时间：2022-03-31 09:53:41
导语：在地下建筑论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了一篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1地下建筑的主要特点
(1)人员多、情况复杂:通常，商业建筑都是人流集中的场所，人流量巨大而且人员情况比较复杂。
(2)建筑面积大:通常，这类建筑是为了满足社会发展的需要，总体建筑面积都非常的大。一般单层面积为上万平方米，总建筑面积为几十万平方米以上。
(3)可燃货物集中，种类复杂。大型商业建筑都是各种商品交易的场所，特别是一些经营批发的大型商业建筑，商品数量和种类都很多，情况复杂。
(4)大型商场的构架不利于消防疏散和逃生。货架林立，导致容易迷路和疏散路长显著增长;商场严格规定的进出线路也给疏散和逃生带来不便。
2火灾对地下建筑的危害表现
相比地面而言，地下建筑工程火灾的危害性主要体现在以下五个方面:
(1)烟量巨大。地下建筑工程由于没有设置窗户，也没有良好的通风条件，因此火灾产生后，建筑物中的烟就无法扩散出去。再加上有些建筑物质材料在燃烧后还会产生有毒气体，这对正在施工的人员以及救火人员的生命安全造成了严重威胁，也给国家医疗带了负担。
(2)泄爆能力差。地下建筑工程的施工环境是一个相对封闭的环境，如果爆炸事故发生，这样的环境就不能及时泄爆，反而加强了爆炸的威力，进而就会导致火灾的危害更大。
(3)产生的温度高。地下建筑产生火灾后，热量散发速度慢，这样地下空间的温度就会加速升高。经研究，地面上的建筑物的轰然现象要远远低于地下建筑物，而且有的有毒气体的排放困难，产生化学反应也会导致地下建筑空间的温度急速上升。
(4)人员的疏散困难。由于地下建筑封闭性的特点，照明也是完全依靠人工，因此，如果火灾产生，那么地下人工照明的电路就容易被烧毁，导致地下空间的黑暗，这给救火人员对人员的施救和疏散工作带来了极大的困难，也加大了火灾造成的损失。
(5)营救困难。开展地下建筑火灾的扑救工作时有很多难题，例如火灾的具体情况难以探测、通讯中断等，这些因素给整个地下火灾的扑救工作造成了巨大阻力。因此，加强对地下建筑工程火灾的特点的研究，对于建筑人员和救火工作人员了解其原理有重要意义。
3地下建筑设计中防火设计的重要性及其设计的要求
随着城市化的迅速发展，建筑业也面临着激烈的市场竞争，要求建筑物有更高的质量。城市建设中地下建筑工程是建筑企业的首要选择，然而，火灾对地下建筑工程却时刻存在着安全威胁。总而言之，地下建筑设计中的防火设计问题是地下工程的主要制约因素，具有关键性作用。因此在地下室防火设计过程中我们要注意下列具体要求
3．1耐火等级、室内装修和建筑结构设计要求
(1)地下建筑的耐火等级要达到一级，越高越好，地面去地下的出入口处也应该在二级或以上。这是因为地下建筑封闭性的特点，如果耐火等级低于一级的话地下建筑就承载不了火灾带来的压力。
(2)装修时应注意的是，对于逃生通道、安全通道、楼梯扶手、放烟楼梯间以及墙面都不能使用易燃材料。要根据以往地下火灾的经验，在地下建筑的人多的场所，更要避免使用塑料制品等用作装修的材料，也尽量不要使用塑料壁纸，因为这些塑料制品在燃烧时会产生大量烟雾以及有害物质。
3．2通风、空调防火的设计要求
(1)通风、空调防火应该进行分区设计，风管应采用金属材料，对于一些特殊部位的实际情况，可以使用燃烧困难的材料。
(2)地下建筑设备和风管等的保温材料、过滤材料及其粘结剂等也要使用非燃烧材料，没有条件的也应尽量使用燃烧困难的材料制作。
3．3电气防火的设计要求
(1)消防电源的设计地下建筑的每一项工作都离不开电，尤其是消防方面。地下建筑的消防水泵、防烟及排烟设备、火灾自动报警器、安全通道的指示标志、电动防火门等都需要电。因此，地下建筑必须保证充足的电量供应。如采用蓄电池用于紧急备用时，也要保证其连续供电的时间够长，不能少于半个小时，还有必要准备一台或几台柴油发电机，以备不时之需。
(2)用电设施地下建筑应设置干式电力变压器。在专用房间里设置容量有560kVA的电力变压器，防火设施的配线应该使用材料较好的产品，还要能够防潮湿、防腐蚀。使用的蓄电池也要是封闭性的;柴油发电机应注意柴油的封闭，远离火源;消防设施的控制箱等也应该标明使用方法。
(3)火灾自动报警设备的设置使用面积在1000平方米以上的如大型商场、学校、医院;大型计算机房、电力变压器房、物品设备储存库房，以及人流较大而又容易发生火灾的区域，应设置火灾自动报警设备。
3．4安全有序疏散
(1)要地下建筑的设计时对防火分区的安全出入口应设计足够，通常情况下每个分区不少于两个，而其中有一个比较方便的应该直接通往地面。
(2)对竣工以后会用于电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等的建筑物的防火区，应设计更多的安全出口，通常不少于两个。
(3)投入使用后面积较小的，以及平常没有多少人停留的区域，至少应该设置一个直通地面的安全出口。
(4)为了有效避免在紧急疏散过程中导致人员太拥挤以及被浓烟困住，地下建筑防火分区应在不同方向分散设置安全出口。
(5)直通地面的楼梯间、门等的宽度应尽量够宽，最小不要小于1.5米。电影院、大型商场、溜冰场、体育馆等人流较密集等场所直通地面的门、楼梯间的宽度最少应在1.5米。
(6)在建成后使用层数在三层以及三层楼以上的楼层与室外的地面的高度超过10米的应该设置防烟楼梯间，例如使用面积较大的溜冰场、电影院、大型商场等。
4结语
总而言之，防火安全重于泰山，作为建筑设计者必须懂的，地下建筑的防火设计工作的好坏不仅是关乎到整个建筑企业的经济效益，更关乎到人民的生命和财产安全，因此，建筑企业要要求从事建筑设计的人员在设计工作中都应予以高度重视，在建筑设计的方案设计、初步设计和施工图设计等各个阶段、各个专业的工作中，对建筑防火设计作出全面、周密的考虑和决策，认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针政策，采取防火措施，防止和减少火灾危害，保障生命安全和财产损失。
作者：刘慧彬 张赢 单位：中国瑞林技术工程有限公司 江西同济建筑设计咨询有限公司
1地下建筑空间火灾的原因分析
地下建筑空间火灾原因分析：一项调查发现地下建筑空间的起火原因中26%是电气线路和设备故障引起的，13%是由于操作失误或机械故障引起的，11%是纵火、爆炸等人为破坏引起的，9%由于不良习惯如乱丢烟头引起的，还有41%的火灾是不明原因的。地下建筑空间的火灾原因主要集中在人为因素和电气故障所致。找出地下建筑空间火灾原因将有助于指导地下建筑空间的科学管理和科学施工；有的放矢地进行科学预防和早期报警。
1.1人为因素所致
主要是指人员有意或者无意的一些危险行为引发的火灾，如部分人员在地下商场吸烟用火、违反携带易燃易爆物品安全乘车规定等。
1.2电气故障所致
地下建筑空间工程电力、电气设备和电缆较多，安装的电缆和电气设备因潮湿、鼠害、老化、过载、维修使用不当，很容易造成电气线路的短路、过负荷、漏电。
2地下建筑空间火灾的解决对策
做好日常地下建筑空间消防知识的普及，具备并做好迅速有效应急处置的各种措施及防控，尽可能地减少地下建筑空间火灾的发生，还需要做到以下三点：
2.1地下建筑空间人员密集、流量大，发生火灾时人员应急疏散和排烟散热是关键
2.1.1全面强化地下建筑空间内工作人员心理拓展及逃生疏散的演练，普及人员的逃生常识，维护并确保应急通道畅通，运用热成像仪、烟雾视像仪等设备与各种救应方法手段措施，确保并有效组织被困人员能够紧张有序地撤离。
2.1.2排烟散热是地下建筑空间火灾处置关键：
（1）要充分利用排烟管道口及通风口排烟，实施对火灾发生时所产生并集聚的大量有毒气体和浓烟的快速扩散，防止火灾周边温度骤升；
（2）进行机械排烟的同时，可集中使用喷雾水枪进行稀释排烟排热作业。排烟时，应注意正确选择时机及方法、部位，以防止因排烟改变火势蔓延的方向和扩展速度，对灭火救援工作造成新的困难。
2.2地下建筑空间火灾具有特殊性
2.2.1要对地下建筑空间建筑内的结构与功能、布局与运行使用情况、消防设施（包括气体灭火间、排烟设施）、可用水源及其安全疏散通道、安全出口的位置、方向及数量，升降电梯运行等进行情况熟悉与掌握。
2.2.2针对地下建筑空间的使用、高峰客流、运营管理等情况，制定出实施操作性强的灭火救援预案，做到“多预案”。
2.2.3开展对地下建筑空间的快速开通救生通道、防控与救援等作业的实战演练，并结合制定的预案，在地下建筑空间以及区间隧道、上盖建筑开展针对性的火灾业务演练。
2.3地下建筑空间火灾不可能时时发生
对于地下建筑空间火灾的扑救的经验教训也很难在实践中得到积累和提升，总结国内外地下建筑空间火灾事故案例，加强对过去国内外发生的大量的地下建筑空间火灾案例中的方法研究，重新学习，重新展评，提升应对地下建筑空间火灾的能力和素质。
3应当注意的事项
（1）现场各级指挥员，要切实根据火场情况，研析火灾趋向，将对讲机等通信呼叫设备逐台对应深入设置，确保火灾现场指挥员与抢救人员之间保持通信畅通。充分调动移动式充气泵对火灾现场空气呼吸器进行充气，充分考虑、及时调整救险替补，以保持前方灭火人员有充沛的体力和旺盛的战斗力；
（2）现场探险人员应佩戴抢险救援的方位灯，进入火灾环境要建立标示器，或用导向绳或通讯导向绳；
（3）现场救险人员必须穿避火服或隔热服，并佩戴专业空气呼吸器或防毒面罩。火灾环境铺设水带时，防止防火卷闸下落而扎住水带造成供水不畅，确保火场环境高压喷洒水不间断作业。
1外向性空间。
外向空间的本质是利用不同位置所创造的空间之间相互交融，在扩大整体空间容积的同时又进一步削弱了地下空间中会带来给使用群体心理方面的不利因素。外向空间的营造有以下几种途径:
a．水平方向的交融。在地下建筑中利用多种元素和材质，例如玻璃墙、镜面或透明玻璃等，对空间进行水平方向的界定，使其具有一定的视觉通透性，形成良好的面向建筑内部、中庭甚至更远方向的景观渗透。
b．垂直方向的交融。空间的融会贯通可以通过楼梯、夹层、中庭等竖向空间使地下建筑内部空间数层之间相互穿插。
2动态性空间。
在地下建筑空间中，可以营造动态来对地下空间进行破解。动态性空间的营造可以使用这些手法:
a．径直利用固有的一些建筑内含动态元素，例如将一些观景电梯、垂直扶梯等交通动向功能放在中庭中，再配合流水、动态雕塑等要素来制造出流动的空间效果。
b．利用使用者的活动本身。对使用群体活动的流线进行一定的组织，能够在建筑中衍生出一个人为的“人看人”的空间。
c．光影。光线在不同时段当中被照射进来产生的光影效果，可以给地下空间带来一定的变化和动感。使得空间有多重复合的效果。在地下建筑空间的设计要素中，重点分成以下几个部分:
1)下沉式庭院。
下沉式庭院能够为地下建筑空间提供阳光、景观及和其他空间的横向纵向联系，并在建筑内部加强方向感。并且从地下建筑空间之中能够享受一些外向性的庭院也可以带给使用群体舒适感受。对于下沉式庭院适用尺寸的确定取决于它所预期达成的功能特点。若想使下沉式庭院成为地下建筑的主要休闲处和构成深刻印象的地方，那么首先就应考虑使中庭规模尽可能地扩大。而如果只是希望眼睛能聚焦于远处，那么宽度达到5m左右就能满足要求。在确定尺度之后，还应在下沉式庭院中创造出良好景观。这些景观应当有这几个特征:内容丰富，可以包括建筑外立面、天空、地平线等，尽量利用自然景象。在下沉式庭院中广泛应用绿化是比较理想的。植物可柔化由硬性材料构成的庭院围合界面，与此同时还能加强下沉式庭院作为一个过渡体的形象。人自身在下沉式庭院中的活动也能构成景观，因此为鼓励人们进入到其中就应当提供可满足休憩、就餐、娱乐等功能设施，提高庭院易达程度，并将其放在活动流线与开放区域的交集部分，使主要行走通道毗邻下沉式庭院，这能使人们在地下建筑空间中活动时察觉到其存在，并有机会从其中大量穿过。
2)中庭空间。
在地下建筑中，中庭空间是一种常用的设计要素。它常常成为地下建筑空间中的核心地标，并构建出整个地下建筑的内在形象。由于其外向发射的空间特征，人们往往在很短的体验时间内就能从中庭空间里感受良多，这使得建筑的设计理念更易于被接受。与此同时，在一个内向封闭空间环境中，多种释放信息必须通过在竖向楼层分离的体察中才能得到。中庭可以是主要活动动线的一部分，可以是一个节点，它可以内含标志物或自身就是一个标志物。
3)独特区域。
在大型地下建筑空间中应营造具有明显特征的区域来加强方向感，而富含个性的空间也能令建筑自身更与众不同。在功能比较单一的地下建筑中，区域可以用地点来区分(如在南端或在较高一层)，或是与建筑的某个明显特征相挂钩(如围绕有绿化的边庭)，但不管采取何种手段，这个区域应能被明确地表现。除此之外，还可以在某个较大区域中划分若干个个性化的较小区域。在地下建筑空间设计中，应制造出简单明了的室内格局以加强方向感，并应当强调出不同的应急出口，空间应营造清晰的形象以弥补外部景象的缺乏，在室内外环境中提供视觉上的连续性，提供愉悦的室内环境体验。
作者：阳海辉单位：南华大学设计与艺术学院
摘要:近年来地下建筑的建设发展得越来越快，但地下建筑本身密闭性的特点也让防排烟成了设计的重点。本文对地下建筑防排烟系统的必要性以及常见的问题进行说明，提出了地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策，希望能够加强地下建筑的排烟效果，保障各项地下建筑设施以及人员的安全。
关键词:地下建筑；防排烟；对策
引言
随着我国城市化建设的不断加快，地下建筑为缓解我国土地资源使用紧张提供了办法。但地下建筑空间狭小且空气流通效果差，给地下建筑的防火安全带来了不小的安全隐患，因此在进行地下建筑防排烟系统设计时，应当结合地下建筑的结构特点，做好防排烟的设计和施工工作，保障地下建筑的安全。
1地下建筑防排烟系统的必要性
地下建筑按照功能可以分成多种，如下表1所示。但无论哪种地下建筑，它和地面建筑存在着很大的差别，地下建筑空间狭窄，空气流通情况较差，具有较强的封闭性，这就造成了一旦地下建筑发生了火灾，火势蔓延十分迅速，且产生的大量烟雾很难及时有效的排出，烟雾浓度会越来越大，氧气浓度会越来越低，不仅会破坏掉地下建筑的重要物品，更严重的还会导致地下建筑的人群受到火灾的威胁，防排烟系统的设置十分重要。目前在地下建筑防排烟系统的设计与施工的过程当中，由于设计人员进行防排烟系统设计的时候并不能全面的考虑到地下建筑的实际情况，同时施工人员由于自身施工技术水平有限，在施工的时候并不能按照设计图纸的要求对各项施工环节当中的设备、材料的规格参数进行严格的把控，造成了排烟风机与设计预想方案不符、风道表面粗糙、风管截面不符合设计要求等情况出现，使得地下建筑防排烟系统在实际的运行过程当中存在着排烟量不能达到实际的排烟需要，排风口、防火阀等设备的安装不符合规定的要求等，给地下建筑的防排烟系统的排烟效率带来了很大的影响，给地下建筑的防火安全也带来了很大的威胁[1]。
2地下建筑防排烟系统设计常见问题的对策
2.1地下建筑防排烟的基本要求
由于地下建筑在空间环境上非常密闭，当发生火灾时大量的烟雾很难及时的排出到建筑外，因此，我国对于地下建筑防排烟的重视程度非常高，在我国《建筑设计防火规范》当中对于防火有着明确的要求，它指出当地下建筑单个房屋面积超过50m2或者整个地下建筑的总面积范围超过200m2，就需要设置相应的排烟设施，同时地下建筑的装饰物应当避免使用可燃性的材料。当前，我国地下建筑多采用独立的排烟系统，这种排烟系统虽然在排烟效率上比较可观，但该系统需要占用较大的地下建筑空间，与此同时，运行以及维护成本也非常昂贵。双速风机属于机械排烟的一种，可以自动根据地下建筑的烟雾量来调整转速，促进空气流通并提升排烟的效果。使用双速风机可以有效的降低设备占用的空间以及运行、维护的成本，对于地下建筑排烟系统的绿色节能发展提供了很大的作用。
2.2排烟风机房、排烟口以及防火阀的设置
排烟风机是地下建筑防排烟系统的核心，为了确保整个系统能够正常的运作，应当对排烟风机的位置进行合理的选择，一般来说，为了避免排烟风机遭到火灾的威胁，通常将排烟风机放置在具有良好耐火性能的将排烟风机房内，为此，在建设防排烟机房时，通常会采用一定的耐火隔离材料将排烟风机房与外界可能出现的火灾现场隔开，确保排烟风机能够正常的运转[2]。在设置排烟口与防火阀时，应当注意，如果多个防烟分区未共用排烟风机，则风口部分可不设置防火阀；若多个分区共用排烟风机，在平时则将所有分区的风口打开进行排风，当任何一个分区发生火灾时，则仅打开发生火灾分区的排烟口，其余的风口全部关闭；如果多个分区使用同一排烟风管，且风口独立，就需要设置带电动阀的风口以及排烟口进行自动控制，当分区发生火灾时，所有的风口通过电动阀关闭，同时打开分区的排烟口；而如果所有分区都共用同一个排烟口与风口时，就应当设置回风排烟防火阀，当某一个分区发生火灾，回风排烟防火阀感应到火灾的分区，便关闭掉所有分区防火阀，同时打开火灾分区的防火阀。
2.3补风口的设置
补风口的设置是地下建筑防排烟系统设计的重要内容，为了保障地下建筑在发生火灾时能够有效的进行排烟，需要合理的设置补风口。如果补风口和排烟口设置在地下建筑的同一个防烟分区内时，应当尽可能增大补风口和排烟口之间的距离，确保补风口与排烟口的水平和垂直距离不会影响到风道，避免补风口对排烟口风道的干扰。一般而言，地下建筑的车库可以有效的利用起来作为自然补风口，减少设置机械补风口所带来的成本以及能源的耗费。为了提升地下车库的防火性能，在没有自动灭火系统的情况下，还需要在地下车库以及车库通道的入口处设置防火卷帘。考虑到不同地域气候条件对于防火卷帘的影响，地下建筑车库的入口处还应当设置较大送风量的送风系统。
2.4防排烟系统风量的计算
机械排烟是目前地下建筑防排烟系统当中使用最为广泛而一种排烟方式，但是由于地下建筑和空间和环境的特殊性，使得机械排烟的排烟以及送风的效果并未达到理想的程度。例如，由于设计与施工人员缺乏对于地下建筑环境的全面考察，对于影响到防排烟系统输送风量的因素没有考虑周全，风道的有效截面积不能达到风量输送的要求，或者由于风道表面较为粗糙，给风的输送造成较大的阻力，又或者风道存在质量问题而在输送风时造成漏风都会使得系统排烟效果大打折扣。一般来说，地下建筑的排烟风机排出的风量应当不小于120m3/min。如果多个防烟分区共用一个排烟风机时，应当确保防烟分区每平米的地面积每分钟内能够排出2m3的风量，为了保障排烟风机对每个防烟分区的排烟效率，在划分防烟分区时应当尽量使防烟分区的面积相同[3]。
结语
地下建筑由于空间较为密闭，与地面建筑相比，其排烟更为困难，因此在地下建筑防排烟系统的设计当中，应当根据地下建筑防排烟系统的基本的要求，根据地下建筑防排烟的需要，合理的选择双速风机，排烟风机尽量安装在具有良好放火性能的排烟风机房内部。还应当结合各个防烟分区对于排烟风机、排烟风管以及排烟风口的共用情况，采取合理的方式来设置排烟口与防火阀。同时，也需要根据防烟分区的要求，对补风口进行合理的设置，尽量增大同一防烟分区内补风口和排烟口之间在垂直方向和水平方向之间的距离。在排烟机的排烟风量上面应当不小于120m3/min，且公用排烟风机的防烟分区每平米地面积每分钟内能够排出的风量应不小于2m3。为了避免地下建筑火灾对于地面人员疏散的影响，楼梯间入口处还应当设置防火门，并确保地上、地下的送风量达到规定的要求。
作者：唐化程 单位：中铁隧道勘测设计院有限公司
摘要土木工程是一个非常注重实践的专业，而毕业设计更是学生走进工作岗位之前进行的一次演习。本文就最近几年来在毕业设计教学过程中发现的一些问题，进行分析现状，深入研究，并提出一些有建设性的解决问题的方案，以提高毕业生灵活运用已学知识解决实际工程问题的能力。
关键词土木工程；地下建筑；毕业设计；改革
1土木工程地下建筑方向的意义和特点
土木工程专业是我校（河南工业大学）最早创办的学科之一，我校土木工程专业本科办学30余年来，为城乡建设及城镇化发展培养了大批合格人才，为行业和地方经济建设做出了重要贡献。办学条件和人才培养质量赢得了行业和社会的广泛认可，在全国范围内的影响力不断提升。下设建筑工程及地下建筑方向，其中地下建筑在我国经济如今高速飞跃发展的过程中，工程建设也发生了翻天覆地的变化。最近几年，由于工程需要，大量工程地质条件不佳的地方需要进行施工建设，导致产生工程地质问题越来越多，所造成的事故也不断增加。应用型地下建筑方向研究的重要性愈显突出，其教学内容也在不断变化。参与地下建筑工程方面的设计人员及施工人员要有较高的专业素养，因此在学生进入工作岗位之前的这一次毕业设计尤为重要。
2当下毕业设计教学方法及存在的问题
2.1选题单一，与实际工程脱节
一个优秀的毕业设计题目是保证教学质量的前提，也是联系学习与实践的关键之一。大学生的毕业设计不仅是考查对学生专业知识的运用，更重要的是要培养学生解决实际工程问题能力。目前我国普通高校许多土木工程院系没有校外实践教学基地，学校与社会上的施工设计单位之间的联系不紧密，因此毕业设计指导教师交给学生的选题较为陈旧，往往是沿用多年的题目。许多毕业设计的指导老师校外空余时间几乎没有参加过地下建筑的工程设计，缺少实际工程经验，这些老师提供给学生的选题也没有创新，跟不上如今工程建设的快速发展。
2.2学生没有正确的态度
如今土木工程专业就业压力较大，毕业生无心顾及毕业设计。本科学生毕业设计一般放在大学的最后一个学期进行，然而，这段时间恰好是大学生进行就业面试、实习以及考研面试的时候。因此，许多学校也放松了对学生的监管，教学质量相对其他学年下降明显，学生更是没有将毕业设计认真对待。最开始的前几个月没有着手毕业设计，一直到4月下旬，距离最终答辩不到一个半个月的时间，才开始进行毕业设计，这样急促地进行毕业设计，会导致许多问题，比如软件运用不熟练，设计思路混乱，甚至发现设计错误没有时间去修改等。在做毕业设计的过程中学生几乎不翻阅最新的建筑相关规范、较好的设计方案，很少投入时间去参考这些设计资料，做设计时大多都是参考课本上的例题，有些同学还直接照抄往届学生的毕业设计，甚至有错误也盲目套用，不能仔细研读及运用所学知识，造成学生的毕业设计成果只能是脱离实际的纸上谈兵，对工程实践毫无意义。这种方式的毕业设计教学根本达不到教学目的。
2.3学校在地下建筑方向师资投入不足
由于近几年地下建筑方向的学生就业情况显著提升，所以选择这个方向的土木工程学生的数量不断增加，但是老师的总体数量几乎没有变动，指导老师由其他方向专业老师代替，由于大多数指导老师是结构出身，对地下建筑的专业基本知识掌握较差以及实践经验不足，未曾做过和参加工程的施工或者设计，只好根据自己的想法来指导学生；在毕业设计指导过程中所需要使用的专业知识理解得不是很明了；对设计规范还有设计流程不是十分了解；所使用的指导方法不贴合实际；在指导学生做毕业设计时，没有给学生提供合适的参考资料，让学生自己去找，导致学生找到的资料参差不齐，甚至有些参考资料中存在错误，无法统一为学生讲解。在指导过程中，老师对每位学生的情况掌握不足，无法做到因材施教。学校对各位老师的考查机制一般为“轻质重量”,使得毕业设计的指导慢慢变得程序化,教师很难根据每位学生的实际情况进行有差别的精心指导。
2.4设计过程及毕业答辩考核不严
毕业答辩往往是走过程。一方面如前文提到的，学生多忙于考研复试及工作面试，学校出于减轻学生压力，往往放松对学生的管理，导致许多学生懒散拖延，同时缺乏对毕业设计的规划，以至于答辩时不能拿出一份合格的毕业设计。另一方面，近年来增加了大量学生，致使工作量增加，但是总答辩时间没有变化，所以平均下来每位同学的个人答辩时间大大缩减，在很短的时间内，进行的毕业设计内容介绍很难完整复述毕业设计成果。许多学生在答辩前已经通过了工作面试，签过三方协议。学校为了不影响学生就业，担心学生因答辩成绩不合格，就放松答辩的监管，在答辩过程中，答辩教师与学生相互默契，轻松通过答辩，导致答辩的意义完全丧失。
3毕业设计改革措施
3.1结合工程实际问题选题
毕业设计选题应该具有一定的广度和深度，但也不能超出本科生所学知识及能力范围。在将选题交由学生之前，指导老师需要和社会上的与学校合作的施工设计单位开会讨论，采纳有实际工程经验的施工设计人员的建议；既要做到考核学生对专业知识的掌握，也要做到学生在实际工程中的锻炼，还要考虑难易程度在学生可接受的范围内。多多加强学校与施工设计单位的合作，条件允许的情况下，学校可以与施工设计单位进行合作，共同培养学生，让学生与单位的生产实践相结合，学生不仅可以把企业的成果拿来学习借鉴，而且在实际的生产过程之中，运用企业已有的生产工具、学习资料，根据自己已经掌握的知识水平与特长进行毕业设计题目的选择，这样可以使得学生和施工设计单位达到双赢的目的。
3.2培养学生的设计兴趣
为了使学生对毕业设计持认真态度，可以将毕业选题与学生的就业方向和兴趣相结合。学生在毕业设计教学过程中既是受教育者，更是实施者，在此过程中学生的主观能动性尤为重要。毕业设计能否高质量、高规格地完成，学生在此过程中是否可以做出有创造性的毕业设计成果，其关键就是充分发挥学生的主观能动性。指导老师可以根据每个学生的爱好，让学生自主选择与以后就业方向相关或者自己感兴趣的题目，再加以调整，以实现学生对选题的自主选择。这样以来避免了选题的重复性，既贯彻因材施教的原则，注重对学生专业知识的掌握，又充分给予学生积极性和创造性发挥的空间,还使一部分优秀学生在毕业设计工作中有所创新，有利于培养学生的独立工作能力。
3.3加强教师的培养工作
在地下建筑方向学生数量每年都在增加而老师数量基本没有变化的情况下，应该多多鼓励参与过实际工程设计、具有大量实践经验的老师来指导学生。对于没有工程经验的青年教师，应当与企业联合，将老师派出去，参加、体验生产实践，增加实践经验，提升自身教学水平。学校应该增加对教学资源投入，提升学习环境，比如购买最新设计规范、优秀参考设计方案等。一份优秀的毕业设计，不仅要依靠学生的认真对待，还需要学校为学生提供一个良好的学习环境。除了需要加大对本科生毕业设计工作的经费的投入，还需要筛选和培训参与毕业设计的指导老师。毕业设计完成的质量不仅受到指导老师专业素质的影响，还受到老师工作经验的影响。因此，学校应该对指导老师的教学资质进行评估，并对老师进行专业培训。通过以上改革措施，可以极大增加学校的教学资源，提升指导老师的整体素质，事实证明这个方法可以给学生创造一个良好的学习环境，从而提高毕业设计完成的质量。
3.4建立严格的毕业设计审查制度
要完成毕业设计，需要花费大量时间，需要几个月甚至更长时间才可以完成，毕业设计的流程有：选择题目、调查研究、设计计算、软件计算、施工图绘画，最终还有毕业答辩。其中每一个环节都会对最终的结果产生影响。所以，指导老师应该对毕业设计的每个环节进行检查指导，给出意见和建议，发现问题及时处理。这样以来，学生在进行毕业设计的过程中一定会有一些压力，会严格遵循指导老师安排的设计进度。可以采用公开的答辩形式，让不同年级相同专业的学生进行旁听。这样的答辩方式可以提高毕业答辩的透明度，可以对其他同学产生良好的影响，甚至树立榜样，在低年级学生做毕业设计时，不会盲目，不知所措，对低年级学生产生一个较为长远的影响。
4对未来毕业设计教学的展望
如今是一个强调团队合作的社会，在实际工程当中也不是一个人完成一个设计，而是由多个部门、不同学科之间相互合作，完成一个工程的建设。为了给学生真正在毕业设计中提供一个与实际工程相似的环境，学校可以让学生通过与其他专业如建筑学、建筑设备与环境、工程管理等建筑相关学科学生组成一个团队，以小组形式参与毕业设计。通过团队合作进行毕业设计，可以营造一个相互讨论的学习氛围，同学之间年级相仿，没有隔阂，容易相互学习、研究和讨论。因此，这样的通过相互合作进行的毕业设计，拓宽了准毕业生的眼界，让他们不局限于自己的专业领域，还了解一些相近的、有交叉的行业状况。但目前大多数高校还没有相当的教学资源与调度能力，本文在此仅仅对未来做一个展望。
5结语
由于当前大多高校的毕业设计教学体制不够完善，教师教学资源不足，土木工程（地下建筑方向）需要进行全面的改革，根本目的在于培养学生灵活运用专业知识解决实际工程问题的能力，为祖国现代化建设提供一批可靠优秀的地下建筑方向的人才。要想提高毕业设计的质量，必须依托工程实际问题选题、培养学生的主动性、提高指导老师的专业素质、把好毕业答辩关，如此才能把毕业设计的教学工作做好。
作者：冯永 李萌 单位：河南工业大学土木建筑学院
1当前地下结构抗震研究的概述
地下结构通常情况，均会被认为具有一定的抗震性能。但是，现阶段来看地震的震害方面一直受到地震的作用，其结构受到严重的破坏。探究地下的结构的形式和动态特征，能够看出地下的结构具有一定的震动星河地面的结构有一定差异。地下结构抗震方式日显重要，近几年获取很大的进步。框架式地下的建筑受到地震方面的作用，由于建筑的四周有很多的岩土介质，地下的结构很容易出现与地面不同的结构会产生不同的地震方面的反应。地震方面，一般来讲，多以地震波的方式进行传播能量。地震波自基岩传播与场地的过程，地基土壤的介质会受到地震波的作用不断运动，土壤方面的介质将这种运动的方式传播与框架式的地下结构。若为较小断面的地下结构，在受到动力荷载的作用地下的结构和土壤的作用方面可给予忽视。框架式地下结构会随着土壤的介质变化做以运动，因此其动应力比较小。然而，框架式地下结构具有显著的作用力，这时建筑结构就会出现变形，造成地下结构方面的破坏。地下结构的抗震性能，主要途径包括许多的类型，常见的途径有:①原型观测的方式，主要是针对原型进行具体的观测。②模型方面应进行试验，针对试验操作进行具体的模拟。③针对数值进行模拟，这种方式可以和试验模拟有效的区分。因为其存在的问题非常复杂，现阶段还没有具体的方法可以达到地下结构动力反应的模拟和准确的解释。
2框架式地下结构抗震性能方面的分析
2．1地下结构设计方面的分析
(1)框架式地下的结构的设计，其设计的内容体现为:抗震、人防、材料方面的等级，地基、承载力和活荷载值等方面的内容。地下结构在施工过程的注意事项，应该选择详图的方式和施工图的方式表现，以施工的说明表现相关的信息等。(2)框架式地下结构的种类包括:建筑结构的安全等级、建筑的设计实际应用的年限、建筑抗震的设防方面的分类、防震设防的强度和建筑施工场地、钢筋方面的混凝土结构的抗震的等级，以及人防工程抗力方面和地基设计方面的等级等。(3)框架式的地下结构中地基持力层土层方面的分类和承载力方面的特征，以及工程施工过程中地基液化不良反应和地基的冻结的深度。(4)建筑结构的活荷载。(5)地下结构在施工过程，受力钢筋混凝土实际的保护层的厚度。同时应保证办正式工的结构和预先的方案中的方法一致，结合相关要求和规定进行施工。(6)地下建筑物应具有耐火方面的等级。(7)施工中的注意事项应严格对待，如施工过程后浇带方面的设置、工程完工后的质量方面的验收工作等。
2．2地下结构抗震性能方法的分析
(1)静力方法;即为随着时间的变化，通过等代方式的静地震荷载计算模型结构的内力。等代方面的静地震的荷载为:结构自身、洞顶上的土柱惯性力、侧向土压力等。(2)地基抗力系数方法;即为在相互作用下进行结构横断面地震反应的方式。一般情况下，适合应用于半埋设以及全埋设方面的地下结构，通过剪切弹簧及多点压缩弹簧取代地下结构四周的岩土介质，如梁元素能够模拟结构。具体操作步骤为:四周岩土介质弹簧方面使用常数进行计算、四周岩土地震通过变位进行计算、结构反应进行计算等。其四周的岩土抗力弹簧的常数，一般会通过静力有限元法进行类似或相近常数方面的计算。侧面和下方边界应做好固定工作，可结合地震反应进行具体的探析，从而获取应变幅度弹性方面的常数。其次获取空洞所有方向方面的均衡荷载，以获取准确的地基抗力方面的系数，通过抗力方面的系数计算弹簧方面的常数值。(3)反应变位的方法;由于共振响应一般不会出现于地下结构中，因此忽略结构自身震动的惯性力，对计算方面的最后结构没有过多影响。计算地下结构地震反应动力的方程的过程，应将静计算方面的公式简化。因为这样地下结构的地震效应就会和地下结构的实际位置相联系，这种方式可以将地震变位和抗力系数具体化。(5)有限元的方法;地下结构进行抗震性能方面的分析过程，需要对其抗震方面的特征和一些特别的部分或突发情况进行进一步的研究。如建筑地下室分支部分、拐角的位置均适用于这种方法。模型的便捷可通过能量传递边界，如莱斯默完善的粘性边界、斯密斯改进的迭加边界，以及廖振鹏设计的透射性边界等，其使用的效果均为较佳。
2．3地下结构的抗震性能方面的分析
如果地震产生的过程，框架式地下结构的框架柱，因为承受过多土体方面的压力，就会和四周的土体产生动态的效力。地震波传来，通过基岩向软土层传到结构的柱梁，就会产生框架结构的变形，很多地震波反射于土层，这时土层就会出现相反的作用。现将地下结构地震反应特征进行分析:(1)框架式的地下结构震动变形，主要因为承受过多的地基土壤方面的约束力，使其受到动力的作用，呈现出自震的特征。地下建筑结构对四周地基振动的影响非常小。(2)地震波入射的方向会对地下结构震动的方式造成直接的影响，地下结构出现变形和应力方面明显的变化。(3)地下结构震动相位差距非常大，且各点在振动过程的相位也非常明显。(4)地下结构振动过程的应变和地震实际的速度没有过多的联系。(5)地下结构的地震反应和埋深变化很小。
3框架式地下结构抗争性能的完善策略
现阶段，我国还缺少对于地下结构抗震方面的设计内容的认识，特别为抗震施工的设计和处理策略。很多建筑单位的地下结构因为受到底层方面的限制，进而就会造成一些问题出现。还有一种观点需要结合地下结构的标准进行建筑结构的构造。由此可见，这两者观点均有一定的偏差，如地震对于建筑物的损害没有得以重视、将地下结构和地上结构混淆。随着社会经济的不断发展，人们对于建筑的抗震性能要求也更加严格，而减震和抗震的设计也应该满足市场和实际的需求，以防不时之需。为不断将建筑结构的整体抗震性能提升，就需要认真落实隔震和消能减震方面的抗震工作。因为这方面的抗震工作，对于建筑结构的整体设计来讲，有着重要的意义和价值。所以，应结合各个国家地下结构对地震方面的具体分析，并加强地下架构抗震方面的能力，通过适宜的方式和措施完善地下结构的抗震性能。(1)把框架式地下建筑结构设计在平整度良好的地基位置，同时要确保远离断层，防止建筑设置在近山坡的坡面或是地面平整度较差的地域，尽可能防止设置在饱和砂土方面的地基。2)框架式地下结构在实际施工的过程，相同的条件应尽可能选择埋深更大的线路，避免设置于风化岩层的地段。(3)如果施工条件允许，地下建筑应利用暗挖的方式进行施工。(4)框架柱和中柱、梁、顶板等节点的位置需要利用具有一定弹性的节点，禁止使用刚性的节点。
4总结
当前，框架式地下建筑的设计、施工的环节为建筑工程中的重点内容。框架式的地下结构能够达到高层建筑对于地下室方面设计的标准。由于框架式地下结构的抗震性能的设计非常关键，所以应给予建筑结构更多的关注，给予地下结构抗震设计更多的重视。从而提高建筑物的整体质量，并达到一定的抗震性能。
作者：洪伟 单位：南昌市建筑设计研究院有限公司
1高低压配电柜的设置
高低压配电柜是安全配电的关键，也是电气火灾防范的最基础保障，案例工程中的高低压配电柜设置，要综合考虑施工现场的客观环境条件:1)本工程的高压配电柜建议采用KYN28-12型铠装中置式交流金属封闭开关柜，这种型号的高压配电柜，其中断路器采用12kV，3．15kA的真空断路器;额定电压为3kV，6kV，10kV;额定电流为630A，1250A，1600A，2000A，2500A，3150A;额定频率为50Hz;额定短时耐受电流为20kA，25kA，31．5kA，40kA;额定峰值耐受电流为50kA，63kA，80kA，100kA;额定工频的极间和极对地耐受电压为42kA/min;额定工频的断口间耐受电压为48kV/min;额定雷击极间和极对地冲击耐受电压为75kV;额定雷击断口间冲击耐受电压为85kV;额定短路持续时间为4s。2)本工程的低压配电柜建议采用MNS型抽屉式低压开关柜，这种开关柜在短路的时候，可以减轻回路电流的负荷，并在发生火灾时，将非消防设备的电源切断。笔者觉得这种设备不仅结构通用性强，而且以电器区、电缆区、母线区明朗的区域划分，提高设备运行的可靠性和便利性。经检验，测定MNS型抽屉式低压开关柜的额定工作电压为AC380V，AC660V;额定绝缘电压为AC660V;额定频率为50Hz;水平主母线的额定工作电流为630A～4000A;垂直支母线的额定工作电流为1000A～1300A;水平母线额定短时耐受电流为50kA，80kA，105kA;垂直母线额定短时耐受电流为50kA，80kA。
2低压配电系统的施工方法
案例工程低压配电系统需要在维护、供电安全方面等角度入手，建筑电气主接线的施工是低压配电系统施工的主要内容之一，除了要确定配电系统的地位、进出线回路数，还要测定设备的负荷特点，确保接线的安全性、可靠性、灵活性和经济性。1)放射式接线施工。案例工程A区电气设备的容量大，而且负荷集中，某些电气设备需要以集中连锁的模式，才能够正常启动和启停，另外A区放置腐蚀性介质和爆炸物，该区域没有设置低压配电设备，所以可以采用这种接线施工方法。2)树干式接线施工。案例工程B区电气设备的容量比较小，而且负荷的分布相对较为均匀，对供电的可靠性要求不会特别严格，因此可以采用树干式接线施工的方式。3)环式接线施工。案例工程C区要求配电具有较高的可靠性，即无论任何一个线路出现故障，都不会造成大面积停电。这种接线施工方式是在树干式接线的基础上，将树干式配电干线的尾端和电源端连接，形成环式的配电模式。以上三种低压配电系统接线施工方式，是在针对A，B，C区接线施工存在安全隐患问题的基础上，而“量身定制”的接线方式，有效地防止高低压配电系统火灾事故发生。
3高压配电系统的施工方法
案例工程的高压配电系统为10kV，其施工的重点是继电保护，工程采用了RCS-9611A-BJ继电保护装置，起到了三段定时限过流保护的效果。其具体的施工方法如下:1)继电保护的整定施工。首先是电流速断保护效果的实现，可以采用瞬时电流速断保护整定和灵敏度检验的方式，整定的目的是确保外部出现短路的时候，躲过线路末端的故障，可以根据线路末端短路时的最大短路电流和相关系数予以确定，在整合之后，需要检验其灵敏度，其检验的依据包括配电系统的等效相电势、单位长度线路正序阻抗、系统最小运行的等值对抗。其次是定时限过电流保护整定，根据保护最大负荷电流、可靠系数、返回系数、负荷自启动系数等进行确定，在检验其灵敏度的时候，要求检查被保护的线路末端是否短路。2)零序电流保护施工，由于本工程10kV高压配电系统的网络线路复杂，需要采用零序电流保护的方式，全面提高系统的可靠性。这种方法的基本原理是消除接地系统短路时的零序电流分量，其施工的方法是零序电流保护的整定。案例工程的A区，B区，C区的具体施工方法为:A区的零序电流保护施工，需要根据可靠系数，预测线路末端接地出现短路时，所流过的最大零序电流，其中对其保护的最小范围必须大于保护线路长度的0．15倍，而且整定时的动作延时为0。B区的零序电流保护施工，需要利用可靠系数，然后根据实际情况选取分支系数的最小值，以及A区相邻线路的零序保护整定值，根据整定值的大小，判断灵敏系数是否符合规定，必要时对该区零序的灵敏度进行校检，而关于零序电流保护的动作时间，需要结合时限级差分情况控制，这是零序电流保护施工的后备保护措施。C区的零序电流保护施工，是在B区零序电流保护的基础上，当下一条线路出口躲开位置存在三相短路问题，根据流过保护装置的不平衡最大电流，整定零序电流的保护，其依据包括四个方面:a．非周期的分量系数;b．电流互感器的同性系数;c．电流互感器10%以内的误差大小;d．三相短路于下一级线路末端的最大电流。至于C区零序灵敏度的检验，有近后备保护和远后备保护两种方式，鉴于C区采用环形网络的模式，因此要按照阶梯原则选取某一线路配合B区的保护，作为动作时限的起始点。以上A，B，C区是案例工程划分的三个区域，各个区域的继电保护整定施工和零序电流保护施工，能够在最大限度范围内消除施工的火灾隐患因素，譬如接触不良火灾，C区的环形网络零序电流保护施工，通过与B区线路的配合，提高线路之间的接触水平，从而控制接触不良火灾的发生。
4结语
地下建筑电气设备长期处于潮湿、高温、多尘的地下环境中，低压配电线路容易出现短路或者漏电的故障，从而酿成电气火灾。为了控制火灾的发生，笔者通过对某地下工程建筑电气施工现场进行调查研究，发现高低压配电系统存在短路、漏电、接触不良、过载等安全隐患，都是导致电气火灾发生的诱因。鉴于这些原因，笔者认为要合理设置高低压配电柜，为电气火灾防范提供基础保障，并分别根据施工实际情况，制定具体的低压配电系统和高压配电系统施工方法。
作者：张永平 单位：西安市临潼区公安消防大队
作者：张雪松 单位：中国石油大学储运与建筑工程学院
合理选取教学内容东南大学龚维明等合编的《地下结构工程》内容强调原理性和基础性，同时注重现代性，纳入了最新的专业知识和发展趋向，通过整合的方法有效地进行了知识精简，不仅适应了较少的学时要求，更重要的是淡化细节了解，强化学习概念和综合思维。该教材重点突出，深入浅出，加强了各章之间的衔接。笔者经过近年的教学经验和探索，结合我校土木工程本科培养课程设置情况和学生的实际情况，选取东南大学出版的《地下结构工程》作为主要授课教材，同济大学编著的《地下建筑结构》作为辅助教材，即授课内容以前者为主，着重讲解地下结构工程的概念、基础理论，反映地下结构的成熟成果与观点，参考后者的基本概念和理论作为有效的补充，并作为学生自学的重要参考书。
有效地利用多媒体技术在地下建筑结构专业课教学中必须引入新的教学模式，尤其是多媒体技术的应用，应注重有机结合传统教学，发挥二者优势，提高教学效果和水平。笔者经过8年来的教学实践，在地下建筑结构课程中采用多媒体教学，首先发挥“多”媒体的特长，教学中合理穿插实物、工程实例、施工现场的图片、动画、视频等，把以前需大量语言描述的教学内容形象而高效地传授给学生，不仅节约了课堂时间，弥补了教学内容多而课时少的矛盾，更重要的是给与学生一个形、色、质并存的教学空间，帮助他们对实际工程进行感性的认识。教师的讲解应注重知识体系的逻辑性，将分散的知识点合理地整合成有机体系，引导学生有目的的思考和学习。例如，盾构衬砌技术作为地下隧道暗挖施工的重要技术，目前虽已经广泛应用于地铁施工，然而在中小城市是无法实现现场认识实习的，利用多媒体教学手段，让学生观看各类盾构机的构造和施工工作流程，帮助学生对盾构工程的认识和理解。同时应注意，在这些感性认识的基础上，教师应适当提出问题，及时地启发学生总结各类支护结构的特点和适用性，掌握盾构结构的特点和工作性能，通过板书的形式让学生和教师一起思考并总结。通过这样的教学方式，课堂教学信息丰富，学生思考积极性提高，尤其是学生课堂内外主动地思考问题的情况明显多了。
注重引导学生自主学习教师在教学过程中应该以学生为本，针对大学生的学习能力和特点，注重引导学生的自主学习，需做到以下几点：其一，精心设计学习过程。教师应当培养学生整合知识能力，具体地说应针对每次课堂教学，首先明确学习目的和教学要求，引导学生有的放矢的学习；其次，教学过程的设计应符合认知规律，对教学的内容组织成合理的知识体系，形成较好的顺序性和逻辑性；最后，课堂内开展上节所述的教学活动后，提出问题，开展堂内答疑、课后思考及课下讨论的方式，引导学生自主学习。比如针对不同的地下工程结构类型，分别列举国内外著名的工程实例进行分析，使学生加深对到各类地下结构的设计和施工知识的理解，接着采用假设、提问等方法，让学生思考后作出判断和解释，启发学生自主思考、比较分析相近地下结构工程类型的适用性和设计施工的异同，增加课堂的趣味性，提高学生的求知欲。其二，创造良好的学习氛围。教学中重点讲授基本概念、基本原理和难点，留给学生较多的时间自学，以培养学生的自学能力，同时为了让学生有效自学，可指定自学的内容，并精心设计若干思考题，让学生在自学完后展开堂内讨论，这样做不仅能够充分进行知识交流，更创造了宽松、自由的课堂环境，师生就能进入一种乐学的境界，就会感到课堂是一种享受。这个过程教师的角色应注意合理的转换，确保传授正确的专业知识的同时建立教师和学生之间平等、和谐的教学关系。其三，合理的考查方法。合理的考核方式，既能如实综合反映学生的学习效果，也能提高学生学习的积极性和自主性。笔者进行的考核方式为，把课程的总成绩分为平时考评成绩和课程成绩两个部分，平时考评成绩包括平时出勤、作业（形式可以是解题、小论文、课内测试等），课堂讨论等，其成绩占总成绩的20%或30%；课程考试成绩以书面文献综述和作综述报告为主，其成绩占总成绩的80%或70%。文献综述的要求以任务书的形式布置，其内容如：文献综述范围可在以下各项（某种深基坑支护结构、盾构结构、顶管法施工、沉井基础或沉管结构等）中选择其一，根据选题阅读五篇以上的相关文献，综述中应介绍与主题有关的背景资料、结构的工作原理、施工工艺以及该技术在某个实际工程中的应用、参考文献，书面文献不少于5000字，制作报告幻灯片做文献综述报告。制定明确的考核标准，主要根据学生书面文献综述的质量、现场报告情况以及答辩情况三个项目进行打分。这种考核方式的试行，明显提升了学生学习的积极性，学生不仅在专业课程中加深了理解，而且具备了一定的查阅资料、文献综述、制作幻灯片和现场报告等方面也提高了水平，受到学生的好评。
地下建筑结构课程教学根本目的在于，使学生掌握一定的地下结构基本理论和工程技术，为其从事地下建筑设计与施工打下良好的基础，适应工程建设的需要。教师应遵循合理的教育模式，有意识地规划专门知识领域的教学，使地下建筑结构教育达到教学的根本目的。
【摘要】当前,随着城市地下建筑的猛增,丰富人们生活和增加城市容量的同时也带来极大的火灾安全隐患,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。
【关键词】地下建筑、火灾特点、扑救方法
随着城市的不断扩容,在向高层空间发展的同时又向地下空间发展,多用途的地下建筑应用而建,发展非常迅速,一旦发生火灾,损失惨重。因此,研究和探讨地下建筑火灾特点及扑救方法,对如何有效迅速扑灭地下火灾有着十分重要指导意义。
1地下火灾的特点
(1)火场温度高,烟气大,不易散出。由于地下建筑的排烟、排热性差,发生火灾后在封闭空间内,热烟排不出去,热量聚集,散热困难,内部空间温度上升快,火灾房间温度会很快由室温上升到800～900℃,烟气温度可达600～700℃,火源温度可达1000℃以上,火区热危害严重。火灾时产生大量高温烟气,由于出口少不易散出,随着地下空间烟气的增加,进入空气量逐渐减少,中性面不断降低。一部分刚排出的烟,稍一冷却又会被吸入地下空间,这更增加了烟的浓度,使能见度降低。
(2)毒气重。地下建筑发生火灾时,由于缺氧严重,使高温下的可燃物燃烧不完全,而产生大量一氧化碳,使毒气增加,一些现代地下建筑内装修时使用高分子材料、塑料制品,火灾时能产生大量毒气,更增加了烟气中毒的物质含量。
(3)疏散困难。地下建筑一旦发生火灾,高温、黑暗、烟呛使人员疏散困难。首先,地下建筑不能进行自然采光,火灾时正常电源被切断,即使事故照明和疏散标志指示灯能正常工作,但能见度低,使逃离火场的难度加大。其次,由于烟的毒性大,经测试有时一氧化碳的含量高达10%,易造成疏散人员中途昏倒,甚至中毒死亡。再次,火灾时平时的出口在没有排烟设施情况下,很有可能会变成喷烟口,同时,初起火灾浓烟的扩散方向,往往与人员的疏散方向一致,而且烟的扩散速度比人比人群疏散速度快,加之从最远点到出口一般100余米,长的数百米,甚至上千米,使人们无法逃避高温浓烟的危害。
(4)火灾扑救困难。地下建筑灭火进攻路线少,消防人员需逆向顶烟从地面进入地下,且需要较长的准备时间,烟火封锁出入口时,战斗员无法深入内部,水枪射流打不到着火点,可用于地下建筑的灭火药剂少,整理对于人员较多的地下公共建筑,毒性较大的灭火剂不宜使用。地下通讯联络困难,火场照明条件差,都致使火灾扑救困难。
2地下火灾的扑救方法
根据地下建筑的火灾特点,扑救时,必须充分利用地下建筑内部的灭火设施,加强第一出动,科学组织灭火,同时要吸收借鉴各地的灭火战例,在灭火中根据具体火场情况采取相关技法:
方法一:火情侦察要点
火场指挥员及时询问从地下建筑出来的人有关火场情况,向该单位负责人、安全保卫人员索要该地下建筑的平面图、坡面图、消防水源图和有关数据资料,以便能够准确地部署作战任务,正确的实施指挥;使用可燃气体探测仪、测温仪等仪器,在地下建筑出入口处测量有毒气体成分与浓度、空气含氧量、空气温度和湿度等。
方法二:火场指挥位置
如需开设火场指挥部时,其位置的选择应注意下列要素:火场指挥部的位置应设在地下建筑出入口或进风口的附近,该处是消防官兵的作战出入口,有利于火场指挥员观察情况,便于直接实施指挥;有消防控制室的地下建筑,应派一名指挥员去那里掌握情况,控制固定消防设施(如防排烟系统等)的适时启用,并与火场指挥部保持联系。
方法三:基本作战方法
对于火灾初起阶段和发展阶段,以出入口或进风口为主攻阵地,用喷雾水枪实施内攻,同时酌情关闭、封堵进风口和排烟口,使烟气不流通,控制火势的发展蔓延;对地下油库、放射性物品仓库及其他有毒、易燃易爆危险品库不宜采用内功;地下建筑内火势猛烈,温度极高时,消防员实施内功的行动将会受阻,在确认无人员被困的情况下,为减少损失,避免不必要的伤亡,缩短作战时间,可采用全面封堵出入口的战术方法实施窒息灭火。
方法四:封堵窒息技法
尽量选择在最狭小低矮的部位作为封堵处,以减少用于封堵的材料和封堵时间。首先封堵进风口,待进风口封堵后在封堵出风口。用于封堵的材料要求密不透气、耐高温。可用编织袋、草包盛装泥土或黄沙等;封堵过程中,应在上、中、下三个不同的高度上水平放置数根直径大小10厘米的钢管(越粗越好)留作灭火和检测用;实施封堵作业时,要用雾状水枪射流对进行封堵作业的人员实施冷却保护,防止造成烧伤或中毒;封堵完毕可视情向封堵区内施放气体灭火剂,如二氧化碳、氮气等,也可喷射或低、中、高倍数泡沫灭火剂,以加快窒息灭火进程。
方法五:封堵检测指标
通常应在封堵数小时后对封堵区内的情况进行第一次检测,并予以逐项纪录,然后每隔半小时左右再行检测,已确定封堵效果。当达到下列几项指标时,可视为明火已熄灭:
温度降至100℃以下(此数据参考木材的燃点约210℃);空气中含氧量低于14%;易燃易爆的混合气体浓度低于该物质爆炸浓度下限。
方法六:拆除封堵技法
首先,在出风口(下风口)处拆开一个人员出入口,派侦察小组进入内部侦察火情;尔后,在确定火已熄灭的情况下,拆除出风口处的封堵物;最后,待地下建筑内烟雾、毒气和温度消散后,才能拆除进风口处的封堵物,拆封是要组织好灭火力量待命内攻,防止死灰复燃;必要时可调集矿山救护队协同作战。
方法七:排除烟雾技法
自然排烟法:人工开启窗户、疏散门、竖井和各处出风口,必要时在指定的部位凿洞排烟。
机械排烟法:通过消防控制室开启固定排烟风机和排烟口。
排烟车排烟:对只有一个出入口的地下建筑,可用一台排烟车沿下部往里送风的同时,用另一台排烟机吊挂于上部往外抽烟,这样可形成烟气对流,排烟速度快效果好;有两个出口的,应从进风口向里送风,从出风口往外抽烟。
雾状水排烟:使用喷雾水枪的雾状水流驱赶烟雾,此法适整理用于两个或数个出入口的地下建筑,可从进风口或两侧出入口夹攻驱赶烟雾。
3火灾扑救注意事项
担负内攻的消防人员要穿戴好消防装备,佩戴空(氧)气呼吸器和紧急呼救器,为防止不测还应在脖子上系一条湿毛巾,携带防爆照明灯具,腰系通信救生安全绳,两人以上为一战斗小组。
(1)火场指挥员要在主攻入口处设立安全检查站,指定专人负责对每个内攻人员进行登记,并按程序检查他们的防护装备,确定其内攻时间,以不超过30min为好。空(氧)气呼吸器必须有能够供连续使用30min以上的贮气量和药剂
(2)用喷雾水枪射流组成掩护进攻的梯队,确保强行内攻人员的安全。主攻入口处要有备用的消防车随时准备更换故障的消防车,以确保内攻不断水。还要准备好可供替换或营救的预备队员和防护器材。
(3)事先规定使用什么音响、灯光信号来沟通内外部的联系。如果续鸣消防车报警器可设定为内攻人员指示出入口方向或传达约定好的指令,连续鸣响可约定为召唤实施内攻的消防人员紧急撤出等。
(4)穿着避火服或隔热服的消防员不能在数百度高温的环境里长时间停留。防护服装的保温隔热效果与时间成反比,数分钟后高温就会侵入防护服内,骤然升高的温度会造成消防员的伤亡。
1地下结构抗震性能的研究
1.1阪神地震的冲击一直以来，地铁结构的抗震设计基本都是按照《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）中有关隧道部分的条款和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），并且应用地震系数法进行的。而不得不承认的是，地下结构抗震计算时如果运用地震系数法时是有明显的缺陷的，举例来说，比如按照这种方法，作用在地下结构的水平惯性力就会呈正相关，即随埋深的增加而增加，但是我们都知道这与实际情况并不符合。追究出现这一局面的原因，不难发现这与人们的自我危机意识不强，对危机的认识不明确不无关系。我们完全可以客观地说，由于地下结构被压制和约束，再加上地上的诸多优越性，这样一来，震害明显低于地上结构。但我们众所周知的1995年日本阪神大地震中，神户市地铁站和隧道遭到严重破坏，这一事实给以往的传统观念带来了巨大的冲击，引起了众多地震工作者的极大重视。阪神地震后，我国对地铁等地下结构的抗震问题进行了一系列的研究，但仍然缺少实质性进展。为改变目前我国在这一研究领域中的落后局面，需要在理论分析、数值模拟和模型试验等方面开展更为深入的工作，系统地研究地铁车站及区间隧道等的地震反应，以图在抗震分析及设计方法与理论基础方面有实质性的突破。
1.2研究地下结构抗震性能的途径目前研究地下结构抗震性能的主要途径有很多种。以下简单列举几个较为常见的：①原型观测，顾名思义就是对原型进行观测；②模型试验，通过模拟现实情况进行试验操作；③数值模拟，是区别于试验模拟的另外一种新途径。由于问题的极其复杂性，目前还没有哪一种手段能够完全实现对地下结构动力反应进行全面而真实的解释和模拟。
1.3地铁地下结构的抗震构造措施我国目前还缺乏对地下结构抗震设计中结构统一认识，尤其是对地铁车站及区间隧道等地下结构抗震设计中结构构件应采用的抗震构造措施。有人认为单建的地下结构由于受到或多或少的地层的约束，这样会导致一些无法避免的麻烦，其实在现实构建的过程中，我们无须特别考虑抗震构造措施。与此相对应的，另一种观点认为基本可以按照地上建筑的要求来完成地下建筑的构建。比较不难发现，这两种观点都有一定的片面性，第一种观点基本完全忽视了地震的对建筑（无论是地上还是地下）的损害作用；第二种观点又完全把地下结构等同于地上结构。实际上我们应该区别不同的方法，并且适当的根据地下结构采取抗震措施。
2建筑抗震设计趋势分析
2.1以位移为基准的结构抗震分析我国当下实行的建筑物结构抗震设计，抗震设计者大多都是把承载力看做基础，这种设计方法其实也就是用线弹性方法来计算结构在小震情景下的一些问题；用一种组合结构的内力来计算构件截面数值，并衡量数值是否能让建筑物的结构具有足够的承载力；通常而言，建筑物位移限值主要是使用阶段的要求的标准，同样也是为了对建筑物非结构的构件加以保护；而抗震结构的延续性和损耗性是通过构造的措施获得的。为了可达到以位移为基础的抗震设计目标，首当其冲要做的就是必须要研究简单建筑结构的各种构件变形跟配筋间的关系，并以此来实现按变形要求进行构件设计；在这一切完成后，再进一步研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这样计算的话，就要求除了小震阶段的计算外，还要加上按大震作用下的变形进行设计这一个环节，这才是真正实现二阶段抗震设计。
2.2建筑结构中针对隔震与消震的抗震设计如果我们想要将建筑结构的整体抗震性能更高的提升到一个新的层次，那么不容忽视的就是隔震与消能减震这一类的抗震工作，因为这类抗震工作在整个建筑结构设计中有着极为特殊的功能。我们在这里所提及的隔震，通俗点讲其实就是隔离地震，实际操作上其实就是在建筑物的基础结构跟上部结构间加上一层隔震层，这一隔震层所起到的作用就是将房屋跟基础结构相隔离，除此之外，还能隔离地面运动能量向建筑物的传递过程，从而使房屋结构经受的地震作用力变小，这样一来就使得地震时发生理想化现象，那就是我们常常说的建筑物仅仅轻微发生运动和变形现象，这种现象的好处就在于能够确保整个建筑物的安全性及人生财产安全。伴随着社会的发展和不断进步，人类对各种建筑构筑物具有的抗震减震的性能标准有着越来越严格的要求，减震和抗震设计也面临着更大的市场需求。
3结语
总之，由于地下建筑的特殊性，导致地铁隧道结构形成的因素是多方面的，框架式地下建筑的抗震性能如果得不到不及时处理会严重影响到地铁运营安全。因此，从制度层面上去制定一套全面的监测方案，从现实层面上时刻搞好抗震减震工作是地下建筑结构的当务之急，对地铁隧道结构进行长期的监测是至关重要，只有这样才能营造更加安全可靠的交通运输环境。
作者：张经凯单位：安徽省宿州市建筑勘察设计院
一、地下建筑主要部位防水技术
1.地下建筑底板防水技术地下建筑的底板要起到两方面的作用，首先需承受一部分建筑的部分结构荷载；其次是地下水的反作用力，故一般地下建筑的地板都比较厚。所以在防水混凝土的配合比应根据设计要求确定，同时要确保钢筋混凝土板厚都250mm以上。在浇注底板混凝土之前先要把附加防水材料这道工序做好，在此基础上再进行混凝土底板施工。假如地下建筑面积比较大的情况下，底板在施工时需要设施工缝或变形缝，通常的做法是在设施工缝处放置钢板止水带，并辅以聚合物防水砂浆，能够达到很好的防水效果。
2.地下建筑侧墙防水技术地下建筑侧墙的防水与底板方法类似，不同点就是侧墙的防水采用了防水卷材，卷材防水层是依靠结构的刚度由多层卷材铺贴而成的，要求结构层坚固、形式简单，粘贴卷材的基层面要平整干燥。为了保护防水卷材不被破坏，卷材敷设完成后需做砖砌护墙，使用粘合剂贴于墙外侧。
3.地下建筑顶板防水技术顶板防水施工与底板防水施工工序正好相反，先做好混凝土结构层，然后再做防水层。在实际工程中经常会遇到地下建筑的上部做水景的情况，此时不能只靠地下建筑的顶板承受上部水池的防水，而应该在做水池时做好自身的防水。在做防水层施工时，首先是要对水泥砂浆等材料有着严格的要求，其次是在施工过程中注意施工要点，在迎水面基层的防水层一般采用“五层抹面法”；背水面基层的防水层一般采用“四层抹面法”。
4.管道穿过外墙的防水技术地下建筑管道穿过墙壁、顶板、底板的节点处是防水的重点部位，在所有地下建筑的设计与施工中，都必须严格遵守管道（水管、电管、风管）穿过墙壁及顶板、底板时要预埋套管的规范。严格禁止事后在壁板上凿孔洞，其原因是事后凿孔洞一则破坏建筑的结构，二则不利于防水。管道穿墙节点有一套比较完整的防水系统，除了穿墙处需要做套管外，还要在建筑外部设置检修窖井，窖井内设集水井，及时排除窖井内的积水。套管穿墙在安装管道时，要在套管与管道之间填充防水材料，可以使用油膏麻丝或防水泡沫膨胀剂填充，以避免外部水的渗入。套管的大小取决于管道的大小，套管在中间部位焊有止水钢板，钢板呈圆形状，套管以焊接的方式固定在墙体钢筋上。
二、地下建筑防水施工工艺
1.混凝土的搅拌与运输防水混泥凝土必须用机械充分均匀拌和，不得用人工搅拌，搅拌时间一般为120s，比普通混凝土搅拌时间略长；运输中防止漏浆和离析泌水现象，如果发生泌水离析，应在浇筑前进行二次搅拌。
2.准备工作混凝土浇筑前应清理模板内的杂质、积水；另外，施工缝是防水较薄弱的部位，要求不留或少留施工缝。
3.水泥砂浆防水层的施工水泥砂浆防水层是在混凝土或砌砖的基层上用多层抹面的水泥砂浆等构成的防水层，它是利用抹压均匀、密实，并交替施工构成坚硬封闭的整体，具有较高的抗渗能力，以达到阻止压力水的渗透作用；水泥砂浆防水层各层之间必须结合牢固，无空鼓现象。（1）先利抹1mm厚素灰，用铁抹子刮抹5～6遍，然后再抹1mm厚素灰。（2）在素灰初凝时，抹4～5mm厚水泥砂浆，并在水泥砂浆初凝前用扫帚扫出横条纹。（3）在第二层具有一定强度后，进行第三层施工，方法同第一步。（4）在水泥砂浆凝固前用铁抹子压5～6遍，最后压光，连续进行施工。
4.拆模与养护养护与拆模对防水混凝土的抗渗性能影响很大，特别是早期湿润养护更为重要，如果早期失水，将导致防水混凝土的抗渗性大幅度降低。
三、地下建筑断水、给排水系统
地下建筑的断水与排水系统是防水工程中不可缺少的一个重要项目。断水系统一般设在地下建筑的口部；如果没有车辆行驶，多以台阶的形式阻止地面雨水进入地下建筑内部，如果是地下车库，无法设置台阶，另一方面由于出入人员多，加上雨水飘入，仍会有一些雨水进入出入口内部，通常还需要在口部与建筑内部的结合部设置断水沟槽。
1.防止城市遭雨水洪水淹没的技术措施从工程技术方面而言，市政建设必须科学合理，有超前理念，建设城市地下共同沟。雨水污水的分开排放不仅是生态环境保护的要求，同时也是城市抵御洪水灾害的重要措施。污水需要经过处理达到排放标准时方能流入江河湖泊，而雨水可以直接排放。城市雨水向河流排放，多为利用地势的高差自然排入，如果城市处于低洼地带，自然排放就会有困难，可能要借助机械设备进行排放，不仅成本高，也存在隐患，一旦遇到大暴雨，就会来不及排放而造成淹没。自然排放也存在隐患，城市雨水管道必须与接受排放的河流或湖泊有足够的高差，否则河流湖泊水位暴涨时会通过雨水管道对城市倒灌，使城市的雨水排放系统瘫痪，不仅雨水无法排放，反而使城市遭受河流湖泊的淹没。
2.防止地下建筑雨水倒灌的技术措施（1）地下建筑的口部在设计时就要谨慎处之，设计人员应到现场调查，使口部的标高有足够的防雨水倒灌的高度，保证口部的安全使用。（2）改善地下建筑口部周边城市雨水排放系统的使用功能，应有目的地增加雨水口的数量，加大雨水管道的排水量，使其雨水排放功能明显高于城市其他区域，使该区域在遭受大暴雨时不出现积水现象。（3）地下建筑口部断水设施应科学合理。
四、结语
地下建筑的防水是一个系统工程，其施工的好坏，直接影响到建筑的使用质量和年限。随着我国经济建设的迅速发展，地铁，商场、停车场、隧道等等地下建筑也将逐步蔓延城市角落，这不仅仅促进了地下建筑防水建设工程，更重要的是人们更为关注防水工程的建设质量，已保证建筑达到最好的保护和使用
作者：施海兵单位：中城建第九工程局有限公司
1地下建筑的混凝土自防水施工技术
混凝土的自防水施工技术是地下建筑工程常用方式方法中的一种。自防水混凝土可分为两种，一种是普通方式混凝土，另一种是外加剂防水混凝土。普通防水混凝土技术主要是通过小径石子粒，结合降低水和灰的配比例，使水泥的使用量和含砂率提高，以达到使混凝土在浇筑中的空隙减少的目的，从而是混凝土的浇筑更加紧密，提高混凝土的抗渗漏性能。外加剂混凝土属于特殊的混凝土，其又可分为多种防水混凝土类型，如：减水剂、防水剂以及膨胀剂等。对于自防水混凝土的施工技术，要严格遵守各个施工环节的要求来进行具体施工和验收工作。在施工的期间，注意保持地基坑内部土体环境的干燥性。同时进行地下水位的降低，通常要将其降到防水工程地板垫以下500mm为宜。对于防水混凝土用到的模板质量要进行严格的控制，以板体牢固，吸水性小，模板表面平整，无明显接缝为宜。在结构内部的钢筋和铁丝在进行设置时注意与模板间要事先对混凝土保护层进行预留，支垫不能用塑料或者钢筋支架。采用可靠的止水措施，尽量避免使用由穿透结构的螺丝进行固定，防止产生渗水的通道。对于混凝土的配比严格按照施工要求进行配制，搅拌要在两分钟以上。要在没有初凝的情况下进行上层混凝土的浇筑，在最终的凝结之前进行混凝土的覆盖浇灌，同时做好混凝土的养护工作非常重要，对其养护保湿要在14天以上。对于防水混凝土的拆模要控制好时间，不能过早的进行，对表面的缺陷进行及时的修整。在防渗混凝土的施工中尽量进行连续的浇筑，避免留设施工缝。
2地下建筑的卷材防水施工技术
对于地下建筑的卷材防水施工技术，通常采用外包防水的方法。如果以卷材的施工顺序的先后来进行区分，可分为外贴法和内贴发。通常在工期和施工条件允许的情况下，多采用外贴法。在进行卷材防水施工中，卷材的直接的连接搭桥处要根据长短边留下足够的搭接长度。一般长边要在10cm以上，短板在15cm以上，同时还要在连接处进行附加增强的施工处理。对于改性沥青累的防水卷材材料，在施工中要注意在各面的接缝处都要错开足够的幅宽，对于卷材的上下层直接不能直接垂直的进行贴铺。注意接缝处的平整度控制，避免出现褶皱和气泡。在拐角处的卷材铺贴，要注意对于平面和立面直接的拐角接缝要铺贴在平面上，最好离立面有6cm以上的距离，同时注意增设附加层。对于外贴法的卷材铺贴顺序要按照先底面后立面，内贴法的铺贴顺序与之正好相反。
3地下建筑防水涂料的施工技术
对于防水涂料的种类有溶剂型、反应型和水乳型，要按照工程的结构、防水需要和施工的实际环境进行合适的防水涂料的选择。首先要将基层进行清理，将基层表面的污垢和铁锈等杂质去除。涂料涂刷通常要进行多遍涂刷，二层涂刷的方向要垂直于第一层的涂料涂刷方向，同个层面的涂膜搭接长度要在0.5cm以上。化纤布在涂层中发挥重要的加筋作用，对于化纤布的应用要注意用刮板等工具进行平整度的修正。同个层面化纤布间的搭接要在10cm以上。防水涂料施工完成后要进行防渗漏的检验，合格后要注意对涂层外层的保护，加做保护层，以避免在进行土料回填的时候对其产生破坏。
4新型高科技防水产品的使用
在地下建筑的防水产品使用中，新型高科技防水产品JS防水涂料和QBZ防水剂的结合使用，取得良好的效果。以钢筋砼地下剪力墙的防水施工为例，对其施工的具体方法进行分析。对于地下砼墙的防水施工中使用常规的防水型钢拉片或者在混凝土料中加入膨胀剂。但是都存在着一定的弊端。如刚拉片的焊接或者锈蚀形成空隙或者砼料振捣不实而产生孔隙等。随着新兴高科技产品JS防水涂料和QBZ防水剂出现，二者配合使用，取得良好防水效果。具体施工方法如下：1）用JS涂料进行钢拉片的涂刷，防止其在支模应用使产生锈蚀；2）砼墙在拆模以后，对其进行清洁处理后，进行两次JS防水涂料的涂刷，再涂抹三遍QBZ防水砂浆。每一遍的抹灰施工缝间距在50cm以上；3）对于局部缺陷的处理可先进行剔凿后刷JS防水涂料一层，再刷一层QBZ防水砂浆，然后再刷一次JS防水涂料；4）对于穿墙管处，可剔凿5mm*5mm的沟槽用JS防水涂料涂满。以上运用JS防水涂料和QBZ防水剂配合使用进行地下建筑防水施工的工艺，其特点是材料易购，施工简单，方法容易掌握。
综上所述，只要在地下建筑防水施工中能够根据建筑功能和实际环境的需要采取适当的方法进行使用，同时配合选用新型的防水材料，在施工中做到严谨的按程序和要求进行操作，就一定会达到极佳的防水效果。
本文作者：李鲁村单位：沈阳北方建设股份有限公司
随着城市商业的迅猛发展,城市也日渐繁荣,但同时由于商业用地的急速扩张给城市交通、环境等带来了一系列的问题,日益增加的土地租赁费用也增加了城市商业的交易成本,城市有限的商业容量和不断膨胀的人口和消费需求之间的矛盾逐渐突出。国内各大城市在为商业的扩张拓展新的空间时不约而同的想到了地下,兴建了大面积的地下商场、地下商业街等。由于天然光线并不是商业活动的必要条件,人们在商业空间中滞留的时间相对较短,利用地下空间进行商业活动有一定合理性。在气候条件恶劣的地区,在地下空间进行商业活动可以避免外界气候的影响,因而地下商场在我国北方地区的盛行有一定必然性。地下商业空间作为特殊条件下的人工环境,与地面空间相比,在空间环境的创造上具有很大的局限性,处理不当,容易使购物者甚至身处地下的经营者产生许多消极的心理反应,不利于形成促进商业活动进行的心理环境。在形成地下环境心理的诸多组成要素中,方位感,安全感和舒适感是最重要的三个基本要素[1]。其中方位感的建立有赖于建筑设计师合理有效的空间分割和结构安排,而本文旨在运用环境心理学原理和空调系统设计的实际工程经验,就合理的空调系统的设计在形成地下环境心理安全感和舒适感中的重要作用做一论述。
1地下商业环境异于地面商业环境的特点
1.1空间环境不同于地面建筑通过“围”的方式构筑空间,地下建筑是通过“挖”的方式来开掘空间的。在“围”成的空间中人们可以与外界进行良好的交流和接触,温暖的阳光、和风细雨、远山飞鸟等千百年来人们习以为常的自然景观,使人们在时空环境中很方便的定位寻求到归属感;而在“挖”出的空间中则缺少这种交流和接触,人们在一个相对封闭狭小的空间中很难完成生物意义上的自我定位,反而因为相互间物理距离的逼近加重了个体在社会意义上定位的紧张与焦虑。在商业活动中,人与人之间的交流主要以商品为媒介通过讨价还价展开,人与人之间的关系是稳定而易于确认的。人们在地下商业环境中的不适或焦虑主要是源于缺乏自然的参照物。这就要求在地下商业空间的开发利用过程中必需考虑适当地引入地面的自然景观,处理好由地面到地下的过渡等建筑上的问题。对于地下空间的室内环境而言就有必要有针对性的做一些人性化的设计。
1.2空气环境地下空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,其室内环境完全为人工创造,与开放性的地面空间相比,其室内空气环境有如下特点:
(1)终年气候变化不象地面那样四季分明。
(2)无室内外热压差、风压差的作用,无自然通风,空气恶化时无法通过开窗加以解决,这也是地下空间室内空气容易恶化的一个重要原因。
(3)某些岩体可能渗透出的氡及其子体,发射α射线和β射线,对人体有较大的危害。
(4)湿度比较大,细菌容易繁殖;冬季阴冷潮湿,容易诱发关节炎等疾病。地下空间湿度高的一个主要原因是墙壁的渗漏水,即使墙体有良好的防水措施也会渗水。
(5)地面环境CO2可以自然稀释,但地下空间CO2很容易积聚,需人工排除。
(6)由于空气流通性较差,地下空间产生的一些异臭往往不易排除,令人厌恶、难受。长期在恶臭环境中活动对人的身体健康有明显影响,严重时甚至会损伤脑神经,导致植物性神经系统紊乱。地下空间的异臭来源通常是建筑材料因长期潮湿而发霉腐烂,某些机械设备附带材料发出的气味,人体新陈代谢的排泄物,厕所、药品等发出的异味。地下空间空气环境中的一系列问题通过良好的空气调节系统的设计可以得到较好的解决,下文将详细说明。
1.3听觉环境地下空间虽然少了地面环境中常有的各种噪音———如车辆行驶声、喧哗的人声等,但由于空间封闭,通风空调、变配电、水泵等机械设备运行的噪音不易消散,如果不加以适当的处理,将迫使处于其中的人与这种低沉、持续的噪音朝夕相伴。地面的噪音人们习以为常,一般不易引起特别的不适感,地下建筑的噪音单调持久,对人的影响更大。空调系统中的主要噪声源是通风机。噪声的强弱和频率与许多因素有关,尤其与叶片型式、片数、风量、风压等参数有关,按照风机的大小和构造不同,噪声频率大致在200~800Hz范围内。
2地下空间环境心理的构成环境心理是指人们对周围环境(本文主要指物理环境)的感知反映到大脑并在意识中形成的综合环境观念,它受人们当时的心理状态、个人阅历等因素的影响。地下商业建筑因其在空间环境和室内环境上具有的独特性,在环境心理的形成上更具复杂性和特殊性。以下将对构成地下空间环境心理的几个组成要素分别加以说明:
2.1方位感空间方位感是指人们通过对周围环境相对物体的空间关系、位置的判断而形成的对自身在空间所处位置的知觉。心理学认为判断自身在环境中的位置是人最基本的生物性需要之一;人们通过这种自我定位过程,可以在个人外部世界概括的环境意象中产生全局的联系。人们这种对自身方位的判断可以满足在地下环境中的心理安全感和活动、交往、购物的需求。当人们被感知到的信息表明一切都处于控制之下,符合人的期待,就会感到放心;反之,如果人们无法根据环境提供的信息确定方位时,就会感到不安。
2.2舒适感人体对某一环境的舒适感评价不仅与空间的热湿环境、人体的热平衡有关,还与空间的光环境、室内布置和人的主观感受等有关。为便于叙述,本文所指的舒适感仅指热舒适感。借助于人体热舒适方程可以用PMV(预期平均评价)或PPD(预期平均不满意百分率)指标来描述和评价空间的热环境。该指标综合考虑了人体活动程度、衣着情况、空气温度、平均辐射温度、空气流动速度和空气湿度等六个因素,一般认为PPD<10%,也就是说PMV值在-0.5~+0.5之间时,房间的舒适度满足大部分人的要求。
2.3安全感由于地下空间的封闭性和隔绝性,如果内部发生自然灾害(如火灾、地震等)相对于地面建筑更具危险性,救灾工作更难进行,具体表现在:(1)如果地下空间的布局和出口系统过于复杂,缺乏易于辨识的标志系统,会导致疏散时间长,疏散时人们的慌乱以致造成不必要的损失。(2)电源被切断后,如又无应急光源,则地下空间因为无自然光提供光线,也无外界景物可作参考,极易迷失方向。(3)救灾人员无法通过窗户观察地下空间内的情况,给救灾带来困难。(4)人在地下空间内疏散时,人们必须沿楼梯向上而不是向下,必须付出更多努力。(5)火灾烟气的水平流速为0.5m/s、垂直上升速度为3~5m/s,而人的水平速度为1m/s、垂直速度仅为0.3m/s,因此一旦着火,人很难迅速离开火灾现场时,受烟气损害最大[2]。(6)在某些情况下,易燃气体可能在地下结构周围聚集,导致发生爆炸。(7)由于地下空间处于地面以下,喷水龙头灭火以后,积水不易自然从建筑物中排出。(8)封闭的地下空间内,火灾发生后,火源附近氧气可能被耗尽,一旦空气涌入,还很有可能发生“回爆效应”。所有这些因素都造成了人们对地下空间的顾虑。此外,地下空间比较阴暗的环境也容易引发人本身一些不良的心理,甚至导致一些人为破坏和犯罪活动,这些可能造成巨大的生命财产损失,也促成了人们对地下环境的恐慌。用A.J.Ringstad的“恐惧反应”可以解释人们在进人地下空间后普遍存在的恐惧和不安心理。他认为造成人们在地下空间中的“恐惧反应”有两个必要的条件:①恐惧和逃避某种刺激的生物准备。②后天的经历强化了这种逃避意识。由于地下空间特有的一些如封闭、阴暗等物理环境特征,以及历史、文化、民俗等社会环境状况,人们具备了恐惧反应的生物准备,如果遇到足够的外界刺激,就会唤起这种潜意识,从而引起“恐惧反应”,并且反应的强烈程度与人们在地下空间感觉受控制的程度有很大关系[3]。由社会、历史、民俗等社会原因造成的人们对地下环境的负面评价需要一个长期的改善和适应的过程,但由于人们对地下空间安全问题、灾变前的预警以及发生灾变时的逃生问题等等则是可以通过良好的设计解决的。
2.4时间感由于缺乏参照,处于地下空间的人季节感和时间感都比较薄弱。因为建筑设备对时间感的影响较小,本文不作详细叙述。
3空调系统在改善地下商业空间环境心理中的人性化设计
地下环境是一个与地面空气隔绝的人工环境,地下室内合适的温湿度、充分的通风换气以及室内舒适感的建立等很大程度上依靠空气调节;尤其对于地下商业空间而言,为了消除人们对地下环境的不良印象、确保商业活动的正常进行,良好的室内空气环境必不可少。因此在空气调节系统的设计中就要考虑改善地下心理环境的措施。一般说来,地下空间由于受外界气温的影响较小,容易得到比较合适的温湿度环境。在设定全年地下空间温湿度时,还必须考虑地下商业人员活动的规律和客流密度的日变化。又由于地下空间终年不见阳光,季节感和时刻感都比较淡薄,有必要适当提高标准。一般夏季温湿设计条件为温度23℃~27℃、湿度40%~50%;冬季为温度16℃~20℃、湿度30%~40%。地下商业空间一般设在地铁出入口或者广场附近,尽管客流量比较大,经过地下商场的行人有意购买的只占少数[4],商家会想尽一切办法抓住那些无目的的参观者。这就形成了地下空间空调负荷组成异于地面商业建筑的特点。
3.1空调系统冷(热)负荷
(1)建筑负荷所占比例较小。由于地下商业空间处于蓄热能力较强的土壤和岩石的包围中,热稳定性较强,一般而言如果商场埋深在1.0m以下时,对于舒适性空调而言,围护结构占总散热量很小,可忽略不计[5]。
(2)照明负荷所占比例较大。一方面,地下商场的服务对象是适应了自然光的顾客,他们从自然光环境进入地下商场的人工照明环境,为了不至于让身处其中的经营者和顾客产生阴暗的感觉和烘托商业氛围,地下商业环境的设计平均照度都比较大,一般≥300lx[6];另一方面根据视觉心理学原理,地下商场营业厅在布置、装饰、陈列设计时应采取适当的措施,尽量突出商品,增强商品与背景的对比,以促使顾客引起对商品的“注意”。这些措施都会使地下商业环境中的照明负荷增大。
(3)人体负荷。商业环境的人体负荷主要决定于客流密度,对于建在地铁出入口或广场附近的地下商场来说,客流密度变化的规律与一般的地下商业空间又有区别,较难确定。根据笔者对上海市大型超市人流密度的调查以及多项大型超市空调工程设计的实践经验结合地下建筑的特点,人流密度可按表1取值。
(4)新风负荷。按《人民防空地下室设计规范》中的规定:平时商场人均新风应大于15m3/h,过渡季节采用全新风时,人均新风量不宜小于30m3/h。对地下空间舒适感影响最大的莫过于新风,为了强化地下商业环境的舒适感,可适当的加大新风的供给量。
(5)负荷组成。综合来说,地下商场与地面商场相比,冷负荷减少并不明显,典型的地下商场冷负荷组成规律如表2。
3.2冷热源的选择由于地下建筑的造价远高于地面建筑,因此建筑物的层高较低,空间较为紧张。选择冷热源应在满足建筑总的冷热负荷需求的前提下,优先选用体积小、效率高、噪音低、便于安装的设备。为保证商场内空气质量,应采用带中效过滤器的组合式空调器。
3.3空调方式及气流组织地下商场一般层高较低,风管敷设空间受到限制,因此集中式全空气定风量空调方式是地下商场通风空调设计中最常用的方案。气流组织一般采用上侧送或顶送,并采用局部集中回风方式,减少回风管的长度和风管安装的空间;散流器的送风速度可适当加大,在某些部位可让人有明显的吹风感,甚至可以在送风中加入特殊的花香活草香,以方便身处地下环境的人们定位,加强送风的自然风效果,减轻人们在地下环境中的不适感。
3.4消声隔振为了改善地下空间的听觉环境,必须将产生噪音源的风机房、电机房、水泵房等布置在远离功能中心和其他需要安静的部位,在建筑上也应作适当隔音处理;风机机座必须设置减振装置;管道系统必须设消声器。在噪音声量不大的地下环境配备悠扬的背景音乐,也是一个较好的处理方式,将人们的听觉注意力吸引到乐曲中去,从而使人们“忘记”设备发出的嗡嗡声。
4总结
近年来,我国在地下环境空气调节系统的人性化设计方面的研究进行得比较多,但与日本、欧美等国家(地区)还有较大的差距。日本、欧美经济实力强,对地下环境空调系统的研究重点已超越对舒适感的简单要求,而是集中在社会精神需求上,探索地下环境中人类心理反映的渊源。我国现有的地下商业建筑一般由平战两用人防工程改造而来,其设计标准普遍偏低,人们在地下空间的生理需求尚不能得到完全满足,在地下工程中空调系统的人性化设计还考虑得很不够。希望本文通过空气调节技术中对地下环境心理中的舒适感和安全感的论述有助于我国地下空间的开发利用,有助于我国空调系统人性化设计概念的推广。
摘要:针对地下建筑房产税征收混乱的具体情况,2005年12月财政部和国家税务总局联合发出《关于具备房屋功能的地下建筑征收房产税的通知》(以下简称《通知》),从而进一步加强地下建筑房产税的征收,统一税收政策,规范税收管理。笔者从实务探讨的角度出发,通过案例分析从两个方面对《通知》进行了解读.
关键词:地下建筑;房产税;会计处理
具备房屋功能的地下建筑的房产税征收范围,包括与土地上房屋相连地下建筑以及完全建在地面以下的建筑、地下人防设施等,均应照章征收房产税。下述单位和个人用于非生产经营的地下房产可免缴房产税:国家机关、人民团体、军队的房产,由国家财政部门拨付事业经费的单位的房产,宗教寺庙、公园、名胜古迹的房产以及个人的房产.
所谓“具备房屋功能的地下建筑”是指有屋面和维护结构,能遮风避雨,可供人们在其中生产、经营、工作、学习、娱乐、居住或储藏物资的场所.
一、自用的地下建筑(一)工业用途房产。工业用途房产以房屋原价的50%~60%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某公办学校有具备房屋功能的地下房产500平方米,每平方米原价250元,其中200平方米用于学校废旧物资的储藏,其余为校办化工厂的生产车间,房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%,按年计算,分半年缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.
案例中用于学校废旧物资的储藏的200平方米房产属于国家税收优惠范围,不需缴纳房产税.
而作为校办化工厂的生产车间的这部分房产,则应按规定缴纳房产税.
1、化工厂应纳房产税的税额计算如下:应税房产原值=(500-200)×250×60%=45000(元)年应纳房产税的税额=45000×(1-30%)×1.2%=378(元)月应纳房产税的税额=378÷12=31.5(元)2、化工厂1-6月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用31.5贷:应交税金-应交房产税31.53、化工厂缴纳上半年税金时,作会计分录如下:借:应交税金———应交房产189贷:银行存款189(二)商业和其他用途房产。商业和其他用途房产以房屋原价的70%~80%折算后作为应税房产原值进行计税,其折算的具体比例由各省、自治区、直辖市和计划单列市的财政和地方税务部门在前述幅度内自行确定,计税公式为:应纳房产税的税额=应税房产原值×[1-(10%~30%)]×1.2%[例]某工业企业有有具备房屋功能的地下房产若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为500000元,其中房产的60%用于(房屋原价折算为应税房产原值的比例为80%),其余用于企业生产(房屋原价折算为应税房产原值的比例为60%),房产税按年计算,分月缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.1、应纳房产税的税额计算如下:商业用途房产应税房产原值=500000×60%×80%=240000(元)工业用途房产应税房产原值=500000×40%×60%=120000(元)年应纳房产税的税额=240000×(1-30%)×1.2%+120000×(1-30%)×1.2%=3024(元)月应纳房产税的税额=3024÷12=252(元)2、企业每月预提税金时,作会计分录如下:借:管理费用252贷:应交税金-应交房产税2523、企业每月缴纳税金时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产252贷:银行存款252(三)对于与地上房屋相连的地下建筑,如房屋的地下室、地下停车场、商场的地下部分等,应将地下部分与地上房屋视为一个整体,按照地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税,在此不再赘述.
二、出租的地下建筑根据《通知》要求,出租的地下建筑应按照出租地上房屋建筑的有关规定计算征收房产税。为方便实务工作者的理解和运用,笔者举例加以阐述.
[例]某企业有用于商业的地下房屋若干,在企业2006年1月1日“固定资产”分类账中,房产原价为3000000元,企业2月初将1000000元的房产租给其他企业使用,每年收取租金80000元。3月份房产无变化。企业自己用于商业的地下房产,以房屋原价的80%作为应税房产原值。按年计算,分季缴纳。该省依照应税房产原值一次减除30%后的余值计算缴纳.
1、1月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:年应纳房产税的税额=3000000×80%×(1-30%)×1.2%=20160(元)月应纳房产税的税额=20160÷12=1680(元)借:管理费用1680贷:应交税金-应交房产税16802、2月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理如下:①自用部分:年应纳房产税的税额=(3000000-1000000)×80%×(1-30%)×1.2%=13440(元)月应纳房产税的税额=13440÷12=1120(元)借:管理费用1120贷:应交税金-应交房产税1120②出租部分:月应纳房产税的税额=80000×12%÷12=800(元)借:其他业务支出800贷:应交税金-应交房产税8003、3月份应纳房产税的计算和预提税金的会计处理与2月份相同.
4、缴纳第一季度房产税时,作会计分录如下:借:应交税金-应交房产5520贷:银行存款5520
随着地下建筑的不断发展,城市里出现了多种功能类型的建筑形式,如:从公共建筑、交通建筑、办公建筑、体育建筑以及居住建筑等。人类在地下建筑中的活动日益增加。我们一方面需要改善地下建筑内部空间环境,使其达到一定的舒适度标准,从而保障地下建筑的正常运行,另一方面也要有效控制地下建筑的运行能耗,节约运行成本。
地下建筑空间环境与地面建筑相比较,有非常显著的特点,其中包含了一些有利因素与不利因素。我们在对地下建筑空间进行节能设计时,需要根据地下建筑空间的特点,有针对性地进行设计。
2地下建筑热工环境分析
地下建筑空间环境受到室外和室内的双重热湿作用。与地面建筑不同的是,地下建筑围护结构所接触的是土壤或岩石,而不是地面环境中的太阳辐射、室外空气的温湿度、风、雨、雪等。土壤或岩石对地下建筑围护结构的作用与地下建筑的热工性能有密切关联。
2.1地下建筑室外热湿环境
建筑物外围护结构将人们的生活与工作空间分为室内和室外两部分,对地下建筑而言,土壤对其围护结构的影响便相当于室外气候对地面建筑的影响。
2.1.1土壤或岩体温度作用
土壤的热作用与地面自然环境的热作用差别很大。一般认为从地面到地下10m左右的土壤是依靠太阳供给热量的。随着深度的增加,热量对土地的影响也相应增加。白天,太阳的热量影响到土壤的很浅的深度,通常在5～7cm之间,但这种热量在一个大约10m的深度内作持续的季节性运动[1]。土壤隔热性好而蓄热量大,因而能在严酷多变的外界气候条件下保持相对稳定的温度。土壤的热稳定性使得地下建筑的围护结构拥有相对稳定的外界温度,对于一些需要恒定季节性温度和恒定昼夜温度的特殊建筑,地下建筑将更具优势。
2.1.2土壤或岩体湿度作用
在湿度方面,地下建筑的围护结构受到土壤、岩石、地下水位高低等的影响,有时会出现较为严重表面散湿现象,再加上缺少阳光照射,和有效的自然通风,围护结构往往比地面建筑潮湿。
2.2地下建筑室内热湿环境
地下建筑中属于室内的气候因素主要包括三个方面:进入室内的阳光、空气温湿度、生产和生活所散发的热量和水分。
2.2.1进入室内的阳光
地下建筑由于其围护结构的限制,一般难以通过侧窗获取阳光,虽然可以通过采光天窗、采光井等方式进行自然采光,但大多数情况下仍无法与地面建筑相比。自然光线的不足对地下建筑室内环境造成了不利影响,如潮湿、阴暗。
2.2.2空气温度湿度
地下空间中的空气温度随季节变化及昼夜变化的波动幅度较小,相对于地面,有着十分明显的滞后现象。地面温度变化引起地表层发生的热波,由于地下建筑覆盖层及周围岩土的衰减作用,对室内空气温度影响不大。当覆盖层厚度超过10m,这种影响可忽略不计,这对创造恒定的室内温度十分有利。
在夏季,地下建筑内温度比室外空气温度低,室外空气进入地下建筑后,温度下降,相对湿度升高,当壁面温度低于露点时,即出现凝结水,致使地下建筑夏季雨季潮湿问题十分突出。
2.2.3生产和生活所散发的热量与水分
地下建筑中的生产活动与生活同样会散发热量和水分。由于地下建筑的封闭性较强,很多情况下难以通过自然通风排除热量与湿气,因此,地下建筑空间内的生产和生活过程中所散发的热量和水分会增加地下空间的温度和湿度。
3地下建筑的主要能耗分析
分析地下公共建筑的环境特点及热工性能可知,其围护结构的保温隔热性能优于地面建筑,并且不需要遮阳。地下建筑主要能耗主要包括:采光能耗、空调能耗、动力能耗。根据徐州时尚大道地下商业街的能耗进行了测量,表明最大的能量消耗是在有高制冷负载的8月份。另一个最大值是在有高取暖负载的2月份。年耗能的最大份额是照明,占45%;第二位是空调能耗,占44%;电梯及其他能耗占11%(见图1)。
可见地下建筑中的采光能耗占的比例巨大,空调能耗也十分惊人。我国的空调能耗中,新风能耗占空调能耗的25%-38%[2],在地下建筑中这个比例会更高。因此,自然采光与自然通风对地下建筑的节能意义重大。
4地下建筑节能策略
4.1充分利用自然采光
在地下建筑中应可能地利用自然采光,天然采光不仅节约了照明能耗,更重要的是能满足人们的心理需求。在地下空间可以采用以下多种建筑形式来进行自然采光。
4.1.1天窗式
天窗采光适合于埋深较浅、地面部分为广场或绿地的地下建筑,阳光可以通过顶棚的天窗很容易到达室内,采光效率高,并可选择各种形式的天窗,如:平天窗、锯齿形天窗等。天窗采光适合用于公共建筑和工业建筑,如展览建筑、工业厂房等。
4.1.2庭院式
对于规模不大的地下建筑,可采用庭院式自然采光。地下建筑的各部分功能围绕一个小庭院布置,并在与庭院相邻的围护结构上开设大面积玻璃门窗,从而可以摄取阳光和景观。
庭院式采光方法较适于规模不大的文化娱乐建筑。
4.1.3下沉广场式
对于城市中面积较大的开敞空间,常常使地面一部分下沉一定高度,使广场出现空间形态变化,并且结合地下建筑(如地下商业建筑、地下交通建筑等)形成多层次的复合空间,同时还为广场周围的地下建筑提供大量的自然光线。
4.1.4地下中庭式
对于大深度的地下工程,地下中庭是一种改善空间环境的重要方法。中庭顶部可以由各种形态的空间网架加上采光玻璃面构成。中庭内可以种植植物,布置景观,从而形成丰富的内部空间。因此,多层地下建筑可以通过共享中庭获得自然光线以及景观效果。
4.1.5技术应用
很多情况下,地下建筑没有条件通过天窗、侧窗或中庭等引入自然光线,此时就需要采用一些特殊方法将太阳光引入地下空间,这种采光方法同样可以使地下空间获得阳光照明,从而达到节能的目的[3]。常见的方法有:导光管采光(如图2)、棱镜导光装置、光导纤维、光电效应间接采光等。
4.2自然通风
自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用所造成的风压来实现换气的一种通风方式,是对自然能源的有效开发和利用。经过合理设计的自然通风,对改善室内空气质量和节约能耗都有重要意义。自然通风与建筑设计关系密切,平面布局、风井的设置及风帽的选择等都会影响自然通风效果。
4.2.1平面布局
平面布局决定着自然通风系统的风路组织,直接影响自然通风效率。风路设计的重点是如何将新风引入地下建筑,与室内空气进行置换后排出室外。在布置地下建筑平面时应尽量保证风路畅通,减少死角,避免气流短路。
4.2.2风井设置
在地下建筑设计中,中庭的应用十分普遍。中庭受到阳光照射,会产生温室效应,产生热压作用,有利于空气排出。因此我们可以将其作为排风风井,必要时设置机械装置,辅助排风(如图3)。
进风井应根据自然通风的风路组织需求,围绕作为排风井的中庭设置。进风井风口部分应该考虑周围地面环境的影响,避开有空气污染的位置,同时要加装空气净化装置[4]。为了有利于空气进入,可以在风口内部设置冷却装置,促使空气下沉。风口要尽量利用风压,根据需要安装进风型风帽或排风型风帽。
5可再生能源利用
可再生能源利用是近年来的热点。可再生能源包括风能、太阳能、生物能、地热能和海洋能等,它对环境无害或危害很小,资源分布广泛,适宜就地开发利用。适合在地下建筑中使用的可再生能源主要有太阳能利用、风能利用和地热能利用。
5.1太阳能应用
通过建筑设计手段和技术手段,可以利用太阳能为地下建筑提供自然照明。有条件接受较多阳光照射的地下建筑,同样可以借鉴地上建筑利用太阳能的方式,为内部空间提供采暖所需的热量。例如在共享中庭内部设置太阳能集热装置,在冬季为地下建筑冬季采暖提供热量补充,在夏季可以起到除湿的作用。
5.2风能利用
风能的利用主要有两方面:一是通过风压作用辅助地下建筑空间进行自然通风,二是通过风力发电装置进行发电。风力发电装置要求有较好的风力资源,常见的做法是将发电装置至于高处,因此适宜应用在附建于高层建筑的地下建筑。风力发电装置可安装在地面建筑顶部,以捕获得更多的风力资源,但必须控制噪声对周围环境的影响。
5.3地源热泵应用
地源热泵系统与传统的空调系统相比有很多不同,如不需要冷却塔、不需要锅炉、不需要机房等,这些特点有利于地源热泵系统在地下建筑中的应用,但同时也需要增加一些设备和投资,如土壤热交换器、循环水泵、低温型热泵机组等。对于较深的地下建筑,有足够的空间敷设土壤热交换器,非常适合用地源热泵系统代替传统的空调系统[5]。
6结语
地下建筑的应用日趋广泛,人们在其中的活动逐渐增多,能耗问题不容忽视。建筑师在方案设计阶段就应该考虑节能因素,将节能设计作为方案设计的一个重要部分。我们要通过借鉴先进的生态节能设计方法,结合地下建筑的特点,有针对性地进行研究,在保证舒适度的同时,最大限度地降低建筑能耗。
[论文关键词]地下建筑逆作法施工对策
[论文摘要]随着施工条件越来越受到限制，逆作法作为地下建筑施工采用的一种新型方法，越来越体现出其优越性。介绍常规施工方法的问题和逆作法施工的现状，分析逆作法施工的优缺点，并针对逆作法施工中存在的主要问题提出了比较好的建议。
一、引言
建筑物向空间多层与高层方向发展已成为当今城市建设取得综合经济效益的主要指标之一;同时，为了最大程度地开发利用城市地下空间，许多新建以及在建工程的基坑面积和开挖深度越来越大，地下建筑面积超过数万平方米并且带有几层地下室的工程也越来越普遍，深基坑工程呈现出了面积大、开挖深、工期紧、周边环境复杂等的特点。然而，很多时候却存在施工场地狭小、建筑物密集、地质条件复杂、城市地下管线纵横交错等问题。解决工程的地下施工成了一个很重要的问题。
二、传统地下施工方法概述
（一）传统地下施工法。进行地下建筑施工的时候需要先挖出相应的空间，接下来才能进行衬砌，开挖空间的施工方法也不全雷同，主要考虑工程的场地、环境、地质等条件的影响。
地质、地形、环境条件及埋置深度是制约采用施工方法的主要因素，特别是埋置深度的影响较大。传统的施工在建筑物密集地区多采用支护结构，利用合适的支护结构围护基坑后垂直开挖，待基坑向下挖土至设计标高后，浇筑钢筋硅底板，然后再由下而上逐层施工地下结构，最后再进行地上结构的施工。
（二）传统施工法存在问题。然而，对于深度大的地下结构，用上述传统施工方法进行施工，存在一系列的问题。首先是建筑物密集地区深度大的地下室需要设置强大的支护结构，强调保护周围环境的重要性，对支护结构多为变形控制，需用大量大直径的灌注桩或地下连续墙，需设多层支撑或土层锚杆，导致费用升高;第二是施工灌注桩和地下连续墙都需要一定的工期，随着挖土的加深尚需逐层加设支撑，而养护也需较长时间，再加上拆撑和换撑更是施工工期延长;第三是虽然选用了截面较大的围护墙和支撑，但其刚度相对于地下结构本身的结构尚小很多，都会有一定的变形，影响周围的环境。
三、逆作法施工
逆作法的工作过程不同于传统施工法，它是先沿建筑物地下结构或周围施工地下连续墙，同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支撑柱，作为施工期间于地下结构底板封底之前，承受上部结构自重和施工荷载的支撑，然后挖土至地下结构一层顶板底标高或地下结构二层顶板定标高，浇筑地下一层顶板，作为地下连续墙刚度很大的水平支撑，随后按上述方法逐层向下挖土和浇筑地下室各层的顶板，同时各层结构中的中柱或隔墙也逐层向下施工，直至地下结构底板封底，完成地下结构的施工。
（一）逆作法的优势。逆作法适用于建筑场地狭小，基坑较深，同时周边环境对基坑支护结构的水平变形有严格要求的情况。逆作法施工在工程实践中有全逆作法、半逆作法、部分逆作法等几种形式。其中全逆作法施工又是应用最多和最好的。
逆作法施工地下建筑相比传统施工法主要有以下几个优点：
1．缩短工程施工的总工期：一般情况下只有地下一层占绝对工期，其他各层地下室可与地上结构同时施工，可以缩短工程的总工期。
2．对周围环境影响小：由于地下室结构与临时支撑相比刚度大得多，所以地下连续墙在侧压力作用下的变形就小得多。此外，浇筑后的底板成为多跨连续板结构，使底板的隆起也减少。
3．使底板设计趋向合理：在施工时底板的支点增多，跨度减小，较易满足抗浮要求，甚至可减少底板配筋，使底板的结构设计趋向合理。
4．有利于结构抵抗水平风力和地震作用：采用逆作法施工时，地下连续墙与地下原状土体粘结一起，地下连续墙与土体之间粘结力和摩擦力不仅可来承受垂直荷载，还可承受水平风力和地震作用。
（二）逆作法存在问题。逆作法由于其工作过程和环境的问题，导致主要存在以下一些不足:
1．挖土问题：第一步土方明开挖后，零层板施工，随后土方开挖均在封闭状态下进行。在没有小型挖土设备的情况下，只能采用人工挖土，挖土效率不高。
2．梁柱节点，墙梁节点和墙板连接部位增加一些麻烦：如在这些部位提前预留预埋，留的不准确还要剔凿，增加许多焊接工作量，工效也要降低。但只要施工质量把好关，施工误差控制在允许范围之内，能按照预先制定的措施顺利实施，这些问题是不难解决的，增加的施工费用也不会太多。
3．施工材料运输问题：由于采用了封闭式逆作法施工，向下施工的各层楼板必须留有施工洞口，以使土方外运及材料运进，那么洞口留几个?留在什么位置?留的洞口周围结构有无影响?如何处理?都需要认真解决。
4．逆作法设计和施工的配合问题：设计单位不直接参与逆作法施工过程的结构受力分析和设计，只能依靠施工单位自身的力量进行研究分析，而施工单位由于人员配备的局限性，往往没有强大的结构分析设计队伍，因此在进行逆作法的分析和设计时只能半经验半理论，没有正规的理论设计依据:同时设计单位也不参与工程的施工组织设计，因此设计单位和施工单位常常因为设计思路和施工进程发生矛盾。
四、逆作法施工建议
逆作法的施工工艺在具体工程应用上仍有差异，在技术上还需不断进步和发展。还有许多课题尚待解决，要大力推广和发展。
（一）加强对结构受力机理与沉降分析的进一步研究：逆作法施工时有一定插入深度的地下连续墙，应该加强这部分地下连续墙与基底桩土承受垂直荷载的比例的计算和分析确定；在结构已逐步形成刚性箱体的情况下，应该能够精确计算受力与变形。
（二）加强对设计与施工一体化的研究：逆作法工程应加强设计与施工的合作，在保证结构原设计功能受力状况下，允许施工单位按逆作法工艺重新对地下室结构进行优化。
（三）加强逆作法施工组织技术研究：引进智能化管理化系统，实现动态管理监测施工，和避免不必要的损失、浪费，改变过去施工粗放的管理模式，实现集约化管理。
（四）加强逆作法施工中节点处理研究：节点是地下结构的关键部位，它关系到结构体系能否协调工作，能否调节桩与墙的沉降，并确保地下室功能得以实现。对节点的处理是施工的关键。
五、总结
逆作法施工技术是一项全新的施工工艺，其节约施工场地、加快施工进度、降低工程成本，并且该技术对基坑以外的周边环境影响甚小。随着科学技术的进步特别是计算机技术的普及和发展，新的机械设备和仪器的广泛应用于工程项目上，施工能力和精度及施工组织协调能力大大提高，保证了逆作法施工技术日益走向成熟并得以大力推广。
摘要:城市规模建设日益扩张，使得地下建筑规模也随之迅速膨胀，极大便捷了人们的生活，但同时也提升了消防救灾的困难程度。地下建筑消防工作中，无线通信系统在救灾过程中起着至关重要的作用。无论是指挥调度，还是作战配合都需要无线通信的支持。而当前我国地下建筑的消防无线通信系统存在着许多问题和隐患，对此，本文就其中最主要的几点问题提出了相应的解决对策，切实希望加强地下建筑的消防无线通信系统的能力，保障人民的生命财产安全。
关键词:消防;无线通信;问题;对策
一、引言
近几年来，在城市建设规模的快速扩张的同时，城市的地下建筑规模迅速膨胀，在地下建设地铁、商城和娱乐场所也日益增多，给人们的生活带来了非常大的便利。但是由于城市建筑密度过高，使得现代城市空间与城市功能的各种矛盾日益尖锐也凸显出来。在地下建筑的防灾设计中，火灾灾情是威胁人类生命的主要因素。在解决地下建筑的消防问题中，无线通信作为最重要的业务联系方法，包括指挥消防部队出动、消防部队与消防指挥部联络，指挥车辆调度，建立消防通信中心，保障后方通信安全有着至关重要的作用。目前的无线通信网络在消防设备、运营管理等方面的仍旧存在着许多问题，如通信不畅、消防通信混乱、干扰大等，这些问题没有及时解决，后果严重。因此，建立可靠、独立的地下建筑无线通信指挥系统，确保消防现场工作人员能够畅通无阻地沟通，及时处理地下消防灾情对减少人员伤亡，对人民的生命财产安全起着重要的保障作用。
二、地下建筑消防无线通信的现状
在当今的消防工作中，地下建筑的消防问题尤为突出。影响地下建筑消防效率的一个最重要原因就是消防无线通信问题，因此有必要建立一个独立完善的地下无线通信系统。在消防工作中，消防通信是一个非常重要的组成部分，是组织消防工作的总指挥。无线通信消防指挥系统的改进是促进城市基础设施建设的重要组成部分，既可以保证经济社会的安全运行，及时扑救大型的火灾，又是消防官兵联系各个层次合作灭火的神经中枢。消防通信是消防部队现代化和现代城市消防力量的重要组成部分，消防通信指挥系统依靠通信技术开展消防工作，是消防队的神经中枢。在消防救援工作中，消防通信是获取信息、科学决策和调度方法的主要途径。虽然中国消防部门已逐渐开始采用先进的通信技术，包括高度自动化和科学化的消防通信网络，在一定程度上提高了指导能力，但实际所需要的网络、集成、智能产品和技术远远落后于形势的发展，救援工作在主要火灾现场受到影响。从现在的情况来看，影响部队战斗力的最主要因素就是消防通信问题，建立适应新时代的消防通信指挥系统已经刻不容缓。地下建筑与位于地面的建筑不同，发生在地下建筑的火灾在救火时有很大的局限性，而采用新型消防通信技术能够有效改善这种灾情的救援工作。近几年，将成为我国消防通信建设的关键时期，我们应抓住机遇，加快建设通信指挥系统，以中华人民共和国《消防通信指挥系统设计规范》为根本，在采用先进技术的同时，集中对消防通信设备的进行建设和改造，向国内与国外同类开发的系统来借鉴经验，完善我国自身的通信系统，使系统具有火警受理、实力调度和辅助灭火决策指挥的功能。
三、地下建筑消防无线通信存在的问题
从现在的国家的发展情况来看，国家对于地下建筑的消防无线通信系统的建设正在逐年增加。但是不可否认的是较发达城市的消防无线通信系统较为先进，通信网络较为完善，而很多欠发达城市的消防无线通信系统仍旧存在设备落后，技术落后的现象。这些问题使得消防部队在处理消防灾情，尤其是地下建筑的灾情时处于被动状态，受到了严重的阻碍。另一方面，由于地下建筑的特殊性，不同于地上建筑，消防部队人员在处理灾情时候往往会遇到空间结构复杂，房间建设封闭等诸多问题。而且地下建筑建筑商在安装消防设备的时候，通常不会考虑地下封闭空间的通信覆盖问题，安装的通信设备，基本只能应对一些小型火灾，对于大型火灾灾情，通常没有应对能力。除了建筑本身的条件状况之外，消防部队自身也存在很多问题。1．消防通信设备不健全，无法保障消防工作有效进行近年来，我国消防通信指挥系统建设迅速，但一些欠发达地区的通信设施仍然十分不足，尤其是地下消防设施的消防保障需求难以保障。随着城市现代化建设的发展，火灾的灾情大而复杂，所需要的消防力量越来越多，队作战的分工越来越细微，消防规模不断扩大，消防工作逐步向大型、多部队协同作战方向发展。地下建筑的建筑商往往会因缩减成本而忽略地下建筑的消防设备设置，无形中给消防工作增加了难度和隐患。2．消防无线通信区域小，信号覆盖救援范围小对于我国现在的消防通信工作而言，很多消防部门特意建立了特属的集群网，进行集中群体话管理，在一定程度上提升了处理灾情的应对效率问题。但是其通信网络的应用范围过小，不能做到县级市区，镇级区域的完全覆盖，受限于无线通信网络建设的费用高昂，还需要国家建设经费的大力投入。由于无线通信网络开展的区域小，所以很多地区的消防工作不能配备良好的无线通信设备，在地下建筑处理灾情的时候，得不到直接准确的指挥，一方面影响消防工作的开展，另一方便会增加消防人员的救灾难度，威胁消防部队人员和等待被救援人员的生命财产安全问题。3．地下建筑结构复杂，对通信干扰严重地下建筑区别于地上建筑，其建筑结构存在特殊性，通常是建筑在地下几米深的空间，而像地铁或者地下大型商场这一类的建筑，距离地面的高度更远。地下建筑的这一特性致使消防部队的无线通信联络难度更加艰巨，信号极易受阻，在信息传输过程中遭到屏蔽、干扰等情形。而且，地下建筑发生火灾时，由于空气流通状况差，空间内的烟雾更加浓厚，能见度极低，如果消防人员在处理灾情时得不到及时的作战指挥，后果严重。不同地区的消防部分通常需要各自部门的无线通信频段，除了全国公安消防的公用频点之外，各地区直接还要建立相应频段的网络，但是无线通信网络的通信塔之间也会存在互相干扰问题，给消防工作带来了进一步的难题。4．消防通信组网技术欠缺，消防通信设备使用不善影响消防工作的另一大因素是消防部门自身的技术人员对于无线通信网络技术的应用不够精通，对消防通信设备的使用不够完善。随着科技的不断发展，消防设备也在不断更新，对于更新更先进的消防设备，我们国家的很多消防部门的消防人员在消防设备培训过程中没有完全掌握要领，导致在使用过程中出现诸多问题。轻则影响救援效率，重则危机生命安全。还有无线通信网络的维护问题也尤为突出，通信塔没有进行定期维护，通信电台由于使用频率不高，导致其配件破旧劳损，电容器损坏等问题都会影响无线通信的效果，影响消防救援工作。
四、底细建筑消防无线通信存在问题的解决对策
1．提高对无线通信建设重要性的认识，加大投入力度。想要有效改善消防无线通信问题，必须从根本问题上入手，就是国家加大对消防无线通信系统重要性的认识，加大投入力度，从基础层面解决无线通信问题。消防部门要认清加快建设无线通信设备的必要性，提高对无线通信网络建设的认知性。消防无线通信设备是城市消防工作的必备手段，无线通信网络的建立可以有效的降低灾情的损失，建设更加先进的通信设备直接关系到消防工作的开展的便捷性，提高救援的效率和成功率。建设具备现代化功能，高科技含量的无线通网络，对于消防部门在指挥灾情，应对火灾时的调度管理有重要影响，为其提供了强有力的保障。在一些经济发达国家中，消防无线通信网络已经建立的非常完善，配备高新科技的电子通信产品和先进消防通信设备已经日趋普遍，而在我们国家的一些欠发达地区，这些设备还没有普及，国家应该投入更多的经费来建设县级市区，镇级区域甚至更小型的区域的消防无线通信设备，从根本上提高我们国家的消防无线通信能力。2．加强通信训练，提高消防人员指挥能力目前来看，我国大部分地区的消防部门对于地上消防灾情的处理已经具备非常丰富的经验，但随着城市建设的不断发展，越来越多的建筑被建造在地下，对于地下建筑的灾情处理能力，很多抵御的消防部门还存在着经验不足，处理不当等或多或少的问题。针对于这一问题，消防部门应在处理每一次地下建筑的火灾灾情时，认真总结包括受理灾情、调度指挥、部队配合和通信设备后援保障等诸多方面细节内容，定期对消防部队人员进行培训。一方面提升消防人员对地下建筑灾情救援的处理应对能力，有效应对灾情。努力实现消防工作的现代化，向世界先进国家的消防工作学习借鉴经验，与时代接轨。3．改变单一通信模式，发展常规网、集群网并用模式结合我国当前的消防部门的无线通信系统来看，大部分地区的无线通信网络系统仍旧以常规网为主要通信频段。统一的网络通信频固然方便全国消防部门的统一调度指挥，但随着城市建设日益发展，各种移动设备、网络媒体等通信机构不断增多，常规网落无线通信频段在小规模灾情的救援当中游刃有余。而当处理在地下建筑发生的火灾灾情时，往往需要投入更多的消防部队警力，出动大量消防工作人员，需要各个部队之间的相互配合，这时候单一的常规网无线通信频段就会显现出一个频段内通信人员过多的情况，此时，就需要利用集群网来配合指挥。虽然集群网式无线通信建设费用较高，但更加符合现代社会的灾情的应用状况。4．引进先进的通信网络技术，积极引进先进技术，研发多种通信联络手段城市建设在飞速发展，随之而来的是科学技术的迅猛发展，消防无线通信的快速发展，推动了消防通信的发展，尤其是数字化手机、集群网无线电台以及消防通信头盔等的运用，大大提高了火灾现场的通信效率。我国消防部门也应增添新型的无线通信设备，发挥新时代，电子产品高度发达的社会特性，为消防救援工作提供更加强有力的支持和保障。在配备新型设备的同时，一定不能忘记要加强消防部队人员的理论培训和实践作战训练。在处理地下建筑灾情时，合理运用多种通信联络手段，切实高效解决灾情。
五、结论
综上所述，完善地下建筑消防无线通信建设具有重大意义，加大对无线通信网络的建设能有效提高消防部门应对灾情时的能力，尤其是遇到地下建筑的灾情状况。同时，增强消防人员对无线通信设备的使用能力，不断推进消防无线通信系统中先进化、智能化、多元化的建设理念，做到有效管理，调度及时，使用规范，即使发现救灾抢险工作中的问题，为更好地解决地下建筑消防问题提供保障，减小消防人员的伤亡损失，减轻受灾人民的财产损失，真正做到无线通信与时代接轨，将我国的消防安全工作有效开展下去，保障人民的生命财产安全。
作者:朱锦聪 单位:海口市公安消防支队
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