超高层建筑

2024-06-02

超高层建筑(共7篇)

超高层建筑 篇1

为助力超高层建筑消防逃生难题的破解或难度的降低, 本文在下面提出两个具可行性的建筑设计构想并给出相应的分析及建议。

1 应对高楼消防安全难题的两个建筑设计构想

那种东西南北四面全是带窗的房间且围合起来、将各种竖井式设施都集中布设在楼体中央“核心筒”中、以内包式走廊为公共通道、外观既洋气现代又高贵气派的“回”字型超高层建筑, 既可用作高级写字楼、宾馆、酒店又可用作高级公寓和综合商住楼, 故于公元2000年后纷纷在我国一二三线城市甚至经济发达的乡镇崛起。下面, 即以用作写字楼的“回”字型高层建筑为例 (见图1) , 展开两个助力破解摩天大楼消防安全难题的建筑设计构想。

1.1“隐身式消防云梯通天道”设计构想

1.1.1“消防小屋”构造及构件设计构想———

“消防小屋”是指:分散在“回”字型超高层建筑四个角所处方位的从地面首层至顶层的各层面积不大、相对独立、且专用于消防救火方面的建筑空间。高楼四个角中任一方位的各层“消防小屋”经由“天窗” (首层地板和顶层天花板除外) 和消防云梯而上下相通、与同一层邻室则由钢混墙隔断、但均有二个方向的外窗供外立面火情发生时进行专业消防操作 (见图2) 。

每个单元“消防小屋”建筑及火警安全配套设施、构件之构造、室内装饰材料、消防设施与器材具类型及布置方式等的建筑设计构想如下:

(1) 其层高约为4.2米 (为一般高层写字楼层高) 、进深2.4米、开间2.4米, 即面积约为5.8平方米。 (2) 其呈垂直关系的两侧外墙面金属框玻面外窗, 均采用一种可沿着左右玻璃幕墙墙面平行拉移的推拉窗形式 (可使开窗时, 不妨碍消防工作;不影响其它消防设施的安装与使用) 。其与整幢楼的外窗风格、形状稍有不同, 但力求协调、耐看且密封性能更好, 以保持室内防烟排烟及除湿保温等设施运作功效。 (3) 此超高层“回”字型写字楼从地面首层起, 除了每隔10层的“消防小屋”安装一扇专供消防设施维护人员和消防人员灭火时进出的消防安全门外, 其余的单元“消防小屋”只有此两外窗与外界相通, 故而在消防工作需要时此两个外窗也是两个门, 供消防人员进出, 且其坚固的金属窗框则是消防操作的“借力点”及架设消防设施的“支点”之一。 (4) 在两窗台下窗框等高处的室内一侧安装一个能顺着“单杠式”支架顶端圆柱形心轴上下前后翻转的“消防栈桥” (比较短的“栈桥”架设在消防云梯正对面的窗框上) 或“折叠式消防栈桥” (这里简称“长栈桥”, 架设在消防云梯侧面的窗框上。其有一部分在室内, 从此处上下相对方便、安全一点且“长栈桥”有利于另一消防队员上桥协助灭火) 。 (见图2和图3所示) 。“长栈桥”构造及构件系统如下: (1) 此长约150厘米、宽为80厘米的不锈钢“长栈桥”, 平面为长方形一头改为两个圆角的形状。无垂直上翻边的、处于室内的一个平边则牢牢地焊接在支架顶端圆柱形心轴上, 从而使“栈桥”连着心轴一起转动 (见图3) 。 (2) 平面展开时的“长栈桥”顺着心轴翻转到窗台上时其直上翻边即“围墙”的一面是朝着天空的, 有此“围墙”后可对站在“栈桥”上进行外墙面灭火工作的消防人员起到一定的防滑保护作用。另外, 心轴距离窗台约50厘米, “长栈桥”进行开合或折转的部位 (亦即装有3个较大金属合页的部位) 就处在玻窗的金属下框上, 从而当“长栈桥”翻到窗台上后就有了下窗框和“单杆式”支架顶端二个支撑点, 使站在其上工作的消防人员感觉更牢靠;而且将其折叠后顺着心轴内转下垂时, 由于单杠式”支架两立柱的下部装有一高度合适的金属挡板或横向挡条, 故而不会因偶而用力过猛而将玻璃幕墙砸坏 (见图3) 。对“长栈桥”作了以上一系列构造和构件上的处理后, 就可以避免其在平日里处于折叠收放状态时, 与“消防小屋”内作固定式安装的“天窗”边高约100厘米的护栏及相近设施在狭小室内空间中搁着、碰着或“争空间”现象。 (3) 在靠近“长栈桥”带两圆角的一端约10厘米高的“围堤”内侧, 按一般消防人员站立灭火时双脚站姿分开的尺寸、安装一个面向高楼同一外立面墙体另一端的三连孔式铝合金工作鞋套扣 (见图3) , 以防消防人员全神贯注站在“栈桥”上灭火救灾时脚下打滑。 (4) 在上窗框上预先浇铸5个牢固的“∪”型碳钢扣, 即图3中“挂钩环”, 供消防人员腰跨间的安全绳抓扣挂用、以及供装满水等灭火剂的沉重的消防水带套上带钩的不锈钢链条后吊用, 从而从细节上助力灭火工作安全以及缓解消防队员体力透支状况。 (5) 碳钢心轴固定在由碳钢基座支撑的2个碳钢竖杆上, 基座用螺栓固定在楼板上。“单杠式”支架的基座长度约120厘米, 其面板宽20厘米。距其两端各5厘米处居中安装的2个正方形竖杆之横断面宽或长均为10厘米。2竖杆长度加基座面板厚度的尺寸比窗户下框至地板的高度高约3厘米, 即约为103厘米, 且竖杆上端往下约3厘米处 (即与窗台等高处) 开一直径8厘米不穿底的圆洞, 再将直径为6厘米的园柱型心轴插入左右两竖杆圆洞并在两洞口套上金属圆口套箍以防心轴带动“栈桥”转动时从洞内滑脱。 (6) 两竖杆间距为90厘米[即120厘米– (5厘米+5厘米]- (10厘米+10厘米) ], “长栈桥”宽80厘米, 因此“长栈桥”套在园柱型心轴上后其两端各有富余尺寸5厘米[即 (90厘米﹣80厘米) ÷2]。再在心轴外露部分的两端各套一个防止心轴从洞口滑逃的高度为5厘米的圆圈形金属套箍, 这样当80厘米宽的“栈桥”平板之上下二面牢牢焊接在直径为6厘米的心轴上后, 心轴外露部分基本无富余尺寸, 从而当心轴转动时, “栈桥”会因在心轴上被左右卡牢“给力”而在转动中少一些对焊接处牢固度的影响。 (5) 在每个单元“消防小屋”地板 (高楼首层地板除外) 和天花板 (高楼顶层天花板除外) 的两面钢混墙垂直而成的墙角方位、各开一个110厘米 (长) ×100厘米 (宽) 的长方孔洞 (即“天窗”) , 孔洞无墙体的两边装高约100厘米的方管状碳钢护栏, 以适度保证安全并供挂靠由电动或手动操作的“天窗”口防火盖板及勾挂消防器具用 (见图2) (其中一侧与消防云梯顶端接近的护栏, 是由一宽60厘米、带滑轮和锁扣的栅栏式平移碳钢门与两段分设两头的固定碳钢栏杆组合而成的。 (6) 为节约消防资源的占用, 且我国合资生产的消防云梯车举高已达72米、水枪所喷水柱高度约20米, 故而可从第19层起在与同层楼其它房间相邻的一面钢混墙体上与另一钢混墙体所成的直角处安装消防水管、火栓, 并在此处消防云梯后墙的合适处一段钢混墙上, 装2—3排带围栏的尺寸合适的金属搁架放置消防水带、水枪、灭火器、灭火剂等消防器材具 (见图2) 。另外, 每隔10层楼 (即第1层、第11层、第22层、第33层等等) 的高楼四个角上的“消防小屋”都在未装消防器材具金属网栏的一面墙上, 开一门洞并安装一宽约100厘米高约200厘米的甲级防火门, 且在此门外留一条约120厘米、长度直达回字型内走廊、其内设施及装修等同前室的“消防专用通道”。“消防小屋”装此防火门有一个明显的好处, 即当起火点位于高楼35层以上外立面时, 消防队员可先乘消防电梯到达33层, 然后通过“消防专用通道”、“防火门”、“消防云梯”进入室内展开灭火救助工作。从而抡得灭火的“第一时间”或救火“先机”, 也使消防队员具备起码的、必需的体力和气力开展后续灭火救灾工作 (实践及科学检验证明:消防队员身穿厚重的防火服、全身上下装备专用工具及仪器、且背挎手提沉重的灭火器材具时, 其所具有的体力和气力最多只能供爬10层楼, 否则精疲力竭甚至出严重的健康状况) 。 (7) 天花板上安装照明设施、“电子眼”、烟感器以及与中央设备系统联网的自动排烟防烟设备、除湿设备、空气调节设备 (此为防止寒冬时水管冻裂及湿气等造成设备功能受影响) 。 (8) “消防小屋”除玻璃幕墙和玻窗外的墙壁及吊顶装饰材料皆采用较轻薄的超强防火、防水、防腐材料。

(注:当S比较大时, “栈桥”可考虑采用“折叠式栈桥”构造形式, 如右图)

1.1.2“隐身式消防云梯通天道”设计构想

所谓“隐身式”是指其安装在能遮隔外界视线的室内 (这里指前文所述“消防小屋”) 而有别于厂房、仑库外墙的筒式金属消防明梯而言。“通天道”则指此处构想的消防云梯在摩天大楼首层至顶层同一方位的竖井式空间内, 直上直下地层层相接、层层贯通 (见图2) 。而且不管高层建筑长到多高, 哪怕是阿塞拜疆拟建的超1000米的摩天大楼, 消防云梯也能追随着增高至顶层。即高楼能“摩天”, 那么这里构想的消防云梯就能直通到“摩天”之处, 就能“通天”。

关于此种消防云梯的设计构想如下:即在每个单元上下“天窗”之宽度为100厘米的一面钢混墙上安装一直上直下、类似工厂检修用的90°作业钢梯。此钢梯踏步高30厘米、与后墙有一定间距且通过数根金属撑杆固定在墙体上, 因此消防人员可安全地攀爬而上。另外, 为预防高楼火情发生时引起层层相通的“天窗”造成“烟囱”效应, 故而此处的各个“天窗”口安装使用电动或手动操纵的折叠式防火盖板, 其折叠后可通过电磁设施自动挂靠在“天窗”边的高约100厘米的栏杆上 (见图2) 。超高层建筑从地面首层至顶层的每个“消防小屋”之消防云梯如此层层相通而成“消防安全通天道” (见图2) 。

1.2“双孔洞柔性逃生滑道间”设计构想

“双孔洞柔性逃生滑道间”筒称“滑道间”。其设计构想如下:

(1) “滑道间”设在地面首层至顶层的前室内, 其与疏散楼梯 (即“消防安全楼梯”) 以及“消防兼日常用电梯间” (简称“混用电梯间”, 但火警发生时只能消防用) 、“消防专用电梯间”等共用相对安全的消防空间即“前室”。“滑道间”实际上是图1中一个相应方位普通电梯间的反向开门, 其门开在前室、但不装梯厢, 而且也像“消防小屋”一样的每层上有钢混天花板、下有钢混地板且上下装有垂直相通的滑道孔的特别建筑空间。“滑道间”的电子自控门在平日里是处于关闭状态的。 (2) “滑道间”层高亦为4.2米, 开间为2.1米, 进深为2.4米, 即面积约为5平方米。 (3) 在高楼首层至顶层的每个“滑道间”地板 (首层地板不在内) 和天花板 (顶层天花板不在内) 的对着门的一面墙壁并列安装二个带电控掀盖板的“柔性逃生滑道”。这里可采用消防部门介绍的尺寸, 即滑道口直径为60厘米, 正方形的掀盖板的边长可为80厘米 (见图4) 。 (4) 在每个“滑道间”对着门的钢混墙上距地面70厘米处安装一个“人体热敏传感器”, 这样, 当从滑道内下滑逃生者的体热发散最多之处即口鼻呼出的热气被此传感器捕捉到时, 就会通过其内设装置而将信息传导至“消防控制中心”;“消防控制中心”同时还接到了“滑道间”天花板上“电子眼”传回的信息, 在通过电脑高速地综合运算、分析、疾速判断等处理后, 迅即将指令输出到执行机构即“滑道间”天花板上的语音提示器, “滑道间”电动门上的声控装置接到此指令后立即开门, 于是门外等待的逃生者就可以按先后秩序再进入1~2人从孔道下滑逃生。这样设置的好处是可以避免后一进孔道者在下滑中踩到前一下滑者的头。 (5) 在“滑道间”的一侧墙上距门一定距离处装二排成人伸手够得着且不易使人碰头的 (其宽度以25厘米左右为好) 、带围栏的金属搁架, 里面放置若干个“柔性逃生滑道袋” (亦称“逃生袋”或“逃生滑袋”等) 以供发生火灾等紧急情况下使用。 (6) 在天花板上装“电子眼”、语音提示器、照明设施和排烟设施。 (7) 其用电设施所需功率及技术水平均等同于“消防专用电梯”, 并由高楼“消防控制中心”统一管理调控。 (8) 其墙面、地面、天花板装修要求同“消防小屋”。

总之, “滑道间”与“消防小屋”在火情发生时加入摩天大楼传统的火警安全设施系统一起作用, 不仅可在一定程度或环节上降低高楼灭火救灾 (尤其是起火点位于外墙面时) 难度, 还可供高楼内人员尤其是火警安全弱势人群多一些逃生的机会和希望, 从而也相应减少甚至遏止高楼火灾对财产、人员心理、劳动安全以及社会安定、资源、生态等综合环境因素的损伤。

2 效用分析及相关建议

2.1 效用分析

效用是指一个工程、设备、设施或物品、用具等的功能作用及使用效果。下面拟从技术、功用、实施条件和使用范围、使用效果、火警安全及管理等角度对上述二个建筑设计构想进行客观合理的分析:

2.1.1 可行性及效用分析一

“通天道”一旦变为现实即可带来以下火警安全工作利好: (1) 使消防云梯车举高不够或升高技术研发遇阻等不再成为一个横梗在超高层建筑灭火救灾工作中的挥之不去的瓶颈问题。即使起火点位于高楼外墙120米以上, 哪怕是300米、500米、800米等等高度, 神勇的消防队员也能在“消防电梯”的助力下于第一时间内从“通天道”快速攀爬而上从而遏止“立体火场”的形成。 (2) 高楼四个角上都设“通天道”的好处是: (1) 高楼外立面起火往往造成重大灾情, 目前世界上又暂无它法可有效破解这一难题, 但在高楼四个角上都设“通天道”则可在相当程度上避免这种情况的发生, 因为:不管起火点位于高楼什么高度及东西南北哪面外墙上, 消防人员都可以利用同一面墙的一头或二头的“通天道”登达起火点所在高度, 并利用消防栈桥、绳索及“消防小屋”的其它灭火和救助设施、器材具而将火势熄灭在初起状态或非恶性火情状态, 从而避免后续损失。 (2) 万一因地震、雷电、狂风、燃气管爆炸或极端行为等造成高楼火势极快蔓延至楼体的1/4或1/3的地方, 甚至连消防电梯也损坏时, 消防人员仍可利用火势末到之处的“消防电梯”和“通天道”进行灭火施救而减少楼内人员伤亡及财产损失。 (3) 楼越高风势越大。遇到起狂风时, 即使消防云梯车所举高度已够, 站在消防云梯车顶端的消防人员也会“被荡秋千”, 这不仅仅不利于开展灭火救灾工作, 就连消防人员安全也受到危胁;刮狂风时, 直升机也无法降落到楼顶停机坪施救。但借助“消防电梯”并从“通天道”攀爬而上灭火施救则不存在这些问题。 (4) 从第19层起每层外隔间都安装消防水管、水栓、消防水带、水枪及灭火器、灭火剂等, 可克服消防队员拖着沉重的消防水带从地面逐级攀爬消防楼梯时体力严重透支的问题, 而且救灾中时间就是生命。 (5) 救灾形势需要时, 消防人员可在电控开窗失灵的情况下用钥匙打开“消防小屋”的玻璃窗, 再借助“消防栈桥”、吊梯、绳索等消防设施到达邻室窗口、进入户内及内包式走廊施救。甚至可用消防电钻钻透“消防小屋”未装金属搁架的那面钢混墙而进入邻室及走廊施救, 使灾情不至于扩延成大灾大难。 (6) 每隔10层楼的高楼四个角上的“消防小屋”安装一宽约100厘米高约200厘米的甲级防火门的好处则可参见第七页有关叙述。 (7) “消防小屋”外窗装配能遮隔外部视线的与高楼外墙同质的幕墙玻璃, 窗户采用“消防控制中心”电控开合与用手启动锁具开合相给合的方式具有以下好处:一是可强化“消防小屋”专用性及整幢楼外观上尽可能的一致性;二是可增强隐蔽性, 不使内部设施暴露在外而影响外部观瞻及个别人“惦记”。三是可增强安全性, 不使其成为作案者逃遁之便道。 (8) 火灾发生时, “消防小屋”一般只有消防人员可进出是为了保证灭火救灾效率, 而这一点是消防工作规则, 也是社会经验累积的共识。

2.1.2 可行性及效用分析二

“柔性逃生滑道”是目前为消防部门所宣介的最便捷、安全、有效且基本无需除人体动能外任何其它电能、机械能等外部功能助力作用的逃生设施。其设在前室内并仅占用一个电梯间的建筑空间的优点是: (1) 可避免一般滑道孔安装位置的不足之处———安装“柔性滑道”设施逃生主要是为在火灾等危情发生时, 方便火警安全弱势人群即老弱病残孕等人员逃生, 但我国一般主张将滑道孔安装在高楼每户人家的阳台上或室内 (见图5) , 这造成上下住户平日里安全上的心里阴影, 也缺乏隐私保证, 故而不易推广。本文在每层楼每个独立的“滑道间”设“柔性逃生滑道孔”则可避免这方面的问题。 (2) “滑道间”设在前室内的直接好处是:可以和“消防专用电梯间”、“消防混用电梯间”、“消防安全楼梯间”等共享前室的有限空间及前室内所设置的消防设施、器材具等消防资源, 从而节省消防安全成本及楼内的用地面积。而当摩天大楼处在寸土寸金的“黄金地段”时, 此举的现实意义当更为明显。 (3) 本文在超高层建筑每一层楼的二个以上的前室“滑道间”都设二个“柔性逃生滑道孔”的优点是:不管高楼内包式走廊被哪个方向来的号称“生命第一杀手”的火灾烟气封堵去路, 人们都可疾速去往相反方向的前室“滑道间”逃生。由于平时消防教育到位及火警安全管理科学、严谨、规范, 此时可逃方向的若干层通往前室“滑道间”的电动门及滑道孔上的盖板也均已被“消防控制中心”开启。滑道孔内预先装有滑道袋, 即使未装也很好办, 因为“逃生袋”就放在旁边栏架内, 只要楼内人员按照平时消防培训方式即能很方便地将它安置在滑道口上, 然后从“逃生袋”中下滑至首层地面出门而逃。而装二个滑道孔比装一个滑道孔助逃的人员要多一倍。

2.2 相关建议

显然, “消防小屋”、“消防通天道”、“滑道间”和“柔性逃生滑道”等能实实在在地助力克服超高层建筑防火救灾中的诸多世界性难题, 而在没有出现更好更有效的救助设施和工具之前, 宜视其为超高层建筑必需的消防安全用房和设施, 并视其重要性不亚于政策规定的高楼首层“消防控制中心”[7]。因此本文在这里设法助力降低超高层建筑消防逃生难度的两大消防安全建筑空间及相关设施、相关构件, 宜由政府有关部门出面制定并实施如下政策, 即:在它们 (建议还包含高楼“消防专用电梯间”在内) 随着整幢高楼的建造而建造时, 其所占土地租用费及建筑与安装费用 (含其它必需的消防设备、设施安装及配置消防器材具所发生费用) 的50%由政府“埋单”, 50%由业主按照各自专有部分建筑面积所占比例分担, 而且建造阶段和前期开发、规划阶段相关税费一律免除。其在使用时期内的消防设施检测、维修、更新、改造等费用则与政府基本无关, 而且需按已出台的政府消防安全管理规定中界定的付费主体及付费比例严格执行。日常的消防安全防范服务及管理也是有偿的, 而且也要按有关政策规定执行[7]。

总之, 企盼本文的两个助力超高层建筑消防逃生难题破解的建筑设计构想及相关建议能转化为现实的积极作用。

摘要:大型高楼一旦发生火灾往往造成群死群伤及重大财产损失、环境危害。高层建筑尤其是超高层建筑的消防逃生至今仍是个世界性的难题。为助力破题解难或降低其难度, 本文在此提出了二个具可行性的建筑设计构想——“隐身式消防云梯通天道”及“双孔洞柔性逃生滑道间”, 且对其效用进行了客观合理分析, 并提出了相关建议。

关键词:超高层建筑,“隐身式消防云梯通天道”,“消防小屋”,“折叠式消防栈桥”,“双孔洞柔性逃生滑道间”,效用

参考文献

[1]丁国锋.南京-50层高楼发生火灾暴超高层建筑消防软肋[OL].法制网, 2009-04-20.

[2]赵阳.高层建筑火灾两年发生990起[N].法制日报, 2009-03-30.

[3]楚天消防.盘点重大高层建筑火灾案例[OL].楚天消防网, 2011-09-22.

[4]吴启鸿.透视全球及中国火灾[J].水上消防, 2003 (3) :32-35.

[5]朱国新, 编辑.高楼越高越能彰显实力?[N].苏州日报, 2012-06-23.

[6]黄宽.这件“铁布衫”真是牛:防水防火还防化[N].苏州日报, 2012-05-16.

[7]苏报讯 (苏消) .高层建筑外墙须用不燃材料[N].苏州日报, 2012-05-16.

超高层建筑技术创新专家 篇2

当城市还在沉睡,钢构人手中的焊花已经点亮清晨的第一缕弧光。因为能够为建筑提供更为稳固安全的支撑,如今的“超高层”都采用钢结构建造。一幢幢直冲云天的超高层钢结构大厦点缀了城市,它们背后则是成千上万默默奉献的钢结构建设者。

中建钢构有限公司深圳平安金融中心钢结构项目经理陆建新就是其中一位,他扎根项目建设工地32年,从一名测量技术员成长为建造超高层、大跨度建筑工程的带领者。

32年的默默坚守

30多年改革开放的历史,也是一部城市发展史。城市的高度一次次被刷新——我国第一幢超高层大厦深圳国贸大厦160米,第一幢超高层钢结构大厦深圳发展中心 165.3米,当时北京第一高楼北京银泰中心 250米,第一幢摩天大楼、当时亚洲第一高楼深圳地王大厦 383.95米,前华南第一高楼广州珠江新城西塔 432.50米,后华南第一高楼深圳京基100高度为 441.28米,当时世界第一高楼、上海环球金融中心 492.80米,如今世界第二、中国第一在建高楼深圳平安金融中心660米……

这一幢幢超高层建筑都曾留下陆建新的足迹和汗水。伴随这些不断上升的“高度”,陆建新也从测量工长干到了技术总工程师,再到项目执行经理和项目经理。

1982年,18岁的陆建新参建我国第一座超高层建筑——深圳国贸大厦,作为测量技术员,他见证了三天一层楼的“深圳速度”,此后的十余年,他都是干测量工作。岗位虽然平凡,陆建新却十分用心。他的老同事向我们回忆道:“陆建新不是一两天就成长为技术带头人的,那个时候大家都知道,有个搞测量的‘小陆子’特别爱钻研。”钻研问题的习惯一直延续至今。除了测量,陆建新还干过塔吊装卸工、开过卷扬机。陆建新自信地说,工地上的每一道工序和每一种设备,他都弄得比较清楚。

时代在进步,建筑施工的技术和设备也不断更新。陆建新勤于学习,当年很快就掌握了计算机、CAD软件等新技术,甚至比年轻人学得还快。在广州新白云机场航站楼项目中,他就曾巧用计算机三维模型核对手工计算数据,对测量数据结果的精准计算和定位起了重要作用。

在上海环球金融中心担任钢结构项目总工程师期间,面对这座建造难度极大的世界级摩天大楼,陆建新带领团队成功化解10项“第一次”难题。在广州西塔任项目执行经理时,他和他的伙伴们又创造了“两天一层”的世界高层建筑施工最快纪录。

32年过去了,陆建新走过8个城市,参与建设了36项工程,施工总高度达到了3 040米。如今,陆建新仍然奋战在他再熟悉不过的工地上。

勇闯道道技术难关

陆建新在工作岗位上奉献了青春和汗水,也在默默坚守的过程中成为了一名技术创新的能者。30多年来,他破解过成百上千大大小小的技术难题。

他正在参与建设的深圳平安金融中心项目在施工过程中遇到了前所未见的难题。陆建新的徒弟、现任华润总部大厦项目执行经理的唐齐超向我们回忆道,为了搞清如何同时使用好四个塔吊,师父陆建新那几个月寝食难安。

原来,平安项目使用了四台国内最大型号动臂式塔吊,四台塔吊分别附着于建筑核心筒外墙的四面,需要安装支承系统承担荷载以及维持稳定,这在国内工程应用中极其少见且难度极大。

陆建新带领整个团队模拟安装工况,利用模型仿真计算方法,历时两个月,经过多次模拟验算和反复论证,一套自主研发设计的优良支承系统终于成功了。

可是,模型归模型,支承架在实际安装时又发现部分节点处存在强度不足的问题。当时,距塔吊首次爬升时间已经不多,如果不能按时完成安装,将严重影响整个施工进度,并造成1 000多人窝工。陆建新整整一个月没有一天能睡好觉,有时半夜都会突然惊醒,打电话给项目总工程师沟通解决方案,直到发现了销轴直径偏小导致间隙较大的问题并成功解决。

支承架的安装问题解决了,拆卸时间长又成了新难题。陆建新凭借几十年的经验想出了一个不把支承架卸到地面,而是用钢丝绳把支承架悬挂在上一道支承架上再进行拆除的办法。起初很多人怀疑这样做的可行性,陆建新坚持大胆尝试,谨慎求证,最终经专家论证方案可行。

每次支承架的周转拆卸都能节省3至4天时间,整个工程下来能累计减少1 100多个塔吊使用台班,缩短工期96天,节约堆场600平方米,这一个技术革新就创造经济效益1 000多万元。这项技术因为实用性强,很快推广到了其他项目上。

陆建新带领团队攻坚克难的例子比比皆是。他曾带领团队创下了“国内第一立焊”“国内第一仰焊”“国内第一厚焊”等施工纪录,这些技术创新带来了巨大经济和社会效益。不断地创新也为他赢得了包括国家科技进步个人二等奖在内的诸多荣誉。

创新精神书写时代华章

朴实的话语,温和的微笑,是陆建新给人的第一印象。当被旁人介绍为中建钢构的金牌项目经理、曾获得过许多荣誉时,陆建新也只是淡淡地说:“我其实很平常。”

然而平淡的外表下,是陆建新对工作满腔的热忱。陆建新的徒弟许航从2007年大学毕业就跟随他一起工作。他回忆道,师父细心——项目上的每一个文件陆建新都要亲自审阅,一丝不苟。他进工地习惯带一个小本子,发现问题赶快记录下来,以便回去想办法解决。师父有耐心——陆建新承担的都是施工难度大的工程,不可能一帆风顺,他凭借坚韧不拔的意志,攻克一个个难关,从没有轻言放弃;师父还很热心——某大型项目曾在施工过程中由于主辅楼之间七层高的连廊楼板因平面滑动支座没有及时约束固定而出现偏移扭转400毫米,这本不是钢结构项目部的分内事,热心肠的陆建新主动提出顶升、扭转的纠偏和实施方案,近乎完美地解决了问题,赢得了业主的赞誉。

陆建新满腔热忱投入到他的工作中,却自感愧对家人。陆建新回忆道,见到女儿出生之后,第二次再见时,女儿已经4岁了。他的妻子长年独自支撑起他们的小家,如今,妻子最大的心愿是陆建新不再像以前那么忙碌,多注意身体。

在中建钢构有限公司董事长王宏看来,陆建新既秉承了老一辈劳动模范勤劳朴实、一心扑在工作上、以项目为家的优良传统,对科技进步孜孜不倦追求的新时代创新精神也在他身上得以集中体现。

陆建新是钢结构项目的金牌项目经理,他也像钢结构那样,任劳任怨,勇于创新,赢得了一场场钢结构建造攻坚战的胜利,没有辜负时代的重托。

超高层建筑模架工程技术论文 篇3

2.1 超高层建筑模架工程结构不够简化

通过考察欧美各国的超高层建筑,我们可以发现它们与迪拜塔具有很多相似之处,如都采用剪力墙核心筒板式结构,其各层间结构变化差异性不明显,整体结构与模架工程施工都较为简洁,很少出现一些繁杂的结构。同时,在进行施工时,施工方一般采用大型模板进行施工,保证了施工效率和质量。但相比于国外,目前国内的超高层建筑模架工程结构优化仍处于一个不断发展的过程中,一般结构繁杂,同时其建筑结构边梁较小,这就增加了施工负担,从而影响了整个工程进度。

2.2 超高层建筑施工模架工程方案制定不合理

从超高层建筑施工模架工程的整体安全性、经济性、实用性等方面考虑,受建筑自身特点的影响,建筑施工单位必须综合考虑,合理安排,才能最终制定出一套较为科学的模架工程方案,以保证整个工程的正常进行。但目前很多施工单位在制定工程方案时,由于考虑不全面,从而导致制定出的工程方案不合理,不能适应实际施工发展的需要。

2.3 超高层建筑缺乏统一的产品生产标准以及流程操作规范

在实际施工中,施工单位常因缺乏统一的产品生产标准以及流程操作规范,导致施工质量参差不齐,影响了正常的工程管理活动。超高层建筑模架技术是在原有施工技术的基础上,合理调整和改造生产技术模式和建筑结构的基础上发展起来,技术手段还不成熟,有待进一步发展和完善。

2.4 先进的模架施工技术和工法使用范围有限

目前,随着超高层住宅建筑,尤其是核心筒结构的超高层建筑的逐渐增多,模架施工技术要求也越来越高。因此,积极创新超高层建筑模架施工技术和工法,提高建筑施工效率和质量,已经成为建筑施工单位应该认真思考的重要问题。而拼装式全钢大模板、短流水以及快转换模板施工技术和工法的出现,则有效地解决了一些施工技术难题,其具有高效率、低能耗、高精度的特点,受到了人们的一致欢迎。但从总体来看,目前此类先进的.模架施工技术和工法的适用范围仍较为有限,有待进一步推广和扩展。

2.5 多功能建筑保护屏技术发展不完善

随着人们生活水平的逐步提高,人们对住宅建筑的要求也越来越高,除了要满足人们的基本居住需求外,还要符合环保理念,实现人与自然环境的和谐统一。在此背景下,多功能建筑保护屏技术应运而生,它极大地保护了生态环境安全,同时也适应了超高层建筑复杂的结构需要,但在在实际使用中仍存在一些问题,技术发展不完善。

3 超高层建筑模架工程管理中存在的问题及解决对策

3.1 存在的问题 超高层建筑模架工程管理是一项系统化的工作

直接影响着整个建筑工程的整体质量,因此相关管理人员必须强化责任意识,加强对超高层建筑模架工程的管理与检查力度,一旦发现问题,要及时上报施工单位,并及时采取有效措施,防止影响范围的进一步扩大。从总体来看,目前我国超高层建筑模架工程管理中存在的问题主要表现在以下几个方面:一是模架工程管理缺乏权威性规范和依据,管理标准不统一;二是一些新制定的规范实用性不强,在实际执行中存在种种问题,严重地影响了模架工程施工的进度和质量;三是在选择模架材料时,一些单位为了节省成本,往往选择那些价格低廉、质量无保证的产品,造成模架工程建造不合理,工程质量难以保证;四是在监督管理环节,管理人员缺乏责任意识和工程安全意识,安全监督工作无法落实到位,影响了工程项目安全生产工作的正常运行;五是专业化模架工程管理人才不足,缺乏较为系统完善的人才培养机制,现有管理人员总体素质水平不高等。

3.2 解决对策 为解决上述问题,施工管理单位可以

从以下几方面做起,以提升管理水平,提高超高层建筑模架工程质量:

3.2.1 从工程管理实际出发,在考虑各项规章制度合

理性的基础上制定出一套统一完整的管理规范,并保证其切实可行。同时,施工管理单位还要进一步加强对建筑模架工程的管理和监督力度,强化安全管理意识和责任意识,加大科技投入,创新安全管理监督手段,以有效减少安全事故的发生。

3.2.2 提高模架施工的专业化水平

实行模架工程专业化承包制度,激发工程承包单位的积极性和主动性。随着当前市场竞争的日益激烈,各施工单位也纷纷进行技术创新,以提高其综合竞争力,增强竞争优势。因此,实施模架工程专业化承包制度,可以进一步提高承包单位的竞争意识和责任意识,具体来说,主要包括以下几方面:一是根据《建筑业企业资质管理规定》合理安排和设置建筑模架工程专业,从制度层面加以规范;二是积极补充和完善项目承包制度,严格市场准入机制,明确项目承包单位资质;三是积极研究和发展整套模架施工技术,提高承包单位的施工效率和质量;四是大力推动模架施工租赁承包行业的发展,建立健全模架施工承包机制。

3.2.3 建立健全超高层建筑模架工程专业人才培养机制

积极扩宽人才培养领域,推动人才培养方式多样化,企业可以根据其自身发展需要定期组织多种主题培训活动,培养一支高质量的模架工程管理人才队伍,以提高其模架工程整体管理水平。

4 结语

超高层建筑 篇4

摘要:钢管混凝土属于钢混结构的一种重要组合形式,将普通混凝土灌入约束钢管中,待混凝土凝结后形成具备高强度、轻质、抗冲击性能好的组合结构。而钢结构由于其具备强度高、质量轻、便于装配的特点,被广泛应用于高层建筑结构中。

关键词:钢混结构;钢结构;高层建筑;施工特点

1.钢混结构在高层建筑施工中的应用

钢管混凝土属于钢混结构范畴,其主要特点是充分发挥了混凝土和钢材的优势,钢管由于灌入混凝土,其稳定性得到提升;混凝土受到周围钢管的约束,其抗压能力获得提高。该组合结构具有高强度、轻质、抗冲击性能优良及耐腐蚀等诸多优点。钢管混凝土除了具备以上优良特性外,在施工方面同样优势显著,由于钢管的约束作用,可不搭设模板;钢管能够代替混凝土柱中的主筋及箍筋,省去了钢筋笼的焊接工作,因此,极大地降低了施工周期。最适合应用在高层建筑、大跨度桥梁等工程结构的承压构件中。

钢混结构对于钢管的要求较低,钢管既可选用无缝形式也可选用焊缝形式,其中钢管混凝土最小直径应不低于10cm,直径过小的钢管增加了混凝土的灌注振捣难度;为了保证浇筑过程中钢管的`约束强度,壁厚应不低于0.4cm。为了保证钢管混凝土的刚度,所灌注混凝土标号不应低于C40。钢管混凝土融合钢筋和混凝土的各自优势,在具体施工过程中应兼具二者的特性。以下是具体施工特点分析。

1.1钢管

绝大部分钢混结构中,均选用卷焊钢管,对焊缝的要求较低,一般选用直缝,保证焊缝在受力条件下不容易出现应力集中问题,卷制方向应用钢板的轧制方向相同。卷制内径根据钢材类型而定,高层及大跨桥梁结构中使用最广泛的16Mn钢板,其卷制内径应不低于钢板厚度的40倍。卷制前应先开坡口,坡口位置应与卷轴正交。

1.2钢管拼装

为了保证运输不受限制,单个钢管单元长度不应大于10m,对于高层建筑中的钢管混凝土拼装作业,钢管预制长度应该根据施工现场的吊装能力而定。钢管单元在焊接过程中,必须保证钢管内肢管平顺,应严控焊接应力引发的钢管内肢管变形问题,为了尽可能降低焊接对肢管的干扰,应采取反向焊接的方式,在钢管两侧对称施焊,以冲抵焊接带来的微变形。对于直径较小的钢管,应选择固定点焊;直径较大的钢管,可选用光圆钢筋焊接于钢管接口处,起到支撑作用,为了提升焊接质量,可在钢管内壁加设内衬。焊接顺序的确定要以尽可能降低变形为主要目的,焊缝通过检测后方可在焊缝处进行防腐蚀保护。

1.3钢管混凝土结构灌注

由于钢管混凝土结构省去了柱内钢筋笼的编制,因此,便于进行混凝土现浇作业。为了确保钢管内混凝土完全密实,浇筑面应略高于钢管端口,并采用振捣棒均匀插捣。当钢管混凝土直径大于40cm时,除进行必要的插捣外,应采用板式振动器均匀振捣。对于少部分直径过大的钢管混凝土,为了保证内部混凝土密实,还应采用加速振实法。钢管混凝土结构一个施工单元内,混凝土浇筑作业必须一次性连续完成,需要加设施工缝时,应临时关闭管端,以防异物坠入。

当混凝土浇筑作业临近尾声时,应使得浇筑面略高于端口,并将预留的排气孔板贴实于端口,并迅速焊接,待所浇筑混凝土强度达到设计强度的70%以上时,再将压实于端口的排气孔板同端口焊接。

2.高层钢结构施工应用

2.1钢筋及型钢

为了确保框架结构中梁柱交叉位置末端钢筋的相互独立,在柱结构型钢施工中,在型钢腹板位置应预先钻孔,保证梁端钢筋顺利穿入且互不影响。钻孔大小既要满足梁端钢筋的最大直径,还应尽可能减小腹板开孔对型钢承载力的削弱作用,工程实际中,腹板开孔直径一般介于5-6mm。对于梁柱交叉位置及型钢翼缘附近,在浇筑混凝土的过程中不易排尽空气,因此,在浇筑前应预设若干排气孔道。

2.2混凝土模板架设及现浇作业

为了保证混凝土模板的稳定性,应将梁底部的固定螺栓置于钢梁下弦处,盖板应选用可拆解模板搭设,从而提高模板的利用率,g接降低施工费用。在具体的钢结构施工中,必须严格依照钢结构行业规范中要求的施工顺序进行,混凝土浇筑也应遵照相关混凝土施工规范,对于型钢翼缘等容易出现混凝土不密实的位置,应加强振动操作,保证混凝土结构整体质量安全可靠。

3.高层建筑钢结构施工中的独特要点

高层建筑钢结构工程不同于普通的钢结构施工作业,必须引起足够的重视。首先,考虑到钢结构的繁杂性,必须在装配前做好施工组织规划,加之钢结构对施工精度要求苛刻,其拼装工作必须做到严丝合缝。相反,高层建筑选用钢混结构形式时,混凝土应采用现浇形式,其精度要求降低,若两种结构形式并存时,将给施工过程带来诸多不便。再者,高层建筑钢结构施工中,其作业平台较高,其施工进程必然受到外界不良天气的干扰,比如遇到大风、暴雨等强对流天气时,钢结构的起吊作业将无法开展。所以,在安排施工进度时,应充分考虑这一方面。

4.结语

高层建筑楼长 篇5

楼长可以是专职专人,也可由物业公司消防安全管理人员或综治网格员担任。楼长主要负责制定消防安全制度、操作规程及临时管理规约、管理规约的执行和落实情况;楼内防火检查和消防宣传工作。楼长具体开展以下消防安全工作:

一、对楼内的共用部位应每日进行防火巡查,每月至少进行一次防火检查,及时发现和消除火灾隐患。

二、防火巡查应包括下列内容:

1、安全出口、疏散通道、消防车道是否畅通,消防车作业场地是否被占用,安全疏散标志、应急照明灯是否完好;

2、常闭式防火门是否处于关闭状态,防火卷帘下是否堆放物品;

3、消防设施、器材是否在位、完好有效,消防安全标志是否完好清晰;

4、用火、用电、用油、用气有无故障,有无违章情况;

5、消防安全重点部位的人员在岗情况;

6、装饰装修等施工现场消防安全情

7、其他消防安全情况。

三、防火检查应包括下列内容:

1、物业使用性质有无违法改变情况;

2、用火、用电、用油、用气有无故障,有无违章情况;

3、消防安全重点部位管理情况;

4、安全出口、疏散通道和消防车通道是否畅通;

5、消防设施、器材和消防水源是否完好;

6、消防控制室值班人员值班情况和持证上岗情况;

7、灭火和应急疏散预案的制定和演练情况;

8、员工消防知识掌握情况;

9、防火巡查、火灾隐患整改及防范措施落实情况;

10、其他消防安全情况。

四、在防火巡查和检查时应填写巡查和检查记录,并在记录上签名。

五、业主、物业使用人装饰装修房屋期间,楼长应对房屋装修、装饰的消防安全情况进行检查。

六、楼长发现业主、物业使用人有违反消防法律法规和临时管理规约、管理规约等妨害公共消防安全行为的,应及时进行劝阻、制止并告知整改;对情节严重或逾期不整改的,应及时向业主委员会、居(村)民委员会或公安派出所报告。业主委员会、居(村)民委员会可视情在物业管理区域内显著位置公告,或由公安派出所、公安机关消防机构依法予以处罚。

七、根据公安机关消防机构、公安派出所、居(村)民委员会提出的火灾隐患整改通知,及时整改消除火灾隐患。

八、通过多种形式开展经常性的消防安全宣传教育。住宅物业管理区域内应设有消防警示牌、消防公益广告、消防橱窗等消防知识宣传设施,并应结合火灾特点和形势,每季度至少更新一次宣传内容。

九、制定楼内的灭火及应急疏散预案,组建微型消防队,每月应至少开展一次灭火、救生技能训练,每年应组织业主、物业使用人至少进行一次以消防设施、器材使用、灭火和安全疏散为重点的消防宣传和演练活动。

十、对孤寡老人、残疾人、瘫痪病人及未成年人等被监护人员进行防火教育,落实必要的防火安全保护措施。楼长应对上述被监护人员登记造册,定期组织培训。

十一、在住宅的出入口、电梯口、防火门等醒目位置设置提示火灾危险性、安全逃生路线、安全出口、消防设施器材使用方法的明显标志和警示标语;并应在消防车道、消防车作业场地、疏散通道以及消火栓、灭火器、防火门、防火卷帘等消防设施附近设置禁止占用、遮挡的明显标识。

十二、火灾发生后,楼长应立即启动灭火和应急疏散预案,立即拨打119火警电话,组织安全疏散,实施初期火灾扑救。

十三、火灾扑救后,楼长应保护火灾现场,协助火灾事故调查,未经火灾调查机构允许,任何人不得擅自进入火灾现场保护范围内,不得破坏现场。

超高层建筑测量技术探究 篇6

随着我国城市经济的发展, 土地资源的匮乏, 超高层建筑已经逐渐的取代了低层建筑。超高层建筑的施工方案、施工人员的专业技术水平、现场管理等方面的情况都直接影响着超高层建筑的质量。超高层建筑在彰显城市个性、美化城市景观的同时, 也给这些方面的建筑测量带来了困难。针对这一问题, 本文对超高层建筑测量的技术进行探究分析。

1、超高层建筑施工特点概述

超高层建筑的施工要求施工质量水平高、专业技术性强、地基的牢固性高, 同时还要有完善的防火、避雷等设施。

1.1 基础埋深大

建筑的质量水平, 稳定性大小主要取决于基础的结构和埋深程度。为了保证超高层建筑的稳定性, 要求其基础必须具有一定的埋置深度。另外, 一般高层建筑采用桩基础或箱型基础的结构。由于高层建筑的体积和质量较大, 为了增加它的牢固性, 要做好大体积混凝土的施工。

1.2 专业技术性强

超高层建筑的垂直运输量较大, 为了提高工作效率, 建筑单位一般都会设置一些专业的技术设备。例如, 设置传送带, 或安装货运电梯等等。越是向高处发展, 建筑的安全性、舒适性等问题就越多, 所需要的专业技术性就越强。

1.3 完善的防护设施

为保证施工人员的安全, 在施工前, 建筑单位应该开展一些有关安全的培训活动。在施工的现场, 每一个施工人员都要戴上安全帽。人员在高空作业时, 要养成将工具物品摆放合理整齐的习惯。避免物品妨碍过道和装卸以及物品从高空坠落等现象。另外, 施工单位要设置一些防火、避雷的专用设施。定期对施工现场的安全工作进行检查, 以保证人员的生命安全。

1.4 质量要求严格

超高层建筑的施工质量严重关系到未来建筑居住人的生命财产安全, 所以在建筑施工的过程中, 对施工质量的要求十分严格。从施工人员的施工水平到设备的技术专业程度, 每一个内容都有专门的监督人员进行质量检测。

2、超高层建筑测量技术要点

2.1 准备工作

超高层建筑的测量的准备工作是建筑测量技术的首要任务, 它直接关系到整个测量技术的后续工作情况。通常, 测量的准备主要包括施工的审核图、测量地点的定位、测量方案的制定以及测量工具的校正等方面的工作内容。其中, 测量定位的方法一般采用平面坐标定位和高程定位。通过平面坐标定位, 来检验施工方案的建筑垂直距离以及与其它建筑的水平间距是否与符合实际规划的距离。高程定位是由建筑单位设置两个高程位点, 通过专业的测量仪器, 检验两个位点的实际距离是否符合规划的距离。这两种测量定位的方法都能准确的测量出建筑规划中存在的问题, 为下一步的测量工作打下了基础。

2.2 施工阶段测量工作

施工阶段的测量工作是保证高层建筑质量水平, 稳定性的重要内容。在测量准备工作的基础上, 形成一个系统的测量定位网, 进一步的对高层建筑进行测量。施工测量一般可以分为控制测量、施工放样测量和垂直度测量。

2.2.1 控制测量

在平面坐标定位的基础上, 将建筑的四周设置控制轴线。控制轴线可按照字母、数字的分类方法进行区分。例如, 将高层建筑的东侧面设置为字母控制轴线, 西侧设置为数字控制轴线。每一侧的工作进展和施工质量情况都可以按照控制轴线的坐标定位来体现。

2.2.2 施工放样测量

超高层建筑的坐标定位分布已联成整体的一级外控网及工号外控网, 分别将轴线控制线直投到坑底, 作为平面施工的控制线, 建筑的地下层、保护层等都设置了测试网。对这些地下工程的检查工作, 都是通过控制网的各部分坐标来测量的。

2.2.3 垂直度测量

高层建筑的垂直度和垂直距离都是通过控制网系统来进行测量的。在建筑中, 首先对建筑的首层设置埋点, 从首层埋点通过中间各层留点直到顶层为同一铅垂点, 故以此来控制整个建筑物的垂直度。顶层工程完成后, 整个建筑物就形成了规则统一的测量控制网。

2、3 测量过程中的困难及解决措施

超高层建筑的复杂结构, 形式多样的特点给建筑的测量技术带来了许多的困难。

2.3.1 测量中容易产生误差

高层建筑工程一般为钢混结构, 柔性大, 结构受自振、风荷载、日照、温差等影响较大。在测量时, 受这些因素的影响, 容易导致测量结果误差大, 数据不准确, 为了避免这种情况的发生, 在测量时应尽量选择合适的天气, 最大限度的排除外界环境干扰造成的误差。

2.3.2 错层施工测量控制网衔接

高层建筑中有许多滞后的工程, 将这些工程衔接到原有的测量控制网中是一个复杂的过程, 也是尤为重要的一个工作内容。因此, 在施工过程中要使用统一的建筑物控制网, 测量精度指标严格控制在测量规范限差之内, 土建轴线网与钢结构轴线网联测, 做到交圈闭合。

2.3.3 轴系之间如何转换

随着建筑楼层的升高, 二次工程的施工。轴系的坐标定位也在不断的变化。在测量控制网的整个体系中, 有时需要对控制轴系之间进行转换;控制点的上升转移保证轴与轴之间的净空尺寸、角度、距离等, 因此施工中必须仔细审图, 保证轴系之间转换精度。

结语

超高层建筑的测量工作是保证建筑质量, 技术水平的重要内容。任何建筑的实施都是以测量工作为开端进行开展的。因此, 掌握高端的测量专业知识和思路, 完善测量的技术体系, 对提高建筑工程的专业性和工作效率来说, 是现在不可缺少的一项工程技术。

摘要:近年来, 随着经济的发展, 城市人口数量的增加, 人均土地面积不断的减少, 进而使超高层建筑的发展和推广成为了必然的趋势。然而, 超高层建筑大多具有结构复杂、工期时间长、技术设备水平高等特点。对此, 本文主要对超高层建筑的施工特点进行概述, 进一步探究超高层建筑测量的技术要点。

关键词:超高层建筑,施工特点,测量技术要点

参考文献

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超高层建筑顶部造型设计研究 篇7

关键词:建筑顶部造型;城市设计;城市天际线;区域风貌

前 言

作为城市地表之一,建筑屋顶对于建筑自身以及城市具有重要的影响。从城市设计角度出发来考量建筑顶部的造型,显然与建筑单体设计突出个性的视角不同,它的设计应始终以整个区域设计风格的协调为基础,每一栋建筑最终的成败与否都关系到城市风貌资源的储备及发展。随着当下城市设计工作对建筑设计的引导控制日趋科学与理性化,建筑顶部造型也通过与城市设计的配合以及与大环境的互动融合,对场所文脉、时代背景等产生更加生动的投射和反馈,它的出色与否,对建筑本体、场地及区域的长期发展也将产生更为复杂和深远的影响。

1 超高层建筑顶部造型设计实例

某商务区项目占地面积1.1km2,总建筑面积367万m2,项目建成后主要功能是商务办公、宾馆酒店、高档公寓、商业等。城市设计是整体把握建筑及其场所塑造具体化的关键环节,它的实践者也通常以一个不同学科间“协调者”的姿态出现,并尝试以更具前瞻性的途径来实现发展的优化。这其中,区域风貌始终是一个重点研究对象。在该项目中,规划部门严谨遵循城市导则,启动了非常详细的专项学术研究来进行相关设计控制,这一长期的综合研究与协调过程,都为最终形成宏伟别致的区域风貌提供了有力的技术保障。首先,从整体造型构思来说,在城市设计的初期,该区借鉴了澳大利亚悉尼Dr.Mary Booth公园以及美国费城特拉华湾、巴尔的摩内港等地的成功经验,提出近水与亲水、景深与层次的概念,并依此理念设计了“一带三庭”的整体空间模式(如图1所示)。

由南北方向的带状绿地、亲水平台、内湖及彩带岛形成一条滨水带;沿滨河西路设置三个城市“中庭”作为区域内颇具序列特征的公共开放空间,其中的中部中庭包含两个独立地块。从空间效果来看,将城市中庭和生态绿带以一种艺术化与立体化的手法贯穿全局,使区域整体产生了颇为丰富的空间层次感,三个城市中庭也分别赋予了不同的主题,这样就使本身缺乏独特区域风貌的建筑场所具备了别具一格的空间特征,为建筑单体与区域的组合提供了良好的空间背景和衬托条件。而要进一步形成打动人心的建筑风貌还需要对城市天际线进行深入的研究,以此作为对建筑单体,尤其是建筑顶部造型设计调控的理性依据。

随后,建设工作进入了专项设计阶段,展开了包括交通规划、地下空间规划、景观设计、城市色彩控制以及城市照明设计五大专项,并创造性地展开了更为深入的第二轮城市设计,在这一阶段适时引入了城市天际线及建筑顶部造型研究这一专项,配合各专项设计综合汇总,并结合对天际线的考虑进行更为详细的建筑物顶部造型调控。

2 城市天际线与建筑顶部造型的关联

对于任何一个特定的城市,都存在着一个公众意象,也就是许多个体印象的叠加。倘若要使一个人在环境中生活游刃有余,这种公众意象是必需的。在一些著名的城市设计案例中,这种城市意象是清晰而明快的,“张弛有度”、“虚实有理”、“高低有序”是理想城市天际线的审美标准。如芝加哥、纽约等著名现代化都市,天空中的建筑轮廓已经在悠长的建设发展历史中逐渐形成,成为勾绘整个区域风貌重要的视觉特征,具有鲜明标志性的建筑顶部造型便是城市天际线中最重要的点缀及形成立体天际轮廓的关键点。

城市设计处理空间形式的特点,不仅仅在于尺度的大小,更在于处理空间形式的方式。阐释建筑顶部造型与城市天际线的形成关联,其实应从非常人性化的尺度来进行研究,也就是当人身处场所之内及周边,在该区域天际线可视的移动过程中,如进入城市的高速公路、江河航道、空中航线等,以及城市的不同高点如高层建筑、观光点等足够欣赏区域风貌的位置来对其进行鉴赏。建筑顶部的造型是否提高了区域辨识度,在满足整体区域造型协调、空间层次丰富的前提下,能否成为该区域的标志性高峰,与临近区域的整体的尺度关系(如图2所示)等都是城市天际线造型的考察标准,也是建筑顶部造型具体化的重要前期工作。

在中央商务区的建筑单体设计启动之前的第一次城市设计中,已经通过一系列的分析研究来预设这个问题。综合来讲,序列开敞空间已经起到了缓冲高层建筑群压迫感的作用,又为整体空间的立体构成提供了舒缓的基底环境。线性道路景观,以及不同表皮的建筑单体将串联成流动的空间风貌,在此空间造型的基础上,通过城市通道人的视角考察天际线的造型,能够预设有效的城市轮廓,本着韵律、节奏和有序的原则描绘出理想化的区域天际线造型,并能够落实相应的建筑制高点(如图3所示)。

城市设计导则要求沿海河形成跌宕起伏,错落有致的城市天际线。面向水面一侧建筑高度逐渐降低,有利于滨水景观资源的共享。参考黄金分割的比例,规划了一个主峰,两个次峰三座地标建筑,形成城市天际线的三个高点。层层退台式的建筑高度变化,让城市的天际线拥有丰富的纵深变化和更好的视觉效果。在规划中,采用由滨水地区向地块中心高度依次上升的原则,结合退台、架空等设计手法,力图将最好的景深关系体现在方案中(图4、图5)。

通常,一个具有鲜明特色的高层建筑,往往被称为“地标”。作为城市五大意象元素之一的“地标”,它的作用是从一大堆可能的视觉对象中被挑选出来并突显出一个单独的元素,是一种外部的点状参照物,突出的空间可见性造就了地标,对于这类地标来说,最关键的物质特性就是唯一性,或是某些在周边环境中显出独特、令人难忘的外观。于是,多数情况下,一个独具特色的建筑顶部造型可以衍生为该建筑的形象代表,因为它的轮廓代表着该建筑成为一个永久性的概念,这也是优秀的建筑设计在城市中生根发芽并成长为城市文脉一部分的过程之一。为了能更现实地落实城市天际线的预设,对建筑单体设计提出了建筑顶部造型的类型,这也为后期的具体修改和调整打下了协调基础(图6)。

3 高层建筑顶部造型设计的确定

在该地区整体设计工作之后,项目进入到第二轮城市设计階段,各专项工作开始各自展开实施,并通过交流和汇总工作,完成相互之间的配合调整。在涉及到建筑顶部造型的相关专项中,如交通设计、景观设计和城市色彩等,结合建筑单体的初步设计方案,为实现一步一景的理想区域轮廓线开展了进一步的现实模拟,这包括汇总地块和建筑方案、绘制整体的区域建筑风貌图、在交通设计与景观设计相互整合的基础上,在重要道路进行天际线的人视角模拟,建筑色彩的赋予以及建筑方案的深化设计等工作,都为理想化的区域天际线形成垫定了扎实的工作基础,也为建筑顶部造型的具体落实提供了更为全面理性化的科学依据。在交通专项与景观专项的配合研究中,在人行视角下置入阶段性建筑方案进行城市天际线的现实模拟演示,在中心景观大道及生活景观通道的视角模拟中,建筑顶部造型的具体效果在其中非常直观地展示出来,并形成整体建筑风貌的阶段性轮廓。

在城市色彩专项中,不同的区域及建筑体量给予了不同的色彩定位,也从侧面影响着最终的城市风貌形成效果及建筑顶部造型的最终确定。在进行这些综合性工作的过程中,项目统筹人员依照地块顺序来汇总建筑顶部造型的修改意见,并制定更为具体的指导方案来推进建筑顶部造型的详细修改工作,各个单体建筑的顶部设计,严格依照区域整体的预设轮廓完成设计和方案修改,以形成统一、协调的整体建筑风格和区域景观文化。

4 结束语

随着时代的进步,建筑工程和整个建筑文化也在不断地发展。建筑作为区域文化和人文精神的重要形式表达方式,必须被赋予鲜明的文化气质和精神内涵。在我国当今高速城市化进程中,应特别关注新建筑、新景观对城市传统文化的建设与传承。作为建筑外在表达关键形式之一的顶部造型,在具体设计中应恰当处理形体、符号、尺度、颜色和气质这五个关键要素的相互作用关系,使传统文化和先进技术在现代城市中得到完美的融合。

参考文献

[1]王小嘉.当代建筑屋顶造型表现研究[D].南京:东南大学,2005.

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