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防護設計范文第1篇

關鍵詞：系留氣球；防雷；系留纜繩；地面設施

1 概述

系留氣球作為一種浮空器，通過氣囊內部充灌升力氣體（氫氣或氦氣），使得空氣浮力（靜升力）超過自身重力，從而升空工作，升空以后被系留纜繩約束在固定區(qū)域。一般工作在海拔4000米以下的空中，高空中氣象環(huán)境比較復雜，系留氣球系統(tǒng)停留在高空，遇到惡劣天氣，遭受雷擊的概率比較高?？煽康南盗魵馇蛳到y(tǒng)防雷保護是系統(tǒng)安全運行的前提。

2 系留氣球防雷要求

2.1 常規(guī)系留氣球組成

系留氣球一般由升空部分（球體）、系留纜繩和地面系留設施組成。

升空工作時，球體通過系留纜繩與地面系留設施連接，定點停留在空中某一區(qū)域內。（如圖1）

2.2 系留氣球防雷要求

系留氣球的防雷設計是一個綜合性工程。對于系留氣球，雷電防護設計應考慮4個部分：（1）雷電附著防護設計；（2）雷電直接效應防護設計；（3）雷電間接效應防護設計；（4）地面設備及人員安全防護設計。

文章主要探討系留氣球的雷電附著防護設計、雷電直接效應防護和地面設備及人員安全防護設計，雷電間接效應防護主要通過對設備和接口進行二次防雷設計實現(xiàn)。

參照系留氣球的組成部分，整套系統(tǒng)的防雷需要從3個部分考慮：球體、系留纜繩、地面系留設施。

2.3 系留氣球防雷設計依據(jù)

系留氣球雷電防護沒有專用的參照標準。因同時具備升空設備和地面設備，在進行防雷設計時，可以借鑒飛機雷電防護和地面建筑物雷電防護相關標準，常用的主要有：

（1）國標：GB 50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》；（2）國軍標：GJB 3567-1999《軍用飛機雷電防護鑒定試驗方法》；（3）IEC關于地面建筑雷電防護設計的相關標準。

3 球體防雷設計

3.1 球體在空中年遭雷擊次數(shù)估算

3.1.1 估算方法

球體在空中遭雷擊的次數(shù)n主要由環(huán)境因素、雷擊有效面積和時間系數(shù)決定?？赏ㄟ^經(jīng)驗公式估算：

n=N?K?S （1）

式中：N為環(huán)境因素；K為時間系數(shù)；S為雷擊有效面積。

3.1.2 環(huán)境因素

環(huán)境因素N反映的是系留氣球所在地雷電發(fā)生頻率。這一因素通常用該地區(qū)單位面積上年平均遭雷擊次數(shù)來表示。對在空中的飛行器來說，雷擊次數(shù)n是由一年中“云-地”雷電雷擊總次數(shù)n云地、云間和云內雷電的雷擊總次數(shù)n云云累加得到的。

由于系留氣球工作高度一般在4000米以下，所以通常只考慮“云-地”雷電雷擊總次數(shù)n云地。n云地與系留氣球工作所在地的雷擊天數(shù)D天或雷擊時數(shù)D時有關，兩者的關系式為D時=（2～3）?D天。D天和n云地之間的對應關系見表1。

表1 一年中“云-地”雷電雷擊總次數(shù)與雷擊天數(shù)對應關系

3.1.3 時間系數(shù)

時間系數(shù)K表示系留氣球的使用率，計算公式為：

K=T滯空/T年 （2）

式中：T滯空為一年內氣球滯留在空中的時間；T年為一年的總時間

3.1.4 雷擊有效面積

雷擊有效面積S取決于物體的幾何和結構特征。雷擊有效面積可通過經(jīng)驗公式計算：

S=100?L2 （3）

式中：L為系留氣球的最大尺寸，一般指系留氣球的總長。

3.2 防雷形式的選擇

系留氣球雖然也是一種飛行器，但與一般飛機完全不同。一般飛機都是全金屬外殼，且具備大量金屬骨架，具備理想的雷電防護條件，只要通過一些不太復雜的設計，就可以實現(xiàn)雷電流的泄放。當飛機遭遇雷電時，雷電流從一個尖端進入后，能快速從另一個尖端泄放，其金屬骨架和外殼不但能夠承受強大雷電流沖擊，還能起到屏蔽作用，保護飛機內部的設備不受雷電流的電磁感應干擾。而系留氣球的球體一般采用纖維材料，不具備導電性，防雷設計時就不能沿用飛機防雷的設計方法。

當系留氣球的尺寸較小時，可以考慮采用避雷針的方式進行雷電防護，但是目前國內外具備長時間留空能力的系留氣球產(chǎn)品中，都是體積和尺寸偏大，采用避雷針的防護方式很難對整個球體覆蓋完全，所以對常規(guī)系留氣球進行雷電防護設計時，要綜合考慮球體尺寸、材料與防雷裝置的布置安裝。參照建筑物的防雷設計原理，選擇籠式避雷網(wǎng)對整個球體進行雷電保護比較合適。采用籠式避雷網(wǎng)主要優(yōu)點有：

（1）雷電防護范圍可以對系留氣球產(chǎn)品全面覆蓋。（2）可以避免球體受到閃電側擊，雷擊“繞擊”的危險。采用避雷針、消雷器等方式不具有這種優(yōu)點。（3）可以起到良好的屏蔽作用。籠式避雷網(wǎng)雖然難以完全隔離閃電的脈沖電磁場的侵入，但是能夠非常有效地削弱雷電磁場，對球載儀器設備起到了保護作用。

3.3 防雷設計

3.3.1 避雷網(wǎng)的布置

籠式避雷網(wǎng)就是在系留氣球外表設計一層金屬網(wǎng)架。由于氣球材料一般不抗雷電，雷電導致避雷網(wǎng)產(chǎn)生過熱易損壞球皮，此外避雷網(wǎng)熔化物可能導致避雷網(wǎng)與電荷通路的基座接觸從而損壞球皮，所以避雷網(wǎng)不能直接安裝在球皮表面，需使用絕緣支座將避雷網(wǎng)支離球皮表面適當距離，距離大小根據(jù)球體大小和防雷電強度進行選擇。這樣避雷網(wǎng)可以使來自氣球上方的雷電先行直接附著，從而保護暴露在球皮表面的金屬件免于雷電直接附著。

避雷網(wǎng)結構主要由支座和避雷索組成，球體上布置要求是能使整個球體處于避雷網(wǎng)的保護之中。因為系留點處匯流環(huán)是一個現(xiàn)成的避雷裝置，所以避雷網(wǎng)的分布主要考慮球體上部。用于支撐避雷網(wǎng)的支座數(shù)目根據(jù)球體尺寸和其表面張力大小確定。系留氣球防雷設計典型布置如圖2所示。

3.3.2 避雷索的設計

（1）材料選擇

避雷索材料選擇要求：避雷索由于雷電電流通過而產(chǎn)生的過熱與單位能量 i2dt（J/？贅）成比例，過熱不應使其溫度高于極限溫度，避雷索不會由于過熱導致其熔化、軟化或失去機械硬度。

銅、鋼、不銹鋼等材料制成的金屬索都可用做避雷索，選取時還需綜合考慮其外部使用環(huán)境和機械性能。建議使用不銹鋼或帶抗腐蝕涂層的鋼作為避雷索。

（2）避雷索直徑的計算

將導電過程視為絕緣的，避雷索的橫截面面積必須滿足下式要求：

（4）

式中，？籽為電阻率，單位為？贅?mm2/m； i2dt為單位能量，單位為J/？贅；a為密度，單位為g/cm3；c為比熱容，單位為J/g?K；T為允許的過熱度，單位為K。

4 系留纜繩防雷設計

4.1 系留纜繩結構形式

系留纜繩是系固氣球和向球載設備供電的關鍵設備，對拉力、重量、防雷等方面有很高的要求。主要功能有：承受系留載荷、電力傳輸、防雷擊保護（提供雷電泄放通路）；還可以內含光纖提供通信通道。

4.2 系留纜繩年雷擊次數(shù)估算

計算雷擊纜繩次數(shù)時也只需考慮“云-地”雷擊。參照公式（1），環(huán)境因素N、時間因素K的計算選擇與球體相同，為了計算雷擊纜繩的有效面積S索，假設雷擊纜繩集中在邊長為A和B的長方形面積上。

S索=A?B （5）

式中，邊長A由纜繩長度和氣球工作高度決定；邊長B等于氣球最大半徑的100倍。

代入公式（1），就可估算出系留纜繩年雷擊次數(shù)。

4.3 系留纜繩泄雷設計

一般系留纜繩都將雷電泄放線設計成網(wǎng)狀結構，其截面積大小根據(jù)防雷要求、雷電泄放線材料特性和系留纜繩允許過熱可以計算得到。

雷擊系留纜繩時，由于電流經(jīng)過雷電泄放線會引起過熱，雷擊處雷電泄放線將被侵蝕，過熱取決于單位能量：

（6）

式中，im為雷電電流；tm為電流持續(xù)時間。

參照雷電泄放線材料特性和系留纜繩允許過熱，即可計算出最小截面積要求。

5 地面系留設施防雷設計

地面設施防雷設計相對比較簡單，就是需要做好接地設施，主要注意事項如下：

（1）建立良好的接地系統(tǒng)，使接地電阻盡量小，地電位衰減盡量平坦。

（2）雷電泄放線必須經(jīng)電纜絞盤良好接地，中間不允許有任何斷裂和縫隙。

（3）地面工作艙必須是金屬外殼，并良好接地，形成法拉第屏蔽，使艙內電位為零，保證工作人員安全。

（4）雷雨天氣工作人員必須呆在工作艙內。如必須走出艙外，則應注意雷擊時跨步電壓的傷害，尤其不允許站在地面上而手卻接觸到車上已接地的金屬體，必要時可在艙外鋪設金屬板形成等電位通道。

6 結束語

系留氣球的雷電防護系統(tǒng)用來接收雷電并通過系留纜繩的泄雷網(wǎng)將其傳遞到地面系留設施的接地回路中，以保證球體和纜繩結構免受損傷，保證球上設備和地面設備的正常工作。此外，它還起到保護氣球系統(tǒng)免受靜電影響的作用。

根據(jù)上述設計思路，對實際情況加以分析、計算，基本上可以為所設計的系留氣球設計出滿足使用要求的雷電防護系統(tǒng)。

同時，由于雷電具有很大的不確定性，從安全性考慮，應盡量避免設備遭受雷擊，在系留氣球的使用過程中，可以通過氣象預報避免在雷暴天氣升空、地面采用避雷塔保護等措施，降低設備遭受雷擊概率。

參考文獻

[1]機械工業(yè)部.GB50057-94（2000年）.建筑物防雷設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2000.

[2]國防科學技術工業(yè)委員會.GJB3567-1999.軍用飛機雷電防護鑒定試驗方法[S].北京：航空工業(yè)部第三一研究所出版社，1999.

[3]國際電工委員會IEC/TC81防雷技術分會.IEC61024-1-1990.建筑物的雷電防護[S].1990.

防護設計范文第2篇

關鍵詞：防護欄桿可踏部位設計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A

隨著人民生活水平不斷提高，人們對建筑裝飾提出了更高的要求。作為建筑裝飾一大亮點的建筑護欄也一改往日的單一形式而變得多姿多樣，已由過去傳統(tǒng)的木質、型鋼、鐵藝欄桿發(fā)展到不銹鋼、玻璃、PVC、尼龍鋼芯結合等等材質各異、造型優(yōu)美的各式欄桿。但欄桿的千變萬化首先都應是否有安全感為前提，故國家頒布的相關設計規(guī)范對其強度、高度、間距都有嚴格的要求。

一、對建筑可踏部位防護欄桿的規(guī)定

1.防護欄桿的強度規(guī)定

日常生活中，欄桿常會被人依靠或推壓，因而，《民用建筑設計通則》規(guī)定：欄桿應以堅固、耐久的材料制作，并能承受荷載規(guī)范規(guī)定的水平荷載。因此，設計人員應慎重選擇欄桿材質并詳細注明構造做法，滿足規(guī)范的強制性規(guī)定的要求。

2.防護欄桿的高度規(guī)定

陽臺、外廊等臨空處欄桿高度應超過人體重心高度，才能避免人體靠近欄桿時因重心外移而墜落。因此，1980年根據(jù)有關單位對我國14個省人體測量結果，國家規(guī)范對防護欄桿高度設置作出如下規(guī)定：臨空高度在24m以下時，欄桿高度不應低于1.05m,臨空高度在24m及24m以上（包括中高層住宅）時，欄桿高度不應低于1.10m；

規(guī)范還要求欄桿離樓面或屋面0.10m高度內不宜留空；并且注解中還明確規(guī)定，欄桿高度應從樓地面或屋面至欄桿扶手頂面垂直高度計算，如底部有寬度大于或等于0.22m,且高度底于或等于0.45m的可踏部位，應從可踏部位頂面起計算。上述欄桿高度的規(guī)定，是指其凈高，設計時應掌握這些關鍵數(shù)據(jù)及地面材料做法的高度，防止因做法變換使厚度增加導致欄桿高度實際降底的情況。應當還看到，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，尤其是青少年的身高有普遍增加的態(tài)勢，因此，2009年新版《全國民用建筑工程設計技術措施》中就要求幼兒園、中小學及兒童專用活動場所的陽臺和屋頂平臺防護欄桿的高度不低于1.2m,故設計人員在設計時，要將用于一般場所使用的欄桿高度規(guī)定作為一個最低值來控制，適當提高欄桿的高度，是基于這一發(fā)展狀況的體現(xiàn)。

3.防護欄桿豎向桿件凈距的規(guī)定

住宅、托兒所、幼兒園、中小學及少年兒童專業(yè)活動場所的欄桿必須采用防止少年兒童攀登的構造，當采用垂直桿件做欄桿時，其桿件凈距不應大于0.11m；文化娛樂建筑，商業(yè)服務建筑、體育建筑、園林景觀建筑等允許少年兒童進入的場所，當采用垂直欄桿做欄桿時，其凈距也不應大于0.11m,。規(guī)范的這兩款規(guī)定是為保護少年兒童生命安全。因近幾年，在商場等建筑中，有的桿件垂直桿件間的凈距在0.20m左右，時有發(fā)生兒童墜落事故，因此，設計時要將此“

小節(jié)”作為重要問題對待。

二．可踏部位防護欄桿的設計建議

設計者在設計可踏部位防護欄桿時，應從實際使用角度出發(fā)，為確保安全，區(qū)分建筑種類，并考慮不同人體的需求，以滿足對現(xiàn)代

建筑使用性、針對性、安全性的要求。下面以住宅設計為例談談安全防護欄桿設計。

1.窗戶的安全防護問題

沒有鄰接陽臺或平臺的外窗窗臺，如距地面凈高較低，容易發(fā)生兒童墜落事故。故《住宅設計規(guī)范》（GB50096-2011）中5.8.1條規(guī)定當窗臺距樓面、地面的凈高低于0.90m時，應設置防護設施（構造做法見圖1）。

規(guī)范對設置凸窗的住宅作了如下規(guī)定：窗臺高度低于或等于0.45m時，防護高度從窗臺面起算不應低于0.90m；可開啟窗扇洞口底距離臺面的凈高低于0.90m時，窗洞口處應有防護措施。其防護高度從窗臺面起算不應低于0.90m；從以上規(guī)定中可以看出窗戶的安全性能除了取決于窗戶的材質本身外，還取決于窗戶的高度，所以就要求我們在設計中要重點考慮。

2.住宅陽臺欄板或欄桿的安全防護設計

關于陽臺，《住宅設計規(guī)范》規(guī)定：陽臺欄板或欄桿凈高，六層及六層以下不應低于1.05m；七層及七層以上不應低于1.10m。封閉陽臺欄板或欄桿也應滿足陽臺欄板或欄桿凈高要求。七層及七層以上住宅和寒冷、嚴寒地區(qū)住宅宜采用實體欄板。近年來陽臺封閉現(xiàn)象比較普遍，一些工程在設計階段就按照封閉陽臺設計，如寒冷、嚴寒地區(qū)住宅的陽臺幾乎都設計成封閉陽臺，并且陽臺采用實用欄板，主要可以防止冷風從陽臺灌入室內，還可以防止物品從過高處的欄桿縫隙處墜落傷人?，F(xiàn)在嚴寒地區(qū)生活陽臺采用低欄板的住宅越來越多，主要考慮與其相鄰的客廳或起居室采光，通風效果更好，因此，這就要求設計人員在低欄板的扶手上加設防護欄桿來滿足設計規(guī)范的要求（構造做法見圖2）

。

3.住宅閣樓曬臺的安全防護設計

對于上人屋面的安全防護問題也同樣要考慮到欄桿和女兒墻的凈高度要求和凈距離要求，尤其是屋面的做法厚度比較高，更是要注意滿足凈高的要求。因此，設計人員在設計時，應該是扣除掉構造做法的厚度，保證規(guī)范要求的高度（如圖3所示）。

4.住宅樓梯的安全防護設計

對于樓梯的安全防護來說主要從欄桿的高度和梯井的寬度來考慮的。規(guī)范規(guī)定：扶手高度不應小于0.90m；樓梯水平段欄桿長度大于0.50m時，其扶手高度不應小于1.05m；樓梯欄桿垂直桿件間凈空不應大于0.11m；樓梯井凈寬大于0.11m時，必須采取防止兒童攀滑的措施。

三．結束語

在設計建筑護欄時要充分考慮護欄的美觀、成本和安全性。由于護欄的設計種類很多，不可能對每種情況作出具體規(guī)定，設計人員應該從實際情況出發(fā)針對不同的建筑結構和所使用的人群，合理計算可踏部位，科學有效地設計護欄結構，從根本上有效地解決護欄帶來安全隱患。

參考文獻：

防護設計范文第3篇

關鍵詞：城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃;防護綠地;城市公園;生態(tài)設計;骨干植物

在我國快速城市化的進程中,原有城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的防護綠地隨著城市擴張,其周邊用地性質會發(fā)生改變,其綠地的防護功能會相應轉變?yōu)槠渌G地功能,如公園綠地、生產(chǎn)綠地、附屬綠地等[1]。其中最主要的是改建為公園綠地,從而增加城市公園綠地面積、人均公園面積等指標,使城市綠地更好地服務于城市居民[2]。

城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的防護綠地一般為單一樹種林,如楊樹、柳樹、槐樹等,在公園改建過程中,主要面臨著低成本、快速成型、如何利用現(xiàn)狀、整體建設的可實施性等特殊問題。在公園設計的行業(yè)規(guī)范中,城市公園中,建筑占地不超過5%,道路廣場不超過10%,綠地不小于65%等。在防護林中,因其特殊性,大多數(shù)是臨主干道、河流、鐵路等區(qū)域。因此,改建的費用主要是地形和植物,地形和植物的設計在防護林改建中占主要的地位。

1城市防護綠地改造的作用與意義

1.1提升城市綠地系統(tǒng)的效率

在城市化的進程中,原有城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的防護綠地會隨著城市擴張而改建為公園綠地、附屬綠地等。因此,新的城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的空間布局、結構會在新的城市總體規(guī)劃下進行更合理的布置、構筑,從而使其更有效、更合理地服務于城市居民。

1.2提升城市綠化水平

由于城市防護綠地改為公園綠地等,這樣增加了城市公園綠地面積,擴大了公園服務半徑范圍,提升了人均公園綠地面積。

1.3美化城市景觀

改建中增加樹木的種類和品種,有各種觀賞樹木和花草的組合,形成美麗的景觀,在美化城市景觀上作用顯著。

1.4提升周邊價值

在當今城市土地資源愈加稀缺的情況下,公園綠地的價值無疑更加寶貴。一定面積的公園綠地可以改善居住和投資環(huán)境,使公園周邊的不動產(chǎn)升值。

2城市防護綠地改造的設計原則

根據(jù)城市園林設計理論,城市防護綠地改造為公園綠地的設計,必須從公園的綜合功能要求、環(huán)境質量要求和游人活動休憩要求出發(fā),既要保證良好的環(huán)境生態(tài)效益,又要達到人工藝術美與天然美的和諧統(tǒng)一[3]。其設計原則主要為:

2.1低碳經(jīng)濟和節(jié)能可持續(xù)的思路

在低碳經(jīng)濟、可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展的背景下,可持續(xù)和低成本的園林是未來的趨勢,作為城市基礎設施的城市綠地更應采用生態(tài)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的設計,符合時展的要求。

2.2符合生態(tài)園林的思路

隨著科技的飛速發(fā)展,人們日益面臨著工業(yè)化和城市化所帶來的生存環(huán)境危機,客觀上要求公園設計必須符合生態(tài)園林的思路。

2.3滿足人們休憩游樂的需要

城市公園作為城市公共綠地的重要組成部分,其主要功能之一就是滿足市民休憩游樂的需要。

2.4符合園林美學原理

城市公園的景觀設計必須同園林美學相一致,園林美主要包括單體美和群體美2個方面。

3北京順義新城中心公園景觀設計分析

3.1公園入口景觀設計

公園的入口包括主要入口和次要入口,北京順義新城中心公園南鄰順義減河,北鄰順義新城政府行政中心,東臨潮白河森林公園,西臨過境鐵路。在設計中,入口采用與周邊環(huán)境無縫對接的方式,采用主入口和多次入口組合的方式來滿足城市居民不同層次的需求。主入口分布在人流量大的順安路兩側和區(qū)政府行政中心南側;其他的為次入口,與周邊的道路和場地無縫對接。主入口景觀設計采用大地藝術、景觀雕塑、花鏡和軸線等設計方式和手法,彰顯順義蓬勃向上、與時俱進的發(fā)展精神風貌;次入口主要起輔助作用,便于附近居民和小批量游人入園,這類入口的景觀營造以高大的喬木為主,配以美麗的觀花、觀葉灌木和花卉,營造出一個郁密、優(yōu)雅的小環(huán)境,給游人清新、幽靜之感[4]。

3.2園路景觀設計

園路是公園的重要組成部分之一,承擔著引導游人和連接各區(qū)等方面的功能。按其作用及性質的不同,分為主要道路、次要道路和散步小道3種類型:

主要道路是公園道路系統(tǒng)的主干,依地形和地勢的不同而做不同形式的布置。北京順義新城中心公園以活力環(huán)道為主園路,園路寬4m,兼消防通道。

次要道路是主路的一級分支,聯(lián)接主路,是各分區(qū)內的主要道路,一般寬2~3m。次要道路的布置既要利于便捷地聯(lián)系各分區(qū),沿路又要有一定的景色供觀賞。

散步小道是最

能細膩體現(xiàn)公園風景變化的園路,分布于全園各處,一般寬1.5m左右。散步小道或沿湖布置,或蜿蜒入密林,或穿過開闊草坪。

3.3生態(tài)與節(jié)能設計

地形設計是公園設計的基底,合理的地形是形成公園內部空間結構、經(jīng)濟合理、美學提升、生態(tài)性的重要基礎。北京順義新城中心公園在分析原地形排水、積水等問題的基礎上,通過計算機模擬分析設計地形,使其場地內達到無積水、土方平衡、土方量最低等,從而實現(xiàn)低成本建設和運營,體現(xiàn)生態(tài)、節(jié)能的設計理念。

3.4骨干植物設計

城市公園設計中,骨干植物是園林樹木的喬木部分,是公園的核心和空間骨架,是景觀生態(tài)棲息地。如杭州花港觀魚設計中,大草坪中的雪松及周邊喬木是公園的骨干植物,是組成場地空間的主要構成元素。

園林綠化觀賞效果和藝術水平的高低,在很大程度上取決于園林植物的選擇和配置。因此,要搞好園林植物造景設計,必須合理地進行園林植物配置,這是建設好園林綠地的關鍵。

北京順義新城中心公園在骨干植物空間處理設計上,采用正負形空間處理手法,公園西側是由現(xiàn)有防護林改建而成的,因此將在現(xiàn)有密閉的林下空間改造成開放、半開放的多功能空間體系;而公園東側由骨干植物圍合出各種不同類型的空間,如大草坪、觀賞植物專類園、運動場地、休閑廣場等空間。各類空間主要有骨干植物圍合和分割,這樣方便分期建設,公園前期完成對骨干植物的施工,其整體性的效果就可以顯現(xiàn);后期分區(qū)進行各項功能性空間建設,其主體結構由骨干樹種定型,從而解決了公園效果快速成型、整體建設的可實施性等問題。

4參考文獻

[1] 朱祥明,孫琴.英國郊野公園的特點和設計要則[j].中國園林,2009(6):1-5.

[2] 陽慧.開放式公園景觀設計——以杭州市錢江新城市民公園為例[j].河北農(nóng)業(yè)科學,2009(6):70-73,75.

[3] 姜來成.論防護綠地的規(guī)劃建設[j].防護林科技,2002(1):33-34.

防護設計范文第4篇

【關鍵詞】建筑邊坡 框格梁預應力錨桿 擋土墻

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

1 工程概況

該幼兒園項目屬于某山區(qū)下山移民安置區(qū)內的配套項目，擬建教學樓及綜合用房等共5幢，地上1-3層，擬招生人數(shù)110人。設計±0.000標高387.60m，場地已按設計標高平整開挖，且場地后側形成邊坡，邊坡高度5.0～23m不等，分二級放坡，下方坡率約1:1.0，上方坡率約1:0.75～1:1.0，中間平臺標高約400.14～406.58m。將開挖的邊坡按平面劃分為四段：AB、BC、CD、DE段，見平面布置圖。

圖1 平面布置圖

2 邊坡地質條件及地震

2.1地形地貌

原始地貌屬剝蝕殘丘地貌單元和山間坳地。邊坡高度5.0～23m不等。

2.2氣象、水文

屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤、四季分明。雨量充沛年降水量1721.3毫米。無地表水。地下水主要為基巖風化裂隙水，水位不穩(wěn)定，無統(tǒng)一地下水位，主要受季節(jié)性降水補給影響。

2.3地震

地震基本烈度為6度，學校為重點設防類工程，建筑物應按7度設防。擋土墻工程分別按6度和7度驗算。

2.4地層巖性

邊坡體出露地層簡述如下：

②粉質粘土：磚紅色，流塑狀，很濕～飽和，粘性強。

③-1全風化凝灰?guī)r：灰黃色、磚紅色，軟塑～流塑，很濕～飽和。

③-2強風化凝灰?guī)r：灰黃色，中密，破碎，巖芯呈砂土狀、碎石土狀。

③-3中風化凝灰?guī)r：灰黃色、灰青色，巖石堅硬，有一定硅化。較破碎～較完整，節(jié)理發(fā)育。

3 邊坡現(xiàn)狀穩(wěn)定性分析與評價

3.1滑坡體分析評價

坡體東北角為一處老滑塌，經(jīng)調查訪問，滑塌時間2～3年前，后緣直立，沿中間平臺有三處錯臺，錯臺高差0.3～1.5m不等，張開寬度0.2～1.5m不等，裂縫深度0.5～1.8m；坡面不平整，表部沿裂縫有雨水沖刷形成的沖溝(見照片附后)；坡腳前緣明顯，最大剪出距離約5.0m；中部鼓脹現(xiàn)象十分明顯，滑塌體平面投影面積約880㎡，塌方體平均厚度5～7m，塌方體估計方量約5000m3；塌方體主要為全風化凝灰?guī)r，滑動方式為圓弧滑動，滑動類型為推移式土質滑動。

坡頂鉆孔在埋深6.0～7.2m，鉆進速度快，標貫擊數(shù)5擊，軟塑～流塑狀，含水量較高，屬軟弱土層，推測為滑帶土。

根據(jù)邊坡體所處地形特征、氣象水文、各巖土層構成、鉆孔情況等綜合分析，滑塌體誘因為地表水常年下滲，降低了土體的抗剪強度，為典型的土質邊坡圓弧滑動。

3.2邊坡體穩(wěn)定性分析評價

后方邊坡體除東南側發(fā)生滑塌外，其余段邊坡體以全風化～強風化巖為主，坡腳出露強～中風化巖，坡面較平整，表部有雨水沖刷痕跡，頂部有浮土撒落現(xiàn)象，但目前整體穩(wěn)定性尚好，無不良地質作用發(fā)生。由于邊坡體高度較大，若坡面無防護，長時間暴露或受地表降水影響，頂部可能會發(fā)生小坍塌等，影響下方建筑物和人員安全。下方場地建設將開挖一部分坡腳，影響邊坡整體穩(wěn)定性。

3.3穩(wěn)定性計算

3.3.1計算公式

根據(jù)邊坡體的巖土構成、工程地質條件等，可能的破壞模式為圓弧滑動，按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中重力式擋土墻的抗滑穩(wěn)定性驗算公式和抗傾覆穩(wěn)定性驗算計算公式分別驗算。

3.3.2巖土技術參數(shù)

根據(jù)勘察時所取的10組土工試驗結果按天然含水量進行分類統(tǒng)計，見下表：

邊坡巖土層抗剪強度按天然含水量統(tǒng)計表表3.3.1

從以上分類統(tǒng)計分析，組成邊坡的土體普遍含水量偏高，平均含水量30-40%，表部坡積土含水量超過50%，深部土體含水量小于30%。土質粘性較好，保水性較好，隨著土體內含水量增加，體積略有膨脹，土顆粒之間空隙變大，土體重度相應降低，孔隙比急劇增大，其凝聚力稍有增加，內摩擦角卻在下降。因此地表水下滲是造成土體抗剪強度下降的根本原因，也是造成局部形成滑坡的主要原因。

根據(jù)野外判別結合地區(qū)經(jīng)驗，提出邊坡巖土技術參數(shù)，見下表。

邊坡巖土層技術參數(shù)表表3.3.2

3.4穩(wěn)定性計算結果

選擇滑坡地段和邊坡地段兩個代表性地質斷面進行對比分析，工況條件為自然條件，計算方法為簡化Bishop法，滑動面為圓弧滑動。剖面具置見平面布置圖，計算采用理正軟件進行計算并用SLIDE5.0軟件復核，結算結果見下表：

穩(wěn)定性計算結果 表3.4.1

3.5穩(wěn)定性評價

始地表植被發(fā)育，坡體主要為風化凝灰?guī)r，經(jīng)過場地開挖平整后，邊坡體主要以全風化凝灰?guī)r為主，坡腳為強風化巖，坡率1:1.0，坡面平整，總體穩(wěn)定性較好，自然狀態(tài)下可保持暫時穩(wěn)定。但暴露時間太長或遇暴雨季節(jié)，土體抗剪強度下降后，邊坡體將會發(fā)生坍塌。因此需要對該邊坡體進行防護，以保證工程安全和人員安全。

4 設計方案

根據(jù)工程重要性、邊坡高度和邊坡出露地層的工程地質特性，以及坡頂紅線限制等因素，利用工程經(jīng)驗類比法和工程地質類比法，遵循動態(tài)設計和信息化施工原則，在廣泛聽取業(yè)主意見，綜合咨詢不同專家意見后，按照“安全第一、設計合理、造價經(jīng)濟、環(huán)境美觀”的思路，對不同方案進行對比和優(yōu)化后，最終采用下部重力式擋土墻+上部按1:1.0削坡后+框格梁+噴播綠化的防護方案。

根據(jù)各段擋土墻的地質條件、墻高，結合工程重要性等因素，綜合評定本工程擋土墻安全等級為二級，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)1.25。施工質量控制等級為B級。

5 設計技術要求

5.1 重力式擋土墻

①AB段擋土墻頂寬1.2m，高度4.5m，墻頂標高390.32m。墻面坡率1:0.25，墻背坡率1:0.15，墻底坡率0.1:1。墻踵寬度500mm，高度300mm。

②CD段擋土墻頂寬2.0m，高度8.5m，墻頂標高392.32m。墻面坡率1:0.25，墻背坡率1:0.15，墻底坡率0.1:1。墻趾高度500，寬度300，斜率1:0.00。墻踵寬度500mm，高度300mm。

③BC、DE段擋土墻頂寬1.8m，高度6.5m，墻頂標高392.32m。墻面坡率1:0.25，墻背坡率1:0.15，墻底坡率0.1:1。墻趾高度500，寬度300，斜率1:0.00。

擋土墻墻身C20毛石混凝土砌筑，墻底采用天然地基，持力層為強或中風化巖?；茁裆顬槭彝獾仄簶烁?387.30m)以下：AB、BC、DE段均為1.48m；CD段為3.48m。每隔10米設一道沉降縫，縫寬2-3厘米。墻體設置Φ60的泄水孔，間距2.0米，上下排交錯設置,最下面一排置于地面以上0.2m。端部設反濾層。

5.2框格梁

墻頂以上按1:1.0削坡后采用框格梁防護。框格尺寸3m×3m，節(jié)點處采用Φ32預應力錨桿防護，長度：BC段、CD段、DE段南側9米；AB段、DE段北側5米。框格中間客土噴播綠化。

①格梁采用C25混凝土現(xiàn)澆。保護層厚度25mm。格梁與斜托相接時，鋼筋需焊接。斜托采用C25混凝土現(xiàn)澆。斜托箍筋間距為50mm，鋼筋層間距為100mm。鋼墊板尺寸180mm×180mm×20mm。

②采用Φ32mmHRB400高強精軋螺紋鋼筋.高強精軋螺紋鋼筋抗拉強度必須大于930MPa.螺紋鋼筋之間必須采用廠家提供的標準連接件，不得焊接。要求保證錨桿的保護層厚度，對中器綁扎定位。錨筋自由段防腐采用涂黃油、外套高密度聚乙烯等多層防腐措施。所涂脂應為通用鋰基脂，禁止采用鈉基脂等抗水性差的脂。注漿材料為水泥漿，要求漿體強度不低于25MPa。

③框格內客土噴播綠化。

5.3客土噴播

施工工藝流程：邊坡修整掛網(wǎng)錨固采用高壓機械噴土播種，基質材料的噴射厚度不小于10cm，采用2次噴射。第一次噴播不含種子的基材混合物(8cm)，第二次噴播含種子的基材混合物(2cm)覆蓋養(yǎng)護。

①鐵絲網(wǎng)采用14#鍍鋅鋼絲，網(wǎng)孔為50mm×50mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間采用平行對接法。鋪網(wǎng)時網(wǎng)必須拉緊，網(wǎng)間搭接寬度≥5cm，并用Φ2的鐵絲綁扎牢固。掛網(wǎng)前須清除坡面浮石。采用Φ10錨釘固定，長度300，注意網(wǎng)邊須壓入地梁。

②植被種子在使用前應做發(fā)芽試驗，發(fā)芽率達90％以上方可使用，對難發(fā)芽的植被種子在使用前應做催芽處理。

③噴播基材后，蓋上無紡土工布，進行噴水，水宜噴透，但不能流失水分。

④養(yǎng)護管理：分前、后期養(yǎng)護，前期養(yǎng)護60天左右，以噴灌水為主，經(jīng)常保持土壤濕潤。后期靠自然雨水養(yǎng)護。在養(yǎng)護期，注意病蟲害的防治。

5.4排水工程

①受用地紅線控制，在坡頂附近設一道截水溝，斷面尺寸為：上口0.8m，下口0.4m，高0.4m，迎水面直立，背水側按1:1.0開挖，兩側板和底板用C15素砼澆筑，厚150mm。

②墻體設置Φ60的泄水孔，間距2.0米，上下排交錯設置,最下面一排置于地面以上0.2m。端部設反濾層。

③在墻腳與地面交接處、墻頂以及中間平臺設排水溝，斷面尺寸為：寬0.3m，高0.3m，兩側板和底板用C15素砼澆筑，厚100mm。

防護設計典型斷面圖如下：

圖2 防護設計典型斷面圖

6 穩(wěn)定性驗算

6.1 錨桿穩(wěn)定性計算公式

本節(jié)內容校驗錨桿錨固段長度。

《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中單根錨桿水平拉力計算：

公式1：Ntk=ξ1πD*frb*la*cosα(考慮錨固體與地層作用)

公式2：Ntk=nξ3πd*fb*la*cosα/γO(考慮錨固體與鋼筋作用)

計算說明：

1．錨桿傾角α為20°，錨桿鋼筋直徑為32mm；

2．錨固直徑為100mm，長度取9m計算。

計算結果為公式l單根土層錨桿水平拉力Ntk=136.4KN，公式2單根土層錨桿水平拉力Ntk=856KN。

9m長直徑32mm的HRB400級鋼筋極限抗拉強度標準值為321.6KN，所以單根土層錨桿設計抗拔力為136.4KN。

6.2重力式擋土墻穩(wěn)定性計算公式

按《建筑邊坡工程技術規(guī)范》中重力式擋土墻的抗滑穩(wěn)定性驗算公式和抗傾覆穩(wěn)定性驗算計算公式分別驗算。其他地基應力及偏心距驗算、墻底截面強度驗算公式參見各規(guī)范或者標準。擋土墻分別按6度和7度抗震區(qū)復核驗算。

6.3穩(wěn)定性計算結果及評價

選取典型邊坡防護設計斷面，利用多種計算機輔助軟件進行擋土墻承載力、抗滑移、抗傾覆、偏心、下臥層、墻身結構等穩(wěn)定性驗算。計算過程中的參數(shù)采用表4.2.1中參數(shù)。按正常工況計算整體穩(wěn)定性和墻頂以上局部穩(wěn)定性，計算過程詳見附近計算報告，整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性驗算結果如下表：

各部位擋土墻整體和局部穩(wěn)定性驗算結果表8.3.1

從以上計算結果分析，經(jīng)過設計后的擋土墻結構尺寸合理，地基承載力、抗滑移、抗傾覆、偏心距、下臥層等驗算滿足規(guī)范要求，墻頂以上按1:1.0削坡后采用框格梁防護能滿足穩(wěn)定性要求。

7 結論

幼兒園是學校建設的重點對象，是祖國未來的花朵。園區(qū)建設必須考慮有足夠的安全性和長遠性。山區(qū)地形地貌復雜，地質變化大，低山丘陵開挖后形成的建筑高邊坡，需要進行合理安全的邊坡防護措施，本工程采用下部重力式擋土墻+墻頂以上1:1.0放坡后框格梁防護+框格梁內客土噴播綠化的綜合防護措施，方案合理，施工可行，能夠有效阻止邊坡體不良地質作用的產(chǎn)生，為園區(qū)建設和生命財產(chǎn)安全提供保障。

參考文獻：

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[2]《建筑邊坡工程技術規(guī)范》(GB50330－2002) (北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002） ；

[3]《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）(北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011）；

[4]《巖土錨固技術手冊》(中國巖土錨固工程協(xié)會)(人民交通出版社，2004)；

[5]《巖土錨桿(索)技術規(guī)程》(CECS22:2005)(北京：中國計劃出版社，2005)；

防護設計范文第5篇

【關鍵詞】 建筑設計； 防災防護； 一體化設計； 要點分析

一、前言

在我國的大多數(shù)地區(qū)，遭遇極端自然災害的概率在逐年上升，如何提高城市建筑的防災防護能力，提高城市規(guī)劃的有效性和整體性，不但要從城市規(guī)劃的實際做起，還要結合城市規(guī)劃的具體案例，積極采取防災防護措施，實現(xiàn)城市規(guī)劃的合理性和科學性。為了實現(xiàn)這一目的，我們要積極引入防災防護一體化理念，應從城市規(guī)劃的角度出發(fā)，在城市規(guī)劃的具體過程中，積極優(yōu)化城市規(guī)劃方法，將防災防護一體化設計貫徹到位，使城市規(guī)劃設計取得積極效果，滿足城市防災防護的實際需要。

二、現(xiàn)階段防災和防護的基本概念以及一體化概念

防災防護的主要包括生命線系統(tǒng)防災措施、生產(chǎn)（科研、教學）系統(tǒng)防災措施、防止地震直接災害措施、防止地震次生災害措施、防止地震人為災害措施、避震疏散、震前應急準備、震時自救互救和震后搶險救災等方面的內容。

抗震防災規(guī)劃主要分為以下層次：區(qū)域綜合防御體系；城市抗震防災規(guī)劃：單位抗震防災規(guī)劃；單位抗震防災對策；人流集中場所及特殊行業(yè)的抗震防災應急預案。

一體化的概念：城市抗震防災規(guī)劃包括地震危險性分析、場地區(qū)劃、建筑工程震害預測及防災對策四部分以及震后恢復重建、規(guī)劃的實施與管理等。前三者是基礎性工作，是編制規(guī)劃和對策的依據(jù)，抗震防災規(guī)劃的重點是防災對策。

三、現(xiàn)階段防災防護一體化存在的問題

1、認識片面

雖然防災防護一體化的重要性毋庸置疑，但是在實際實行過程中，相當一部分人對防災防護一體化的重要性認識不足，并且存在認識片面的問題，導致了防災防護一體化工作的效果沒有得到全面發(fā)揮。

2、法規(guī)滯后

目前來看，在防災防護一體化實行中，法規(guī)滯后導致了防災防護一體化未得到有效執(zhí)行，使防災防護一體化沒有達到預期效果。

3、體制脫節(jié)

在當前防災防護領域，在防災防護一體化的貫徹執(zhí)行過程中，缺乏完善的體制保障是主要問題。所以，體制脫節(jié)問題如果不得到切實解決，將會危害防災防護一體化的實行。

四、防災防護一體化要點分析

1、防災防護一體化設計要具有較強的針對性

在防災防護一體化設計中，要想取得積極效果，就要使整個設計方案具有較強的針對性，具體應做好以下幾個方面工作：

（1）防災防護一體化設計需要根據(jù)城市規(guī)劃的實際需要制定方案

在防災防護一體化設計中，每一個城市的實際情況都不一樣，因此防災防護一體化設計的方案也是不同的，要想保證防災防護設計取得積極效果，提高防災防護設計的針對性，就要根據(jù)城市規(guī)劃的實際需要制定方案，保證方案的合理性滿足實際需要。

（2）防災防護一體化設計應因地制宜確保合理性

防災防護一體化設計除了要重視方案的針對性之外，在具體設計過程中，還要采取因地制宜的原則，認真分析城市建筑的實際需要，并在城市規(guī)劃中引入防災防護一體化設計理念，保證城市防災防護一體化設計能夠成為主要的城市規(guī)劃思路，為城市規(guī)劃提供有力支持。

2、防災防護一體化設計要充分考慮成本因素

在防災防護一體化設計中，我們要充分考慮成本因素，使得防災防護一體化設計方案能夠有較為低廉的成本。結合城市規(guī)劃實際，防災防護一體化設計的成本考慮應注重以下幾個方面內容：

（1）防災防護一體化設計應合理設定成本控制指標

為了保證防災防護一體化設計能夠在成本控制上取得積極效果，我們應在防災防護一體化設計中，合理設定成本控制指標，并對成本控制指標的落實情況進行跟蹤，確保成本控制指標能夠發(fā)揮積極作用。

（2）防災防護一體化設計應優(yōu)化設計流程，減少不必要的環(huán)節(jié)

在防災防護一體化設計中，設計流程越復雜、設計環(huán)節(jié)越多，所耗費的資源就越多，整體建設成本也就越高，對城市規(guī)劃的影響就越大。所以，在防災防護一體化設計過程中，努力優(yōu)化設計流程是十分必要的。

（4）防災防護一體化設計應積極樹立成本意識

對于防災防護一體化設計而言，成本意識是推動防災防護一體化設計的重要因素，只有樹立成本意識，制定健全的成本控制措施，才能保證防災防護一體化的設計成本和城市規(guī)劃建設成本得到有效降低。

3、防災防護一體化設計要實現(xiàn)資源的充分利用

考慮到防災防護一體化設計是城市規(guī)劃中的重要手段，要想發(fā)揮防災防護一體化設計在城市規(guī)劃中的重要作用，就要實現(xiàn)資源的充分利用，使得防災防護一體化設計能夠實現(xiàn)城市規(guī)劃中各種資源的有效整合。結合當前防災防護一體化設計實際，要想實現(xiàn)資源的充分利用，就要做好以下幾個方面工作：

（1）防災防護一體化設計要與建筑周邊的環(huán)境搭配起來考慮

防災防護一體化設計并不是單純的在新建的建筑物上設計，有時考慮到成本因素和提高建筑群的防災防護能力，需要對某一個區(qū)域進行綜合考慮。所以，防災防護一體化設計要與建筑周邊的環(huán)境進行合理搭配，充分利用現(xiàn)有資源。

（2）防災防護一體化設計要尊重城市規(guī)劃的整體性規(guī)律

由于防災防護一體化設計是城市規(guī)劃的重要組成部分，考慮到城市規(guī)劃的現(xiàn)實需要，在防災防護一體化中，只有尊重城市規(guī)劃的整體性規(guī)律，才能保證防災防護一體化設計取得積極效果，達到提高資源利用率的目的。

（3）防災防護一體化設計要實現(xiàn)資源共享和利用

考慮到防災防護一體化設計實際，在具體的設計過程中，應結合城市規(guī)劃實際，對城市規(guī)劃中涉及到的資源進行統(tǒng)籌安排，做到資源的共享和充分利用，提高防災防護的整體效果，滿足城市規(guī)劃的實際需要。

4、防災防護一體化設計要實現(xiàn)整體功能的優(yōu)化

城市災害的發(fā)生一般都不是孤立的，如自然災害和人為災害、原生災害和次生災害、地面上部空間災害和地下空間災害等，它們之間都存在著一定的內在聯(lián)系。隨著自然、社會條件的變化，災害越來越多的以綜合形式出現(xiàn)，一災多果或多災一果的現(xiàn)象日益增多。這便要求城市的防災減災措施不能單獨針對某一種災害，而應考慮到主要災害與可能引發(fā)的其它災害之間的關系，采取綜合防治措施，以提高城市對各種災害的預測和預警能力、防御能力和快速應變能力以及災后的自救能力和恢復能力，增強城市的總體防災能力。

五、結論

通過本文的分析可知，在城市規(guī)劃和建設過程中，為了提高城市的抗災能力，滿足城市規(guī)劃建設需求，需要對防災防護一體化設計有足夠的了解。結合本文的分析，防災防護一體化設計作為城市規(guī)劃中的重要理念，對促進城市規(guī)劃和建設發(fā)展具有重要作用。為此，我們要重視防災防護一體化設計對城市規(guī)劃的重要作用，從城市規(guī)劃實際出發(fā)，掌握防災防護一體化設計要點，做好防災防護一體化設計工作。

參考文獻：

[1] 李春雨；唐勁峰；張萍；；日本防災體系對我國城市防災減災基礎設施規(guī)劃的啟示[J]；安徽建筑；2009年02期

[2] 唐進群；；城市防災與北京綠地規(guī)劃建設[J]；北京園林；2010年01期