建筑外墙设计规范范文
发布时间：2023-10-09 15:05:26
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篇1
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
引言
随着城市建设的发展，地下空间的开发利用日益受到重视，多数建筑均建有地下室。地下室的结构设计是否合理正确，直接影响工程造价和结构的安全。
本文通过对建筑地下室外墙荷载分析与确定，阐述设计过程中的注意事项。
1.地下室外墙结构设计
在工程实践中, 地下室外墙所承受荷载有：结构自重，地面堆载及活载、侧向土压力、地下水压力等，对人防地下室还存在水平人防等效静载。由于地下室埋在土内，一般可认为地震力和风荷载对地下室结构的影响很小，外墙上竖向荷载对结构安全有利且不起控制作用。因此目前在地下室外墙设计时,往往近似只考虑水平荷载的作用,而不考虑风荷载、地震和竖向荷载的作用，已能够满足工程设计的需要。
1.1地下室外墙上的荷载及其组合
由于建筑物的整体作用，地下室外墙一般不会发生变形和位移,土侧压力可按静止土压力计算。在工程设计中静止土压力系 数k。可取0.5~0.55,如考虑基坑支护桩的作用，静止土压力系数还对根据支护桩的实际情况进行折减。
当为普通地下室时,外墙上荷载为地面活载引起的侧压力与水压力、土侧压力的组合，当为人防地下室计算战时工况时，其荷载为人防等效静载与水压力、土侧压力的组合。
1.2普通地下室外墙计算简图及荷载计算简图
当建筑的地下室外墙有较大尺寸框架柱,或有垂直于外墙的钢筋混凝土墙与之相交,外墙设计按双向板计算比较合理,对建筑外墙框架柱还需考虑外墙水平荷载对柱的作用力,其它的情况应按单向板计算，这样才能符合工程实际情况。
单向板计算简图为：将地下室底板作为嵌固端,地下室各层楼板作为支点,根据地下室层数,取lm宽的外墙按竖向单跨板或多跨连续板计算,外墙计算简图见图1，外墙水平荷载简图见图2。
1.3防空地下室外墙计算简图及荷载计算简图
1.3.1平时荷载作用
平时荷载作用下的外墙计算与普通地下室的外墙计算相同。
1.3.2战时荷载作用
战时荷载作用的外墙计算简图同普通地下室的外墙计算简图 (图1)。但外墙荷载增加了核武器爆炸产生人防等效静荷载作用,见图3。
根据人防规范,土侧压力荷载分项系数和水浮力产生的侧压力荷载分项系数均取1.2。人防等效静荷载分项系数取1.0。分别计算土压力、水压力、人防等效荷载作用产生的弯矩，然后将同一截面的弯矩叠加进行截面配筋设计。
战时荷载计算土压力、水压力、人防等效荷载产生的弯矩需要注意:①材料强度设计值应取动荷载作用下的材料强度设计值;②由于外墙近似按受弯钢筋混凝土构件设计,所以不必按人防规范第4.10.5条规定将混凝土轴心抗压动力强度设计值乘以折减系数0.8。
人防地下室外墙应分别按平时和战时工况的要求，进行二种使用状态组合设计，
外墙结构的最终配筋取平时和战时荷载作用计算结果的较大值。
2.地下室外墙的裂缝宽度验算
混凝土结构的裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝。根据规范规定,结构不仅要满足承载能力极限的要求,同时也要满足正常使用极限的要求,为保证结构正常使用，应对其构件的裂缝宽度进行限制。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) [2] (简称混凝土规范)及《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008) [4] (简称防水规范)规定,地下室外墙的裂缝宽度限值为0.2mm。对于普通地下室，应对其正常使用极限状态下的裂缝宽度进行验算。
防空地下室在人防荷载作用下, 根据人防规范第4.1.6条规定对其结构变形、裂缝可不进行验算。所以对防空地下室只需考虑平时荷载作用下的裂缝宽度验算，计算方法与普通地下室的相同。
3.地下室外墙的构造
3.1地下室外墙的构造规定
地下室外墙构造应同时满足混凝土规范及防水规范的要求，外墙厚度不宜小于250mm; 防水规范规定迎水面纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于50mm，混凝土强度等级不应小于C15;最小配筋率应满足混凝土规范和人防规范的要求。地下室外墙的水平钢筋配置在外侧，竖向钢筋配置在内侧。为了更有效的防止地下室混凝土墙体裂，混凝土强度等级不宜取得太高，在混凝土中可掺入抗裂膨胀剂。
4.结束语
根据设计实践，地下室外墙是地下室结构的重要构件。在设计时,根据外墙不同的条件选取合理的计算简图，区分普通地下室与人防地下室外墙设计方法上的不同，从材料、施工、设计等多方面采取措施控制裂缝。只有这样才能保证地下室外墙结构设计的安全可靠，经济合理。
参考文献
GB50009-2012建筑结构荷载规范[S},北京:中国建筑工业出版社,2012
篇2
4.3 金属屋面
现代高层建筑为了美观，外墙较多采用金属或玻璃幕墙。幕墙上封口位于女儿墙外侧，属于屋顶周边，非常容易受到雷击，且幕墙与女儿墙之间的封顶金属板（多为铝制盖板）是良好的导电体，一般面积较大，故可利用作为接闪器。高层建筑要利用屋顶金属板作为接闪器，须满足：板间的连接应是持久的电气贯通；金属板无绝缘被覆层（氧化保护膜与保护油漆不属于覆盖层）。参照国际防雷技术标准(IECl024-1.1993)和日本、美国等国的防雷标准，再加上国内外对高层金属幕墙的实施经验，笔者认为高层建筑顶作为接闪器的铝板厚度应为2.5mm-3mm比较适宜。
4.4 其他金属构件
依据“新设计规范”第5.2.8条，现代高层建筑也可利用屋顶上永久性的金属构件作为接闪器。例如：有着不锈钢栏杆的上人屋面女儿墙，可在其下暗敷扁钢与栏杆、支架及引下线焊接牢固；而作为接闪器，金属栏杆须采用直径不小于25mm的厚壁钢管。根据“新设计规范”第4.3.2条，高层建筑屋顶的金属旗杆、广告牌、金属爬梯、风帽、透气管、消防水管、空调等金属构件应就近与接闪带、接闪网连接，但第4.5.7条第1款的小型金属物可除外。
5、第二部分接闪器的布设和安装
按照滚球法保护计算自身的特点，当高层建筑的高度超过其防雷类别的滚球半径时，其滚球半径以下区域是完全不在接闪器保护范围内的，只有在滚球半径高度处设置了水平接闪带，才是高层建筑直击雷防护区域第二部分不需要做防直击和侧击的措施的前提，且滚球半径地面范围内可以完全受到保护，如图1所示。
6、第三部分接闪器的布设和安装
根据雷击机理, 有人提出：只有10kA以下的小电流的雷击才会不受屋顶接闪带（网）的吸引而打在建筑物侧面上；因高层建筑物比较坚固、耐雷水平高、能承受10kA以下小雷击电流的破坏作用，高层建筑物侧面不会遭受雷击或遭受雷击几率极小，没必要设置防侧击雷的接闪带【10】。该意见笔者认为不够妥当，因为现代高层建筑高度在不断增加，侧击雷虽然概率极小但不能说没有。“新设计规范”第4.2.4条、第4.3.1条、第4.4.1条虽然也提出了，当建筑物高度超过其对应的滚球半径时，出于对高层建筑屋沿和垂直面的侧击雷防护考虑，应沿屋顶周边敷设接闪带，且接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外。但是鉴于雷电流的绕击作用【11】，雷电完全有可能穿越屋顶接闪器击落在高层建筑物的侧面，而且考虑到装在建筑物外墙上的电气和电子设备甚至被低峰值雷电流侧击击中也可能损坏，所以笔者认为在利用屋顶接闪器保护的同时，应着重解决防侧击雷的保护范围和外露接闪器问题，才能使侧击雷危害损失减少到最小。
6.1 侧面突出外墙部位的防护
根据“新设计规范”第4.3.9条第1款和第4.4.8条第1款，超过自身滚球半径的高层建筑对水平突出外墙的物体，如阳台、平台等，当对应的滚球半径的球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到上述物体时应采取相应的防雷措施。如图2所示，与滚球半径相适应的球体从空中沿屋顶接闪器A外侧垂直下降，会接触到突出外墙的平台B，此时B的顶部周边须明设接闪杆或接闪带等进行防护。
6.2 水平接闪带应区别于均压环
在高层建筑实际建设工程中，常将水平接闪带混同于均压环，但事实上，两者有着明显的区别。
6.2.1 两者本质的不同
均压环，按照“新设计规范”对第4.2.4条第4款的条文说明“对于较高的建筑物，引下线很长，雷电流的电感压降将达到很大的数值，需要在每隔不大于12m之处，用均压环将各条引下线在同一高度处连接起来，并接到同一高度的屋内金属物体上，以减小其间的电位差，避免发生火花放电”，目的是为了均衡建筑物同一高度上因雷击造成的电位差，使同楼层地面钢筋、金属管道、电气设备、人员与引下线保持相同电位，避免产生雷电反击，它实际上是一种等电位连接环。而水平接闪带是为了防止雷闪击中建筑物侧面而设置的接闪装置，它实际上是一种接闪器。
6.2.2 两者安装位置的不同
从安装位置来看，均压环可安装在建筑物外部也可在建筑物内部，在实际工程中常利用建筑物圈梁钢筋作为均压环，但由于圈梁钢筋隐蔽于混凝土及外墙装饰材料内，暗敷深度比较深，它本身并不适合作为接闪器使用。如若将其作为接闪器，侧面必将会有外墙碎片，更甚者装饰材料脱落，引起高空坠物伤害事故的概率会大大增加。鉴于此，不可利用暗敷的均压环作为水平接闪带，水平接闪带应尽量做在建筑物侧面外部。
6.2.3 两者间距的不同
按照“新设计规范”对第4.2.4条第4款的条文说明，均压环的最大间距是12m。实际施工中为了便于上下层金属门窗、栏杆、扶手等设施的等电位连接，常要求每隔一层做一道均压环；而为了便于楼层卫生间局部等电位的连接，有人提出每层焊接圈梁环通作均压环。
“新设计规范”只有在第4.2.4条第7款提到了第一类防雷建筑物的水平接闪带间距为不大于6m，第二、三类中并未提到其间距。笔者通过对第4.2.4条第7款的条文说明的理解，推理出这三类防雷建筑物的水平接闪带网格间距，如表1所示。
防雷类别 水平接闪带纵向最大间距（m） 网格横向最大间距（m）
第一类 6 12
第二类 10 18
第三类 24 25
表1 水平接闪带网格间距
注：水平接闪带纵向最大间距，即为接闪网的网格尺寸要求的最大值，网格横向最大间距即为引下线的最大间距。
6.2.4 两者的联系
均压环利用圈梁钢筋沿建筑物四周水平布设，且将所有引下线与其可靠连接。外墙金属门窗、金属幕墙龙骨、金属造型框架等外露金属物可通过连接至均压环或引下线接地,并且大部分外露金属物可作为接闪器构成水平接闪带，这对高层建筑物整体侧击雷防护有较好效果。
6.3 垂直面水平接闪带布设和安装
从“新设计规范”第4.3.9条、第4.4.8条及其条文说明，可见对于高层建筑的防侧击雷，应重点放在上部占高度20%并超过60m的部位。而且第4.3.9条、第4.4.8条都重点强调了三点：1、接闪器需要保护的位置；2、可利用建筑外部金属物做接闪器；3、可利用钢筋混凝土内钢筋和建筑物外部金属框架作接闪器。不过作为侧击雷接闪体系仅利用少数外露金属物作接闪器是不够的；完全利用钢筋混凝土内钢筋作接闪器防侧击雷，造成高空坠物事件几率也将大增；如果高层建筑外部无金属物、金属框架可利用，还须单独设置水平接闪带。
笔者认为，高层建筑物垂直面防侧击雷与顶部防直击雷可采用类似的思维方法，即利用接闪带和构筑的接闪网进行防护。只不过顶部和侧面受到的雷电流大小、遭受雷击几率大小不同，方案略有不同。顶部接闪网格尺寸即为根据建筑物防雷等级设置的接闪网网格尺寸；侧面接闪网网格尺寸可参照表1，其中接闪绕击到建筑物侧面的小电流雷击能量的是水平接闪带，而敷设在内的引下柱钢筋仅起散流、导流作用，故可不计引下线，只需考虑外设的水平接闪带。高层建筑若低于60m，但又高于其自身防雷类别的滚球半径高度，仅须在滚球半径高度处设置一圈水平接闪带；当高层建筑高于60m，按照“新设计规范”第4.3.9条、第4.4.8条，应根据自身防雷类别，在上部占高度20%并超过60m的部位这个区域内，以表1所示的水平接闪带纵向最大间距为间隔设置水平接闪带。现举例说明布设方案。如有一栋三类的高为150m的高层建筑，在外墙垂直面无金属构件的情况下，其侧击雷防护设计如下：1、在滚球半径60m处设置一条水平接闪带；2、上部占高度20%并超过60m的部位（30m）区域范围内，以15m（≤24m）为间隔，单独设置两条水平接闪带。具体如图3所示：
篇3
1.地基承载力特征值与地质报告矛盾。
2.地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要求不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中的厚度不应小于150mm.防水混凝土结构厚度不应小于250mm.
3.地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要求不应小于50mm.并应进行裂缝宽度的计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等，也不进行裂缝计算，导致违背强条。
4.地下室外墙与底板连接构造不合理；外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。
5.地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
6.地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。
7.高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，应在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。
8.地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）3.0.2条进行地基变形设计。
9.对一下建筑物的桩基应进行沉降验算：（强条）
1）地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。
2）体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基。
3）摩擦型桩基。
桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值，并应符合《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）表5.3.4的规定。
10.对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求，设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）第10.2.9条（强条），下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。
a.地基基础设计等级为甲级的建筑物；
b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物；
c.加层、扩建建筑物；
d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物；
e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。
观测的方法和要求，要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8—97）的规定。
11.沉降缝基础与偏心基础：
砌体结构的沉降缝基础作成下图形式：根据力的平衡原理，大部分基础存在零压力区，所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001第4.2.4条的要求。
12.防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。（因为水泥砂浆对强度的折减）。
13.个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。
14.墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。
15.砌体结构的地下室问题。（240）
16.地基承载力应为特征值。
地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：（《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002第3.0.4条）
A.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
B.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。
C.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0. D.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。
17.地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。
18.地下室墙的门（窗）洞口应按计算设置基础梁。
19.基础零应力区的面积问题：高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%.在设计轻钢结构时，应特别注意。
20.地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时，不能采用无梁楼盖的结构形式。
21.位于地下室的框支层，是否计入规范的框支层数的问题：
若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，则位于地下室的框支层，不计入规范允许的框支层数之内。
22.确定建筑的抗震等级时，如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点，建筑物的高度该如何确定？是从室外地面算起还是从基础算起？
确定建筑的抗震等级时，建筑物的高度是从室外地面算起。
23.场地采用桩基（包括搅拌桩）不能改变场地的类别。
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1.地基承载力特征值与地质报告矛盾。
2.地下工程防水混凝土底板混凝土垫层应按《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要求不应小于C15，厚度不应小于100 mm，在软弱土层中的厚度不应小于150mm.防水混凝土结构厚度不应小于250mm.
3.地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度《地下工程防水技术规范》（GB50108—2001）要求不应小于50mm.并应进行裂缝宽度的计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。设计中许多设计人将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算等，也不进行裂缝计算，导致违背强条。
4.地下室外墙与底板连接构造不合理；外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。
5.地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
6.地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。
7.高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，应在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。
8.地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）3.0.2条进行地基变形设计。
9.对一下建筑物的桩基应进行沉降验算：（强条）
1）地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基。
2）体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基。
3）摩擦型桩基。
桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值，并应符合《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）表5.3.4的规定。
10.对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求，设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）第10.2.9条（强条），下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。
a.地基基础设计等级为甲级的建筑物；
b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物；
c.加层、扩建建筑物；
d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物；
e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。
观测的方法和要求，要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8—97）的规定。
11.沉降缝基础与偏心基础：
砌体结构的沉降缝基础作成下图形式：根据力的平衡原理，大部分基础存在零压力区，所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011—2001第4.2.4条的要求。
12.防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。（因为水泥砂浆对强度的折减）。
13.个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。
14.墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。
15.砌体结构的地下室问题。（240）
16.地基承载力应为特征值。地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：（《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002第3.0.4条）
A.按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
B.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。
C.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0.D.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。
17.地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。
18.地下室墙的门（窗）洞口应按计算设置基础梁。
19.基础零应力区的面积问题：高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%.在设计轻钢结构时，应特别注意。
20.地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时，不能采用无梁楼盖的结构形式。
21.位于地下室的框支层，是否计入规范的框支层数的问题：
若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，则位于地下室的框支层，不计入规范允许的框支层数之内。
22.确定建筑的抗震等级时，如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点，建筑物的高度该如何确定？是从室外地面算起还是从基础算起？
确定建筑的抗震等级时，建筑物的高度是从室外地面算起。
23.场地采用桩基（包括搅拌桩）不能改变场地的类别。
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高层建筑地下结构设计是一个复杂的过程。高层建筑上部荷载大，基础埋深较深，地下室与基础设计的合理与否直接影响高层建筑的正常使用与造价。因此，设计时既要满足功能要求、安全可靠、经济合理，又要满足地下室结构抗渗这一特殊要求，以保证其正常使用。高层建筑地下室设计主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等，如果是人防地下室，还包括人防口部设计。
一、荷载
地下室结构荷载包括核爆动荷载（考虑人防）、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合，结构设计时可依各工程的结构特点，根据规范要求进行荷载组合。地下室各部位参与组合的荷载分别为：顶板：顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标准值。侧墙：竖向，顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重标准值（仅有局部剪力墙部位），外墙自重标准值；横向，核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。内承重墙（柱）：顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重，内承重墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和，由大的荷载起控制作用。基础：底板核爆动荷载标准值，上部建筑物自重标准值，顶板传来静荷载标准值，地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时，主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。
二、顶板
地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座，其刚度越大，对上部结构的约束作用越好。因此，地下室顶板厚度不能太薄，一般取≥160mm。人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。根据《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001），地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求，且地下室层数不宜少于两层。规范还明确规定，作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定，还必须考虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。当出现以下情况时，地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位：（1）顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层，且未采取措施；（2）顶板为无梁楼盖。
三、外墙
地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件，底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外（此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算），其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，且不得贯通。
四、底板
同外墙一样，底板除满足受力要求外，还要满足地下室抗渗、防水要求。因此，地下室底板厚度、配筋不宜太小，底板厚度一般取 40～60cm，配筋率一般取 0.25%。地下室底板标高变化处应根据实际情况设置梁，梁宽不宜小于底板厚度，还应计算板的支座弯矩传递到梁所需的抗扭钢筋。桩箱、桩筏基础的地下室底板也是桩承台，还要满足冲切、剪切、抗弯、局部受压等要求。
五、抗浮、抗渗及控制措施
地下室结构设计中应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。板、覆土的自重对结构有利，根据《荷载规范》计算强度时，荷载分项系数应取 1.0。计算抗浮时，荷载分项系数应取 0.9。地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，实际设计时往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。实际中，同一整体大面积地下室上往往建有多栋高层和低层建筑，局部上方可能没有建筑，而地下室面积大，形状又不规则，抗浮问题相对比较难处理，须作细致分析。另外，斜坡道也应进行抗浮验算，其与主体连接处应作处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：补偿收缩混凝土。在混凝土中掺入 UEA、HEA 等微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值，当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝。膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝土连续浇注无缝施工。根据工程实践，一般超过 60m 设置膨胀加强带。后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并得到广泛应用。提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。
六、保护层和垫层厚度
按《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）的要求，地下工程防水混凝土底板混凝土垫层不应小于 C15，厚度不应小于 100mm，软弱土层中厚度不应小于 150mm。防水混凝土结构厚度不应小于 250mm。地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度不应小于 50mm。
参考文献
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前 言：
改革开放以后，我国经济得到迅速发展，作为国民经济主力军的建筑业得到快速发展，但是由于建筑设计、建筑材料、建筑结构、施工方法、施工工艺、施工人员责任等诸多问题，产生的建筑外墙渗漏问题或多或少的都普遍存在，令人十分担忧。虽然在目前的经济发展水平下，建筑施工的技术和水平也有较大进步，但是仍是存在着建筑楼面渗漏的严重问题，这一严峻形势已经阻碍了我国建筑事业的发展，不利于参与当今时代的竞争呢过，所以说有必要对建筑楼面渗漏的原因和解决的策略进行分析和探究。
1.建筑外墙渗漏的危害
建筑外墙渗漏将会不同程度的降低建筑工程结构的耐久性、安全性，因为砼中存在空隙裂缝，砌体的块材和砂浆中也存在空隙和裂缝，外墙渗漏后，水进入其中，如遇气温降至零度以下，则水结成冰，其体积膨胀约 90%，将直接挤压材料，致使材料表层剥蚀；同时内部剩余水被挤压，使材料内部也产生压应力，从而引发裂缝，或致使裂缝进一步扩展，这种现象称之为冻蚀。材料的孔隙率越大、裂缝越多、含水量越大及湿度越低，则冻蚀越严重。随着使用年限的增加，冻蚀也越来越严重。冻蚀的结果导致材料的截面不断减小及裂缝不断增多增宽增长，材料的承载能力也不断下降。
砼保护层被破坏，还会导致钢筋锈蚀，则钢筋的截面会不断减小；另外钢筋锈蚀其体积膨胀约1-4倍，则会挤压砼，从而引发裂缝或裂缝进一步扩展，甚至崩脱砼保护层。因建筑渗漏所引起的墙体含水过多，会导致建筑物因水份过多引起的水解、加速氧化和部分霉变，因局部漏水导致建筑耐久性能降低，严重的外墙渗漏将会导致部分墙体脱落，造成安全隐患，所有这些都将会导致结构耐久性和建筑安全及无关人员的安全性降低。
2.建筑外墙渗漏产生的原因
2.1建筑设计因素导致的渗漏
很多建筑设计人员不重视按设计规范设计，如窗台坡度、鹰嘴、滴水槽、穿墙管、外墙预埋管件、门窗、幕墙与墙体间的接缝等，这也是建筑设计中的通病，因为这些部位的设计工作量大，成绩不突出，相对繁琐，在这些方面设计时简而化之，随心所欲。
为美观而超越设计规范、不顾工程质量及后果，而将外墙饰面砖（小型）设计成细缝拼接，使砖与砖之间不能嵌填密封材料，导致漏水。设计中忽略了不同材料界面的连接特性。如外墙设计层层装饰线条，且线条顶部标高与梁顶标高相同，由于外墙面砖与砼梁的湿度膨胀系数相差很大，极易产生裂缝，从而使线条上部渗水。同样原因，女儿墙根部往往也较易开裂渗水。
建筑师在设计中重视结构设计、重视外观设计，对外墙防水不重视，外墙装门面设计没有防水概念及防水功能设定。
2.2建筑材料因素导致渗漏
块材质量差、翘曲、变形，防水涂料、防水密封材料等质量不合格，饰面材料缺角破损，铝合金门窗材质不合格、加工制作质量差，部分工程所用材料与当地气候条件不复，导致气候条件变化产生膨胀系数不同、耐水性和耐气候性不同等诸多因素，都直接影响工程质量。
2.3建筑施工因素导致渗漏
建筑外墙施工质量，特别易渗漏部位施工质量差，偷工减料，是造成外墙渗漏从而引起质量问题的主要原因。主要表现为：
框架结构外墙柱与砌体连接处不埋拉结筋或拉结设置数量少， 不够牢固，拉结筋间距数量、长度不符合要求，砌筑时，连接处水泥砂浆充实密度不足，由于湿度膨胀系数差异较大，导致连接处开裂是漏水的多发处。砌体找平层、抹灰层砂浆未按设计配制，抹灰密实度不够， 引起砂浆强度差，干缩开裂。
外墙面砖与打底砂浆粘结力不足形成空鼓，饰面砖构缝不严密，出现砂眼及裂缝。细部构造，如窗台坡度、鹰嘴、滴水槽等未处理好造成雨水渗透，门窗安装未进行细致的防水处理。
2.4细部构造不当引起的渗漏
外墙上有许多凸出外墙而的构件和设备，如挑檐、幽棚、阳台、窗套、落水管等。这些构件有的没做滴水线，或滴水线做得小标准，造成水沿外墙流淌；有的排水坡度小够，甚至反泛水；有的落水日堵塞，造成积水，当与外墙而交接处防水高度小够时，造成外墙渗漏；有的落水管密封小严，又靠墙女装，若有脱节或松动，导致幽水沿外墙流淌而出现渗漏。
3.建筑外墙渗漏的解决措施
3.1强化设计标准和设计规范
建筑渗漏问题的一半左右源于建筑设计，所以必须从源头控制先天性渗漏问题。强化建筑设计人员的规范化、标准化设计十分必要，特别是不被重视的建筑死角、结构衔接、工序衔接、建材性能不同的部位， 以及设计工作棘手的细小部位，不能允许设计人员偷工、含糊设计。必须要求设计人员在重点（容易渗漏）部位给出细致的规范设计和技术要求，并以设计实效和责任倒查约束和评定设计人员的工作质量。
3.2对无规范的新材料、新工艺或规范模糊采取案例分析法暂定自行规范
由于建筑材料的快速更新和变化，建筑工程的工艺与施工方法也在不断变化，加之传统的设计规范滞后，遇到新问题和无规范可寻也是不可避免的。那么， 如果设计单位能够形成设计与施工有机结合及问题反馈，同行问题及时分析的有效机制。设计上出现的新问题也不一定那么难解决。行业规范是问题的总结后升华到规范和标准的，如果设计单位十分重视自己的信誉和责任，就应该对现实中的问题及时加以分析，并制定相应的设计对策，形成有针对性的规范和临时标准，并备案及工程中和工程后若干时间的问题反馈，这也是积累设计单位设计经验和设计信誉的有效办法。
3.3强化施工单位全体员工的质量意识、关键部位专人负责
事实上，近一半建筑渗漏问题都源于施工人员的质量意识淡薄，责任感差。在建筑工程单位对员工的质量教育和培训中更多的是强调外观质量，灰抹上去，问题就全掩盖了，谁为渗漏负责是个模糊概念，找不到具体负责人。这其中，质量监督缺失、质量意识培训不到位都无法摆脱责任，所以，加强全员质量培训十分重要。另外，建筑的关键部位要安排有责任心的专人负责，渗漏问题会有较大改善。
3.4遮阳板、雨篷、阳台等水平构件应按要求进行找坡且方向正确，与墙而接触部分应处理成泛水圆弧角，防比返倒水或积水。遮阳板、幽篷、阳台挑板下做巧15mm高滴水线，板底饰而应使用有防水性能的涂料或饰面。
总 结：
综上所述，建筑外墙渗漏属于严重的质量通病，但以们设计及施工单位未给予足够重视。近年来随着经济的发展，建筑物越建越高，体形日趋复杂，外墙渗漏严重影响了建筑物的使用功能，因而有必要认真加以分析和角军决。本文已经从各个方面进行了一系列的探究，可能仍有不足之处，但是随着社会经济和科技的不断发展，在建筑施工实践的过程中，需要不断积累经验，运用先进的施工技术，提高建筑楼面的质量，促进我国建筑事业的发展与进步。
参考文献：
[1]游育君.建筑外墙防渗漏技术的施工措施与建议[J].黑龙江科技信息.2009年第3期.
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中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: with the development of our national economy, high building more and more. Because of its high building architecture function and structure the requirements of itself, most of the need to set up cutting one layer or layers in the basement. Underground engineering construction projects in the whole of the proportion of the too more and more big, so how to make the basement of the economic and reasonable design is particularly important.
Keywords: high building; The basement; design
一． 地下室的设计
1.1 基础的选型：
1.1.1《高规》12.1.1 条规定，高层建筑基础设计，应综合考虑建筑场地的地质状况及水位、上部结构类型、使用功能、施工条件以及邻近建筑的相互影响，以保证建筑物不致发生过量沉降或倾斜，并能满足正常使用功能要求。还应注意了解邻近地下构筑物及各类地下设施的位置和标高，以保证基础的安全和确保施工中不发生意外问题。
1.1.2 基础形式应选用整体性好，能满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降，达到安全实用和经济合理的目的。
根据上部结构类型、层数、荷载及地基承载力，中小高层建筑地下室基础可采用条形交叉梁基础、满堂筏板、桩筏或箱形等基础形式。筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力很大时，宜优先采用平板式。当采用梁板式筏基时，基础梁截面大必然增加基础埋置深度，当水位高时更为不利，梁板混凝土需分层浇筑，而且梁支模费事，因而增长工期，综合经济效益不一定比平板好。
1.2 抗浮设计
1.2.1《地基规范》3.0.3 条规定，岩土工程勘察报告应提供用于计算地下浮力的设计水位。结构抗浮验算必须根据岩土工程勘察单位提供的地下水浮力的设计水位来验算。
1.2.2 抗浮验算时永久荷载的分项系数取值，各地区可能与《荷载规范》不同，当有地区标准按当地的标准，无地区标准则按《荷载规范》。验算建筑物抗浮能力必须满足：(建筑物永久荷载 / 水浮力)≥1.0式中建筑物永久荷载为标准值（不计算可变荷载），按《规范荷载》3.2.5 条应乘分项系数 0.9。
1.2.3 当抗浮设计水位较高，裙房满堂地下室或地下车库需要采用抗浮措施时，应按工程具体情况区别对待。如果裙房满堂地下室或地下车库是独立建筑，与高层主楼基础没有连接成整体，并有一定距离不会因差异沉降造成影响时，抗浮措施可以根据经济技术比较采用：抗浮锚杆、抗拔桩或压重等方法；如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接成整体，均采用桩基，通常抗浮可采用抗拔桩的方法来解决，这几年预应力管桩应用也比较普遍，可以节约桩基成本大约 15%，提高桩基工期大约10%；如果高层主楼基础与裙房满堂地下室或地下车库连接整体，并且高层主楼采用的是天然地基预估有若干沉降量，裙房或地下车库抗浮宜采用压重（采用素混凝土，重度不小于 30KN/M2 钢渣混凝土或砂石料）方法，不宜采用抗拔桩或抗浮锚杆，否则必将与高层主楼之间形成差异沉降而造成底板开裂的影响，尤其如北方很多城市的抗浮设计水位由于考虑南水北调提供的较高，但实际地下水位目前而言都是非常低的，如果抗浮采用抗拔桩或抗浮锚杆，裙房或地下车库与主楼间基础沉降差异将是非常突出的问题。
二． 地下室与基础设计应注意的问题
2.1 地下室外墙与底板连接构造不合理，外墙钢筋的搭接不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010- 2002）根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度的要求。
2.2 地下室外墙设计中应考虑楼梯间，车道等支承条件不同的外墙计算与设计，不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
2.3 地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算，采用桩基时应计算桩的抗拔承载力。
2.4 高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，应在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。
2.5 地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物应按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007- 2002)3.0.2条进行地基变形设计。
2.6 对建筑在施工期间及使用期间的变形观测要求，设计人普遍不够重视。变形观测工程范围根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007- 2002)第 10.2.9 条（强条），下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测。
a.地基基础设计等级为甲级的建筑物；b.复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物；c.加层、扩建建筑物；d.受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物；e.需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。观测的方法和要求，要符合国家行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T 8- 97）的规定。
2.7 沉降缝基础与偏心基础：砌体结构的沉降缝基础作成下图形式：根据力的平衡原理，大部分基础存在零压力区，所设计基础不能提供设计所需的地基承载力。许多柱边与基础对齐的偏心柱基也同样存在问题。零应力区不能满足《建筑抗震设计规范》GB 50011- 2001第4.2.4条的要求。
2.8 防潮层以下墙体采用水泥砂浆时应注意验算其强度。（因为水泥砂浆对强度的折减）
2.9 个别工程的柱基高度不满足柱纵向钢筋的锚固长度要求。柱基的抗冲切、抗剪不够。
2.10 墙下条形基础相交处，不应重复计入基础面积。
2.11 砌体结构的地下室问题。
2.12 地基承载力应为特征值。
地基基础设计时，所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定：（《建筑地基处理技术规范》JGJ79- 2002 第3.0.4条）。
a. 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限其对应荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。b.计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应的限值应为地基变形允许值。c.计算挡土墙土压力、基础或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为1.0。d.在确定基础或桩台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基地反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。
2.13 地下一层墙体能否作为筏板的支座问题。这个问题在砖混及混凝土结构中都存在。
2.14 基础零应力区的面积问题：高宽比大于 4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其他建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。在设计轻钢结构时，应特别注意。
三．结语
总之，只要严格执行操作规程，加强责任心，那么地下室与基础设计中存在的问题是完全可以杜绝的。
篇8
中图分类号： TS958 文献标识码： A
办公楼改造的初衷，通常主要从建筑外立面不美观、内装修陈旧、建筑物设备设施老化、照明照度不足、弱电满足不了正常工作需求等。但随着办公楼修缮项目的提出，也不得不重新梳理这座办公楼的各项综合指标，在满足使用功能的同时，还必须在建筑物结构鉴定安全的前提下解决现行规范条件下的建筑节能、建筑防火、系统防水、设备设施改进等功能设计。
一座老建筑的改造意味着面临很多综合问题，需要建筑、结构、内外装修及其他专业的工程师共同精雕细琢、揉和整理，共同付出很多努力才能实现对建筑物的改造。改造项目与新建项目最大的不同就是要结合其原有的建设现状，识别哪些是可利用的、哪些是改变不了的，所有这些问题的汇总梳理并得以解决，也只是完成了其内部功能，最重要的还是整个建筑物的外立面是否能达到甲方的满意，这个过程漫长而繁琐，往往要经过多次方案调整、现场调研、沟通汇报，才能使改造后的建筑物更适用、美观、现代、并符合使用单位的文化需求。
现以本次改造的办公楼为例，对办公楼改造的的要点具体分析如下：
首先要了解办公楼的自然状况，分析改造前存在的最矛盾的典型突出问题：办公楼建设于1985年，主楼为十层框架结构；局部十一层为出屋面楼梯间及电梯机房。一、二层层高4.2米；三至九层为3.3米；十层为3.6米。水箱间净高4.2米。西侧二层附楼，框架结构，层高为4.2米（建筑面积1182.18平方米）。东侧三层砖混结构，层高均为4.2米（建筑面积1040.18平方米）。办公楼占地面积为3280平方米，总建筑面积为9114平方米，建筑物高度为41.7米。
外墙装饰面层为水刷石，有污染脱落；钢窗透风、屋面渗漏、墙体长毛；室内装修陈旧，保留着初建年代的装修风格，暖气包在暖气罩里，影响散热；室内墙体也还是老式的胶合板墙裙，墙面面层有龟裂，需要粉刷；办公用电配置负荷不足，办公室的插座数量不够，电气线路老化，照明灯具陈旧。网络布线均为线槽明装，乱且易遭到破坏，经常需要维修，临时增加的室内监控点数不足，留有死角，没有室内喷淋系统等。
提出改造的意图不仅改善办公楼内部房间的办公条件，主要考虑整栋建筑的疏散通道梳理、防火防烟分区划分，还要解决外保温、防水系统的具体实施等实际问题，从根本上解决建筑物面临的诟病。更重要的是根据公司形式的发展，办公楼是主要部门的办公场所，也是公司经济文化中心，内外装修均要体现公司文化，要经济、适用，严格控制办公使用面积指标、控制工程造价等。所以在制定改造方案的过程中，从装修风格、内外饰面选材上做到因地制宜，做了多个方案进行分析对比，力争在预算范围内完成改造设计。
外装修改造实施要点：
1、增加外保温及防水系统。在原有基层的情况下，外挂100厚的燃烧等级为A级的矿棉板做外墙保温，与外墙装修共同形成外保温系统。屋面防水等级I级，两层3mm厚的SBS改性沥青防水卷材；加气混凝土墙身按照03J104-O52做防水。
2、外装修材料则采用陶板。陶板作为高温烧制建材，有很多优良性能，如保温性好，质量相对较轻，具有自洁功能。在最近几年，国内已经有多条生产线，生产工艺相对成熟，且在北方有成功的工程案例，颜色多样，板材规格多样。本色具有红砖的色彩，很适合公司文化和北方气候。具体方案实施中，为了配合窗下空调室外机的放置，做了格栅设计，相对应的墙面板也选用了槽型板给予呼应，使本来没有任何变化的平板立面灵活起来。
内部改造的要点：
1、首先改造功能平面，完善立面。重新划分防火分区，设室外疏散出口、防烟楼梯间，防火卷帘等。扩大门厅，采用幕墙形式增加了弧形阳光大厅，结合一层、二层实体墙的拆除，形成中庭，上下空间通透，功能布置上，划分出功能展区，一层满足了公司主产品展出的功能，二层又实现管理上接待、会议等缓冲空间，使办公楼入口处门厅视觉开阔、现代。对于老办公楼外窗是双层钢窗，窗面积大、透风的现状，从节能角度换成断桥铝合金、L-e玻璃节能外窗，每个房间活扇窗至少有一扇既能平开又能上悬，考虑冬季通风、夏季防雨；外墙重做保温、防水系统；出于对安保的需要，此次改造将对办公楼各层及主要区域增加监控系统。
一层平面图
2、增加消防系统。原有的消防系统及应急疏散照明不符合现行防火规范要求，且大部分已经损坏，失去其基本功能。原建筑内未设置消防喷淋系统，按现行《高规》在主楼及附楼的会议室、办公室、走廊等均应设置消防喷淋系统。对已有的消防水箱进行改造。现有十一层屋顶水箱容积为20立方米，满足消防要求，但不得作为生活饮用水箱，应按消火栓及喷淋系统规范要求增设稳压水泵和气压罐各一套。增加室外消防水池：在办公楼北侧绿地内重新建设地下消防水池，以满足消火栓系统20L/S两小时和喷淋系统21L/S小时消防灭火出水量，共计220立方米；地沟内、室内及室外管网：室外消防用水量20L/S，设置室外消火栓2个，且建成环状给水管网；地沟内主楼部分消火栓管道系统成环，改造附楼枝状管网且管径不符合规范要求的管材，与主楼合并考虑改造；地沟内增加喷淋管道系统；室内增加的消火栓系统在顶楼连成环状。
改造后的办公楼已经投入使用，反应良好，外立面温暖、庄重、现代，内部空间开敞、办公环境整洁、明亮，实现了建筑节能、建筑防火、保温防水及设备设施完善的改造目的。
参考文献
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005版）
《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
篇9
关键词：地下室； 结构设计
中图分类号：TU2文献标识码： A
1抗震要求
地下室如果设计不当，对整体抗震性能会产生较大影响，根据南京市施工图审查要点，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱要协调统一。地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位，规范明确规定作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构嵌固部位。结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。存在的常见问题如：半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室抗震等级为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级等问题。
2荷载取值与组合
地下室外墙受弯及受剪计算时，土压力引起的效应为永久荷载效应，可变荷载效应控制的组合时，土压力的荷载分项系数取1.2；永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35。对于地面活荷载，同样应乘侧压力系数，许多设计中计算不对。地下室底板的强度计算时，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第3.2.5条板、覆土的自重的荷载分项系数取1.0。抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取为0.9。地下室外墙的土压力应为静止土压力，根据土性的不同分别采用不同的计算方法，粘性土采用水土合算，砂性土采用水土分算。如果地下室顶部没有房屋，是空旷场地，其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载，实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板，活载只考虑4.5KN/m2，未计覆土荷载，消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2，不满足GB50009-2001第4.1.1条，未考虑消防车荷载，或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载, 与消防车荷载比较取大值。
3外墙计算模型
地下室外墙配筋计算：有的工程外墙配筋计算中，凡外墙带扶壁柱的，不区别扶壁柱尺寸大小，一律按双向板计算配筋，而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋，又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理，其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议：除了垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱之间) 外墙板块按双向板计算配筋外，其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载(轴力)较小的外墙扶壁桩，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小，可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座(即底板作为外墙的嵌固端)，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板的抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这方面问题在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力不应小于侧壁底部。地下室底板标高变化处也经常发现类似问题：标高变化处仅设一梁，梁宽甚至小于底板厚度，梁内仅靠两侧箍筋传递板的支座弯矩难以满足要求。地面层开洞位置(如楼梯间)外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用，该荷载经常遗漏。
4顶底板和楼梯
设计中存在的常见问题如：地下室顶板，板厚选用100mm，不符合GB50011-2001第6.1.14条；底板配筋Φ14@100，不符合JGJ3-2002第12.2.4条；地下室顶板厚度、地下部分柱配筋不符GB50011-2001 第6.1.14条。地下室混凝土底板、顶板、墙配筋不符合GB50010-2002第9.5.1条及GB50038-94第4.7.8条等。
5地下水与抗浮
地下水位及其变幅是地下室抗浮设计重要依据，实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成施工过程中由于抗浮不够出现局部破坏。另外，实际中在同一整体大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，而地下室面积大，形状又不规则，加之局部上方没有建筑，此类抗浮问题也相对比较难以处理，须作细致分析处理。常见设计问题如：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，GB50009-2001第3.2.5条等。
6裂缝及控制方法
地下室外墙混凝土易出现收缩，受到结构本身和基坑边壁等的约束，产生较大的拉应力，直至出现收缩裂缝，地下室外墙裂缝宽度控制在0.2mm之内，其配筋量往往由裂缝宽度验算控制。工程中许多设计将地下室防水结构构件的计算弯距调幅、有的下端按铰接、有的未考虑荷载分项系数、多层时未按多跨连续计算，地下室外墙在计算中漏掉抗裂性验算(违反GB50108-2001第4.1.6条)，地下室外墙与底板连接构造不合理，建筑物超长未设缝或留置后浇带(违反GB50010-2002第9.1.1条)，后浇带的位置设置不当，外墙施工缝或后浇带详图未交代，室外出入口与主体结构相连处未设沉降缝等，导致违反设计规范，产生渗漏现象。某工程地下室设计成一个大底盘，而该大底盘下的基础形式同时有天然地基、桩基、刚性桩复合地基（违反GB50011-2001第3.3.4条），此类基础即使设置后浇带也仅适合施工阶段。地下室整体超长，应采取相应措施，防止裂缝开展，采取的主要措施：①补偿收缩混凝土，即在混凝土中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值大于或等于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。②膨胀带，由于混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会与混凝土的早期收缩变形完全补偿，为了实现混凝土连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩混凝土带，根据一些工程实践，一般超过60m设置膨胀加强带。③后浇带，作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。④提高钢筋混凝土的抗拉能力，混凝土应考虑增加抗变形钢筋，对于侧壁，增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用。侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力。⑤泵送商品混凝土施工的地下室外墙易出现收缩裂缝，但只要措施得当，还是可以避免或得以控制的。关键在于：(a)在保证混凝土强度的前提下，尽可能降低每m3混凝土的水泥用量。(b)尽可能将墙板的水平钢筋置于混凝土外侧，控制混凝土保护层厚度不得超厚，水平钢筋的间距尽可能小于150mm。(c)严格控制混凝土坍落度，绝不允许现场加水。(d)建议尽可能延长拆模时间，浇水养护时间应大于30d。⑥基础大体积混凝土施工控制表面温度裂缝的产生，首先应从选定混凝土配合比入手。只要对掺合料、缓凝减水剂等选择合适，通过试配完全可以大大降低每m3混凝土的水泥用量，降低混凝土的最高绝热温升，从根本上解决升温阶段的裂缝产生。⑦基础大体积混凝土而言，养护措施极为重要，应根据施工时的气温、测温情况，采取相应的养护方法。布置合理的测温手段是必不可少的，可以为养护提供调整依据。 掺加高效微膨胀剂对混凝土能起到补偿收缩作用，可有效地提高混凝土的抗裂缝抗渗能力。
7保护层和垫层厚度
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)对防水混凝土结构规定：结构厚度不应小于250mm；裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通；迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。防水混凝土结构底板混凝土垫层，强度等级不应小于C15，厚度不小于100mm，在软弱土层中不应小于150mm。工程实践表明如果结构厚度或迎水面钢筋保护层厚度小于规范限值常常是引起渗漏水现象的常见原因，因此规范修订以后对限值作了相应的提高，应引起注意。地下室顶板钢筋应加强，保护层和混凝土垫层及强度等级应按规范加注(GB50108-2001第4.1.6条)。否则就会产生如下类似问题：地下室外墙、底板等迎水面保护层厚40mm，底板与土接触处钢筋保护层厚35mm，不适合GB50108-2001第4.1.6条；柱保护层25mm，违反GB50010-2002第9.2.1条；地下室垫层采用C10混凝土，或底板下未做混凝土垫层，违反GB50108－2001第4.1.5条和第4.1.5条；未见地下混凝土构件环境类别划分与对应的钢筋混凝土构件保护层厚度，不符合GB50010-2002第9.2.1条等。
（1）.建筑抗震设计规范（GB 50011-2001（2008年版））,中国建筑工业出版社，2002。
（2）.高层建筑混凝土结构规程（JGJ 2-2002）,中国建筑工业出版社，2002。
（3）.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）,中国建筑工业出版社，2002。
篇10
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
Abstract: with the rapid development of the high-rise building, the construction equipment room, underground fire pools and multi-function car parking Spaces are used in the basement, so in high-rise building design, the basement structure design difficulties of various, is of great significance. This paper analyzes the structural design of the difficulties in the basement, and accordingly put forward the optimized design scheme.
Keywords: building engineering; The basement structure design; Structure design, Seismic design
1.引言
目前城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。然而，建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。
2.地下室结构设计难点概述
地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：（1）结构平面设计；（2）抗震设计；（3）地下室抗浮、抗渗设计；（4）外墙结构设计。
3.建筑工程地下室结构优化设计
3.1结构平面设计
在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。
3.2抗震设计
一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：多层建筑中半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端，地下室一层抗震等级定为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。
若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点，一般来讲，对于半地下室的埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算，并应包括地下层。
3.3地下室抗浮、抗渗设计
一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5条。
地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；（2）膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；（3）后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用；（4）提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。
3.4地下室外墙结构设计
为了满足抗渗要求，地下室外墙（以下简称外墙）的厚度一般不应小于250mm，混凝土强度等级常用C20~C30。
3.4.1．荷载：竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重；水平荷载有室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载。
3.4.1.1室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面），活荷载可取5kN/m2。有特殊较重荷载时，按实际情况确定。
3.4.1.2水压力：水位高度可按最近3~5年的最高水位确定，不包括上层滞水。
3.4.2荷载设计值：以前的算法地面活荷载取1.4外，其他包括水压力均取1.2。现依据《建筑结构荷载规范》，当活荷载占总荷载之比值不大于20%时，γG=1.35, γQ=1.40,ΨC=0.7，综合分析后外墙各项荷载分项系数均取1.30。
3.4.3荷载计算：
3.4.3.1地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时，其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连，可认为是嵌固端；顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时，首层墙体与地下一层外墙连续，可以对外墙形成一定的约束。但是，主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口，其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构（包括纯框架和框剪）时，外墙仅与首层底板相连，首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小，对外墙的约束很弱。所以，外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。
3.4.3.2地下室内横墙较多且间距不大于层高2倍时，地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续双向板。
3.4.3.3有的工程基础底板上有较厚的覆土，这时最下层外墙的计算高度应视该层地面做法而定。如为混凝土面层较厚的刚性地面，且在基坑肥槽回填之前完成地面做法，则外墙计算高度可算至地下室地坪。而实际施工顺序往往是出地面后肥槽立即回填，而地下室地面在完成机电管线布置后才施工，相隔很长时间。这种情况下，外墙计算高度就应算至底板上皮。为了减小外墙计算高度，可在外墙根部与基础底板交接处覆土厚度范围内设八字角，并配构造钢筋，作为外墙根部的加腋，加腋坡度按1：2。这时外墙计算高度仍可算至地下室地坪。
3.4.4为了便于配筋构造和节省钢筋，外墙可考虑塑性变形内力重分布。塑性计算不仅可以在有外防水的墙体中采用，也可在混凝土自防水的墙体中采用。塑性变形可能只在截面受拉区混凝土中出现较细微的弯曲裂缝，不会贯通整个截面厚度，所以外墙仍有足够的抗渗能力。
3.4.5 墙配筋计算：外墙除承受水平荷载外，还承受上部结构及各层地下室顶板传来的荷载和外墙自重等竖向荷载。所以，严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算配筋。但在实际工程设计中，考虑竖向荷载产生的截面应力很小，而且为了计算方便，仅按墙板平面外受弯计算配筋。当竖向荷载很大时，也可分别按受弯和轴心受压计算墙体配筋，然后将二者叠加。
3.4.6外墙保护层厚度：按〈地下工程防水技术规范〉50108-2001-4.1.6条，“迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。”为强制性条文。但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大，另一方面外墙一般较厚，且拆模早，养护困难。施工单位为了避免开裂，在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋，与外墙受力筋间距很小，垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002，外墙外侧环境类别为“二b”，内侧“二a”，据此，外侧保护层厚度25mm，内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。
5.结论
高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。
参考文献
[1]地下工程防水技术规程（GB50108-2001）[S]．
[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）[S]．
篇11
2建筑房屋结构设计对策
2.1设计建筑图纸应做到完善、详细
在建筑设计当中，图纸是重要的体现；在施工当中，图纸是重要的依据。在建筑结构设计师进行图纸的设计当中，需要严格的按照规范标准来完成，不能为了自己的轻松，而不标注或者是进行简单的标注。另外，对于结构设计当中的细微以及复杂之处，需要详细的进行重点的标注；当然，也不能够忽略的结构相对简单的地方。在整个设计当中，设计师需要树立严谨的工作态度，当图纸设计完工后，需要再一次的进行自我审核，查找其中可能存在的问题，避免不必要损失的出现，从而让图纸设计更加的科学、合理、详细。
2.2建筑基础选型需要具备科学性
建筑结构的选型受到了当地地质情况以及建筑外形设计的影响。因此，当提资图纸拿到之后，不能够盲目地开始进行建模计算，而需要考虑当地的实际地质以及建筑的外形。建模计算的盲目设计只存在工作量的增加以及建筑完工后出现问题这两个局面。而我们都不愿意看到这两种结果的出现，因此，就需要与其他相关专业的人员进行合理的商定，从而制定出具备可行性的建筑施工方案。而设计方案的科学、合理、正确，也能够取得良好的效果，从而将工作量降低。
2.3浇砼楼板质量的提高
改善混凝土的水灰比，能够解决浇砼楼板的裂缝问题。由于混凝土供应商为了便于运送混凝土以及让其保持可泵性，因此水灰比都相对较大。但是在实际使用当中，所需要的水灰比偏小，我们就可以加入一定量的石灰来提高水灰比。温差也可能导致浇砼楼板的裂缝出现。所以就需要在季节性温差较大的情况下做好保温措施，当裂缝出现之后需要立刻的进行补救。
2.4地下室外墙合理地设计
作为建筑物的根基所在，地下室外墙支撑了很重的质量。因此，不合理的地下室外墙设计就可能导致建筑物出现失稳的情况。在地下室外墙的设计当中，首先就需要注重建筑物整体的质量，并且还需要结合当地的地下水水位和当地地质。一般来说，较高的建筑物，其地下室外墙厚度不得小于250mm，并且所使用的混凝土的强度不能够过高，过高会导致裂缝的产生。
2.5设计规范需要严格的遵守
篇12
中图分类号：S611文献标识码： A
一、背景描述
在中药制剂药品生产过程中，中药提取是必要生产环节。《GMP》规定：“中药制剂的质量与中药材和中药饮片的质量、中药材前处理和中药提取工艺密切相关。应当对中药材和中药饮片的质量以及中药材前处理、中药提取工艺严格控制。在中药材前处理以及中药提取、贮存和运输过程中，应当采取措施控制微生物污染，防止变质。”提取车间以通风设计为主，大体可分为三类：防爆排风、非防爆排风及正压送风。设计人员如何进行该类厂房通风设计，本文以中药提取车间通风设计实例为依据，介绍了提取车间设计思路及注意事项。
二、设计思路
2.1 防爆通风
在中药提取车间里面，最大的特点是甲类防爆区多，且这些房间空间高，有的占3~4层的空间，工艺生产中会用到有机溶剂、酒精提取罐等等，需要进行防爆通风设计及事故通风设计。
2.1.1 通风量计算：
对于具有放散爆炸和火灾危险物质，并有防火、防爆要求的场所，要求通风良好时，通风量应能使放散的爆炸危险物质很快稀释到爆炸下限的25%以下。所需风量可按下式计算：
L=W×K×106/LEL×T/293
式中： L-----------通风量（m3/h）；
W----------危险场所内爆炸性气体最大放散量（kg/h）；
LEL-------危险场所内爆炸性气体的爆炸下限（mg/m3），查表得到；
K----------安全系数，数值最小取4，即将爆炸性气体浓度稀释至爆炸下限的25%；
T-----------环境温度（K）；
在电气爆炸危险区内，6次换气被认为是通风良好的一个指标，在按泄露量计算出排风量后，应校核换气次数是否低于6次。当无法得到LEL值时，可按6次/h换气次数估算排风量：
L平时=6V
式中： V-----------房间体积（m3）；
事故通风的目的是在短时间内将有害或爆炸危险气体迅速排出，通风量宜根据放散物的种类、安全及卫生浓度要求，根据工艺在事故时可能突然散发的有害物量，按全面排风计算确定。但工艺往往不能提出准确的有害物散发量，各国都以自己的标准制定了事故排风的量值：前苏联标准规定事故排风按8次~12次设计；欧美及日本等国事故排风换气次数比较大，有的达到30次；美国有的资料规定事故通风量为正常通风量的2倍；我国以事故排风换气次数不低于12次为界，上限不作规定。在工程设计中，按12次/h换气次数估算事故排风量：
L事故=12V
2.1.2 系统形式：
2.1.2.a外部布局
《建筑设计防火规范》10.3.2规定：有爆炸危险的厂房内的排风管道，严禁穿过防火墙和有爆炸危险的车间隔墙。10.3.10规定：排除有爆炸或燃烧危险气体、蒸汽和粉尘的排风管应采用金属管道，并应直接通到室外的安全处，不应暗设。
可总结为防爆排风管道需满足两点要求：1.明装；2.不能从防爆区穿防爆墙至非防爆区。目前，我们采取的做法是排风管直接从甲类生产区穿外墙至室外，然后上屋面高空排放。因此，需要工艺专业在考虑生产布局的时候把甲类生产区靠外墙设置，如果甲类生产区位于整个建筑的中间部位，则需要其有能直接通出屋面的顶棚。风管从甲类生产区直接穿出外墙后沿外墙爬上屋面接防爆风机。鉴于事故通风量为平时通风量的2倍，可共用管路，屋面设置两台风机并联，也可走两套管路，平时排风一用一备，事故通风时两台同时开启。防爆风机出口高空排放，上做防雨风帽，高出建筑屋面至少1.5m。如下图所示为黑龙江某三七提取车间外立面图。
风管直接爬外立面对建筑物的整体美观有影响，有些甲方会有意见，为此，空调专业可与工艺、建筑专业协助配合。工艺专业在布置提取罐的时候在靠外墙区域给空调专业预留风管位置，建筑专业将外立面做成凹面，让突出外立面的风管爬在凹处里面，然后将凹面整条或者局部做成美化百叶，使风管空间能与外界直接相通，整个外立面保持平整、美观。如下图所示为安徽某三七提取车间外立面图。
2.1.2.b内部局部
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 6.3.2规定：建筑物全面排风系统吸风口的布置，应符合下列规定：
a．位于房间上部区域的吸风口，除用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.4m；
b．用于排除氢气与空气混合物时，吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.1m；
c．用于排出密度大于空气的有害气体时，位于房间下部区域的排风口，其下缘至地板距离不大于0.3m；
d．因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处，应设置导流设施。
目前内部排风管采用上下布置排风口的形式且管道明装。大空间的生产区，如浓缩、层析、沉淀和酒精回收等区域，有时候占3~4层的空间，且里面罐体多。这类房间排风量大，风管尺寸大，内部走风管困难，布置风管时尽量将主管靠外墙摆放，避免占房间中部空间，可参照下图某刺五加提取车间层析、沉淀区内部排风走管的方式布置：
注意，钢平台需当作楼板处理，上下布置排风口，避免钢平台隔离空间成为排风死角。
2.2 非防爆通风
非防爆区的设备散热排风，卫生间的排风，以及一般区房间的通风换气排风等的处理方法其他车间基本相同，主要注意管道布局，避免与提取罐打架。
提取罐出渣时，罐底的渣门打开，瞬间会有大量热蒸汽冒出，需考虑局部排风将热气带走。局部排风口的设置，需考虑出渣口的位置高度及渣门开启方向。热气往上跑，可在顶部及正对出渣口的高度设置排风口。注意下部渣车的大小及流通方向，风管不能影响渣车正常通行。下图为某刺五加提取车间出渣区排风系统设置：
酸碱配制、酸碱存放等房间的排风设备和管道配件均要求耐腐蚀性。
2.3 正压补风
非防爆区进入防爆区会经过一个正压门斗，为了保证毗邻爆炸危险区域的非爆炸危险区域的安全，避免爆炸危险区域内的危险气体和粉尘向安全区泄露，需对正压门斗进行加压送风。
对于正压门斗加压送风量的计算，目前可参照《化工采暖通风与空气调节设计规范》5.5.15 供隔离爆炸危险区域的门斗、门廊或小室，应设计维持不低于30Pa的正压送风。同时，正压送风系统应设置备用风机。室外正压取风口的位置要避免与排风短路，同时要与防爆区的外窗保持一定距离。正压送风系统的风管穿过防爆墙时，需要加装止回阀及防火阀，如下图为安徽某提取车间安全门斗正压送风系统。
安全门斗正压送风系统
三、结论
本文以实际工程设计为实例，介绍了中药提取车间通风设计思路及注意事项，希望能给读者提供帮助。
主要参考文献：
1.《药品生产质量管理规范（2010年修订）》中国医药科技出版社，2011
2.《药品GMP指南》，张爱萍，孙咸泽，中国医药科技出版社，2011
3.《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
4.《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
篇13
中图分类号：S611文献标识码： A
1.建筑的设计风格和理念
建筑设计是综合性考虑并具建筑特性的一种设计。它是指建筑设计在满足一定的设计要求，安全、耐用以及经济适用等方面的时候，按照建设结构的设计规范进行相应的结构布置，并利用经济与技术分析的方法进行相应的调控，寻求最优的建筑设计的过程。在整体的控制上，建筑设计的调控不仅仅是针对主体工程的设计还应考虑到建筑的楼层的安全问题的调控，从整体上把握建筑结构设计。
2具体细节内容的设计
2.1外墙面砖易脱落的问题
多层住宅和小高层、高层住宅项目外墙饰面大量采用面砖是普遍现象。不是外墙面砖不好，只是现行常规外墙外保温贴面砖做法尚未得到时间的考验。有许多建筑的外保温外墙局部有面砖脱落现象，极易造成人员、财产的伤害，有时甚至是致命的危险。尤其是已建成并投入使用的建筑，在经过夏季、冬季冷热变化的考验后，外墙面砖不够牢固的部位容易脱落，并且在夏季经过太阳暴晒后突然下起雷阵雨，也容易使面砖在遇到骤冷后开裂脱落，危及安全。就目前而言，对现有整体外墙进行改造是不大现实的。因此，建议在建筑四周做挑檐或雨罩，对脱落的面砖在下落过程中起缓冲、阻挡作用，可减少对人员、物品的危害。在《住宅设计规范》GB50096-1999（2003 年版）中第 4.2.3 条明确规定，“住宅的公共出入口位于阳台、外廊及开敞楼梯平台的下部时，应采取设置雨罩等防止物体坠落伤人的安全措施”。此规
定同样适用于人员易靠近楼体的其他建筑。具体做法是，在建筑物一层顶板或二层顶板处结合立面做水平外挑檐，挑檐凸出外墙尺寸可根据建筑物楼层总高度确定。例如：多层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1 米，小高层、高层住宅挑檐凸出外墙尺寸不少于 1.5 米。此挑檐可做现浇板出挑，也可做出挑钢架上固定不锈钢板或加强型阳光板、夹胶玻璃等。若建筑场地延伸到建筑物底部周边，在不影响使用的情况下，可结合景观在地面沿建筑物外墙做距离外墙不少于 1.5 米的围栏或灌木隔离带，围栏做法可参照阳台栏杆设计（如高度 1.05 米，栏杆间净距不大于 0.11 米）。在楼体首层地面周边人员容易到达或驻足的地方，此种做法尤为重要。
2.2住宅楼梯间的安全设计问题
住宅按层数可划分为低层住宅（1~3 层） 、多层住宅（4~6 层） 、中高层住宅（7~9 层） 、高层住宅（10 层及以上） 。目前我们经常见到的住宅类型（按层数划分）主要有：6 层多层住宅、11 层小高层住宅、18层高层住宅以及34层（这里指100m以下）高层住宅。
对于6层多层住宅， 《建筑设计防火规范》对疏散楼梯的数量及设计要求作了详细规定：其可设计一部疏散楼梯的条件是居住建筑单元任一楼层的建筑面积≤650m2，且任一住户的户门至安全出口的距离≤15m；而当任一楼层建筑面积≤500 m2时，可将楼梯间设计成开敞楼梯间，但其应能天然采光、自然通风；同时我们还要注意到，楼梯间要通至屋顶，而且通向平屋面的门或窗应向外开启。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ，11层小高层住宅及18层高层住宅均为二类建筑，其可设计一部疏散楼梯的条件为：若为塔式住宅，每层的居住户数应≤8户、每层的建筑面积应≤650平方米，而且应设有一座防烟楼梯间和消防电梯；若为单元式住宅，疏散楼梯应通向屋顶，单元间的楼梯通过屋顶连通，单元与单元间墙应为防火墙，各户门的防火等级应为甲级，窗间墙（不燃烧体墙）宽度及宽槛墙（不燃烧体墙）高度应＞1.2 m。对楼梯间设计要求如下：塔式住宅楼梯间无论是11层还是18层，均应为防烟楼梯间；单元式住宅可区分如下：11层小高层住宅可设成开敞式楼梯间，但开向楼梯间的户门的防火等级应为乙级，同时楼梯间要靠外墙，且应直接天然采光、自然通风；18层高层住宅的楼梯间应设计成封闭楼梯间。 根据《高层民用建筑设计防火规范》 ，34层（100m以下）高层住宅为一类建筑，当是塔式住宅时，楼梯间应设两座（确有困难时可设计成剪刀梯） ，且均应为防烟楼梯间。单元式住宅可设计一座楼梯间（应为防烟楼梯间）的条件是：每单元均应有一部疏散楼梯通向屋顶，18层以上部分相邻单元楼梯每层都应通过阳台或凹廊连通（此时屋顶可以不连通） ，18 层及以下部分单元与单元间的墙为防火墙，各户门的防火等级为甲级，窗间墙（不燃烧体墙）宽度及宽槛墙（不燃烧体墙）高度均应＞1.2 m。根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》 ，住宅楼梯梯段净宽应≥1.10m(6层及6层以下住宅，如果一边设有栏杆，可将要求适当放宽，梯段净宽可减至 1.00m)；楼梯踏步宽度应≥0.26m，踏步高度应≤0.175m；楼梯栏杆扶手高度应≥0.90m，但是当楼梯水平段栏杆较长，长度超过 0.50m 时，其对扶手高度的要求就适当提高，应≥1.05m；考虑到儿童的安全问题，对楼梯栏杆的垂直杆件做了规定，净距应≤0.11m，同时对楼梯井的宽度也提出了要求≤0.11m，当大于规定值时，必须采取防止儿童攀滑的措施。
2.3 住宅阳台栏杆的安全设计问题
根据《住宅设计规范》及《住宅建筑规范》的要求，住宅层数≤6层时，阳台栏杆高度应≥1.05m；住宅层数＞6层时，阳台栏杆高度应≥1.10m；封闭阳台栏杆也要满足此要求。规范中提到“中高层、高层住宅及寒冷、严寒地区住宅的阳台宜采用实心栏板” ，但在实际工程中，为了照顾立面设计，阳台栏板并非全是实心栏板， 这种情况下我们计算栏板高度就应从可踏面 （指宽度≥0.22m， 且高度＜0.45m的可踏部位）算起。除高度外，我们还应注意到栏杆的设计应防止儿童攀登，若为垂直杆件，杆件间净距应≤0.11m，这些是出于对儿童安全的考虑。
2.4 住宅外窗的安全设计问题
对外窗最基本的要求是窗台距楼面、地面的净高应≥0.90m，若低于此高度应采取防护措施（如：采用护栏或在窗下部设置相当于护栏高度的防护固定窗， 且在防护高度设横挡窗框） 。 根据窗的形式分以下几种情况：普通外窗窗台高度≤0.45m 时，护栏或固定窗高度从窗台算起；普通外窗窗台高度＞0.45m且＜0.90m时，护栏或固定窗高度从楼面或地面算起；凸窗等宽窗台，可供人站立时，护栏（应贴窗设置）或防护窗高度应从窗台面算起。
2.5消防车道的规划设计安全问题
随着社会、经济的健康快速发展，小高层、高层住宅越来越多。进行高层住宅详细规划时，应特别注意小高层、高层住宅间消防道的规划设计。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-952005 年版）中，第 4.1.7 条规定，“高层建筑的底边至少有一个边或周边长度的 1/4 且不小于一个长边长度，不应布置高度大于0 米、进深大于 4.0 米的裙房，且在此范围内必须设有直通室外楼梯或直通楼梯间的出口。”在实际项目规划设计时，应严格控制消防车道的布置。小高层、层住宅的体量、楼长越来越大，仅在楼体的一个长边设置消防车
是不妥的。在发生火灾险情时，无法对没有消防车道的另一长边行有效、迅速救援。因此，在进行小高层、高层住宅或其他高层筑详细规划时，必须在其两个长边都布置消防车道，确保在火灾情出现时能迅速、有效地进行救援。这样可能会使楼间庭院的绿化面积略有减少，但相比安全问题，这是很值得的做法。在楼体某一个合适的长边可做带状绿化与硬质铺装结合的消防车道。在日常使用时，此消防车道就是庭院绿化的一部分，硬质铺装则是庭院步
道的一部分，仅在火灾险情出现时方用作消防车通道，视觉效果和使用效果均较好。这种做法完全可行。
2.6地下车库的几个安全设计问题
