高层多功能建筑（精选10篇）
高层多功能建筑 篇1
一、工程概况
某建筑为一类高层建筑, 是一座集酒店、办公、娱乐和学术报告为主体的多功能建筑。地下部分1层, 地上部分共23层, 总面积约54 000 m2, 总高度约为99.8 m。
二、供电系统
1. 负荷分级确定
本工程供电系统方案应根据供电要求进行电力负荷分级。本工程设计依据的主要规范有GB50052-2009《供配电系统设计规范》、GB50053-1994《10KV及以下变电所设计规范》、JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》、JGJ62-1990《旅馆建筑设计规范》、JGJ67-2006《办公建筑设计规范》等。
根据对供电可靠性的要求及中断供电对人身安全、经济损失上的影响程度, 可将电力负荷分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。根据规范的确定, 本工程消防电梯、客梯、货梯、排污泵、正压送风机、排烟风机、消防泵、喷淋泵、消防水幕泵、应急照明、值班照明、宴会厅照明、走道照明等场所的照明用电设备均为一级负荷, 其它照明及动力负荷为二级负荷。
2. 供电电源的选择
在用电设备负荷等级确定后, 根据本工程用电容量的大小、用电设备负荷性质、当地公共电网现状及其发展规范等因素, 确定本工程供电电压等级为10 KV, 用电电压等级为220 V、380 V。根据GB50052-2009第3.0.2条要求, 本工程除采用双重电源供电外, 还增设了应急电源。
3. 应急电源的选择
根据特别重要负荷的容量, 允许中断供电的时间及技术经济比较后, 本工程应急电源选用快速启动的柴油发电机组系统。根据JGJ-16-2008第3.5.4条第2款“当自备发电机为消防用电设备及一级负荷供电时, 应将两者计算负荷之和作为应急发电机容量的依据”。根据本工程消防用电设备及一级负荷之和的容量, 选用一台800 KW快速启动的柴油发电机组, 启动时间在10 s以内。柴油发电机组设置在地下一层汽车库入口旁, 通风方式为自然进风, 机械排风。在柴油发电机房内设置储油间, 其日用油箱储存量为1 200 L的燃油量。
4. 配电方案
采用两路10 KV市电电源 (双重电源) 作为常用电源, 并满足当任何一路电源发生故障时, 另一路电源仍能满足全部一级及二级负荷。自设柴油发电机组作为应急电源, 在地下一层设置10/0.4 KV变配电所。
5. 变压器容量和台数的确定
变压器容量和台数要根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定, 本工程选用包封线圈式干式变压器SCB10并带金属保护外壳。变压器容量为2×1 000+2×800 KVA, 每台变压器的负载率大约为80%。
6. 供配电系统的运行方式
低压系统的供电分为三大部分:主楼及地下室二级负荷由4#变压器供电;主楼及地下室一级负荷由3#变压器供电, 1#、2#变压器给空调负荷供电;应急负荷由柴油发电机供电。
配电系统运行方式是, 两路10 KV电源由市电引来, 10 KV侧采用单母线分段接线, 两路分列运行, 互为备用。当一路电源故障时, 通过自动母联开关, 由另一路电源负担全部负荷, 10 KV主进线开关与母联开关之间设电气、机械连锁, 任何情况下只能合两个开关。低压侧是采用单母线分段接线, 设母联开关, 变压器主开关与母联开关设电气、机械连锁, 同时仅允许合其中两个开关。应急柴油发电机在两路市电均失电时为一、二级负荷供电。
三、低压配电和照明系统
1. 低压配电系统
低压配电系统采用放射式与树干式相结合的配电方式, 个别部分采用链接方式配电。照明等向各楼层供电点供电干线, 采用分区树干式供电;较大容量动力负荷及重要负荷, 采用放射式供电。消防用电设备、应急照明及特殊要求的用电设备均采用双电源配电末端切换。一路电源由正常母线配出, 另一路电源由应急母线配出。
公共部分的应急照明系统采用柴油发电机作为应急电源, 而柴油发电机的启动时间在10 s内。为避免火灾时因电源突然中断而导致人员伤亡, 在公共部分除设计火灾疏散标志照明外, 又设计了自带蓄电池的应急灯。
2. 低压配电电缆
本工程为一类高层建筑, 火灾自动报警系统按一级保护对象设计。本工程属人员密集场所, 火灾时电线电缆所产生的有毒气体对人体有害, 甚至会威胁生命。根据JGJ-16-2008第7.4.1条2款3项规定“对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物, 应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线”和第13.10.4条2款:“火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物, 其消防设备供电干线及分支干线, 宜采用矿物绝缘电缆;当线路的敷设保护措施符合防火要求时, 可采用有机绝缘耐火类电缆”, 本工程消防设备、应急照明配电主干线及分支低压电缆采用无卤低烟耐火交联基乙烯电缆WDNH-YJV;普通设备配电低压电缆采用无卤低烟阻燃交联聚乙烯电缆WDZR-YJV;一般动力、照明配电导线采用WDZR-BV无卤低烟阻燃聚氯乙烯绝缘电线。
3. 照明系统
照度标准根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》, 对各区域的照度、照明功率密度值等有具体要求。
应急照明应用在变配电所、水泵房。值班室、电信间、消防控制室、电梯厅、大堂、车库等处设应急照明;走廊、安全出口、楼梯间、主要出入口、车库等处设置疏散指示。应急照明及疏散指示均采用双电源末端切换, 疏散指示灯内有可充电镍镉电池。当正常电源故障时, 可继续维持供电时间。JGJ16-2008表13.8.6中对备用照明及疏散照明最少持续供电时间做了具体规定:一般平面疏散区域内疏散照明最少持续供电时间应大于等于30 min;消防工作区域内备用照明最少持续供电时间应大于等于180 min。
4. 照明配电系统
(1) 客房
根据《民用建筑电气设计手册》表2.5.2-1中各类建筑物单位面积推荐负荷指标, 客房内负荷按60 W/m²计算。每套客房面积约40 m², 则每个标准客房预留容量按2.5 kw设计。客房进门处装设插卡取电开关, 主控开关可控制所有照明电路。除了夜灯、浴室灯, 客房使用低瓦数节能照明灯具。卧室和浴室的照明回路分别供电, 客房配电箱提供6路输出电路。客房配电箱由本楼层普通照明配电箱供电, 楼层配电箱的配电开关有至少高2级的选择性。
(2) 办公部分、宴会厅、学术报告厅
分别按不同场合选用荧光灯, 优先采用节能灯。各功能厅内配电箱由本楼层普通照明配电箱供电, 楼层配电箱的配电开关有至少高2级的选择性。
四、接地及安全防护
本工程10 KV系统为中性点不接地系统, 低压系统的接地形式为TN-S系统。
建筑物内的电气装置要做总等电位联结。配电室内设置总等电位联结端子箱, 在泵房、装有浴缸和淋浴盆的卫生间等潮湿场所及电梯机房、游泳池等设置局部等电位联结。电气装置内的PE保护导线与接地干线、各种金属管路及建筑物的金属结构等互相联结。在强弱电竖井内分别敷设一条-40×4镀锌扁钢作接地干线, 与每层楼板钢筋作等电位联结。
在相关各室内设局部等电位联结端子箱, 将室内配电箱内的PE母排、电气装置的金属外壳及其它金属管道、金属窗框、扶手、阶梯以及游泳池区域内的外部金属工程等进行等电位联结。
五、防雷系统
根据防雷计算, 本工程为二类防雷建筑。故本建筑按二类防雷设计, 以防直击雷和侧击雷。
六、其它系统
本工程内还包括电视系统、通信系统、火灾自动报警系统、综合布线系统等。
七、结语
本工程内功能比较多, 而且建筑内各功能都是属于人员密集场所。所以电气设计应注重以人为本, 以保护人、服务人、尊重人为出发点与立足点。设计人员应熟悉掌握各类设计标准规范, 以便于在今后的相关工程中熟练运用。
参考文献
[1]中国联合工程公司.GB50052-2009.供配电系统设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2010.
[2]中机中电设计研究院有限公司.GB50054-2011.低压配电设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2012.
[3]中国建筑东北设计研究院主编.JGJ16-2008.民用建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[4]机械工业部中电设计研究院.GB50053-94.10KV及以下变电所设计规范[S].北京:中国计划出版社, 1994.
[5]中国建筑科学研究院.GB50034-2004, 建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
[6]湖南省建筑电气设计情报网组织编写, 戴瑜兴, 黄铁兵, 梁志超主编.民用建筑电气设计手册 (第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.
浅谈高层建筑 篇2
【关键词】设计；地基；高层建筑；施工
近十余年来我国的高层建筑建设可谓突飞猛进，其建设速度和建造数量在世界建筑史上都是少有的。我国的理论研究多偏重于介绍国外的思潮流派，或是探讨文化、艺术、美学等与外在形式相关的东西，而对于功能组织和空间构成模式的研究却较少有人问津。然而，当今的建筑学早已超越了工程和艺术范畴，需要我们从更多方面对其进行的研究和设计。
1 地基与基础设计方面
高层建筑由于层数多，体量大，建筑地基必须达到足够的强度才能承受上部结构的荷载，因此高层建筑基础多为深基础，持力层一般应嵌入微风化岩层。
地基与基础是建筑物很重要的一部分，该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
我国由于面积较广，地质条件差异很大，各地地质条件条件都很复杂，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。
地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
2 高层建筑的规划设计
第一，避免高层建筑密集。高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利，却给城市空间带来很多压力，造成城市空间和城市交通的拥挤，如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染。
第二，控制超高层建筑数量。一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观，可以说仅仅是体现城市形象，提高城市知名度。
第三，高层建筑与城市街道。高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，在规划设计时要对这些街道进行扩展，加大其通行能力。
可以看出，高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的，即建筑设计和规划。
3 高层建筑施工设计与技术要求
高层建筑施工设计要保证高层建筑工程施工设计图纸的完整性。高层建筑工程施工设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性;另一方面要求设计图纸内容的完整性。例如涵盖建筑工程主体施工、电气工程施工、给排水工程施工、防雷消防工程施工等方面。在电气工程施工平面图、给排水及防雷消防设备工程公共平面图中,都要标出与土建工程施工的相关内容。
施工技术是完成高层建筑的重要保障之一。对高层建筑全盘及施工个阶段进行认真切实的技术管理,全面科学组织施工,依据设计和国家施工规范技术标准,完成高层建筑的施工任务,需要做好以下工作:施工组织设计分基础部、主体部和装饰部三大部分独立设计,指导施工全过程。认真做好图纸会审和复核工作,认真按设计图纸和施工规范要求施工,程序衔接科学化。高新技术认真把握,重要新技术项目要制定相应的有效技术措施:如采用高强度混泥土现场拌制、现场泵送,就要采用相应的新标准以确保高强度混泥土的强度和质量。做好测量工作。测量工作是确保建筑产品按图施工的基础性工作,在高层建筑施工中尤为突出。因此,必须配备经过专门训练的专职测量人员和高精度的测量仪器,为施工阶段提供完整可靠的资料保证。
4 高层建筑对城市产生的影响
高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的規模和人口总量，就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系，它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。在这个层面上，高层建筑的发展可以由规划者通过地方规划来加以控制。最重要，它必须决定如何适应于街道的边沿、周围的人行道尺度、现有的土地利用以及它所在街区的特点。
由于其相对体量和高度，高层建筑对城市已有的周围环境及尺度影响甚大。不论是独立的或是混入在城市环境里，建筑物的体量越大，影响也就越大。不断增大尺度的高层建筑的空前激增已引起环境条件不断的恶化，因而变成城市生活质量的祸害。高层建筑插入到城市环境中，这些大都市里深谷剥夺了城市居民的光线、日照、和自然通风，对城市街区及其周围小气候环境的造成很大影响。还有这些大型建筑项目的能耗过大，如空调、取暖和照明等需要较大的能量供应，从而产生大量的热量，改变了城市原有的热平衡关系，加剧了城市的热岛现象，恶化了市民的生存环境。
5 高层建筑施工安全要求
高层建筑作业是存在危险源较多、风险较大的工序,作好高处作业的安全防护工作及安全管理、安全监护工作极为重要。高处作业应结合工程特点,以及在建工程周边的环境,制定相应的安全防护措施,并严格执行。
深基础施工。由于高层建筑的地基是整个建筑体的基础,所有要根据上质情况,采取有效的支护措施,所有措施要进行设计计算,对已挖完成部分基坑,在雨后、解冻或复工前,均要观察土的情况,发现问题,要及时解决,排除险情后方可施工。
高空作业。高空作业涉及的安全技术范围较为广泛,既有一般要求,如设置安全标志,张挂安全立网、安全平网等,也有各种专项安全防护措施。施工时应严格执行安全防护措施,坚持“以人为本”的原则,在确保施工人员安全的前提下方可作业。
总之,建筑高出作业是一项风险较大的作业,除了以上的一些要求以外,还有很多细节需要注意。在施工现场,只有做好高处作业的安全管理、安全监护,安全防范等工作,才能大大降低事故的发生,给工人提供一个安全的作业环境,从而提高效益,确保安全生产。
高层建筑已走过百年历史，从其出现之日起就成为城市的焦点，其形式和风格也不断的发展变化着，我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，如北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。
参考文献：
[1]肖峻，高层建筑结构分析与设计[J]，中化建设，2008，(12)
[2]范小平，高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J]福建建材，2008
[3]李国胜，多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例，中国建筑工业出版社，2004
高层多功能建筑 篇3
关键词：多功能复杂高层建筑,抗震,动力分析,弹塑性动力时程分析
引言:我国是一个地震多发国家, 直到上个世纪, 我们的抗震理论才慢慢形成。经过历史的沉淀, 社会文化的不断发展, 人类对地震不断深入研究, 人们渐渐认识地震、了解地震。随着我国城市化建设的不断发展, 科技的不断进步发展, 低层建筑已经满足不了人类的需求, 高层建筑得到迅速发展。尤其是近几年城乡结合发展, 国家对高层建筑建设的支持, 建设用地需求逐渐增大, 为了节省土地资源占用, 建筑格局逐渐从高层向多功能复杂的超高层建筑发展。由于大量土地被征用建设, 使地震、龙卷风等自然灾害不断发生。高层建筑虽然对节省土地资源起到较明显的效果, 但是如果建筑设计的不合理, 施工质量不达标, 当地震以及龙卷风等灾害来袭, 将会倒塌倾覆, 对人民的生命财产安全产生严重威胁, 因此, 我们必须对高层建筑的抗震能力加强研究。
一、高层建筑结构抗震分析和设计的主要内容
高层建筑结构抗震分析软件多种多样, 如PKPM、尹建科, Etabs等等, 而抗震分析理论则都是一样, 下面主要对基本抗震分析理论作简单介绍, 《高层建筑混凝土结构技术规程》对不同形式建筑的抗震分析方法做了相应的规定, 选取相应的抗震分析方法对客观评价建筑结构的抗震能力至关重要。
(一) 底部剪力法
它是一种用静力方法近似解决动力学问题的简易方法, 它计算概念清晰, 计算方法简单, 但它不能反映各种材料自身的动力特性及结构物之间的动力响应, 更不能反映结构物之间的动力耦合关系。
(二) 振型分解反应谱法
实际也是一种拟静力分析方法, 考虑了结构自身动力特性和地震动特性之间的关系。
(三) 时程分析法
时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法, 由时程分析可得到各个质点随时间变化的位移、速度和加速度动力反应, 进而计算构件内力和变形的时程变化。
(四) 弹塑性能动力分析
为了使高层建筑在地震发生时还可以屹然不倒, 必须预算出各个楼层在地震发生时反映出来的数据, 这样就必须用干模型和层模型对建筑结构进行简化。使用干模型计算各个楼层的数据, 可以得到较为准确的数值, 这一方法虽然便于弹塑性能的计算, 但是在计算过程中耗时较长, 并且过程较为繁琐, 投资也较大。层模型计算方法也可以得到各个楼层的精确数值, 并且在计算数据时产生的数据较少, 因此, 层模型计算方法得到大量推广。
(五) 弹塑性静力分析
在建筑结构抗震设计中, 弹塑性静力分析一直被广泛应用。弹塑性静力分析是介于弹性分析和动力弹塑性分析之间的方法, 其理论核心是“目标位移法”和“承载力谱法”。
二、高层建筑结构的受力分析
进行建筑设计和建设时, 必须结合我国对建筑抗震相关规范, 对建筑结构进行全面的受力分析, 保障建筑结构的安全性。
(一) 全面考虑高层建筑结构的受力
在进行高层建筑设计时, 必须要对建筑结构的各个方面进行考虑, 实践表明, 建筑结构的水平荷载以及竖向荷载对建筑抗震能力有很大作用, 建筑越高, 荷载也不断加大, 因此, 必须对其竖向荷载和水平荷载进行研究。设计建筑结构时, 必须要制定较为完整的方法来降低事故率, 尽量保证高层建筑结构的安全性与可靠性。
(二) 保障建筑的安全稳定性
通过对高层建筑与底层建筑的相比较, 我们可以得出, 越是高的建筑物其摆动性就越大, 因此, 在设计建筑物时必须要将刚度进行加强, 并采取一系列的加强措施, 满足建筑的延性和耗能要求, 避免结构发生倒塌, 符合三水准设防目标。
三、地震对高层建筑物产生影响的因素
为了保障高层建筑物的抗震能力, 必须要对地震对高层建筑物产生影响的因素进行了解。
(一) 高层建筑结构概念设计
高层建筑要有较强的抗震能力, 必须要对高层建筑设计进行重视, 对高层建筑必须要进行科学合理的设计, 保证高层建筑设计的科学化, 使高层建筑在遇到小型地震中不受任何影响, 即使遇到大地震也不会出现倒塌现象。一旦将高层建筑物设计的过于复杂, 使建筑物的结构不能科学的建设, 刚度不能达到要求, 只要发生地震, 高层建筑物轻则裂缝, 重则倒塌。因此, 高层建筑结构设计必须科学合理, 才能使建筑物的抗震能力不断增强。
(二) 高层建筑建设使用的材料
高层建筑物建设时使用的材料必须是符合国家规定的。建筑行业的不断发展, 必定会有一些商家被利益驱使, 为了可以节省自身成本, 在建设结构设计中使用冷轧变形钢筋, 冷轧变形钢筋因韧性较小, 质量不好, 特别容易导致建筑物的抗震性变差。一些小型企业为了节省开支, 不顾人民的安全, 在建筑结构设计中大量使用一些质量不过关的建材, 以牟取暴利。这些行为不但违反了我国对建筑行业的法律法规, 还使建筑物变得岌岌可危, 不利于社会进步发展。还有一些小型企业为了节省成本, 直接削减了一些建筑材料的性能。对于此现象, 我们一定要严加监管。
四、高层建筑结构抗震设计建议
一个设计合理, 施工质量合格的建筑物, 才能经得起大型地震带来的动荡。因此, 高层建筑结构抗震设计就变得尤为重要。为了人民群众的生命安全和社会可持续发展, 不断加强建筑结构设计理论研究, 重视施工质量, 从而提高建筑的安全性。
(一) 对建筑材料优质选择
为了保障人类安全和建筑行业良好安全发展, 我国颁布了一系列关于建筑材料的规范, 建筑材料生产厂商必须要按照规范要求进行生产经营, 并且敢于举报一些企业在建筑建设过程中的不法行为, 尽最大努力降低危险, 积极构建共同美好家园。
(二) 根据地勘进行设计
为了保障高层建筑的安全性与可靠性, 必须坚持无地勘不设计的原则。在建设之前, 必须对建筑场地进行地质勘查, 并要求勘查单位出具正式的地勘资料, 对基础形式作出判断。
(三) 提高建筑设计师的设计水平
社会快速发展, 必定会带动事物的新旧交替, 一些建筑结构也变得越来越多元化, 设计内容越来越新颖, 技术要求越来越高。因此, 建筑设计人员一定要有较高的技术与较强的知识能力。信息时代的到来, 使计算机普遍应用到了建筑设计中, 由于建筑设计软件操作较难, 专业性较强, 必须要求建筑设计人员有较强的专业能力和操作能力。必须定期给设计人员进行培训, 提高对建筑设计软件的操作能力与认知能力, 打造一个具有专业素养的强大的建筑设计队伍。
结束语
随着社会经济发展进步, 人力物力财力的不断雄厚, 在地震中受到伤害甚至死亡的数量越来越大。目前, 我国地震研究专家通过对历史上的地震案例进行研究, 得到了许多有效的抗震经验, 并且制定了一系列适合我国国情的结构设计规范, 即使有许多不足之处, 但我相信, 随着我国经济不断发展, 综合实力的增强, 我们的建筑设计理论及施工技术水平会显著提高。
参考文献
[1]吕西林, 蒋欢军.复杂高层建筑抗震与消能减震研究进展[J].建筑结构学报, 2010, 31 (6) :52-61.
[2]季立炯.复杂高层建筑结构抗震分析方法简介[J].山西建筑, 2015, 41 (4) :27-28.
[3]韩冰.竖向地震作用下连体结构抗震性能分析[J].低温建筑技术, 2013, 35 (9) :40-42.
[4]JGJ3-2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S]
建筑电气在高层建筑中的应用 篇4
【关键词】建筑电气；高层建筑；应用；措施
建筑电气在高层建筑中的应用是建筑行业发展的主流趋势，也是推动建筑行业长远发展的重要途径。加强建筑电气在高层建筑中的应用，有助于提高建筑的整体质量。但是，目前建筑电气在高层建筑中的应用还存在一些问题，需要及时制定措施进行改正。
1.建筑电气的选用
第一，供电电源的选择。在进行供电设计时，需要考虑供电电源的来源、距离、可靠度、总设备容量、电压、用电负荷以及计算负荷。同时还需要考虑配电所和变电所的容量、接线、位置以及数量，继电保护的配置以及位置。在选择高层建筑的电源时，需要考虑其负荷，其一级负荷必须具备两个独立的电源，且两个电源是同时工作的。二级负荷是双回路供电，另外，还需要设置备用电源。
第二，变电所位置的选择。在确定变电所的位置时，需要遵循以下原则：远离水雾、灰尘多，含有腐蚀气体的地区；高压接近负荷中心；远离水池、厕所、浴室等场所；远离火源，在特殊情况下，需要设置防火墙，设计直通户外的门；配电所的位置不能设置在地下室的最底层，需要做好防水措施，需要远离湿热地区。据调查研究显示，设置在高层建筑地下室的配电所，由于没有及时采取有效的防水措施，導致配电所受潮，特别是发生火灾时，地面的积水涌入到变电所，对其安全产生威胁。
第三，电气设备的选择。在确定变压器的数量时，需要考虑高层建筑的用电负荷，如果出现大量的一级负荷和二级负荷，用电的季节性波动非常大。当用电时间集中性很强时，一般会安装两台甚至多台变压器，且单个变压器的容量应该低于1600 kv。当多台变压器同时工作时，如何一台变压器发生故障，其余变压器的容量都要满足用电负荷要求，并需要具备足够的承受力，在必要情况下，可以采取风冷方式进行处理。在变压器运行时，应该尽量限制波动，在三相不平衡负荷时，可以选择接线为D，Yn11 的变压器。在选择开关柜时，需要考虑电流、绝缘能力以及额定电压等因素。高压开关柜和低压开关柜的形式基本相同，都使用隔离和断路器到开关组合，为了检修方便，需要设置明显的断点，母线分段开关和变压器低压总开关需要设置选择式断路器。
2.建筑电气施工
第一，电气间设置和施工。电气间一般设置配电所和弱电所。配电柜、供电干线以及分配电箱都安装在配电间内。配电间的配置最好位于负荷中心，远离水源、有热的场所，管线不能穿越电气间，尽量避开楼梯间。弱电所和强电所需要分开设置，当二者同时工作时，需要分别安装在电气间的两侧，并采取有效的隔离措施。为了避免二者相互影响。合用电气间的管线电缆采取屏蔽电缆，同时，电缆需要做好接地。对于电气间的管线、板间的缝隙，需要做好防火措施，使用防火材料。
第二，应急照明的设计和施工。高层房屋建筑的楼梯间一般使用专用延时自熄开关，如果采用一般延时自熄开关，容易毁坏灯具或者形成长明灯，浪费资源。如果出现意外事故，无法正常照明时，则需要及时组织相关人员撤离。高层房屋建筑的楼梯间的照明灯需要具备应急照明的功能，一旦出现突发事故，如，地震、火灾等，可以进行正常照明。具体可以采取以下方法：
（1）安装专用延时自熄开关。在一般情况下，使用延时自熄开关，这种灯是感应开关，人在灯亮。这种开关是三线开关，设置了消防接触点，可以连接到控制室。延时自熄开关时双线路供电，一旦发生意外事故，线路可以自动转化为控制室的电源，进行供电。即使发生意外事故，高层建筑的楼梯间依旧可以正常照明，在进行施工时，只需要安装一条控制线，所耗成本不高。
（2）高层建筑的楼梯间需要设置组合式应急灯，安装原理是：每个灯具内都需要设置两个光源，其中一个电源的来源是一般电线，安装普通延时自熄开关来控制该电源。另外一个电源的供电来源是控制室的应急照明电线，将该电源和控制室联系起来，最终实现自动控制。该电源开关平时不开，一旦发生意外事故，该灯就会亮。采取这种方法，能够有效地节约资源，还能提供应急照明。
第三，排烟、防烟系统线路的设计和施工。完善排烟和防烟系统，有着重要的防火作用。排烟、防烟系统是由防火阀、风机、各种阀件以及排烟机等部分构成的。保证该系统处于正常运行状态，这样一旦出现火灾，相关人员可以及时组织人员进行撤离，有效地控制火势的蔓延。由于排烟和防火系统比较分散，所以在进行电气线路防火设计时，需要合理设计联动控制线路，也需要考虑供电主回路线等因素。目前，我国大部分制造商将相关部件的接线柱设置在表面，控制线路与供电线路都位于接线柱的外部，这与防火要求不符。另外，当阻燃导线遇到火源时，则大大降低了电气绝缘性，导致排烟、防烟系统无法正常运行。该问题在排烟施工中很普遍，在施工时，需要注意以下几点：
（1）施工人员需要学习施工相关规范，了解和掌握耐火配线的要求、规范以及操作流程；（2）在购买机械设备时，对生产厂家制定了明确的规定，生产的产品需要具备相应的接线盒，安装的路线不能暴露在外面，从而埋下安全隐患； （3）监理人员以及技术人员需要加强对施工情况的审查，如果发现接线柱暴露在外面，要求进行返厂处理或者补做接线盒； （4）排烟和防烟系统的配电和联动控制线路，需要缩短电线距离，尽量不穿越过多的防火区域。对于防火区域的电线，最好选择耐火性的电缆或电线。
3.总结
综上所述，高层房屋建筑的电气应用是一个值得深入研究的课题，需要社会各界人士共同努力。目前，与西方发达国家相比，我国高层房屋建筑的电气设计水平较低，电能节能意识薄弱，从业人员需要意识到这些问题的存在， 创新管理理念，将先进科技与建筑电气结合起来，扩大建筑电气的应用范围。
【参考文献】
[1]景国秀.住宅小区建筑电气与智能化控制系统的设计[D].南昌大学，2013.11（11）：112-113
[2]周程里.低压配电干线中性线断线检测及建筑电气设计相关问题研究[D].重庆大学，2013.12（22）：190-191
论高层建筑及高层建筑的造型设计 篇5
在设计中技术与艺术的有机结合, 可以从它的审美效果上体现出来。即建筑的造型、功能、结构三者之间的完美结合同时需要兼顾与环境的统一及人的心理。本文从高层建筑的平面功能层面、结构稳定层面、环境心理层面对超高层及高层建筑体型设计的影响做一阐述。
1 平面功能对超高层及高层建筑体型设计的影响
超高层及高层建筑和一般建筑物比较的话, 平时的垂直荷载、地震影响与平时以及暴风时的水平荷载就相对变得非常大了, 为了使高层上下方向的质量、刚度、强度的分布均匀, 就要尽可能的避免各层平面形状激烈变化, 力求均一化。
有文献资料指出, 合理的选择楼层建筑平面形状, 能显著降低风对高层、超高层建筑的作用。对于采用边数较多的正多边形、圆形、椭圆形建筑平面的高层、超高层建筑, 同采用矩形建筑平面的高层、超高层建筑相比, 风载体型系数大约可减少20%以上。
因此, 超高层及高层建筑平面布置的理想状态就是选用合理的平面形状、功能相对简单, 上下层空间尽可能统一, 结构体系贯通。
但是近年来, 由于社会的不断发展进步, 业主对建设目的的主观需求不断提高。单纯的满足基本功能的使用已经不能达到建设要求。平面布置时, 空间日趋丰富, 功能日趋复杂。很多高层建筑底部需考虑设置大型中庭共享空间或大空间 (影院、剧场等) , 由于上部与下部在功能性质上有所区分, 在中间层改变支撑结构的位置甚至体系的转换 (商住楼) 。在满足功能使用的前提下, 同时需兼顾建筑在城市中获得良好的“易识别性”和“独特性”。
总体来说, 在现今我们对超高层及高层建筑平面布置过程中, 我们需要处理好功能的使用性, 结构的稳定性、空间的丰富性、形态的美观及独特性之间的关系。使其能够成为和谐统一的整体, 尽可能减少或避免体型完全是使用幕墙体系塑造, 摆脱主体与体型脱节的尴尬局面。
2 环境心理对超高层及高层建筑体型设计的影响
2.1 使用者的舒适
对于高层办公建筑, 创造舒适、健康的空间环境是永恒的话题。依此观点, 意味着需要在建造中对自然环境施加最小的影响, 使建成的环境与生物圈的生态系统融为一体。目前, 把绿化引进室内已成为一种时尚, 树木、花草能调节空间中光和影, 提供幽静的场所, 使人精力充沛。随着中庭与高层建筑的结合, 打破了高层建筑内部空间的封闭与单调, 近年来又出现了在高层塔楼的中间开敞空间进行绿化, 沿高层的外表面布置不同深度的过渡空间, 用于遮荫、绿化。较大的空间可有效降低空间封闭对使用者的压迫感, 更重要的是形成了良好的内部小环境, 配合空调系统使室内空气对流更加自然。
2.2 周边环境的协调
高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量, 给观者以强烈的视觉感受, 同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。从城市整体影响的角度来看, 表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响;在区域范围内来讲, 高层也起到地标的作用, 并与周边建筑相协调, 避免过分的夸大和突兀以及锐角边正对其它建筑等, 降低建筑本身对周边影响。
2.3 型体处理
建筑型体组合与造型是高层建筑设计中的重要环节。建筑型体组合与造型是建筑空间组合的外在表现, 它是内在诸因素的反映。二者是互为依存不可分割的。往往完美和谐的建筑艺术形象, 总是内部空间合乎逻辑的反映, 在设计中表现为对建筑尺度的处理。高层建筑一般由三个部分组成的, 即裙房、主体和顶部, 一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系, 在近人尺度处理中, 应特别注意建筑底层及人口的柱子、墙面的尺度划分, 檐口、门、窗及装饰的处理, 使人的心理有一个逐渐变化的过程。
3 应用工程实例
建成于1988年的香港中国银行大厦共70层, 楼高315米, 加顶上两杆的高度共有367.4米由著名华裔建筑师贝幸铭设计。建筑底层平面为52mx52m的正方形, 上部造型为由正方形对角线划分出来的4个三角形所形成的参差收分体量, 节节高升, 如同节节上升的竹子, 象征力量、生机、茁壮和锐意进取的精神使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端。
从环境心理上, 因为大厦尖削的外形像个三棱的刀, 会切去阴阳之间微妙的平衡, 殃及尖角对应的邻居, 这引起了许多反对之声。这也是很多超高层和高层在建筑体型设计上共同面对的问题。
再就瑞士保险总部大厦而言, 为了能够以更合理的方式使用能源, 使其热量损失、结构自重及地面绕流达到最小, 从而实现自给自足的节能式建筑, 此建筑采用了一种更加合理的流线型建筑外形。
从实际功能考虑, 这个方案具有三方面的优势:其外形不会引起迎风面的空气回流, 不加重向下的气流, 因此它能保护周围的环境, 这一点对于保持伦敦城的古街道及小巷式的格调非常重要;建筑周围的空气流动较为平稳, 减少了其表面的热损失;分压系数减小的结果便是建筑表面所需承受的压力变小, 这就使得在建筑外部设置抗风级别较高的灯成为可能。
另外, som事务所涉及的沙特阿拉伯国家商业银行大楼是一栋刀层高, 平面呈三角形的高层建筑。为了适应炎热的气候环境, 建筑外墙呈封闭状态。外墙上没有传统的密密麻麻的窗口, 而取而代之以三个巨大的顶口。洞口内的楼地面形成园林绿地式的内部空间。把办公室从里面边沿退缩到形成空中绿洲的洞口中, 并围绕中心风塔布置, 使湿热空气向上抽拔。光线可以进人中央天井, 洞口相当于巨大的遮阳, 可以避免阳光直晒及沙摸地区的热风直接吹袭, 还可以借此散热。各层办公室面向天井开窗, 不在外墙上直接开口, 以取得良好的气候缓冲作用, 并以厚实的隔热墙体将空气调节得负荷降低。可以说此建筑完美的将建筑造型设计和绿色手段完美的结合在一起。
综上所述, 一个优秀的超高层及高层建筑的体型设计, 不单单是从审美的角度去考虑, 还要努力做到需要功能、空间、使用、体型的四个要素的统一, 并且应充分处理好预期周边环境的关系, 以达建筑物造型设计完美、实用功能齐全之目的。
摘要：超高层及高层建筑在一个城市中往往相对本身更具有一定的代表性和象征意义, 其不仅反映了一个城市物质经济发展水平的程度, 还能表现出该地区的精神和审美标准取向。高层建筑的造型设计在整个设计过程不再仅仅是配合功能, 而是与建筑功能一重要。
高层多功能建筑 篇6
关键词：高层建筑结构,概念设计,结构体系
近些年来, 建筑业有了突飞猛进的发展, 城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。它以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特性而言, 高层建筑是必须着重考虑水平荷载和竖向荷载组合影响的建筑物。设计高层建筑时, 它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外, 还必须控制由风荷载 (或地震水平作用) 所产生的侧向位移, 防止由此产生的结构的和非结构性材料的破坏;控制由风荷载造成顶部楼层的加速度反应, 以使用户对摆动的感觉和不舒适感降到最低程度。这就需要设计师从一开始就应该以一个立体的概念设计为基础。
一、高层结构概念设计
(一) 高层结构概念设计的三维层次
把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析, 对于复杂的高层, 例如多塔机构也可以把它分成几块, 分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题, 然后组合起来。首先, 在方案阶段 (Ⅰ) , 可以把基本设计方案概念化, 建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系;高宽比与抗倾覆;承载力和刚度;并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成, 因此在初步设计阶段 (Ⅱ) , 要扩展方案, 把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来, 进行基本水平和竖向分体系的总体设计, 从而得到主要构件及其相互的关系。而在最后的第Ⅲ阶段, 即施工图设计阶段, 处理一维的构件设计, 具体设计所有分体系的构件、连接和构造详图, 对第Ⅱ阶段做出的粗略决定进行细化。
对于高层建筑结构, 可以设想成为一个从地基升起的竖向悬壁构件, 承受水平侧向荷载和竖向重力荷载的作用。侧向荷载是由风吹向建筑物引起的水平压力和水平吸力, 或者是由地震时地面晃动引起的水平惯性力。重力荷载则是建筑物自身的总重力荷载。这些侧向荷载和重力荷载的组合, 趋向于既可能将它推倒 (受弯曲) , 又可能将它切断 (受剪切) , 还可能使它的地基发生过大的变形, 使整个建筑物倾斜或滑移。对抗弯曲而言, 结构体系要做到不使建筑物发生倾覆, 其支撑体系的构件不致被压碎、压屈或拉断, 其弯曲侧移不超过弹性可恢复极限;对抗剪切来说, 结构体系要做到不使建筑物被剪断, 其剪切侧移不超过弹性可恢复极限;对地基和基础来说, 结构体系的各支撑点之间不应发生过大的不均匀变形, 地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力, 并不引起水平滑移。由于风力和水平地震作用力对于高层建筑是动荷载, 使建筑结构抗弯曲和抗剪切时都处于运动状态, 就会导致建筑物中的人有震动的感觉, 使人有不舒服感。如果建筑物晃动得太厉害, 还会使非结构构件 (如玻璃窗、隔墙、装饰物等) 断裂, 甚至危及屋外行人的安全。所以, 高层建筑结构要避免过大的震动。例如:在建造机关事务局12层的办公综合楼, 它长48m、宽18m、高36m。建筑物两边各有9根柱, 横行柱距为18m, 纵向柱距为6m, 中央有一个6×12m的电梯和管道井筒。考虑水平荷载的传递有几种不同方式, 进行结构方案优选, 分析两种结构方案:一种为仅由核心筒承受水平力, 外柱仅承受大部分竖向荷载, 不抵抗水平力, 梁和柱铰接;一种为纵横两个方向柱和梁刚接形成框架, 来抵抗纵横两个方向的水平力。在方案一中:筒井所受的风荷载为1.4×6×8=67.2KN/m, 竖向荷载近似为15120KN, 井筒墙自重为6×36× (6+12) ×2=7776KN, 可得抵抗倾覆弯矩的竖向荷载为22896KN。则可计算出合力偏心矩e=M/G=67.2×36×18/22896=1.9m, 超过核心范围 (6/6=1m) , 不满足稳定要求。必须加强、加宽基础或采用下部锚固, 才能避免基础向上抬起。在方案二中:由横行跨度的框架承担全部水平力。因此, 在一个方向风荷载作用下, 总框架一侧柱子受压, 另一侧柱子受拉, 并可近似求得总压力或拉力为:67.2×36×18/18=2418.2KN, 大致由每侧9根柱子平均分担2419.2/9=268.8KN/柱<7×3×9×10=1890KN, 即比每根柱所承受的恒载小很多, 基础不会向上抬起。因此方案二比方案一好, 应采用方案二的结构。
二、高层建筑的结构体系
通过受力因素分析, 下一步就考虑采用什么结构体系, 有下面几种高层建筑结构体系可供选择, 其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒中筒结构等。根据其受力特点, 结合高层概念设计的三维层次考虑, 选取合适的结构体系或其组合体系。
(一) 框架结构体系
由梁、柱、基础构成平面框架, 它是主要承重结构, 各平面框架再由梁联系起来, 形成空间结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活, 可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时, 可用隔断分割成小房间, 或拆除隔断改成大房间, 因而使用灵活。外墙采用非承重构件, 可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大, 抗侧力能力差, 水平荷载作用下会产生较大的位移, 地震荷载作用下较易破坏。不高于15层宜采用框架结构, 可以达到比较好的经济平衡点。
(二) 剪力墙结构体系
剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为3～8m, 现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好, 刚度大, 在水平荷载作用下侧向变形小, 承载力要求容易满足, 适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好, 在历次的地震中, 都表现了很好的抗震性能, 震害较少发生, 程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大, 平面布置不灵活, 而且不宜开过大的洞口, 自重往往也较大, 不是很能满足公共建筑的使用要求, 而且其成本也较大。
(三) 框架-剪力墙结构体系
框架-剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件, 框架和剪力墙协同工作的体系。在框架-剪力墙结构中, 由于剪力墙刚度大, 剪力墙承担大部分水平力 (有时可以达到80%～90%) , 是抗侧力的主体, 整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承受竖向荷载, 提供较大的使用空间, 同时承担少部分水平力。由于有了剪力墙, 其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了, 在地震作用下层间变形减小, 因而也就减小了非结构构件 (隔墙和外墙) 的损坏。这样无论在非地震区还是地震区, 都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成筒体结构, 布置在内部, 外部柱子的布置就可以十分灵活;内筒采用滑模施工, 外围的框架柱断面小、开间大、跨度大, 很适合现在的建筑设计要求。
(四) 筒中筒结构体系
筒中筒结构体系由一个或多个筒体为主抵抗水平力。通常筒体结构基本形式有三种:实腹筒、框筒及桁架筒。筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能。不论哪一种筒体, 在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件, 它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力, 并具有良好的抗扭刚度。筒中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系, 但是由于它需要密柱深梁, 当采用钢筋混凝土结构时, 可能延性不好, 而且造价昂贵。
除了上述的几种结构体系外, 还有其他一些结构体系, 如薄壳、膜结构、网架等。随着时代的进步, 会涌现出越来越多更好的结构体系。这就需要不断学习, 从各方面考虑运用经济合理的手段到达目标。
参考文献
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高层建筑 篇7
历史见证了人类对于高层建筑的执著追求。建于公元前2560年的吉萨金字塔，146.6m的高耸塔身雄霸世界最高建筑之位达4 000年之久，直至14世纪方被欧洲教堂取代。在中国，各种塔类建筑始终是描画天际线的主导。
现代高层建筑出现于一个世纪前，是工业化的直接产物。随着世界范围内的城市化浪潮，越来越多的人们离开乡村、涌入城市，城市规模也日趋庞大，高层建筑成为现代城市经济实力的象征，使城市的天际线更加峥嵘而富于变化。尤为重要的是，高层建筑为城市营造了独有的形态和风格。
在过去的十年中，高层建筑的分布格局不断变化，建设热潮从西方发达国家迅速蔓延至高速发展中的国家和地区。
这些新建的高层建筑不仅拥有传统的强势形象，更展现出新的内涵。例如，位于迪拜的当今世界最高摩天楼的建设，主要出于阿联酋政府对实现经济多样化和吸引世界游客的考虑。而这座摩天楼尚未竣工之际，迪拜又在大张旗鼓地规划着另一座更高的1 400m的超高层建筑。
经济的迅猛发展以及发展中国家的城市化是推动新型高层建筑持续建设的决定性因素, 但以全球高层建筑建设最火热的中国为例, 作为其原始动力的城市化还远未完成。研究表明, 中国2005年的城市化仅相当于英国1850年的水平, 与1950年的日本及1975年的韩国水平相当。作为拥有13亿人口的经济大国, 中国对高层建筑的需求仍会居高不下, 而根据目前的统计, 中国已成为世界高层建筑数量位居第二位的国家。
在经济全球化背景下，这些摩天楼正嵌入所在城市的发展链条，将成为城市空间的坐标，并在促进本土发展方面发挥重要的作用。精心规划设计并与区域融合的高层建筑将成为地区经济的主导，激发地区经济的发展潜力。事实上，本土元素的引入正成为高层建筑设计的潮流，一度引领风骚的“国际风格”已风光不再。本地文化和传统元素正从多个层面融入到设计中，使高层建筑彰显特有魅力和超然形象。
高层建筑探析 篇8
高层建筑, 超过一定高度和层数的多层建筑。在美国, 24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本, 31m或8层及以上视为高层建筑;在英国, 把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。根据民用建筑设计通则 GB 50352—2005, 中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定:即 (1) 住宅建筑按层数分类:一层至三层为低层住宅, 四层至六层为多层住宅, 七层至九层为中高层住宅, 十层及十层以上为高层住宅; (2) 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑, 大于24m者为高层建筑 (不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑) ; (3) 建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。
2 高层建筑设计原理
2.1 高层建筑设计中的外部尺度
(1) 城市尺度:
从对城市整体影响的角度来看, 表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响, 城市的天际轮廓线有实、虚之分, 实的天际线即是建筑物的轮廓, 虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线, 城市天际轮廓线不仅影响人从城市外围所看的景观, 也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。
(2) 整体尺度:
整体尺度是指高层建筑各构成部分要均衡在设计时要注意各部分尺度比例的协调和各部分细部尺度应有层次性。
(3) 街道尺度:
街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。为了保持街道空间及视觉的连续性, 高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致, 宜有所呼应。
(4) 近人尺度:
近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。其尺度设计应以人的尺度为参考系, 不宜过大或过小, 过大易使建筑缺少亲近性, 过小则减小了建筑的尺度感, 使建筑犹如玩具。
(5) 细部尺度:
细部尺度是指高层建筑更细的尺度, 它主要是指材料的质感。建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感, 来塑造建筑物, 吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感, 或者换言之, 通过质感产生一种视觉上优美的感觉
2.2 高层建筑外部尺度设计的原则
(1) 建筑与城市环境在尺度上的统一:
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响, 因为在城市轮廓线的组织中, 起最大作用的是建筑物, 特别是高层建筑, 因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置。
(2) 同一高层建筑形象中, 尺度要有序:
高层建筑设计时, 应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列, 在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性, 不能把几种尺度混淆使用, 才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
(3) 高层建筑形象在尺度上须有可识别性:
高层建筑物上要有一些局部形象尺度, 能使人把握其整体大小, 任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉, 效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
3 高层建筑结构设计中的注意事项
(1) 应当注意防震缝的设计, 必须留有足够的宽度。
(2) 平面形状或刚度不对称, 会使建筑物产生显著的扭转, 震害严重。
(3) 凸出屋面的塔楼受高振型的影响, 产生显著的鞭梢效应, 破坏严重。
(4) 高层部分和低层部分之间的连接构造不合理。
(5) 框架柱截面太少, 箍筋不足, 柱子的延性和抗震能力不够而发生剪切破坏或柱头压碎。
(6) 由于沿竖向楼层质量与刚度变化太大, 是楼层变形过分集中而产生破坏。
(7) 地基的稳定性问题要特别注意。
(9) 伸缩缝和沉降缝宽度过小, 碰撞破坏很多。
(10) 不应在建筑物端部设置楼梯间, 楼板有大洞口, 因刚度不均匀而产生扭转。
(11) 外纵墙门窗洞口过大, 连梁尺寸太小, 容易产生破坏。
(11) 中间部分楼层柱子截面和材料改变或取消了部分剪力墙, 产生刚度或承载力突变, 形成结构薄弱层。
4 高层建筑施工一般顺序
测量放线→挖土及清理基坑加深部分→施工基础→地下室上部施工→施工上部框架主体 (同时地下室内外防水施工、进行回填土施工) →砌墙→屋面及内外装修工程→主体施工完沉降稳定后施工坡道→室外散水台阶→收尾工程。
(1) 测量放线+0.000以下采用外控, +0.000m以上测量放线采用内控, 高精度水准仪控制标高, 利用经纬仪控制轴线。
(2) 基坑开挖及降水、边坡支护。
(3) 地下室上翻500高度墙壁和筏板基础的混凝土一次浇筑, 以保证其整体性。地下室结构施工完毕后作地下室外防水, 验收合格后分施工段、分层回填。
(4) 基础筏板及地梁采用120厚砖胎膜内抹灰, 其它模板支设采用木胶合板, 楼面现浇砼采用满堂脚手架支设。
(5) 基础砼采用汽车泵和地泵从东到西以后浇带为分界线依次外浇筑, 主体结构按层施工, 每层梁、板、同时浇筑。采用商品混凝土地泵输送施工。
(6) 主要钢筋由土建处配送中心配送, 其余现场制作。水平受力钢筋连接形式采用绑扎连接、闪光对焊、电渣压力焊连接, 竖向钢筋主要采用搭接连接、电渣压力焊, 22以上钢筋采用机械连接方式。
(7) 主体施工时, 钢筋、模板、砌体、砼等多工种流水作业, 实施平面分区、立体分层、同步流水的施工方法。
(8) 外墙装修在结构施工封顶后, 内装修工程、部分外装修工程、屋面工程同时进行施工, 施工顺序为自上而下分层进行。
(9) 安装工程的预留预埋, 跟随主体施工穿插进行。安装工程在室内粗装修后完后, 穿插施工。
(10) 外防护架工程:一般采用落地式脚手架和悬挑式脚手架施工。
(11) 垂直运输:主体结构施工主要采用塔吊, 后期采用施工电梯。
5 高层建筑施工有哪些注意事项
重点是开挖的深基坑支护, 各种类型的脚手架 (落地、悬挑、附着升降) 搭设及日常安全管理, 施工升降机、塔机的选型及位置确定, 塔机不能太小, 最小也应为63的, 有时施工电梯必须落在地下室顶板上, 如何处理, 施工电梯及塔机的各道附着的设置, 且必须满足施工进度需要, 如果进度较快, 那么附着的预埋件就必须设置多, 附着拆除轮流上翻, 因为机械自由端不得过高, 施工电梯不超过十几米, 塔机不得超过20多米, 刚浇筑砼的结构不允许打附着受力, 还有测量不一样, 精度要求高, 必须配备激光经纬仪或垂准仪, 建筑物大角必须弹线控制垂直度, 电梯井方正及垂直度控制, 临时用电及临时用水都不一样, 因为施工周期较长, 用水管道不得从建筑物外走, 一防受冻二防架体拆除无法固定, 要从室内管道井等预留洞口走, 且必须在适当楼层配备加压泵, 能将水源送到施工作业面, 电缆同样必须从通风井走, 中间设中转箱,
具体: (1) 高层应该有地下室, 地下室是施工的关键, 地下室顺利施工完成, 就成功了一半。
(2) 若有裙楼和转换层的话, 转换层是关键, 转换层构件尺寸较大, 模板支撑是关键。
(3) 大部分是标准层, 那就很简单, 但关键是定位放线, 垂直度、标高应控制好, 特别提醒的是, 有些施工员层高喜欢放个2-3cm, 这样对于高层的话, 累计下来就达到1m左右了, 这样如果规划验收较真的话, 或者工程设计已达到限高极限的话, 会是个很头痛的问题, 所以不能放层高。
(4) 节能工程是重点, 现在建筑节能抓的很紧, 节能中的安全问题又至关重要, 外保温的防火问题, 外墙面砖的防脱落问题等等。
(5) 高层的话, 安装工作量一定不少, 安装各专业之间的配合以及安装与土建专业的配合非常重要。
(6) 安全防护:外架的安全防护网一定要做好, 不然很容易发生坠物伤人。
(7) 防火:高层施工的时候要禁止明火, 要配备灭火器。
(8) 施工电梯要定时检查, 有安全隐患的话要及时整改, 不然很容易出现事故的。
(9) 多工种施工的塔吊的安排要注意, 不然工种之间容易产生矛盾, 我遇见因为塔吊吊运材料时两个班组打架。
(10) 高层施工混凝土浇筑时要做好养护, 每天浇水最好不少于2次。
(11) 高层或者超高层模板安装偏差及垂直度一定要控制好, 不然可能会遇到电梯井做好了发现电梯放不进去的情况;其次就是千万不能过早拆除模板, 一定要试块强度进行拆模。
(12) 钢筋施工一般不用过多注意, 劳务队能自己搞定, 如果结构太复杂的话, 还是要经常检查看看钢筋是否放错型号了, 搭接或者锚固长度不够等等。
(13) 安装上的预留预埋什么的一定要对照安装的图纸, 预留预埋好, 不然后期安装时到处破除混凝土很麻烦。
6 高层建筑发展趋势
第一、高层住宅相对于低层住宅具有的较高的品质, 科技含量高;第二、高层住宅在通风采光上均优越多层, 高层在户型设计上比多层有更大的空间余地, 业主可以自由发挥;第三、高层在设备硬件上更具有潜在的优势。第四、高层住宅都是框架结构, 防震效果好, 一般能防止8级以上的地震。所以入住高层, 基本没什么后顾之忧, 同时高层住宅也运用了一些新兴的技术材料, 如新型保温材料、双层真空玻璃, 起到节能, 减少噪音干扰的作用, 营造更适合人们居住的空间。在很多大城市, 房地产发展水平越高, 高层住宅的比例就越高。这将预示着高层、小高层住宅必将成为城市发展的大势所趋。
参考文献
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关于高层建筑中建筑设计理论探究 篇9
前言
建筑技术以及结构理论随着高层建筑的迅速发展得到了很大的提高，高层建筑的结构形式也愈加的多样化，但是，在发展的额同时也出现了非常多的高层建筑设计方面的问题。高层建筑是一道城市特有的风景，高层建筑需要满足这方面的要求，同时也要搞好高层建筑设计，解决好设计中出现的问题。所以，高层建筑设计目前所追求的就是如何多方面的完善高层建筑设计。
高层建筑的整体设计
1.主体的设计
在二十一世纪，对高层建筑设计提出了更进一步的要求，就是要高层建筑设计实现建筑本身的生态节能。第一步是分析高层建筑主体的下部分裙房，裙房的建设在整个城市建筑中没有多大的影响。这些下部门裙房跟高层建筑的上部立面在立面设计过程中是不一样的。在建筑设计时，需要将下部裙房设计非常多样化。下部门裙房还需要不断的实现人性化处理，因为下部裙房对普通的群众的视觉的街道空间感具有很大的影响，同时，群众主要接触的是高层建筑的下部裙房的部分。但是对于高层建筑而言，高层建筑的楼顶对整个高层建筑的极具代表性的表现，所以，科学合理的将高层建筑的楼顶设计好也是一项非常重要的工作。
2.建筑设计要在城市规划设计的正确指导下
要将周围的环境和城市的规划相互的协调和相互的促进，也就是指将一栋建筑置入周围的环境中，也将周围的环境置入到城市的规划设计中去。在建筑师设计单体或者群体建筑的过程中，一定要将充分的开发地盘红线内的小环境以及建筑的大环境充分的考虑进去。随着社会的快速发展，建筑师在这个建筑设计快速发展的背景下，没有对环境以及人文形成重要的关注，只是追求单调的特、奇、新，完全没有将建筑物的周围环境考虑进去。如果建筑师在规划的时候将周围的环境考虑进去，在城市规划设计的总体指导下，协调周围的环境，即使是最简单的建筑设计也可以取得非常好的效果。
3.巧妙运用处理手法
建筑设计实际工作中，在高层建筑设计中的塔楼部在设计上没有很明显的变化空间，高层建筑的底层部分可以利用巧妙运用处理手法的方法来达到丰富空间形式的目的。在实际的设计工作中，主要采取的处理方法包括入口缩进或者是底层架空两种。
高层建筑中的分类建筑设计
1.高层建筑中的底层入口
底层入口是组成高层住宅的很重要的一个部分，所以，一定要主要所处地的风向。例如：一定不要设置在冬季主导风带位置。这样就可以有效的避免静电感应产生火花。在中国的南方地区，四季温度较高，夏季尤其炎热。所以，设置在底层入口金属物最好是全部架空或者是局部架空，这样做有利于减少夏季通风等妨碍。
2.高层建筑中的建筑围护
在高层建筑中居住会产生大大小小的恐惧心理，所以，在高层建筑设计的阶段要着重安装好建筑维护设备，为居民提供一定的安全感。在设计高层住宅窗户的时候需要将窗户设计为推拉的启闭方式，因为高层风压较大，会影响外窗的开关，同时会造成居民产生不安全的感觉。
3.高层建筑中的服务设施
高层建筑在设计的时候需要将建筑的服务设施充分的考虑进去。例如：在建筑底层的入口处设置相应的值班室，在值班室里要安排有公用电话、夜间电梯紧急呼叫装置等。也可以在大楼内外设计好车辆的存放处或者是分户信箱等。
高层建筑设计中需要特别注意的问题
1.高层建筑防火的问题
高层建筑防火设计需要保证通道畅通、安全，当发生紧急情况的时候可以及时的进行人员的疏离。与此同时还要具备照明系统或者采光设施，让居民在疏散的过程中可以安全的逃离，减少踩踏类似的伤害。并且还要对防火分区进行合理的划分，如果有火灾的发生，就可以及时的、有效的采取相应的灭火措施以及人员的安全疏散，同时还要设置好消火栓的位置。
2.高层建筑电气的问题
（1）消防电源以及配电
高层建筑对供电有三个方面的方案选择，第一个方案是进行供电的电源一定要是由两个不同的发电厂提供的。因为，如果其中的一个发电厂出现问题，另外一个就可以继续供电，最后确保建筑的正常运行；第二个方案要求是供电电源需要来自于两个不同区域的变电站；第三种方案是两个电源中一个电源是自备的发电设备，另一个是区域变电所提供。目前使用最广泛的就是第三个方案。
（2）高层建筑应急照明问题
高层建筑发生火灾或者是其他灾害的时候，应急照明可以在照明系统中断的时候继续开启照明。在安装应急照明的时候一定要注意其人性化的特征。应急照明应该安装在疏散楼梯、消防水泵房、自备电源室、消防电梯前室、消防控制室等。如果电源断电还是可以看见周围的环境。
（3）高层建筑电梯问题
在电梯的设计中一定要保证电梯位置设置的合理，在电梯运行的时候发出的声音不要影响到居民的正常休息。同时也要充分的分析居住结构，调整好电梯的最大载荷。为居民提供方便和快捷。
总结
随着我国经济的快速发展，建筑业得到了很大的发展空间。同时也将高层建筑的设计问题纳入重要的考虑范畴。通过本次的研究，提出想要建设好高层建筑就需要设计的工作者不断的总结和分析并且在现有的基础上去创新。促进建筑设计愈加完善，借以保证人们的生命财产安全以及高层建筑的总体质量。
高层多功能建筑 篇10
随着人类科技在各个领域的不断进步和发展,使得人们的生活质量和要求也日益突出,在复杂高层和超高层等建筑不断增长的今天。需要我们摒弃传统的落后建筑理念和实际方案。不断是想世界先进国家的建筑设计理念学习,大力培养我国自主设计和开发的建筑工程设计师,加强国家之间先进建筑经验和理念的交流。
随着我国建筑行业和其技术的发展,相信会在此问题上找出完美的解决方法和结构设计原则。本文主要分析的是复杂高层建筑一超高层建筑的结构设计要点,主要内容如下。
1 重视设计理念
由于复杂高层和超高层的建筑的主要特点,就是楼层比较多,空间建筑高。所以,也比较容易暴露出一些高层建筑结构上的和类型的不合理设计问题。那么,如何保证建筑的安全质量和提高建筑物的抗震效果,以及严格的把关防火和消防方面是设计,提高高层建筑物内部结构的合理利用都是十分重要的讨论课题。
所以一个科学合理的设计理念,以及建筑工程设计师对于高层建筑的整体结构把握,对建筑物的核心合设计都十分重要。
采用科学的高层建筑设计理念,无论是对于建筑的整体构思,还是实际的项目施工都是十分重要的。首先需要建筑的技术设计人员,在最初的设计方案时,需要着重强调建筑结构的均匀性和规则性。并且确保建筑结构的传力途径清晰,保证整体建筑结构维持在高水平上。注重节能减排的设计,降低消耗,提倡绿色理念的设计的意识。
在选材方面,所使用的建筑材料必须可以确保建筑结构受力的均匀性和整体性。结构工程师之间需要充分的交流与沟通,共同打在一个科学化的设计理念和操作流程[1]。
选择合理的结构抗侧力体系,是保证复杂高层超高层结构安全的有效措施。那么意识要其重要性,就需要结合超高层建筑的具体高度和具体的使用结构,选择一个比较适合的结构抗侧力体系。
首先,在结构设计时,要使结构抗侧力构件之间可以相互联系、相互依存。
其次是要对结构抗侧力构建的各自实际情况进行合理的评估预分析,通过准确的数据判断,使其形成一个有效的结构整体[2]。
2 注重超高层建筑的抗震效果设计
由于复杂高层和超高层建筑,本身高度相对于普通建筑来说比较高的特点。那么为满足其功能性,抗震设计是高层建筑的重点。高层建筑的抗震设计的建筑材料选择非常重要。选择抗震效果好的材料,对建筑构件的承载力来说是保持其稳定的基础。如果其承载能力很大,在地震发生时,不容易出现建筑物倒塌事故的。
所以,高层建筑设计时,应该采用位移结构的抗震方法。这样,建筑物能够承受住的结构变形的能力会很大。这种方法主要是通过分析建筑构件的变形及其结构位移之间的关系,确定一个有效的变形值。此项设计方法可以保证建筑结构拥有良好的变形弹性。这样的方法运用的效果十分明显,主要是其可以借助结构消耗的地震能量,减轻当地震发生时的反应,减轻地震给高层建筑带来的破坏,避免重大损失的发生。
另外,在建筑项目的选址上,应该要避免地震多发地带,建设地震对建筑工程的破坏作用。所以说,设计理念和方法,都对高层建筑物的抗震效果有明显作用和效果。所以,加强高层建筑抗震设计的结构,需要重视起来[3]。
3 为高层建筑提供稳定供电的设计
为复杂高层或是超高层建筑,提供安全稳定供电是保证建筑功能使用的重要组成部分。所以,对建筑的供电系统的设计,需考虑到多回路供电,以及供电备用的发电机组配置等方面。可以将超高建筑和复杂工程建筑的变配电房,安置在塔楼中部的楼层中间。这样设计的优势在于,其可以减少低压配电所带来的一些损耗。而备用发电机可以设置在地下的楼层。为保证高层用电,供电电压采用低压配电是有效的措施之一[4]。
4 采用垂直交通设计方案
复杂高层建筑所使用是垂直交通管道设备,并且将其集中起来。采用垂直交通的设计方案,比较节约空间,同时也方便日常的维护工作。由于超高层建筑技术的发展,超高层建筑可以采用以中央为核心的空间构成模式。主要是可以将楼梯或是电梯集中在建筑中央,既能节省空间,还能使得所有的功能使用区有良好的采光效果。使用这种中央为核心的空间构成模式,需要有一个良好的刚度来支撑中心强度。同时也有利于建筑结构的整体受力作用
5 超高建筑的消防设计
由于为了有效的提升抗震效果,所以大部分的高层建筑都使用的是全钢结构。但是这种结构有一个严重的问题就是其耐火性差,在火灾发生是不但不能勇于防火,还可能引起更严重的灾情。此外,由于复杂高层和超高层建筑的结构复杂,建筑内部的管线和电器设备重多,这些都是严重的安全隐患。由于建筑的楼层比较高,所以高岑建筑内部的空气抽力比较大,可以使得火灾迅速蔓延开来。最后还是由于高层建筑自身的局限性,那么一旦发生火灾,人员比容易疏散,并且救援工作也比较困难。
综上可以看出,在复杂高层和超高层建筑的设计时,必须要重视建筑物防火方面的设计。在防灾设计的材料上,必须要选择难燃性的建筑材料,或是耐火性强的建筑材料。在设计建筑通道是,需要增加安全通道的数量,在建筑物内部增设火灾自动报警系统。在走廊等处,多安置一些消防器,确保消防通道密封性,和救援通道的畅通性[5]。为提高消防救援的效率,在设计之初,还需要增加消防专用的电梯,同时需要提高消防专用电梯的安全性能,要在火灾发生时,可以安全使用,提高安全系数。
6 结语
本文主要是针对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行分析和讨论的。从重视设计理念、注重超高层建筑的抗震效果设计、改变建筑结构方案、为高层建筑提供稳定供电的设计、采用垂直交通设计方案、超高建筑的消防设计等不同方面,分别对其进行了讨论。由此多出了一些抗震效果好和建筑的结构方案优化的设计理念和方法。对建筑结构类型、防火设计和建筑的功能实用舒适度等角度全面分析了建筑理念和可行性施工措施。以期,对我国的建筑技术在不断进步的今天,可以提供一些指导性意见,帮助我国的建筑行业更好更快的可持续发展。
参考文献
[1]卢春玲.复杂超高层及大跨度屋盖建筑结构风效应的数值风洞研究[D].湖南大学,2012.
[2]万黎萍.超高层建筑核心筒设计研究[D].华南理工大学,2014.
[3]张斌.超高层综合性办公建筑标准层平面设计研究[D].华南理工大学,2012.
[4]郭洋.复杂高层、超高层建筑设计要点分析[J].科技创新与应用,2014,05:219.