高層建筑改造設(shè)計(jì)探討
關(guān)鍵詞：高層建筑；改造設(shè)計(jì)；
1、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮，建筑單體的使用時(shí)間較長(zhǎng)，許多高層建筑已逐漸不滿足業(yè)主的使用要求，需要進(jìn)行改造才能投入使用。在對(duì)高層建筑的改造設(shè)計(jì)中，需要對(duì)原有建筑的建筑功能、結(jié)構(gòu)性能、設(shè)備進(jìn)行徹底改造。隨著國(guó)家建筑規(guī)范的修改完善，在改造過(guò)程中諸如高層建筑消防、結(jié)構(gòu)加固、設(shè)備更新都涉及滿足新舊規(guī)范的要求問(wèn)題，建筑改造設(shè)計(jì)一直以來(lái)都是一個(gè)難以解決的課題。
2、改造設(shè)計(jì)中主要問(wèn)題及解決措施
通過(guò)對(duì)天津惠中酒店（12層）、天津原好運(yùn)來(lái)大廈（14層）、天津中山廣場(chǎng)酒店商場(chǎng)（23層）等項(xiàng)目的改造設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，高層建筑改造設(shè)計(jì)中需要解決的主要問(wèn)題有：建筑消防、建筑節(jié)能、結(jié)構(gòu)加固、設(shè)備改造等。
2.1建筑消防：
為了防止和減少高層民用建筑火災(zāi)的危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)的安全，高層建筑的設(shè)計(jì)，一直遵循“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，針對(duì)高層建筑發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，立足自防自救，采取可靠的防火措施。隨著國(guó)家對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的逐步完善，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范目前已采用2005年版本，對(duì)應(yīng)05年以前的高層建筑，進(jìn)行改造設(shè)計(jì)必須符合現(xiàn)有規(guī)范要求，因此存在諸多問(wèn)題需要解決：
2.1.1防火通道。隨著防火分區(qū)面積的變化，很多以前的建筑防火通道數(shù)量不足，必須通過(guò)增加防火通道寬度或數(shù)量來(lái)滿足改造設(shè)計(jì)的要求。增加通道就無(wú)可避免涉及到結(jié)構(gòu)等專業(yè)，因此在增加通道過(guò)程中，必須結(jié)合現(xiàn)有使用功能的變化，對(duì)原有建筑的建筑布局進(jìn)行調(diào)整，盡量做到合理、經(jīng)濟(jì)。
2.1.2火災(zāi)探測(cè)器。根據(jù)監(jiān)測(cè)的火災(zāi)特性不同，火災(zāi)探測(cè)器分為感煙、感溫、感光、復(fù)合和可燃?xì)怏w類型，每個(gè)類型又根據(jù)其工作原理的不同而分為若干種。不同種類火災(zāi)探測(cè)器，其響應(yīng)原理，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，適用場(chǎng)所均不同。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，選擇火災(zāi)探測(cè)器的種類要根據(jù)探測(cè)區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的初期火災(zāi)的形成和發(fā)展特點(diǎn)，房間高度，環(huán)境條件以及可能引起誤報(bào)的原因等因素綜合確定。探測(cè)器的布置即要考慮探測(cè)區(qū)域的面積，同時(shí)，要考慮房間的高度、屋頂坡度和探測(cè)器自身靈敏度的影響，也要考慮到梁突出頂棚的高度，內(nèi)部走道的寬度，至端墻的距離，至墻壁距離以及房間間隔情況的影響。
2.1.3防火材料。目前，許多新型材料在建筑生產(chǎn)中得到應(yīng)用。在高層建筑的改造設(shè)計(jì)中，防火板材、防火門窗、防火卷簾、防火涂料等諸多防火材料得到普遍應(yīng)用，但設(shè)計(jì)中必須根據(jù)建筑單體的防火等級(jí)選用適合的防火材料。
2.2建筑節(jié)能：
目前，全世界都在倡導(dǎo)低碳生活，建筑設(shè)計(jì)首當(dāng)其沖，在設(shè)計(jì)規(guī)范中開(kāi)始進(jìn)行三步節(jié)能設(shè)計(jì)，建筑節(jié)能是指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建（改建、擴(kuò)建）、改造和使用過(guò)程中，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理，利用可再生能源，在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)的能耗。開(kāi)展建筑節(jié)能是國(guó)家實(shí)施節(jié)能戰(zhàn)略的重要方面。必須在住宅外墻保溫、門窗設(shè)計(jì)、屋頂保溫這三方面下大功夫，努力達(dá)到節(jié)能住宅的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
原有高層建筑大多未進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，因此，改造設(shè)計(jì)中必須增加外墻保溫，使用中空玻璃門窗，進(jìn)行屋頂保溫改造。一般情況下，只要建筑物的體形系數(shù)或?qū)訑?shù)、窗墻面積比、各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)均滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，即可判定該建筑物為符合相應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能建筑。當(dāng)建筑物窗墻面積比或圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)大于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值時(shí)，要將設(shè)計(jì)建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和窗墻比（超過(guò)部分的）改為符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限值，得出建筑物傳熱耗熱量—參照建筑傳熱耗熱量。
保溫隔熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護(hù)層-飾面層�；鶎痈鶕�(jù)不同建筑基體表面情況分別采用相應(yīng)的處理方式，包括采用普通水泥砂漿找平、聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。以聚苯為主要原材料來(lái)生產(chǎn)保溫隔熱材料比較盛行，產(chǎn)品形式主要有聚苯板、聚苯復(fù)合材料、聚苯乙烯顆粒等，其中聚苯板目前使用比較多。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫和隔熱性能指標(biāo)計(jì)算方法和計(jì)算參數(shù)做出了規(guī)定；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》對(duì)帶有抗震柱、圈梁等熱橋部位的復(fù)合墻體的外墻平均傳熱系數(shù)K的計(jì)算方法做出了規(guī)定：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能50%目標(biāo)時(shí)的外墻傳熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)也做了規(guī)定。計(jì)算外墻隔熱保溫時(shí)必須按照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。
2.3結(jié)構(gòu)加固：
原有建筑改造大多改變或部分改變使用其原有功能，因此建筑布局及使用荷載發(fā)生較大變化。加上國(guó)家規(guī)范的調(diào)整，目前規(guī)范設(shè)計(jì)荷載較原有規(guī)范有了較大提高，必須謹(jǐn)慎應(yīng)對(duì)。
2.3.1荷載變化。大多高層建筑兼顧辦公及餐飲功能，改造后會(huì)有裝修及使用上的變化，因此勢(shì)必帶來(lái)荷載變化。結(jié)構(gòu)專業(yè)一般的措施是不增加荷載：把原有裝修層去掉，改造設(shè)計(jì)時(shí)和建筑專業(yè)協(xié)商，盡量新的裝修荷載不大于原有裝修層荷載，保證整體結(jié)構(gòu)荷載不再增加。
2.3.2結(jié)構(gòu)加固。改造設(shè)計(jì)中肯定涉及結(jié)構(gòu)開(kāi)洞、補(bǔ)漏以及局部變化的問(wèn)題，這就要求對(duì)原有建筑進(jìn)行局部加固。一般加固的方法有：粘貼鋼板鋼、粘貼纖維、植筋、錨栓等方法。但所有加固設(shè)計(jì)都要遵循一個(gè)原則：保證加固部位符合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)規(guī)范要求。
2.3.3整體結(jié)構(gòu)。考慮經(jīng)濟(jì)的因素，改造設(shè)計(jì)一般不對(duì)原有整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。因此改造設(shè)計(jì)的前提是原有建筑整體結(jié)構(gòu)安全，在改造前應(yīng)由業(yè)主聘請(qǐng)專業(yè)部門對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全鑒定并出具合格報(bào)告。
2.4建筑設(shè)備
建筑設(shè)備設(shè)計(jì)以滿足建筑使用功能為前提，高層建筑中設(shè)備專業(yè)主要為：建筑給排水、暖通、電氣。原有建筑中未按現(xiàn)規(guī)范設(shè)計(jì)的通風(fēng)、排煙、噴淋、警報(bào)等系統(tǒng)都要進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)，由此帶來(lái)設(shè)備管井增設(shè)，結(jié)構(gòu)開(kāi)洞的增加以及實(shí)際使用層高的降低，都必須在建筑使用功能承受的范圍之內(nèi)。在建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的同時(shí)，設(shè)備專業(yè)設(shè)備選型時(shí)必須考慮經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和使用安全。管道鋪設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮現(xiàn)有建筑已有設(shè)備管道，盡量避免重新開(kāi)洞，破壞現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全。材料選用以環(huán)保、經(jīng)濟(jì)為原則，力爭(zhēng)進(jìn)行綠色節(jié)能設(shè)計(jì)。
