3)室內(nèi)設(shè)計的主體藝術(shù)觀應(yīng)該是走國際化的辦公空間主導(dǎo)理念。采用的文化主題應(yīng)該體現(xiàn)既有優(yōu)秀理念,又有時代創(chuàng)意的發(fā)展,并力爭在不同功能空間溶入與其功能相對于的最具不同風(fēng)格的創(chuàng)意,恰到好處的將個性溶入共性之中。
4具體的設(shè)計基本方針
(1)設(shè)計方案構(gòu)思應(yīng)體現(xiàn)以人為本的原則,要求合理、科學(xué)地考慮內(nèi)部布局與流程,充分滿足使用要求;
(2)將完美的建筑功能、靈活的室內(nèi)空間、生機勃勃的當(dāng)代設(shè)計及創(chuàng)新的技術(shù)結(jié)合在一起,營造出現(xiàn)代而充滿活力的綜合辦公空間,充分體現(xiàn)當(dāng)代美學(xué)思想與辦公功能需求的完美結(jié)合;
(3)設(shè)計風(fēng)格應(yīng)新穎、富有創(chuàng)意,體現(xiàn)出空間流暢、流線清晰、簡潔明快的特點,能較好的表現(xiàn)出現(xiàn)代企業(yè)建筑的內(nèi)涵和高科技的時代精神,具有一定的超前意念;
(4)要求設(shè)計方案應(yīng)能體現(xiàn)原建筑設(shè)計特點,重視室內(nèi)綠化設(shè)計.通過選擇合適的植物品種,運用合理的搭配,營造良好的綠化環(huán)境;
(5)色彩設(shè)計上應(yīng)采用適合企業(yè)文化的色調(diào),并處理好各種空間的過渡協(xié)調(diào);
(6)應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎米匀徊晒夂妥匀煌L(fēng)。采用合理有效的措旋,盡力降低能源消耗,體現(xiàn)生態(tài)思想和節(jié)能觀念,滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。4初步合理化建議通過對原建筑設(shè)計平面與空間理念的初步了解,公司多次參與大型企業(yè)集團辦公樓裝飾設(shè)計的經(jīng)驗和參與修改功能布局設(shè)計的實際經(jīng)驗,對辦公環(huán)境功能的現(xiàn)狀及發(fā)展方向的預(yù)測,對3A智能化建筑現(xiàn)狀及發(fā)展的關(guān)注,以及裝飾與環(huán)境的以人為本,綠色環(huán)保概念的研究,就本工程的有關(guān)設(shè)計提出以下合理化建議。
4.1對辦公樓建筑設(shè)計的一些合理化建議
(1)作為企業(yè)辦公大樓,首先在平面功能上要滿足不同部門的具體需求、也要考慮部門之間的平衡,還要準(zhǔn)確把握不同部門的差異化使用需求對建筑空聞與室內(nèi)設(shè)計的不同要求,但同時還要力求保持整體的基本一致性與不同個性空間的調(diào)性,建議辦公樓在建筑設(shè)計之初,就要認(rèn)真研究將來進(jìn)駐部門的功能需求及編制各部門的人力資源發(fā)展規(guī)劃,使得建筑設(shè)計能夠針對需求做出設(shè)計。
(2)建議建筑設(shè)計方案完成后,提前確認(rèn)室內(nèi)設(shè)計單位,從細(xì)致的室內(nèi)空間布局視覺上提出建議,對完善建筑設(shè)計及后期室內(nèi)與建筑的配合都有益處。
(3)本項目建筑層高除去首層部分為5.1米,主塔樓只有6米,由于要滿足機電管道設(shè)備的安裝高度,使得室內(nèi)裝飾完成后走廊高度只有2.2米,辦公室內(nèi)凈高也只能達(dá)到2.5米,空間感覺較壓抑。目前國內(nèi)的高端寫字樓,建筑標(biāo)準(zhǔn)層層高都達(dá)到5米。一般也在9-2米之間,在目前建筑總高度沒有超過100米的情況下,建議新建筑標(biāo)準(zhǔn)層層高調(diào)高至9米。
(4)新辦公大樓建議一定要參照新的國家綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),解決好各項建筑標(biāo)準(zhǔn)的落實,其中包括建筑保溫、建筑節(jié)能、殘疾人通道、人性化設(shè)計等標(biāo)準(zhǔn)的落實。
(5)傳統(tǒng)的電梯轎廂高度都是2.2米,現(xiàn)在隨著褸層高度的提升,電梯轎廂一般也將高度大幅提升,頂級寫字樓轎廂可高達(dá)9米。最少也要達(dá)到2.8米。這是寫字樓標(biāo)準(zhǔn)的一個重要標(biāo)志。
(6)建筑設(shè)計要提前考慮并同時兼顧多專業(yè)安裝設(shè)計交叉組合,提前考慮解決好裝飾效果特別是天花及空間高度與專業(yè)安裝相結(jié)合的問題.盡量保障完成裝飾后的空間高度。
(7)建筑設(shè)計要體現(xiàn)人與自然的和諧,要突出“以人為本”的指導(dǎo)思想。在推行綠色環(huán)保,以人為本的新世紀(jì)理念時代,努力營造人與環(huán)境充分和諧統(tǒng)一的空間。建議適度考慮一些共享空間或灰空間。
(8)建筑設(shè)計應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎米匀徊晒夂妥匀煌L(fēng),采用合理有效的措施,盡力降低能源消耗,體現(xiàn)生態(tài)思想和節(jié)能觀念,滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。
4.2關(guān)于企業(yè)文化與室內(nèi)裝飾相結(jié)合的思考與建議
(1)作為企業(yè)總部的辦公摟,在總體風(fēng)格的把握上,如何處理好企業(yè)文化與獨特的裝飾設(shè)計這兩者之間的關(guān)系,是在進(jìn)入實質(zhì)性設(shè)計之前必需加以解決的主要設(shè)計理念。如何選擇一個既有企業(yè)文化的主導(dǎo)主題,又具備較強的親和力,讓你的客戶自然的接受并喜歡的主題元素,作為貫徹設(shè)計的要素,這是需要反復(fù)推敲的。
(2)可以考慮以企業(yè)的CI、VI設(shè)計為基本元素,提供適度變形或不同的材質(zhì)與裝飾設(shè)計手法,而溶入裝飾設(shè)計也是需要認(rèn)真研究的設(shè)計難題。
(3)企業(yè)文化是否要融入室內(nèi)設(shè)計?如何適度表現(xiàn)?包括主導(dǎo)風(fēng)格與主體元素的運用,以及主題元素在細(xì)節(jié)設(shè)計中的連續(xù)性運用兩大部分,都要在設(shè)計之初做出基本決策。
(4)對于面向世界的外向型企業(yè)。其接待空間有時要考慮接待對象的不同層次與不同文化背景造成的不同心理感受。
4.3裝飾與配套設(shè)計的建議
(1)應(yīng)在裝飾設(shè)計的同時,結(jié)合其它專業(yè)設(shè)計作好配套協(xié)調(diào)。其理念建議是,以消防設(shè)計為基礎(chǔ),在基本不作調(diào)整的前提下,以裝飾的平面空間概念為主,適當(dāng)修改照明、空調(diào)等配套設(shè)計,盡量融為一體化。
(2)裝飾設(shè)計應(yīng)同時考慮智能化綜合布線,建議適度超前。有可能對計算機系統(tǒng)采用單獨配電系統(tǒng)并接雙路電源,信息點同時結(jié)合寬帶網(wǎng)的設(shè)置而給予足夠的預(yù)留,并通過設(shè)計加以藝術(shù)性和實用性相結(jié)合的裝飾處理。
(3)公共空間應(yīng)強調(diào)舒適性和簡潔明快相結(jié)合,滿足照度要求和室內(nèi)空氣循環(huán)。
(4)衛(wèi)生間應(yīng)作為裝飾重點,在“以人為本”的理念下,可適度超前。在通風(fēng)、排氣、防水為前提的基礎(chǔ)上,通過裝飾展示文明程度。
(5)建議采用現(xiàn)代的裝飾手法,適度引入高科技概念。材料選用應(yīng)注重傳統(tǒng)與新興材料相結(jié)合,自然材料與現(xiàn)代金屬材料相結(jié)合,并應(yīng)以耐久性作為取材標(biāo)準(zhǔn)。
(6)由于傳統(tǒng)的石膏板天花其質(zhì)量通病難以徹底解決,建議盡量采用高防火等級的金屬板天花。室內(nèi)六面體的裝飾材料也要將高等級防火標(biāo)準(zhǔn)作為先決采用條件。
(7)衛(wèi)生間防水工程應(yīng)與裝飾、潔具安裝配套進(jìn)行,以便一次性解決防水防漏問題。每一項室內(nèi)設(shè)計,根據(jù)其空間類型和使用功能,可以從不同的構(gòu)思概念進(jìn)入設(shè)計。對設(shè)計項目深入認(rèn)真的分析,往往不僅會使設(shè)計取得成功而且達(dá)到事半功倍的效果。
作者:黃令環(huán)單位:廣東省建筑裝飾工程有限公司
1設(shè)計原則
1)整體性原則。我們的設(shè)計本著整體大于局部的中心思想展開設(shè)計,不應(yīng)該將它看做成一棟孤立的建筑物,而是應(yīng)該從建筑物周邊的環(huán)境出發(fā),考慮此建筑對周圍環(huán)境的影響和對周邊建筑規(guī)劃的關(guān)系。它的建成應(yīng)能將現(xiàn)有的建筑整合,使周圍雜亂無章的建筑環(huán)境得以歸納成為一個整體。
2)功能使用的高效性與靈活性。高效性是現(xiàn)代辦公樓的追求,辦公樓的功能尤其是多種部門在同一棟大樓中辦公時,就更要求功能布局簡單合理,交通流線組織便捷高效,使用方便。辦公樓的總布局應(yīng)考慮多種方式的使用,具有較強的靈活性和適應(yīng)性。
3)建筑形式與建筑內(nèi)容的統(tǒng)一。新建成的凱嘉能源集團公司綜合辦公樓將代表凱嘉能源集團企業(yè)的形象和風(fēng)采,其辦公樓應(yīng)與其建筑性質(zhì)相適應(yīng)。
2建筑設(shè)計
1)總平面布局。凱嘉能源集團公司綜合辦公樓建設(shè)用地面積約40000m2,建設(shè)用地整體基本為長方形,東西長邊約150m,南北長邊約280m,地勢較為平整,南臨史公路(緯四路),東面距城市道路三賢大道還有寬約70m的綠化帶。作為凱嘉能源集團重要形象的門戶型建筑,行政辦公樓既要有代表企業(yè)現(xiàn)代化的建筑外形又要保證其莊重、大氣的建筑形象。基于對以上考慮,對總平面進(jìn)行如下設(shè)計:我們在基本方正的用地中把辦公樓放在建設(shè)場地距南邊用地紅線70m的位置,與基地形成一個較為寬闊的前廣場,由史公路上通過前廣場進(jìn)入辦公樓,作為辦公樓的主入口;辦公樓后面留出長約100m預(yù)留用地作為公司的二期建設(shè)用地。辦公樓采用一字型雙走道,中間布置中庭;南面為主入口,東西兩側(cè)為輔助入口,北面兩端為裙房多功能廳及餐飲、后勤入口;停車采用地上地下相結(jié)合,建筑前廣場采用環(huán)路中間結(jié)合廣場綠化布置停車位,建筑地下1層為停車庫,由建筑北面左右兩端進(jìn)入地下車庫。
2)空間布局。本方案為地下1層,地上9層。地下1層為停車場,地上1層~9層為接待、檔案、服務(wù)性辦公及行政辦公室,會議室。多功能廳及餐飲活動作為裙房分別布置在辦公樓的左、右兩側(cè),平面上形成建筑沿中軸左右對稱的布局。建筑主體:我們在思考辦公樓使用壽命和使用周期的發(fā)展和它的空間變化設(shè)計的時候,將這個建筑的內(nèi)部的公共使用部分,例如衛(wèi)生間、樓梯間和一些設(shè)備間等放在整個建筑物的主體的中心位置,將辦公的區(qū)域放在靠近外墻布置在整個建筑的四邊位置,這樣就充分保證了所有的辦公室都可以擁有較好的采光環(huán)境。主樓在1層兩側(cè)布置了兩個交通優(yōu)秀,分別設(shè)計了兩部電梯,對人流的組織和疏散起到了很好的作用。完善合理的功能布局是我們對本次設(shè)計的基本要求,我們的設(shè)計要提供給人們豐富宜人的辦公環(huán)境,創(chuàng)造賞心悅目的辦公空間,在建筑中通過“廳”的運用,將建筑空間進(jìn)行了豐富的劃分。在建筑中部,交通優(yōu)秀之間,1層進(jìn)入辦公樓設(shè)計了空間較大的大廳,可兼做陳列展覽,展示企業(yè)形象;大廳貫穿1層~6層,7層及以上為領(lǐng)導(dǎo)辦公,中間設(shè)置大會議室及采光廳;在建筑的東西1層,2層中間設(shè)計了辦公培訓(xùn)教室,3層以上兩側(cè)各設(shè)計了一個側(cè)廳,兩邊每3層共享一個側(cè)廳,共設(shè)計了四個側(cè)廳,通過側(cè)廳將建筑上下相連通,既分又和,實現(xiàn)建筑中部“下虛上實”,兩側(cè)“下實上虛”,在東西中庭處都設(shè)計了高低不同的綠化、休息景觀平臺,這些平臺與側(cè)廳巧妙結(jié)合,很好的滿足了空間、景觀、通風(fēng)等多方面的要求,成為了本次方案布局的特點和亮點。
3)建筑形象。在建筑形象上,我們從造型、色調(diào)、空間圍合等多個方面入手,力求表現(xiàn)出這個建筑物獨特的氣質(zhì),展現(xiàn)整個辦公樓應(yīng)該有的一些的整體的氣勢。建筑物的主要立面用一些獨特的機理表現(xiàn)出來,用一些平直但是線條感極強的方式處理了整體效果,同時利用窗檻、窗臺和立柱有序地凹凸變化,形成豐富的光影效果,強化了立面造型的序列感。充分結(jié)合了整個辦公樓的里面的空間布局以及功能的布置,在建筑的立面造型中加入了一些玻璃幕墻的造型,使建筑造型沒有了呆板單一的效果,更使建筑的整體造型變得靈動,獨特,多變。建筑的主入口采用凸凹有致的玻璃幕墻結(jié)合的門頭,強化了建筑入口,彰顯辦公樓的另一面莊重氣勢。由于凱嘉能源集團公司綜合辦公樓對建筑形象的標(biāo)志性要求成為了建筑形象的重點和難點,根據(jù)總平面及建筑平面布局,我們運用現(xiàn)代手法將建筑設(shè)計為1層大玻璃求“虛”,2層及以上求“實”,立面做成“鼎”狀,建筑伸展、延長,展開雙翼由中間兩個厚實有力交通筒的撐起,底部又是一層輕盈通透的玻璃,建筑厚實而又輕盈;兩個交通筒破屋頂而出,“擠”出一個玻璃盒子,可供大空間使用;立面除一層大玻璃外均為整齊劃一的豎線方格洞窗,增強了建筑的雕塑感,我們力圖將建筑設(shè)計為一個尺度宏大、形象簡潔、既輕盈又有力同時又不失建筑細(xì)部的建筑形體。整個建筑的立面設(shè)計材料選用莊嚴(yán)厚重的天然的灰色花崗巖干掛石材搭配一些凹凸有致具有光與影子的效果的玻璃造型,為建筑整體的立面效果創(chuàng)造了豐富,多變,獨特的建筑效果,使之整個建筑物的雕塑感瞬間提升。在建筑的整體上強化了整個辦公樓簡約、大氣、渾厚,而且以引領(lǐng)者的姿態(tài)形成獨特的建筑哲學(xué)。
3結(jié)語
隨著國民經(jīng)濟的不斷增長,辦公樓建筑也是各具特色,不斷變革,辦公樓不斷的發(fā)展為上班族提供了安心,舒適的工作環(huán)境。建筑設(shè)計也逐步褪去了華麗、權(quán)利和等級的外衣,更注重滿足各級員工和客戶的需求,以追求快速高效的發(fā)展理念。
作者:翟帥奇 單位:山西省建筑設(shè)計研究院
一、高層辦公樓建筑設(shè)計的原則
辦公樓建筑中聚集了很多企業(yè)員工,其在辦公的時候可能會產(chǎn)生一定的噪音與污染,這對周圍環(huán)境會有一定的影響,所以,提高高層辦公樓建筑設(shè)計質(zhì)量的首要任務(wù),就是對建筑場地的選擇。在選擇的過程中,要使辦公樓建筑符合城市規(guī)劃的要求,還要與市政設(shè)施相匹配,這樣才能使高層辦公樓建筑的建設(shè)更加和諧,才能盡量避免打擾周圍群眾的正常生活。辦公樓的設(shè)計需要考慮到租賃人的變動問題,要使建筑具有較強的適應(yīng)性,還要增加建筑的功能,在設(shè)計的過程中,可以增加停車場、實驗室、醫(yī)務(wù)室、餐飲廳等功能的設(shè)施,這樣可以大大增加建筑的價值,還可以為企業(yè)員工日常的辦公提供極大的便利性。高層建筑中一般都設(shè)有電梯,提高電梯設(shè)計的質(zhì)量,可以為員工節(jié)約一定時間,也可以有效的增加高層建筑的安全性。
二、高層辦公樓建筑設(shè)計
1、外部形象設(shè)計高層辦公樓建筑外形的類型比較多,根據(jù)不同的企業(yè)性質(zhì),建筑外部形象設(shè)計需要根據(jù)不同的要求進(jìn)行改變。比如政府部門的辦公樓與企業(yè)部門的辦公樓外形方面就有較大的差異,這些建筑設(shè)計的差異性,大大增加的建筑辨識度。在設(shè)計建筑方案時,設(shè)計人員還需要實地考察,要了解施工場地的土質(zhì)特點以及地基環(huán)境等,這樣才能使建筑設(shè)計符合因地制宜的原則。建筑設(shè)計的考察工作還包括對周圍環(huán)境的檢測,在施工的過程中,不能破壞周圍的環(huán)境,要通過增加建筑外形的美觀性,美化周圍的環(huán)境,使高層辦公建筑成為當(dāng)?shù)匾坏懒聋惖娘L(fēng)景。建筑設(shè)計是城市建設(shè)的一部分,通過提高建筑設(shè)計的質(zhì)量,可以使建筑更具美感,還可以使建筑與周圍環(huán)境更加和諧,這也是設(shè)計的重點內(nèi)容。
2、內(nèi)部空間設(shè)計高層辦公樓建筑設(shè)計是一項綜合性工作,其包含的內(nèi)容比較多,而且這個建筑需要具備多種功能,還要根據(jù)使用性質(zhì)的差異性,改變建筑的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。性質(zhì)不同的企業(yè),其辦公樓的風(fēng)格也有一定的差別,在高層建筑中,建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且建筑的功能需要比較多,這也給建筑設(shè)計提出了更高的要求。相關(guān)設(shè)計人員在對建筑進(jìn)行平面布局設(shè)計時,要將行政辦公區(qū)與技術(shù)房區(qū)分開,增加建筑結(jié)構(gòu)平面布局的靈活性,這也有利于擴展建筑空間面積,提高建筑空間的美感。高層辦公建筑由于樓層比較高,在進(jìn)行建筑設(shè)計時,要注意保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可以在建筑的集中中心設(shè)置一個中樞結(jié)構(gòu),這樣可以使建筑的功能更好的發(fā)揮,還能提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性。人流量大的空間(比如多功能報告廳)可布置在建筑首層,在院內(nèi)設(shè)單獨入口,第一步,重視生態(tài)環(huán)境設(shè)計。對于辦公建筑,創(chuàng)造舒適、健康的空間愛你環(huán)境是永恒的話題。這部分可以提高項目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重視節(jié)約能耗設(shè)計。節(jié)約能耗設(shè)計并不是項目最終的目的,二趙金龍中國能源建設(shè)集團黑龍江省電力勘察設(shè)計研究院黑龍江哈爾濱是降低客戶的運營成本,同時提高項的目的同類產(chǎn)品在市場上的競爭地位。第三步,提高室內(nèi)健康舒適度,提高健康舒適度一方面能提高工作效率,另一方面能減少生病缺勤率,增加對客戶的吸引力。
3、辦公樓的建筑節(jié)能設(shè)計和辦公樓首先在布局朝向上,應(yīng)該考慮建筑節(jié)能設(shè)計,并控制開窗面積。保證各部分維護(hù)結(jié)構(gòu)的合理厚度及構(gòu)造,做好屋面保溫,給水排水、采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)、動力等所有帶熱和低溫的管道均采取保溫措施,以降低能耗。采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計應(yīng)合理確定室內(nèi)設(shè)計參數(shù),減少冷卻和加熱空氣所需要的能量,選配能效比高的暖通空調(diào)設(shè)備,減少運行能耗等。
三、高層辦公樓建筑設(shè)計的節(jié)能性
1、自然通風(fēng)自然通風(fēng)是炎熱地區(qū)節(jié)能的一個重要手段。利用自然通風(fēng)可以減少空調(diào)的能耗,自然通風(fēng)還能為室內(nèi)提供更多的新鮮空氣,減少因長期封閉房間,室內(nèi)滋生的細(xì)菌和建筑材料釋放的有害氣體對人體健康的危害。在本樓設(shè)計中,我們利用中庭頂部加開大面積天窗和南北各層走廊的盡端開敞,加強自然通風(fēng),使房間盡可能形成穿堂風(fēng)。帶走室內(nèi)的熱空氣,而污濁的空氣從中庭頂部的天窗排出,形成室內(nèi)舒適的小氣候。
2、立體化、多層次的綠色空間大量的環(huán)境學(xué)、心理學(xué)研究表明透過玻璃觀賞植物等被動活動,能使人心情舒暢,提高工作效率。辦公室可以說是員工的第二個家,我們要使室內(nèi)空間環(huán)境具有歸屬感,植物綠化景觀的融入無疑是最美妙的調(diào)味劑。它可以起到減輕眼部疲勞、提神醒腦的作用。除了美化作用,綠色植物景觀還具有吸收周圍環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),并將其降解的作用,這已為許多實驗所證明。綠色植物通過呼吸作用,向空氣中釋放出水汽,可以大大增加室內(nèi)環(huán)境的濕度。
3、使用環(huán)保型材料環(huán)保型材料是指對自然資源破壞較低、對環(huán)境污染較小、有利于人體健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生產(chǎn)過程會破壞自然資源,會排放有害物資污染環(huán)境,危害人體健康。此外,建筑的耐久性也是“環(huán)保”性能的一個重要指標(biāo),材料的耐久性差直接導(dǎo)致建筑的壽命降低。環(huán)保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通過人工合成。
四、結(jié)語
高層辦公樓的建筑設(shè)計使得其建筑風(fēng)格更加現(xiàn)代化,高層建筑一般發(fā)生安全事故的概率比較大,為了避免這一情況,相關(guān)建筑設(shè)計人員一定要提高專業(yè)的技術(shù)與能力,在設(shè)計前,先對施工場地的地質(zhì)以及地基環(huán)境進(jìn)行考察,這樣才能使建筑設(shè)計更符合因地制宜的原則,才能大大提高建筑設(shè)計的可行性與合理性。高層辦公樓建筑在滿足實用性的同時,還要增加建筑外觀的美感,這樣還可以起到美化周圍的環(huán)境的作用。在建筑施工的過程中,要選擇節(jié)能環(huán)保的建筑材料,這樣可以使企業(yè)員工辦公的環(huán)境更加健康,還能對生態(tài)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用。
作者:趙金龍 單位:中國能源建設(shè)集團黑龍江省電力勘察設(shè)計研究院
1工程概況
某辦公建筑平面呈長方形,長為156m,寬為29m,地上五層,局部六層,總建筑面積21511m2。建筑內(nèi)部空間主要為大空間的辦公區(qū)域,因為需要營造綠色生態(tài)的辦公環(huán)境,整棟建筑物內(nèi)有大量的綠化面積,并且分布在不同樓層。首層入口處有8根“7字形”裝飾柱,柱子高度為五層樓高,支承在五層的一根30m跨的橫梁上;另外有一個高出屋面約25m,平面呈正方形的拔風(fēng)塔,塔中央有一根準(zhǔn)800直徑的圓柱。
2結(jié)構(gòu)選型
國家規(guī)范《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》和《廣東省綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中均給出在保證安全、耐久的前提下,采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系的要求,規(guī)范指出符合要求的結(jié)構(gòu)體系主要包括輕鋼結(jié)構(gòu)體系、砌體結(jié)構(gòu)體系和木結(jié)構(gòu)體系。因此該工程在方案階段確定結(jié)構(gòu)體系時,根據(jù)建筑使用功能要求,進(jìn)行了多方案的比較:方案1:木結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)不是木材出產(chǎn)地,需要從外地運進(jìn)木材,這樣規(guī)模的商務(wù)辦公樓,如果采用了木結(jié)構(gòu),一方面會消耗大量的森林資源,另一方面,單純的木結(jié)構(gòu)也不能完全滿足建筑的使用功能要求。這個方案不可取。方案2:砌體結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)屬于抗震設(shè)防烈度7度區(qū),該結(jié)構(gòu)體系對于縱橫墻間的距離是有要求的不能太大,同時墻體的開窗面積是有限定的。這樣就很難滿足現(xiàn)在建筑的功能要求,而且這種體系的抗震性能較差,因此不采用該方案。方案3:鋼框架與鋼筋混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)過往的設(shè)計經(jīng)驗,在多層建筑中采用框架結(jié)構(gòu)既能很好滿足建筑功能要求,又對抗震設(shè)防方面有利,同時又是合理、適用的體系。采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少對周邊的環(huán)境影響,滿足綠色建筑的要求。但是這個方案又存在一個問題:因為存在大量的綠化面積,給鋼結(jié)構(gòu)防水措施提出了更高的要求,在這方面的材料消耗相應(yīng)增多;也會增加使用階段的維護(hù)成本,不符合規(guī)范在建筑全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源的要點,該方案不是綠色建筑最佳的結(jié)構(gòu)方案,因此也未被采用。方案4:鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。該方案是在方案3的基礎(chǔ)上把鋼框架改為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),保留部分結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)。對照規(guī)范的內(nèi)容綜合各方面的因素,因地制宜,進(jìn)行多方案比較,確定符合規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)體系,達(dá)到經(jīng)濟、合理、適用、節(jié)約資源的目標(biāo),并且根據(jù)工程實際情況,盡可能采用可再利用的建筑材料。通過方案比選,本工程選用方案4:鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
①入口處的8根“7字形”裝飾柱以及其連接的橫梁,8根柱子建筑要求外觀尺寸為700×1300,有16m高,橫梁跨度為30m,建筑外觀尺寸要求為800×1500,結(jié)構(gòu)設(shè)計上構(gòu)件采用鋼結(jié)構(gòu),一方面構(gòu)件自重輕,可以減小地震作用,另一方面在處理橫梁與框架柱的連接節(jié)點上也變得容易。在工程成本上,采用鋼結(jié)構(gòu)較現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),能夠節(jié)省人工、外腳手架、模板及支撐系統(tǒng)費用,另外工期效益顯著。②中庭屋蓋部分,建筑設(shè)計為不上人的采光屋面,該屋面跨度為30m,三邊支承。一方面因為跨度比較大,如果采用鋼筋混凝土,其自重必然較大,其次從建筑空間效果來看,在二層平臺花園以及其他各層均可以看到該屋蓋,如果采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),不夠輕盈。所以設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計上決定采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖7所示。③對于兩處從二層平臺花園上三、四樓的樓梯,因為建筑要求做成懸臂形式,中間不加柱子,從節(jié)省材料以及造型美觀考慮,把它做成鋼木組合樓梯(鋼骨架木踏步樓梯),從而達(dá)到既美觀輕巧又相對省材的目的。
4優(yōu)化設(shè)計
結(jié)構(gòu)專業(yè)在綠色建筑設(shè)計中最突出的內(nèi)容是節(jié)材,因此該工程在設(shè)計圖紙出來以后,根據(jù)綠色建筑的要求,為了達(dá)到進(jìn)一步節(jié)材的目標(biāo),對主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計圖紙作了進(jìn)一步的優(yōu)化,其中優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過調(diào)整次梁的布置,相對原設(shè)計一個房間三道次梁改為兩道次梁,從而增大板的跨度,使其在盡量不增加截面厚度以及鋼筋量的基礎(chǔ)上,達(dá)到最大優(yōu)化值。優(yōu)化前與優(yōu)化后的18~28軸三層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖8、圖9所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)計算得出,前后兩個設(shè)計成果在混凝土用量上基本持平,而在鋼筋用量上,前一個含鋼量為35.63kg/m2,而后一個為33.40kg/m2,這一優(yōu)化節(jié)省了6%鋼筋用量;同時因為減少了一道次梁,在建筑模板方面也會相應(yīng)減少材料損耗。另外,拔風(fēng)塔中央的準(zhǔn)800直徑的圓柱也作了優(yōu)化,由原來C25,配18根25鋼筋的混凝土柱改為準(zhǔn)800×10的鋼管柱,這樣既節(jié)省混凝土8.8m3,鋼材量用量也從原來的1.35噸,減少為0.434噸,并且節(jié)省人工、模板及支撐系統(tǒng)費用,工期效益顯著。綜上,優(yōu)化后的本工程符合國家規(guī)范《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》和《廣東省綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中,對建筑工程提出的資源消耗低和環(huán)境影響小的要求,節(jié)省了鋼筋用量,減少材料損耗。
5結(jié)語
結(jié)構(gòu)專業(yè)在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計時,除了滿足國家相關(guān)規(guī)范要求外,在確定結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行多方案比較時,應(yīng)對照綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)和要求,綜合各方面的因素,因地制宜,采用經(jīng)濟、合理、適用與節(jié)約資源的最佳方案。并應(yīng)重視對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化,使結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到資源消耗和環(huán)境影響小的目標(biāo)。本工程對照《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中與結(jié)構(gòu)專業(yè)有關(guān)的內(nèi)容,做到符合規(guī)范的要求,為項目獲得國家公共建筑三星級綠色建筑設(shè)計標(biāo)識,結(jié)構(gòu)專業(yè)起到了應(yīng)有的作用。
作者:孔德欣 單位:廣東啟源建筑工程設(shè)計院有限公司
1.高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)堅持的原則
1.1滿足建筑物的功能
即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮實際經(jīng)濟效益
節(jié)能應(yīng)考慮實際經(jīng)濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進(jìn)行回收。
1.3節(jié)省無謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點,應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,而量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。因此,高層建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
2.高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的措施
2.1變電所位置的選擇
高層建筑因為樓層多,負(fù)荷分散,為保證配電干線最大電壓降不超過允許值,減少電能損耗,變配電室的位置選擇十分重要,一般變電所的位置有以下幾種設(shè)置方式:
1)將變壓器設(shè)在地下室或輔助建筑物內(nèi);
2)在地下室內(nèi)和最高層設(shè)置變壓器;
3)分別在地下室、最高層和中間層設(shè)置變壓器;
4)僅在中間層設(shè)置變壓器;
5)主變壓器分設(shè)在底層與上部各層。
究竟采用何種方式,除了考慮經(jīng)濟、設(shè)備條件和施工方便等因素外,還要考慮經(jīng)營和管理因素。
2.2變壓器設(shè)備的選擇
變壓器設(shè)備的選擇,重點考慮減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的,如S9、SL9及SC8等型號的油浸變壓器或干式變壓器,它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁場方向接近一致,以減少鐵芯的渦流損耗;450傾斜接縫結(jié)構(gòu),使接縫密合性好,以減少漏磁損耗。
為減小變壓器損耗,當(dāng)容量大而需要選用多臺變壓器時,在合理分配負(fù)荷的情況下,盡可能減少變壓器的臺數(shù),選用大容量的變壓器。例如需要裝機容量為2000kVA,可選2臺1000kVA,而不選4臺500kVA,因為選用前者可節(jié)能。在變壓器設(shè)備選擇中。能掌握好上述二點要求。即滿足了節(jié)約能源、經(jīng)濟合理的原則/
2.3導(dǎo)線截面的合理確定
線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減小線路電阻。線路電阻與電導(dǎo)成正比,與線路截面成反比,與線路長度成正比,因此減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手:
1)應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅芯最佳,但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此,在負(fù)荷較大的高層建筑中宜采用銅導(dǎo)線。
2)減小導(dǎo)線長度。首先,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長度;其次,低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;第三,低壓配電室應(yīng)*近豎,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線。
3)增大導(dǎo)線截面。首先,對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導(dǎo)線截面,所增加的費用為M,由于節(jié)約能耗而減少的年運行費用為m,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般導(dǎo)線截面小于70mm2,線路長度超過100m的增加一級導(dǎo)線截面比較容易實現(xiàn)上述條件。其次,利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路,這些用戶不用時,可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻。
在設(shè)計中,認(rèn)真落實上述三條措施,就可減少線路上的能量損耗,達(dá)到線路節(jié)能的目的。
2.4提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
提高系統(tǒng)的功率因數(shù),減少無功在線路上傳輸,以達(dá)到節(jié)能的目的。前項RP2/UL2為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗,后項RQ2/UL2為線路上傳輸無功功率而引起的功率損耗。有功功率是滿足建筑物功能所必須的,因此是不可變的。系統(tǒng)中的用電設(shè)備,如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感,會產(chǎn)生滯后的無功,需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消,這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備,在線路上就產(chǎn)生了有功損耗,而這部分損耗是可以改變的。
2.5電動機在運行過程中的節(jié)能
在高層建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備相配套,由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)。因此,其節(jié)能措施只能貫徹在運行過程中,除了上述的用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外,還應(yīng)減少電機輕載和空載運行。因為,在這種情況下,電機的效率是很低的,消耗的電能并不與負(fù)載的下降成正比。
2.6照明部分的節(jié)能
因為在高層建筑中照明用量大而面廣,因此,照明節(jié)能的潛力很大,應(yīng)著重從下列幾方面著手:
1)采用高效光源。白熾燈過去用得最廣泛,因為它便宜,安裝維護(hù)簡單,它致命的弱點是發(fā)光率太低。因此,目前常被各種發(fā)光率高,光色好,顯色性能優(yōu)異的新光源取代。
2)盡量利用自然采光,*近室外部分的建筑面積,應(yīng)將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分照明,可采用按照度標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度,進(jìn)行燈光自動調(diào)節(jié)。
3)對氣體放電燈,采用燈光無級自動調(diào)節(jié),即調(diào)節(jié)燈絲從而達(dá)到調(diào)光的目的。但其代價太高,在工作照明中采用這種調(diào)光方案是不可取的。
照明節(jié)能中,除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外,應(yīng)采用高效光源及高效燈具,對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式,可達(dá)到照明節(jié)能的效果。
3.結(jié)語
高層建筑的節(jié)能潛力很大,應(yīng)在設(shè)計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,從技術(shù)、經(jīng)濟上進(jìn)行比較后,再選定節(jié)能設(shè)備,以達(dá)到真正節(jié)能的目的。
本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑)
一、辦公建筑屬于公共建筑的一部分,其空間的組成可分為主要使用部分、輔助部分和交通聯(lián)系部分。
辦公建筑設(shè)計空間組合的基本原則
1、辦公樓常以走廊、過廳等空間形式作為交通聯(lián)系手段,組織各個辦公室、輔助房間,以構(gòu)成辦公建筑空間的整體性。走廊的寬度主要根據(jù)功能要求、防水規(guī)定、自然采光和人對空間的感覺來確定。一般情況下,辦公建筑走廊的寬度取1.5~2.4m。
2、辦公建筑的樓梯位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)功能要求和防火規(guī)范的要求,安排在各層的過廳、門廳等靠近交通樞紐的部位。
3、辦公建筑空間組合應(yīng)考慮功能分區(qū)的內(nèi)外關(guān)系。各個辦公用房基本是對內(nèi)的,而接待、傳達(dá)、收發(fā)等科室的功能主要是對外的。
二、建筑設(shè)計:
(1)平、立、剖設(shè)計:平面設(shè)計圖,立面設(shè)計圖,剖面設(shè)計圖;
(2)詳圖設(shè)計:樓梯詳圖,節(jié)點詳圖;
(3)完成內(nèi)容:總平面圖及施工說明,平面設(shè)計圖,立面設(shè)計圖,剖面設(shè)計圖,樓梯詳圖,
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足安全性、適用性、耐久性要求。
近百年來,土木工程的結(jié)構(gòu)材料主要還是鋼材,混凝土,木材和磚石。21世紀(jì)在工程材料方面希望有較大突破。
(1)傳統(tǒng)材料的改性:混凝土材料的應(yīng)用很廣,且耐久性好,但其強度低,韌性差,建造工程笨重易開列。為了改善韌性,加入微型纖維的混凝土,塑料混合混凝土正在開發(fā)運用之中。對于鋼材,主要問題是易銹蝕,不耐火,必須研制生產(chǎn)耐銹蝕的鋼材,生產(chǎn)高效防過涂料用于鋼材和木材。(2)化學(xué)合成材料的運用:目前的化學(xué)合成材料主要用于門窗,管材,裝飾材料,今后的發(fā)展方向是向大面積維護(hù)材料及結(jié)構(gòu)骨架材料發(fā)展。一些化工制品具有耐高溫,保溫隔聲,耐磨耐壓等優(yōu)良性能,用于制造隔板等非承重功能構(gòu)件很理想。目前碳纖維以其輕質(zhì),高強,耐腐蝕等優(yōu)點
設(shè)計資料
(1)設(shè)計標(biāo)高:室內(nèi)設(shè)計標(biāo)高±0.000,室內(nèi)外高差450mm.
(2)墻身做法:采用加氣混凝土塊,用M5混合砂漿砌筑,內(nèi)粉刷為混合砂漿底,紙筋灰面,厚20mm,“803”內(nèi)涂料兩度。外墻采用貼面磚,1:3水泥砂漿底厚20mm。
(3)樓面作法:樓板頂面為水磨石地面,樓板底面為15mm厚白灰砂漿天花抹面,外加V型輕鋼龍骨吊頂。
(4)屋面作法:現(xiàn)澆樓板上依次鋪20mm厚水泥砂漿找平層、300mm厚水泥珍珠制品隔熱找平層、20mm厚水泥砂漿找平層和SDC120復(fù)合卷材,下面依次為15mm厚白灰砂漿天花抹面和V型輕鋼骨龍吊頂。
(5)基本風(fēng)壓:ωo=0.3KN/m2(地面粗糙度屬C類)。
(6)基本雪壓:S0=0.3KN/m2。
(7)抗震設(shè)防烈度:八度(0.2g)第二組,框架抗震等級為二級。
(8)地質(zhì)條件:
由上至下:
人工添土:厚度為1m
粉質(zhì)粘土:厚度為7m,地基承載力特征值為500KPa
中風(fēng)化基巖:巖石飽和單軸抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為3.6MPa
建筑場地類別為Ⅱ類;無地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象。
活荷載:上人屋面活荷載2.0KN/m2,辦公室樓面活荷載2.0KN/m2,走廊樓面活荷載2.5KN/m2,檔案室樓面活荷載2.5KN/m2。
二、結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定
結(jié)構(gòu)平面布置如圖1所示。各梁柱截面尺寸確定如下:
主梁:取h=1/9l=1/9×7200=800mm,取h=800mm,取b=350mm,
次梁:取h=1/16l=1/16×7200=450mm,取h=500mm,取b=250mm,
柱子:取柱截面均為b×h=600×600mm,現(xiàn)澆板厚為100mm。
取③軸線為計算單元,結(jié)構(gòu)計算簡圖如圖2所示,根據(jù)地質(zhì)資料,確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為500mm,由此求得底層層高為4.7m。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計算后列于圖2中,其中在求梁截面慣性矩時考慮到現(xiàn)澆樓板的作用,取I=2I0(I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩)。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的組合彎矩過大,相對受壓區(qū)高度超過了界限受壓區(qū)高度,所以改用C40混凝土,因為梁柱剛度成比例增加,不會引起后面分配系數(shù)的改變。地震作用下的彈性側(cè)移將更小,一定符合要求。
12種方案的初投資與運行經(jīng)濟性比較
1.1設(shè)備投資情況分析根據(jù)市場詢價,方案1動力站內(nèi)設(shè)備總投資約為510萬元,方案2設(shè)備投資約為230萬元。按照當(dāng)?shù)厥召M標(biāo)準(zhǔn),公共建筑僅冬季供熱使用時市政管網(wǎng)配套費為52元/m2,冬夏兩季均使用時市政管網(wǎng)配套費為142元/m2。方案1夏季設(shè)備耗電功率為1176.5kW,冬季耗電功率為88kW;方案2夏季耗電功率為202kW,冬季耗電功率與方案1相同。方案1夏季需增加1臺1250kV?A的變壓器,并且由于用電量增加需多繳納電力配套費,共約550萬元。兩方案投資對比如表3所示。方案1中投資費用全部由建設(shè)單位承擔(dān);方案2建設(shè)單位僅承擔(dān)管網(wǎng)配套費610.6萬元,其余的換熱站內(nèi)設(shè)備投資及配電系統(tǒng)投資250萬元由供熱公司承擔(dān)。由此可見,采用方案2建設(shè)單位的初投資比方案1少673萬元。換熱站由建設(shè)單位提供場地,供熱公司負(fù)責(zé)管理,換熱站內(nèi)的水電費用全部由供熱公司承擔(dān)。該工程換熱站面積為300m2,建設(shè)單位可節(jié)省地下室建筑面積約350m2另作他用。
1.2運行費用比較夏季:空調(diào)運行時間為7—9月,按90d計算。每天運行10h。空調(diào)同時使用系數(shù)為90%,滿負(fù)荷系數(shù)為0.7。冬季:空調(diào)運行時間為11月中旬至次年3月底,按135d計算。每天運行10h。空調(diào)同時使用系數(shù)為90%,滿負(fù)荷系數(shù)為0.8。當(dāng)?shù)仉妰r按0.8元/(kW?h),熱價按0.35元/(kW?h)計算。供熱費用按冬季熱負(fù)荷為4670kW進(jìn)行計算確定。由于該項目實施初期缺少當(dāng)?shù)匚飪r局核定的夏季供冷收費價格,經(jīng)雙方協(xié)商,供冷價格暫按單位空調(diào)面積16元/m2計算。從表4可以看出,2種方案冬夏季運行費用相差較少。但由于方案2中耗電費用由供熱公司承擔(dān),建設(shè)單位每年承擔(dān)的空調(diào)運行費用為227.67萬元。采用方案2時換熱站的全部數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇傉荆y門、水泵等完全自動控制,無人值守。如果為自建動力站,應(yīng)有操作人員,按3人考慮,計算人工費及其他費用,每年約為30萬元。經(jīng)計算,采用方案2時建設(shè)單位每年可節(jié)約費用21.41萬元。可見采用集中供冷供熱的方式,無論初投資還是運行費用,都有較大幅度的下降。
2項目實施與運行情況分析
該項目2008年設(shè)計,采用了集中供冷供熱的方案,2010年冬季投入使用。2011年和2012年的運行費用如表5所示。其中供熱費用按熱量表讀數(shù)計算得出。由于夏季供冷按空調(diào)面積收費,所以2年的費用相同。2011年和2012年,該建筑實際運行費用分別為181.24萬元和178.67萬元,均少于預(yù)算的建設(shè)單位要承擔(dān)的運行費用(227.67萬元),運行費用2年共減少95.43萬元,比自建空調(diào)動力站方案減少138.25萬元。根據(jù)供熱公司的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,該建筑單位建筑面積冬季能耗指標(biāo)為23W/m2,夏季能耗指標(biāo)為25W/m2,遠(yuǎn)低于該地區(qū)公共建筑的平均能耗。這源于該項目的節(jié)能設(shè)計、運行管理與空調(diào)控制水平較高。該項目采用了以下空調(diào)節(jié)能與控制技術(shù):1)換熱站全部采用自動控制,數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸,無人值守。主要有換熱器二次水溫度自動控制,即根據(jù)監(jiān)測到的空調(diào)系統(tǒng)的回水溫度及氣候補償器檢測的室外溫度進(jìn)行對比計算,自動調(diào)整一次水回水管上的電動調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)水系統(tǒng)的流量;根據(jù)集、分水器之間的壓差,控制水泵變頻運行。室內(nèi)風(fēng)機盤管采用溫度控制和風(fēng)量控制,根據(jù)室內(nèi)溫度自動調(diào)整空調(diào)水系統(tǒng)的流量。整棟大樓的空調(diào)末端設(shè)備如風(fēng)機盤管、柜式空調(diào)機組等均納入大樓的自控系統(tǒng),可以實現(xiàn)下班和節(jié)假日統(tǒng)一關(guān)閉等功能。2)該建筑新風(fēng)系統(tǒng)采用新風(fēng)換氣機,新風(fēng)先與排風(fēng)進(jìn)行換熱,回收部分排風(fēng)熱量后送到各個辦公室;辦公室排風(fēng)經(jīng)由走廊集中回到新風(fēng)換氣機房,經(jīng)過熱量回收后排到室外。新風(fēng)換氣機的熱回收效率達(dá)65%左右。3)換熱系統(tǒng)不分區(qū),共用一套系統(tǒng),4臺水泵并聯(lián)工作,空調(diào)系統(tǒng)的水量可在10%~100%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),系統(tǒng)運行更靈活、更節(jié)能。
3結(jié)論
3.1辦公類建筑應(yīng)充分考慮建筑的特點,空調(diào)負(fù)荷的計算應(yīng)準(zhǔn)確。辦公建筑的空調(diào)系統(tǒng)運行時間相對比較固定,制冷主機夜間基本處于停機狀態(tài),能耗很小。而在白天工作時間內(nèi),制冷主機大部分時間又在部分負(fù)荷下運行,這是因為在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時各房間同時使用系數(shù)取值較大,人員數(shù)量取值偏于保守,再加上考慮了其他附加系數(shù),從而導(dǎo)致裝機容量偏大、管徑偏大、水泵選型偏大、末端設(shè)備偏大。這些現(xiàn)象導(dǎo)致初投資增加和后期運行能耗增大。所以空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中設(shè)備應(yīng)合理選擇,否則會對后期的運行能耗造成較大影響。根據(jù)實際運行情況,方案2的換熱站中水泵與板式換熱器選型也偏大,夏季最大負(fù)荷時水泵實際運行3臺,低負(fù)荷時1臺水泵運行就可滿足要求。
3.2按照每年的實際運行費用統(tǒng)計,采用市政管網(wǎng)供冷供熱的方案比自建空調(diào)動力站每年可減少運行費用69萬元左右。該方案投資少,運行費用低,管理方便,應(yīng)大力提倡與推廣。
3.3該工程夏季供冷依舊是按空調(diào)面積收費,沒有按照用冷量進(jìn)行收費,這是需要改進(jìn)的地方。推行冷熱計量收費,可以進(jìn)一步促進(jìn)建設(shè)單位的節(jié)約意識,降低運行成本,低碳環(huán)保,利國利民。
3.4辦公類建筑設(shè)計中應(yīng)加大節(jié)能技術(shù)、自控技術(shù)的應(yīng)用。
3.5實現(xiàn)冷熱聯(lián)供,可以提高熱電廠的一次能源利用率和室外管網(wǎng)的利用率,特別是對于城市行政辦公、商業(yè)等比較集中的區(qū)域,優(yōu)勢明顯。該項目為該地區(qū)采用冷熱聯(lián)供的首個項目,有示范與帶動作用,經(jīng)過2年多的運行,建設(shè)單位取得了較好的收益。該項目的成功運行帶動了周邊用戶,熱電廠的供冷效益也在逐步增加。
作者:喬玲敏梁美鳳單位:煙臺大學(xué)煙臺大地同創(chuàng)建筑設(shè)計院有限公司
隨著社會社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及城市化進(jìn)程的推進(jìn),就業(yè)人數(shù)不斷增加,極大地帶動了超高層辦公樓的建設(shè),使得超高層辦公樓成為新時期建筑建設(shè)的主要樓群之一。鑒于高層的辦公樓往往建設(shè)在人口密集、經(jīng)濟繁榮、交通便捷的地帶,而且在體型方面不同于其他建筑樓群,設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計的過程中,便不能將其他高層建筑的設(shè)計方案以及思路原封不動的應(yīng)用于高層辦公樓的設(shè)計工作中。近年來,設(shè)計人員為了完善高層辦公樓這類項目的設(shè)計方案,紛紛展開了對其設(shè)計中常見問題以及具體設(shè)計環(huán)節(jié)等工作的研究,為目前開展設(shè)計工作提供了有益的參考。
1超高層辦公樓建筑設(shè)計要點
1.1平面構(gòu)成
超高層辦公樓在平面構(gòu)成上可分為線生形和形生形兩種。其中,線生形是以基本線型的組合發(fā)化,可生出無窮發(fā)化的平面形式。基本線型有兩種:直線、曲線。而形生形是以基本形為構(gòu)形基礎(chǔ)要素,創(chuàng)造新形體的構(gòu)形方式。基本形有:正方形、矩形、正三角形、園形、菱形等。基本形經(jīng)漸變、彎曲、切割、錯疊、群化、減切、伸展、拉壓等,可產(chǎn)生各種新的形式。而將原形作交合、取舍,也可產(chǎn)生許多新形式。不同的平面組合構(gòu)成不同的建筑形體,從而形成極具特征及標(biāo)志性的寫字樓產(chǎn)品。
1.2體型研究
辦公樓在功能方面的定位較為簡單,設(shè)計人員在進(jìn)行建筑體型設(shè)計時,一般不需要過多地考慮建筑內(nèi)容與功能等問題。但是,由于辦公樓常處于繁華地段,代表著某個區(qū)域的整體風(fēng)貌,其體型設(shè)計必須實現(xiàn)與城市建設(shè)的總體規(guī)劃、城市地域特點、周圍環(huán)境等方面的協(xié)調(diào)。因此,設(shè)計人員必須在設(shè)計中對超高層建筑的各個角度進(jìn)行完善處理,以保證建筑的圓融性。同時,超高層辦公樓的建設(shè)在某種程度上代表著時代的風(fēng)貌、社會的特征,在設(shè)計體型時,設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)盡量地結(jié)合當(dāng)前時代以及社會環(huán)境,通過應(yīng)用新型節(jié)能的材料、技術(shù)、工藝等,使建筑在體型及外立面,凸顯出對于生態(tài)化、人本化的設(shè)計理念。
1.3標(biāo)準(zhǔn)樓層技術(shù)參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)層主要由優(yōu)秀筒、辦公區(qū)域、走道三部分組成,其中優(yōu)秀筒主要包括客用電梯、后勤服務(wù)電梯(兼消防梯)、疏散樓梯、衛(wèi)生間、茶水間、空調(diào)機房、機電管井等。優(yōu)秀筒面積對標(biāo)準(zhǔn)層的實用率起著決定性作用,在精細(xì)化設(shè)計中應(yīng)注意盡量壓縮優(yōu)秀筒面積,對機電管井及設(shè)備用房進(jìn)行多方案比選,控制面積。辦公區(qū)域進(jìn)深主要根據(jù)室內(nèi)采光、結(jié)構(gòu)、朝向及景觀、家具布置等方面決定,常規(guī)做法為8~12m。
1.4垂直交通體型
超高層辦公樓垂直交通以電梯為主,樓梯為輔。影響電梯廳尺度的因素主要有以下幾個方面:①寫字樓的定位是超甲級還是準(zhǔn)甲級、甲級,不同的定位對電梯廳公區(qū)尺度要求不同;②電梯轎廂深度決定電梯廳的最小寬度,對于單側(cè)布置和雙側(cè)布置應(yīng)滿足規(guī)范及空間舒適度的要求;③可以利用高區(qū)電梯廳在低區(qū)設(shè)置輔助功能(如衛(wèi)生間、空調(diào)機房等)以提高利用率。
1.5消防設(shè)計
設(shè)計人員為超高層辦公樓設(shè)計消防裝置,要考慮到消防通道、消防出口、防火分區(qū)、疏散樓梯以及滅火設(shè)備等幾個方面的問題,同時要做好對于消防控制中心的設(shè)計。具體而言,在進(jìn)行消防設(shè)計時,要保證不同功能分區(qū)入口的獨立設(shè)定,并采用防火卷簾、隔墻、防火門等分隔不同防火分區(qū),還要做好對于防火分區(qū)疏散寬度的控制。每個分區(qū)要分成不同的防煙分區(qū),而各防煙分區(qū)的面積要在500m2以下,可用結(jié)構(gòu)梁作為防煙分區(qū)的劃分界限。此外,必須設(shè)置簡單明了暢通的疏散樓梯,除了疏散樓梯方面的設(shè)計要求外,還要做好對于相鄰的安全出口之間的最大距離設(shè)定。
1.6機電設(shè)備
機電系統(tǒng)劃分應(yīng)根據(jù)物業(yè)類型、產(chǎn)權(quán)模式、營銷定位等方面綜合確定。機電系統(tǒng)分為空調(diào)系統(tǒng)、強電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)一般分為風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)、多聯(lián)機系統(tǒng);強電系統(tǒng)主要從以下幾個緯度重點考慮:負(fù)荷主要為生活給水、通風(fēng)系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)等,發(fā)電機房負(fù)荷主要考慮消防;弱電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)業(yè)態(tài)定位結(jié)合智能化統(tǒng)一考慮,常用的系統(tǒng)有智能監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)、停車智能化、公共空間燈光控制系統(tǒng)等;消防系統(tǒng)主要分為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)。
2案例分析
太古匯,為大型綜合性建筑,座落于廣州天河路。主體建筑分為五部分,包括一棟212m高的42層辦公樓1,一棟166m高的29層辦公樓2,一座132m高的28層五星級酒店,一座文化中心,以及裙樓商業(yè)。兩座辦公樓及酒店,均為超高層建筑。各組成分別位于用地四角,利用裙樓商場把各部分聯(lián)合起來。地下共四層,地上的第三層裙樓屋面為一公眾文化廣場。屋面花園提供市民休閑場所,為城市作出貢獻(xiàn),與城市相互依存。整體構(gòu)思是以功能各異的塔樓,分別坐落于用地四角,因其高度、體量、朝向的差異,形成效果豐富的群體。如璀璨的長方體水晶,從穩(wěn)重的石材基座生長出來,各塔樓向外的角部對角切出球面弧線,形成的弧面與城市空間友善對話,塔樓之間也姿態(tài)親和。
3結(jié)束語
隨著大城市土地資源的稀缺,超高層辦公樓建筑將會隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷增加,這是社會和經(jīng)濟發(fā)展的必然。當(dāng)然,我們也必須充分地意識到,超高層辦公樓建筑的發(fā)展給我們帶來了標(biāo)志、形象、空間、容量,但同時也帶來了社會、生態(tài)、防災(zāi)、安全、維護(hù)、管理等等的負(fù)面影響。所以,超高層辦公樓建筑建設(shè)至今,一直爭議不斷,特別是當(dāng)前世界能源和經(jīng)濟的不景氣,使人們對超高層辦公樓建筑越來越持懷疑態(tài)度,引發(fā)了眾多的討論,這些是每個建筑師都需思考的問題。
作者:吳彬彬 單位:廣州中交南沙置業(yè)有限公司
摘要:本文采用SIMATIC S7-200 PLC、WINCC 6.0和PC Access等產(chǎn)品設(shè)計了變風(fēng)量辦公樓新風(fēng)控制系統(tǒng),并建立了其主從網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)。采用總風(fēng)量控制方法,基于限幅P1D控制算法對風(fēng)機轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速調(diào)節(jié),得到了系統(tǒng)送風(fēng)量的最優(yōu)控制策略。通過Simulink進(jìn)行了仿真,仿真實驗表明,該控制方法簡單、易行,可以快速穩(wěn)定地實現(xiàn)新風(fēng)控制。
關(guān)鍵詞:變風(fēng)量控制系統(tǒng);限幅P1D控制;主從控制
引言
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)(VAV)是通過改變送入房間的風(fēng)量來滿足室內(nèi)變化的需求。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)有節(jié)能、系統(tǒng)可控性好、能實現(xiàn)分區(qū)控制等優(yōu)點。隨著我國各類商業(yè)辦公建筑的大批建設(shè),VAV空調(diào)系統(tǒng)逐漸得到了更多的應(yīng)用。
對新風(fēng)系統(tǒng)的各點位進(jìn)行監(jiān)控,可以有效地節(jié)約能源。根據(jù)末端新風(fēng)量的需求,合理地設(shè)計所需新風(fēng)量。圖1是新風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控原理圖。
1 控制系統(tǒng)構(gòu)成
1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
考慮系統(tǒng)可靠性要求及規(guī)模大小,此辦公樓新風(fēng)系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)采用PPI通信。PPI通信協(xié)議中S7-200 CPU 226和S7-200 CPU 224采用主從方式進(jìn)行通信,主設(shè)備是S7-200 CPU226,它有26路數(shù)字量輸入、1 6路數(shù)字量輸出端口,可以滿足本項目的需求,從站設(shè)備是S7-200 CPU 224,它有1 4路數(shù)字量輸入,10路數(shù)字量輸出端口。其通信過程是按照PPI主從通信格式,用一定格式的數(shù)據(jù)向PLC發(fā)送通信命令。S7-200CPU 226用順控的方式讀取16個從站的數(shù)據(jù)和向16個從站寫數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如命令數(shù)據(jù)格式無誤,則從站PLC向主站發(fā)出表示命令正確的初步應(yīng)答信號,主站在收到初步應(yīng)答信號后,再向從站PLC發(fā)送確認(rèn)命令。從站收到確認(rèn)命令后,執(zhí)行命令響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。
S7-200PLC控制器是整個控制系統(tǒng)的優(yōu)秀,它通過模擬量輸入通道(A1)和數(shù)字量輸入通道(D1)采集實時數(shù)據(jù),然后按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行運算,最后發(fā)出控制信號,并通過模擬量輸出通道(AO)和數(shù)字量輸出通道(DO)直接控制設(shè)備的運行。
PC Access可以用于連接西門子或者第三方支持OPC技術(shù)的上位軟件。WINCC是視窗控制中心,它是一個過程監(jiān)視系統(tǒng),通過組態(tài)畫面讀取各層新風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)及運行狀態(tài)。由主界面可進(jìn)入工作日歷,根據(jù)工作日歷提前設(shè)置每天風(fēng)機的工作狀態(tài)(工作或者休息),操作者可根據(jù)需要對風(fēng)機進(jìn)行自由設(shè)置。
1.2 基于限幅PID的總風(fēng)量控制方法
總風(fēng)量控制方法是基于VAV末端風(fēng)量求和的一種控制方法,變風(fēng)量空調(diào)機組控制器讀取本系統(tǒng)所有末端的需求風(fēng)量,得出總需求風(fēng)量。風(fēng)機風(fēng)量與轉(zhuǎn)速是一個近似的正比關(guān)系,可在初調(diào)時通過實測得到。
中央空調(diào)末端控制面板上對應(yīng)著低、中、高三個檔位,每個檔位對應(yīng)著不同送風(fēng)量需求。假定低、中、高檔分別對應(yīng)的風(fēng)量需求為∑1、∑2和∑3。其中∑1對應(yīng)的送風(fēng)量為30%,∑2對應(yīng)的送風(fēng)量為60%,∑3對應(yīng)的送風(fēng)量為90%。本文的最K目的就是要保證各個房間所需的送風(fēng)量都可以達(dá)到,并考慮留有15%的余量,當(dāng)房間所需風(fēng)量發(fā)生變化時,總送風(fēng)量也會隨之發(fā)生變化。假定有n個末端,其中有n1個房間開啟低檔,有n2個房間開啟中檔,有n3個房間開啟高檔,考慮到給定風(fēng)量要滿足所有末端的風(fēng)量需求,不至于波動太大,要留有一定余量Qy=1S%Q,Q為總送風(fēng)量。
通過檢測末端各房間開啟空調(diào)的模式,再由上式確定總送風(fēng)量,平穩(wěn)的調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,這樣既節(jié)約的能源,又降低的風(fēng)機的損耗。
我們還可以對總送風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié),從而滿足各末端的變化。優(yōu)化調(diào)節(jié)有兩種方式:1)當(dāng)送風(fēng)量的變化AQ>20%時,控制中心會對總送風(fēng)量的設(shè)定值進(jìn)行重新設(shè)定;2)每10分鐘就對總送風(fēng)量的給定值進(jìn)行調(diào)節(jié)。這兩種調(diào)節(jié)方式的并行運用,能更好的滿足末端風(fēng)量需求的變化,從而達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)。
通過對壓力無關(guān)型變風(fēng)量末端的分析得出了設(shè)定風(fēng)量作為控制變量,進(jìn)而提出了變風(fēng)量系統(tǒng)總風(fēng)量控制方法。系統(tǒng)總送風(fēng)量控制通過調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)速來維持風(fēng)機保持在較小的耗能范圍。風(fēng)量控制方式主要有兩種策略:靜壓控制方式和總風(fēng)量控制方式。但由于受到系統(tǒng)設(shè)計、施工及風(fēng)機選型等因素的影響,管道中靜壓設(shè)定點的靜壓檢測值會產(chǎn)生較大的波動,會對壓力測量產(chǎn)生影響,故本文采用總送風(fēng)量控制方法。
風(fēng)機總風(fēng)量控制方法是基于壓力無關(guān)型的VAV末端研究出的一種新的簡單易行的空調(diào)系統(tǒng)的控制方法。風(fēng)機控制環(huán)節(jié)的控制線路如圖3所示。通過此控制環(huán)路的分析,發(fā)現(xiàn)了設(shè)定總風(fēng)量是一個很有價值的量,根據(jù)各末端所需風(fēng)量,并對各末端風(fēng)量求和得出總送風(fēng)量,達(dá)到系統(tǒng)希望達(dá)到的風(fēng)量狀態(tài)。
隨著各房間所需風(fēng)量的變化,其變化波動較大,但是在實際中為了達(dá)到給定風(fēng)量需要不停的調(diào)節(jié)風(fēng)機,這樣會使風(fēng)機的損耗過大,這時就需要我們對給定風(fēng)量進(jìn)行一些優(yōu)化控制,使系統(tǒng)處于相對平穩(wěn)的狀態(tài)。
常用的線性PID控制策略必須使控制器工作在線性區(qū)。為保證控制器的輸出不超出限幅,可以選用限幅足夠大的控制器,而限幅大的控制器價格也較昂貴;也可以通過調(diào)整PID參數(shù),使控制器的輸出始終小于限幅。本文將控制器的限幅考慮在內(nèi),即在PID控制器與被控對象間插入一個飽和環(huán)節(jié),如圖4所示。使用位置式數(shù)字PID控制算法,設(shè)采樣周期為T,控制器的限幅為um,其控制規(guī)律為:
2 仿真及結(jié)果分析
根據(jù)ziegler-Nichols整定公式,對文中被控對象進(jìn)行simulink仿真。經(jīng)測量取Ka=78.75,T=63。采樣周期Tc=0.1s,控制器的限幅Um=10,系統(tǒng)指標(biāo)取絕對誤差積分指標(biāo)JITAE。在沒有人為經(jīng)驗的情況下,用窮舉法搜索PID參數(shù)。為保證搜索的廣度和精度,搜索分為兩步進(jìn)行:第一步,在[0,50]的范圍內(nèi)以1為步長搜索PID參數(shù);第二步,在第一步得到的最優(yōu)點附近以0.1為步長進(jìn)行搜索。搜索耗時20分15秒。線性區(qū)最優(yōu)PID參數(shù)為:Kp=1.28、Ki=0.0、Kd=0.68;全局最優(yōu)PID參數(shù)為:Kp=14.1、Ki=0.1、Kd=15.8。系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)如圖5所示。
從圖5中可以看出,全局最優(yōu)PID參數(shù)對應(yīng)的限幅PID控制策略,在初始時段控制器以最大量輸出,使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度更快,調(diào)節(jié)時間更短,使超調(diào)量不至于過大,并且具有相對較高的穩(wěn)定性。
3 結(jié)論
本文提出的基于限幅的PID控制策略很好的利用了控制器的輸出限幅,既發(fā)揮了傳統(tǒng)PID控制器的能力,又體現(xiàn)了PID控制器良好的魯棒性。在參數(shù)整定時,使用高效的搜索算法可以快速地搜索到最佳的PID參數(shù),使得項目能夠快速順利的進(jìn)行。在項目實際調(diào)試過程中,西門子PLC產(chǎn)品的靈活性、開放性,尤其是WINCC強大的腳本功能使現(xiàn)場調(diào)試時間得到了有利保證。
摘 要 隨著無線局域網(wǎng)(WLAN)的普及,移動互聯(lián)網(wǎng)用戶呈線性增長趨勢,移動數(shù)據(jù)則是以近乎指數(shù)式模式倍增。不管是校園、醫(yī)療、商貿(mào)、會展,或是酒店、無線城市等行業(yè),無線的市場規(guī)模都呈現(xiàn)出需求量大,要求高,響應(yīng)快等特點。文章以萬舜云商辦公樓為例,對無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計出一套比較完善的建設(shè)方案,方案中涉及到AP的統(tǒng)一管理、Wi-Fi認(rèn)證、以及優(yōu)秀設(shè)備的雙機熱備等策略,通過工程實踐、網(wǎng)絡(luò)試運行后,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方案合理可行,網(wǎng)絡(luò)運行良好,且具有高度穩(wěn)定性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】無線網(wǎng)絡(luò) IRF 可靠性
1 萬舜云商的網(wǎng)絡(luò)需求分析
萬舜云商新辦公樓位于東方廣場4號樓,辦公面積約3000平方米,18-20三個樓層,公司員工400多人,公司設(shè)有商品部,投資部,財務(wù)部,客服部,技術(shù)部,策劃部,運營部,理賠部,秘書部,經(jīng)理部等10個部門,公司具有公司門戶網(wǎng)站、云商平臺、辦公系統(tǒng)、以及FTP等服務(wù)。因此,辦公網(wǎng)絡(luò)的運行狀況直接影響著公司業(yè)務(wù)的正常運行,因此萬舜云商對網(wǎng)絡(luò)提出更高的的需求,所有辦公樓區(qū)域所有用戶都可以隨時隨地在手機、PAD、電腦上觀看云商平臺數(shù)據(jù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋,且要求網(wǎng)絡(luò)具有高可靠、高度冗余。
2 萬舜云商網(wǎng)絡(luò)的整體架構(gòu)
根據(jù)萬舜云商的網(wǎng)絡(luò)需求,公司網(wǎng)絡(luò)采用典型的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型,即接入層、匯聚層、優(yōu)秀層。接入層、匯聚層、優(yōu)秀層之間分別采用雙鏈路互連,并使用端口聚合技術(shù)將互聯(lián)端口捆綁在一起,形成一個聚合組,以實現(xiàn)超負(fù)荷的數(shù)據(jù)在各成員端口中的分擔(dān),同時也提供了更高的連接可靠性,公司網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。
接入層選用H3C S5110-10P-PWR交換機,該交換機支持PoE+供電,PoE好處是靈活布線,節(jié)省成本,AP不需要使用單獨電源,只需要使用網(wǎng)線與PoE端口連接,PoE供電距離一般不超過90米。
優(yōu)秀層上使用H3C 5800-EI交換機,該交換機支持虛擬化技術(shù)IRF。IRF(Intelligent Resilient Framework,智能彈性架構(gòu))是H3C自主研發(fā)的虛擬化技術(shù)。其優(yōu)秀思想是將多臺設(shè)備通過IRF端口連接在一起,虛擬化成一臺“IRF設(shè)備”。萬舜云商網(wǎng)絡(luò)中,可以組建編號為1的IRF組,其中優(yōu)秀-1成員編號是1,即Master,負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的運行的,優(yōu)秀-2成員編號是2,即Slave,是對Master的補充,某個時段Master出現(xiàn)故障時,整個系統(tǒng)是要從Slave中重新選舉新的Master來繼續(xù)為整個系統(tǒng)工作。
為了保障公司數(shù)據(jù)的安全性,公司要求嚴(yán)格控制公司員工的Internet數(shù)據(jù)類型,所以公司網(wǎng)絡(luò)中選用了深信服AC-1400-lc設(shè)備,該設(shè)備支持行為管理,可以有效規(guī)范公司的Internet數(shù)據(jù)類型,如限制QQ、飛信、P2P、各類視頻等軟件的使用。
3 萬舜云商無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案
在有線主干網(wǎng)設(shè)計的基礎(chǔ)上,結(jié)合公司辦公樓的具體特點,公司網(wǎng)絡(luò)可以選用H3C WA5320 系列室內(nèi)放裝型AP,該設(shè)備是H3C自主研發(fā)的新一代基于 802.11ac wave2 MU-MIMO技術(shù)的超千兆高速無線接入設(shè)備,支持千兆以太網(wǎng)接口,雙以太網(wǎng)接口支持PoE供電,且該設(shè)備支持胖模式和瘦模式。
胖模式AP,需要每臺AP單獨進(jìn)行配置,無法進(jìn)行集中配置,管理和維護(hù)比較繁瑣,而且胖模式AP在進(jìn)行漫游切換時延時較大,只適用于小型網(wǎng)絡(luò)。
瘦模式AP,不需要為AP做任何配置,瘦AP需要AC(無線控制器)進(jìn)行管理、調(diào)試和下發(fā)配置信息,不能夠獨立工作,必須與AC聯(lián)動。萬舜云商網(wǎng)絡(luò)AC選用H3C WX3500H系列無線控制器,該設(shè)備具有大容量、高可靠、業(yè)務(wù)類型豐富等特點,完全可以滿足公司的需求。
1工程概況
該工程為某企業(yè)辦公大樓,于2011年6月設(shè)計完成,原設(shè)計為地上8層,地下1層,總建筑面積為8080m2,建筑高度為29.85m。地下部分主要以設(shè)備用房為主,地上部分主要以辦公、會議為主。設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)為梁板式滿堂紅基礎(chǔ),樓(屋)面為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。2013年,由于企業(yè)規(guī)模擴大,原有辦公大樓的辦公面積無法滿足現(xiàn)在企業(yè)的使用要求。根據(jù)甲方要求在原辦公樓頂增標(biāo)準(zhǔn)辦公樓層(約1加2層800m2),以滿足企業(yè)人員的辦公需求。
2設(shè)計原則
1)加固設(shè)計要對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,了解原結(jié)構(gòu)的受力形式,以確定設(shè)計時的力學(xué)計算方向。結(jié)構(gòu)加固時的力學(xué)計算通常對于單一桿件進(jìn)行,而且通常是基于強度要求進(jìn)行加固的,所以運用材料力學(xué),結(jié)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行分析與計算是加固設(shè)計的理論基礎(chǔ)。通過力學(xué)計算,可以明確原結(jié)構(gòu)的弱點所在,進(jìn)而確定設(shè)計的思路,選定加固方法。2)對加層以后的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,明確所加部分對原結(jié)構(gòu)的影響程度,以確定在現(xiàn)有的加固方法下,原結(jié)構(gòu)是否能滿足加層后的整體結(jié)構(gòu)強度要求。因為無論哪種加固方法對結(jié)構(gòu)承載力的提高都是有限的,所以加層后的原結(jié)構(gòu)構(gòu)件強度差值必須是在現(xiàn)有的加固方法的可提高范圍之內(nèi)。3)在加固過程中會對原結(jié)構(gòu)造成一定的破壞,所以加固方法的選用應(yīng)在盡可能少破壞原有結(jié)構(gòu)的原則下進(jìn)行。
3設(shè)計思路
1)在滿足使用功能的前提下,盡量減輕上部新加層的荷載。將荷載較大的房間放到底層,上部新加層則以荷載較小的辦公、會議為主;另外,減小新加混凝土構(gòu)件的斷面,內(nèi)部采用輕質(zhì)隔墻板進(jìn)行房間分割。同時,盡可能保持上下柱網(wǎng)尺寸不變,使平面布置更加靈活。2)經(jīng)計算分析,增加2層后,地震力對原結(jié)構(gòu)的影響明顯增大。為了減小地震力對原框架的不利影響,可在結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)奈恢迷黾右恍┘袅Γ菇Y(jié)構(gòu)體系由原來的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)改為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。這樣可以有效的減少原框架所承擔(dān)的地震力,使整體結(jié)構(gòu)的地震周期、位移等重要指標(biāo)滿足規(guī)范要求。3)地基和基礎(chǔ)的問題:本工程采用天然地基,基礎(chǔ)落于卵石層上,根據(jù)地質(zhì)報告該層卵石的地基承載力特征值為300kPa,滿足加層后的地基承載力要求。且經(jīng)過兩年的使用及地基的壓密效應(yīng),地基承載力可提高20%左右,有一點的安全度。所以本工程地基可不做加固處理,只需對基礎(chǔ)梁板進(jìn)行強度加固。
4加固方法
1)基礎(chǔ)加固:該工程采用鋼筋混凝土梁板式滿堂紅基礎(chǔ),基礎(chǔ)梁斷面為500×1000,筏板厚度為600mm。通過對基礎(chǔ)梁截面的驗算,基礎(chǔ)梁斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計要求,正截面抗彎承載力存在不足:a.基礎(chǔ)梁上部跨中彎矩較大,原配筋不能滿足要求,可在基礎(chǔ)梁頂部兩角外包L100×10角鋼,兩角鋼之間采用-40×4的綴板連接,并用d12的膨脹螺栓固定角鋼,角鋼與基礎(chǔ)梁采用結(jié)構(gòu)膠粘牢;b.基礎(chǔ)梁底部負(fù)彎矩較大,原配負(fù)筋不能滿足要求,由于在基礎(chǔ)梁底部采取加固措施難度較大,可在梁頂支座負(fù)彎矩處加250×1000的混凝土斜向腋角,以增加梁底負(fù)彎矩承載力。2)框架柱加固:框架柱在整個結(jié)構(gòu)中承擔(dān)大部分的豎向荷載和水平地震荷載,本工程框架柱在4層以下斷面為700×700,4層以上斷面為600×600。通過加層后的結(jié)構(gòu)整體計算,框架柱承載力不足主要有兩種情況:a.在較大的豎向荷載作用下,混凝土抗壓承載力不足,柱子軸壓比超過規(guī)范限值,可采用增大柱截面的方法進(jìn)行加固,在原框架柱四周澆筑一層混凝土外殼,并在這層混凝土外殼內(nèi)配置計算所需的鋼筋,這種方法不僅可以提高柱子的抗壓承載力,還可以提高柱子的抗彎剛度;b.框架柱抗壓承載力滿足要求,而抗彎承載力不足,可以采用外包角鋼的方法進(jìn)行加固,在框架柱四角包角鋼,并在橫向用綴板連接成整體,角鋼與混凝土柱之間用結(jié)構(gòu)膠充分粘結(jié),這種方法對構(gòu)件的截面尺寸增加不多,但混凝土柱的承載力可以有較大的提高。3)梁板加固:梁是框架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件,且數(shù)量較多。本工程中梁承載力不足主要是由于加層后地震力增大,造成部分框架梁彎矩增大,配筋不足;還有一些是因為房間功能改變,荷載增大造成的配筋不足。針對以上問題,可采取兩種方法進(jìn)行加固補強:a.粘鋼板加固,用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼于梁的上下受力表面,以補充梁的鋼筋量不足,達(dá)到提高梁受彎承載力的目的,并用d10的錨栓進(jìn)行附加錨固;b.粘碳纖維布加固,用結(jié)構(gòu)膠將碳纖維布粘貼于梁的上下受力表面,以補充梁的鋼筋量不足,達(dá)到提高梁受彎承載力的目的,并用“壓結(jié)鋼片+射釘”進(jìn)行附加錨固,碳纖維布可根據(jù)計算粘1層~2層。一般來說樓板加固比較容易,且受地震力的影響較小,可采用粘碳纖維布的方法進(jìn)行加固,用結(jié)構(gòu)膠將200mm寬碳纖維布在需加固樓板的雙面雙向粘貼,間距根據(jù)計算確定。為了提高碳纖維布的耐久性,所有碳纖維布均采用“壓結(jié)鋼片+射釘”進(jìn)行附加錨固。4)剪力墻加固:本工程剪力墻為新加構(gòu)件,以分擔(dān)框架所承受的水平地震力。新加剪力墻與原有構(gòu)件的連接處,鋼筋采用植筋錨固。
5加固構(gòu)造要求
1)新舊混凝土的連接。新澆混凝土強度應(yīng)比原構(gòu)件設(shè)計混凝土強度提高一級;為了增加新舊混凝土間的結(jié)合能力,原構(gòu)件結(jié)合面應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理,鑿去一切風(fēng)化疏松層、碳化銹裂層及嚴(yán)重油污層,直至完全露出堅實的基層為止,并在此基礎(chǔ)上鑿毛,使表面凸凹差不小于4mm,然后用水沖洗干凈;混凝土澆筑前,原混凝土表面應(yīng)涂刷界面結(jié)合劑一道,隨涂隨澆。2)植鋼筋。鋼筋植入前應(yīng)除銹,錨孔應(yīng)采用鉆孔成形,不得用手鑿,孔內(nèi)應(yīng)采用壓縮空氣吹凈并用水沖洗,植筋用膠粘劑應(yīng)飽滿并使鋼筋有可靠的錨固;植筋用的膠粘劑必須采用改性環(huán)氧類或改性乙烯基脂類的膠粘劑;植筋時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況和圖紙要求放線,利用鋼筋定位儀測試鋼筋位置,確定植筋的位置;采用植筋錨固時,其錨固部位的原構(gòu)件混凝土不得有局部缺陷,若有局部缺陷,應(yīng)先進(jìn)行補強或加固處理后再植筋;當(dāng)植筋的直徑大于20mm時,應(yīng)采用A級膠;鋼筋植入孔內(nèi),建議孔徑見表1。3)外粘鋼。用磨光機打磨原構(gòu)件混凝土粘合面,除去2mm~3mm表面,直至露出混凝土新面,然后用空氣泵吹除粉粒,表面應(yīng)清洗干凈,并將原構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑不小于7mm的圓角;采用外粘鋼加固混凝土構(gòu)件時,應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行充分灌注,并用夾具將鋼板或型鋼夾緊;外粘型鋼的注膠應(yīng)在型鋼構(gòu)架焊接完成后進(jìn)行。4)外粘碳纖維布。碳纖維布粘貼前應(yīng)清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層,并用修復(fù)材料表面修復(fù)平整;加固所選用的碳纖維布均為高強度Ⅰ級碳纖維布,其抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值不小于3400MPa;在受彎加固時,應(yīng)使碳纖維布的纖維方向與被加固構(gòu)件軸線方向一致;在受剪加固時,應(yīng)使碳纖維布的纖維方向與被加固構(gòu)件軸線方向垂直;粘結(jié)碳纖維布的膠粘劑必須是專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑及表面防護(hù)材料;其粘貼部位混凝土含水率不應(yīng)大于4%。5)需加固的混凝土結(jié)構(gòu)。其長期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃;必須先進(jìn)行加固施工,等加固施工全部結(jié)束構(gòu)件達(dá)到設(shè)計強度后方可進(jìn)行上部加層部分施工;構(gòu)件在加固過程中不得在其上部加任何荷載;加固過程中不得破壞加固范圍以外的結(jié)構(gòu);植筋鉆孔時不得破壞原構(gòu)件中的鋼筋;對使用膠粘方法加固后的構(gòu)件,應(yīng)定期檢查其工作狀態(tài),檢查的時間間隔不應(yīng)遲于10年。
6結(jié)語
以上是本人對工程加固技術(shù)的一些認(rèn)識和設(shè)計心得。該工程現(xiàn)已全部完工,并投入使用,效果良好。現(xiàn)代社會飛速發(fā)展,技改工程、提標(biāo)項目越來越多,加固技術(shù)必將在工程設(shè)計中得到更加廣泛的應(yīng)用。
作者:馬瑞斌 單位:煤炭工業(yè)太原設(shè)計研究院
1概況
青島在建外資化工項目,按業(yè)主要求,對位于廠區(qū)西南邊的一幢建筑面積為1200平方米的二層辦公建筑,推行環(huán)保節(jié)能設(shè)計,力爭做到二氧化碳零排放。該建筑主要包含敞開的辦公室、獨立辦公間、實驗室、淋浴房、收發(fā)室、會議室等。
1.1建筑物總體概況
1.2設(shè)計能耗指標(biāo)
2設(shè)計過程
2.1空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計
地源熱泵是利用了地球土壤所儲藏的太陽能資源作為冷熱源,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的冷暖空調(diào)系統(tǒng)。地表土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器,而且是一個巨大的動態(tài)能量平衡系統(tǒng),地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發(fā)散相對的均衡。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是一種從地下土壤資源中提取熱量的高效、節(jié)能、環(huán)保、再生的供熱(冷)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是成熟的熱泵技術(shù)、暖通空調(diào)技術(shù)配套地質(zhì)勘察技術(shù)于一體,在相對穩(wěn)定的土壤溫度下高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)是由末端(室內(nèi)空氣處理末端等)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)和地下埋管系統(tǒng)三部分組成。為用戶供熱時,地源熱泵系統(tǒng)從地溫中提取低品位熱能,通過電能驅(qū)動的地溫?zé)岜弥醒肟照{(diào)主機(熱泵)“泵”送到高溫?zé)嵩矗詽M足用戶供熱需求。為用戶供冷時,地源熱泵系統(tǒng)將用戶室內(nèi)的余熱通過地源熱泵主機(制冷)轉(zhuǎn)移到地溫中,以滿足用戶制冷需求。
下圖為地源熱泵系統(tǒng)原理框圖(圖1)。圖中,地埋管系統(tǒng)回水管中的循環(huán)水通過循環(huán)水泵進(jìn)入機組并進(jìn)行能量提取后進(jìn)入地埋管進(jìn)水管。機組提取地埋管系統(tǒng)循環(huán)水的低位能量并將其聚變?yōu)楦呶荒芰浚缓筝斔徒o冷暖水循環(huán)系統(tǒng)(用戶末端)。整個系統(tǒng)僅消耗電能,無任何污染。由于地埋管系統(tǒng)循環(huán)水循環(huán)使用無損耗也不提取地下水,因此也不會造成地層沉降。設(shè)計選用一臺(EM)HRHH0512制冷量/制熱量:161.7/166.0Kw;輸入功率(冷/熱):36.0/44.4Kw制冷工況:空調(diào)進(jìn)出水溫度12/7℃,冷凝器側(cè)進(jìn)出水溫度30/35℃制熱工況:空調(diào)進(jìn)出水溫度40/45℃,蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)出水溫度12/7℃室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)參照國家規(guī)范設(shè)計,使用風(fēng)機盤管側(cè)送風(fēng)或頂送風(fēng)。室外利用土壤為冷熱源,采取垂直地埋管方式,地下?lián)Q熱器選用垂直換熱器。地埋管孔取深60m,孔距6m,垂直管DN32,孔徑110mm,HDPE100聚乙烯管陣分布。
2.2熱水供應(yīng)
設(shè)計要求為員工提供日常洗浴用熱水,要求定時供水,定時增壓補水,用水時間為1小時,每天供應(yīng)40℃以上熱水7噸設(shè)。設(shè)計考慮使用太陽能熱水器。太陽能系統(tǒng)安裝在浴室樓頂,水箱放在屋面上,控制系統(tǒng)擬放在二樓樓梯間邊設(shè)備間內(nèi),水箱淋浴龍頭高度差約2米,共有12個龍頭。實際采用皇明公司JPS-30TX21-33°型三高集熱站、CMS智控系統(tǒng)(包括傳感器)、水箱等主要設(shè)備;在屋面安裝JPH-50TT18-33°型三高集熱站14組型,總集熱面積為106.4m2,采用1個7噸水箱。在不低于年日均輻照量Jt=13325KJ/m2,太陽保證為0.55的條件下,分別能提供溫升32℃(18℃~50℃)的熱水7噸,不足部分以及在太陽輻照不好時由輔助電加熱系統(tǒng)保證終端用水需求。自動上下水、溫差循環(huán)、定時管路增壓、防凍循環(huán)與加熱、高溫斷續(xù)循環(huán)等智能控制功能由皇明公司配套。
2.3照明
嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)>>(GB50034—2004),執(zhí)行綠色照明理念,設(shè)計時選用庫柏公司生產(chǎn)的LED高效節(jié)能燈,采用就地控制與區(qū)域控制相結(jié)合的技術(shù),實際照明功率密度驗算值為:辦公室與實驗室為7.5W/m2,其他區(qū)域為3.5W/m2。
2.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計
按照由于業(yè)主提出零碳排放設(shè)計要求,設(shè)計時考慮安裝一套60KW太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)原理圖及原理如圖2。白天系統(tǒng)自動監(jiān)測太陽能電池板陣列電壓,達(dá)到設(shè)定值時,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)自動啟動運行;并網(wǎng)逆變器將太陽能電池陣列所提供的直流電轉(zhuǎn)換為與系統(tǒng)并網(wǎng)接點電氣特性一致的交流電給負(fù)荷使用,在沒有太陽照射下或夜晚時,系統(tǒng)監(jiān)測到太陽能電池陣列的輸出在設(shè)定值以下時,并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)自動停止運行,負(fù)載改由市電提供電力。60KW太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量推算如圖3。
3總結(jié)
該辦公樓通過在設(shè)計階段采用先進(jìn)的地?zé)岜每照{(diào)系統(tǒng)、太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù),同時選用高效節(jié)能環(huán)保燈具,綠色環(huán)保外墻材料等高新技術(shù)產(chǎn)品,密切聯(lián)合克萊門特中央空調(diào)、皇明太陽能、日本京瓷太陽能等高新技術(shù)企業(yè),力爭實現(xiàn)其零碳排放目的。目前該項目已完成大部分設(shè)計工作,土建施工已全面展開,具體能耗指標(biāo)與技術(shù)性能評價待項目最終完成后進(jìn)行。