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省住建厅持续开展积石山县灾后恢复重建居民住房和公共服务设施建设质量安全专项督查

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为进一步强化灾后恢复重建居民住房建设质量安全监管，指导做好集中安置点房屋装饰装修过程质量管控，确保前期专项督查反馈问题整改到位，省住建厅组织工程质量、施工安全、起重机械、质量检测方面相关专家组成督查组，于7月30日至8月2日对积石山县灾后恢复重建集中安置点和公共服务设施建设质量安全开展（第四次）专项督查和“回头看”。本次督查后，省住建厅累计检查灾后恢复重建项目104项（标段），原址重建、维修加固居民住房537户,完成了积石山县灾后恢复重建集中安置点（楼房和平房）全部标段全覆盖检查工作。

督查组采取查阅建设资料、抽查工程质量、检查施工安全、抽测实体质人民群众获得感、满意度为目标，牢固树立质量安全意识，严格落实施工现场质

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8月26日，由省住建厅主办，甘肃省建筑科学研究院（集团）有限公司承办，甘肃省土木建筑学会城市更新与既有建筑改造专业学术委员会、甘肃省建筑业联合会协办的“陇原建设科技大讲堂”第四期活动在兰州成功举办。

中国工程院院士缪昌文，中国建筑科学研究院有限公司原副总经理王清勤，甘肃省建筑设计研究院有限公司总建筑师、总工程师冯志涛，甘肃省建筑科学研究院（集团）有限公司总工程师王公胜应邀授课。省住建厅党组成员、副厅长赵晓颖到会致辞，省住建厅党组成员、副厅长王勇参加活动。

赵晓颖在致辞中表示，当前，我国建筑行业的主要发展模式已经从新建扩张转变为存量更新，做好建筑领域更新改造工作，全方位开展学术研究、技术创新等活动迫在眉

陇原建设科技大讲堂第四期活动成功举办

睫、势在必行。“陇原建设科技大讲堂”旨在通过搭建住房城乡建设领域高水平的交流平台，提升我省行业技术人员专业能力、科研能力，培育专业、敬业的高素质复合型干部人才队伍，更好支撑和引领全省住房城乡建设事业高质量发展。希望与会的同志能够认真聆听、学有所思、学有所用。

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缪昌文院士围绕“水泥基仿生超材料在城市更新中的研究探索”作了主题报告，分享了仿生超疏水混凝土、仿生高强韧混凝土、水泥基仿生气凝胶/水凝胶、水泥基仿生光热超材料、光-热双固化新型胶结建造材料等水泥基仿生超材料的初步探索结果，为能源工程、国防工程、极端环境和前沿领域等不同场景需求的超高性能或特殊功能的水泥基复合材料提供借鉴。

王清勤先生作了题为“既有建筑绿色改造的标准与实践”的主题报告，介绍了国内外绿色建筑标准及绿色改造标准的情况，以及我国国家标准《既有建筑绿色改造评价标准》的编制过程及主要内容，并对绿色改造在项目中的具体应用进行了分享。

冯志涛大师作了题为“城市更新下空间的宜居性”的主题报告，从居民、旁观者、环境、文脉等多角度城市更新面临的问题出发，结合旧区改造的典型案例，分享城市更新规划设计工作的新思路。

王公胜先生作了题为“城市更新与既有建筑改造的探索与实”的主题报告，从城市更新与既有建筑改造的背景、城市更新与老旧小区改造技术、既有建筑更新改造技术、绿色节能改造技术、历史建筑的传承与保护、智慧社区的创建等方面进行了深入阐述，提供了科学可行的改造路径和经验启示。

本次活动采取线上线下方式举办。省住建厅机关及直属单位、兰州市住建系统、甘肃省工程勘察设计大师、相关高校、省级行业协学会会员单位代表，共计360余人现场参加活动，线上设分会场六十余个，各市州住房和城乡建设主管部门及行业代表线上听讲，取得了预期效果。

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近日，全国“好房子”设计大赛成果巡展·甘肃站暨“新设计·新住宅·新生活”建筑设计论坛在兰州成功举办。厅党组成员、副厅长王勇出席论坛并讲话，中国勘察设计协会理事长朱长喜出席论坛并致开幕词，全国工程勘察设计大师赵元超、申作伟，全国住宅领域专家刘东卫、周燕珉、刘晓钟、曾宇等，甘肃省工程勘察设计大师冯志涛、李中辉、黄锐，大赛一等奖获奖作品的部分设计主创，省住建厅有关处室负责人，中国勘察设计协会及中设协建筑设计分会有关负责人，甘肃、青海两省勘察设计协会负责同志，以及来自全国的建筑设计行业专家、行业协会、企业负责人和代表，《建筑设计管理》杂志等媒体代表，近300人参加了巡展和论坛。

建筑师刘东卫，北京市建筑设计研究院股份有限公司总建筑师刘晓钟，中国建筑科学研究院建筑设计院总建筑师曾宇，中国建筑设计研究院有限公司科研总工程师、设计副总建筑师仲继寿，中国建筑设计研究院有限公司副总建筑师、装配建筑院院长赵钿等知名专家围绕“好房子”分别从不同视角做了主旨报告，甘肃省勘察设计大师黄锐、李中辉、冯志涛立足我省地域特色进行了交流报告。与会专家还对积石山灾后恢复重建项目提出了非常有价值的建议。此次巡展及论坛的成功举办，为我省建筑设计行业提供了宝贵的交流学习机会，现场参与活动的建筑设计人员纷纷表示巡展及论坛是一次难得的学习机会，与住宅设计实际结合紧密,主题鲜明内容丰富，具有很强的针对性、指导性。

活动当天，北京赛题、南京赛题一等奖设计作品的主创团队从规划设计层面住宅、社区、城市之间的和谐共生关系打造；建筑设计层面装配式建筑、绿色建筑、超低能耗建筑、智能化等综合技术应用；全生命周期使用层面可变户型、健康安全、舒适适用、绿色低碳和耐久韧性等多层面多维度逐一分享了各自的设计作品。全国工程勘察设计大师、中国建筑西北设计研究院有限公司首席总建筑师赵元超，清华大学建筑学院教授、博士生导师周燕珉，全国工程勘察设计大师，山东大卫国际建筑设计有限公司党委书记、董事长申作伟，中国建设科技集团副总建筑师、中国建筑标准设计研究院有限公司总

据了解，“全国‘好房子’设计大赛”是中国勘察设计协会于2023年在住建部工程质量安全监管司指导下举办，以满足人民对美好生活向往为导向，采用“真题、真赛、真建”全新竞赛模式，汇集全国勘察设计行业力量，形成了一批高品质住房设计样本，并于今年1月在北京召开了大赛成果发布会。大赛成功发布后，我厅指导甘肃省勘察设计协会第一时间向中国勘察设计协会申请承办甘肃站巡展，得到了中国勘察设计协会的大力支持。此次在兰州举办的“大赛成果巡展·甘肃站”是北京以外全国巡展的第一站。

全国“好房子”设计大赛成果巡展·甘肃站暨“新设计·新住宅·新生活”建筑设计论坛成功举办

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任震英先生出生于黑龙江省哈尔滨市，1933年加入中国共产党并成为中共满洲省委地下交通员。新中国成立后，历任兰州市城市建设局局长、总工程师，兰州市城市规划管理局局长、总工程师，兰州市政府副市长、总建筑师、顾问等。他曾任中国建筑学会副理事长、中国建筑学会生土建筑分会理

薪火相传

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——纪念任震英大师座谈会

师生态建筑纪念园举行纪念任震英大师诞辰111 周年系列活动。共同缅怀任震英先生为新中国规划(建设)事业所作出的辉煌成就，继承他在规划建设一线艰苦奋斗的敬业精神,学习他为规划建设事业殚精竭虑无私奉献的优良品质。

任震英大师纪念园地处中国六大窑区之一的豫西窑区，是大师生前指导规划的生态建筑示范园。今天陇豫两省学界领导及专家、学者在这里相聚，共同缅怀大师英灵，传承大师的精神,是学界的共识，也是纪念园的荣幸。

大师集其一生所创立的城市规划理论与实践经验，是宝贵的文化遗产。传承先贤遗志，是我们共同的责任。无论兰州或者济源，我们都是任震英精神的传承者。让我们共同在大师精神的感召下，铭记历史，面向未来，为新时代中华复兴做出应有的贡献，以告慰任震英大 师以及为新中国建设事业做出贡献的先辈们。

甘肃省土木建筑学会取得团体标准编制资格

为深入贯彻落实《国家标准化发展纲要》，根据《国家标准化管理委员会民政部关于印发团体标准管理规定的通知》（国标委联〔2019〕1号）《甘肃省标准化条例》等文件精神，充分发挥甘肃省土木建筑学会学术型社团学术引领、开拓创新、服务社会”使命，我会已在“全国团体标

兰州是古丝绸之路必经的重镇、古老的渡口，我们憧憬着建筑群起伏的天际线，就如同兰州群山的高耸与挺拔，回味着历史的沉淀与印记。

      ——摘自《甘肃省优秀工程勘察设计奖项目分享·华润誉澜山》

Engineering Review

现代建筑的文化传承

——兰州新区中川商务中心设计理念

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设计单位 兰州城市建设设计研究院有限公司

建筑师 张绚，马燕燕，刘太喆，王芳，宋军

该项目地处兰州新区核心区域，毗邻黄河大道北侧。该区域已发展成为兰州新区行政管理和政务办公的中心。在建筑设计方面，设计师们汲取了汉唐建筑风格的精髓，运用了中国传统建筑的营造技巧，将三组功能不同、结构各异的建筑巧妙地围合成一个既开放又相对封闭的广场和庭院空间。此设计不仅实现了空间的开合变化，还体现了传统建筑文化中动静结合、抑扬顿挫的美学内涵。

在建筑色彩的选择上，设计师们充分考虑了项目所在区域的城市主体设计风格，采用了灰色和白色这两种中性色彩，以确保建筑与周围环境的和谐统一。建筑立面主要采用石材，通过竖向开窗形式强化立柱效果，体现了传统建筑开间分明、严谨对称的格局。整体建筑采用传统的三段式设计手法，使建筑上下部分层次分明。在檐口下方的一层，设计师们使用了浅灰色玻璃幕墙进行虚化处理，不仅加深了阴影透视效果，还突出

此外，该项目在建筑设计中大量采用绿色建筑技术和工艺，将中国传统建筑文化的精髓与现代办公环境的气息有机融合，既保留了传统文化的韵味，又满足了现代办公的需求。这种设计不仅体现了对环境的尊重和保护，还展现了对传统文化的传承和创新。通过这种设计手法，项目不仅成为了一个功能完善的办公区域，更成为了一个展示中国传统建筑文化魅力的窗口。让我们继续深入探索这个项目的独特之处及其背后的设计理念。

在内部空间布局上，项目同样注重了传统与现代的融合。办公区域采用开放式与封闭式相结合的设计，既满足了现代办公对灵活性和开放性的需求，又保留了传统建筑对私密性和庄重性的追求。

了中式大屋顶的庄重与气魄。这样的设计形成了错落有致、特色鲜明的中式建筑群天际线。

项目还特别注重了人与自然的和谐共处。在庭院和广场的设计中，引入了丰富的绿植和水景元素，不仅美化了环境，还为员工提供了放松身心的休闲空间。这些绿色景观不仅有助于改善空气质量，还能有效缓解工作压力，提升员工的幸福感和工作效率。 

每个办公空间都经过精心规划，确保自然光线的充足引入，同时利用现代照明技术，营造出既明亮又舒适的办公环境。

在智能化方面，项目也走在了前列。通过引入先进的智能办公系统，实现了办公流程的自动化和智能化管理。员工可以通过手机或电脑轻松完成日常办公任务，大大提高了工作效率。同时，项目还配备了完善的安防系统和应急处理机制，确保办公区域的安全和稳定。值得一提的是，项目在可持续发展方面也做出了积极贡献。通过采用节能材料和绿色建造技术，有效降低了建筑能耗和

碳排放。此外，项目还注重了雨水的收集和利用，以及废弃物的分类处理和回收利用，实现了资源的最大化利用和环境的最小化影响。

综上所述，这个项目不仅是一个集行政办公、社会服务于一体的综合性建筑群，更是一个展现中国传统建筑文化与现代办公理念完美融合的经典之作。它以其独特的设计理念、精湛的建筑工艺和先进的智能化管理，为兰州新区乃至整个城市的发展注入了新的活力和动力。

工程纵横

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甘肃省优秀工程勘察设计奖项目分享·华润誉澜山

设计单位 基准方中建筑设计股份有限公司兰州分公司

建筑师 郑如德、杨宝宝、陈鹏、高秉荣

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1、华润·誉澜山项目是华润进入甘肃市场的第一个项目，选址在七里河彭家坪片区，工程建设用地10.09万平方米，场地高差较大，整个地势呈南高北低，东高西低趋势。项目由基准方中建筑设计股份有限公司兰州公司设计完成，获得甘肃省2023年优秀勘察设计三等奖，是获奖作品中唯一的住宅项目。

1 项目简介

2、本项目以打造“匠心美院、共享美园”为目标，结合用地现状因地制宜，精心策划，充分理解建设用地所处的地理位置及自然地形特点，使小区布局合理、功能分区明确、居住安宁；本项目规划建设总建筑面积44.19万平方米，由16 栋高层住宅和沿街商业、公共配套、幼儿园以及地下停车库组成。建筑布置均衡有序，高层建筑整体分布均衡，且保证每栋建筑都有较好的视野和采光条件。建筑群围合成不同的中心庭院、组团绿化等，共同组成精致静谧的居住氛围，形成具有活力的城市居住功能空间。

2 总图及竖向设计

1、本建设用地中间存在市政规划道路，地块规划分为东、西两个区域，整体采用围合、错位的设计方法，有效地塑造了半围合的空间和均好的塔楼布局，使得整体空

2、从远期运维角度出发,外墙立面的颜色应考虑到耐久性和耐沾污性。浅淡明亮过于鲜艳的颜色容易沾灰,蓝色的颜色容易褪色，一般都应少采用。而土黄、驼色、灰色等颜料的耐久性较好。

3、立面设计手法特点：

1）强调立面竖向线条；

2）增加立面横向线条的韵律感；

3）色彩上可结合立面的竖向关系形成错动韵律的效果；

立面肌理的刻画通过竖向连贯的线条，体现建筑向上的张力及有机的生命力，运用增加间隔横向线条的韵律感的手法对立面构造进行深入设计，使其趋于韵律节奏化。使结构体的骨骼与装饰的表皮达到内部功能与外在表现的统一。

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间和每个单体和谐均衡。

2、本建设用地南高北低，东高西低，南北向高差约10米，坡度约3%左右，东西向坡度较缓约1%；对角线最大高差约12.5米。在竖向设计方面，结合东西地块的竖向高差关系，从常规的单向找坡设计手法入手，融合了台地的设计特点，根据不同部位的坡度及台地高差，在反复对比的前提下，最终大地块车库采用了双斜板的设计思路，完美解决了大高差易出现多台阶的难题，在场地竖向东西、南北双向找坡的条件下，实现了地库顶板覆土厚度均衡、地下车库通畅无台、地上坡度平缓宜人的设计目标。使设计品质与精细化、节约化得到了充分的兼顾与融合。

的拥抱，期望带动七里河片区城市形象得到整体提升。

1、兰州是古丝绸之路必经的重镇、古老的渡口，我们憧憬着建筑群起伏的天际线，就如同兰州群山的高耸与挺拔，回味着历史的沉淀与印记。在这一灵感的驱使下，结合上位规划要求和兰州城市整体色彩的特点，我们采用独具个性的现代风格立面设计手法，并将米色与深灰色做为建筑立面主基调来彰显其对历史的尊重和对现代工业文明

3 立面设计

4 景观设计

在绿化设计方面，总体规划和景观绿化设计，皆从整体和细节两个方面出发，力求做到最优。首先通过建筑均衡有序的布置方式，塔楼之间尽可能的做到景深最大，力争做到户户能看到花园景观或南向景观。对于内部景观的设计，结合整体的现代建筑风格，同时考虑到庭院静态空间的舒适感和符

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合人性空间的尺度,在不同的地点形成主题鲜明的现代景观空间。在绿植设计上，我们着重考虑各种植物搭配所形成的丰富空间层次，结合观花、观叶、观姿,灌木与乔木多品种的相互呼应，以及常绿植物与落叶植物的充分结合和各种花色的巧妙搭配，使小区内部景观青翠满目、芬芳满园。

1、场地工程地质情况

根据项目《兰州彭家坪项目一期工程场地岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）》场地地层自上而下分别为素（杂）填土、黄土状粉土（Q 4）、黄土状粉土（Q 3）及卵石。湿陷性评价：整个场地属自重湿陷性场地，湿陷等级Ⅱ级（中等）～Ⅳ（很严重），大部分地段以Ⅳ（很严重）为主。

2、基础方案

高层住宅采用用钻孔灌注桩，桩身直径D=800mm，桩端持力层为④层卵石，桩端

5 地基处理及基础方案

进入持力层不小于2m，灌注桩平均桩长约为57m，单桩竖向承载力特征值4500kN，在对湿陷性土层进行消除湿陷性的处理后，该场地高层建筑桩基础桩侧土取正摩阻力。本项目地下车库及多层建筑采用独立基础+抗水板，基础持力层为处理后的复核地基，地基承载力特征值fak不小于250kPa。

3、技术经济对比分析

方案一（传统基础形式）：桩承台+防水板

桩基方案采用钢筋混凝土灌注桩（桩径800mm、桩长约60m）+250mm厚防水板，桩混凝土充盈系数按1.15考虑，测算面积362.88m2。

方案二（本项目基础形式）：SDDC桩+独立基础+防水板

桩基方案为SDDC桩（桩长约12m）+独立基础+250mm厚防水板，测算面积362.88m²。

地下车库最终采用SDDC桩+独立基础+防水板方案，经过专家论证后一致认为该方案安全可行，经济性较好，节约造价上千万。

4、限额设计

本项目所属场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第三组。场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.65s，场地属对建筑抗震不利地段，多遇地震影响系数最大值为0.176。设计团队高度重视成本与品质的最佳匹配，始终遵循精细化、节约化设计原则，实测含砼量、含钢量均低于客户标杆值限额。

6 结语

目前建筑行业深度调整，基准方中兰州公司将以本次甘肃省优秀勘察设计奖获奖作

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品为契机和动力，进一步坚持创新和精品导向，遵循市场化原则，践行“市场、技术、经济、文化、管理、数字”六位一体的全面建筑观，以“大咨询、大设计、大管理”为战略导向，坚持做一个项目，树一座丰碑，倾力获得行业和客户的不断认可。

群山起伏之形 曲水蜿蜒之美——

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设计单位 兰州城市建设设计研究院有限公司

建筑师 王 璐 杨早霞 郭丽莉 宋天乙 王 鹏

地点/甘肃甘南冶力关 设计/2020/2021年 竣工/2023年

近年来，冶力关游客数量急剧增加，而目前赤壁幽谷、冶海、庙花山等景区间相对独立、组织混乱、缺乏有效的串联节点。以此为背景提出建设冶力关大景区游客集散中心以引导游客到此换乘游览。

本次游客集散中心的规划设计顺应群山起伏之形，曲水蜿蜒之美，以有机流动的线条凝练山麓、流水等地域自然形态，取山水之势融入自然。建筑形体由三个高低错落的弧形体块组成，屋顶根据曲线划分为三个跌

级层次，这既是对曲水蜿蜒姿态的抽象表达，也是对群山起伏之形的肃然致敬。建筑无论是造型还是材料都融合了当地山水气息，并以特定的结构形式、材质、光影、色彩等来表达空间和美学，让空间更富有叙事性和主题感。

该游客集散中心位于冶力关镇池沟村，场地周边游冶力关、赤壁幽谷、冶海、庙花

本项目总用地面积46610.64㎡；总建筑面积4199.10㎡，为多层公共建筑，耐火等级地上二级，地下一级；建筑主体最大高度13.05m，塔楼最大高度25.05m；地上2层，局部塔楼5层，一层平均层高4.5m，最大层高为7.13m，最小层高2.36m，二层最大层高7.5m,最小层高2.4m；建筑基底面积3803.5㎡，绿化面积13110.5㎡，总停车位423辆（私家车275辆，大巴车114辆，摆渡

山、亲昵沟等景区，场域景观资源佳，场地价值突出。

前期思考：新建建筑体量和周边已有建筑尺度的协调；新建筑风貌如何整体融入周边环境；新建建筑材料质感现代化与冶力关景区乡土化元素的有效结合。

2 设计理念

车34辆），容积率0.08，绿化率7.52%，建筑密度28.13%。

设计理念：一方面是源于自然而又融入自然，建筑造型从山河之中汲取灵感，取冶力关的“山之势”，将连绵起伏的山体曲线融

入到建筑屋顶的造型设计中,取冶木河的“水之柔”融入建筑立面层次设计上，使建筑与自然产生对话。

       设计目标：借助场地高差的特殊性，通过“借势”而不是“造势”的方式，使建筑与自然、环境、人之间产生对话，从而形成自然而不突兀的设计。

3 场地分析

交通分析：场地东、西、北侧与冶海路

相邻，并通往赤壁幽谷、冶海、庙花山、冶力关镇区等方向，交通便利。

       环境分析：场地沿冶海路有对错落山地走势的延续，西南侧为已建甘南乡村振兴大讲堂和数字展馆，对项目基地存在一定的视线影响。

       客流分析：场地主要客源来向为东南方向，在池沟村入口处分流到赤壁幽谷景区和冶海、庙花山景区。

竖向分析：场地原始地形高差大，最大高差约24米，基地总体呈北高南低、东高西低的走势，基本每2米为一个台地，用地形状不规则。

4 总平面设计

建筑布局在丰富的自然环境中增添人工的秩序美感，以游客中心为主轴建立整个空间序列，使建筑与环境在同一秩序中和谐共生，其余环境部分的设计更强调柔和、自然、放松的状态。

功能分区：分四大区块，分别为私家车、大巴车、摆渡车停车场及主体建筑，各区间用步行系统进行联系。

车流组织：场地沿冶海路设两个车行出入口，分别为大巴车、摆渡车出入口和私家车出入口。

人流组织：与游客中心关联的人流有摆渡车场至建筑的人流、大巴车场至建筑的人流、私家车场至建筑的人流、步行至建筑的人流共四股。

5 建筑平面设计

本建筑有五大核心功能：服务、休闲、管理、展览、公共卫生间。

游客可经前广场进入一层服务、休闲、管理区，或通过垂直交通到二层展示区、公共卫生间；二层公共卫生间也可直接对外。

地下一层为设备用房；一层平面主要包

括服务、休闲、管理等，大小空间结合、内外分区、动静分区，为游客营造跌宕起伏的空间体验，既保证了大空间的外向性和开放性，又使办公区安静且私密；二层主要为公共卫生间和展览区，展览区主要展示冶力关景区及其相关文化类展品。

6 建筑体块生成

建筑体块错落于山地之间，沿自东向西、自北向南方向，各体块自高向低落位而成。

借助场地高差做切入点，先将体块落在场地相对平坦处；为减少体量单调感，对体块进行分割及体量调整；为使景观视野实现最大化，将体块进行错位布置，延伸建筑展示面，拉长联动流线；借助场地5米高差现状，对第三个体块进行错层落位；在建筑外立面及屋面形式上着力于弱化建筑与自然的边界感，使三个拱形体块与场地高差自然衔接。

7 建筑造型设计

建筑造型体现当地材质，屋面契合场地而不突兀，富有现代气息和元素。红色外墙与赤壁幽谷景区主色调呼应，体现当地材质；屋面绿化与周围环境及场地高差相呼应，充分尊重环境；大面玻璃幕墙与冶海景区水系呼应，使建筑以轻盈的姿态生于自然。

建筑体块错层错位，减小了建筑的尺度差异，并利用地形的遮挡进一步减弱建筑力量的延续；建筑屋顶覆土绿化让建筑与环境彼此消融；侧面的玻璃幕墙对内外空间进行

反射叠加,使得自然和建筑的映像交织在一起，形成一个隐于环境的建筑。

      在高差处理上，第一拱主体为地上一层，第二拱主体为地上两层，第一、二拱在同一地坪标高上；第三拱进行抬高错层，其一层室内标高与二拱二层室内标高在同一标高面上，从而更好地解决高差和采光问题。

       沿冶海路方向看去，建筑依山就势，建筑轮廓与山体融为一体，屋顶造型连续起伏又舒展延伸，让游客在冶海路上就能看见集散中心优美的效果。

建筑与城市的融合

       ——甘肃省商会大厦

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设计单位 兰州城市建设设计研究院有限公司

甘肃省商会大厦项目位于兰州市城关区 T606#规划路以西，T605#规划路以南，B637#规划路以北。基地周边以住宅区为主。T606#和 T605#规划路都是城市干道，项目基地位于两条路的交叉口，地理位置优越，同时本基地也可远眺黄河又具有相当的景观优势。本项目规划总用地 27056 平方米，建设用地 14792.7 平方米，代征道路面积 6542.7 平方米、代征绿化面积 5720.6 平方米。总建筑面积 133707 平方米其中：

地上建筑由北侧 25层塔楼（高 99.95 米，下称北塔楼）和南侧 27 层塔楼（高 99.95 米下称南塔楼）及两塔楼中部 6 层建筑和南侧 7 层建筑四部分组成，功能包括商业、餐饮、办公及酒店式办公，地上总建筑面积为 96152 平方米；地下部分共三层局部设夹层，功能包含地下超市、地下车库和设备用房，地下三层的部分设计为人防区，地下总建筑面积为 37555 平方米。基地具有良好的景观、交通和空间资源。

1 工程概况

3 总平面布局

       甘肃省商会大厦项目建设用地位于兰州市城关区，建设地块东至T606#规划路，南临 B637#规划路，西侧与雁滩家园小区接临，北至T605#规划路，总用地面积27056.0平方米，净建设用地14792.7平方米，代征道路面积6542.7平方那个米，代征绿化面积5720.6平方米。基地北侧T605#路对面是鸿运润园住宅区，东侧T606#路对面也是居住区。基地内部已拆迁完毕。

本工程位于兰州市城关区与黄河遥相呼应，并有两条城市主干道在此交汇，地理位置十分优越，同时作为将建设在日新月异、快速发展的兰州这座城市中的新建筑，必须体现出时代性与地域性。项目又是一座功能复合的综合体。综合以上因素，本设计的指导思想为：

2 设计的指导思想

       本项目基地处于两条快速路交叉点，可以远眺黄河，地理位置优越，周围以居住居多，因此本地区需要一个明晰的标志，以增加城市的可识别性。

       甘肃商会大厦作为一个功能混合的项目，需要有利的组织以实现快速、清晰、有效的运转。同时作为一个办公、居住的新时代建筑要以人为本，因此我们提出创造宜人空间的目标。

       随着时代的发展人们越来越多的关注城市的发展，人与自然的和谐，本项目中采取多种策略来实现生态节能的目的。

       —— 增绿、节地

       本工程以增绿、节地为出发点，在基地南侧留出一整块可以作为城市公共绿地的绿化广场。而将两座 99.5 米高的塔楼及两塔楼间的裙楼和南侧裙楼布置在基地北侧。这样即为城市增加了绿色也为城市留出了宝贵的空间，同时也为兰州的可持续发展做出了本项目的最大努力。也使得本项目建筑有一个较好的展示面和良好的日照空气环境。

        ——区域地标的建立

       本项目所处地区以住宅居多，虽然地理位置优越但缺少明显的区域标志，而本项目恰在两条城市快速路交叉点上，具备成为区域标志的先天条件，因此本项目立足于打造成标志性建筑物。由于周边住宅也高达百米，要在这高楼林立的区域成为标志建筑，在高度与周边相近的情况下，采取双塔的方

4 交通设计和流线组织

基地车行出入口在T606#规划路、T605#规划路、B637#规划路上设置：

基地紧邻城市干道，因此每个出入口都距道路交叉口大于70米，同时考虑到T605#号路和T606#号为城市干道，B637#规划路为城市支路，故将基地主要出入口布置在B637#规划路上。B637号路上的出入口8米宽，其余两个出入口7米宽。在靠近出入口的位置设2个地下车库出入口，以方便汽车快速进入车库，保证基地内部地面交通顺畅。基地内设环形机动车道，东侧硬质铺地可以作为车道。基地内所有车道均可作为消防车道使用。这样能够保证建筑周边有环形

式是打造地标非常好的手段。简洁大气而又具有地方特点的两座挺高硬朗的双塔与其裙楼交相呼应，建成后必将成为此区域的标志建筑。

      考虑本工程包含商业、餐饮及地下超市的功能，故而需要相对独立的货运流线。在南塔楼一层西侧设有独立的卸货场地和库房,主要为二楼餐饮和中部酒店式办公服务;北塔楼一层设为地下超市服务的卸货场地,通过库房内的货梯可以将货物运送到地下超市。清晰的货运流线与隐蔽的卸货场地是建筑环境保证的最重要因素。

       本工程南北两座塔楼与两塔楼间6层裙楼和南侧7层裙楼一起，构成一幅高低错落富有动感的天际线，通过立面带状线条的应用更使得整个建筑群统一中富于变化、和谐中具有动感。

消防车道。

       机动车可以通过三个出入口进入基地内部，利用在出入口附近设置的地下车库出入口快速进入到地下车库，尽量减少地面车的数量。也可以在基地内部环通。

       设置在基地东侧的硬质铺地广场连接了基地人行主要出入口和建筑群各功能体出入口，使步行人流可以方便的到达建筑群的任何一个功能区。

5 绿化广场景观设计

为营造舒适室外环境并提高建筑自身品质，在合理组织交通的同时，室外环境空间的设计也是着重考虑的部分。T606#路和T605#路与建筑之间设有较宽阔的城市绿带能够有效屏蔽城市干道车流噪音对基地内部的干扰，在基地南侧基地自身留出的大面积绿化广场，通过乔木、灌木、草坪的组织可以形成一个良好的微气候区，不仅能屏蔽B637#号路对基地内部的干扰，还能为周围

6 立面造型

       塔顶采取层层递进的方式，形成步步登高的意像，寓意兰州经济的美好未来。同时形成识别度高的建筑轮廓线。

       作为一座城市的地标，除了明晰可变的造型外，要有明确的地域特色，才能成为城市的标志。黄河穿兰州城而过，独具特色。本方案造型从裙房到塔楼组成带状，形如黄河一般，具有明晰的地域性。

        建筑立面以书线条为主，挺拔而现代的体现了兰州刚正不阿的城市精神。

居民及本项目内办公人员提供一个良好的室外休闲场地。基地内部覆土为1.8米能够满足草坪和灌木的种植需求。

高烈度区某学校消能减震结构设计

张康康，曹本峰，周文亮，高秉荣

（基准方中建筑设计股份有限公司，成都 610000）

摘要：结合西安某框架结构小学项目设计，该工程采用剪切型金属阻尼器作为耗能部件；利用PKPM-JZ模块对该项目进行计算分析，采用规范规定的能量法对减震结构附加阻尼比进行计算，同时对普通抗震结构与减震结构的经济性指标进行对比；结果表明采用该方案的消能减震结构从成本上较普通抗震结构有所提升，但在高烈度地区消能减震结构可更好地满足建筑使用功能的需求，同时也能达到预设的结构抗震性能目标。

关键词：框架结构；消能减震结构；附加阻尼比；经济性指标

传统结构抗震设计主要采取增大构件截面尺寸、提升相应抗震构造措施等方式提高结构的刚度与强度，是一种相对消极的抗震对策^[1-3]，同时受建筑功能要求的制约，传统抗震结构有时难以达到预期目的。

05

中图分类号：TU375.4 文献标志码：A 文章编号：

第一作者：张康康，硕士，工程师，主要从事建筑结构设计工作，Email：985841909@qq.com。

通信作者：张康康，硕士，工程师，主要从事建筑结构设计工作，Email：985841909@qq.com。

Abstract: Combined with the design of a frame structure primary school project in Xi'an, which uses shear metal dampers as energy dissipation part; The PKPM-JZ module is used to calculate and analyze the project, and the additional damping ratio of the damping structure is calculated by the energy method specified in the code. Meanwhile, the economic index of the ordinary seismic structure and the damping structure are compared. The results show that the energy dissipation structure adopted in this scheme has a higher cost than the ordinary seismic structure, but the energy dissipation structure can better meet the requirements of building function in high seismic fortification intensity area, and at the same time, it can also achieve the preset seismic performance objectives of structure.

Keywords: frame structure; energy dissipation structure; additional damping ratio; economic index

Design of energy dissipation structure of a school in high seismic fortification intensity area

ZHANG Kangkang, CAO Benfeng, ZHOU Wenliang, GAO Bingrong

 (JZFZ Architectural Design Co., Ltd., Chengdu 610000, China)

相比于传统抗震结构，消能减震结构中不同结构构件的功能明确，更有利于提高结构的抗震性能。对于新建建筑采用消能减震技术可以减小主体结构截面尺寸，同时提高结构抗震安全度。对于既有建筑采用消能减

震技术进行抗震加固，可以简化施工，降低造价。

1 工程概况

西安某小学总建筑面积约12800m²，共5层，层高为3.9m，建筑高度为20.1m，采用钢筋混凝土框架结构，建筑效果图如图1所示。

本工程结构设计基准期为50年。结构设计使用年限为50年。建筑结构安全等级为一级，建筑设计抗震设防分类为重点设防类，重要性系数为1.1，抗震等级为一级，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第二组，场地特征周期为0.4s，基本风压为0.35kN/m²，基本雪压为0.25 kN/m²。典型结构平面布置如图2所示，为避免平面严重不规则，采用设置防震缝的方式将结构划分为A、B、C三个区域，目前仅A区存在平面凹凸不规则；结构三维立体模型图如图3所

鉴于减震结构的种种优势，国家相关部门也推广采用减、隔震等新技术以提升地震灾害防御能力，同时颁布相关技术规程[4-5]；国务院发布的《建设工程抗震管理条例》自2021年9月1日起实施，条例规定：“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求”。

本文结合某小学教学楼项目减震设计，对普通抗震结构与减震结构的综合成本进行对比，旨在为类似框架结构的减震设计及成本分析提供参考。

示。本文仅以A区为例进行相关分析。

图1建筑效果图

图2 典型结构平面布置图

图3 三维立体模型图

2 普通抗震结构经济性指标

2.1 无控模型指标

本工程在无控模型下，结构阻尼比取为5%时，结构主要参数按《建筑抗震设计规范》取值^[6]，设计达到抗震设防目标，多余地震下其主要参数指标见下表1，变形验算

满足规范1/550的要求；在遭受相当于本地区设防烈度的设防地震时，结构最大层间位移角按不超过1/400进行控制，此时结构构件配筋均有显著增大，且局部梁柱截面验算不满足规范要求；该工况下经济性指标统计见表1。

表1多遇地震下参数指标

2.2 无控减震模型（考虑附加阻尼比）

本工程处于高烈度区，地震作用大，需增加阻尼比达到减震目的，当无控阻尼比取到8.0%（考虑3.0%的附加阻尼比）时，多遇地震下结构层间位移角稍有富余，为实现设计的合理性及经济性，局部构件尺寸可优化，其中主要框架柱截面由700×600可减小至600×600；框架梁配筋率也有所减小。

3.1.1 阻尼器选型

常见消能器按力学性质分类见表2。

3 减震结构设计及经济性指标

3.1 减震设计

本工程基于PKPM-JZ模块进行减震设计；A区布置阻尼器的三维模型见图4。

图4 布置阻尼器的三维立体模型图

表2 阻尼器类型

针对阻尼器的性能，国内学者近年来做了大量研究^[7-12]；其中，剪切型金属阻尼器构造简单、工作性能稳定、芯板耗能能力强^[13]；可方便置于建筑墙体内，对建筑立面造型影响小。本工程结合实际情况及建筑功能需求，选用墙式剪切型金属阻尼器，其立面示意图及现场安装图如图5所示；阻尼器参数如表3所示。

图5 剪切型阻尼器立面示意及安装图

表3墙式剪切型抗震阻尼器参数

3.1.2 减震目标确定

本工程结合《建设工程抗震管理条例》的最新要求，需满足学校、幼儿园建筑等应保证“发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求”，即设防地震下，结构关键构件基本完好；结构抗震性能目标应满足中震不屈服，在满足建筑使用功能的前提下，依据多遇地震下计算结果，反复调整阻尼比对结构进行分析，确定附加阻尼比为3.0%，进行结构消能减震设计。

3.1.3 阻尼器布置

依据《建筑消能减震技术规程》中关于消能布置原则的有关规定，并结合预设的减震目标，阻尼器分散、均匀的布置在结构层间位移角相对较大的部位，并尽可能使结构在两个主轴方向结构动力特性相近；经过反复计算尝试确定阻尼器布置的最佳位置，使结构在达到3%附加阻尼比下，阻尼器套数相对较少；A区典型楼层阻尼器布置如图6所示、阻尼器统计结果见表4。

图6 A区阻尼器平面布置图

表4 阻尼器布置统计

3.1.4 弹性时程分析地震动输入

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），（以下简称《抗规》）5.1.2条规定：采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。弹性时程分析时，每条时程计算的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱计算结果的65%，多条时程计算的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%^[6]。

本工程选取了实际5条强震记录和2条人工模拟加速度时程，地震波主方向最大峰值加速度为70.000 cm/s²，其中时程反应谱与规范反应谱曲线如图7所示。可见多组时程波的平均地震影响系数与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数在统计意义上相符。

图7 时程反应谱与规范反应谱曲线

3.1.5 附加阻尼比的计算

减隔震附加阻尼比算法采用《建筑抗震设计规范》12.3.4能量法^[6]。

式中：   为消能减震结构的附加有效阻尼比；W_cg为第j个消能部件在结构预期层间位移下往复循环一周消耗的能量；W_s为设置消能部件的结构在预期位移下的总应变能。

通过计算分析，X、Y方向结构附加阻尼比如表5、6所示；考虑到实际工程安装及其他不可控因素影响，本工程附加阻尼比取3.0%。

表5 X方向结构附加阻尼比计算

表6 Y方向结构附加阻尼比计算

3.1.6 减震效果评价

减震结构与非减震结构基底剪力的比例见表7，从下表可知设置阻尼器后，结构基底剪力减小约12%，减震效果明显。同时可以看出，在3%附加阻尼比工况下，采用CQC简化计算方法与弹性时程分析计算结果

表7减震结构基底剪力减震效率对比

3.2 弹塑性时程分析

依《抗规》5.5.2条规定，采用消能减震设计的结构应进行罕遇地震下的变形验算。

动力弹塑性分析软件采用北京构力有限公司PKPM弹塑性动力时程分析软件（简称EPDA），通过直接输入天然或人工地震波的方式得到结构在罕遇地震下的破坏情况，考察结构是否满足罕遇地震作用下的弹塑性变形要求。

经计算分析，罕遇地震作用下结构层间位移角如图8所示，可见罕遇地震工况下结构最大层间位移角1/55，满足规范罕遇地震下框架结构最大层间位移角1/50的要求，可达到“大震不倒”的设防目标；典型滞回曲线如图9所示，可以看出滞回曲线分布饱满，位移型阻尼器工作状态良好，耗能效用明显；同时，典型波阻尼器耗能曲线见图10，可见罕遇地震下，阻尼器耗能在结构总耗能中占比较大，阻尼器设置对保护主体结构、提升结构抗震性能效用明显^[14]。

基本一致，说明CQC法可用于构件配筋设计。

图8 罕遇地震下层间位移角曲线

图9 罕遇地震下阻尼器滞回曲线

图10 罕遇地震下典型波耗能曲线图

3.3 消能子结构设计

《建筑消能减震设计规程》（JGJ297-2013）第6.4.2条：消能子结构中梁、柱、墙构件宜按重要构件设计，并应考虑罕遇地震作用效应和其他荷载作用标准值的效应，

其值应小于构件极限承载力。PKPM-JZ模块中对消能子结构罕遇地震下进行构件承载力验算。消能子结构配筋进行包络设计。

3.4结构经济性指标对比

对有控模型下（减震结构）进行小震反应谱结果、中震不屈服及子结构罕遇地震配筋结果进行包络设计，其主要经济性指标见表8；无控模型（常规抗震结构）经济性指标见表9；二者相比，减震结构造价提升约3.73%，成本仅有较小幅度的提升。（注：表中混凝土及钢筋含量为计算模型导出数据，实测值会有一定差异。）

表8 有控模型结构经济性指标

表9 无控模型经济性指标统计

4 结语

在满足建筑功能前提下，常规抗震结构很难满足《抗震条例》中的相关要求，即“保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求”。

从分析结果可以看出，剪切型金属阻尼器在地震工况下，耗能状态良好，可以有效保护主体结构安全、提升结构抗震性能。

以本项目为例，从常规抗震结构与减震结构的成本角度分析，减震结构总体造价并无明显提升。但减震结构在满足预设性能目标的前提下，结构构件尺寸更优，可最大限

参 考 文 献

[1] 周云,商城豪,张超. 消能减震技术研究与应用进展[J]. 建筑结构,2019, 49 (19):33-48.

[2] 韩振林,李潇. 临沂某幼儿园消能减震设计[J]. 建筑结构,2020, 50(S2):299-304.

[3] 曹本峰,凌虹,张小锋,吴桐,王超群,罗灿涛,田佳甲. 甘肃陇南新天地结构设计关键要点[J]. 建筑结构,2018, 48(S2):75-79.

[4] 建筑消能减震技术规程: JGJ297-2013[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2013.

[5] 建筑消能减震加固技术规程: T_CECS547-2018 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018.

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[8] 沈国栋,何芝仙,时培成. 地震荷载作用下

度保证建筑净高及其他使用功能；同时构件配筋率更加合理、受力状态较为理想。

新型耗能减震器减震性能分析[J]. 振动与冲击,2021, 40(21):251-257,282.

[9] 张伊楚. 南开大学津南校区某教学楼消能减震分析与设计[J]. 建筑结构,2021, 51(S1):831-836.

[10] 周云,韩宇娴,商城豪,陈清祥. 消能减震结构阻尼器有效刚度及结构等效阻尼比取值方法研究[J]. 建筑结构,2022, 52 (05):43-47,54.

[11] 王扬帆,陈道政. VDW在框架结构中的减震性能分析及工程应用[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版),2022,45 (02):259-266.

[12] 孙柏锋,邵一凡,余文正,涂墨云,董廷顺. 高层建筑屈曲约束支撑与黏滞阻尼器混合被动控制应用研究[J]. 建筑结构,2021, 51(S2):640-644.

[13] 丁洁民, 吴宏磊. 粘滞阻尼技术工程设计与应用[M].

北京: 中国建筑工业出版社, 2017.

[14] 王亦. 临沂兰山医院消能减震设计与分析[J]. 建筑结构,2021, 51(S1):821-825.

勘察单位：兰州城市建设设计研究院有限公司岩土工程院 

高云  张培利  雷自龙

长隧畅北岸、大河添新堤——黄河流域兰州白塔山段综合提升改造项目勘察

工程纵横

工程纵横

06

黄河流域兰州白塔山段综合提升改造项目是兰州市落实黄河流域生态保护和高质量发展战略的重点项目，是做好黄河文章、建设现代化中心城市的重要举措。项目位于兰州市城关区白塔山区域，其主要目的为将白塔山、中山桥、金城关历史风情区紧密的结合起来，打造现代化的兰州都市旅游名片，提升城市形象，充分发挥大景区内的休闲、旅游等功能，同时缓解北滨河路交通瓶颈压力，提升通行能力，改善区域环境，为桥北广场的实施提供用地保障。工程范围西起兰州市北滨河路龙源，东至元通黄河大桥。

2020年春节上班后，新冠肺炎疫情持续发酵，但作为兰州市重点项目的黄河流域兰州白塔山段综合提升改造项目急需勘察资料。我公司急业主所急，想业主所想，积极部署疫情防控及复工相关工作，力求确保防疫情、促生产两手抓、两不误。主要从做好现场测温、现场消杀及口罩佩戴工作、积极

1 防疫情、促生产两手抓、两不误

做好与勘察场地相关单位的协调工作、做好后勤服务从单位食堂往工地送餐等方面着手，来确保控制疫情蔓延和生产任务，最终，公司项目参与人员自项目开始至终，实现零感染。并于2020年6月圆满完成了勘察任务并提交了勘察报告，勘察成果获得了省内外专家的好评和认可。

钻机进场图1

2 见缝插针避管线，未雨绸缪保安全

北滨河路是黄河北岸目前重要的东西向通道，并分担了部分过境交通，受地形影响，靖远路至龙源段是北滨河路“蜂腰”最窄区域，东西向穿行管线全部埋设在该路段，管线众多、复杂，埋深年代久远，产权单位对埋深位置也不甚清楚。面对如此复杂的情况，公司项目部人员对钻孔区域采用“三保险”的方式开展施工，首先，对施工区域周围管线进行物探探测确定位置，了解管线种类、管径、埋深等主要参数，其次，为防止部分管线与周围地层物性差异小而不能被仪器识别及对物探数据的漏判、误判等情况，及时组织人员对施钻区域进行人工开挖、开挖深度大于3.5m，从而保证不遗漏一路管线，确保安全，最后，在开挖探井内，仪器定位施钻位置后，预先埋设套管，以防止施钻过程中发生孔内事故对周围管线造成影响。通过以上方案的实施，真正避免了施钻全过程对管线的影响，最终在该段钻探施工过程中未出现任何安全事故。  

钻探管线避让措施

3 地形地质复杂，多措并举保质量

钻机进场图2

项目区位于白塔山景区内，山势险阻，多为上下山台阶，蜿蜒曲折，钻机根本无法到位，且该区域是兰州地区地质条件极其复杂的地段。面对前所未有的困难，领导及项目人员集思广益，分析、讨论了拆卸搬运、利用钻杆铺设导轨沿台阶下滑、利用钻机自身卷扬牵引等搬运方式，并考虑了从山顶、山下搬运等多种搬运路线，最后采用拆卸搬运的方案。面对复杂的地质条件，项目部人员收集区域地质资料、分析金城关断裂带、白塔山隆起等构造成因，并结合现场调查后对区域地层的了解，最后采用了以现场调查、物探、挖探、钻探等勘察方式为主的综合勘察方案。首先，在对项目区域进行全面现场调查的基础上，对隧道全断面及疑似断裂位置采用音频大地电磁测深法（AMT法）实施地面物探工作，通过视电阻率断面图划分工程地质层、探查断裂破碎等不良地质现象。物探工作完成后，根据物探成果分类分段划分隧道穿越地质区域，并在各区域结合设计要求实施钻探验证，在控制性孔内布设孔内波速测试，以辅助划分隧道围岩等级。通过以上综合勘察方式，通过相互验证，基本上查明了项目区的地质情况。外业勘察结束后，项目人员加班加点处理内业资料，并最终为设计、施工提供了翔实的岩土参数及地质资料。勘察期间，还多次组织省内、国内勘察大师、专家对项目成果进行评审、指导。

01

勘察现场图1

工程纵横

工程纵横

探、挖探、钻探等勘察方式为主的综合勘察方案。首先，在对项目区域进行全面现场调查的基础上，对隧道全断面及疑似断裂位置采用音频大地电磁测深法（AMT法）实施地面物探工作，通过视电阻率断面图划分工程地质层、探查断裂破碎等不良地质现象。物探工作完成后，根据物探成果分类分段划分隧道穿越地质区域，并在各区域结合设计要

求实施钻探验证，在控制性孔内布设孔内波速测试，以辅助划分隧道围岩等级。通过以上综合勘察方式，通过相互验证，基本上查明了项目区的地质情况。外业勘察结束后，项目人员加班加点处理内业资料，并最终为设计、施工提供了翔实的岩土参数及地质资料。勘察期间，还多次组织省内、国内勘察大师、专家对项目成果进行评审、指导。

勘察现场图2

在该项目施工过程中，项目组人员为项目提供技术支持，提前预判可能存在的地质风险，并提出可行的建议；百花亭出现“砂漏”期间，公司协调内外业力量，加班加点组织勘察工作，钻探进行夜间施工，实现24小时换人不换设备，在短短十余天内顺利完成了砂漏段落的补充勘察工作，为隧道的应急抢险及后续施工提供了技术支持；在隧道贯通等关键节点，项目人员经常到施工现场，会同各参建单位一起讨论解决现场施工出现的问题，为确保项目如期完成做出了自己应有的贡献。最终，在各方努力下，2023年7月6日，北线隧道实现临时通车，2024年1月9日，白塔山南、北隧道实现双向通车。

勘察成果图

工程纵横

工程纵横

4 勤跑现场，用心做好后期服务

5 收获满满、硕果累累

由于兰州市在该段开展的大型市政工程较少，之前对该处地质条件的了解较为不足。通过本次勘察，我公司对该区域的地层分布规律有了进一步的认识，通过调

地质风险，并提出可行的建议；百花亭出现“砂漏”期间，公司协调内外业力量，加班加点组织勘察工作，钻探进行夜间施工，实现24小时换人不换设备，在短短十余天内顺利完成了砂漏段落的补充勘察工作，为隧道的应急抢险及后续施工提供了技术支持；在隧道贯通等关键节点，项目人员经常到施工现场，会同各参建单位一起讨论解决现场施工出现的问题，为确保项目如期完成做出了自己应有的贡献。最终，在各方努力下，2023年7月6日，北线隧道实现临时通车，2024年1月9日，白塔山南、北隧道实现双向通车。

勘察成果图

查和现场勘探揭示出来金城关断裂带的位置，并为今后在该地区开展勘察工作积累了丰富的经验；同时，2023年收到业主单位感谢信一封，一封感谢信，满怀赞赏与认可。即是对公司良好技术实力和服务质量的肯定，也是对在项目建设中发挥积极作用的认可。后续工作中，我们将再接再厉、奋力拼搏、扎实完成各项工作任务，为兰州城市发展贡献力量。

勘察现场图

柳园至格尔木国家高速（G3011）

敦煌至当金山口公路工程

工程纵横

工程纵横

07

敦煌至当金山口高速公路是柳格国高（G3011）的重要组成部分，是连霍高速和京藏高速的重要联络线，是连接甘、青两省又一重要运输通道，在国家和区域路网中居重要地位。

项目穿越戈壁、荒漠、山地，区域构造复杂，地质条件多变。风沙多、温差大，生态环境脆弱，自然条件恶劣，给项目建设带来了极大的考验。

红崖子沟特大桥

项目介绍

项目建设意义 

项目建设难点

隧道地下风机房

项目设计亮点

阿尔金山隧道出口防风雪棚洞

针对区域构造复杂，地质条件多变的难题，项目设计者在建设过程中，尤其是穿越当金山时，综合考虑当金山地形、地质条件、运营条件等因素，采用迂回展线降低纵坡与跨越活动性断层设计，同时采用回头转弯展线方式进行布设，设置长2449米的红崖子沟特大桥，让坡度逐步上升，并采用桥梁

项目所在区域地势南高北低，在建设过程中，项目设计者结合主线收费站、停车区的设置，将长大纵坡划分为4个段落，每个段落之间设置了缓坡段，以降低车辆制动器温度，并在每个下坡段落设置避险车道和警示标志，以及横向振动减速标线等，引导驾驶员安全驾驶。

针对河西半干旱地区风沙多、温差大，生态环境脆弱，自然条件恶劣的问题，项目设计团队本着绿色、环保、节能的建设理念，在建设过程中，尽量避免切割农田，最大程度减少了土地占用和工程规模。在路面基层不利位置设置消胀槽及变形缝，解决盐渍土造成的不良地质病害。在面对风沙路段时，项目采用挡沙墙+柴草沙障防护、尼龙网方格固沙带+金刚

及路堑的方式穿越断层带，保证了公路运营安全。

工程纵横

网立式阻沙障防护、砾石方格固沙带+金刚网立式阻沙障防护等多种方式就地固沙，最大可能减少路基受到风沙的侵蚀，保证过往车辆通行的安全。

隧道之间的大巴特沟特大桥

工程纵横

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兰州市北环路九安隧道大跨径隧道的设计与实践

设计单位 兰州城市建设设计研究院有限公司

建筑师 黄继新

08

兰州市北环路是规划的城市主干路，是兰州市路网规划中的骨架路网之一，也是兰州市“一横三环九纵”骨架路网体系的重要组成部分^[1]。九安隧道工程为北环路中段的控制性节点工程，也是甘肃省内设计的第一座单洞三车道城市隧道。隧道西起洄水湾东沟，东至九州T452号路交叉口西侧，左线隧道长2763.418m，右线隧道长2768m，为上、下行分离式双向六车道长隧道，单洞开挖跨度达16.35m，设计车速60km/h/小时，采用复合式路面结构型式。本工程的建设大幅度地缓解了城区的交通压力，改善了北滨河路咽喉路段的交通拥堵状况，加快安宁、九州、盐场地区的开发进程，构筑了兰州市“一横三环九纵”的骨架路网体系，具有较强的前瞻性，该工程的建成通车取得了良好的经济效益和社会效益。

1 概述

2 技术标准

⑴ 道路等级：双向六车道城市主干路；

⑵ 隧道设计速度：60 km/h；

⑶ 建筑限界: 隧道建筑限界见表1：

摘要：兰州市北环路（安宁～109国道段）道路工程是兰州市重大工程建设项目，九安隧道工程是本项目的重要节点工程，是甘肃省第一座上、下行分离式单洞三车道大跨径长隧道。隧道设计中利用新奥法设计原理和动态设计理念，根据不同围岩情况分别采用与之相适应的设计参数，采用了较先进的台阶法、CD法和CRD法等施工工法。通过超前地质预报、超前支护等辅助措施，完成了隧道工程的贯通，为北环路中段的通车提供了决定性条件。文章简述了兰州市北环路九安隧道的设计和施工方案，为兰州市北环路东段、西段工程中的隧道工程提供了参考依据，也为以后的大跨径城市隧道工程的设计和施工提供了宝贵的经验和参考价值。

关键词：城市隧道；大跨径；新奥法；监控量测；动态设计

⑷ 隧道纵坡:左右线均采用单向坡，左线-2.5%下坡，右线2.5%上坡；

⑸ 隧道路面横坡：全隧道采用单向1.5%的路面横坡，无超高；

⑹ 隧道路面设计荷载：城-A级；

⑺ 隧道防水等级：一级，二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S8级。

3 隧址区工程地质条件

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4 隧道洞门设计

隧道安宁端自然地形较陡，设计为端墙式洞门，采用仿古城墙式造型，显得庄严厚重，由于隧道洞口段与山体斜交，因此在左、右线洞口位置的选择上根据洞口地形条件采用“前后进”的形式，尽可能的减小边、仰坡的开挖高度，仰坡采用锚杆框架结构加固，并对明洞顶顺坡式回填以力求与原地貌相适应。在洞口开挖过程中尽可能避免大范围刷坡，根据地形条件对洞口套拱采用“斜交正作”以减少洞口的开挖，根据坡面岩体破碎，坡势较陡的特点，采用“喷、锚、网”等措施进行防护。

九安隧道主要在洄水湾东沟至罗锅沟之间的金城关断裂带山体中穿过，围岩复杂多变，穿越地层有黄土状粉土层、全风化～中风化片麻岩层、断层破碎带、富水地层、饱和填土层等复杂地层。地震设防烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.20g，特征周期0.4s。

隧道Ⅲ级围岩段占总长度的56%，Ⅳ级围岩段占总长度的17%，Ⅴ级围岩段占总长度的19%，明洞段占总长度的8%。

隧道九州端地形相对平缓开阔，采用削竹式洞门，洞口浅埋段采用明挖法施工。隧道出口段采用路堑的方式与地面道路顺接，并对洞口坡面采用格构梁植草绿化防护。

安宁端洞口效果图

九州端洞口现状图

5 隧道内轮廓及结构设计

隧道主洞内轮廓拱部采用R=850cm单心半圆，侧墙采用R=515cm大半径圆弧，仰拱半径为2200cm，仰拱与侧墙间采用R=150cm小半径圆弧连接。隧道主洞内路面宽度为12.25m，拱顶净高7.3m；行车横洞断面Ⅳ级围岩段按三心圆曲墙式衬砌设计，在Ⅲ级围岩段按单心圆直墙式衬砌设计，建筑限界净宽4.5m，净高5.0m；人行横洞断面按单心圆直墙式衬砌设计，建筑限界净宽2.0m，净高2.5m。隧道主洞建筑限界和内轮廓设计尺寸见下图：

工程纵横

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隧道洞身衬砌按“新奥法”原理设计，采用复合式衬砌结构。初期支护采用钢拱架喷射混凝土支护，以“喷、锚、网”为主要支护手段，喷混凝土采用湿喷工艺；辅助措施为超前注浆小导管、超前管棚注浆预加固围岩，二次衬砌采用C25钢筋混凝土结构，不同围岩隧道复合式衬砌支护参数见表2。

注：表中SⅤx、SⅤq、SⅤs衬砌类型分别为Ⅴ级围岩小净距、浅埋和深埋段衬砌结构，SⅣ和SⅣj衬砌类型分别为Ⅳ级围岩和Ⅳ级围岩主洞与车行横洞交叉处加强段衬砌结构，SⅢ和SⅢj衬砌类型分别为Ⅲ级围岩和Ⅲ级围岩主洞与车行横洞交叉处加强段衬砌结构，SCⅣ和SCⅢ衬砌类型分别为Ⅳ级围岩和Ⅲ级围岩车行横洞衬砌结构，SRa和SRb衬砌类型分别为Ⅴ级围岩和Ⅲ级围岩人行横洞衬砌结构。

6 隧道施工工法

九安隧道工程为三车道大跨径隧道，单洞开挖跨度达16.35m，根据隧道的开挖跨度并结合围岩级别，设计中Ⅴ级围岩浅埋段采用了CRD法的开挖方式，Ⅴ级围岩深埋段采用了CD法的开挖方式，Ⅵ级围岩采用了微台阶预留核心土的开挖方式，Ⅲ级围岩采用了短台阶预留核心土的开挖方法。要求严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”^[2]的原则进行施工。

隧道施工过程中采用了动态设计理念，根据掌子面开挖情况及超前地质预报结果，对支护参数进行了动态调整，采取了更为符合现场实际情况的支护参数，有效地保证了施工安全并提高了施工进度。

7 监控量测

监控量测是“新奥法”的精髓，在隧道施工过程中，对围岩变化情况和支护结构的受力状态进行观察和量测，通过分析测量数据，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性和安全性信息，预见事故和险情，指导安全施工，修正施工参数和施工工艺，作为动态调整和优化设计的依据。

8 隧道塌方原因分析与处理方案

隧道施工过程中多次出现拱顶塌方，经过分析塌方的原因主要有：隧道洞身穿越地层为断层破碎带，围岩节理发育、呈破碎结构、无胶结，爆破开挖后拱顶容易出现塌方；施工时开挖进尺较大，超前小导管长度或数量不够；施工爆破控制不到位；初期支护不及时等因素。

    设计对塌方段超前支护参数进行了调整，

[1]兰州市北环路九安隧道工程施工图设计[Z].兰州市城市建设设计院，2010

[2]JTG 3370.1-2018，公路隧道设计规范第一册土建工程[S].

参考文献

采用加强超前支护、严注浆、变更初期支护工字钢型号和间距等措施，完成了塌方段的处理，且处理效果显著。

9 隧道路面结构设计

九安隧道属城市大跨径长隧道，为提高行车的舒适度，减小运营过程中噪声影响，遵循全线总体设计的原则，隧道路面采用复合式路面结构，上面层采用4cm厚SBS中粒式沥青混凝土(AC-16C)、中面层采用6cm厚中粒式沥青混凝土（AC-20）、下部为22cm厚聚丙烯纤维水泥混凝土，同时考虑到隧道防灾、救灾等因素，沥青材料要求采用阻燃式沥青。隧道内车行横洞及人行横洞采用20cm厚水泥混凝土路面。

10 结语

九安隧道的贯通，标志着北环路中段的建成通车，有效地解决兰州过境车辆通行问题和九州地区与城关区、安宁区交通不通畅的问题^[1]。九安隧道的设计和施工经验为兰州市北环路东段、西段工程中的隧道工程提供了参考依据，也为以后的大跨径城市隧道工程的设计和施工提供了宝贵的经验和参考价值。

水秦快速路设计线位思考

近年来，随着兰州市经济和城市化进程的加速，城市空间狭小已严重影响兰州市的发展，城市扩展势在必行。在此背景下，兰州新区正式成立。兰州新区是落实党中央、国务院深入实施西部大开发战略的重大举措，是兰州市拓展城市空间、促进甘肃省跳跃式发展、破解兰州市城市发展难题的伟大创举。

随着兰州新区的成立，如何加强新老城区的联系、带动经济发展成为了新的挑战。在此背景下，兰秦快速路做为连接新老城区的快速通道被提上了日程。

09

市快速路，双向八车道，全封闭管理，沿线共设置四处互通式立体交叉。工程设计内容包括道路、桥涵、排水、照明、绿化及交通配套设施等。

兰秦快速路是连接新老城区的快速通道，是兰州市城建史上较大的一项综合性市政工程。该工程的建成通车将缩短兰州市新老城区的行程约15公里，节约路途时间约20分钟。水秦快速路是兰秦快速路的一部分，道路全长25.15公里，设计速度80km/h，城

水秦快速路沿线地形地貌复杂，地质情况特殊，线位对工程的影响深远，如何确定线位是本工程设计的主要难点。合理的线位不仅能提高道路的安全通行水平，还可助推沿线经济的发展。

水秦快速路在平面线位布设时在少占用基本农田、避让峰火台、高压铁塔等构筑物的原则下，根据冬季积雪对车辆通行影响的特点，选择山脉阳面进行布线。竖向线位设计遵从用地和生态环境相互兼顾的原则，经过多方论证和经济比选，综合考虑生态保护、土方平衡、工程造价等因素，确定合理竖向标高，满足农业生产和村民出行需求。

引大入秦工程是大通河水跨流域调入兰州市秦王川地区的一项大型水利工程，也是新中国水利史上规模最大的跨双流域自流引水工程，被誉为“人工地下长河”和“西北都江堰”。引大入秦工程为兰州新区开发建设提供了可靠、充足、优质的水资源保障。水秦快速路线位与引大入秦工程的水渠多处交叉，在设计时充分调查研究，制定合理方案，满足道路线位的同时确保水利设施安全运营。

线位确定后，进行道路交通、路基路面、景观及附属设施的设计，使道路集功能、景观、环境于一体，达到一个“车在树中行，路在草中延，人在花中游，鸟在林中飞”的“人与自然和谐共处”的美好意境。

兰秦快速路工程的建设加强了新老城区之间的联系，其解决的不仅仅是交通问题，还肩负着支撑兰州新区又好又快发展的历史使命，是联系周边城市、社会及经济活动的动脉，是自然与城市文化相互交融、升华的载体，是展示城市景观特色与风貌的窗口，是景观、人文、生态、特色和谐统一的城市绿色景观空间。

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刘川工业园区污水处理厂工程设计实例

设计单位 兰州市城市建设设计院

建筑师 吕文博

10

甘肃白银市刘川工业区位于白银市白银区东部，规划面积5291.68公顷。园区内现有甘肃稀土集团公司、靖远电厂、煤化工厂等企业，园区配套建设污水处理厂一座，近期（2020年）设计规模3.5万m³/d，远期（2030年）设计规模13万m³/d，占地面积4.92ha。污水处理厂一期按3.5万m³/d设计，于2016年年中建成，污水经二级处理及深度处理后，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准及《城市污水再生利用-绿地灌溉水质》（GB/T 25499-2010） 的水质要求。

1 工程概况

结合白银市刘川集中工业区高标准建设的要求，根据下水道末端污水处理厂的处理程度，按照《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）的要求，各企业内部污水处理站出水的污染物浓度执行B等级。设计进出水水质见表1。

摘要：刘川工业园区污水处理厂处理规模近期3.5万m³/d，远期13万m³/d。设计采用G-BAF+常规三段式深度处理工艺，出水采用二氧化氯消毒，污泥采用机械浓缩脱水。重点介绍了水处理工艺及主要处理构筑物设计参数及设备配置情况。污水处理厂一期工程已建成运行，污水经过预处理、生化系统、深度处理系统处理，出水水质满足一级A排放标准及再生水回用的相关要求。设计工艺及各处理单元设计参数可供相关技术人员参考。

关键词：高效生物滤池；深度处理；外加碳源及碱度

污水二级处理采用固定化微生物—高效生物滤池（G-BAF），三级处理采用管式混合器+网格絮凝池+斜板沉淀池+盘式过滤工艺。总体工艺流程详见图1。

2 工艺介绍

2.1 设计水质

由于园区内工业废水包括有色金属、冶金、硫化工、煤化工生产废水，水质相差较

大，为了降低白银市刘川污水厂的工程造价，

2.2 工艺流程

图1 污水厂污水、污泥处理工艺流程图

细格栅与曝气沉砂池合建。

细格栅间设置2条宽1.7m的地下式钢筋混凝土直壁式平行渠道，每条渠道净尺寸L×B＝10.5×1.7m，渠道深2.1m。每条渠道各安装回转式格栅除污机1台，宽度1600mm，栅条间隙3mm，安装角度70°，过栅流速0.60～0.80m/s，功率为2.2kw。细格栅间配套螺旋输送机和螺旋压榨机1套。

曝气沉砂池用于去除污水中比重大于2.65，粒径≥0.2mm 的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理，兼带除油撇渣功能。曝气沉砂池设计污水停留时间2~3min，水平流速0.1m/s，供气量0.2m3空气/ m3污水。曝气沉砂池共1座2格，钢筋混凝土结构，一次建成，两格同时运行，单格净宽3.2m，设计有效水深2.5m，有效长度22.4m。在细格栅间设鼓风机房，内设2台罗茨风机（1 用1 备），单机风量10.13m3/min，风压3.0m，功率11 kw。曝气沉砂池设1台移动式刮砂桥，轨道间距7.3m，驱动功率2.0kw，配套2台吸砂泵，每台吸砂泵流量 Q=22m3/h，H=6m，N=1.5 kw。设置砂水分离器一台，Q=15~

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工业区生产废水和生活污水经过流量分配井后，进入污水预处理阶段，该段由粗格栅、细格栅及曝气沉砂池组成。预处理阶段主要去除水中的悬浮物、漂浮物及砂粒。

经预处理后，污水进入调节池，后均匀配水到初沉池，在初沉池去除一部分SS后进入二级生化处理系统G-BAF池，污水经过二级生化处理后出水达到一级B标。高效生物滤池最大污泥回流量为100%。

污水经二级处理后进入三级处理系统，三级处理由深度处理车间内混凝、沉淀、过滤处理单元组成，深度处理车间出水经消毒处理后储存在清水池内，通过回用水泵房送至园区再生水管道用于绿地浇灌。剩余污泥由泵送至贮泥池，然后进入脱水机房进行机械浓缩脱水，泥饼外运至白银市生活垃圾焚烧发电厂焚烧发电。

设计规模（近期）3.5万m³/d，设计流量：平均时流量1458.3m³/h，最大时流量2085.42m³/h（Kz=1.43）。

3 工程设计^[1-2]

3.1 污水预处理系统

3.1.1 粗格栅及提升泵房

粗格栅与提升泵房合建，粗格栅用于去除污水中较大（直径大于20mm）漂浮物，提升泵房用于将污水进行提升，使污水依次流过后续处理构筑物，以保证污水厂正常运转。

粗格栅设置2条宽1.3m的地下式钢筋混凝土直壁式平行渠道，每条渠道净尺寸L×B＝9.4×1.3m，池深16.1m。每条渠道安装1台回转式格栅除污机，宽度1200mm，栅条间隙20mm，安装角度70°，过栅流速0.70～1.0m/s，功率为1.1kw。除污机前后安装

手电两用1300×1300的镶铜铸铁闸板，功率1.5kw，供检修格栅使用。格栅运行中，当水位超过0.3米时，即开始自动清渣，清渣也可用时间间隔控制，间隔2小时没有清渣动作即可强制清渣。

提升泵房为地下式钢筋混凝土结构，平面尺寸14.8×5.8m，地下部分深度17.5m，钢筋混凝土结构。安装潜污泵4台，3用1备，每台流量700 m³/h，扬程25m，电机功率90kw。运行时根据集水池的水位自动控制泵的启停，并应设置高水位报警系统。

3.1.2 细格栅及曝气沉砂池

本工程污水生化处理采用固定化微生物—高效生物滤池（G-BAF），该处理工艺由北京大学研发，专门针对高毒性、高氨氮、难降解有机废水处理的生物处理工艺。G-BAF技术吸收了传统BAF的优势，针对传统BAF水头损失大，反冲洗频繁，运行控制较

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20L/s，N=0.37 kw。

运行时鼓风机连续运行，排砂泵连续运行或间隙运行，砂水分离器与排砂泵同步运转，延时停机。

3.1.3 调节池

调节池设1座2格，地下式钢筋混凝土结构，每格平面尺寸L×B=25.0×20.0m，池深6.5m，有效水深6.0m。每格池内配套提升泵2台，1用1备，每台潜污泵参数Q=1050m3/h，H=15m，N=75 kw；每格池内设潜水搅拌机3台，每台功率7.5 kw，直径620mm。水泵根据调节池内液位，由 PLC自动控制，水泵按顺序轮值运行，也可现场手动控制。

3.1.4 初次沉淀池

初沉池用于去除进水中不可降解污染物，以减少后续生物反应池的负荷，减少生化反应池池容。

设置两座辐流式初沉池，均为半地下式钢筋混凝土结构。每座沉淀池直径为Ф=25.0m，周边有效水深3.30m，表面负荷2.5m³/m²·h，污水停留时间1h。每座沉淀池配置1 套全桥式周边传动刮泥机。初沉池排泥斗内的沉降污泥通过排泥管由水位差流至初沉池排泥井，初沉干泥量5.03t/d，初沉污泥含水率97%，排泥井内设2台排泥泵将污泥送至贮泥池，Q=40m³/h，H=10m，N=4.0kw，1用1备。

3.2 污水二级处理系统

为复杂的缺陷，研制大孔网状功能化悬浮载体，大幅度降低了水头损失，优化和简化了运行控制的复杂程度；同时将高效微生物和固定化技术相结合，创造厌氧-兼氧-好氧集成微环境，形成有利于脱氮菌群生存的微环境，促进同步硝化反硝化，解决生物脱氮的技术难题。

设计参数：总停留时间8h（其中缺氧区停留2h，好氧区停留6h）；载体负荷1.20kgBOD₅/ m³·d，0.24kgNH₄-N/ m³·d；供气量230 m³/min；气水比8：1，污泥回流比100%，剩余污泥量（干质）0.5t/d。

主要工程内容：高效生物滤池共设4座，每座6组4级，钢筋混凝土结构，单座平面尺寸L×B=36.4×23.7m，池深5.5m，有效水深5.0m，其中混合池L×B=10.0×4.0m，池深5.5m，混合池内设置混合搅拌机两台，搅拌机直径∅1500，N=5.5 kw。出水池L×B=10.3×4.0m，池深5.5m，出水池与混合池间设置污泥内回流泵，Q=520m³/h，H=0.65m，N=4.0 kw。单座滤池设置三层滤料，载体承托层为玻璃钢，孔径10×10mm，过滤面积1800m²。高效微生物载体为固态，材料密度0.6-0.8g/cm³，微生物含量大于10⁹个。曝气采用FZ曝气管，DN20mm，安装间距0.3m，氧利用率>25%。G-BAF排泥斗内的沉降污泥通过排泥管由水位差流至剩余污泥井。 

G-BAF处理出水排入中间调节水池，经潜污泵提升进入深度处理车间。深度处理采用常规混凝+沉淀+过滤工艺。整个工艺池体结构采用合建式，外部设置维护结构。深度处理单元采用网格絮凝池、斜板沉淀池及滤布滤池三部分。

3.3 深度处理系统

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3.3.1 网格絮凝池

其作用是使投加了混凝剂并经过充分混合后的原水，在水流作用下，微絮粒相互碰撞，形成更大絮粒，降低处理水中的悬浮物及胶体，絮凝池连续运行，间隙排泥。网格絮凝池设1座2组，钢筋砼结构，平面尺寸L×B=11.6×11.6m，池深5.9m，有效水深5.5m。网格絮凝池前设孔板式净水混合器，混合时间3~5s。

单组池设计流量：1.75万m³/d（近期）；絮凝时间：22min；单格尺寸1.7m×2.04m，有效水深：5.4m；单组池总面积：108.9m²。

3.3.2 斜板沉淀池

原水经投药，混合和絮凝后，水中的悬浮物已经形成粗大的絮凝体，在沉淀池中完成泥水分离过程，实现水质净化。沉淀池连续运行，间隙排泥。

斜板沉淀池设1座2组，钢筋砼结构，单组平面尺寸L×B=18.0×11.0m，池深5.4m，有效水深4.75m。其主要设计参数为：清水区上升流速为1.45mm/s，颗粒沉降速度0.35mm/s，斜板安装倾角为60°，斜板长度1m，斜板区体积172.3m³。斜管下部布水区高度1.6m，液面负荷为5.5m³ /（m²·h），池底设置排泥管，管径DN200。

3.3.3 滤布滤池

滤布滤池通过过滤进一步去除斜板沉淀池出水中的污染物质，为连续运行，间隙反洗。滤布滤池设1座2格，钢筋砼结构，每格L×B=6.4×4.0m，池深4.7m，有效水深3.8m。每格内安装D=3000mm的滤布转盘一套，单套过滤面积140m²，水力负荷8m3/m²•h，水头损失0.2m，滤盘反洗转速

1.0r/min。每池配反洗水泵2台，1用1备，单

台性能Q=40m³/h，H=10m，N=2.2kw。

本工程设加氯加药间1座，采用框架结构，平面尺寸L×B=12.5×29.5m，层高4.5m，与深度处理车间合建。

设计加氯量为8~12mg/L，投加至接触消毒池前射流器。近期设CLO₂发生器2台，发生量10kg/h，1用1备。化料器1套，HCl贮药罐1套，酸雾吸收装置1套，NaClO₃贮药罐1套。

加药间用于制备及投加PAC、碳酸钠及乙酸钠。PAC投加间设置溶药罐2个，∅1500×1500mm，有效容积2m³；储药罐1个，∅1500×1500mm，有效容积2m³；加药计量泵2台，Q=0.24m³/h，H=50m，N=0.37kw。碳酸钠（用于调节碱度）投加间内设溶药罐1个，∅1500×1500mm，有效容积2m³；抽药泵1台，Q=2m³/h，H=2m，N=0.37kw；PE材质储药罐1个，∅1500×1500mm，有效容积2m³；碳酸钠加药泵1台，Q=360L/h，H=20m，N=0.75kw。乙酸钠投加间设溶药装置2台，Q=2m³/h，H=2m，N=0.37kw；加药泵2台，Q=200~1000L/h，H=20m，N=0.37kw。

3.4 加氯加药间

污泥脱水可降低污泥含水率，减少污泥体积，便于污泥运输处置。设置污泥浓缩脱水机房1座，框架结构，平面尺寸L×B=22.6×12.0m，层高7.0m。设计参数：剩余污泥干重5.92t/d（近期），污泥含水率97.5%，湿污泥体积257.6m³/d（近期），深度脱水后污泥量29.6m³/d（近期），含水率80%。污泥脱水机房内设螺杆泵2台，Q=10~20m³/h，H=20m，H=11.0kw；环蝶

3.5 污泥脱水机房

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式污泥脱水机2台，产生干泥量450kg-ds/hr，N=3.3kw；污泥混合箱2台，全自动投药装置1套，螺旋输送机2台。聚丙烯酰胺溶药机1台，Q＝500L/h。药剂投加量为污泥干重的 0.4%。脱水后泥饼外运至白银市生活垃圾焚烧发电厂焚烧发电。

刘川工业园区污水处理厂按以上工程设计参数进行设计，污水厂于2016年

年中建成，通水调试约7个月，现出水水质稳定，实测出水水质（年平均值）详见表2。

4 结论

实际出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准及《城市污水再生利用-绿地灌溉水质》（GB/T 25499-2010） 的水质要求。经过后续项目跟踪，因园区工业企业的增加，进水水质组成也在发生变化，设计工艺尤其是G-BAF处理单元的处理能力，能否长期适应水质变化还需跟踪观察。目前园区再生水回用方式比较单一，同时由于水体缺乏，环境容量有限，后期应探索再生水的循环利用及循序利用，再生水应主要回用于工业企业，尤其是耗水量大的煤化工等企业，以保护水源，减少排污量。

［1］刘振江，崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算.3版［M］.北京:化学工业出版社，2017.11.

［2］张玉先，邓慧萍，张硕 等. 现代给水处理构筑物与工艺系统设计计算.1版［M］.北京:化学工业出版社，2009.10.

参考文献

根据中国地震台网公开公布数据，近五年我国发生3.0级及以上地震633余次，造成不同程度的的生命和财产损失，灾后重建工作已成为社会经济发展面临的重要内容。灾后重建是一个国家或地区经济能力、行政组织和动员能力的综合体现，也是有效提高国家或地区安全及韧性的重要途径之一。

国土空间规划背景下的灾后重建不是简单恢复到灾前状态、而是要在灾后安置、恢复和重建的过程中，全面超过灾前状态，从而提升灾区安全和韧性，推动灾区重建得更好，并能够可持续发展。

 ——摘自罗尧、李鼎凯《国土空间规划背景下地震灾后恢复重建规划的实践与思考》

Industry Perspective

国土空间规划背景下地震灾后恢复重建规划的实践与思考

罗尧 李鼎凯  甘肃省城乡规划设计研究院有限公司

摘要：本文以积石山地震灾后恢复重建村镇建设专项规划为例，分析和总结积石山地震受灾特征，探讨国土空间规划背景下灾后恢复重建规划总体思路、成果体系及成果内容。

关键词：国土空间规划；地震灾害；灾后恢复重建；专项规划

01

业界视点

2023年12月18日23时59分，在甘肃临夏积石山县发生6.2级地震，震源深度10公里，共造成甘肃、青海两省77.2万人不同程度受灾，151人死亡，983人受伤；倒塌房屋7万间，严重损坏房屋9.9万间，一般损坏房屋25.2万间；直接经济损失146.12亿元^[10]。地震共造成甘肃省临夏州、甘南州、兰州市3个市（州）56.32万人受灾，直接经济损失101.06亿元^[11]。

2 积石山地震受灾特征

图1 地震烈度及受灾程度分布图

地震灾区自然地理条件特殊，经济社会发展滞后，城镇规模较小，乡村居民点分散。灾后恢复重建村镇建设面临任务重与地区基础薄弱、安全重建与地质灾害隐患点多、群众急迫安居与保证合理重建周期等突

出矛盾和特殊困难。灾后恢复重建工作具有4个方面的主要特征。

甘肃省本次受地震极重灾区全部位于积石山县，为省内唯一的多民族自治县。灾区地处甘青两省四县交通枢纽和民族交融中心，是黄河上游多民族高质量发展、甘青两地合作示范的重要区域，兰州—西宁城市群建设的重要腹地。

2.1 多民族交融，区位条件特殊

地震影响区位于青藏高原东北缘与黄土高原的过渡地带，地形复杂、海拔较高、山川相间、沟壑纵横，地区多属于高原浅山丘陵区。拉脊山北缘、拉脊山南缘、积石山东缘等地震断裂带交汇，构造活动强烈。滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害隐患点较多，地震后进一步新增和加剧，预计未来地质灾害风险增加，地质灾害频次升高，易于在降水、冻融条件下形成。

2.2 地质条件复杂，灾害隐患点较多

灾区属“三区三州”巩固拓展脱贫攻坚成果重点地区，经济总量小、人均水平低，产业基础薄弱，带动能力不强。群众收入以务工和种植养殖为主，持续稳定增收基础不牢固。教育、卫生等基本公共服务设施设防烈度普遍偏低，服务水平低；交通、水利、电力、通信等基础设施欠账多，保障能力不足；供水、排水、环卫等市政基础设施建设水平低，建设不完善。

2.3 经济发展滞后，基础设施薄弱

地震破坏性强、影响范围广，村镇建设任务量大、时间紧迫。建设中应按规定避让地震断裂带，考虑地质灾害避险、排查和治理等问题，考虑居民集中安置点的安全性、

2.4 村镇建设时间紧、任务重

适宜性、群众意愿、设施配套、产业支撑等，

恢复并适度提升公共服务设施和市政基础设施，提升服务保障水平。加之灾区地处高寒地区，物资运距长，因此需充分协调好群众急迫安居的意愿和保障工期保证安全之间的关系。

积石山地震灾后恢复重建正直国土空间规划体系建立和不断完善的关键时期，城市总体规划即将到期，已无法适应转型发展的时代需要。而“三区三线”划定成果正式启用，已经初步形成对城市发展和空间布局的指导作用，因此不同于以往灾后恢复重建规划具有明确的城市建设标准和管理体系，积石山地震灾后恢复重建一方面要维护“三区三线”划定成果的严肃性，另一方面要结合灾区灾情特征和城乡安全，制定破解灾区转型发展困境的“可落地、能实施”的谋划，规划从总体思路和成果体系制定上响应新要求。

3 国土空间规划背景下的灾后恢复重建规划

3.1 针对灾情特征的灾后恢复重建总体思路

灾区的现状基础设施条件和灾损程度，决定了灾后恢复重建规划工作的组织形式、重建方式等，规划内容应针对积石山的灾情特征和本底条件。规划制定“一个依据、两个围绕和三个层级”的规划思路，重点围绕灾后

恢复重建村镇建设，统筹布局村镇建设用地，

图2 灾后恢复重建“1+2+3”规划思路示意图

合理安排居民住房、公共服务和基础设施空间布局，加强建设管控与风貌引导，指导产业设施配套，支撑灾后恢复重建项目落地。

灾后恢复重建规划体系和内容应适应国土空间规划背景新的时代特征，依据灾损情况、重点任务等因素综合制定。借鉴玉树地震灾后恢复重建“总体规划+专项规划”成果体系，本次规划面向灾后重建需求，针对性制定了以总册为统领，积石山县城和17个乡镇分册、永靖县分册和灾后恢复重建村镇建设项目库为支撑的规划体系，充分运用实施方案、地块图则、指引导则等规划方式，系统且有重点地支撑灾区恢复重建和设施提升（见图3）。

3.2 按需而定的灾后恢复重建规划成果体系

图3 灾后恢复重建规划成果体系示意图

根据地震恢复重建活动断层分布情况及地质灾害评价结果，针对受灾区周边受损自然环境和潜在地灾隐患等问题，合理确定避让重建范围。对跨越地震断裂带（断层线）的既有建筑、地震断裂带100米、200米缓冲区范围内的新建或重建工程进行分类、分区管控（见图4，左上）。

加强耕地保护管理，维护耕地布局稳定，灾后恢复重建村镇建设原则上不应占用耕地，但地震断裂带避让和地质灾害避险搬迁、集中安置点及其配套设施建设等灾后恢复重建项目确实无法避让耕地和永久基本农

3.3 紧扣实施的灾后恢复重建规划成果内容

田的，占用后应做好耕地和永久基本农田补划工作，统筹调剂耕地“占补平衡”指标。

综合研判积石山地震灾区基础设施、受灾情况及未来发展等因素，确定以“安置点+中心城镇+一般城镇+乡集镇和村庄”的建设用地布局体系。优先保障集中安置点建设，恢复或补充中心城镇、一般城镇、乡集镇和村庄设施（见图4，左下）。

对积石山县灾后恢复重建村镇民居风貌进行分区管控与引导，分为四个风貌片区：保安特色风貌区、现代风貌区、水润彩陶风貌区、干旱山地风貌区。（见图4，右下）

结合国土空间规划，全面恢复重建中小学、幼儿园，医院、社区卫生服务中心、卫生院，文化设施、体育设施，养老、社会服务及基层管理设施等，结合集中安置点建设，优化配置公共服务设施，统筹完善城乡一体、普惠共享的基本公共服务体系。

图 4 地震断裂带避让范围概况图（左上），地震断裂带分布图（右上）

灾后恢复重建村镇建设空间布局图（左下），灾后恢复重建村镇建设风貌分区图（右下）

国土空间规划“一张图”实施监督信息系统是构建五级三类国土空间规划体系的统一数字化技术支撑。灾后恢复重建规划作为专项规划，应建立统一的灾后重建规划数据库，以“三调”变

01

更调查数据、“三区三线”划定数据为基础，叠加分析受灾地区建设项目，形成可动态更新、贯穿周期的灾后重建规划数据库，项目数据库纳入国土空间规划“一张图”实施监督信息系统，促进灾后重建规划数据的管理与共享，实现相关规划编制、审批、修改、实施、监督、评估全过程全生命周期管理。

图5 建立统一的灾后重建规划数据库

我国经历了多次造成较大规模灾损的地震灾害，灾后恢复重建体系逐渐成熟，规划在灾后重建工作中扮演的角色根据灾区的不同特征不断地丰富。随着国土空间规划体系的建立和不断完善，防灾减灾上升为新时代城市工作的重大战略部署，灾后恢复重建工作需要更多的规划技术方法进行支撑。本文探索了国土空间规划背景下，地震灾后恢复重建规划的总体思路、成果体系及规划内容，以期为灾害应对和灾后重建提供有益借鉴。

4 结语

[1] 地震专题. https://news.ceic.ac.cn/index.html?time=1724895388

[2] 俞静.抓住重建机遇，创新城市特色空间——都江堰灾后重建规划中的总体城市设计探讨 [J]. 规划师，2009 (11)：18-21.

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参考文献

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[11] 数据统计结果来自2024年1月灾害评估报告

发表期刊：《城市道桥与防洪》

业界视点

发表日期：2016/09/19

国道109线（忠和傅家窑立交至八里湾）改扩建工程设计研究

魏朋 马国纲 兰州市城市建设设计院

国道109线（忠和傅家窑立交至八里湾）改扩建工程位于兰州城市近郊，工程场区周边社会环境复杂，项目设计方案的制定受许多因素的制约。本文选取了旧桥利用、横断面方案必选以及高架桥上跨连霍高速公路3个设计节点进行了分析论述，有关经验可供相关专业技术人员参考。

本项目工程地点位于甘肃省兰州市城关区和皋兰县忠和镇，道路基本沿现有国道109

线（以下简称为“旧109线”）布设。本项目所利用的旧109线，道路两侧商贸活动繁荣，人口密度大，尤其是道路西侧的北龙口

02

1 项目设计概况

国际商贸物流城极大地带动了道路两侧商贸建筑的开发建设，目前道路西侧商贸建筑密集，商贸规模已达到较高水平。道路两侧分布的村庄民房密集，当地居民出行十分频繁活跃。 

本项目道路旧路利用原则为在平面和纵断面设计中尽量利用利用旧109线平面位置和标高，对旧路设计指标较低路段进行局部优化。

本项目道路等级为城市主干道，设计车速高架桥车行道采用60Km/h，地面道路车行道采

用40Km/h，路面结构为沥青混凝土路面，地面道路横断面采用规划断面，即1.5m(人行道)+12m(车行道)+6m(中央分隔带)+12m(车行道)+1.5m(人行道)=33m；高架桥横断面为0.5m(防撞护栏)+8m(机动车道) +0.5m(防撞护栏)+8m(机动车道) +0.5m(防撞护栏)=17.5m。

本项目设计注重对现状构筑物的利用，以减少拆除重建的工程量，从而有效降低工程造价。

本项目地面道路在K0+200处需下穿兰秦快速路（连接兰州市区和兰州新区的城市快速路）形成分离式立体交叉。兰秦快速路在上跨旧109线处，现状为1座2-16m的钢筋混凝土框架旧桥。现场调查结果表明，该桥建成时间较短，外观良好，各结构部件完全正常，但桥下路面已完全被破坏，路基翻起凹陷严重，路面严重变形造成小型轿车基本无法通行。为了对该旧桥加以完全利用，道路定线时将路线中心线与旧桥中心线完全重合，在不压缩道路车行道宽度和人行道宽度

2 对旧桥利用的设计研究

的前提下，将中央绿化带宽度由3m压缩至1m，与1m宽的框架桥中墙刚好对接，从而也实现了地面道路和该旧桥的完全顺接。然后对该旧桥的桥下路基路面重新进行设计，确保桥下净空满足规范要求，即可实现对该旧桥的完全利用。

本项目地面道路在K9+976.105处需下穿G30连霍高速公路形成分离式立体交叉。G30连霍高速公路在上跨旧109线处，现状为1座1-30m的预应力钢筋混凝土箱梁旧桥，与本项目道路中心线夹角63度。现场调查结果表明，该桥建成时间较早，但外观基本良好，各结构部件基本正常，桥下路面裂缝分布较密，该旧桥仍然可以正常使用。本项目地面道路横断面宽度为33m，由于和该旧桥斜交的原因，本项目地面道路横断面方向在该旧桥下的可利用宽度仅为25m，旧桥下的横断面宽度严重不足极有可能造成未来交通发展的瓶颈，严重制约本项目地面道路的通行服务水平和质量。为此，在本项目设计中，针对如何利用该旧桥进行了充分研究。

很显然，对该旧桥拆除重建或改造拓宽是一个看似合理的方案，但本项目地处城市边缘，交通十分繁忙，高速公路交通量很大。该方案面临的高速公路保通问题和旧109

线保通问题都极为复杂。由于城市发展和周边地形使空间受限，无法很好地进行施工组织设计，因此该方案最终被否定。基于此，对该旧桥的完全利用成为设计工作需要研究的问题。针对如何解决旧桥桥下净宽造成本项目地面道路的瓶颈问题，设计中对旧桥下的地面道路横断面进行了专项设计。首先确保车行道的宽度，本项目地面道路采用双向六车道，因此该旧桥下的地面道路横断面仍然采用双向六车道，宽度为10.25m*2=20.5m，再将3m宽的中央绿化带调整为0.5m宽的中央防撞墩，确保旧桥下双向行车安全，同时将非机动车道和人行道合并设置，宽度1.75m*2=3.5m。该设计方案基本解决了车辆的交通瓶颈问题，但不利于非机动车辆和人的出行。考虑到本项目道路主要以机动车辆通行为主，所以该方案基本可行。采用该方案，对该旧桥可以完全加以利用，避免了对连霍高速公路通行的不利影响，有效降低了项目的工程量和施工难度，从而降低了本项目的工程造价，亦加快了项目的建设进度。 

本项目高架桥平面线位与道路设计线位完全一致，高架桥长度9.658Km。桥梁上部结构主要采用预应力混凝土组合连续箱梁。下部结构桥台主要采用轻型桥台、钻孔灌注桩基础。桥墩主要采用双柱式桥墩，桥墩高度最大值为16.5米，墩柱直径为1.8×1.8m，承台尺寸为8×3×3m，下接直径为2m的钻孔灌注桩，桩长40米（上跨连霍高速公路的桥段除外）。

3 高架桥上跨连霍高速公路桥梁方案设计研究

高架桥上跨G30连霍高速公路处，道路

中线与连霍高速公路中线斜交角为63°，地面道路在此处下穿连霍高速公路，形成3层立体式交通体系，连霍高速公路竖向位于高架桥和地面道路之间。

推荐方案采用钢混组合结构上跨连霍高速公路，主桥跨径为51m＋61m＋51m，3跨连续管翼缘钢-混组合梁桥，桥长163m。

上部结构设计采用连续管翼缘组合梁。管翼缘组合梁是将传统钢-混凝土组合梁中工字钢梁的平钢板上翼缘用钢管混凝土替代的新型组合结构。管翼缘组合梁的管翼缘竖向高度减小了腹板的高度，避免了腹板长细比过大在设计中出现的问题，从而提高了组合梁的刚度和稳定性。钢管中内填C50自密实混凝土，套箍效应能显著提高混凝土强度，从而提高构件承载力。管内混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲。受弯矩作用时，钢管的受力特点类似于矩形钢管混凝土偏心受压构件。

矩形管翼缘组合梁与传统钢板翼缘组合梁相比技术优势表现在以下3点：

（1）等梁高时管翼缘组合梁腹板高度低，减少了纵横向加劲肋板的数量；

（2）管翼缘组合梁扭转刚度远大于钢板翼缘组合梁、横向稳定性好，施工阶段不需要为了防止施工过程中板梁发生失稳而采取过多临时措施；

（3）管翼缘组合梁的抗弯、抗剪承载能力高于钢板翼缘组合梁，安全储备大。

主梁采用六片焊接方管翼缘组合梁，方管内填 C50自密实微膨胀混凝土。主梁由纵梁、横梁和桥面混凝土板组成。考虑到上跨连霍高速公路桥下净空以及施工时不应影响

3.1 推荐方案

连霍高速公路正常通行的要求，钢结构部分组合梁下翼板采用Q500qENH，其余全部采用Q345qENH钢材。

主梁节段之间现场采用焊接连接。每根主梁分为三段，主梁节段通过焊接实现纵向腹板、下翼缘连接；端横梁采用工字型截面，端横梁与主梁之间仅腹板通过高强螺栓连接，中横梁采用桁架式，中横梁与纵梁之间采用栓焊混合连接。

图5 主梁标准横断面（单位：mm）

下部结构边墩采用台阶式盖梁柱式墩桩基础；中墩桥墩盖梁采用钢结构门式框架，横跨旧109线，跨径为30m。由于跨径较大，如果采用混凝土结构，则盖梁与桥墩连接节点设计较为复杂，且混凝土易开裂。因此，中墩盖梁和桥墩均采用钢箱截面。钢桥墩采用双薄壁箱型截面，由顶底板、腹板、横隔板和加劲肋组成，加劲肋与横隔板钢材采用 Q345qENH，其余采用 Q500qENH，。桥墩立面布置面见图6。

图6 桥墩立面布置图（单位：mm）

钢盖梁采用箱型截面，由顶板、底板、腹板、加劲肋和横隔板组成，顶板和底板采用Q500qENH，其余均采用Q345qENH，盖梁标准断面见图7。

图7 盖梁标准横断面图（单位：mm）

钢盖梁与桥墩连接处受力复杂，为此，将盖梁腹板与桥墩壁板设计为整体式壁板，厚度为30mm，同时，在桥墩两侧设置梯形加劲板，厚度为30mm，钢盖梁与墩柱节点构造图见图8。

图8 钢盖梁与墩柱节点构造与整体式壁板大样图（单位：mm）

为方便后期钢结构养护，本桥钢结构采用耐候钢，桥梁在后期使用过程中不必再次进行涂装。对于钢箱梁外表面，指除桥面行车道铺装部分以外的所有直接暴露在大气中的钢箱梁外表面（包括悬臂段纵向加劲肋、横肋板），其表面涂装方案按大气区腐蚀种类为长效型级别，选用长效型防腐寿命15～25年涂层装配套体系，而钢箱梁内表面不设置涂装。

钢梁计算采用MIDAS/Civil 2012，分别建立本桥上部结构和门式框架的有限元模型。上部结构采用梁格法建模，主梁和混凝土板均离散为梁单元，管翼缘钢梁和管内混凝土为组合截面，顶板混凝土根据规范计算得有效计算宽度为3m，同时，设置混凝土板虚拟横梁，虚拟横梁纵向间距为2m，混凝土板与管翼缘组合梁之间对应节点采用刚性连接，上部结构静力有限元模型见图9。

图9 上部结构有限元模型

门式框架采用梁单元模拟，桥墩与盖梁采用刚性连接，模型见图10。

图10 门式框架有限元模型

边界条件如下：

（1）主梁与混凝土板：对应节点处采用刚性连接，使主梁与混凝土板协同受力；

（2）主梁与桥墩：设置弹性连接、弹簧刚度按照支座等效，约束形式见图11。

汽车荷载作用下、梯度温度荷载作用下的计算结果分别见图12和图13：

图11 主梁与桥墩约束形式

图12 汽车荷载作用下主梁应力包络图

（单位：MPa）

图13 梯度温度荷载作用下主梁应力包络图

（单位：MPa）

计算表明该结构受力安全，方案可行。

3.2 比选方案

该方案采用波形钢腹板预应力钢混组合连续梁桥，桥梁总长为103m，其跨径组合为28m+45m+30m。该方案主梁上部结构采用波形钢腹板预应力钢混组合连续梁，梁高2.5米，桥梁采用单箱双室断面，顶板宽度17.5米，底板宽度11.9米。桥墩采门式刚构

桥墩，下设矩形承台，桩基采用钻孔灌注桩。

 图14 波形钢腹板横断面图（单位：cm）

桥梁上部结构波形钢腹板节段工厂制作，并在工厂进行小段预拼，以横钢撑连接，支座处加强钢板在现场安装焊接完成。桥墩等下部结构进行现场施工，同时预制混凝土顶板。运输波形钢腹板整段吊装至临时支座上，以波形钢腹板为工作平台，浇筑混凝土并张拉钢束。

本次设计高架桥终点段引道纵坡3.99%，接线道路旧G109线纵坡3%，为保证减少拆迁和沟道改移，确保桥下净空，应采用较低的梁高。本方案波形刚腹板桥施工需搭设施工支架且梁高较大，同时45m的中跨跨径不利于连霍高速未来的拓宽改建。

本文从该项目的诸多设计影响因素中选择了3个典型控制因素进行了分析论述。当前我国城市发展迅速，尤其是城市的道桥建设，规模和数量都有较大发展。伴随着城市周边的改造和提升，道路设计受到了许多外部环境因素的制约。国内许多地方的道路建设都遇到了旧桥的改造利用，道路之间相互交叉又空间受限等问题，本文对旧桥的处理方式是完全利用并不进行改造，大大降低了工程的难度和造价，横断面方案的选择又主要结合城市规划和道路沿线区域的未来发展特点，高架桥上跨连霍高速公路考虑了高速公路未来的改造提升需求以及把桥梁施工对

4 结语

高速公路的不利影响降低到最低等等，这些设计工作中总结的经验希望能给以后的工程建设提供一点帮助。

大厚度湿陷性黄土地区山地掉层结构设计探索 

基准方中建筑设计股份有限公司兰州分公司：高秉荣、曹本峰

摘要：我国是一个多山国家，西北地处黄土高坡，大厚度黄土分布普遍，开发和利用山地，可利用建设的土地稀少，越来越多的城市向山地开拓，面临掉层建筑和湿陷性黄土地基处理方式建筑越来越多，本文结合甘肃定西文化旅游创意产业园谷语春秋项目设计，采用地库错台形式挡土，探索安全、经济、适用的技术处理措施，为山地建筑及湿陷性场地设计提供思路，本文重点介绍结构上部计算和基础设计时的计算要点，减少永久支护，节约成本；

关键词：湿陷性黄土 掉层 结构 不平衡土压力

定西大成项目位于甘肃省定西市新城区坚家山，场地内共布置建筑物10栋住宅楼，总建筑面积11.2万平方米，地下室层高依次为负一层3.8m、负二层6.7m、负三层6.65m，中部设一层地下车库、局部掉层二、三层采用框架结构，主体高度为46.7m、层数为16层，为剪力墙结构，按嵌固端取基础顶和地下室顶板两个计算模型包络设计; 需要采用措施确保基础嵌固及埋深

03

Abstract: China is a mountainous country located in the northwest on a high loess slope, where thick loess is widely distributed. The development and utilization of mountainous areas have limited land available for construction. More and more cities are exploring mountainous areas, facing the increasing number of buildings with fallen floors and collapsible loess foundations. This article combines the design of the Guyu Spring and Autumn Project in the Dingxi Cultural Tourism Creative Industry Park in Gansu Province, and adopts a basement staggered platform form to block soil, exploring safe, economical, and applicable technical treatment measures to provide ideas for the design of mountainous buildings and collapsible sites. The article focuses on the calculation points of the upper structure and foundation design, reducing permanent support and saving costs;

Exploration on the Design of Mountain Falling Structure

in Thick and Collapsible Loess Regions

JZFZ Architectural Design Co., Ltd, Lanzhou Company :GAO Bingrong、CAO Benfeng

条件的要求，位移等指标按嵌固端取至地下室顶板的计算模型控制，并将10栋楼通过地下一层连接在一起，主体东边地下室外漏，考虑主楼基础埋深要求，做空腔来满足埋深要求，图1为建筑整体效果图；

场地整体呈南高北低，西高东低，场地内东西北三侧有高边坡，东侧约9~20m，西侧6~17m，东北侧最高处约20m，东西方向与相邻场地呈阶梯形，地库三维模型计算、

按照实际高差、地库按抬地高差关系建模，图2为模型三维图。

图1建筑整体效果图

图2结构计算模型三维图

以东北角10号楼为例，东北侧最高处约 20m由于现场坡度陡峭，现场做支护处理，保证施工根据总图以及与场地周边的关系，采用框架空腔(20m掉层结构)挡土，解决场地外部高差支护问题；图3为现状图。

图3场地现状图

工程抗震设防类别为丙类，结构设计使用年限为50年，安全等级为二级、抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.15g,建筑场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，特征周期为0.45s，抗震等级为三级，地震影响系数最大值αmax=0.12，场地为抗震不利地段；

根据《建筑抗震设计规范》6.1.3的规定，本工程在边坡处，地勘报告提供的设计基本地震加速度值为0.15g，边坡增大系数应在该值基础上予以增大；

场地地貌关川河西Ⅱ级阶地后缘与山前坡地叠加地带场地；整体呈南高北低，西高东低，场地整平后平坦，宽阔；东西方向与相邻场地呈阶梯形；道路与场地最北边约20m、中间15m、南边8m；图4为总图示意。

图4总图示意

根据地勘提供 在场地内20个探井中采取原状样进行湿陷性试验分析，按照《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025-2018进行湿陷量计算，拟建场地综合评价为Ⅳ级（很严重）自重湿陷性场地，最大湿陷下限深度

为39.00m。地震液化判定 拟建场地地表下20m深度范围内无饱和砂土和粉土，因此可不考虑场地土的液化影响。

图5地库剖面示意

场地地下水属第四系孔隙潜水，主要赋存于③砾砂中，勘察期间地下潜水稳定水位埋深44.20～76.00m，相应水位标高1887.53～1889.72m。地下水主要来源于大气降水、地表径流，上游河水补给，流向东。地下水位年变幅约为0.3～0.5m左右，地下水对于工程无影响；

1）、以典型大高差10#楼剖面为例，原方案需做外部永久性支护挡墙，造价成本高，支护形式采用桩支护桩长22m，抗滑移桩桩径1.5m，挡土板为钢筋混凝土现浇结构150mm厚。

2）、塔楼与挡墙边界退距≥15m，(《建筑抗震设计规程-修订版》退距需满足20m，专家论证高层建筑需满足15m。）

3）、临界面几栋楼地震影响系数需要放大。

4）、原方案设计界面划分清楚，房屋高度小；需开挖土方量小，施工难度相对简单些。

5）、原方案对总图影响较大，面积有损失。

6）、支护单位结合以往项目经验，要

求主楼退距需满足20m。

       整体成本高，永久支护难以保证；

图6支护图纸

图7边坡建筑规范要求

a主楼：基础采用桩基础：拟建 1-5、6、7 、8-10 号楼以④泥岩作为基桩持力层，采用大直径泥浆护壁钻孔灌注桩基础，以④泥岩作为基桩持力层，桩端进入泥岩中等风化部位（现场开挖确认）不小于 1 倍的桩径，桩长50。

主楼东边主楼桩采用群桩布置，提高整体加强临空一侧地下结构和桩基的抗水平力

及抗倾覆能力；结合专家论证意见东区主楼及负二负三桩纵向钢筋在原有配筋基础附加F4根22，在20米范围内提高抗水平力，现场做单桩水平承载力试验，西边楼桩采用墙下布置桩方式。

由于东边外露基础埋深需要满足，建筑地基基础设计规范要求，天然地基上的筏型基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；以满足地基承载力、变形和稳定性要求；将筏板降至比相同位置路面低2米。

b 基础设计-地库

西边一层地库采用一柱一桩，设置基础拉梁加抗水板形式；加强整体性作用。

东边负二层及负三层地库采用2桩承台方式，提高水平抗剪承载力抵抗水平土压力、负二层外墙桩间距按3米左右布置桩加强抗水平力抗倾覆能力。

方案一：按永久基坑支护方式正常地库形式设计，详下图；

方案二：做空腔内侧做斜板基坑支护，详下图；

方案三：按抬地阶梯型方案排布地库，详下图；

对比三种方案，方案一：支护费用比较高使用面积不高、支护结构强度要求高、施工技术难度大、工程量大，造价高，工期长。

方案二：支护费用低，从建筑角度看面积利用率低，施工技术难度大，成本高。方案三：在建筑面积调整前提下，错台形式建筑面积大大增大了，建筑面积利用率高及力学分析合理，缺 点在于上部结构及基础受力复杂，结构本身的造价相对较高。且侧墙与地板均应做钢筋混凝土自防水及建筑防水 ，增加了造价；综合比较方案三为最优方案。

（1）整个地库高差最大处在8号楼与10

号楼之间，本次分析以此为列，进行模型的分析。

图8空间模型示意

图9荷载示意

（2）静止土压力荷载的计算，按照三种软件复核对比，在即定的条件下，静止土压力荷载在各个模型下的取值基本一致，三种图示如下：第一种 pkpm，第二种 盈建科、第三种 理正

（3）垂直挡墙的位移对比:整体框架的变形较小如下图所示：

（1）地库外挡土墙按4米设置扶壁墙长度1.5米、加大扶壁墙纵向钢筋起到抵抗受拉作用，采用挡墙竖向钢筋，并且加厚负二层底板至300mm且加大板配筋采用F14@200双层双向正交拉通钢筋，

（2）基底剪力由桩承担（错台处），采用2桩承台方式，提高水平抗剪承载力、负二层外墙桩间距按2.5米左右布置加强抗水平力抗倾覆能力；加强临空一侧地下结构和桩基的抗水平力及抗倾覆能力；结合专家论证意见东区主楼及负二负三桩纵向钢筋在原有桩配筋基础附加F4根22，在20米范围内设置提高抗水平力，要求现场做单桩水平承载力试验。

（3）地上结构依据《山地建筑设计标准》进行相应结构设计，并按照此规范进行加强构造措施，由于掉层尺寸较大，主体结构充分考虑土压力的影响；细化土压力在主楼高层和裙房结构的传力途径，加强临空一侧地下结构和桩基的抗水平力及抗倾覆能力；

1）要求场地稳定，边坡稳定是前提，结构设计过程考虑施工中，因挖方，填方、堆载和卸载等对边坡稳定性的影响，场地和边坡的地震动力效应的影响。

2）本工程重点是挡墙如何抵挡住覆土荷载。

计算方法、设计原则、总体设计、抗震验算（层间位移角、重力二阶效应、基础底面零应力区、罕遇地震作用下结构整体抗倾覆验算）、构造措施（轴压比、墙体配筋率、约束边缘构件加强）等进行了一系列加强措施。

根据《建筑抗震设计规范》4.1.8条，当需要在非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其水平地震影响系数最大值应乘以1.1~1.6的增大系数，本条为强制性条文，具体放大系数可按规范条文说明，依据建筑与边坡的具体位置和高差进行计算，主楼地震力放大。

加大东边主楼基础埋深、采用深桩基础等措施，并组织专家论证；在前期方案总平面图设计时结构专业就应介入，提出合理化建议，并注意与支护进行避让。

（4）桩水平承载力检测试验严格遵守《建筑基桩检测规范》JGJ106-2014中有关要求,根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中第5.7.2.4条估算桩身配筋率小于0.65%的灌注桩的单桩水平承载力特征值R_ha ；

（5）桩基现场试验如下图：

1）对于掉层结构（山地建筑结构设计）流程，先进行场地分析、验算场地稳定性判断是否位于不利地段（地震力放大）场地按照地勘最不利考虑，判断结构形式可行性、基础设计选型，挡墙怎么抵抗土压力是否做支护墙，框架结构是否参与整体挡土作用，通过结构处理措施减少场地支护措施大大节省项目成本。

2）掉层结构场地的覆盖层，应选取贴近实际情况的厚度进行场地类别的判定；

3）水平承载力检测，确定单桩水平临界荷载Hcr和极限承载力Hu，推定土抗力参数；判定水平承载力是否满足设计要求；通过桩身内力及变形测试确定桩身弯矩；保证结构将复杂的水平力传递到稳定的土层；

通过本项目的学习，初步了解了山地建筑结构设计思路，为兰州公司技术进步奠定了基础，承接复杂项目的能力得以提高；世上无难事，只怕有心人。

基于BIM技术的建筑物被动式风环境节能优化研究

安利宁 （甘肃省建设设计咨询集团有限公司，甘肃 兰州730000）

摘要：为了降低建筑物能量消耗，助力建筑物被动式风环境节能，研究基于BIM技术的建筑物被动式风环境节能优化方法。有效预处理建筑物CAD图纸，并将其输入到Revit软件中构建建筑物BIM模型，经Lumion软件加载与渲染后，获得纹理清晰的建筑物BIM模型；使用建筑物能耗模拟引擎OpenStudio、Phoenics风环境软件构建被动式建筑风环境能耗物理模型，分析建筑物表面风环境；以窗墙比、保温板厚度作为被动式风环境节能优化的节能因子，构建建筑物制冷与采暖能耗最低两个适应度函数，经非支配排序遗传算法多目标优化求解后，输出最优建筑物被动式风环境节能优化方案。实验结果表明：该方法可以实现建筑物被动式风环境节能优化，节能优化后建筑物能量消耗明显降低。

关键词：BIM技术；被动式建筑物；风环境模拟；节能优化；模型构建；NSGA-II算法

04

Abstract: In order to reduce the energy consumption of buildings and help the energy conservation of passive wind environment of buildings, the energy conservation optimization method of passive wind environment of buildings based on BIM Technology is studied. Effectively preprocess the building CAD drawings and input them into Revit software to build the building BIM model. After loading and rendering by Lumion software, the building BIM model with clear texture is obtained; Building energy consumption simulation engine OpenStudio and Phoenix wind environment software are used to build a physical model of passive building wind environment energy consumption and analyze the building surface wind environment; Taking window wall ratio and the thickness of insulation board as the energy-saving factors for the energy-saving optimization of passive wind environment, the two fitness functions with the lowest energy consumption of building refrigeration and heating are constructed. After the multi-objective optimization solution of non dominated sorting genetic algorithm, the optimal energy-saving optimization scheme of passive wind environment of buildings is output. The experimental results show that this method can realize the energy-saving optimization of building passive wind environment, and the building energy consumption is significantly reduced after energy-saving optimization.

Key words: BIM Technology; Passive buildings; Wind environment simulation; Energy saving optimization; Model construction; NSGA-II algorithm

Research on energy saving optimization of building passive wind environment based on BIM Technology

An Lining

( Gansu Construction Design Consulting Group Co. LTD, Gansu Lanzhou 730000,China)

针对建筑能源消耗高增长问题，人们积极进行有关建筑节能的设计，在此背景下，被动式建筑较之传统建筑，其优势在于使用可再生能源作为建筑物的能源供给，具有高性能的维护结构设计，并且被动策略具有高气密特征，不仅能够保障居住环境的高舒适性，还能最大限度地减少采暖、制冷对建筑物的制约性，达到应用最小的能耗保障建筑物舒适性的目的^[1,2]。

自然风作为一种非常重要的可再生能源，在改善室内湿热环境，增强被动式建筑物居住舒适度方面具有重要作用，如果能对自然风进行合理利用，不仅能够提高被动式建筑物的居住舒适度，还能够大幅度降低被动式建筑物的能量消耗^[3,4]。而风环境质量除受气候因素影响外，建筑物的尺寸、布局也会对其产生影响。为此，国内外诸多学者对建筑物被动式风环境节能优化方法进行了大量的研究，并取得了一定成绩。如康宇^[5]等对建筑物被动式风环境多目标节能优化方法进行研究。刘刚等^[6]基于改进粒子群算法对建筑物被动式风环境节能优化方法进行研究。二者均一定程度上实现了建筑物的被动式风环境节能优化，但是只考虑了当地气候对风环境的影响，却未对建筑物尺寸以及布局对建筑物被动式风环境的影响进行充分的考虑。这导致输出的建筑物被动式风环境节能优化结果难以适用所有建筑物被动式风环境。

BIM技术是一种基于三维数字技术，将工程建设项目实体、工程建设项目的各种有用信息以数字化的方式表达并呈现出来的工程建设用数据模型。可为工程建设项目提供大量的知识资源支持，为工程建设提供可靠

的技术支撑，可为建筑行业各方参与者提供有效的信息技术支持，有效避免了信息断层等问题的出现^[7]。为此，本文充分利用BIM技术在建筑物节能方面的优势，并应用Phoenics软件对建筑物BIM模型进行有效的风环境模拟与分析，提出基于BIM技术的建筑物被动式风环境节能优化方法，优化选择适应度函数与多目标优化求解过程，以期最大限度降低被动式建筑能量消耗，更好地满足实际建筑物节能优化工作需要。

1 建筑物被动式风环境节能优化

1.1 建筑物BIM模型构建

BIM技术可以将二维图纸转换为更加直观的三维效果图，不仅能为工程建设提供可靠信息支撑，还可更高效直观地完成建筑物能耗的实时监控与管理^[8]。而CAD在图纸清晰度方面具有优势，因此，将二者相结合，利用BIM技术将建筑物CAD图纸变换成建筑物三维模型。具体的建模步骤可归结为：

（1）预处理建筑物CAD图纸。通常情况下，一个建筑的CAD图纸包含各层以及建筑物顶端平面图、立体面与楼梯剖视图几个主要部分组成。因而在进行建筑物BIM模型构建前，需要对建筑物CAD图纸进行合理的预处理。CAD图纸单位必须完全符合Revit软件对CAD图纸尺寸的要求，因而设定建筑物CAD图纸的单位为毫米，之后对建筑物CAD图纸执行平面划分操作，并将划分后的图纸进行分类粘贴与保存。

（2）Revit软件BIM模型创建。利用Revit软件依次创立标高与轴网、墙体、楼板、门窗、屋顶、楼梯以及扶手等模型信息，在完成这些信息创建后，利用Revit软件可导出建筑的BIM模型。

（3）Lumion软件BIM模型加载与渲染。由于利用Revit软件生成的建筑物BIM模型并没有纹理信息，因而为了拥有更好的BIM建筑模型，应用Lumion软件对BIM模型进行加载与渲染。在对模型进行加载与渲染之前首先对其进行格式转换，将文件格式转化为Lumion软件识别格式。在Lumion软件中根据建筑物实际情况对场景进行选取并导入由Revit软件生成的BIM模型。之后根据实际情况对模型执行旋转、移动、建筑物部件选取等操作，并为建筑物部件选择适合的材质。除此之外，还可通过软件在建筑物附近以及内部布置一些景观或者装饰，增强建筑物BIM模型的真实感。待这些步骤完毕后，对模型进行渲染，便可生成最终的建筑物BIM模型。

1.2 建筑物风环境模拟

1.2.1 建筑物风环境参数分析与参数选取

假设来流风速呈现均匀分布状态，并且全部垂直水平面的风速值按建筑物的高度方向逐渐进行梯度性增加。按照大气边界层理论的相关阐述，模拟建筑物的实际状况从而进行合理的风速设定[9]，那么通常情况下风速会随着建筑物中各个位置所处的地形以及高度的变化而变化。关于高度以及风速之间的关系用公式可以描述为：

  k-ε模型的控制方程用公式可表达为：

                                                    （2）

上式中，流体密度用ρ代表；顺风向压力用p代表；速度用u代表；脉动速度用u’代表；         代表应力项；动力粘度用μ代表；动量方程广义源项用s_i代表；x_i与x_j是空间坐标；i方向的时均速度用ū； 代表的是时均压力；   代表的是j方向的时均速度。 

其中，建筑物在高度为h处的风速用V_h代表；建筑物的基准高度用h₁代表；在h₁处的风速用代表V₁，在本文中，V₁满足V₁=10m/s；r代表的是指数，该指数的大小需要由模拟建筑物所在的地理位置决定。

因标准k-ε模型只需耗费较少的成本便可较准确地完成对限制流的分析，因而本文在对建筑物风环境进行模拟时，采用k-ε模型

型进行风环境模拟参数的设定，对圆柱射流等发散比率进行有效准确地预测，并以此为依据对风体气流的二次流行等主要特性执行有效合理的分析操作。除此之外，由于k-ε模型还对场地气流漩涡以及旋转等分析方面具有高质量的拟合性，因而，在建筑物整体风环境的模拟过程中，同样采用k-ε模型对场地气流漩涡以及旋转等方面信息进行高质量的拟合操作。

1.2.2 Phoenics软件建筑物风环境模拟分析

在诸多的风环境模拟软件中，Phoenics软件具有较强的适应性与普遍性^[10]，由于其在风环境模拟的速度、稳定性以及准确性方面具有显著的优势，因而本文中对建筑物风环境的模拟通过Phoenics软件来实现。

在对建筑物风环境参数分析与选取基础上，本文利用Phoenics软件对建筑物BIM模型进行场地风场分析，在主导风条件下，计算出与建筑物相关的风场信息，从而为建筑物风环境节能优化提供可靠数据支持。将利用Lumion软件最终生成的纹理信息较为清晰的建筑物BIM模型格式转化为Phoenics软件要求格式，开启Phoenics风环境软件后，首先进行网格设置操作：网格尺寸模板设为Null，网格长度为域长度的二分之一加高度；网格宽度为域宽度的二分之一加高度，

高度为1.5m；网格数量，首先在double click选项中选择“object effect grid”，在Building选项中选择“only tick Z direction”；在Null选项中选择“all the X, Y, Z direction”。Null区域内全部网格均匀分配。在区域细胞网格中输入X, Y方向方格间隔为3m；设置Null上下左右相邻的区域网格比例为正负1.5；. 垂直高度网格设置：网格数量为3个；网格域尺寸设置为建筑高度的二分之一。

然后，进行网格无关性检验：基于全局网格大小，获得三个网格A, B, C的高精度解，网格A、B和C的解差异L1模小于误差判据，因此认为网格的解是网格无关解。

最后，对建筑物BIM模型执行导入操作，并输入由Realizable-k-ε模型设定的风环境模拟参数以及其他参数信息，完成对建筑物表面风环境的模拟。

1.3 建筑物被动式风环境节能优化实现

1.3.1 被动式建筑风环境能耗物理模型构建

在通过Phoenics软件对建筑物风环境模拟分析后，会探求到被动式建筑布局当中的不足之处，这些不足之处可能会导致被动式建筑能耗的增加^[11]，为此，本文根据建筑物模拟分析结果与建筑物BIM模型，构建被动式建筑风环境能耗物理模型，探求合理的方式以降低被动式建筑的能量消耗。被动式建筑风环境能耗物理模型如图1。

被动式建筑风环境能耗物理模型中，以建筑物BIM模型为基础、OpenStudio做引擎模拟建筑物能耗，以Phoenics软件对全年动态风环境模拟做组合分析。需要指出的是，不同的模拟参数会产生各不相同的模拟结果。并且建筑物能耗模拟结果是逐时数据，

想要获得建筑物全年的能量消耗，需要对逐时数据做相加操作。

图1 能耗物理模型

1.3.2 基于NSGA-II的模型多目标优化

在以往对建筑物被动式风环境节能优化的研究中，多数情况下都是使某一个目标获得最优解，另一些目标呈现较差的状态，各目标制约性极强，并且使某一目标达到最优时采取的方式通常状况下是进行建筑物构造改变抑或是更换材料^[12-14]。应用非支配排序遗传算法（NSGA-II）对建筑物被动式风环境节能进行多目标优化可有效降低各目标的制约性，并且可使某一目标在获得帕累托前沿最优解的同时不影响其他目标的状态。基于NSGA-II算法的建筑物被动式风环境节能优化设计如图2。

如图2所示，在参数化建筑物模型中选择合适的变量结合建筑性能模拟结果构建若干个适应度函数，并通过无限次迭代优化操作以及精英选择操作，获得建筑物被动式风环境节能优化方案解集。

图2 风环境节能优化设计

1.3.3 建筑物被动式风环境节能优化流程

本文基于建筑物CAD图纸应用Revit软件进行建筑物BIM模型构建，利用Lumion软件对建筑物BIM模型进行加载与渲染，使用建筑物能耗模拟引擎OpenStudio、Phoenics风环境软件进行被动式建筑风环境能耗物理模型构建，并以建筑物制冷能耗、采暖能耗、为指标建立建筑物被动式风环境节能优化的适应度函数，将窗墙壁比等多个指标作为建筑物被动式风环境节能优化的节能因子，使用非支配排序遗传算法NSGA-II对建筑物风环境能耗进行多目标优化并获得最优解决方案^[15]，为建筑物被动式风环境节能决策提供可靠依据。具体的优化流程如图3。

通常情况下，办公建筑要比住宅建筑消耗更多的建筑能源，因此本文实验以位于甘肃定西市城郊的某一大型物流企业办公楼为实验对象，对其应用本文方法进行建筑物被

动式风环境节能优化，验证本文方法有效性。该办公楼为高级独栋的被动式建筑，建筑层数为4层，建筑面积可达3520m²，主楼高度约为25m，主要用于对该企业员工进行上岗培训。该地区气候比较寒冷，多风，全年最低气温可低至-13℃，最高气温可达38℃。一年内气温低于10℃的时候约有3650小时，气温高于25℃的时候约有1920小时。将以上数据设置在OpenStudio软件中，设置室内干球温度为19℃、湿度为43%、风速为34km/h、室内热扰为3.8W/m²。

图3 被动式风环境节能优化流程

由于该地多风且气候比较寒冷，因而在对该办公楼进行被动式风环境优化时，要充分考虑风环境对节能优化效果的影响。

图4是应用本文方法构建的该该大型物流企业办公楼三维模型。

从图4可以看出，应用本文方法可以实现办公楼BIM模型的构建，并且构建出的办公楼BIM模型效果较好，纹理清晰，可为建筑物被动式风环境节能优化提供良好的模型依据，更好完成建筑物被动式风环境节能优化工作。

图4 办公楼三维模型

表1是应用本文方法对建筑物被动式风环境进行多目标节能优化设计获得的被动式风环境节能优化帕累托前沿解集。其中，南窗墙比的取值范围为［0,0.1］，西窗墙比的取值范围为［0,1］。

表1 被动式风环境节能优化帕累托前沿解集

从表1可以看出，应用本文方法可以实现建筑物被动式风环境节能优化，更好满足实际建筑物被动式风环境节能优化工作需要。

图5是未应用任何方法对建筑物进行风环境节能优化以及应用本文方法、文献[5]建筑物被动式风环境多目标节能优化方法、文献[6]基于改进粒子群算法的建筑物被动式风

环境节能优化方法，对建筑进行被动式风环境节能优化后，一年四季的建筑物能量消耗对比图。

图5 不同方法应用后的单位面积建筑物总能耗

分析图5可知，未使用任何方法对建筑物进行被动式风环境优化时，建筑物各季节的能量消耗均较高，尤其在夏季以及冬季两个季节建筑能量消耗接近30000kwh。分别使用本文方法与文献[5]、文献[6]方法对建筑物进行被动式风环境节能优化后，建筑物各季节的能量消耗明显降低，尤其本文方法下降幅度最大。实验证明：应用本文方法可较好实现建筑物被动式风环境节能优化，优化效果较好，优化后建筑物能量消耗明显降低。

为验证应用本文方法在进行建筑物被动式风环境节能优化时的收敛性能，绘制NSGA-II算法不同父代种群规模下的目标函数收敛效果图如图6。

从图6可以看出，随着父代种群规模的增加，目标函数的迭代效率有所下降，但是下降幅度极小，即使在父代种群规模为12时，目标函数在迭代次数约为50时也达到了

收敛状态。说明：应用本文方法进行建筑物被动式风环境节能优化时，具有较好的目标函数收敛效果，在进行被动式风环境节能优化帕累托前沿解集求解时，只需要花费较少的时间便可输出最优方案。

为进一步对本文方法在建筑物被动式风环境节能优化方面的优势进行验证，绘制应用本文方法对该办公楼进行建筑物被动式风环境节能优化前后的空调负荷对比图。

图7 优化前空调负荷

图8 优化后空调负荷

对比图7、图8可知，应用本文方法进行建筑物被动式风环境节能优化后，空调供暖负荷由每月3MWh以上降低到每月3MWh以下，制冷负荷由每月1.2MWh以上降低到每月1.2MWh以下，都呈现下降的趋势，并且空调制冷负荷较比空调供暖负荷，下降幅度更大。究其主要原因是，应用本文方法进行建筑物被动式风环境节能优化后，不仅根据

实际情况对外墙隔热做了处理，还对通风系统做了调整，更多地利用了自然风。

本文方法可以实现建筑物被动式风环境节能优化，并且在建筑物被动式风环境节能优化方面优势显著，其优势具体体现为：

（1）应用本文方法可以构建出纹理清晰的办公楼BIM模型的，为建筑物被动式风环境节能优化提供良好的模型依据。

（2）相较于文献[5]、文献[6]方法，本文方法对建筑物进行被动式风环境节能优化后，建筑物各季节的能量消耗降低最明显。

（3）本文方法应用的NSGA-II算法具有较好的目标函数收敛效果，且被动式风环境节能优化花费时间较少。

（4）本文方法可根据实际情况充分利用自然风，降低空调供暖、制冷负荷，节能优化效果显著。

作者简介：

      安利宁（1985.04.11），男，汉族，甘肃省天水市人，硕士（文化旅游专业），高级工程师，主要研究方向：建筑设计，BIM技术应用等。

通信地址：甘肃省天水市秦州区官泉路阳光时代广场11楼

邮政编码；741000 手机号码：15809424293

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该项目位于青海省西宁市，本次设计为本项目二期工程，共2栋楼，分别为9#、10#楼；建筑分类均为一类高层住宅项目，其中9#楼建筑层数为24层，层高为3.1m，建筑高度为74.55m；10#楼建筑层数为20层，层高为3.0m，建筑高度为60.15m。

前室门数量对加压送风量的影响分析

李侃  基准方中建筑设计股份有限公司兰州分公司  兰州 730030

摘要：结合西安某框架结构小学项目设计，该工程采用剪切型金属阻尼器作为耗能部件；利用PKPM-JZ模块对该项目进行计算分析，采用规范规定的能量法对减震结构附加阻尼比进行计算，同时对普通抗震结构与减震结构的经济性指标进行对比；结果表明采用该方案的消能减震结构从成本上较普通抗震结构有所提升，但在高烈度地区消能减震结构可更好地满足建筑使用功能的需求，同时也能达到预设的结构抗震性能目标。

关键词：框架结构；消能减震结构；附加阻尼比；经济性指标

根据《建筑防火通用规范》GB55037-2022(以下简称《防火通规》）及《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）（以下简称《建规》），建筑工程设计中，需要设置独立机械加压送风进行防烟的有：1、不具备自然通风条件的防烟楼梯间、前室及合用前室。2、不具备自然通风条件的封闭楼梯间。3、避难层、避难间以及避难走道前室等。4、采用自然通风措施的防烟楼梯间，其不具备自然通风条件的前室或合用前室。由于《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.1.3条第2款规定中：“当独立前室、共用前室及合用前室的机械加压送风口设置在前室顶部或正对前室入口的墙面时，楼梯间可采用自然通风系统；”。本文针对前室采用满足上述要求的机械加压送风系统，其楼梯间采用自然通风的搭配方式进行讨论。

05

本文实际项目为剪刀楼梯间及三合一前室，此种设置下，前室采用机械加压送风系统，剪刀楼梯间采用自然通风方式的设计方法存在一定争议，本文仅针对此种设置方式下前室送风量计算大小进行探讨，并非推荐此种设置方法。

2.1核心筒布置

       由于本工程一期项目非本公司设计，核心筒防烟系统设计按照《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.1.3条第2款规定进行设计；因甲方要求核心筒防烟方式采用与一期一致的做法，因此本工程防烟系统形式为三合一前室采用机械加压送风方式，前室加压送风口设置于前室顶部，楼梯间采用自然通风方式。且此种做法当地审图认可，故本次设计沿用一期项目加压送风系统方案。

       暖通专业图纸平面布置如下图所示：

9#楼核心筒布置

10#楼核心筒布置

9#楼核心筒加压送风布置

10#楼核心筒加压送风布置

:前室加压送风口

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.4.5条规定：前室的加压送风量计算应按照下式计算：

L_S=L₁+L₃

式中：

L_S——前室的机械加压送风量

L₁——门开启时，达到规定风速值所需的送风量。（m³/s）

L₃——未开启的常闭送风阀的漏风总量（m³/s）

式中可以看出当前室疏散门的数量越

多，其加压送风系统的送风量越大。但实际计算结果与上述原则不符，具体计算过程及结果如下：

规范中规定不应小于0.6（A₁/A_g+1）（m/s）。一般按照最小计算值取；

计算基础条件：

9#楼层高为3.1m，建筑高度为74.55m，入户门尺寸为1.1x2.4m（宽x高），前室入户疏散门数量为2个。楼梯间疏散门尺寸为1.1x2.2m（宽x高）;

10#楼层高为3.0m，建筑高度为60.15m，入户门尺寸为1.1x2.2m（宽x高），前室入户疏散门数量为3个。楼梯间疏散门尺寸为1.1x2.2m（宽x高）;

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.4.6条：

L₁=v×Ak×N₁

式中：

A_k——一层内开启门的截面面积（m²）。

N₁——设计疏散门开启的楼层数量； 本工程建筑层数均超3层，故本工程取值计算均为N₁=3；

v——门洞断面风速（m/s）；本工程合用前室采用机械加压送风系统，楼梯间采用可开启外窗的自然通风系统形式，其通向合用前室的疏散门的门洞风速不应小于0.6（A₁/A_g+1）（m/s）；式中：A₁为楼梯间疏散门的总面积（m²）；A_g为前室疏散门的总面积（m²）；

根据《防排烟及暖通防火设计审查与安装》（20K607）第1.5.1列规定：住宅建筑中疏散楼梯间的共用前室与消防电梯前室合用时（即三合一前室），公式3.4.6中A_k应取2，即考虑两扇门的截面面积。

对于v——门洞断面风速（m/s），由于

所以对于本工程9#、10#楼门洞风速计算值分别为：

9 #楼—v₉ =0.6（A₁/A_g+1）=1.15m/s

10 #楼—v₁₀ =0.6（A₁/A_g +1）=1.0m/s

经计算：

9#楼— L₁= v9×Ak×N₁

L₁=1.15*5.28*3=18.22（m³/s）

10#楼—L₁= v10×Ak×N₁

L₁=1.0×4.84×3=14.52（m³/s）

根据《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017第3.4.8条：

L₃=0.083×Af×N₃

式中：

0.083——阀门单位面积的漏风量（m³/（s×m²））；

A_f——单个送风阀门的面积（m²）；

N₃——漏风阀门的数量：前室擦用常闭风口取N₃=楼层数-3（m/s）。

考虑到9#楼、10#楼均采用顶部送风方式，从风井接至前室风管大小按照L₁初步计看出9#楼加压送风管及送风口应大于10#楼，所以9#楼加压送风系统中L₃漏风量大于10#楼，为避免工程L₃计算差值较大，本次L₃计算均按照9#楼加压送风管进行计算。

经计算：9#楼单个送风口大小为（850x（1500+250））mm，其中风口有效面积为0.85*1.50=1.275m²。由于9#楼层数为24层，10#楼层数为20层。

故L3分别为：

9#-L₃=0.083×A_f×N₃

L₃=0.083×1.275×21=2.22（m³/s）；

10#-L₃=0.083×A_f×N₃

L₃=0.083×1.275×17=1.80（m³/s）

综上计算所述:2楼栋三合一前室加压送风量分别为：

9#楼：L_S=L₁+L₃=20.44（m³/s）=73584（m³/h）

10#楼：L_S=L₁+L₃=16.32（m³/s）=58752（m³/h）。

由于《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中规定，加压送风量计算应与疏散门的门洞风速为基数。经复核《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中表3.4.2-2中数值，当采用内插法分别计算出74.55m及60.15m高度对应下前室加压送风量应分别为70151.4m3/h及68596.2m3/h；对比本文公式法计算出来的加压送风量，合理的加压送风量应为73584（m³/h）及以上。

对于现有建筑改造以及新建建筑，为了增加消防系统的可靠性，合理的加压送风量可有效控制或抵御烟气侵入疏散通道。

本文针对规范中对于核心筒布置不一致时，防烟系统的加压送风量大小计算初步进行了讨论；笔者认为当三合一前室内疏散门越多时，对应其防烟系统的加压送风量应该越大；但是按照规范公式法计算，疏散门越多时其加压送风量计算所得数值反而越小；而造成这一偏差的原因是由于规范规定当前室采用机械加压送风防烟形式时，其前室的门洞风速为0.6（A₁/A_g+1）（m/s）；而针对A_g的数值，《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017明确规定为前室疏散门的总面积，所以造成了疏散门越多反而风速越小。经计算，笔者认为当前室（三合一前室）加压送风时，疏散门A_k取2，而对于门洞风速的计算，应与A_k的数量一致。

       根据《建筑给水排水设计标准》4.10.5条^[2]，小区室外生活排水管道系统的设计流量应按最大小时排水流量计算。

       以西安市某住宅小区为例，该住宅小区有12栋楼，室外污水管网布置详见下图，四栋楼户型及层数均一样，每栋楼共26层，每层6户，每户3.2人，用水定额180L/人d，每户排水当量为15.9。

         Q_W2-W3 =26×6×3.2×180×2.65×0.85÷ 24÷1000=8.43m³/h=2.34L/s，取n=0.009，h/D =0.5，I=0.004，根据排水管道的水力计

建筑小区室外管网设计浅析

张朋伟 蔡旭宏

基准方中建筑设计股份有限公司兰州分公司

摘要：在满足规范要求的情况下，计算室外污水管径的最小管径；根据《海绵城市建设技术指南（试行）》及《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》进行雨水收集池容积计算及雨水收集池下游流量计算的梳理和探究,为以后相关的设计及研究工作提供依据.

关键词：污水管道 设计流量 调蓄池 清水池

在目前的设计大环境中，甲方一方面要求住宅小区品质高，另一方面又要求尽量的节省造价，这就要求我们在进行室外管网设计的时候更加的精细化。室外管网设计牵扯的知识点较多，本文仅对其中的两个方面进行计算说明。

06

算公式Q=A·v，                ,可知：

（2）设计秒流量计算

Q'_W2-W3=0.12α√(N_p )+q_max 0.12×1.5× √(26×6×15.9)+1.5 =10.46L/s。

（3）设计秒流量对应管径计算

      （1）排水管道设计流量

        Q_W3-W4=2×Q_1-2=4.68L/s，取n=0.009，h/D=0.5，I=0.004，根据排水管道的水力计算公式：Q=A·v ，                ，可知：

求得d=99.7mm。

（2）设计秒流量计算

Q'_W3-W4=0.12α√(N_p+q_max=0.12×1.5× 

求得d=135mm。

√(2×26×6×15.9)+1.5=14.18L/s。

       （3）设计秒流量对应管径计算

          

表1 各管段最大时流量

求得d=151.09mm。

      （1）排水管道设计流量

        Q_W4-W5=4×Q_1-2=9.37L/s，取n=0.009，h/D=0.5，I=0.004，根据排水管道的水力计算公式：Q=A·v ，                ，可知：

        求得d=129.36mm。

         Q'_W4-W5=0.12α√(N_p+q_max=0.12×1.5× √(4 ×26×6×15.9)+1.5=19.43L/s。

      （3）设计秒流量对应管径计算

求得d=170.04mm。

根据上述计算方法，分别统计各管段最大时流量及设计秒流量详见下表：

表2 各管段设计秒流量

综上，建筑小区室外污水管道管径计算的核心问题是流量的计算，计算过程中应选用更加切合实际的流量计算方法，根据表1，接户管选用最大时流量时，计算管径偏小，此处建议采用设计秒流量计算，因单栋建筑用水人数较少，排水量变化较大，采用设计秒流量计算更能满足管网流量变化的需要，且与规范要求的接户管最小管径DN150相符合；综合表1、表2不难发现，随着用水人数的增加，最大时流量和设计秒流量越来越相近，管段W3-W4和W4-W5的管径根据不同的计算方法所得的管径相差一级，管段W5-W6、W6-W7、W7-W8的管径根据不同

2.1雨水收集池容积计算方法

的计算方法所得的管径基本一致。因此针对于本小区及类似的住宅小区，楼栋数小于6栋时，采用设计秒流量计算室外管网的管道流量才能满足规范要求的干管最小管径DN200的要求。

1）《海绵城市建设技术指南（试行）》^[3]中的我国大陆地区年径流总量控制率控制要求及分区图，西安市属于Ⅱ区，其控制目标范围 80%≤α≤85%。西安

表3 西安径流总量控制率与设计降雨量对应关系

2）根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》4.3.6条^[4]，雨水收集回用系统应设置储存设施，其储水量应按下式计算

V_h=W-W_i

式中V_h — 收集回用系统雨水储存设施的储水量m³；

式中W — 需控制及利用的雨水径流总量m³；

φ_c— 雨量径流系数；

φ₀— 控制径流峰值所对应的径流系数，可取0.2~0.4；

h_y — 设计日降雨量mm

式中 δ — 初期径流弃流厚度mm；屋面弃流可采用2~3mm径流厚度，地面弃流可采用3~5mm径流厚度:

V_h=W-W_i = 10×（0.85-0.4）× 29.2 × 13.5925×（1-35%）-10×3×13.5925×（1-35%）=595.88m³

清水池容积计算根据《雨水利用规范》7.1.4，当雨水回用系统设有清水池时，其有效容积应根据产水曲线、供水曲线确定。当设有消毒设施时，应满足消毒的接触时间。当缺乏上述资料时。可按雨水回用系统最高日设计用水量的25%~35%计算。雨水回用系统最高日用

水量详见下表：

结合《绿色建筑评价标准》8.2.2条，规划场地地表和屋面雨水径流，对场地雨水实施外排总量控制，评价总分值为10分。场地年径流总量控制率达到55%，得5分；达到70%，得10分。

以西安市某小区为例，该小区经济技术指标详见左表，根据《海绵城市建设技术指南（试行）》4.8.2条容积法的计算方法，当满足控制目标范围 80%≤α时，雨水收集池容积为：

V_h=10ѱHF=10×0.61×17.4×13.5925×（1-0.35）=937.76m³

一般情况下如果该项目要做海绵城市，雨水池容积需海绵城市设计单位提供，若需满足绿建标准，则根据绿建得分相对应的径流总量控制目标进行相应计算即可。

市主城区年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系按下表中取值，对应设计降雨量在17.40-20.80mm 之间。

清水池有效容积为：V_清=0.25×Q_d=0.25×205.39=51.35m³

3）雨水调蓄池下游管道的设计流量

依据雨水管道设计推理法的极限强度理论，假设上游管道所负担的全部汇水面积上雨水全部汇集时雨水量达到最大，由于设置雨水收集池时增加了雨水汇集的时间，故提出如下式所示的计算方法^[1]。

式中Q — 雨水调蓄池下游管道的设计流量L/s；

t₃— 雨水调蓄池蓄水时间；

西安市暴雨强度公式如下:Q = 2210.87(1+2.915L_gP)/(t+21.933)^0.974

取设计重现期P=3a，地面集水时间t_1=10min，雨水调蓄池上游管道的设计流量为:

Q_上=0.65×2210.87(1+2.915L_gP)/(t+ 21.933)^0.974×13.5925=1597.10L/s=1.6m³/s

取蓄水池容积为595.88m³，则雨水调蓄池蓄水时间t₃=V/Q=595.88/1.6=372.425 s=6.21min。考虑雨水调蓄池调蓄作用时，雨水调蓄池下游管道的设计流量为：

Q_下=0.65×2210.87(1+2.915L_g2)/(t+    21.933+6.21)^0.974××135925.00/10000= 1056.96L/s。

综上，设置雨水调蓄池时，调蓄池下游的流量小于未设置雨水调蓄池时的雨水流量，雨水管径也可相应减小，此方法不仅可以减少造价，而且对于市政接口管径较小的情况也可根据上述计算过程进行复核。

结论：1、建筑小区室外污水管网管径计算时，接户管管径可按照设计秒流量计算并不小于DN150，小区干管可根据具体情况参照本文中的表1、表2部分采用设计秒流量计算；传统住宅小区接户管管径DN150、干管DN200即可满足规范要求，在日常设计工作中，部分设计人员未计算管道流量，盲目的把所有污水管道管

参 考 文 献

[1] 卢金锁.设置调蓄池的雨水管道设计计算.

[2]《建筑给排水设计标准》GB50015-2019.

[3]《海绵城市建设技术指南（试行）》GB50015-2019.

[4]《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016.

径选为DN300，此做法造成室外管网的流速小于0.6m/s，不仅在日常运行当中容易堵塞，而且会大大增加室外管网的造价。

2、雨水管网在设置调蓄池的情况下，调蓄池下游的流量小于上游流量，雨水管管径可相应减小，降低工程造价。

某工商业储能项目方案应用

蔡东升   基准方中建筑设计股份有限公司兰州分公司   兰州   

摘要：中国制定目标在2030年前二氧化碳排放量达到峰值，2060年前实现碳中和。我国实现碳中和核心在于能源结构的清洁化、低碳化，能源结构将加速向非化石能源转变，根据全球能源互联网发展合作组织预测，到2025年中国可再生能源发电占比将提升至20%，新能源发电具有不稳定性、随机性与间歇性的问题，需要进行配储和调峰，随着新能源发电占比的提高，整个电力系统的电力电量平衡模式也需要重构，故发展新型储能成为必然趋势。

关键词：储能；碳中和；可再生能源

设置电力储能可以提高可再生能源利用率，降低电网运行风险，同时还可以协调电网对电力需求进行柔性调控。以下是电力储能行业发展现状的几个方面：

07

业界视点

2024-01期

01

1、电价优化：工商业储能系统可以在电力价格低峰期进行充电，并在高峰期释放电力，以降低用电成本。通过有效的能源调度管理，实现用电成本的降低，节约能源支出。

2、调峰填谷：工商业储能系统可以用于电网调峰填谷，即在电力需求高峰时段释放储存的电力，缓解电网压力。而在电力需求低谷时段储存电力，减少不必要的电力浪费。这有助于平衡电网负荷，提高电网运行效率。

3、备用电源：工商业储能系统可以充当备用电源，确保企业获得稳定的电力供应。一旦电网发生故障或停电，储能系统可以迅速启动，为关键设备和重要生产线提供应急电力支持，以保障生产和运营的连续性。

4、频率调节和稳定：工商业储能系统可用于电网频率调节，即在电网频率波动时释放或吸收电力，帮助维持电网频率在合适范围内的稳定运行。通过储能系统的快速响应能力，提高电网的频率稳定性。

5、微电网应用：工商业储能系统可以应用于微电网系统中，与可再生能源、传统发电机组以及配电网进行整合。通过储能系统的调度管理，实现微电网内部能源的优化利用和供需平衡，提高微电网的自主运行能力和可靠性。

6、能源管理和需求侧响应：工商业储能系统可用于能源管理和需求侧响应，通过监控用电负荷、储能系统状态和电力价格等信息，实现用电负荷的平滑、优化调度，提高能源利用效率。

7、电力市场参与：工商业储能系统可以参与电力市场交易，例如参与调频市场、备用市场、容量市场等，提供灵活的电力供应和需求响应，以获取市场收益。

8、新型储能年度装机规模：据CNESA 

本项目共配置2组500kW/1075.2kWh 储能单元，每组储能单元包括5台 100kW/215.04kWh液冷储能户外一体机，1台交流汇流柜，系统充放功率为0.5P，多台并机实现系统组成，共配置10台液冷储能户外一体机，通过用户配电室0.4kV侧母线实现储能系统充放电。

系统配置如右侧图1所示。

本项目为甘肃某工商业项目配套储能，储能总容量为1MW/2MWh，系统由10台100kW/215.04kWh液冷储能户外一体机产品组成。每台液冷储能户外一体机由100kW储能变流器、215.04kWh储能电池、高压箱等组成。每5台液冷储能户外一体机经1台交流汇流柜汇总后，接入场站储能配电柜。

储能系统的电气一次接线如图2所示。

CNESA DataLink储能数据库的统计，新型储能累计装机容量达到48.18GW/107.86GWh，随着政策进一步执行、成本超预期下降和技术持续改进，新型储能将更能满足发电侧、电网侧、用户侧的电力储能需求。预计2025年，我国新型储能年度装机有望达到67GW。

BMS：电池管理系统,主要功能包括状态监测与评估、电芯均衡、控制保护等。

PCS：100kW双向能量储能变流器，数量：1台；直流侧电压：1000V，交流侧额定电压：380V；电池模组：48块3.2V/280Ah的磷酸铁锂电芯串联为一个电

图1 系统配置

图2 电气一次接线图

池模组，直流电压153.6V。电池簇：5电池模组串联为一簇，直流电压768V，电池簇数量1。

1、两组设备面对面或者面对背摆放需

间隔2.5米，占地面积约为86.1㎡示意图如图下。

2、所有设备排成一条直线，设备间没有间距，但是与墙之间需间隔1.5米，占地面积约为96.78米，示意图如下。

3 系统参数

图3 方案1布置

1、采用一体化集成设计，能够有效满足国内工商业当前峰谷套利的主要应用场景。一体化的方案运输和部署成本低，现场安装调试便利；

2、交直流一体柜采用分区布置，高低压及信号线分开布置，强、弱电二次回路分开敷设， 每个功率接线端子只接一根导线，

图5 一体柜技术参数表

业界视点

图4 方案2布置

综上所述，选择方案1，面积最优，布置最合理。

4 系统方案设计主要特点

如右侧图5所示。

最大程度减少各类电磁干扰;

3、隔离变汇流柜内部设计电源为液冷系统、BMS、消防系统和通讯系统等辅助设施供电分配；无隔离变汇流柜的情况需要外接市电；

4、信号系统、消防系统在交流系统断电情况下能够短时正常工作；

5、电池管理系统（BMS）采用三级架构，通过 BMS 与液冷系统、消防系统及其他辅助系统通讯，监控交直流一体柜各个子系统的工作状态，汇总处理各子系统的数据并上传， 同时提供多级故障报警；

6、电池采用磷酸铁锂电池，能量密度高，循环寿命长。PACK 采用标准化模块式设计，可灵活更换；辅助供电和信号回路采

本方案单体电芯采用国内知名一线品牌生产的磷酸铁锂方形铝壳电芯，详细规格参数见表 。

用航空插头方式，便于维护和检修；PACK 间采用高效连接工艺，实现电池模块功率连接的高可靠、低阻抗及高一致性；

7.液冷热管理系统，并采用多模式精细化的热管理控制策略，提升系统温度一致性及寿命， 降低辅助功耗，提升系统效率；

8.户外柜内设置全氟己酮气体灭火系统，设计兼容 PACK 级消防需求；

9.柜体采用高强度结构设计，保证一体机在长途运输及极端情况下（如地震）的安全性。

本设计方案的电池管理系统（BMS）采用三级架构。第一级为 Pack 级电池管理单元 BMU，布置在每个电池 Pack，负责对电池进行单体电压、温度采集，均衡等功能。

图6 单体电芯规格参数

4.2 电池管理系统（BMS）

第二级为簇级电池管理单元 BCU，布置在电池簇的高压箱内，负责对 BMU上传的数据进行汇总处理，并对电池簇进行总电压、电流采集及接触器控制。第三级为系统及电池管理单元 BSU，负责对BCU上传的电池信息进行汇总处理，具有显示、参数设置、故障报警、数据记录等功能。

本方案的采用的电池管理系统具备以下功能： 

1）检测电池在热和电方面相关的数据，实时测量电池簇电压，充放电电流、单体电池温度和端电压等参数。

2）对电池的荷电状态（SOC）、电池健康度（SOH）进行估算，并进行自动校准。能够计算、就地实时显示并上报循环次数、DOD、SOC、SOH。

3）根据电池的荷电状态对电池的充放电进行控制，如电池过压或过流，系统立即停止电池工作。

4）对电池进行故障诊断，可根据具体故障内容进行相应的故障处理，具备但不限于以下的保护功能：过充保护、过放保护、短路保护、反接保护、过载保护、过温保护。如果电池的电压、电流、温度等超过安全保护阈值时，电池管理系统能够实现就地故障隔离，上报故障信息并实时告警。

4.3 热管理系统

本项目电池热管理系统采用液冷系统，由液冷主机、输回液管路、电池液冷板组成，同时采用多模式化精细化的热管理控制逻辑，保证系统温度及温差，提升系统一致性及寿命，液冷主机端与电池布置空间采用完全独立的结构布置方式，提升系统安全性，经验证，在设计工况下，本方案电池最

最高温度≤35℃，温差≤2.5℃。

4.4 消防系统（仅描述柜内消防）

一体柜内采用以全氟己酮为灭火剂的全淹没灭火系统。包括对防护区域内火灾的自动检测报警和气体灭火装置等系统和设备的消防联动，消防系统设备按照不同规格主要包括气体灭火装置、感烟火灾探测器（以下简称烟感）、感温火灾探测器（以下简称温感）、火灾声光警报器（以下简称警报器）等；

火灾探测系统

火灾探测系统由具备干接点输出功能的烟感、温感组成，无需配置消防主机；烟温感独立输出信号到BMS/EMS，并启动声光报警器。

灭火系统

当保护区的温度达到爆破温度(根据消防系统供应商设计方案)，灭火装置会爆破，释放灭火剂，对柜内进行全淹没灭；同时反馈一个干接点信号至上位机，提醒相关人员气体灭火剂已释放。

5 经济性分析

在仅考虑峰谷套利收入的情况下，投资寿命为10年的1MW/2MWh储能系统项目，峰谷价差：一般工商业用电为例，尖峰电价1.4085元/kWh，高峰电价1.0463元/kWh，谷时电价0.4266元/kWh。基本假设：投资成本1.8元/Wh，总投资360万元，其中银行贷款70%，贷款利率4.65%，DOD90%，充放电效率92%，储能寿命为10年IRR可达9.36%，银行贷款以70%计算，预计5.4年收回投资成本，具备一定经济性。

图7 工商业储能经济性测算

6 小结

工商业储能系统在能源管理、电力市场参与、电网支持等多个方面都有广泛的应用场景，可以为企业提供节能减排、降低用电成本和增加收入的机会。随着储能技术的不断发展和市场需求的增长，工商业储能的应用前景将更加广阔。

2023年3月，甘肃省住房和城乡建设厅联合十部门发布《关于实行图纸全过程数字化闭环管理的通知》，从统一图纸标准、规范图纸签名签章、规范图纸变更程序等，对勘察设计企业提出新的要求；同年12月，甘肃住建厅发布《关于进一步做好图纸全过程数字化闭环管理的通知》，进一步在规范施工图设计文件编制，优化报审审查工作，规范设计变更管理，推动BIM技术在全过程的应用等方面提出具体的要求。

推行图纸全过程数字化闭环管理，是深化工程建设项目审批制度改革、持续优化营商环境、建设服务型数字政府的具体措施，构建了从建设工程设计、到施工、到验收、再到运维的闭环管理制度，让数字化图纸数据沿着网络“奔跑”，多部门在线使用，多方受益共赢。作为扎根甘肃本地的设计企业，基准方中建筑设计股份有限公司兰州公司，积极响应政府要求，将图纸全过程数字化具体要求，迅速纳入企业自身数字化标准，并在兰州新区瑞玲金和苑保障性租赁住房项目、保利天汇二期等多个项目中积极实践，积累了一定的经验。

符合标准的图纸是质检、消防、档案等各有关单位进行在线协同工作的必要条件，也是工程建设项目全生命周期内图纸信息交换共享的基础。为此甘肃省颁布《建设工程图纸数字化管理标准》（DB62/T3227）,从施工图设计文件分类管理、图幅图框信息管理、规范签名签章，同时又留有相应的灵活性，如预留设计单位标题栏空白部分。基准方中利用公司自主研发的数字化平台，二维协作平台，结合甘肃省“图纸平台”要求，迅速制定出符合本地上传标准的图框及信息栏，同时在图纸命名上，自动生成符合数字化管理标准的图纸目录，如建施-0005-人防节点详图[A0]:表示图号为0005、图名为人防节点详图、图纸大小为A0的建筑专业施工图设计文件。针对图框信息如项目名称，子

08

业界视点

2024-01期

01

项名称，图名、设计人员信息等修改，公司自主研发插件，不打开图纸即可编辑更改同一目录下同一工程信息，极大方便设计图纸信息的修改，提高设计效率。

落实工程勘察设计成果逐级校审管理，提升图纸质量。图纸错漏碰缺是建筑设计行业最常见的质量问题，建筑、结构、水、暖、电各专业图纸互相交圈，确保各专业在同一底图上绘制，并同步更新自动碰撞检查，保证设计成果质量就显得尤为重要。基准方中在2010年，便开始逐步搭建并全面推广使用二维协作平台，有效地规避了协作性的错漏碰缺。在设计师长期应用反馈的伴随下，平台搭载了二十余项专项功能从“企业标准内置落地执行”、“平台流畅不卡顿”、“多场景多版本协同管理”、“辅助提资参照管

图纸线上流转过程中需要体现的设计单位出图章（资质章）、人员注册执业印章均通过调取“甘肃省勘察设计行业监管公共服务平台”内的企业资质信息、从业人员资格信息后，由图纸平台统一生成，相关人员实名登录“甘快办APP”使用“甘肃省全过程图纸数字化签名服务”调用加盖印章并进行个人电子签名，加盖电子签章、签署电子签名的图纸方具有法律效力。公司研发快捷的自动打印出图工具，一键打印批量图纸，并带有电子签名签章，利用企业微信，在图纸打印的同时，告知设计及校审人员相应图纸项目名称、岗位职责、出图日期等，人员同意授权后，加盖相应签名签章。

严格图纸签字人员资格要求，逐级校审是保证图纸质量的重要环节，传统校审无法

理应用”、“高效出图发行”等方面确保协同落地应用的可行性,有效支撑大型全国性设计机构实现项目100%平台协作，极大提高了协作质量及效率。

做到实时同步校审，并多以纸质版校审为主，费时费力且很难确保校审意见的修改到位，以及校审人员对修改后图纸的验证。基准方中于2014年开始研发质量管理平台，实现了对质量管理本身的质量管理。借助于质管平台功能强大的电子校审工具，登记问题、验证问题，实现对每一个问题的闭环管理；通过强大的电子化表单功能，实现无纸化贯标，让设计师始终将精力放在切实提高设计质量的工作上，从而提高质管效率，使质量管理动作100%在项目质量控制上发挥成效价值。

图纸变更全过程纳入图纸平台，实时更新、全程留痕，参建单位不得以“图纸会审纪要”“工作联系单”等各种名义规避闭环监管、实施图纸“线下变更”“体外循坏”。在建设项目开发过程中，设计变更是一个普遍存在的现象，其产生往往源于多个因素的综合作用。其中，设计方案的优化、市场需求的调整、施工条件的改变等都可能成为设计变更的触发点。建设单位发起一般设计变更，“图纸平台”向施工、监理单位同步推送变更告知信息，一般变更，建设单位可以按照实际施工需要调整施工，变更图纸应当在分部工程验收前完成上传并推送至项目属地住建部门报备，遇重大变更时，设计单位上传变

《进一步做好图纸全过程数字化闭环管理的通知》中，鼓励建设单位在合同中委托开展BIM正向设计。设计单位在“图纸平台”上报数字化图纸时，同步上传正向BIM模型，并应满足“图模一致”要求。BIM模型同数字化图纸出现不一致时，以审查合格的数字化图纸为准。基准方中2012年便开始探索BIM技术的应用，经过十余年项目实践，已由最初的建筑单专业BIM设计发展到今天的全专业BIM正向设计，并进一步向施工、运维全产业链延伸发展，例如在欧森国际、东方传奇、创意谷、有色研发大厦等不同类型项目中均有一定实践。同时为了更好的服务甲方需求，针对某些项目的复杂范围（如地下室）进行BIM辅助设计应用，进行净高分析、进一步优化建设成本，例如甘肃保利领秀山九区、甘肃令牌总部基地等。在项目实践中我们不断培养人才、总结经验，基于BIM平台自主研发了效率工具累计300余

更图纸后，提交项目属地住建部门推送审查机构审查；

基准方中线上变更平台，首先对于变更原因，由设总依据图纸用途或客户真实需求统一变更原因，一般分为依据建设单位要求（可明确具体原因，如成本优化、方案局部调整）、配合现场施工、设计优化或自查修改等，对于变更归档，设总签字并相关专业会签，发起线上变更流程。为落实闭环运行管理要求，实现图纸“一键迭代归档”，保证竣工图编制归档质量，“图纸平台”中所有图纸的变更严格按照图对图、文件对文件的原则一一对应进行替换变更，确保“一图到底”。

工程建设项目知识库是建设项目全生命周期管理的重要环节，结合公司全国化布局，针对不同项目业态，不同地域分布，及技术特点等，对公司累计完成的10000多个项目，进行分类归档管理，形成知识库，方便设计人员搜索、查找调用，基准方中自主研发一款专为建筑设计行业从业人员量身打造的知识平台产品，对不同的知识类型如规范、图集、设计资料、项目资料、问题库等进行专业化定制化管理，通过原子化等技术让知识充分关联，形成图谱，不仅能让各级

项，进一步满足了广大设计师在BIM项目设计中的应用需求。同时结合公司的质量管理要求，研发的BIM图纸电子校审工具在项目校审中得以推广，并获得了国家版权局软件著作权登记。

人员都能从理论到实践的全面了解每一个知识点，还能有非常好的知识应用体验，例如可以将知识库中的防水节点构造做法，一键插入CAD图中供设计师选用，大幅提升设计师的工作效率。

显然，随着甘肃省进一步做好图纸全过程数字化闭环管理的要求，数字化技术已被本地广大勘察设计企业高度重视及关注。从行业的角度看，数字化转型可以打破传统行业的僵化，为建筑行业带来新的思考方式和变革。从企业的角度看，数字化转型也会为企业带来更好的控制力和竞争力，所带来的技术创新和效率提升能够帮助企业降低生产成本，提高图纸质量。基准方中期待与业界同仁一起进行尝试和探索，为设计企业实现标准化，信息化，数字化，智能化提供强大的技术引擎，助力行业和企业数字化转型发展。