高層建筑改造設計探討

　　關鍵詞：高層建筑；改造設計；

　　1、國內外現(xiàn)狀

　　隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和繁榮，建筑單體的使用時間較長，許多高層建筑已逐漸不滿足業(yè)主的使用要求，需要進行改造才能投入使用。在對高層建筑的改造設計中，需要對原有建筑的建筑功能、結構性能、設備進行徹底改造。隨著國家建筑規(guī)范的修改完善，在改造過程中諸如高層建筑消防、結構加固、設備更新都涉及滿足新舊規(guī)范的要求問題，建筑改造設計一直以來都是一個難以解決的課題。

　　2、改造設計中主要問題及解決措施

　　通過對天津惠中酒店（12層）、天津原好運來大廈（14層）、天津中山廣場酒店商場（23層）等項目的改造設計進行分析，高層建筑改造設計中需要解決的主要問題有：建筑消防、建筑節(jié)能、結構加固、設備改造等。

　　2.1建筑消防：

　　為了防止和減少高層民用建筑火災的危害，保護人身和財產(chǎn)的安全，高層建筑的設計，一直遵循“預防為主，防消結合”的消防工作方針，針對高層建筑發(fā)生火災的特點，立足自防自救，采取可靠的防火措施。隨著國家對高層建筑設計規(guī)范的逐步完善，高層民用建筑設計防火規(guī)范目前已采用2005年版本，對應05年以前的高層建筑，進行改造設計必須符合現(xiàn)有規(guī)范要求，因此存在諸多問題需要解決：

　　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，必須通過增加防火通道寬度或數(shù)量來滿足改造設計的要求。增加通道就無可避免涉及到結構等專業(yè)，因此在增加通道過程中，必須結合現(xiàn)有使用功能的變化，對原有建筑的建筑布局進行調整，盡量做到合理、經(jīng)濟。

　　2.1.2火災探測器。根據(jù)監(jiān)測的火災特性不同，火災探測器分為感煙、感溫、感光、復合和可燃氣體類型，每個類型又根據(jù)其工作原理的不同而分為若干種。不同種類火災探測器，其響應原理，結構特點，適用場所均不同。在火災自動報警系統(tǒng)的設計中，選擇火災探測器的種類要根據(jù)探測區(qū)域內可能發(fā)生的初期火災的形成和發(fā)展特點，房間高度，環(huán)境條件以及可能引起誤報的原因等因素綜合確定。探測器的布置即要考慮探測區(qū)域的面積，同時，要考慮房間的高度、屋頂坡度和探測器自身靈敏度的影響，也要考慮到梁突出頂棚的高度，內部走道的寬度，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)中得到應用。在高層建筑的改造設計中，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用，但設計中必須根據(jù)建筑單體的防火等級選用適合的防火材料。

　　2.2建筑節(jié)能：

　　目前，全世界都在倡導低碳生活，建筑設計首當其沖，在設計規(guī)范中開始進行三步節(jié)能設計，建筑節(jié)能是指在建筑物的規(guī)劃、設計、新建（改建、擴建）、改造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標準，采用節(jié)能型的技術、工藝、設備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調制冷制熱系統(tǒng)效率，加強建筑物用能系統(tǒng)的運行管理，利用可再生能源，在保證室內熱環(huán)境質量的前提下，減少供熱、空調制冷制熱、照明、熱水供應的能耗。開展建筑節(jié)能是國家實施節(jié)能戰(zhàn)略的重要方面。必須在住宅外墻保溫、門窗設計、屋頂保溫這三方面下大功夫，努力達到節(jié)能住宅的設計標準。

　　原有高層建筑大多未進行建筑節(jié)能設計，因此，改造設計中必須增加外墻保溫，使用中空玻璃門窗，進行屋頂保溫改造。一般情況下，只要建筑物的體形系數(shù)或層數(shù)、窗墻面積比、各部分圍護結構傳熱系數(shù)均滿足建筑節(jié)能設計標準規(guī)定的限值，即可判定該建筑物為符合相應節(jié)能設計標準的節(jié)能建筑。當建筑物窗墻面積比或圍護結構傳熱系數(shù)大于建筑節(jié)能設計標準規(guī)定的限值時，要將設計建筑各部分圍護結構的傳熱系數(shù)和窗墻比（超過部分的）改為符合節(jié)能設計標準的限值，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)結構為基層處理-保溫隔熱層-抗裂保護層-飾面層�；鶎痈鶕�(jù)不同建筑基體表面情況分別采用相應的處理方式，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、聚苯復合材料、聚苯乙烯顆粒等，其中聚苯板目前使用比較多。國家標準對圍護結構保溫和隔熱性能指標計算方法和計算參數(shù)做出了規(guī)定；行業(yè)標準《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》對帶有抗震柱、圈梁等熱橋部位的復合墻體的外墻平均傳熱系數(shù)K的計算方法做出了規(guī)定：行業(yè)標準《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》對夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能50%目標時的外墻傳熱系數(shù)和蓄熱系數(shù)也做了規(guī)定。計算外墻隔熱保溫時必須按照規(guī)范規(guī)定進行。

　　2.3結構加固：

　　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。加上國家規(guī)范的調整，目前規(guī)范設計荷載較原有規(guī)范有了較大提高，必須謹慎應對。

　　2.3.1荷載變化。大多高層建筑兼顧辦公及餐飲功能，改造后會有裝修及使用上的變化，因此勢必帶來荷載變化。結構專業(yè)一般的措施是不增加荷載：把原有裝修層去掉，改造設計時和建筑專業(yè)協(xié)商，盡量新的裝修荷載不大于原有裝修層荷載，保證整體結構荷載不再增加。

　　2.3.2結構加固。改造設計中肯定涉及結構開洞、補漏以及局部變化的問題，這就要求對原有建筑進行局部加固。一般加固的方法有：粘貼鋼板鋼、粘貼纖維、植筋、錨栓等方法。但所有加固設計都要遵循一個原則：保證加固部位符合現(xiàn)有結構規(guī)范要求。

　　2.3.3整體結構�？紤]經(jīng)濟的因素，改造設計一般不對原有整體結構進行加固。因此改造設計的前提是原有建筑整體結構安全，在改造前應由業(yè)主聘請專業(yè)部門對整體結構進行安全鑒定并出具合格報告。

　　2.4建筑設備

　　建筑設備設計以滿足建筑使用功能為前提，高層建筑中設備專業(yè)主要為：建筑給排水、暖通、電氣。原有建筑中未按現(xiàn)規(guī)范設計的通風、排煙、噴淋、警報等系統(tǒng)都要進行專業(yè)設計，由此帶來設備管井增設，結構開洞的增加以及實際使用層高的降低，都必須在建筑使用功能承受的范圍之內。在建筑、結構專業(yè)進行協(xié)調設計的同時，設備專業(yè)設備選型時必須考慮經(jīng)濟、節(jié)能和使用安全。管道鋪設設計時必須考慮現(xiàn)有建筑已有設備管道，盡量避免重新開洞，破壞現(xiàn)有結構安全。材料選用以環(huán)保、經(jīng)濟為原則，力爭進行綠色節(jié)能設計。