超高層建筑的利弊范文
時間:2023-12-15 17:29:01
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篇1
高層建筑的不斷迅速發展,已成為建筑發展趨勢的一種必然方向。但如何有效、合理布置核心筒平面使超高層建筑的“平均得房率”得到有效提高?如何有效布置核心筒內豎向交通,使人員動線通達順暢、合理?如何解決高層建筑人員疏散問題,合理布置疏散流線?
針對以上問題,本文將著重對高層建筑核心筒設計進行研究和分析,并給出相應的研究方法和解決方案。
【關鍵字】超高層建筑;核心筒;得房率;豎向交通;消防疏散
1 超高層建筑現狀概述
高層建筑發展至今,已經有一個多世紀的豐富發展史。作為建筑設計發展過程中一個重要的里程碑,高層建筑被城市建筑師們譽為“城市的天際線”這一美稱,突顯出高層建筑及超高層建筑為衡量城市發展的一個必要要素。
據不完全統計,上海現居全球超高層建筑數量之首。其中,上海在1990~1999年10年期間,高度大于150米的超高層建筑為40幢;2000年~2005年僅5年中,上海的超高層建筑已達32幢;至2008年為止,上海目前的高層建筑有8700多幢,超過100米的超高層建筑有400多幢。
2 超高層建筑核心筒設計屬性分析
2.1 設計難度分析
超高層建筑之所以被稱之為“超高層建筑”,正是因為此類建筑的高度遠遠超過其他建筑的高度。超高層建筑的建筑高度超過100米,主要豎向交通依靠平面布局當中一個叫“核”的區域完成。此外,超高層建筑的主要結構高寬比區別于其他建筑。電梯運行方式也不同于其他建筑,消防疏散及設備系統也有別于其他種類建筑設計,更加復雜、綜合性強,設計難度較大。
2.2 平面布置分析
超高層建筑的核心筒設計是整個超高層項目中最為重要的設計內容。核心筒設計決定著高層建筑的形態構成,在空間設計上決定著功能空間的使用模式。超高層建筑中的核心筒在本平面中作為“心臟”,它承載著主要的設備、輔助使用、豎向交通等重要使用功能。但對高層建筑來講,單層面積因防火分區2000平米的規范要求,有效減少核心筒的面積而增加平均得房率,將會是考驗超高層建筑核心筒合理布置的一個重要方面,也是超高層建筑設計中的一個值得研究和探討的方面。根據核心筒平面布置位置劃分:1)平面中心排布;2)筒體偏向一側;3)筒體偏向某一端部。
以上三種超高層核心筒布置方式均根據項目功能性質不同而具體設計,均有利弊點。以超高層辦公建筑作為例子分析結論得出,最合理的布置方式選擇應該是第一種(平面中心排布)方式。平面整體使用空間爭取至最為寬敞舒適的尺度,能夠利用的空間較集中。輔助空間中的衛生間、設備機房及管井、疏散樓梯間、衛生間及茶水間等均布置在平面中央核心筒內,最大的增加了使用空間面積,提高單層面積得房率。
3 超過高層建筑核心筒設計特點
3.1 得房率
得房率是衡量整棟超高層辦公甲級寫字樓的一個重要指標之一,行業標準要求,一般甲級寫字樓得房率須保證在65%以上,因此核心筒的合理布置非常重要。超高層建筑核心筒肩負著重要垂直豎向交通的重任,同時負責整棟建筑的設備機房、機電管井以及功能使用的衛生間、茶水間也布置其中。根據經驗得出,超高層建筑當建筑高度在100~200米之間,核心筒的標準大小一般為標準層面積的40%不到,才能算是合理有效的布置方式。
舉例說明天津金融街?融世中心項目的超高層辦公樓得房率。本項目中A塔樓為一棟建筑高度177.85米,單層建筑面積2000㎡的超高層甲級辦公樓。核心筒內布置17臺高速客梯,其中總6臺低區、6臺中區、5臺高區客體;筒內中心位置設置2臺消防電梯和2間消防樓梯間;2間空調機房及若干設備管井。標準層核心筒面積約為520㎡,約占標準層面積的74%。
3.2 電梯布置(豎向交通)
超高層建筑核心筒內主要豎向交通由多部高速電梯承擔著人的豎向動線運動。由于甲級辦公樓行業規定,電梯等候時間和電梯的運輸能力(5分鐘內運送人員占總人數的比例:HC5)是另一個重要指標,對其產生直接影響的是電梯的速度、數量和載客人數。另外,電梯的數量和大小又直接影響著核芯筒面積的大小。
此外,超高層核心筒內按照《高層民用建筑設計防火規范》規定,還需布置消防電梯,電梯數量按照標準層單層面積決定。除了客運、消防關系著電梯的設計外,整棟建筑中的所有貨運流線,也需通過核心筒內的豎向交通解決。因此,超高層建筑核心筒肩負著整棟建筑的客運流線、貨運流線、消防疏散三個重要的方面。
舉例說明天津金融街?融世廣場項目的超高層辦公樓電梯的布置形式及豎向分區。本項目電梯布置遵守電梯計算規定,通過計算結果在低、中、高區分別布置了6臺、6臺、5臺高速客體,3臺一組集中布置于核心筒內,同時在筒中央布置2臺1600kg的消防電梯和2間消防疏散樓梯間。(如下圖1)
天津融世中心-垂直交通系統分析圖1
本項目因是一項成本控制項目,業主物業形式不同于其他常規物業,因此在A塔樓方案期間針對核心筒的布置,給出了多輪方案。通過合理排布及電梯計算規則的不斷完善,得房率自65%直升至74%,核心筒布置方案過程如下:
3.2.1 方案一:核心筒布置如右圖(一)
電梯布置方式:北側4臺低區并列排布,西側5臺中區及1臺消防電梯,東側5臺高區及1臺消防電梯,消防電梯均兼貨梯使用;標準層核芯筒面積:700平米;得房率:65%;布置分析:核心筒面積大,侯梯廳面積浪費,得房率低,并且導致低區部分核心筒偏心;
篇2
【關鍵詞】 高層建筑 施工管理 建筑施工技術
緒言:
通常高層建筑比多層建筑的建筑施工要復雜,比多層建筑施工中的結構安全訴求要強,這導致了高層建筑工程的技術偏向復雜性。施工難度大,施工規模大,標準高,安全質量高的全方面高要求是高層建筑工程的施工特點。鑒于以上高層建筑工程施工存在的諸多難點,筆者對高層建筑工程施工技術及控制要點進行了分析,并且提出若干施工技術的建議。
一、高層建筑工程施工特征分析
高層建筑的施工有著以下特點:首先,高層建筑工程的技術復雜,施工難度大,其次,高層建筑的施工規模大,標準高,安全質量高。鑒于以上高層建筑工程的工程特點,就要求我們必須在施工中確保工程的施工質量,要嚴格把控高層建筑工程的施工重要環節,以保證工程順利進行。高層建筑概括起來是:“大,長,深,高”的特點。高層建筑工程施工特征:新技術與新的材料在混凝土的施工中得到運用。其中清水混凝土施工技術運用在了高層建筑施工技術中,推動了我國高層建筑施工的技術發展。
二、高層建筑工程施工技術概要
1. 我國高層建筑工程施工現狀
高層建筑施工建設所需的投資額較大,而且施工的專業性十分強,工序的流程比較繁雜,建筑體積結構的重量非常大,有著較為復雜的結構受力特點,這就要求我國的施工人員需要采用合理的施工技術,來確保高層建筑的安全施工。我國高層建筑工程施工現狀主要有以下特點:首先,由于高層建筑的樓層太多,它的施工工期有非常長,對于施工程度的完整性,高層建筑的荷載科學性,施工的工序都要求頗高。如若想要高層建筑的施工安全而高質量的進行,我國政府需要將工程的招標制度進一步完善,使建設項目的流程有跡可循。其次,要履行施工合同,要完善工程監理制,強化我國高層建筑的工程施工規,將我國高層建筑施工規范化。最后,要有針對性的進行對高層建筑工程施工技術的監督,要實施工程監控,安全監管,進一步將科學的理念融入到高層建筑工程技術的實施中,最終達到安全,高效,質量高的目標。
2. 高層建筑工程施工技術
目前,我國在不斷加強高層建筑工程施工技術的施工理論的改革和研發,目前為止,我國高層建筑材料主要以鋼筋混凝土建筑為主,并且不斷的發展為鋼勁混凝土結構或者鋼結構,這種在結構可以減輕樓梯自身自重,要將施工材料進行優化,篩選出質量優,方便于工人運輸,還便于施工的施工程材料。高層建筑工程的施工技術主要要包括:工程地基施工技術,工程基礎施工相關技術。
三、高層建筑工程施工技術的發展
首先,高層建筑工程施工技術在不斷的提升。高層建筑工程施工必須要依賴高科技產品,通過對高科技產品的運用,可以幫我們實現工程圖的繪制,讓我們更直觀的對建筑有所了解,進一步強化高層建筑工程施工的專業性與精準性。其次,高層建筑外墻的施工技術也在不斷的發展,新時代的高層建筑墻面,不僅僅起到分區的作用,墻體技術的提高為我們呈現出了具有藝術美感,而又具有功能性的高層建筑,人們已經越來越關注高層建筑外墻的施工技術。然后,高層建筑工程施工離不開新型材料的運用,新的材料不僅能提高建筑本身性能,還能起到防火,防震的需要。目前被大眾所接受的新型材料有玻璃幕墻,以及新型保溫板,這些新材料進一步確保了施工的實用性,確保了建筑的質量。最后,高層建筑工程施工技術將建筑厚板轉換層運用到設計中,我國現有的建筑主要以板式,梁試,隨著社會的進步,厚板式轉換層逐漸被人們接納,并且用于施工中,帶來許多方便。我國建筑施工也存在著某些問題:比如部分施工單位采用的技術太過于陳舊,使得所建造的建筑沒有時代感。又如我國高層建筑工程的施工不注重節約,造成和很多資源的浪費。
四、高層建筑工程施工控制要點
1.嚴把高層建筑工程施工設計關
建筑呈現在我們眼前,是經過了設計師嘔心瀝血的構思,經過了無數人的腦力與體力才成型的。作為高層建筑工程施工方,要嚴把高層建筑工程設計關,要明確施工工程重要點,信守承諾,嚴格的進行高層建筑工程施工管控。只有把好設計關,以后的項目才能按部就班的實施。施工設計關是基礎,只有打好基礎才能高樓林立。
2.認真組織工程施工圖紙的審核
建筑工程的施工是依賴于圖紙的,圖紙會反饋出許多的信息,小到樓的層高,樓的開間,大到整個樓的布局,功能分區,一切的問題皆可從圖紙中找出答案。所以施工圖如若稍有偏差,很可能釀成悲劇,大樓的坍塌事故頻發,很大原因就是施工者對施工圖的審核掉以輕心。一定要認真,嚴謹的對待工程施工圖紙的審核問題。
3.嚴格高層建筑工程施工管理
眾所周知,高層建筑工程施工質量是依靠人管理出來的,所以,如若想要做好一個建筑工程項目,是需要多方面配合和協調的。一個項目的實施,必須具備以下幾點條件,第一,睿智,敏感的建設方,能對市場有很好的把控。第二,要與一個實踐能力強,專業素質高的項目經理。第三,要擁有一支實力過硬的施工隊伍。對于高層建筑施工工程的控制,要從從對“人”的控制開始。
一個項目的建設方,在進行考量與選擇施工單位時,要考慮項目的施工單位資質如何,施工單位的技術水平如何,以及施工單位的工程業績高低,施工單位的經濟實力,還應該注重單位的組織結構,以及該項目負責人員情況。現今社會,各種丑惡現象層出不窮,這就要求建設項目方,多做功課,全方位了解施工單位的資質,如何選好項目帶頭人,對整個工程起著重要作用。
項目經理作為企業法人在施工項目中的代表,將會代表法人進行項目全面實施及承包合同,以及項目的安全,項目成本,項目的質量負第一責任。在項目施工的過程中,任何的施工指令都不能隨時變動,應該遵循已編訂好的方案。與此同時,應該充分的調動項目技術負責人的積極性,使項目技術人員發揮真正的作用。當前,具備豐富經驗,并且有資格證書的項目經理人大多數在各單位的管理崗位上,一些具備資格證,年輕缺乏經驗的人可以讓其擔任項目施工的主要角色,這樣培養了人才,又彌補了人才不足這一現狀,還為我國的就業難這一情況做出了貢獻。施工的班組應該不斷的學習新技術,扎實手頭功夫,使高層建筑工程施工高質量的完工,才能在社會的優勝略汰中生存下來。
結語:
我國政府需加大引進國外先進理論與施工技術的力度,并且要不定期組織相關人員去國外學習新技術,要培養大量技術人才,不斷研究新的施工技術,加強實踐能力,并結合我國現有的實踐經驗,制訂出符合我國國情的高層建筑工程施工技術標準,。我國的高層建筑工程施工技術應走科學化、規范話的管理,使我國高層建筑工程施工邁入一個科技含量高,生態環保,綠色節能的發展方向。
參考文獻
[1] 鄧瓊秋,李劍.高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術研究[J].大眾科技,2006(5).
篇3
關鍵詞 單元式幕墻 軌道式吊裝小炮車吊裝
AbstractIn recent years high-rise, high-rise buildings, more and more, unitized curtain walls in high-rise buildings, the scene lifting program unitized curtain wall by the personnel in the industry generally attach great importance as it relates to building shape, space, equipment,construction safety, quality, schedule, cost, convergence process and many other factors. And on-site installation of unitized curtain wall plate, the more variety of lifting, but commonly used for the lifting of the orbital and the small gun carriage lifting, this two lifting analysis to apply to different architectural features, general layout , equipment and facilities, the duration, how to choose a suitable lifting.
Keywords unitized curtain track lifting artillery lifting
中圖分類號:TU974文獻標識碼:A
現就本人所負責實施的兩個幕墻工程,分別采用了小炮車吊裝及環形軌道吊裝,現將此兩種吊裝方案進行比較,以便根據建筑外形、現場場地、設備等情況,認真分析研究、選用何種吊裝方案,最大限度滿足施工安全、質量、進度、成本要求。
一、工程概況
采用小炮車吊裝的項目位于盧灣區龍華東路、打浦路路口,地下3層、地上20層,主體為框架結構,用途為大開間辦公樓。1F~4F為裙房, 5F~20F為主樓,建筑高度88.8米;裙房主要為框架式玻璃幕墻、干掛石材、大玻璃肋全玻幕墻、廣告位拉索幕墻、鋼雨篷,主樓為全單元幕墻(含水平向遮陽百葉形式、垂直向夾膠玻璃形式及垂直向鋁裝飾線條),屋頂層在高約500mm的女兒墻上制安高約7.0米的鋼構架層外掛全單元幕墻,單元幕墻約15000平方米。主樓平面呈Z形,建筑物北面布設兩部人貨梯及一臺塔吊,設備距北圍墻約6.0米,作為通道使用,通道頂部設防護棚,現場未設鋼平臺;東面裙房屋面突出主樓約5.0米、南面、西面裙房屋面突出主樓約3.0米,場地狹小,當時為世博項目、工期較為緊張。
采用環形軌道吊裝的項目位于蘇州金雞湖路東環路路口,主體為框剪結構,用途為酒店式公寓,建筑平面為方形;地下3層、地上29層,建筑高度109米;1F~4F為裙房,主要采用框架式玻璃幕墻、鋁板、干掛石材,5F~29F主樓為單元式玻璃板塊、單元式石材板塊,單元幕墻面積約18000平方米;裙房西立面與主樓西立面基本平齊,東、南北面裙房屋面突出主樓至少20米。
二、工作原理
小炮車吊裝(活動小吊車)方案及設備工程原理:材料采用槽鋼、工字鋼、角鋼、自行加工的一種簡易活動小吊車,原理近似于小吊車,主要由機座、卷揚機、配重、承重車輪及起重臂,拉桿定滑輪組成。用卷揚機作為起重機械,能提升重物滿足單元板塊吊裝施工。特點構造簡單,安全合理,使用方便靈活,可以移動吊裝,拆裝方便,可以重復使用,經濟實用。
環形軌道吊裝方案及設備原理主要是在建筑立面的起吊樓層,挑出型鋼梁,在梁下安裝工字鋼單梁環形軌道,在軌道上吊掛電動葫蘆,以解決單元板塊垂直提升和水平移動,滿足單元板塊吊裝施工。此種方式較適用于建筑物外形規則、方正,場地狹窄等情形。環形軌道的鋼立柱、鋼梁、鋼軌因每個項目的立柱高度、分格、軌道轉角半徑不盡相同,二次利用率較低,約25%。
三、設備及配套設施費用比較
小炮車系統主要采用鋼材、滑輪制作平臺,平臺上面采用螺栓固定卷揚機(3噸);軌道系統主要采用鋼材鋼材制作支架、軌道,軌道上面安裝電葫蘆;現以兩個項目為例,比較兩者費用如下表(一):
經比較,采用軌道式吊裝的設施設備費用遠高出采用小炮車吊裝形式的設施設備費用。如果實際施工項目為超高層,根據總體進度要求,可能會采用上部邊主體結構施工,下方邊進行幕墻吊裝,也就是采用分段吊裝的形式,此時軌道式吊裝將預備兩套系統或周轉使用,但分段拆除、二次制安人工費用將是采用小炮車形式的數倍。
四、場內運輸、吊裝用工費用比較
采用小炮車形式吊裝,針對每個板塊來講為定點吊裝,一般情況下,當板塊起吊安裝高度超過30米時,采用纜風繩控制板塊的起飄擺動會比較困難,為解決這一問題,需將板塊垂直運進樓層。在上述盧灣區龍華東路的項目上,因現場無吊裝鋼平臺,塔吊也無空檔時間為我方垂直吊運,我方采用卷揚機配合鋼絲索道、萬向平板推車將板塊分層、分區預先運輸進樓層內,人員布局為:底層地面上4人、樓層內4人、機操工1人,共計9人為1組,平均每天垂直運輸32塊單元板,平均每塊單元板的運輸用工為0.28工。安裝時,人員布局為:下層4人、上層4人、機操工1人,共計9人為1組,平均每天安裝25塊單元板,平均每塊單元板的安裝用工為0.36工;平均完成每塊單元板的用工為0.64工日。
采用環形軌道方案,針對每個單元板來講為活動式吊裝,在提取板塊時方便靈活;在超高層建筑中,當有塔吊、鋼平臺可用,且各層室內有開敞空間時,可將板塊預先吊進室內,一般在地面、樓層內按8人配合塔吊、司吊工1人,平均一臺班可運100塊板塊,折合人工計算,平均每塊單元板的運輸用工為0.15工;在上述蘇州金雞湖路東環路項目中,因無鋼平臺、且室內隔墻多,室內空間不足,我方采用鋼絲軌道做導索、地面采用叉車、萬向平板推車作為水平運輸,垂直吊運及水平移位安裝一次性完成,人員布局為:地面4人、樓層面下層4人、上層4人、機操工1人,共計13人1組,平均完成單元板安裝25塊,平均完成每塊單元板的用工為0.52工日。以上述兩個項目按18000平方米單元幕墻(約3600塊單元板)的運輸、吊裝用工,以及目前幕墻平均工日單價140元/工,正常狀況下費用比較如下表(二):
經上述兩種方案形式下運輸、吊裝費用的比較,小炮車形式的運輸、吊裝費用明顯高于環形軌道形式的運輸、吊裝費用,且需吊裝的板塊越多越明顯。
五、進度比較
同樣根據上述的圖表(二)分析,小炮車形式的用工數量明顯多出環形軌道形式,亦即在工期緊張、建筑外立面相對方正的情形下將優先考慮采用環形軌道形式,制安環形軌道的時間應在板塊加工期間完成,不得占用板塊進場吊裝時間。
六、施工質量、操作安全性比較
單元式幕墻是在工廠加工程度最高的一種類型幕墻,它具有工廠化生產,因而具有很高的質量和生產率,有些人說,單元式幕墻只要工廠生產能滿足要求,現場的安裝不存在問題,因此很多幕墻單位很注重工廠加工的組織與管理,而對現場的安裝施工比較忽視;其實不然,不做好現場吊裝方案的分析選擇,不認真加強施工現場組織管理,將會對工程質量、安全造成很大的影響。兩種主要形式的吊裝方案均為非標形式,且絕多數情況下,幕墻施工高度均超過50米,屬重大危險源施工,施工方案均需經專家論證通過。在施工前及過程中均要做好吊裝設備,結構安全計算及施工措施安全計算,建立健全質量安全施工保障體系及管理制度,嚴格執行安全技術法規,機操工、指揮員必須經過正規的培訓且持證上崗;做好安裝及拆除安全技術交底, 設備安裝后,必須經過空載、承載、超載、凈載和動載試運行試驗,及沖擊試驗,經試驗合格簽認后,方可使用;使用過程中,做好臨邊防護,必須設專人對設備進行定期和不定期維護修理和管理。兩種吊裝方案在施工質量方面均是可控的,若板塊是預先吊進樓層,無論是小炮車吊裝還是軌道吊裝,板塊在吊進、吊出樓層時,為防止板塊碰撞結構需做好防護;若采用環形軌道一次性吊裝時,需注意在卷揚機與軌道電葫蘆在換鉤時的配套協調
結語綜上所述,不同的吊裝方案各有特點、利弊及其適用性。單元幕墻吊裝方案的選擇必須針對工程具體特點、工程施工環境將各種工況均對比分析研究,合理選擇施工吊裝機械設備。詳細分析預測各種工況下的利弊,對多個方案措施的應予綜合比較、分析,擇優選定,確保科學合理,安全可靠,經濟實用。
參考文獻
《高層建筑施工》張厚先,陳德方 主編,北京大學出版社,2006.01
篇4
關鍵詞:建筑規劃 發展 節能
1 對綠色建筑的思考
綠色建筑概念在我國的發展比較晚、區域差異很大、制度體系不完善、綠色環保觀念欠缺以及建筑質量等諸多因素使我國在發展綠色建筑的過程中較發達國家有更多的困難。而在綠色建筑設計、自然通風、可再生能源利用、綠色環保建材、室內環境技術、資源回用技術、綠化配置技術等研究方面均需加快應用研究。
在區域層面上發展不平衡,各個地方的氣候不一樣,自然資源不一樣,經濟發展不一樣,形成各地區之間的差距。如北方寒冷地區因冬季采暖造成能源高耗費、環境高污染問題嚴重,故發展較早;而有的經濟發達地區節約意識較差故開展的較晚,甚至處于起步狀態。
2在制度上沒有激勵性政策的配合,缺乏有效的監管體系
執行貫徹度低,法規、標準體系、管理體制均不系主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力。框架-剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置,增大了結構的側向剛度,使建筑物的水平位移減小,同時框架承受的水平剪力顯著降低且內力沿豎向的分布趨于均勻,所以框架-剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。
2.1 剪力墻體系。當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時,即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中,單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構,其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高,有一定的延性,傳力直接均勻,整體性好,抗倒塌能力強,是一種良好的結構體系,能建高度大于框架或框架-剪力墻體系。
2.2筒體體系。凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統稱為筒體體系,包括單筒體、筒體-框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構件,分實腹筒和空腹筒兩種類型。實腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結構單體,空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構成的空間受力構件。筒體體系具有很大的剛度和強度,各構件受力比較合理,抗風、抗震能力很強,往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。
3工程主要計算結果的分析
3.1 墻柱軸壓比簡圖
該計算簡圖是處理中的一項圖形輸出文件,主要反映各豎向構件在重力荷載代表值作用下的軸壓比數值,此項數值應滿足高層建筑混凝土結構技術規程。此項數據能反映墻柱平面分布是否均勻,豎向承載力及延性性能是否足夠。如果各個墻柱的軸壓比大小分布比較均勻,表明墻柱在平面中布置較合理;如相差懸殊,宜調整墻柱平面布置,或可適當減小軸壓比較小的墻柱截面,以求經濟。本結構的墻柱軸壓比計算結果均未超過限值,且分布較均勻,對東、西兩端個別長墻(軸壓比較小)開洞減小墻截面尺寸。
3.2 結構設計信息輸出文件
該文件是設計參數輸出文件,前面5部分分別是輸入的結構分析控制參數、各層的樓層質量和質心坐標、風荷載等有關信息,以供設計者對原設計參數檢查核對,設計者應著重分析后幾項數據。文件第七部分輸出內容“相鄰層抗側移剛度比”是反映結構抗側剛度沿豎向分布是否均勻連續的重要數據。根據要求:“抗震設計的高層建筑結構,其樓層側向剛度不宜小于相鄰上部樓層側向剛度的70%或其上相鄰三層側向剛度平均值的80%,”即此部分內容中數據如果均大于1,則抗側剛度沿豎向分布均勻連續,為豎向規則結構,說明豎向構件布置較合理;如有不滿足的,此層為薄弱層,即為豎向不規則結構,說明豎向構件布置可進行優化。如層高不可變時,可增大薄弱層構件的截面尺寸和增加豎向構件的數量,或者在結構總剛度滿足要求的前提下適當減小上部豎向構件的截面尺寸和數量。當然結構不易調整時也可不調整。
結構部分內容中數據均大于l,則為豎向規則結構,說明豎向構件布置較合理。文件第十部分輸出的“樓層抗剪承載力及承載力比值”是反映整體結構抗剪承載力豎向分布是否均勻的內容,應滿足《高規》4.4.3 條的規定,否則應對不滿足樓層豎向構件按前述方法進行調整。第七和第十兩部分內容都是控制結構豎向規則性的重要數據,應嚴格控制。文件第九部分輸出的“結構整體穩定驗算結果”是反映整體結構在風荷載和地震作用下的穩定性和重力二階效應的內容。
4 建筑規劃設計中建筑節能的方法
4.1整體環境及外部環境的建筑節能設計。
整體環境及外部環境的建筑節能設計是從整體綜合環境的設計概念出發,在建筑規劃設計中充分有效的利用自然環境,并且在自然環境融入的同時創造更加完善的人工環境。按照使用特點的不同,對自然環境和人工環境進行有效的協調。在進行建筑節能的過程中,首先要進行規劃設計的節能,所謂規劃設計節能,就是指在規劃設計中應該充分的考慮建筑結構與外部環境的關系,以節能的原則作為規劃設計的基礎,充分的利用自然資源,從總體上為建筑節能創造出先決條件的設計方法。
4.2 對單項的節能設計。有效合理的對
建筑節能進行規劃設計朝向、形體和空間,并從這三個方面入手充分的利用自然因素。一是建筑規劃設計朝向對建筑能耗的影響十分重大,朝向選擇應該從當地氣候條件、地理位置、建筑用地等全方位的進行考慮,從節約用地的前提出發,優先采用本地區的最佳朝向,從而滿足陽光的照射。二是建筑形體系數是節能建筑設計中要重視的問題,形體系數是指建筑物的外表與表面積所包圍的體積之比。建筑形體的變化,直接的影響到了建筑采暖的能耗,因此,在具體的建筑規劃設計中,要注意權衡利弊,合理的確定建筑設計的造型,以減少建筑的能耗。三是合理的空間設計是在充分滿足使用功能要求的前提下,對建筑空間進行合理的分隔,以改善建筑物內的保暖、通風、采光等自然氣候條件,從而達到節能的目的。
4.3 建筑各部位的節能構造設計及選用
節能建筑材料。建筑各部位的節能構造設計主要是在其滿足作為建筑的基本組成部分功能的同時,通過對各部位的造型結構、材料等方面加以設計,充分利用建筑外部的氣候條件,達到節能和改善室內氣候環境的效果。建筑節能材料的選取也是全面建筑節能的一個重要方面,建筑材料要遵循高效、經濟、健康、節能的原則,有效的達到建筑規劃設計的預期效果。比如:新型的保溫材料、新型的透光玻璃、新型的防水墻體、新型的地板地磚等等,都能夠達到充分利用自然的效果,有效的進行建筑節能。
5 結語
在高層建筑結構設計中,首先運用概念設計理論選定建筑適合的結構體系及結構構件布置,要對建筑結構方案可進行有針對性的修改和優化,使結構設計更趨向合理和經濟。建筑節能與建筑規劃設計的關系是密不可分的,建筑節能是一項復雜的綜合性工程,實現這一工程的前提條件就是有效的進行建筑規劃設計,從根本上解決建筑中存在的問題,使建筑設計在各個方面都能體現出節能的原則,使我國的建筑事業向更高的層次發展。
6 參考文獻
[1]徐至鈞.趙錫宏.超高層建筑結構設計與施工[M]機械工業出版社2007
篇5
關鍵詞:高層外墻建筑施工:垂直度;控制方法
Abstract: in recent years, along with the process of China's reform and opening up, the rapid economic development, China's real estate industry such as bamboo shoots after a spring rain as established, more and more high-rise buildings to show in front of people. While the exterior walls of high-rise buildings verticality control method is the important technique supporting the construction of high-rise building construction industry, this paper analyzes several methods of high-rise building external wall verticality control. Discusses from the following aspects: the external walls of high-rise buildings verticality control technology requirements, the external walls of high-rise buildings verticality control method and instrument selection, and control method of the application requirements, the construction unit is to better provide guidance and advice to the construction.
Key words: high-rise building construction: the verticality control method;
中圖分類號:TU7 文獻表示碼:A
隨著城市化的逐漸加深,一大批的外來務工人員涌進城市,導致城市的居民住房日益短缺。至此,各大城市高層建筑飛速發展,一棟棟的高樓拔地而起。因此對高層建筑外墻垂直度施工的控制方法和精確度提出了更高的要求,尤其在儀器選擇使用,各種測量技術的控制上要求非常嚴格。作者在本文中主要從高層建筑外墻垂直度控制方法上開始談起,對各項技術控制做了簡單的闡述。
1.高層建筑外墻垂直度技術控制要求
每一個建筑工程都是按照專業建筑設計師的設計方案進行開工建設的,這其中設計方案中的建筑物軸線位置的施工確定是建筑施工定位的依據,也是確定這個建筑工程各層之間幾何關系和尺寸的基礎。高層建筑施工控制的各項技術中,建筑物外墻垂直度控制技術的優良精確與否,是影響建筑工程施工時每一層建筑之間軸線是否正確的關鍵。按照JGJ3-2002《高層建筑混凝土結構規程》中對于高層、超高層建筑物軸線豎向投測允許偏差的要求指出,允許建筑物每層之間的誤差范圍在4毫米左右,總高度偏差允許在3/1000×H(H為建筑物的總高度)。
2. 高層建筑外墻垂直度控制儀器選擇和控制方式
2.1儀器的選擇
高層建筑外墻垂直度控制選用的儀器一般包括了光學經緯儀、激光鉛錘儀和電子計算機技術等光學儀器,測量時測度角值讀到分,預估數值為零點一分;光學鉛錘儀的型號一般采用的是WILD—ZNL,存在誤差范圍在1/3000。
2.2控制方式
高層建筑的構成是由地下地基、地下室、建筑主體樓部分和建筑物的裙樓組成。結構形式多種多樣,可以是框桶結構也可以是筒子樓結構。高層建筑外墻垂直度控制的總的方法可以采取內部控制法,也可以采用外部控制的方法。但從總有體上來說根據建筑施工地點常常會出現某種不利的因素。例如,施工時外墻常常有護欄,懸挑架、安全封閉紗網、場地施工小等因素,因此高層建筑外墻垂直度施工一般普遍采用內控法。
3、高層建筑外墻垂直度控制的主要方法
3.1光學垂準儀法
光學垂準儀法的使用原理是在某種光學儀器內部安裝了自動安平裝置,將入射光線經過多棱鏡射出后得到一條垂直于入射光線的鉛垂線,將控制點的垂直光線投射到該層樓層的頂部,在這個過程中要始終保持入射光線處于水平位置。因為光學垂準儀法能夠確定高層外墻的垂直度,沒有其他因素的干擾,因次,精確度非常的高。例如瑞士出產的光學垂準儀WILD—ZL,數據測量時誤差范圍為1/200000,換句話說每500米的誤差僅為2.5毫米。在儀器使用上應在建筑物選定至少4個控制點,作為縱橫軸線放樣的依據,這四個預留控制點的大小為20*20(厘米),在預制點的四周加上阻水圈,防治雨浸和其他環境因素改變使其脫落。
3.2經緯儀天頂法
在經緯儀的目鏡部分安裝一個彎管目鏡,將望遠鏡指向天頂方向,觀測彎管目鏡。當水平轉動找準部的360度后,若觀測的基準線始終指向一個定點時,則說明目測方向處于垂直狀態,用這種方法向上層傳遞控制偏差。該儀器進行外墻垂直度觀測時,經緯儀軸線之間必須滿足以下條件才能進行觀測,首先,水平管軸應該垂直于豎軸;其次觀測軸應垂直于橫軸;再次橫軸應與豎軸垂直。當我們應用這個方法進行外墻垂直度控制檢測時,應取儀器的分中值,這樣就能快速找到鉛直視線。
3.3激光鉛直儀法
利用激光儀進行高層建筑外墻垂直度控制檢測具有優良的特性,因為激光本身具有發散小、光束集中,因此能夠準確的測量出高層建筑外墻垂直度的偏差。使用時將激光管與望遠鏡進行串聯,用萬向支架將儀器懸掛起來讓其自由擺動,靜止時激光光束正好處在鉛直垂直方向。當使用激光鉛直儀對高層建筑外墻垂直度控制檢測時,建筑物高度為300米時,讀值誤差為15毫米。這種方法的特點是方便、快捷、精確度高。
3.4吊線墜法
這個方法是在建筑施工中使用最普遍的一種方法之一,其技術含量較低,操作方便,受到施工人員的青睞。使用方法是將重量約為20公斤的剛墜和粗細大小約為1毫米的鋼線連接起來,以地面垂直點的軸線為控制基準,逐漸向高層懸吊來測量建筑豎直軸線和控制結構的偏差。這種方法是一種傳統古老的方法,但是仍然在高層建筑外墻垂直度控制檢測上有其用武之地。這種方法在進行檢測時,吊線的擺動是一個影響檢測結果的重要因素。為此,工地的施工人員根據多年的實踐經驗總結出將剛墜放在一個油桶中,并在表面增加金屬翼片,減少阻尼作用,使吊線能夠穩定下來。
3.5經緯儀外控法
這種方法也是一種傳統的測量方法,它是將經緯儀安裝在建筑物外側進行投測測量。他的使用方法是將高層建筑四周的垂直軸線延長到建筑物高度以外的其他區域,在軸線延長線上安裝經緯儀,按照軸線通過距離和偏射角度逐層投射進行計算。
4、高層建筑外墻垂直度控制方法的使用要求
4.1光學垂準儀法
某市92層綜合商用建筑工程,總高度為315米,檢測時使用瑞士出產的WILD—ZL光學垂準儀,將建筑物檢測分為6個區域,1—19層為第一段,20—32層為第二段,33—51層為第三段,52—62層為第四段,63—76為第五段,77—92為第六段,采取分段檢測,分段鎖定。對各層平面測角、校驗、評測,大幅度減少施工環境的各種因素影響,利用各種儀器進行檢測,最終的檢測結果顯示該工程的誤差僅為17.5毫米。
4.2經緯儀天頂法
使用這種方法時需要配備彎管目鏡,但儀器的使用上必須有熟練使用該儀器的工作人員,不然易出現錯誤,每層樓的地面上要預留直徑為15厘米的孔。
4.3激光鉛直儀法
在高層建筑中,尤其是建筑結構采用的是內外筒體結構時,工程施工往往要頻繁的使用這項技術,需要精確控制軸線點的位置。該方法的缺點是,在進行工程施工過程中,儀器不單單是一臺,且耗費資金較高,儀器容易出現故障,維修復雜。因此在使用該種儀器進行測量時一定要有熟練的操作人員,儀器使用時一定要十分小心,注意輕拿輕放,保護好儀器在使用時不受到損傷。
4.4吊線墜法
該種方法適用于25層之內的建筑物,在施工時有良好的精確度,能夠滿足工程施工的需要。
4.5經緯儀外控法
此種方法要求建筑附近地理位置開闊,附近要有低矮的建筑物滿足施工測量,這種方法較為經濟方便,精確度相對較高。
[結語]
通過對高層建筑外墻垂直度控制方法的探究,我們得知,這幾種方法有其自身的利弊。在高層建筑施外墻垂直度控制檢測時應根據建筑設計的特點和施工現場的情況經過多次的測量定位最終得出合理的選擇,保證工程質量的優質、安全、可靠。
[參考文獻]
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篇6
【關鍵詞】高層建筑;電氣;配電室
【中圖分類號】TU976+.1【文獻標識碼】A
【文章編號】1007-4309(2010)12-0066-1.5
一、高層建筑的電氣設計內容
就目前而言,高層建筑的電氣設計已基本上實行“智能化”設計,其“智能化”的根本標志表現在電氣系統方面的設計與研究。電氣系統設計包括強、弱電兩大系統設計。強電系統設計包括:l0KV級變配電室設備及線路、應急發電室及設備、0.4KV級低壓配電室設備及線路、低壓配電系統主干與分支控制設備及線路、用電戶終端設備及線路、公共通適照明、室內用電、水泵加壓供水系統等;弱電系統設計包括:室內用電、電話、消防報警、有線電視、樓宇設備自動控制、保安監控、廣播音響、電視會議、計算機網絡等。
二、高層建筑樓電氣相關設計
(一)高壓供電方面
由于建筑用戶對現代生活水平要求提高,高層建筑樓的高壓供電設計就具有特殊的要求。另外,國家對高層建筑樓電氣系統設計標準要求也較高,因此,選擇高壓供電設計方案尤為重要。高層建筑樓電氣系統高壓供電設計的目的是:(1)務必確保設計方案的高度可靠性、安全性、經濟性、科學性、技術性;(2)滿足建筑用戶用電足夠的負荷;(3)解決建筑用戶用電在不同負荷時間段供電容量系數分配問題;(4)為了保證高層建筑樓整個環境的美觀性,高壓電源的引入必須是以電纜地埋方式。供電源必須采用雙電源設計,其電源應是一用一備,單母線分段運行,從而提高運行的可靠性。
(二)配電室方面
高層建筑樓在30層以下,為獨立性點式樓(廈),并且有地下車庫、消防、加壓供水系統等。這時,10/0.4KV變配電室的位置應選擇在地下層。如果是30層以上或是樣體高層樓宇建筑,則10/0.4KV變配電室的位置應選擇在負荷中心區,以樹狀的方式進行配電室分布設計。如果10/0.4Kv變配電室的位置在混合利用的地下室時,設計上應考慮:防水淹、防潮、通風,提高供電質量和減低損耗;變配電室面積過大、過小的問題;變壓器的(即單臺大容量,多臺小容量)選擇與運行方式(即單臺大容量運行,還是并聯多臺小容量運行)。為了經濟運行,建議變壓器設計為分時段并聯運行方式,采用分時段多臺并聯運行和計算機自動化管理(即根據負荷大小的情況,自動通出與并上所需變幾器臺數),實現不同時段上供電的經濟負荷投運方式,也可以實現經濟與控制運行上的科學化,同時滿足建筑戶在各個時段的用電負荷需求。
(三)應急發電機方面
為了保證高層建筑樓(商貿高層的標準要求相同)的供電可靠性,根據電氣設計規范,高層建筑樓均應配備應急發電機電源。應急發電機房設計選擇的位置一般應在地下一層或地面平面一層。設計時應充分考慮排煙、散熱、防噪音,廢氣對建筑物的污染、發電機的檢修是否方便、發電機的容量與臺數、發電機與市電的配合。發電機的位置應盡量靠近變配電室,這樣一是接線方便,二是有利于管理。在超大、超高層建筑中需要配置2臺以上的發電機,在供電性質和范圍不同時,還要考慮自由關聯的一此因素。這些問題要經過認真仔細研究,方能確定設計方案,以達到最佳綜合技術目標。
(四)低壓配電系統設計問題
設計低壓配電系統時應考慮變壓器選擇臺數、主結線運行方式、各臺變壓器運行方式與所帶供電負荷的問題。當某一臺變壓器出現故障時,應考慮怎樣切除負荷與分配負荷供電,如何分配一般負荷與重要負荷。同時,應該考慮如何分配季節性負荷和常規負荷,即常規照明負荷、動力負荷、不同季節空調負荷的問題。對于該部分的設計,各個細節都必須認真考慮,多設計幾個方案,反復比較,選擇出最優方案。
(五)用電負荷計算方面
普通建筑電氣設備的運行遠非如工礦電氣設備運行具有規律性及穩定性。高層建筑樓建筑電氣設備的運行極為復雜,并且極不穩定,與建筑用戶的常規用電、家電購置及運行使用、住戶的經濟條件、生活習慣、經費意識、地理位置等一系列因素有關。有關人員應準確地核算建筑電氣設計中部分電氣負荷的裝接容量,但有相當部分只能估算,如建筑中的二次裝修負荷部分。其中需用系數的選擇上,只有依據規范的推薦數據及設計者的經驗酌情確定。相關統計資料表明,一個中等城市的每戶家庭的近期用電量按5KW考慮,遠期用電量按l0KW考慮是合適的。
(六)低壓配電室的干線出線方面
高層建筑樓低壓配電室干線至電氣豎井干線之間采用什么方式敷設也是至關重要的。是采用母線排配母線槽,還是絕緣導線配橋架敷設,母線至各用戶負荷間是采用分主主干與分支主干母線排螺母連接,還是采用絕緣主主干與分主干的分支電纜連接方式等,設計時均應認真考慮。還需考慮各級連接線之間的可靠性和安裝方便性,否則,處理不好將會帶來安裝和長期運行上的安全問題。主主干線采用母線排導母線槽方式進行設計與安裝,次干線采用分支電纜設計與安裝為宜,主要是有利于安裝和節約造價。
(七)弱電系統設計
前面已提到弱電部分的設計問題,弱電系統設計突出現代、智能、整體網絡的特點。為了使設計更加合理,就必須做好設計前的準備工作,包括用戶需求分析、提出規劃設計方案和可行性研究三步。從總體設計開始,設計人員將根據用戶需求書和規劃設計方案,考慮實際的技術條件、經濟條件及社會條件,確定系統的實施方案。如果說在上一階段,設計人員的主要任務是調查研究、了解情況的話,那么,從這個階段開始的主要任務是在各種技術手段和實施方法中權衡利弊,精心設計,盡可能提高系統的可靠性、實用性和可擴充性。
(八)電氣豎井
高層建筑樓的電氣豎井的設計是至關重要的。在電氣豎井中,預制分支電纜技術理論上解決了插接式密集母線槽防護差、抗震性差、性價比不高等所有的問題,還增加了氣密、防水、防塵、抗震性能。電氣豎井設計時應考慮:電氣豎井的設計規范,滿足技術、經濟要求,應盡量靠近負荷中心;電氣豎井的位置、面積大小應根據建筑樓的實際情況確定;根據強、弱電各類份線規模、份線數多少、多少樓層段需要設計一個配電大、小間;詳細標出預留孔洞的位置及尺寸,并考慮實際安裝情況,例如電纜的轉彎半徑等;不要因設計者原因帶來施工和維護不便。
(九)計量表
高層建筑樓計量表設計應考慮:(1)計量表必須設計在戶外(包括水、電、氣三表),以實現建設部提出的三表出戶,杜絕擾民、安全、管理的不便;(2)采用集控式、單表就地式安裝與管理。因在高層建筑中要特別考慮管理、造價、安裝布線問題,不同的設計會帶來不同的造價和管理難度。應根據高層建筑總的樓層數而定,建議采用10層為一個單元點設計,布線往上下各5層的布線方式,如30層的高層樓設計為3個單元點,采用遠程集控計量表進行計量。管理部門可在3個點完成總的抄錄管理工作(或利用遠程控制線路和控制裝置器),或者管理者在辦公室的計算機上實現總的現代化管理工作。
三、結束語
生活用電負荷的不斷發展,遠期建筑負荷很難預測,在建筑小區的電氣設計過程中想做到十分完美是不可能的。我們只有不斷探討和總結經驗,才能為居民的用電提供更優質的保證。
【參考文獻】
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篇7
關鍵詞:結構柱;軸壓比;措施
The disscuse of structural column of limit valve of axial compressing ratio in high-rise
Abstract: Axial compression ratio is one the most important factor in the design of structural column of high-rise and the essence of axial compression ratio is to increase the ductility of column. The codes in China concerning limit valve of axial compressing ratio make provisions. By analyzing affecting factors about limit valve of axial compression ratio put forward the method to decrease the value. Besides,under the circumstances of exciting buildings that pillars of the axial compressive ratio do not meet the standard,come up with the strengthening method to solve this problem.
Key words: structural column;axial compression ratio;measure
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟發展,超高層建筑的發展,建筑高度不斷增高,現階段我國高層建筑常用的鋼筋混凝土框架及框架—剪力墻結構中,常遇到現行結構規范規定的框架柱軸壓比限值問題。在高層建筑結構進行結構抗震受力分析時,框架柱的斷面由軸壓比限值確定,進而使柱子的截面尺寸非常大,這不僅減小房屋的使用面積,而且往往形成不利于結構抗震的短柱。而短柱的破壞形式為脆性破壞,脆性破壞是造成鋼筋混凝土框架結構破壞甚至倒塌的一個重要因素。在工程設計中, 如何避免短柱的形成,如何提高鋼筋混凝土柱子的抗震性能是高層混凝土建筑亟待解決的問題。
1 軸壓比實質
規范規定柱軸壓比n為N/Afc,其中N為考慮地震作用組合的框架柱的軸壓力設計值,A為柱截面尺寸,fc為混凝土軸心抗壓強度設計值。軸壓比是影響框架柱破壞形態和延性的一個重要參數。試驗研究表明,隨著軸壓比的增大,柱延性降低,耗能能力減小,而這軸壓比對短柱影響更大。在柱截面中,多數是對稱配筋的,由極限狀態下截面內力平衡條件可以知道,軸壓比實際上反映了柱截面中混凝土受壓相對區高度的大小,軸壓比的實質是大偏心受壓與小偏心受壓的界限。另外通過試驗分析,我們知道鋼筋混凝土框架柱主要有剪切、粘結和彎曲3種破壞形態。其中彎曲破壞又有小偏心受壓和大偏心受壓破壞兩種。剪切、粘結和小偏心受壓破壞形態都屬于脆性破壞類型,脆性破壞幾乎沒有延性,在抗震設計中是需要避免的。大偏心受壓破壞形態則屬于延性破壞類型,因此,規范對框架柱軸壓比的限制的意義,就在于使柱盡可能處于大偏心受壓狀態,避免出現延性差的小偏心受壓破壞。因此,在抗震設汁中應保證其屬下這種破壞形態。規范通過限制軸壓比,主要是希望柱發生延性好的大偏心受壓破壞,從而保證框架柱有一定的延性和足夠的變形能力。大量的試驗結果表明,在低軸壓比下,荷載一位移骨架曲線的下降段比較平緩,框架柱承受變形的能力較大;在高軸壓比下,骨架曲線的下降段較陡,承載力降低較多。對軸壓比加以限制可使構件在大變形下,仍有穩定的承載能力,從而滿足“大震不倒”的抗震要求。
2 規范對軸壓比的規定
《混凝土結構設計規范》11.4.16條,《抗震規范》6.3.7條,《高層建筑混凝土結構技術規程》6.4.2條都對軸壓比限制做出了規定。如《高層建筑混凝土結構技術規程》6.4.2條規定軸壓比不宜超過表1的規定,對于Ⅳ類場地上較高的高層建筑,其軸壓比限制應當適當減小。
表1柱軸壓比限值
當然規范中也存在一定的不足,比如沒有考慮截面形狀的影響,圓形柱、矩形和異形柱都采用同一軸壓比限值是明顯不合理的;沒有考慮受荷載形式的不同的影響,沒有表現出單向受壓柱和雙向或多向受壓柱在低周反復荷載作用下的受力變形的不同和不同比例恒活荷載下的柱不同的動力特性等。
3 軸壓比限值的影響因素
3.1 剪跨比
大量的試驗與研究表明,框架柱的剪跨比λ越大,延性越好,剪跨比λ能夠反映截面上彎曲應力與剪切應力的比例關系,當λ>2時,框架柱在橫向水平剪力作用下,一般都發生延性好的彎曲破壞;當λ≤2 時,框架柱就形成了短柱,這樣柱易發生剪切破壞。因此,在對軸壓比進行限制時應考慮剪跨比對柱延性的影響,避免因框架柱形成短柱而發生脆性破壞。
3.2柱截面形式的影響
由于地震作用是多方向的, 因此框架柱截面的形狀,尤其對稱性質, 對框架柱的延性影響很大。根據研究知道,延性由大到小的排序是:圓形截面柱、方形截面柱、矩形截面柱、異形截面柱。表明:截面形狀將直接影響柱截面界限破壞時鋼筋和混凝土內應變、應力的分布。另外,截面形狀還將嚴重影響混凝土受壓邊緣的極限壓應變試驗標準值 ,從而影響到軸壓比限值的標準值。
3.3 箍筋的形式與含量
箍筋能改善混凝土的受力性能。特別是能提高混凝土受壓邊緣的最大壓應變,約束混凝土的受力變形性能,試驗表明,配置箍筋是提高柱子延性的有效措施。其根本原因在于箍筋約束了混凝土的橫向變形,從而提高混凝土的極限變形能力。一般來說,箍筋用量越多,間距越密,對混凝土的約束作用越大。箍筋的形式主要有普通鋼箍、 螺旋鋼箍和復合式鋼箍。從受力效果看, 復合封閉式箍筋較好。
3.4混凝土強度等級
目前我國規范允許采用的混凝土強度等級已經達到C80 。隨著混凝土強度等級的提高, 框架柱可以在不加大截面的情況下減小柱的軸壓比值,但是隨著混凝土強度等級的提高,混凝土的極限壓應變變小,變形能力變差,柱子的破壞也呈脆性破壞。因此,應該對高強混凝土的軸壓比限值有更嚴格的控制。
3.5外荷載的作用方式
外荷載的特征及作用方式是影響框架柱抗力性能的外因, 特別是在抗震設計時地震作用的大小和方向不同,產生的應力大小和方向就不同,從而影響著鋼筋混凝土框架柱的抗震性能。比如反映在單個構件上,單向壓彎框架柱、雙向壓彎框架柱在低周反復荷載作用下的受力變形是不同的。
4 減小柱軸壓比的方法
4.1提高柱的截面尺寸
這是一種比較普遍的方法。但是該方法會加大建筑的重量,增加結構自重,同時占用較多的建筑面積,最突出的問題足造成短柱。
4.2提高混凝土的強度等級
高強混凝土指 C50-C80 級混凝土。目前多采用 C60, 若用到更高時, 應考慮施工條件的可行性。采用此種形式的柱, 一般施工較方便,有較好的經濟指標, 但在延性和降低柱子截面尺寸方面不太令人滿意, 特別是隨著混凝土標號的提高, 其柱子的延性越來越差。
4.3采用復式箍筋約束混凝土柱
箍筋對于混凝土柱提供的橫向約束不但可以提高混凝土的峰值應力, 而且還可以提高混凝土的極限壓應變。因此, 箍筋量多而密, 可大大改善混凝土的受力性能,從而提高鋼筋混凝土柱的延性。因為,給混凝土以約束作用后,阻止了混凝土破碎、剝落、變脆性為塑性,即改變了軸壓比控制柱的截面設計,縮小了柱的截面。
4.4采用鋼一混凝土組合結構
這種結構對于減小底層柱截面尺寸,提高結構延性,增強結構抗震能力均有明顯成效,在一定程度上提高軸壓比限值.是地震區值得推廣應用的結構形式。常見的形式有鋼管混凝土柱,型鋼混凝土柱。
5 已有建筑柱軸壓比超限時的加固方法
5.1增大柱截面
由于柱子的承載力滿足要求, 只是柱軸壓比不滿足要求,因此, 加大截面時,易采用比原混凝土柱高1--2等級的細石混凝土,箍筋直徑大于 6mm,間距應小于100mm, 做成封閉箍。如果加大厚度小于等50mm, 縱筋直徑采用12mm,間距小于100mm; 如果加大厚度大于50mm,縱筋直徑應按計算確定。盡量布置直徑小、間距密的縱筋,這樣, 可以限制裂縫的出現及約束混凝土。加大混凝土截面法是加固柱子的常用方法,不僅可以降低柱的軸壓比, 同時,可以提高柱子的承載力,施工簡便, 加固效果好。但減少了建筑使用空間。
5.2鋼板套箍法
如果使用要求,不允許增大柱的截面, 可采用鋼板套箍法。混凝土柱用箍板加固后,能對其所圍的核心混凝土起到約束作用, 使之處于三向受壓, 可以提高混凝土的單向抗壓強度和極限壓應變。
鋼板套箍施工要求: 將套箍處混凝土表面浮層去掉、 磨平,用丙酮清洗干凈, 在混凝土表面和箍板內側涂上結構膠,將箍板套在柱表面加壓固定。鋼板箍可做成“U”形, 兩“U”形鋼板箍相交套在柱表面。
5.3碳纖維布加固
碳纖維布具有高強高效、施工便捷、耐久性耐腐蝕性好、適用面廣、自重輕、不增加結構尺寸等優點,被廣泛應用在混凝土結構加固上。碳纖維布能有效約束混凝土的橫向變形,提高混凝土的抗壓強度和極限壓應變, 改善構件的延性。柱混凝土橫向包裹碳纖維后, 其強度提高。試驗研究發現, 在碳纖維布用量相同的情況下, 分條包裹的效果要優于整條包裹的效果。
6 結語
軸壓比是影響高層建筑結構柱延性的重要的因素,軸壓比越大,延性越差,應對其軸壓比進行限制。分析了影響高層建筑中結構柱軸壓比限制的因素,剪跨比,柱截面形式的影響,箍筋的形式與含量,混凝土強度等級,外荷載的作用方式;得出通過提高柱的截面尺寸,提高混凝土的強度等級,采用復式箍筋約束混凝土柱,采用鋼一混凝土組合結構等措施來減小柱軸壓比,而對于已有建筑物,發現柱軸壓比超限,我們也可采用增大柱截面,鋼板套箍法,碳纖維布加固等方法對已有柱加固。
在今后的研究學習中,可以通過pkpm等軟件來分析,進而加深對軸壓比的理解;著重研究考慮不同剪跨比對柱軸壓比限制的影響,另外對于已有建筑物柱軸壓比超限的加固,我們也可以結合實際工程,分析各種方法的利弊。
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篇8
一、建筑的文化內涵與都市形象
都市形象有狹義、廣義之分,狹義的都市形象往往是指城市面貌、廣場花園、街景小巷等呈現于人們面前的可見形象,亦即是構成城市的建筑或構筑物組成的景觀。廣義的都市形象則涵蓋面極大,包括城市的文化和藝術水準、政府和社會結構網絡、市民的審美修養等。就一個城市予人的整體印象來說,前得要比后者直觀、強烈得多。特別是重要的建筑景觀往往能成為一個城市的標志,具有強烈的象征意義,紐約自由女神像、巴黎埃菲爾鐵塔、倫敦西敏寺教堂大笨鐘、北京天安門等莫不如此。因此,都市形象建設的關鍵是建筑形象,平庸的、破殘的、雜亂的建筑面貌不可能樹立起良好的都市形象,即便是其他方面做得再好也不管用。
其實,建筑不僅是冰冷的鋼筋水泥磚石砂瓦的堆砌,它也是一種社會化的藝術作品,需要藝術家艱辛的創意構思,需要社會勞動的大量投入。它既是龐大的物質產品,具有很強的使用價值;又是人類智慧的結晶,是人類藝術文化活動的物化形式。特別是城市重要建筑,一旦它得到了社會的認同,其文化特性便要超出具體的使用價值,往往成為城市人們智慧和勞動的豐碑,法國作家雨果稱巴黎圣母院是“世紀的積淀”,“是石頭寫成的歷史”,主要也是指建筑蘊含的深層文化意味。文化既是流動的、融合的,又是地域的、傳統的,這雙重特性在城市建筑上也強烈地反映出來。上海開埠以來100多年,建筑形象上反映出宏大的兼收并蓄的美學個性,如外灘的萬國建筑博覽,南京路、淮海路的歐陸街景,西部住宅區從北歐風格到地中海沿岸的各式小別墅,虹口的日本式建筑,以及南市保留的傳統古城街市……這些形形的建筑共同在都市形象的舞臺上唱戲。然而,在這種文化的認同和融合之中,傳統的建筑語言一直沒有被摒棄:中國銀行大樓的綠色琉璃瓦頂,江灣一組仿古式的公共建筑,甚至一些純西式的房屋身上也留下了中國建筑匠師們傳統手藝的文化痕跡。
改革開放以來的十多年中,新建筑如雨后春筍層出不窮,西方當前重要的建筑流派,如后現代主義、高技派、光亮派等的影響也在許多新建筑上呈現出來,但是有造詣的建筑師仍然注重傳統,注重上海城近百年來建筑文化脈絡的延續,在創新之中賦于建筑形象以新的內涵。例如,著名的東方明珠電視塔其總體布局構思取唐代詩人白居易詩句“大珠小珠落玉盤”的意境,上海博物館的整體形象又是從我國古代青銅鼎彝中得到啟發。即使是美國建筑師設計的上海商城——波特曼中心,其大廳的主要構件也很傳神地運用了中國古典建筑的多種語言,諸如斗欄桿、基座等,使現代化的摩天大廈呈現出絲絲古文化的氣息。傳統是不能丟棄的,特別是象上海這樣的文化名城,在接受現代建筑審美觀念的同時,應該注意到它與我國悠久建筑文化傳統的協調,注意到它與近一個半世紀上海建筑文化演變軌跡的和諧。這可以說是上海建筑審美文化建設的一個重要課題。
二、都市建筑審美的趨勢
綜觀當前世界各國都市建筑文化發展的趨向,主要有三個特點。隨著改革開放的深入,以及建筑審美觀念的與國際接軌,它們必然會對上海建筑文化的發展起著越來越大的影響。
1.高技術的普遍應用。建筑不同于一般意義上的造型藝術,它是龐大的匯集眾多高精技術的物質產品,現代的摩天大樓、大跨度的展覽廳、運動場等,均需要高科技作為其建造的后盾。現代工業化國家以高、以大為美的審美觀念,至今仍左右著大都市的建筑文化,紐約的世界貿易中心大廈(地面以上110層,高411米)剛建成不久,芝加哥于1974年也完工了高達443米的西爾斯大廈。隨著我國綜合國力的提高,都市超高層建筑的記錄也不斷被刷新,上海除了希爾頓、波特曼、新錦江等一大批超高層賓館外,浦東的東方明珠電視塔高達460米,堪稱亞洲第一、世界第三。新落成的金茂大廈狀如一座錐形密檐式寶塔直插藍天,它距地面420米的觀光大廳,吸引著千千萬萬的游客。另外,人工智能也大量用于新建筑,例如高標準的高層辦公大樓均用計算機管理,要達到5個A,即信息通訊自動化、辦公設備自動化、建筑能耗自動化、上下交通自動化、車輛停泊自動化。而建筑結構、建筑設備以及建筑的內外裝修也大量應用新材料、新技術。過去認為造房子是土、木、灰、石、砂堆砌的老觀念已經漸漸被人們所遺棄了。
2.回歸自然的傾向。建筑乃至都市均為人工創造物,每開一條馬路,每建一幢樓房,地球上便要失去一塊綠地。一位西方環境建筑學家曾預言,要是無節制地占用土地搞建設,那末到本世紀30年代,地球上將有70%的綠地被灰黃色的建筑物覆蓋。因此,對于城市規劃師、建筑師來說,保護綠色、創造綠色是義不容辭的職責。西方有人提出綠效率理論,其要旨是讓建筑融合在綠色之中,并將其提升到哲學高度,即所謂的“門階哲學”(Door&stepphilosophy),意為人們一出門,一下臺階,便可來到綠色之中,于是綠色——城市之肺也就成了衡量都市形象的一個重要標準。除了集中的大片綠地,在一些高層建筑密集區,精心設計的垂直綠化(墻面攀援植物)和屋頂花園成了很有特點的景觀。在西方工業發達國家,對商業中心新建樓房的綠地面積有嚴格的規定,一般要達到基地面積的25%以上。有的建筑師為了讓出更多的土地種植樹木,干脆借天,讓巍巍大樓底下六七層的高度均空著,僅幾根粗壯大柱插在林木中,整幢大廈猶如從花木中生長出一般;或者借地——在地下構筑層樓,而樓頂則是花木茂盛的綠地。完全讓建筑融合在自然中。這種建筑觀念已與自然化的園林藝術合二為一,園林景觀和形形的建筑你中有我、我中有你,密切交織在一起,形成新的生態型的都市形象。
中華民族有崇尚自然的傳統,強調人與自然的協調。古典哲學“天人合一”的理論對傳統建筑文化有著很大影響。歷代一些文化名城如長安、洛陽等,城市綠化的水準均很高,常受到當時外國商人的贊賞。江南一帶地理條件優越,城市清水環繞,綠楊拂面,形成較強的個性。如清代乾隆年間的揚州,全城園林綠化達到很高境界,據謝溶生《揚州畫舫錄》序所寫,全城幾乎成了一個大園林:“增假山而作隴,家家作青翠城yīn@②,開止水以為渠,處處是煙波樓閣。”
如果以此標準來衡量大上海的都市形象,差距還是十分明顯的。由于歷史原因,上海綠地(特別是商業中心區內的綠地)一直偏少,人均綠地面積排在全國大中城市的倒數幾位。早在50年代,著名規劃家金經昌教授便提出在黃浦江、蘇州河南岸辟出50米寬的濱江花園,但一直沒有落實。世界各著名大城市在改建舊城的同時,均注重園林綠地的建設,優美的都市并不是大餅一塊,也不僅是很密實的建筑、道路的集合體,而是林帶綠地與建筑的有機結合體。這在規劃學上稱作為枝狀結構,即城市的林帶象樹技一樣分叉延伸到市中心,在城市的任何部位只要步行數十分鐘,便可進入到大自然綠色的懷抱中,如巴黎、華沙等花園城市均有深入市區中的大面積的森林。日本大阪是關西工業集中地,淀川河橫穿市區,由于污染嚴重,河水也如上海蘇州河一樣又黑又臭。60年代結合環境治理,市長下決心花大錢,在兩屆連任期(10年)內,使河水變清,兩岸又各辟寬40~60米的花園綠地,成為市民樂于游憩之地。為了紀念這一變化,市民們在花園中央塑造了市長的銅像。上海在近幾年的發展中,對生態環境質量已經給予足夠的重視,城市整體形象中的綠色已愈來愈多。市中心延安路成都路高架下23萬平方米的綠地已經在建設,南京東路、路口的黃金地段,也結合人民公園的改建而辟作公共園林。據新的城市規劃藍圖,各區均要建設4萬平方米左右的大型公共綠地,以保證城市的生態和景觀質量。各新建的居住小區也均注重綠化環境的建設,黃浦江、蘇州河兩岸的濱江綠地園林帶已經局部形成,可以預期,上海將來一定會綠得更多,綠得更美。
3.人情味及傳統性。60年代初,一群有才華的年輕建筑師在國際會議上首先對當時世界流行的“現代建筑”發難。現代建筑思潮于20年代初在德國形成,很快席卷全球,它主要是反對繁瑣瑰麗的古典建筑,強調建筑使用功能,提出“房屋是居住的機器”、“少就是多”等新觀點,這一思潮多少抹殺了建筑的藝術性,使一般的建設形象及城市面貌出現較多的類似,所以遭到了不少有革新精神的建筑藝術家的反對,他們的主要觀點有二,首先是建筑藝術不能降低為機器,它是思想精神的物化形式,與哲學、美學等理論密切相關。古希臘的蘇格拉底、柏拉圖等學者均已闡述過建筑要體現人類的愛心,而現代建筑給人的是一種機器的冰冷感,不能體現建筑藝術家“愛心”的構思主題。其次,建筑以其巨大的體量歷來是人類聚居地(鄉村、城鎮和都市)景觀形象的中心,有較強的文化內涵,它是小至一方一土,大到民族和國家傳統文明的重要象征。因此建筑師擔負著繼承和延續文化脈絡(英語為Context)的重大責任。
自此以后,西方建筑界新思潮層出不窮,有影響的建筑藝術作品不斷涌現。然而,它們千變萬化,最主要的還是表現為對人的愛和對傳統的繼承。前者主要是指建筑功能的合理、方便使用,并營造出一種適宜、溫馨的空間氛圍。而環境和立面形象也要有人情味,使人產生一種可親近感。后者主要是指建筑中有機地引用地區的、民族的傳統建筑語言,使人們產生一種對傳統文化的懷戀之情。這一點其實與前者是不可分的,要使人們對建筑產生友情、感到親切,勢必要融入地方色彩和傳統性。如芬蘭著名的建筑大師阿爾托是人情主義的典型代表,他的作品均妥貼地將現念與地方建筑的傳統風格有機地結合起來。日本的丹下健三、黑川紀章等大師也是將傳統性與現代建筑有機結合的高手。在美國,回歸傳統的新古典思潮也較甚行,甚至一些高層和超高層的辦公大廈,也在入口、大廳或者裙房等處,妥貼地應用古典裝飾語言,這些能引起人們聯想和回憶的處理與上部的光亮玻璃幕墻,形成文化與技術、傳統與現代的強烈對比,增強了建筑藝術的感染力。
近幾年來上海都市形象的設計也注重了人情化和傳統性。例如在外灘改建工程中,保留并整移了我國近代第一座天文氣象臺塔式建筑;濱江花園的小品設計,如路燈、欄桿等均采用了西方19世紀的式樣,使之與外灘萬國博覽會的建筑群和諧呼應;一些新式里弄和花園別墅在改建中也得到了妥善的保護,使上海近代百多年的歐陸建筑風格的文脈能有機地延伸下去,成為都市形象中極為引人注意的文化景觀。
特別要提及的是南市區豫園商城的改建,區政府較為重視建筑文脈的連貫性。南市舊城是上海唯一一塊較完整保留了晚清中國傳統風格街市的地區,其中心是全國文物重點保護單位豫園,歷來是市民及海內外游客休憩購物的熱門景點。然而這里舊建筑殘破不堪,部分已是危房,居民居住條件極差,改造勢在必行。當時,改造方案有兩種意見,一種是按一般商業街區布置,建筑外部形象亦是現代的,只是在頂、進門及陽臺等處裝飾有古典意味的部件及小品。亦即是人們常說的穿洋裝、戴西瓜皮帽。另一種則從強化城市整體形象入手,主張建筑布局有分有合,有街市、有庭院(小廣場),造型也要以白墻、灰瓦為主,輔以全部傳統風格的裝修,包括屋頂、檐口、平座欄桿及短柱花籃等,盡管后一種在造價上要高出不少,但為了維護傳統文脈,突出豫園城隍廟的文化內涵,最后還是按此方案實施,并邀請精于傳統建筑文化的蘇州古典園林建筑公司進行外部形象的裝修設計及施工,經數年建設,面目一新的預園商城已于1998年全部建成,那碩大深遠的飛檐,那精美的雕liáng@③畫棟,那流暢yíng@④回的欄桿平座,高高下下,前前后后,組成既軒昂雄偉,又嫵媚多姿的中國古典式建筑的協奏曲,在人們眼中,它既是傳統的,又是全新的,既是文化的,又是商業的,堪稱是我國近年舊區改造注重人情味和傳統文脈的力作。
與之相比,南京路、淮海路的改建則顯得遜色一些。南京路舊稱英國大馬路,它的街景形象多次出現在影視中,一直是上海近代建筑文化的縮影,然而,不少新建的大樓過份強調了建筑的商業形象,現代高技術的玻璃幕墻及鋁合金墻板的包裝使之失落了特定地段的文化特性。其中尤以海倫賓館及上海電視臺國際新聞中心為最。淮海路也有同樣情況,由于高層新建筑的不斷崛起,原先法國大馬路筆直的街景、濃濃的綠蔭、溫馨的店面所形成的特定文化氛圍已經沖淡,引起了不少文化界、建筑界有識之士的關注。由此看來,理論界對于上海都市形象中的人情味及傳統情懷應該格外地重視和宣傳。去年完成的衡山路一條街的改建,便較好地解決了這一問題,成為人們體味上海街景文化的好去處。
三、加強都市的建筑審美教育
由于傳統文化的差異,我國與西方對建筑藝術的觀念有較大的不同。西方世界從古希臘開始就將建筑看作為人類智慧和力量的凝集,是美的永恒象征。古希臘伯里克利時代所建造的雅典衛城和遍布全國的神廟,是西方建筑史上的第一個輝煌頂點,至今對建筑藝術產生著巨大的影響。以后的古羅馬、中世紀,直到文藝復興時期,建筑一直是西方藝術舞臺上的主角。而我國古代,只將建筑看作為是日常生活的必須,正如已故建筑大師梁思成在其力作《中國建筑史》中所指出的,中國建筑之所以不象西方古典建筑那樣數千年屹立在大地上,除了木材結構房屋不耐久之外,主要原因是思想觀念的問題:“實緣于不著意于原物長存之觀念。蓋中國自始即未如古埃及刻意求永久之不滅之工程,欲以人工與自然物體竟久存之實,且既安于新陳代謝之理,以自然生滅為定律;視建筑且如被服輿馬,時得而更換之,未嘗患原物之久暫,無使其永不殘破之野心。”
基于這種認識,在我國古代,建筑是不入藝術之流的,西方人所崇尚的造型藝術,只有繪畫能為人們接受,建筑、雕塑以及手工藝都被認為是匠人所從事的工作,文人是不屑一顧的。由此也帶來了建筑理論的貧乏,綜觀古代藝術論著,諸如“詩話”、“畫論”一類的書堪稱牛充棟,而關于建筑藝術及美學的書籍卻較為貧乏,如此也造成了古代對建筑審美的忽視。這種思想傾向積淀在人們的文化與心理機制中,對后世的影響是不小的。即便是今天,父母從小讓小孩學唐詩,學繪畫、音樂,但卻呵斥喜歡弄沙弄泥有著建筑萌芽意識的孩子。在都市審美文化中,人們對建筑藝術的關注也很有限,在目前掛滿書店書攤的各類社會藝術類雜志中,除了服務于小家庭私密空間的室內裝璜畫本外,很難尋覓到有關都市建筑審美的內容。
從國內各城市對都市形象的關注程度看,上海市民的建筑審美意識是較高的。從80年代中期文匯報《文藝百家》引導的對延安東路人行天橋造型問題的討論開始,市民們對市中心的一些著名公共建筑形象一直較為關心,有的甚至還編了順口溜。對新外灘廣場及浦東濱江大道的綠化、噴泉、雕像等也有各自的看法。對淮海路、南京路等著名市容街景的討論也有參與意識,甚至連人民廣場西端綠地內的大型亭式廣告也成了人們的熱門話題。然而,從傳媒的一些信息來看,這些對都市建筑文化的參與意識還是粗淺的、零星的,建筑審美的方法還是直觀的、隨意的,需要進一步地引導和提高。
西方工業化國家近年較為流行一種稱之謂“參與規劃和參與設計”的建筑文化方式。每當一個街坊、一個小區直至一個城市有新的建設項目上馬時(特別是與市民關系較密切的公共建筑、文化建筑如大型商場、圖書館、航空港等),建筑師、規劃師在創意構思階段,往往讓助手帶著幾個較為成熟的方案設計圖和利弊說明,到市民中去廣泛征求意見,有的采用傳媒手段,廣為告張,甚至出現在商店櫥室布置中,有的直接上門詢問,然后匯總民眾對此項目的新建議、新想法,再拿出修改方案。這種讓公眾直接參與到規劃設計中來的做法,實際上是將建筑學與社會學結合在一起,讓民眾有直接表露他們建筑審美理想、審美情趣的渠道,其優點是很明顯的。當然民眾的受教育程度、文化水準很不一樣,建筑審美也呈現出越來越多樣化,往往同一方案贊成和反對的都大有人在。因此有些建筑師對此舉持懷疑態度。然而,參與規劃、設計能夠使都市形象和某些重要建筑成為一個城市或一個社區人人關心的熱點,對于建筑審美教育的普及和提高,其功績是不可抹殺的。就目前上海市民的審美素質來看,應該在城市形象設計和重要公共建筑創意構思等方面多提倡公眾參與。
篇9
關鍵詞:BOT;管理模式;廣州東塔;政策建議
Abstract: BOT mode has received more and more attention of government and construction enterprises in China’s large-scale construction project. Based on the analysis on contents of BOT mode, this papers summary social market foundation and management philosophy, and give an illustration and analysis on the application of Guangzhou East Tower. Some suggestions have been provided, such as strengthening contract management, establishing risk sharing mechanisms, standardizing and guiding practice activities of the BOT project companies and the related organizations and developing some incentive policies to provide drection about theoretical study and practical operation for China’s investment and financing mode.
Keywords: BOT; management mode; Guangzhou East Tower; policy and suggestion
中圖分類號: C29文獻標識碼:A文章編號:
在我國大型建設項目投資實施過程中,如城市的交通軌道建設,各大城市的地標性建筑,傳統主要由政府設立投資公司組織建設的模式,項目的資金主要來源于財政的劃撥。但隨著建設規模的擴大和建設項目的增加,對建設資金提出了更高的要求,很多城市的建設經費已經超支,大大加重了政府的財政負擔。項目建設的發展受到了資金“瓶頸”的制約。
由于特許經營項目(BOT)充分發揮了政府和企業的各自優勢,加快了項目的建設和提高了運作效率,其越來越流行的適用于城市基礎設施、公用事業和建設項目開發等大中型項目。自20世紀80年代以來,在發達國家,尤其是政府財政較為緊縮的發展中國家得到了廣泛的應用。
1傳統BOT模式的概述
1.1 BOT的基本內涵
BOT模式是Build―Own―Transfer(建設―擁有―轉讓)和Build―Operate―Transfer(建設―經營―轉讓)形式的簡稱,在建設管理方式上類似于EPC或“交鑰匙”的承包方式,一般指商業投資者、國有企業或者外資企業以政府給予的特許權為基礎,融資建設工程項目,并在規定的時期內經營和維護該設施,回收投資并獲得合理回報,期滿后將設施移交給政府[1]。因此,政府對項目具有最終的所有權、監督權和調控權。該模式有時也被稱為“特許經營權的暫時轉讓”。從該模式的基本內涵,可以看出BOT模式具有明顯的行政色彩。
1.2 傳統交鑰匙型BOT模式的組織結構
在傳統BOT模式下,項目的發起人(政府)分擔一定的項目開發費用,把原來建設項目管理的行政錄屬和管理關系變成委托的契約關系,管理工作弱化,僅僅從宏觀層面監控建設管理工作。項目的承辦人通過設立項目公司全面負責項目的投融資和建設工作。其設計單位,監理單位,總承包商,供應商通過招標選取并為項目公司負責。銀行作為債權人按照協議提供貸款并擁有獲取資產和抵押的第一優先權。其組織結構見圖1 [2]。
圖1 傳統交鑰匙BOT模式的組織結構
2BOT建設模式的社會市場基礎和盈利方式
2.1 BOT建設模式的社會市場基礎
近年來,除了“公益性建設項目”、“非經營性項目”以外,BOT模式已經參與了政府投資的諸多其他經營性項目,甚至進入大型或信用好的企業基礎設施建設項目[4]。作為一種新型的工程建設管理模式,該模式具有減少政府投資壓力、保證工程質量、提高項目運作效率及管理水平等諸多優點,以該模式為例,具體表現在以下幾方面。
(1)BOT為政府干預提供了有效的途徑。
政府暫時的出讓項目的完備產權并不影響其在項目周期內的執行監督職能,政府始終對項目具有控制權。如在立項和招投標階段,組織專家對項目的可行性進行論證,審核投資主體及監督招標過程;在項目建設過程中,跟蹤投資人資金落實情況,保證BOT項目的順利開展;項目運營中,約束項目公司的行為,督促項目公司做好設施的維護和保養工作,保持項目的良好運營效率。
(2)有利于提高項目的運作效率
項目的投資回報是投資者參與項目的根本出發點。要想取得豐厚的投資回報和可觀的利潤,客觀上要求項目公司采用先進的技術和管理方法,運用現代的企業制度規范運作,提高項目的競爭力,科學化、市場化的經營項目,建立起高效的項目運作機制,減少項目的前期投入,縮短建造工期等。
(3)從機制上保證工程的質量。
對項目的承辦人而言,政府給予的特許期是極為重要。一般情況下,該期限存在變更的可能性較小。因此, BOT的承辦人會加大對建設項目的質量控制力度,最大限度地防止其在運營期內因工程質量問題而帶來的損失。
(4)吸引外資,引進新技術,改善和提高項目管理水平。
BOT項目的投資商往往都是國內外的大財團,大企業,擁有較為豐富的融資經驗及項目管理能力。由其執行項目的建設任務能更好的發揮其主動性和引進國外先進的施工技術,促進先進設備的進口。因此該模式在緩解政府資金壓力的同時,給予了投資者更多的商業機會,這為提高我國的項目管理水平提供的物質基礎。
2.2 BOT建設模式的盈利方式
一般而言,在政府給予的特許期內,BOT項目的承辦人不但能回收項目的前期投資,而且還能在較長的時間內獲得利潤。其收益期可能持續幾年,甚至幾十年,資金的占有率相對較高。因此,該建設模式的主要盈利方式除了建設項目盈利以外,還包括資金占用利息盈利[5]。
相比代建制,該模式除了在項目的建設期,其參與方在數量更多、資源投入和風險更大以外,項目的承辦人還承擔了融資任務,因此該建設方式的合同價款既包括工程建設費用,又計算了資金占用利息。,故一般情況下在收益上要比代建企業豐厚。
3實證分析
3.1 廣州東塔工程項目簡介
廣州東塔項目(Guangzhou East Tower)是廣州市政府為配合城市建設的全局步伐,加快現代服務業,進一步優化投資環境,鼓勵和引導現代產業的發展,促進粵港兩地的交流與合作,積極引進外資參與投資建設的一項市重點建設項目。其作為廣州市又一新地標、珠江新城收官之作、位于廣州市天河區CBD商業圈,擬建筑物地面以上高度為530米,地下5層,塔樓地上111層,裙樓地上9層,建成后有望成為華南地區的第一高樓,躋身世界超高層建筑的前十強。該項目的投資單位為香港周大福集團,承建單位為中國建筑第三工程局有限公司和中國建筑第四工程局有限公司聯合體,各占50%股份,監理單位為廣州市珠江工程建設監理有限公司,設計單位為Kohn Pedersen Fox Associates.其項目管理管理模式如圖2。
圖2 廣州東塔項目管理模式框架圖
3.2 廣州東塔BOT運作方式分析
在BOT模式下,廣州市政府政府出讓了項目的特許經營權,業主在此權利下成立了工程建設的項目公司。周大福集團旗下的新御房地產開發有限公司作為該項目的項目公司,是整個工程建設的總集成者,它代表業主,對工程建設項目進行全壽命管理。以此同時,業主的協調監督管理過程延伸到項目的運營階段。該項目的PMC項目管理承包商為國有大型企業,資質等級高,信譽好。因而在行使建設職能時有較大的權威性。工程建設指揮部可以依靠行政手段協調各方面關系,有效解決征地、拆遷等外部協調難題,特別是在建設工期要求緊迫的情況下,能夠迅速集中力量,加快工程建設進度。短暫的建設時間,巨大的建設任務,我們能直觀地理解,工程指揮部在項目組織實施中進行了建設業務過程的重組。比如:規劃與設計時間上的統一;基礎設施建設與房屋單體建設上的統一;大宗物資與設備的采購與安裝上的交叉與同行等。而勘察單位、監理單位、銀行按照與項目公司簽訂的合同各自履行其義務,對項目公司負責并且承擔相應的連帶責任。所以,廣州東塔項目建設實質也體現了BOT模式項目公司對建設過程的集成化管理。在這種管理模式下,不但能保證工程質量,而且提高的項目的管理水平。
3.3 廣州東塔BOT建設模式盈利分析
廣州東塔集寫字樓、酒店、百貨商場、國際會議中心以及酒店式服務公寓于一體,在項目建成后采用只租不售的方式進行經營管理。雖然該項目還在建設期,現在還無法獲得項目的詳細收入結構,但從其設計功能中,可以看出商業空間租賃收益是項目公司的主要收益來源。除此之外,其作為城市地標建筑,盈利源還包括廣告,門票銷售,經銷權,媒體收益等其他經營性收入。
3.4 存在的問題
BOT在推動我國工程管理模式創新的同時,也不可避免的存在著一些現實問題,主要有以下的幾方面:
(1)風險分擔及風險管理不足
風險分擔直接關系到各參與方的利益,是BOT項目成功的重要因素。BOT模式對于參與各方均存在風險并且風險分擔不均。政府只承擔了較少的政治,法律風險。投資商承擔了較大的市場收益和運營風險。由于我國現行的BOT法律法規仍不完善,在項目的實施過程中,往往會出現一些違反招投標,官員腐敗及非法授權等現象,由此造成的工程變更,工期延誤同樣給介入的建筑承包商帶來了較大的風險。
(2) 缺少一個相互協調的機制。
BOT模式下,涉及了較多的參與者,如政府、項目公司、建設公司、運營商、貸款人、監理單位、設計單位等其他參與人。不同的角色都有自己的不同利益目標―自身利益最大化,導致它們之間的利益沖突。由于該模式缺乏相應的協調機構,參與各方信息是不對稱的,形成了博弈各方在各自利益最大化趨勢下,最終達到納什均衡。在這種情況下,承辦人就有可能會對項目進行掠奪性經營。當特許期滿時,項目已無多大潛力可控,原來先進的設備已經老化,需要大量的維修和保養資金等,這也就失去了采用BOT模式的意義。
4結語
BOT作為一種新型融資建設模式,與其他模式一樣,都存在著利弊方面。為了更好的發揮該模式的優越性和現實可行性,需要加強合同管理,建立風險分攤機制,規范和指導BOT項目公司和相關機構的執業活動及提供相應的激勵政策。項目管理沒有固定的模式,在選擇其融資建設模式時必須充分結合項目的特點和要求,使模式服務于項目才是我們的真正目的。
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[作者簡介]:
何忠凱,男 ,生于1987年,廣東梅州人,碩士研究生,研究方向:工程項目管理。