導(dǎo)語：如何才能寫好一篇給排水管道抗震設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:市政；給排水管道工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，城市的工業(yè)及人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，需水量呈現(xiàn)出日益增長的趨勢。在供水需求不斷增長的趨勢下，供水水源不斷向外拓展，因此市政給排水管道的輸水距離逐漸加長。在這樣的形勢下，市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1工程概況

山西省朔州市神頭電廠泉水置換供水管線工程位于朔州市東北約2km處耿莊水庫至神頭電廠段。屬于國家戰(zhàn)略引黃北線工程的重要部分，對解決晉西北地區(qū)長期的缺水狀況有重要的意義。本地區(qū)屬海河流域桑干河水系桑干河上游，區(qū)內(nèi)屬干旱半干旱氣候，四季分明，夏季干熱，春秋剛多風(fēng)沙。本工程由萬家寨引黃工程北干線耿莊水庫取水，經(jīng)供水管道供水至水廠，再由水廠供水至神頭電廠。擬采用PCCP供水管，管直徑1.0～1.5m，管線長11.85km

2工程地質(zhì)條件

為準(zhǔn)確反應(yīng)給排水管道沿線的水文地質(zhì)情況、地形地貌，必須要具備完整的地形勘探資料與水文地質(zhì)勘探資料。經(jīng)地勘單位勘探，主要成果如下:供水管線地處山前傾斜平原區(qū)，地形起伏不平，出露地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積低液限粉土、低液限粘土，結(jié)構(gòu)較松散，其中上部低液限粉土厚6～15m，下部低液限粘土厚度大于10m，局部分布人工堆積物，主要為雜填土、建筑和生活垃圾等。供水管線改線段供水管道持力層為為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，據(jù)該層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)指標(biāo)等，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性土，地基土濕陷厚度為6.0m，濕陷等級為Ⅰ級。建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。區(qū)內(nèi)地下水位埋深大于15.0m，對工程無影響。供水管線區(qū)地基土對混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。

3市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

3．1管道結(jié)構(gòu)形式

一般來說，由給排水專業(yè)來確定管道材料及結(jié)構(gòu)形式，與此同時(shí)，也要綜合、全面考慮管道的用途、口徑、流量、工作環(huán)境、覆土深度、敷設(shè)方式以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水文地質(zhì)情況等因素。自來水廠的原水及輸水管道通常屬于承壓管，往往會(huì)采用以下幾種結(jié)構(gòu):鋼、鑄鐵、玻璃鋼、PCCP管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水廠等重力流管道通常屬于非承壓管道或者壓力較小，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，往往會(huì)采用以下幾種結(jié)構(gòu):砌體蓋板涵、混凝土、鋼筋混凝土以及現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵;在遇到鐵路、公路、過河渠等特殊地段或特殊情況的時(shí)候，局部地段的管道壓力較大時(shí)也可以采用鋼管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形式為承插口。

3．2管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)選型

以管道規(guī)格、地面荷載、覆土深度以及試驗(yàn)壓力、工作壓力、地下水位為主要根據(jù)，對管道的剛度、管道的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核、計(jì)算，最終確定管道結(jié)構(gòu)配筋率、管道壁厚。而對于一些必須通過進(jìn)行加固才能滿強(qiáng)度要求、剛度要求的管道來說，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇合理的加固措施，比較常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及鋼筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管業(yè)有限公司朔州分公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的PCCP標(biāo)準(zhǔn)管，采用美國壓力管協(xié)會(huì)ACPPA為ASNI/AWWAC304編制的專用軟件UDP1.6對管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，其中:鋼筒厚度:1.5mm;鋼絲強(qiáng)度:1570MPa;活荷載:汽－20級重載車;纏絲應(yīng)力:75%×1570MPa。計(jì)算結(jié)果如表1所示。因此，為了減少管子覆土規(guī)格的種類，加快管子安裝進(jìn)度，保證管子由于覆土而造成的質(zhì)量隱患，路面下清水管路的DN1200直徑PCCP管采用120°基礎(chǔ)包角。

3.3管道敷設(shè)方式

應(yīng)綜合考慮管道地面障礙物、地下障礙物以及覆土深度等因素合理選擇敷設(shè)方式。一般情況下，管道敷設(shè)方式主要包括架空、頂管以及溝埋這三種，其中溝埋式是最常用的一種管道敷設(shè)方式。在利用溝埋式難度較大的情況下，可以選擇架空、頂管等方式。管道敷設(shè)方式方式不同，管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)有所不同。本文工程局部有穿越鐵路線障礙處采用大直徑混凝土頂管(內(nèi)徑2m，原水管從其中穿過)，由鐵路部門單獨(dú)設(shè)計(jì)。

3．4抗震設(shè)計(jì)

在確定管線走向時(shí)，應(yīng)盡量規(guī)避不利于抗震的地基、場地，若是必須要經(jīng)過液化土地基、地震斷裂帶，則應(yīng)根據(jù)管道的使用條件、重要性進(jìn)行綜合考慮。對于給水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇延性良好、抗拉強(qiáng)度高以及抗折強(qiáng)度高的鋼管，此外還要密切注意進(jìn)行防腐;對于排水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇鋼筋混凝土形式的管道，并采取構(gòu)造措施，以盡量避免出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。本文工程實(shí)例中，區(qū)域地震動(dòng)峰值加速度為0.15g;本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s;工程區(qū)地震抗震設(shè)防烈度為7度。綜上，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也要適當(dāng)加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)歷年管道地震災(zāi)害調(diào)查，管道地震災(zāi)害破壞絕大部分位于管道接口位置，PCCP管承插口具有較好的抗剪和變形能力，抗震性能較好。

3．5構(gòu)造措施

首先，地基處理。應(yīng)當(dāng)將地基處理的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖包含在設(shè)計(jì)圖中，掃描矢量化要進(jìn)行處理的地段的地勘資料縱斷面，并選擇合適的參考點(diǎn)，以給排水專業(yè)的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖為主要根據(jù)，在地質(zhì)縱斷面上放置管道基底輪廓線，然后再劃分地質(zhì)單元，注明樁號、基底高程，并將地下水位以及基底以下、溝槽范圍內(nèi)的土層構(gòu)造標(biāo)明。根據(jù)樁號劃分，確定需要處理的部分，再針對地質(zhì)情況、厚度，采取相應(yīng)的處理方法。本文實(shí)例工程中，樁號0+000～1+382.05地段、樁號1+382.05～11+850地段以及供水管線改線段的水管道持力層為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時(shí)開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性。因此，建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。其次，支墩與鎮(zhèn)墩。對于承插接口的壓力管道來說，應(yīng)當(dāng)設(shè)置水平支墩、垂直支墩。根據(jù)試驗(yàn)壓力、工作壓力、土的參數(shù)以及管道轉(zhuǎn)角，計(jì)算所需支墩的大小。本工程根據(jù)10S505柔性接口給水管道支墩的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3．6預(yù)防浮管

管道施工期間多雨或者管道敷設(shè)地段的地下水位比較高，在這樣的情況下，比較容易出現(xiàn)浮管現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮到這兩點(diǎn)因素，加強(qiáng)對管道抗浮穩(wěn)定的重視。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)管道結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，采取抗浮措施，以預(yù)防出現(xiàn)浮管問題。同時(shí)，在混凝土包封管道施工過程中，應(yīng)該計(jì)算混凝土對管道的浮力影響，并采取措施固定管道。

4結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市居民用水、商業(yè)用水不斷增加，市政給排水管道工程逐漸增多。市政給排水管道工程在建成之后，能否長期有效的充分發(fā)揮其應(yīng)有效益，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理是非常關(guān)鍵的因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到市政給排水管道工程的經(jīng)濟(jì)效益，因此，必須加強(qiáng)對管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視。

作者:劉崇武 張?jiān)骑w 單位:中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞：高層建筑；質(zhì)量監(jiān)督；控制要點(diǎn)

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

內(nèi)容：在我國，建筑行業(yè)屬于支柱型產(chǎn)業(yè)，不僅標(biāo)志著一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，很大程度上，也體現(xiàn)著我國的經(jīng)濟(jì)情況。目前，我國在建筑技術(shù)、材料以及建筑工藝上，已經(jīng)有了較大的成就，隨著建筑物的層數(shù)增多，對質(zhì)量的要求與施工標(biāo)準(zhǔn)的要求也越來越高。建筑工程在進(jìn)行施工時(shí)，必需要對質(zhì)量進(jìn)行加強(qiáng)管理，加強(qiáng)監(jiān)督力度，提高管理水平，使得工程質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。本文將分別對設(shè)計(jì)、技術(shù)、施工以及安裝方面的監(jiān)督要點(diǎn)進(jìn)行分析，全方面控制工程的質(zhì)量。

1 設(shè)計(jì)監(jiān)督要點(diǎn)以及抗震分析

由于地震的不可抗力因素，一旦發(fā)生時(shí)便會(huì)造成嚴(yán)重的破壞，根據(jù)多次地震災(zāi)害來看，對于結(jié)構(gòu)突變能力弱，剛度扭變能力弱的高層建筑物，其工程質(zhì)量差，平面不規(guī)則，使得遭受地震時(shí)，便會(huì)發(fā)生較大的破壞。因此，對高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要將抗震設(shè)計(jì)融入其中，這是目前建筑設(shè)計(jì)中重點(diǎn)內(nèi)容之一。對高層建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)后，會(huì)使施工材料、施工圖紙以及施工工藝等受到影響，對工程的成本投入，施工安全等都會(huì)一定的影響。對高層建筑物進(jìn)行勘察時(shí)，要嚴(yán)格進(jìn)行巖土勘察工作，勘察工作要做到全面，一個(gè)勘察失誤將會(huì)造成不可彌補(bǔ)的損失。根據(jù)建筑物的整體設(shè)計(jì)理念，巖土勘察的資料，地基的穩(wěn)定情況，施工現(xiàn)場環(huán)境等，再與持力層與地層結(jié)構(gòu)相結(jié)合，對地基的承載力進(jìn)行確定，對變形情況進(jìn)行預(yù)測。對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行確定時(shí)，要對水文條件以及地質(zhì)條件的利弊進(jìn)行分析，在這基礎(chǔ)上再進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的確定。對于平面形狀較為復(fù)雜的施工環(huán)境，進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對其進(jìn)行防震縫的設(shè)計(jì)，然后劃分成幾個(gè)簡單的結(jié)構(gòu)，再對其進(jìn)行防震設(shè)計(jì)。對抗震縫的寬度進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)該以低側(cè)的高度進(jìn)行計(jì)算，還要加強(qiáng)對縫隙處的連接，若抗震的防護(hù)烈度在六度或者是以上時(shí)，則要對施工現(xiàn)場進(jìn)行地震效應(yīng)的評價(jià)。

2 給排水施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督要點(diǎn)

對高層建筑進(jìn)行施工時(shí)，對達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)要求高，由于高層建筑中住戶多，人口密集程度大，對水的需求量也大，若在高層建筑中出現(xiàn)給排水管道堵塞的現(xiàn)象，將會(huì)造成嚴(yán)重的影響，居民的生活將不能正常進(jìn)行，影響建筑物的使用功能。因此，在對給排水環(huán)節(jié)進(jìn)行施工時(shí)，必須采取有效的技術(shù)措施，提高給排水施工的質(zhì)量，確保水的應(yīng)用與排放，提供供水安全。只有給排水工程施工質(zhì)量高，不僅會(huì)給居民的生活帶去方便，還會(huì)減少水資源的浪費(fèi)，使其合理使用。在進(jìn)行給排水施工時(shí)，要重視對材料與設(shè)備的選擇，更要重視施工的環(huán)節(jié)，將主要的施工環(huán)節(jié)結(jié)合起來，構(gòu)建質(zhì)量管理體系，并對其進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)督，將管理落實(shí)到施工環(huán)節(jié)中。

首先，消防系統(tǒng)在高層建筑中對水壓有較高的要求，因?yàn)榇讼到y(tǒng)在高層建筑中，靜水壓力大，不能進(jìn)行一個(gè)區(qū)域的供水方式，這樣不僅會(huì)影響到供水功能的正常實(shí)施，而且還會(huì)對管道等設(shè)備造成損壞。為此，要對供水形式進(jìn)行合理的分布，采用豎向分區(qū)處理，降低靜水壓力，確保消防系統(tǒng)的安裝順利進(jìn)行。但是，消防設(shè)備還有很大的提高空間，還不夠先進(jìn)，所以對于高層建筑來講，消防系統(tǒng)的目標(biāo)要以自救為標(biāo)準(zhǔn)。

其次，高層建筑物的管道會(huì)比多層的長很多，且排水量大，因此管道中的波動(dòng)情況明顯。因此，要對管道施工采用的有效措施，進(jìn)行新型材料的使用或者是在管道中設(shè)置通氣管，只有對管內(nèi)的壓力進(jìn)行穩(wěn)定，才能夠保護(hù)水封。對排水管道的材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該選擇機(jī)械強(qiáng)度高的，并加強(qiáng)管道接口位置的銜接問題。

第三，在進(jìn)行土建施工時(shí)，要事先對給排水管道進(jìn)行預(yù)埋，進(jìn)行孔洞的預(yù)留，并確?？锥吹念A(yù)留位置，井管的預(yù)留位置，都要準(zhǔn)確無誤，且符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這是給排水施工保證質(zhì)量的基礎(chǔ)。對管道進(jìn)行預(yù)埋工作以及孔洞的預(yù)留工作時(shí)，必須要按照施工圖紙的要求進(jìn)行，避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，否則將會(huì)對后期工程造成影響。

最后，由于高層建筑物的高度大，對施工帶來一定的難度，在一個(gè)垂直高度上，需要有多個(gè)施工人員，給安全與質(zhì)量管理造成困難。因此，對于這一部分施工時(shí)，最好是采用分區(qū)施工的方式，對排水以及給水管道的施工加強(qiáng)管理，做到保質(zhì)保量，安全施工，減少不必要的耗損，提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。可以按照層數(shù)進(jìn)行施工區(qū)域的劃分，將高層建筑物分為上中下三層進(jìn)行分別施工，也可以分為上下兩層進(jìn)行分別施工。也可以按照施工密集程度進(jìn)行，將洗手間、浴室進(jìn)行分區(qū)施工等。對高層建筑進(jìn)行分區(qū)施工，可以避免因垂直高度大而造成的施工困難與管理困難，這樣有利施工的有效進(jìn)行，利于工程質(zhì)量的監(jiān)督與管理，對提高工程質(zhì)量有很大的幫助。

3 安裝工程的控制要點(diǎn)

首先，要重視防火問題。對給排水管道進(jìn)行明敷安裝時(shí)，要對其進(jìn)行防火措施的處理，使用防火套管等方式來提高防火能力，還需要在防火套管周圍進(jìn)行阻水圈的設(shè)置；暗設(shè)立管與橫支管連接時(shí)，在穿過墻體的部分，應(yīng)該進(jìn)行防火套管或者是防火圈的設(shè)置；橫干管進(jìn)行防火區(qū)的穿越時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行防火套管以及防火圈的設(shè)置。根據(jù)施工圖紙要求，將防火設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確位置的安裝，如報(bào)警器、消防栓等。

其次，防雷設(shè)置。高層建筑物受到雷電危害較多，因此要重視對防雷的設(shè)置，對接閃器、引線以及防雷網(wǎng)格進(jìn)行嚴(yán)格地設(shè)置。另外，還要對均壓環(huán)進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)；對于電梯的軌道、金屬管道與門窗等金屬物質(zhì)，進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)。對于地下室中的金屬設(shè)備以及用電設(shè)備進(jìn)行可靠的接地，避免因雷擊造成安全事故。

4 對砼施工的監(jiān)督要點(diǎn)

對于高層建筑施工來講，砼裂縫現(xiàn)象一直是較為常見的質(zhì)量問題，砼產(chǎn)生裂縫的原因很多，砼表面與里面的溫差、初凝階段、收縮現(xiàn)象等，有的裂縫產(chǎn)生很小，像發(fā)絲一樣，而有的裂縫則較為嚴(yán)重。當(dāng)砼裂縫在零點(diǎn)二到零點(diǎn)三毫米之間時(shí)，便會(huì)對建筑物的安全問題造成影響。因此，要加強(qiáng)對砼施工過程的質(zhì)量監(jiān)管工作，提高其施工質(zhì)量，減少裂縫發(fā)生。

首先，對于組成砼的材料進(jìn)行選擇時(shí)，要嚴(yán)格進(jìn)行，尤其是水泥的選擇與使用，在滿足砼強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，減少水泥的使用，從而降低砼出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象。也可以在砼中加入適量的粉煤灰，這樣可以是其縮性降低，提高其密度。這是減少裂縫產(chǎn)生的有效措施之一，同時(shí)還對砼的抗裂能力有所提高。

其次，對砼進(jìn)行澆筑過程中，要嚴(yán)格按照澆筑工藝進(jìn)行。施工時(shí)，工作人員不要在鋼筋板上走動(dòng)，要在施工現(xiàn)場進(jìn)行臨時(shí)腳手架的鋪設(shè)，施工人員應(yīng)該在此上完成澆筑環(huán)節(jié)的施工。施工后，要做好養(yǎng)護(hù)工作，對其進(jìn)行保溫以及保濕處理，避免內(nèi)外溫差大而造成裂縫出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，對于建筑工程來講，提高工程的整體質(zhì)量是非常重要的，影響到工程質(zhì)量的環(huán)節(jié)很多，因此要加強(qiáng)對其的監(jiān)督力度，保障人民群眾的人身安全與財(cái)產(chǎn)安全。提高工程質(zhì)量同時(shí)促進(jìn)著建筑企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，提高市場競爭力，因此，建筑企業(yè)要對建筑工程質(zhì)量加以重視。

參考文獻(xiàn)

[1]盧帆，曲乃濤.高層建筑混凝土施工與質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（3）.

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關(guān)鍵詞：高層建筑 工程 施工技術(shù) 特點(diǎn)

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0069-01

隨著我們國家經(jīng)濟(jì)與先進(jìn)技術(shù)的全面發(fā)展，建筑行業(yè)也發(fā)生了重大的變革?，F(xiàn)在，我們國家的地面空間隨著建筑業(yè)的發(fā)展越來越少，因此這也就要求更多的高層建筑建筑的出現(xiàn)來緩解目前的態(tài)勢，同時(shí)這也是國家發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。

1 現(xiàn)代高層建筑施工的特點(diǎn)

由于高層建筑和一般的建筑群相比具有極大的技術(shù)差異，因此也就使得高層建筑具有一些不同于其他建筑的特征。

1.1 高層建筑最顯著的特點(diǎn)就是“高”

高層建筑高的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在一下三個(gè)方面。

（1）建筑物的整體高度高，這也是建筑物最突出的特點(diǎn)，也正是由于這個(gè)特點(diǎn)就使得高層建筑的運(yùn)輸工作來那個(gè)比較大，也給施工機(jī)械的發(fā)展帶來了比較大的挑戰(zhàn)。

（2）高空任務(wù)多。高層建筑的施工必然需要面臨高空作業(yè)，這就需要調(diào)節(jié)好建筑材料、機(jī)械設(shè)備以及施工人員的運(yùn)輸以及臨時(shí)生活的問題，同時(shí)必須做好安全防護(hù)措施，防止施工人員墜落以及其他墜落物傷及施工人員。

（3）建筑工程技術(shù)要求等級高。在我們國內(nèi)的建筑行業(yè)中，普通建筑主要以磚混結(jié)構(gòu)為主，而在高層建筑中主要使用鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于這些技術(shù)的需要，也就使得相應(yīng)的建筑材料與施工技術(shù)在建筑施工中成為了主要的施工特色。

1.2 建筑量大

高層建筑更多的是國家重點(diǎn)工作單位，或者是國家重點(diǎn)扶持企業(yè)。所以也成為了一個(gè)龐大的工作場所，因此高層建筑還有工程量大、體積大的特征。也正是由于高層建筑的這一特征，所以高層建筑施工中所涉及的單位眾多，并且施工工種比較多。對于一些大型復(fù)雜的建筑類型，施工單位往往邊施工邊備料，并且將工程分包給多個(gè)單位。這也就給施工建筑管理帶來了極大的麻煩，加大了管理強(qiáng)度。

1.3 高層建筑施工周期長

由于高層建筑的工程量龐大，所以其施工持續(xù)的實(shí)踐也較長。這也就給高層建筑施工帶來很多不確定的因素，這些因素主要是天氣的變化對建筑外層施工的影響。但是也不能夠?yàn)榱思涌旃て?，而不能保證高層建筑施工的整體質(zhì)量以及人員施工安全。所以這也是現(xiàn)在困擾建筑企業(yè)的問題之一。

1.4 建筑施工條件繁雜

隨著城市的綜合發(fā)展，高層建筑在市區(qū)內(nèi)的施工越來越多。然而在市內(nèi)施工就會(huì)面臨著建筑施工活動(dòng)場所較小的問題。所以，在施工現(xiàn)場應(yīng)該盡量避免暫設(shè)工程的拖延，同時(shí)減少建筑材料的大量貯備的狀況。此外還應(yīng)該注意對周邊建筑物的影響，防止對市政工程的破壞。

2 高層建筑的結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)探究

高層建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)多，并且體積龐大的特點(diǎn)決定了它的內(nèi)部構(gòu)造必然十分的繁雜并且樣式比較繁復(fù)，因此也就給建筑施工技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)。從建筑整體的功能性方面考慮，要求建筑上部結(jié)構(gòu)采用較小空間的對稱軸線布置，而建筑的下部結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用較大空間的對稱軸線的布置，這主要是為了保證建筑空間的整體平衡，以及上部構(gòu)造對下部構(gòu)造的整體壓力。由于高層建筑的自身特殊性，也就使得高層建筑不同于普通建筑上層建筑大空間布置而下層建筑以小空間布置為主，高層建筑正好與其相反。并且在上層布置中主要以剛性強(qiáng)度高的構(gòu)造剪應(yīng)力墻體，而下部采用框架式的構(gòu)造。

對于高層建筑結(jié)構(gòu)層的施工中，還必須考慮到抗震性能。現(xiàn)在我國高層建筑的抗震設(shè)計(jì)主要在剪應(yīng)力墻體構(gòu)造施工技術(shù)中與上下部結(jié)合層中進(jìn)行設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)換層的整體結(jié)構(gòu)與剪應(yīng)力墻體的結(jié)構(gòu)剛度比之間存在著比較密切的關(guān)系，這也是影響高層建筑抗震性能的重要部位。

3 高層建筑的給排水施工技術(shù)探究

給排水施工技術(shù)決定了整個(gè)高層建筑施工能否完工，能否高效持續(xù)的進(jìn)行下去。如果高層建筑完工后，不能夠正常的用水供應(yīng)以及排水系統(tǒng)不完善，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)高層建筑的使用處于比較被動(dòng)的狀態(tài)。所以，這也就要求我們在建筑施工中必須重視給排水施工。在高層建筑供水系統(tǒng)管道的設(shè)計(jì)中，盡量不要使其穿越重要的電機(jī)操作房間、以及通訊室等地方。不能因?yàn)橐粫r(shí)施工的方便而影響以后的正常使用。此外，高層給排水建筑施工中的管線鋪設(shè)必須合理，且要科學(xué)有序，避免給排水管線的相互交叉，并且保證兩相鄰管線之間的距離在0.5 m以上。合理安排排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)不應(yīng)該穿越建筑層內(nèi)部，應(yīng)該主要安置在建筑外層，防止排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，影響內(nèi)部人員的正常生活。對于必須穿越建筑室內(nèi)的給排水管道，應(yīng)該在管道外層使用防水外套，起到防止水泄露的作用。

4 高層建筑的通風(fēng)換氣施工技術(shù)探究

通風(fēng)換氣設(shè)備是任何建筑群中都不可缺少的設(shè)施，這也是給建筑群中的用戶營造良好的生活環(huán)境的主要設(shè)置。在高層建筑中，換氣設(shè)備主要以空調(diào)機(jī)組為主，這些設(shè)施的體積比較大，切大多安放在建筑外層。為了減少高空懸浮作業(yè)，同時(shí)節(jié)省能源，現(xiàn)在高層建筑的通風(fēng)換氣設(shè)備主要采用的是屋頂?shù)募訅阂约罢龎汗娘L(fēng)機(jī)的建設(shè)方式。所以在建筑施工中，建筑管理單位應(yīng)該嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。嚴(yán)格按照建筑施工的管理?xiàng)l例，進(jìn)行通風(fēng)換氣裝備的設(shè)置。這也是減少高空作業(yè)，保證施工技術(shù)人員安全的一個(gè)方面。在安裝完畢后，必須對空調(diào)的整體進(jìn)行調(diào)試，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的安全可靠。

5 結(jié)語

綜上所述，我們了解到了現(xiàn)代高層建筑的眾多特點(diǎn)，也正是由于其自身的諸多特點(diǎn)，使得高層建筑施工工程技術(shù)與普通建筑有所不同，并且在建筑安全方面的要求也非常高。通過本文對于高層建筑主要三種技術(shù)施工描述，對我國高層建筑施工起到了一定的幫助作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔曉強(qiáng)，王冉.超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)和措施[J].建筑機(jī)械化，2009（6）.

篇4

關(guān)鍵詞：房屋建筑；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用；優(yōu)化技術(shù)

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1672-3198（2013）05-0193-02

當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在建筑方面的投入不斷增加，同時(shí)為了滿足人們居住條件及生活環(huán)境要求的愿望，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求在于建造的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的功能性、安全性、耐久性。同時(shí)還要求具有一定的經(jīng)濟(jì)性、美觀性和便于后期施工等幾個(gè)方面的特點(diǎn)。而本文所講的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在滿足以上基本要求下做的更進(jìn)一步、更為合理地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使建造的建筑工程不僅能夠滿足造型美觀、結(jié)構(gòu)安全以及經(jīng)濟(jì)合理等方面的實(shí)際意義，能夠?yàn)閺V大民眾提供一個(gè)良好的生活居住環(huán)境。

1房屋中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容首先應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范以及滿足建設(shè)方的使用要求為前提，充分考慮房屋建筑設(shè)計(jì)遇到的實(shí)際情況，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上最合理為目的。我們把這個(gè)設(shè)計(jì)的過程稱為優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化設(shè)計(jì)側(cè)重于對建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)件的布置方式、以及結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。從大的方面可以分成兩部分：一部分是以結(jié)構(gòu)總體為對象的優(yōu)化設(shè)計(jì)；另一部分是以房屋分部結(jié)構(gòu)為對象的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)部分又可以細(xì)分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、細(xì)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、下部基礎(chǔ)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、中間部分主體結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)、上部屋蓋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系

（1）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層數(shù)與用地面積之間的關(guān)系：從表面上看多層或高層建筑中，隨著層數(shù)的增加，建筑物單位總建筑面積所使用的土地面積就越少。但是實(shí)際上不是這樣的，隨著建筑物層數(shù)的增加，建筑物的總高度也會(huì)增加。這樣勢必會(huì)增大相鄰建筑物之間的間距，會(huì)增大建筑物單位總建筑面積所使用的土地面積。所以單位總建筑面積所使用的土地面積與建筑物的層數(shù)之間沒有某種很必然的聯(lián)系。為此進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮，尋求建筑層數(shù)與用地面積之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

（2）房屋建筑結(jié)構(gòu)的分部部分與建筑物層數(shù)之間的關(guān)系：由于同一個(gè)建筑物共用屋蓋部分，所以屋蓋部分的單位設(shè)計(jì)成本會(huì)隨著建筑物層數(shù)的增加而降低。但是對于基本部分則不同，雖然同一個(gè)建筑物共用一個(gè)基礎(chǔ)部分。但是隨著建筑物層數(shù)的增加，上部主體部分給基礎(chǔ)部分施加的荷載增加。為了保障建筑物的安全，基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)需要提高其構(gòu)件的承載力，這樣就會(huì)增加基本部分的設(shè)計(jì)成本。所以基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)成本會(huì)隨著建筑物層數(shù)的增加而增加。

同樣對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一些承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如墻、柱、梁等構(gòu)件，隨層數(shù)增加這些構(gòu)件所需要面對的實(shí)際環(huán)境更復(fù)雜，為保障建筑物的安全，就需要采取提高這些基礎(chǔ)構(gòu)件承載力的措施，這樣也會(huì)直接造成這些基礎(chǔ)構(gòu)件設(shè)計(jì)的成本增加。所以建筑物內(nèi)部不同的分部部分，層數(shù)對其造價(jià)成本的影響是不同的。

（3）房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)備之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系：房屋建筑結(jié)構(gòu)在建造的過程中需要大量的給排水管道以及電氣設(shè)備材料。房屋的層高直接影響房屋建筑設(shè)備部分的造價(jià)成本，建筑物的層數(shù)越多，需要的給排水管道量越大，同時(shí)需要的電氣設(shè)備量也會(huì)增加，這樣就會(huì)間接的增大建筑設(shè)備部分的造價(jià)成本。

（4）房屋建筑結(jié)構(gòu)的體型設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系：要建造相同面積的建筑物，方形或圓形平面形狀，其周長越小。所消耗的墻體面積越少，后期墻體的裝修投入的成本越少。除此以外，方形或圓形平面形狀的建筑物其結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件的受力狀態(tài)更穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固。因此，大部分的建筑物采用方形或圓形的平面形狀。

3優(yōu)化技術(shù)在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1重視概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的分析

由于建筑物結(jié)構(gòu)布置方案的多樣性，對于同一個(gè)建筑方案，可以選擇不同的結(jié)構(gòu)布置方案；由于分析方法的不唯一性，對于已經(jīng)確定結(jié)構(gòu)布置方案的建筑物，在考慮相同荷載作用情況下可以選擇不同的分析方法；另外建筑物的設(shè)計(jì)選用的設(shè)計(jì)參數(shù)指標(biāo)、取用的建筑材料、荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取法也是不唯一的。以上部分的處理，無法直接依靠設(shè)計(jì)的軟件也就是計(jì)算機(jī)給出答案。這些部分的處理，需要依靠設(shè)計(jì)人員確定。然而不同的設(shè)計(jì)人員對以上部分的處理意見是不同的。為此處理這些問題就需要設(shè)計(jì)人員有一定的經(jīng)驗(yàn)積累。經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員，在處理這些問題時(shí)，方案的選擇越靈活、判斷的過程越充分、做出的選擇越合理，越優(yōu)化。這就是我們所說的概念設(shè)計(jì)優(yōu)化過程。這說明，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)要重視設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累。經(jīng)驗(yàn)越豐富的設(shè)計(jì)人員，越能實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2概念設(shè)計(jì)優(yōu)化要解決的是建筑設(shè)計(jì)中實(shí)際的復(fù)雜問題

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是要保證所建造的建筑物的功能性、安全性，以及耐久性。能夠在規(guī)定的使用年限內(nèi)滿足各種功能的要求，同時(shí)做到最大限度的節(jié)約資金。

為此概念設(shè)計(jì)優(yōu)化的最終目標(biāo)是希望所完成設(shè)計(jì)的建筑物能抵抗各種不期而遇的外部作用因素。在外部因素的作用下設(shè)計(jì)的這些建筑物不至于倒塌。因此，分析建筑物應(yīng)對復(fù)雜的外部復(fù)雜環(huán)境因素成為概念優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。在這些復(fù)雜環(huán)境因素中，以地震作用比較特殊。地震作用無法確定其發(fā)生的時(shí)間，地點(diǎn)，能量等級。其活動(dòng)沒有規(guī)律可參考，一旦發(fā)生地震作用，其對建筑物產(chǎn)生的破壞性也是嚴(yán)重的。為此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該充分的考慮建筑物受到的地震作用，避免地震作用對建筑物產(chǎn)生的破壞。加強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)計(jì)，取用一些有效的抗震設(shè)計(jì)方案。采用剛度對稱均勻的建筑布置方案可以提高建筑物的抗震能力；遵循建筑物的延性設(shè)計(jì)理念，也可以有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞；如果在特大地震作用下首先發(fā)生破壞的是次要的構(gòu)件，次要構(gòu)件在破壞的過程中會(huì)消耗一部分地震能量，這樣可以有效的保護(hù)主要構(gòu)件，我們把這種設(shè)計(jì)理念稱為多道設(shè)防思想，加強(qiáng)采用多道設(shè)防思想。

4房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用需注意的事項(xiàng)

（1）房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用需注意到前期的參與。前期方案的確定會(huì)直接影響建筑項(xiàng)目的總成本，而目前普遍存在前期方案確定中結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)并不參與其中，以致相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)不注意建筑結(jié)構(gòu)的合理性和可行性，這樣的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果會(huì)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成直接的影響，增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的困難度，并且增加了房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分的融入結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案初期參與其中，優(yōu)化選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)方案，可以節(jié)約成本。

（2）注重細(xì)部優(yōu)化：① 除了注重整體設(shè)計(jì)的同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的精細(xì)設(shè)計(jì)。比如盡量劃分矩形板塊的現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)，這樣既可以使現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)的受力合理，也可以避免拐角裂縫的出現(xiàn)。②隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的結(jié)合，在具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)際上已由一個(gè)工程實(shí)踐問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)學(xué)問題。因此，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)自身基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析。

5結(jié)語

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是要保證所建造的建筑物的功能性、安全性，以及耐久性。能夠在規(guī)定的使用年限內(nèi)滿足各種功能的要求，同時(shí)做到最大限度的節(jié)約資金。建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的協(xié)作中，應(yīng)加強(qiáng)溝通，精心設(shè)計(jì)。應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。降低建筑工程的成本。

參考文獻(xiàn)

篇5

一、城市大型建筑的運(yùn)營現(xiàn)狀

我國建筑業(yè)長期存在重建設(shè)、輕運(yùn)營維護(hù)的弊端,城市建筑物在長期運(yùn)營過程中累積了諸多安全隱患,致使其安全運(yùn)營事故頻發(fā),引起巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失,其中尤以受地下工程施工影響、圍護(hù)結(jié)構(gòu)高空墜落最為常見,已嚴(yán)重危害到廣大居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

從“九五”期間,我國開始重視建設(shè)工程安全問題,以城鄉(xiāng)居民住宅工程、特種工程、城鄉(xiāng)建設(shè)為重點(diǎn),解決建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、工程施工和管理中的關(guān)鍵技術(shù)難題,研究超高、大跨度建筑、城市地下空間和水下工程、隧洞工程等特種工程的設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)。隨著各類城市公共安全事故的升級,國務(wù)院以及上海市政府都將城市公共安全作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域予以關(guān)注,對城市預(yù)防公共安全事件及應(yīng)付突發(fā)事件的能力提出了新的要求。“十一五”期間,國家科技支撐計(jì)劃不斷加大對公共安全領(lǐng)域的支持力度,重點(diǎn)開展重大工程活動(dòng)與自然環(huán)境相互作用及誘變?yōu)暮Φ臋C(jī)理、預(yù)測和防治研究?！笆晃濉笨茖W(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中就公共安全領(lǐng)域確定“國家公共安全應(yīng)急技術(shù)保障工程”為重點(diǎn)項(xiàng)目,提出研究城市災(zāi)害和工程事故類別及其應(yīng)急救援措施和快速反應(yīng)的指揮與裝備,提高城市生命線工程和地下空間的抗災(zāi)能力?！笆濉逼陂g制訂了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》和《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,圍繞社會(huì)安全等多個(gè)領(lǐng)域的重大科技需求,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)攻關(guān),力爭實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件預(yù)防控制、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置等關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新,形成公共安全核心技術(shù)與裝備的自主研發(fā)與工程技術(shù)能力,大幅度提升公共安全科技支撐突發(fā)事件的預(yù)防、準(zhǔn)備和應(yīng)對的能力。此外,《城鄉(xiāng)建設(shè)防災(zāi)減災(zāi)“十二五”規(guī)劃》提出了防災(zāi)減災(zāi)工作的主要任務(wù)和保障措施,是各級住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門履行公共服務(wù)職能、制定防災(zāi)減災(zāi)政策、安排防災(zāi)減災(zāi)工作的依據(jù),指導(dǎo)公共安全領(lǐng)域基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、集成示范、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)培育,重點(diǎn)解決公共安全領(lǐng)域的共性關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題,形成公共安全綜合保障與應(yīng)急處置關(guān)鍵環(huán)節(jié)的核心技術(shù),構(gòu)建多學(xué)科交叉的公共安全信息共享平臺(tái)。

綜上所述,“九五”期間國家將建設(shè)工程提到重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,“十五”以來逐步開展了工程安全的機(jī)理、預(yù)測、防治、應(yīng)急等各個(gè)方面的研究,工程安全首次作為戰(zhàn)略任務(wù)被列入發(fā)展規(guī)劃;“十一五”將公共安全提升到新的高度,建設(shè)行業(yè)針對城市生命線、地下空間等重點(diǎn)工程的安全防災(zāi)進(jìn)行了廣泛深入的研究。“十二五”更是聚焦公共安全等多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵問題,強(qiáng)調(diào)突發(fā)事件預(yù)防控制、監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置等關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新,提升公共安全科技支撐突發(fā)事件的預(yù)防、準(zhǔn)備和應(yīng)對的能力。

雖然城市建筑運(yùn)營階段的安全風(fēng)險(xiǎn)已逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn),但重大安全運(yùn)營事故仍頻繁發(fā)生,折射出我國城市建筑的安全運(yùn)營保障技術(shù)落后、安全運(yùn)營控制與預(yù)警響應(yīng)方法和手段欠缺,不利于現(xiàn)代化城市健康運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展的需要。城市大型建筑運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與控制研究是十分困難和復(fù)雜的課題,與城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平直接相關(guān),我國近幾年來的高速發(fā)展對城市大型建筑安全運(yùn)營公共安全造成了很大的壓力。如何提升城市建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的評估、監(jiān)測、預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)及安全保障水平顯得越來越重要,只有通過高效的信息化監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)管理體系,才能最大限度地降低大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn),減少經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡,切實(shí)降低社會(huì)負(fù)面影響。

二、城市大型建筑安全運(yùn)營問題原因分析

城市大型建筑運(yùn)營安全問題與人民社會(huì)生活息息相關(guān),它以大型公共建筑為載體,涉及范圍之廣、影響程度之深、牽涉因素之多、突發(fā)能力之大,任何其它社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題均無法與之相比。

(一)城市大型建筑運(yùn)營安全問題的特點(diǎn)

第一、大型建筑安全運(yùn)營事故往往損失巨大、修復(fù)難度高、恢復(fù)期長,可能帶來嚴(yán)重的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)次序的破壞以及生產(chǎn)系統(tǒng)紊亂等后果。大型建筑空間的集中性、人口密度的集中性和經(jīng)濟(jì)的密集性決定了運(yùn)營突發(fā)事件損失巨大的特點(diǎn)。一般城市建筑發(fā)生突發(fā)事件時(shí),影響范圍小,其功能的基本恢復(fù)需要一個(gè)月以上,而對于大型公共建筑,一次突發(fā)災(zāi)害可能影響整座城市的正常運(yùn)行,恢復(fù)難度高,代價(jià)巨大。

第二、大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)種類多樣,原因復(fù)雜,包括建筑自身因素、外界環(huán)境干擾、人為因素等等。其中,由于城市災(zāi)害的多樣性,使得城市大型建筑所受災(zāi)害復(fù)雜,包括受地震、風(fēng)災(zāi)、海嘯、洪災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害的威脅等。多種原因共同作用導(dǎo)致的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)往往難以控制。 第三、大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)連鎖性強(qiáng),影響面廣。一方面,由于大型建筑依托城市功能網(wǎng)才能正常運(yùn)行,城市功能網(wǎng)的整體性強(qiáng),當(dāng)一種功能失效時(shí),常波及建筑中其他系統(tǒng)的功能;另一方面,大型建筑的災(zāi)害鏈發(fā)生明顯,一種災(zāi)害常誘發(fā)一連串的災(zāi)害,如1995年神戶地震,由大型建筑的電力系統(tǒng)短路發(fā)生的火花引爆煤氣管網(wǎng),導(dǎo)致煤氣泄漏,最終造成巨大的火災(zāi)。

第四、大型建筑風(fēng)險(xiǎn)防范難度大。由于城市大型建筑不僅基礎(chǔ)設(shè)施等物理功能網(wǎng)復(fù)雜,而且組織結(jié)構(gòu)也復(fù)雜,在防災(zāi)減災(zāi)措施或法律法規(guī)執(zhí)行的程度很難保證達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),其中有些災(zāi)害是由于操作不當(dāng)、人為造成的,無法實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的前期預(yù)測和主動(dòng)控制。

(二)城市大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的原因

1.建筑

自身素質(zhì) 所謂的建筑素質(zhì)是指構(gòu)成建筑的結(jié)構(gòu)、設(shè)施設(shè)備、系統(tǒng)等等組成建筑實(shí)體的軟硬件條件。建筑自身素質(zhì)是影響城市公共安全的因素之一,而且某種程度上代表城市建筑抵御公共安全問題的一種能力。影響建筑素質(zhì)的主要因素包括建筑的設(shè)計(jì)合理性(空間設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防火設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)等等)、施工質(zhì)量、工程結(jié)構(gòu)耐久性、設(shè)施設(shè)備條件(建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)、燃?xì)饧盁崴?yīng)工程、建筑消防給水、建筑通風(fēng)及高層建筑防排煙工程、供熱工程、空氣調(diào)節(jié)工程、電氣照明及設(shè)備安裝、檢測與控制儀表)、系統(tǒng)(管理體系、預(yù)警應(yīng)急防范措施等軟件配備)等。

由于建設(shè)期施工質(zhì)量不合格造成的建筑在運(yùn)營期發(fā)生公共安全事件的案例數(shù)不勝數(shù)。1995年6月29日韓國首都首爾市三豐百貨大樓突然發(fā)生坍塌事故,造成501人死亡,910人受傷。事故原因調(diào)查表明,三豐事件的根本原因在于偷工減料:混凝土質(zhì)量差;澆注立柱的沙子是從海灘運(yùn)回的,因含有鹽份致使鋼筋腐蝕;樓頂混凝土預(yù)制板的厚度比當(dāng)初設(shè)計(jì)的厚度大25厘米,造成大廈樓頂不堪重負(fù)。

運(yùn)營期的建筑改造也會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的安全。住宅拆改是一個(gè)十分嚴(yán)重的社會(huì)問題,如原設(shè)計(jì)無地下室改出來一個(gè)地下室,原來基礎(chǔ)變成了擋土墻,原來埋在地下的給排水管道暴露于外;原來符合抗震的建筑,由于增加了地下室,拆改了墻,可能不符合抗震設(shè)計(jì)要求。原來墻被拆掉、被鑿洞、被位移,樓下拆墻,樓上有的墻就等于作用在板上,有的開大門窗洞口,橫墻嵌入暖氣片,廚房、衛(wèi)生間排氣道縮小嵌入橫墻內(nèi)造成橫墻斷開。這就給建筑物的耐久性和特殊荷載帶來潛在的危害,家庭裝修往往其荷載都比原設(shè)計(jì)超載,這種不利情況的組合加劇了安全問題的幾率。例如,衡陽大廈“11·3”火災(zāi)事故中,大樓在救火過程中倒塌,致使20名消防官兵犧牲,很大程度上也是由于開發(fā)商擅自改變設(shè)計(jì),并采用不合格材料。

2.外界環(huán)境影響

影響城市建筑公共安全的另一個(gè)因素就是外界干擾,包括各種自然災(zāi)害、人為災(zāi)害、生命線工程災(zāi)害,如火災(zāi)、風(fēng)災(zāi),水災(zāi)(包括城市型水災(zāi)、洪災(zāi)等)、地震等,人為災(zāi)害如恐怖襲擊,以及供水、供氣、供電、通信系統(tǒng)不作為的生命線工程災(zāi)害等。

3.時(shí)間效應(yīng)

對于城市建筑而言,建筑運(yùn)營期遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于建設(shè)期,長達(dá)數(shù)十年、上百年。隨著時(shí)間效應(yīng)的增加,建筑結(jié)構(gòu)自身素質(zhì)漸漸下降,在經(jīng)歷過數(shù)次外界干擾后,發(fā)生公共安全問題的概率會(huì)越來越高。例如,國家規(guī)范明確要求各省地市按抗震區(qū)劃圖進(jìn)行抗震設(shè)防,同時(shí)提出未抗震設(shè)防之前的建筑加固問題,有關(guān)地市1994年開始抗震設(shè)防,但由于認(rèn)識(shí)和財(cái)政資金方面存在問題,抗震加固幾乎沒有進(jìn)行。在2008年發(fā)生“汶川地震”之后,暴露了我國抗震規(guī)范相關(guān)規(guī)定已不滿足建筑實(shí)際抗震要求,尤其是1990年代以前建造的建筑抵御外界災(zāi)害的能力弱,是城市建筑中最脆弱的一環(huán)。

建筑耐久性下降導(dǎo)致安全問題也是運(yùn)營期常見的案例。例如由于材料開裂、木結(jié)構(gòu)腐朽等原因,建筑承載能力會(huì)不斷減弱,特別是在環(huán)境污染嚴(yán)重的城市里,這一趨勢更快更嚴(yán)重。建筑結(jié)構(gòu)老化容易在一些不利荷載作用下發(fā)生突然破壞并造成災(zāi)害。

三、城市大型建筑保障安全運(yùn)營對策

根據(jù)我國的政策需求和城市大型公共建筑安全運(yùn)營的特點(diǎn),安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)問題一方面需要站在戰(zhàn)略的高度進(jìn)行宏觀的研究和判斷,以確定管理機(jī)制、政策、力量配置、資源儲(chǔ)備等多方面的宏觀決策;另一方面,公共建筑安全問題又是具體的,是由大量瑣碎的日常管理缺位、硬件老化、矛盾沖突等“隱患”與“缺陷”導(dǎo)致的具體事件表現(xiàn)。建筑運(yùn)營安全的宏觀分析力求對城市公共安全的整體形勢、中長期發(fā)展走向、重大城市公共安全事件的顯現(xiàn)特點(diǎn)與規(guī)律、國家有關(guān)城市公共安全的法規(guī)與政策體系建設(shè)、各級政府層面的應(yīng)對策略與力量配置等重大問題做出科學(xué)和客觀的判斷與建議。微觀分析則是針對具體的建筑運(yùn)營安全隱患排查、風(fēng)險(xiǎn)分析、異常判斷、預(yù)防與預(yù)警、應(yīng)急處置、善后處理等展開有深度的研究,力求分門別類地提出對具體風(fēng)險(xiǎn)事件管理的行動(dòng)建議。大型公共建筑安全運(yùn)營問題的宏觀與微觀研究相互間有著極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)與支撐作用,缺一不可。

對于城市大型建筑運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)管理而言,風(fēng)險(xiǎn)控制策略在很大程度上體現(xiàn)于日常管理架構(gòu)、法規(guī)制度、日常管理實(shí)踐,以及對重大公共安全事件的應(yīng)對預(yù)案之中。因此,在對建筑物安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)做出評估之后,如何抓住各類風(fēng)險(xiǎn)事件的防控關(guān)鍵因素做出合理的統(tǒng)籌部署,成為了城市大型建筑公共安全風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵問題。針對城市大型建筑運(yùn)營安全問題給出以下建議:

(一)強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)創(chuàng)新和集成應(yīng)用,系統(tǒng)評估運(yùn)營安全風(fēng)險(xiǎn)

高效的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)是城市大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)和保障。建筑物安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)評估和管理是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,為了有效防范、化解和處置社會(huì)穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn),在建筑物運(yùn)營過程中,需要根據(jù)建筑物運(yùn)營的實(shí)際情況,對建筑物進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測,更新識(shí)別的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,評判風(fēng)險(xiǎn)等級,為優(yōu)化完善風(fēng)險(xiǎn)防范、化解和處置措施提供基礎(chǔ)。建筑物安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)控制需要從風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和評估開始,根據(jù)建筑物功能特性、外界環(huán)境變遷、突發(fā)事件等動(dòng)態(tài)變化,形成具有持續(xù)性、動(dòng)態(tài)性的預(yù)控、預(yù)警、應(yīng)急救援為一體的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制。準(zhǔn)確識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)是成功進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別是一個(gè)系統(tǒng)、持續(xù)的過程,應(yīng)盡可能詳盡地占有和分析項(xiàng)目信息,包括項(xiàng)目方案、項(xiàng)目所在區(qū)域的環(huán)境資料、類似項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)、已有的風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)和模板等。通過對上述信息的整理和分析,可以有效識(shí)別出影響建筑安全運(yùn)營的潛在風(fēng)險(xiǎn)。只有通過運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,建立基于信息共享、協(xié)調(diào)控制、技術(shù)集成等于一體的城市建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)評估體系,對大型建筑各類運(yùn)營安全關(guān)鍵技術(shù)和管理技術(shù)進(jìn)行梳理和分類,集成應(yīng)用大型建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)性狀跟蹤、監(jiān)控、預(yù)警、應(yīng)急等專項(xiàng)技術(shù),才能提高建筑安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別和評估技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)評估,從而提升風(fēng)險(xiǎn)跟蹤監(jiān)測與預(yù)警能力和應(yīng)急管理水平,縮短預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)控制反應(yīng)時(shí)間。 (二)完善城市監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急管理體制,明確風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)控制措施

應(yīng)急管理是指對于已經(jīng)發(fā)生的災(zāi)害或突發(fā)事件,根據(jù)事先制定的應(yīng)急預(yù)案,采取應(yīng)急行動(dòng),控制或者消滅正在發(fā)生的災(zāi)害或突發(fā)事件,減輕災(zāi)害危害,保障系統(tǒng)的運(yùn)營,保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全,一般包括災(zāi)前的減災(zāi)、防備、預(yù)報(bào)、預(yù)警和應(yīng)急,災(zāi)后的應(yīng)急、恢復(fù)與重建。應(yīng)急預(yù)案的具體組成包括準(zhǔn)備程序、基本應(yīng)急程序和特殊應(yīng)急程序等內(nèi)容,具體體現(xiàn)在如下若干方面:(1)對災(zāi)害或突發(fā)事件、事故的辨識(shí)與評價(jià),確定響應(yīng)的應(yīng)急啟動(dòng)機(jī)制及應(yīng)急管理等級;(2)對人力、物質(zhì)和工具等資源的管理、確認(rèn)和準(zhǔn)備;(3)指導(dǎo)建立現(xiàn)場內(nèi)外合理、科學(xué)、高效的應(yīng)急組織實(shí)施體系;(4)涉及應(yīng)急行動(dòng)開展的程序及戰(zhàn)術(shù);(5)制定訓(xùn)練及演習(xí)計(jì)劃;(6)針對特殊災(zāi)害制定的專項(xiàng)應(yīng)急計(jì)劃;(7)制定災(zāi)后的現(xiàn)場評估、整理與恢復(fù)措施等。

以數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警為基礎(chǔ)的主動(dòng)控制措施是改善城市大型建筑運(yùn)營安全問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。建立監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急管理體制需要考慮多災(zāi)種可能性及緊急事件的復(fù)雜性(風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、火災(zāi)、地震災(zāi)害、恐怖襲擊),以及報(bào)警層次多(緊急事件報(bào)警、災(zāi)害發(fā)生

報(bào)警、小中大災(zāi)報(bào)警)等原因,須對各種報(bào)警信息進(jìn)行分類與分級,以便準(zhǔn)確地啟動(dòng)各種聯(lián)動(dòng)模式(火災(zāi)聯(lián)動(dòng)、區(qū)段聯(lián)動(dòng)、災(zāi)間聯(lián)動(dòng)等)與各級應(yīng)急預(yù)案。由于建筑通常有多個(gè)運(yùn)營管理主體的客觀存在,預(yù)案啟動(dòng)須考慮到災(zāi)害的影響面,即集中救災(zāi)力量至災(zāi)害發(fā)生面,同時(shí)兼顧可能的蔓延面或影響面。 健全的應(yīng)急管理體制能夠最大程度弱化突發(fā)事件帶來的后果。一旦發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警后,由監(jiān)控信息管理機(jī)構(gòu)首先接受報(bào)警信息,立即通知應(yīng)急管理中心和災(zāi)害現(xiàn)場監(jiān)測指揮機(jī)構(gòu)在最短事件內(nèi)確定災(zāi)情,并趕往災(zāi)害現(xiàn)場,應(yīng)急中心根據(jù)反饋信息啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,開展應(yīng)急指揮與調(diào)度,并保持與現(xiàn)場應(yīng)急救援聯(lián)系,對現(xiàn)場實(shí)施必要的管制,同時(shí)將相關(guān)信息向上級主管部門和相關(guān)人員,從支持保障機(jī)構(gòu)調(diào)動(dòng)應(yīng)急所需的人員、技術(shù)支持和物質(zhì)投入到災(zāi)害現(xiàn)場救援工作,信息管理機(jī)構(gòu)則同步為其它各機(jī)構(gòu)提供信息服務(wù),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,分工協(xié)作,確保應(yīng)急救援的快速、高效和有序。

(三)探索BIM技術(shù)和數(shù)字化管控技術(shù)應(yīng)用,構(gòu)建公共安全信息平臺(tái)

BIM技術(shù)應(yīng)用的意義是使建筑信息在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營、維護(hù)各階段各參與方中充分共享和無損傳遞,為建筑全壽命周期的管理決策提供可靠依據(jù)。借助BIM技術(shù)和數(shù)字化管控技術(shù)構(gòu)建基于數(shù)字技術(shù)的公共建筑安全運(yùn)營管理系統(tǒng),與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,形成公共安全信息平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)對大型公共建筑的智慧運(yùn)維和管理,包括設(shè)施空間實(shí)時(shí)狀態(tài)管理、實(shí)時(shí)構(gòu)件健康監(jiān)測信息反饋以及智能化運(yùn)維預(yù)警。目前,有效的公共安全信息平臺(tái)應(yīng)包括以下幾點(diǎn)功能:

1.公共安全信息平臺(tái)必須實(shí)現(xiàn)各類災(zāi)害報(bào)警事件集中處理,歷史事件管理及查詢;預(yù)先設(shè)定各類事件聯(lián)動(dòng)接口,并記錄所有樞紐運(yùn)行緊急事件及處理過程。

2.通過公共安全信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對事件進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理,用戶可定義報(bào)警事件的級別、報(bào)警聯(lián)動(dòng)流程、報(bào)警事件處理流程、報(bào)警顯示與提示信息等;當(dāng)重要報(bào)警發(fā)生時(shí),實(shí)現(xiàn)集中顯示、報(bào)警定位、報(bào)警統(tǒng)一處理。