高层建筑十篇

时间:2023-03-20 00:30:30

高层建筑

高层建筑篇1

论文摘要:转换层的施工质量直接影响整个高层建筑的结构安全。因此,控制转换层的施工质量,有着重要作用。本文对转换层施工中的重点对其中的模板及混凝土工程的施工进行了探讨。

1转换层结构的整体施工特点与控制要点

1.1施工特点

转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。设置模板支撑系统后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力的验算。

对大体积混凝土转换层,混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施,防止新浇混凝土的温度裂缝。

转换层的跨度和承受的荷载都很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。

利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术可以减轻自重、改善结构的整体抗震性能。设计模板支撑时可以利用己经成型的水平钢骨或预应力平衡部分或全部施工荷载,极大改善支撑受力性能,这种措施适用于转换层与上部结构没有形成整体工作的情况如上部采用的是小柱网框架或开口剪力墙、壁式框架等结构形式。

1.2施工控制要点

转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。

转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。

对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。

应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。

2模板及支架的施工

2.1斜撑的施工要点

所有斜撑杆按小于或等于450角设置,排距沿柱面竖向为lm,梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400mm,其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。

梁底斜撑支架尽量与梁下排架同时搭设,如跟不上,也必须保证在大梁钢筋骨架就位前搭设完毕,以确保斜撑支架与梁下排架同步受力。所有斜撑杆要尽量与梁下排架的立杆、横杆相扣接(用转向扣件),同时与楼层满堂架连体,以增强斜撑支架的整体性和稳定性。

2.2立杆和扫地杆的施工要点

立杆的上端直接与梁底的内楞、外楞分别相扣接(外楞紧贴在内楞下面),从而形成双扣件抗滑移保险.立杆的下端支撑在楼面上铺设的通长木板上设置的钢垫块上。梁下排架下设扫地杆,中间设两道大小横杆,梁底排架两侧,横向设置斜撑,纵向设置双肢剪刀撑,同时将梁下排架与楼层满堂架连为一体,以增加排架的空间刚度。

2.3钢管支撑的施工要点

支撑体系中,一定要注意检查木楔是否顶紧、钉钉子、防滑动,这是避免钢管直接作用于楼板形成集中荷载的关键。

用48x3.5碗扣式脚手钢管搭设排架作为转换结构模板支架,可调支托安放于钢管支撑顶端,再把小中48x3.5钢管安放在可调支托上,碗扣式钢管立柱承受的是轴向力。作用在模板支架上的荷载特别大,用钢管碗扣脚手架做支撑最关键的问题是绝对不能出现模板支撑倒塌事故,否则损失和影响极大,因此,即使在排架三维间距均满足设计要求条件下,仍须采取必要的附加保证措施。利用转换结构区域的边缘构件如框架柱、剪力墙卸失一部分荷载。中间部分用纲管与柱子锁紧。

对进场的构配件进行检查验收,扣件及底托等要有出厂合格证,碗扣脚手架要检查碗扣与杆件的焊接质量,杆件的变形情况。达到规定后方可使用。扣件符合《钢管脚手架扣件》的规定要求。

各级共同制定施工方案,并逐级进行技术交底,参照公司的碗扣式脚手架施工工法及己施工的梁式转换架体支设的经验进行施工,执行《组合钢模板技术规范》和《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》。

用经纬仪和钥尺在己浇筑混凝土的地坪上找出立杆的纵横位置。为分散荷载,立杆支托下垫50mm厚木板,下设扫地杆。碗扣要锁紧,扣件使用力矩扳手核准拧紧力的要求。斜撑按施工方案的要求进行设置。

混凝土浇筑过程中注意观察架体的变形情况,混凝土浇筑要求两个搓子从中间向两边对称浇筑。下层混凝土强度达到设计强度的75%后才能浇筑上层混凝土,浇上层混凝土之前,先将架体支顶松开,让己浇筑混凝土变形受力后再顶紧支撑,这样使己浇混凝土和架体共同承担、共同作用来承受上部荷载。

3混凝土工程的施工分析

3.1原材料要求

水泥:在满足强度和耐久性等要求的前提下,宜选用低热或中热的矿渣水泥、火山灰水泥(发热量270-290Kj/kg),严禁使用安定性不合格的水泥。

骨料:粗骨料碎石和卵石均可,应采取连续级配。其最大粒径不得大于钢筋最小净距的3/4。当采用泵送混凝土时,为了提高混凝土的可泵性和控制增加水泥用量。骨料中不得含有有机杂质,其含泥量应小于等于1%。

细骨料宜选用粗砂或中砂,含泥量应小于等于3%。当采用泵送混凝土时,其粗细率以2.6-2.8为宜。控制细砂以0.3二筛孔的通过率为15%-30%;0.15mm筛孔的通过率为5%-10%。

粉煤灰为了减少水泥用量,可掺入水泥用量10%的粉煤灰取代水泥。粉煤灰的烧失去量应小于15%,SO3应小于3%,SiO2应大于40%,并应对水泥无不良反应。

外加剂为了满足和易性和减缓水泥早期水化热发热量的要求,宜在混凝土中掺入适量的缓凝型减水剂。

3.2施工准备

大体积混凝土施工前的准备工作,除按一般混凝土施工前必须进行的物质准备、机具准备、技术准备和现场准备外,应根据其施工的特殊性,做好附属材料和辅助设备的准备工作,如冰、冰水箱(池)、真空吸水设备、水泵、测温设备等。尤其要做好施工方案的编制工作。施工方案编制的重点,应该是:①根据减少约束的要求,确定分层分块的尺寸及层间、块间的结合措施。②通过热工计算,确定混凝土入模温度以及对材料加热或降温的措施。③确定混凝土搅拌、运输和浇筑的方案。④制定混凝土的保温方案。⑤保证工程质量、安全施工和消防措施的制订。

3.3混凝土浇筑要点

转换梁混凝浇筑量大,浇筑速度块,总的浇筑时间长,又要考虑温度应力的

影响,因此,施工过程中要注意以下几点:

混凝土施工尽量安排在白天进行,并确保混凝土的输送不间断。混凝土浇筑应分层进行,每层高度控制在300--5OOmm。每层间隔时间1.5-2h。

混凝土的振捣采用机械振捣为主,人工扦插为辅。插入振动器宜采用快插慢拔,振动时间以出现泛浆为准,同时插入点距离应在振动棒有半径1.25倍范围内。在梁柱节点处,若钢筋太密,振动不能插入,则采用钢扦插,在梁柱侧模用橡皮锤敲打,用人工振捣来弥补。

楼板混凝土浇筑,除在梁处采用插入式振动器外,其余均采平板振动器沿垂直浇筑方向来回振捣。平板振动器依口成排进行,且排与排之间应有一定的搭接,确保混凝土不漏振,以达到其密实度。为保证楼板混凝土厚度,除在柱墙筋外注有标高标志外,还应加设用钢筋制作而成的移动式高度控制件,用于控制板厚,以保证板厚,满足设计要求。

泵送施工全过程除了按常规操作外,应注意以下几点:

布管及拆管要严格配合施工顺序和施工缝留设要求。管泵送前,加强压送水湿润管和泵体,必要时将湿麻袋覆盖于泵管上,降低混凝土温。泵送过程中,有泵管与溜槽配合,控泵送冲击力,避免挠动深梁锚固筋。混凝土入模温度控制。入模温度直接影响混凝土的中心温升值,固而降低入模温度是转换层大体积混凝土施工重要控制内容之一。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工,北京:中国建筑工业出版社,2002.

高层建筑篇2

关键词:高层建筑;分类设计;建筑设计

中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:

1 高层建筑整体设计

第一,随着社会经济的飞速发展,我国建筑行业的不断进步,决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势:一是层数增多,高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑,有的处于领先地位。二是新材料的开发应用,新结构形式的应用。高性能混凝土材料在不断发展,对高层建筑的发展产生重大影响。三是平面布置与竖向体形更加复杂。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面,主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件,需要结构设计更加提高。四是耗能减震技术的应用与发展。

第二,高层建筑的尺度设计,主要包括:一是整体尺度。整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意以下几点,一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系;高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。二是城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点,不当的尺度会对城市产生不良的影响;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。高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。三是细部尺度。设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。

第三,高层建筑体形庞大,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大,高层建筑的节能首先应为设计者重视,从以下三个方面进行考虑:

一是优化建筑位置及朝向设计。高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些。在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热量的损失,保持室内舒适的温度环境。二是优化围护结构墙体设计。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

2 高层建筑的分类设计

2.1底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层人口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

2.2建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理.因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

2.3服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层人El处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300ram,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

3 高层建筑设计中的安全问题

3.1防火问题

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。

合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。

3.2电气问题

3.2.1消防电源与配电

高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。

3.2.2应急照明

应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。

3.3电梯

电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。

4 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。

5 结束语

高层建筑的建造和发展已有百余年的历史,是人们生活中一种重要的建筑类型。高层建筑体量巨大,视觉冲击力强,充分体现了现代建筑技术、美学、文化等魅力,对城市形态也有重要的影响。因此,高层建筑风格的转变一直是人们研究、探讨的焦点,探讨高层建筑设计理念的更新与高层建筑设计风格变化的相互关系,将有利于现代高层建筑的发展。

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。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

高层建筑篇3

关键词:高层建筑;架空层空间;环境设计;设计理念;设计原则;设计方法 

Abstract: the environmental quality of high-rise building bring down problems, that people have the new requirements for the environmental design. The shadow, get together the wind effect, the streets, the loss of interest, the heavy traffic, pedestrian traffic, green space reduce, memorial building visual destruction by external space environment problem more and more be taken seriously, be must be considered in the design of content. In view of this, this paper at the bottom of a high-rise building space environment design are also discussed.

Keywords: high building; Stilt floor space; Environmental design; Design concept; Design principle; Design method

中图分类号: TU972+.12文献标识码:A文章编号:

在现代建筑的发展中,不难发现这样一种潮流,在讨论建筑生产与审美接受中往往倾向于后者,在讨论建筑的物质功能与精神功能时偏重于精神功能,在讨论建筑的技术文明与人类文化对建筑的作用时更强调人类文化等,在城市建筑形态中这种倾向更是明显,这些现象和潮流反映出今天建筑活动对人的生活需求,不仅包括物质方面的需求更有情感、审美等精神方面的需求。底层架空设计,一般是把建筑物(单体或多幢)的底层(或可能通高数层)的部分或全部空间,去掉其正常的围合限定(如墙、窗等),使之成为通透、延续的空间,常表现为支柱层的空间形式,有的可为大面积的无柱空间,是有“顶”而无围护的空间。一般不用于具体的功能,而是引入绿化、休息设施等作为人们公共活动空间。这样将使建筑架空所提供的公共空间成为城市特殊的风景线,还能使一些建筑群密集之处显示出通透美来,让人们不再被拥护的建筑所压抑,从而使公众对城市空间形态产生更为深刻的审美感受和情感体验。

一、空间环境设计理念的演变 

当前社会信息化趋势日益明显,底层架空设计适应在城市建筑中增加公共开放空间的趋势。构成城市整体的网络建筑,除了住宅、办公等具有私密性的部分外,趋向是逐步增多开放的建筑空间,为城市居民服务,作为居民交往的场所。这表现出社会在进步,城市在发展。近年来,各国城市都把一些私园转换或新建为向大众开放的公园,在城市广场、市场之外,大量的文化、教育、娱乐、商业、金融、交通以及政府办公建筑等都对公共休闲场所大众开放,在建筑内布置多种形式的开放空间。欧美不少国家的高层建筑开放的休闲场所设计注重底层空间和城市公共空间的连结,提出“架空底层公有化”的思想,为市民创造通透连续的地面步行交往空间,并已制订相应的法规。新加坡人认为土地是国有的,私人不应占有,底层架空可让居民特别是老人和儿童享受更多接触地面的机会,故他们的住宅底层普遍架空。架空层作为城市环境中的一个环节,它的开敞空间、公共空间、街道空间、车、人交通空间、体量、造型及动力供给、信息的收发等都是城市的组成部分,设计要从整体环境出发,同时城市环境条件也为高层建筑提供了相应的限制和资源作为自身完善的系统,内部、外部的空间组成本身又应有明确的架构组织关系,使内、外空间组成一个完整的体系。 

二、高层建筑底部架空层空间环境设计的原则 

1、整体性 

整体性是指城市中各种关系的组合,建筑、交通、开放空间、生态系统、文化传承等因素互相交织,是一种整合状态的系统设计。高层建筑底部空间环境设计整体性原则要求以高层建筑底部空间为中介,建筑空间突破自身的封闭状态,积极介入城市环境系统,变为一种多层次、多要素复合的动态开放系统,其职能要素正突破建筑自身功能体系的范畴而越来越多地接纳原本属于城市的功能,从而使建筑与城市走向一体化。

2、开放性 

开放性原则要求适应现代化开放城市发展的趋势,将建筑的底部空间向社会开放,使其“公共化”,或将室内与半室内空间与城市空间结合,作为城市的公共活动空间供公众享用。这些大小不同、形态丰富、功能多样的公共空间,既是某幢建筑的,也是属于城市的,每幢建筑的底部空间之间没有明显的分界线,并且与城市道路、人行天桥、街道花园等其它城市空间融为一体,形成连续通畅的城市空间环境,减少了堵塞感,扩大了人们的活动空间和自由度,形成了富有活力与魅力的城市生活场所,并满足了人们对丰富多样性城市公共空间的需要。 

3、步行性 

高层建筑底部公共空间的城市设计应将步行条件设计置于中心地位,机动交通应围绕步行交通考虑,通过集约化的交通组织,形成安全、舒适、宜人、连续的步行空间系统,系统由商店、娱乐场所、宾馆及居住单元构成,其中将充分设置人们能游憩的开放空间,以缓解现代城市空间的拥挤和嘈杂。

4、人本性 

城市的本质就要为生活在其中的人们提供良好的居住环境。在现代城市中,街道因为汽车的介入成为交通的机器。钢铁和混凝土的发展使超大尺度的建筑物随处可见,因而,现代城市设计开始关注城市和建筑对人的满足,人性化设计就是一种从人的需求着手的设计思想。人的需求在实质环境中,主要表现为生理需求和心理需求。生理需求即通常所说的建筑和城市的使用功能需求。满足人们的生活需求,就是要建筑和城市为人们的居住、生活提供良好物理条件。

三、高层建筑底部空间环境设计方法 

1、绿化设计 

现代城市空间环境设计中,绿化的设计越来越重要,绿化的加入使城市空间环境的构成更加丰富。现代城市污染越来越严重,空气中充满灰尘。通过绿化的合理布局,可以改善城市局部生态,形成宜人的小气候。例如在底部空间区域的边界,种植高大的乔木,可以挡风遮尘,过滤空气中的尘埃,隔绝城市中的噪音。大面积的草坪可以降低地面的辐射热、调节建筑周围的小气候。绿化可以引申出多种空间创造手法,例如分割、围合、遮掩、过渡等。绿化设计应根据高层建筑与其场地环境的不同状况选择不同的绿化形式与空间组合。例如,在城市交通繁忙闹市区的建筑,应种植高大的树木来遮声降噪,减少烟尘污染。对于要求建筑空间与城市空间相互渗透的建筑,可以选择低矮的灌木种植成“绿墙”气柔化实墙造成的封闭隔离感。对于用地宽阔的建筑,可在其周围种植大面积的草坪,点缀一些有特色的建筑小品,形成一个宜人的室外空间。  

2、室外设施设计 

城市空间设计中,适用的设施是设计的重点之一。室外设施实际上在很大程度上决定了城市空间是否真正适用。高层建筑底部城市空间设计中为满足人们的各种活动需要,及一些辅助功能的需要,应合理的布置足够的座椅、桌凳、路灯、垃圾箱、电话亭、售货亭、廊、亭、花坛、交通标志和广告牌等。这些室外设施不仅具有确定的使用功能,而且通过艺术化的处理,能进一步增强城市空间品质。在评价特定区域中公共环境的质量时必须把能否为人们小坐提供更多、更好的条件作为最重要的因素来考虑。目前高层建筑底部城市环境,很少有集纳人们停歇座谈的设施,特别是在商业建筑中,疲劳的人们一般只能靠在墙边或树下。可坐的设施不仅是座椅,还可以是水池、花坛、雕塑、台阶的边缘。路面在设计中应根据实际情况,因地制宜的铺装和搭配,注意以下要求:(1)通常以一种占主导地位的材料为主,不同材料只在暗示空间的变化和提示不同区域的使用性质或创造视觉趣味时采用,并保证在铺装统一中多样;(2)铺地材料的运用应与其他水平界面要素统一协调,在统一中形成对比;(3)当铺地出现高低变化时,交接材料要变化,给人以明确提示。铺地与垂直界面上其他要素交接处最好以材料的变化来形成明确的过渡,较粗质的铺装材料只在特殊情况下使用。大面积使用的不同材料交接处,也应使用变化的材料以表示交接明确,交接材料要略高级一些。  

 

高层建筑篇4

关键词:高层建筑 结构体系 概念设计

近些年来,建筑也有了突飞猛进的发展,城市规划中的高层建筑越来越多,他以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特征而言,高层建筑就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和非结构性材料的破坏;控制由风荷载造成顶部的楼层加速度反应,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。

1 高层结构概念设计

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,例如多塔结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(1),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;宽度比和抗倾覆;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,及施工图设计阶段,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臂构件,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,或是由地震时地面晃动引起的水平惯例性。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,趋向于即可能将它推倒(受弯曲),又可能将它切断(受剪切),还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、压屈或拉斯,其弯曲侧移不超过弹性可恢复极限;对抗剪力来说,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,甚职位及屋外行人的安全。所以,高层结构建筑要避免过大的震动。

2 高层建筑的结构体系

通过受理因素分析,下一步就应考虑使用什么结构体系,有下面几种高层建筑结构体系可以选择,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,选取合适的结构体或其组合体系。

(1)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,可以隔断分隔成小房间,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。

(2)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、抵抗水平荷载的机构体系。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,食欲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,都体现出良好的抗震性能,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,而且成本也较大。

(3)框架-剪力墙结构体系。框架-剪力墙结构体系是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-剪力墙组成。由于剪力墙刚度大,剪力墙承受大部分水平力(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。框架则承受侧向荷载,提供较大的使用空间,同时承担少部分水平力。由于剪力墙刚度大,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,因而也就减少了非结构构件(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简体结构,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,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。

高层建筑篇5

针对当前复杂高层与超高层建筑结构设计中存在的问题,阐述了建筑结构设计方案的选择,包括结构方案的选择和结构类型的选择,并分析了建筑结构设计要点,以期为复杂高层与超高层建筑的建设提供一定的理论依据。

关键词:

复杂高层建筑;超高层建筑;结构设计;结构类型

随着我国市场经济发展进程的不断加快,复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而,其建设设计过程的复杂程度也在不断加深,尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑,要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。

1建筑结构设计方案的选择

1.1结构方案和结构类型的选择在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中,结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择,如果没有根据实际工程情况进行,就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度,从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而,复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中,应充分结合相关的建筑结构专业知识,并将其应用到设计当中。对于结构类型的选择,设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内,还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出,在选择结构设计类型时,需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。

1.2结构方案和结构类型的选择要点结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出,在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中,要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性,保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰,尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步,如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。

2建筑结构设计要点

2.1抗震设防烈度复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求,设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而,由于建筑物高度是不同的,这就意味着在进行结构设计时,要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下,复杂高层与超高层建筑高度均超过300m,那么在结构设计时,就不适合将其设计在抗震设防烈度为“八”的区域,而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出,在设计复杂高层与超高层建筑结构时,要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做,不仅可以有效减少建设误差,还可以保障居民的生命财产安全。此外,提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平,能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此,设计人员应从细节出发,秉承“以人为本”的设计理念。只有这样,才能有效保障人民群众的生命财产安全。

2.2结构舒适度确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说,复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而,在进行结构设计的过程中,不仅要保证结构设计的安全性,更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面:①对混凝土结构的建筑来说,其设计的阻尼比最好取0.05;②对于钢结构以及混合结构的建筑来说,其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01~0.02之间。此外,从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看,公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异,因此,设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计,比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来,就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下,进一步提升建筑物的舒适度水平。

2.3施工过程可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题,否则,即使设计得再合理、先进技术应用得再多,也无法满足实际建设要求。因此,设计人员在设计的过程中,要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题,可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计:①将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理;②将钢筋绕过型钢;③通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋;④在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高,因此,可以采取一些特殊的施工工艺,这也是保证建筑结构稳定的有效措施。

3结束语

总而言之,复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内,同时,还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出,复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。

参考文献

[1]刘军进,肖从真,王翠坤,等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构,2011(11):34-40.

[2]黄鹤.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].才智,2012(04):24-25.

高层建筑篇6

关键词: 平面功能、环境心理

Abstract: an excellent architecture works inevitable in its at the same time the technical and beautiful sex can reach high requirements. In the design of the organic combination of technology and art, can from its aesthetic effect reflected. Excellent works must have technology and art both aspects of the high quality, that is, building modelling, the function, the structure between the three the perfect combination of both the environment and need with unity and the person's psychology. This paper tries to analyze from planar function level, stable structure level, the environment of the psychological level super-tall and high building shape design influence.

Keywords: planar function, environmental psychology

中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:

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,而是与建筑功能一样重要。意大利建筑师奈尔维(P.L.Nervi,1891―1979)指出:“一个技术上完善的作品,有可能在艺术上效果甚差。但是,无论是古代还是现代,却没有一个从美学观点上公认的杰作而在技术上却不是一件优秀作品的。看来,良好的技术对于良好的建筑说来,虽不是充分的,但却是一个必要的条件。”也就是说,一个优秀的建筑作品必然同时在其技术性和美观性上都能达到很高的要求。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。优秀的作品必须具备技术和艺术两方面的高品质,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。本文试分析从平面功能层面、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。

一、 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起来,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。

二、 环境心理对超高层及高层建筑体型设计的影响

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、 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。

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。

三、 应用工程实例

1、 香港中国银行大厦

建成于1988年,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。

2、 例如瑞士再保险总部大厦

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。

3、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,而是需要功能、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。

参考文献:

[1]卢文平.《浅谈生态技术在高层建筑中的运用》.四川建筑第25卷1期

[2]邓元庆.《可持续发展意识与高层建筑》.建筑科学,2000.2

[3]R•里尔.《城市空间》.同济大学出版社,1991

高层建筑篇7

【关键词】建筑电气;高层建筑;应用

引言

随着社会的进步和经济的发展,高层建筑技术的发展也十分迅猛。和普通的建筑相比,高层建筑具有高度高、功能复杂、人员密集、用电量大、消防要求高等特点,这就给高层建筑的建筑电气设计和施工带来了困难。本文结合作者的实际工作经验,对建筑电气在高层建筑中的应用进行了分析

1.高层建筑的特点

在进行安装和设计高层建筑电气时,首先应该熟识高层建筑的特点。

1.1 高层建筑建筑设计的特点

(1)从组成上来说,高层建筑包括标准层、平面空间层、设备层以及地下空间层部分。(2)具备和以上部分相对应外部构造,其空间利用率高于普通建筑的空间利用率。(3)为保证发生意外事故(例如地震和火灾)时避难设备移动路线的正常运行,高层建筑的楼梯也是多于普通建筑的。(4)高层建筑的建筑已经标准化,这是由于在高层建筑施工时,要用到大量的预制件。

1.2 高层建筑建筑设计的特点

(1)高层建筑中有较多的抗震剪力墙。(2)由于高层建筑要减轻自身建筑物的重量,所以其楼板相对较薄,通常情况下为1.2米左右。(3)由于高层建筑的外墙通常情况下是由预制板构成的,给设备的设计及安装带来一定的难度,在施工前要充分考虑这一点。

1.3 高层建筑电气设备的特点

(1)高层建筑一般都具有较多的空调负荷。(2)电梯等设备的动力较大。(3)具备一定的防灾动力,例如应急用的电梯等。(4)空调方式大都采用安置在每层的空调机。

2.高层建筑中建筑电气的选用

2.1 高层建筑供电电源的选择

考虑到高层建筑的特点,在高层电气的选用时,必须充分保证其供电的可靠性和稳定性,这就要求对供电电源进行充分的分析,通常情况下至少安装两个可用的独立电源,且这两个电源必须能同时使用或者是相互备用。一般情况下,两个独立电源安装时,一个可用采用引自两个独立的10千伏进户供电线路,另外一种可以采用一路正常低压进户的供电电源,另一路为备用电源,保证高层建筑的正常供电。在实际应用中,人们使用的备用电源有柴油发电机、EPS电源柜等,照明电讯的备用电源还可以由蓄电池来提供。这些备用电源必须保持常年可用的状态,而且在和主电源进行切换时,其时间不能多于15秒。要保证备用电源足够的容量以满足实际应用的需要。

2.2 高层建筑变电所位置的选择

通常情况下,高层建筑的对电能的要求是十分巨大的,因此在进行高层建筑变电所位置的选择时,应该尽可能的使高压深入高层建筑负荷的中心,这样不仅仅可以提高高层建筑供电的可靠性,而且还能一定程度的节约电能的消耗。根据国外的经验,一般而言,变电所位置都选在主楼内部。如果建筑的高度在三十层左右,变电所选择在底层;如果建筑的高度在六十层左右的,则变电所的位置分散在地下层、中间层以及顶层。高层建筑变电所位置的选择以及数量的确定,都应该经过一定的技术分析和经济比较之后做出决定。

2.3 高层建筑主要电气设备的选择

首先应该根据高层建筑的具体用电情况确定变压器的数量。当高层建筑内有大量的一级或二级负荷,以及负荷出现季节性的波动时,应该至少配备两台变压器,每台变压器的容量小于等于1600千瓦。

其次还要选择合适的开关柜。应该根据额定电压及电流、绝缘要求、闭合和断开性能、电气机械强度等性能对开关柜进行选择。通常情况下,开关柜的电源进线和负荷出线都应该尽可能的采用下进线和下出线的方式。

3.高层建筑建筑电气的施工

3.1 高层建筑电气间的设置和施工

电气间有配电间和弱电间之分。供电干线等要安装在配电间,配电间是中心,其位置应该靠近负荷的中心,必须远离水、气等恶劣环境,且应该尽量避开楼梯。强弱电间通常情况下要分别进行布置,若分开布置起来较为困难时,应该采取一定的手段,使两者隔离。为减轻两者的影响影响,要选择屏蔽电缆,还应做好接地工作。

3.2 高层建筑应急照明的设计和施工

高层建筑的楼梯间一般都采用自动延时开关,且楼梯内的照明应保证应急照明的需求。为保证照明的可靠性,应注意以下两点。首先,可以采用专用延时自熄开关,当发生意外事故时,其可以自动切换为控制室电源供电。由于这种方式具有成本低且安装简便的特点,目前在高层建筑中得到了广泛的应用。其次,楼梯内应该安装组合应急灯。使用这种方式不仅仅能满足应急照明的需要,还能在一定程度上节省电能。

3.3 高层建筑防烟排烟系统电气线路的设计和施工

防烟排烟系统是高层建筑防火所必需的系统,该系统的正常运行可以保证在发生火灾意外时及时进行人员疏散工作以及控制火势的蔓延。由于高层建筑的防烟排烟系统的设置较为分散,因此在进行设计时,应该特别考虑供电的主回路线。目前市场上的各种相关产品的接线柱在外,这显然是不能满足防火需求的。当阻燃导线收到明火的影响时,其绝缘性变差,从而影响排烟系统的正常工作,具有一定的危险性。在防烟排烟系统电气线路的设计和施工时,应该耐火配线的规范要求和施工要求,采购具有接线盒的相关设备,严禁将安装线路在外。相关的监理人员也要加强监督和检查工作,杜绝安装线路安装在外的现象的发生。

3.4 高层建筑电视系统的设计和施工

有线电视在人们的日常生活中发挥着重大的作用,应该加强重视,保证客厅和卧室都具备有线电视的终端插头,终端插头的布置应该充分考虑电视柜的位置。在高层建筑的设计和施工时可以参考《建筑电气工程施工质量验收规范》,该规范对相关细节都作了详尽的说明。

4.小结

高层建筑具有高度高、功能复杂、人员密集、用电量大、消防要求高等特点,这就给高层建筑的建筑电气设计和施工带来了困难,而且科学技术的进步和人们生活质量的提高也对建筑电气的设计和施工提出了更高的要求,因此相关人员应该不断的进行总结和研究,将建筑电气在高层建筑中的应用提高到更高的水平。

参考文献

[1]陈一才.高层建筑电气设计手册[M].中国建筑工业出版社,1990,7.

高层建筑篇8

关键词:高层建筑,规划设计,建筑设计,探讨

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

近年来,随着城市化进程的快速推进,高层建筑在全国各地日益增多,具备造型新颖、功能齐全等优点,它是反映城市经济繁荣以及社会进步的重要标志,给城市带来崭新面貌的同时,也给高层建筑规划设计的相关人员带来了严峻的考验。高层建筑的规划布局对城市的建设具有相当重要的意义,对城市的空间格局、景观环境具有很大的影响,高层建筑的自身建筑设计在安全、质量、环境等方面是高层建筑发挥自身效益和功能的关键,如何处理好高层建筑的规划设计和建筑设计是设计人员面临的主要问题,因此,本文从高层建筑的规划和建筑设计两个方面入手,首先对高层建筑的规划设计进行了简要的分析,然后对建筑设计本身的设计要点和难点进行了详细的探讨,为设计人员在从事相关工作时提供参考。

2 高层建筑规划分析

高层建筑的规划布局在城市建设中具有重要地位和作用,对城市的整体布局和氛围营造产生很大影响,规划合理会对丰富城市的立体空间,对美化城市结构,现对影响城市结构和空间的高层建筑因素进行分析。

1)超高层建筑数量。城市的超高层建筑应是城市的象征和代表,而不能是普遍存在的。实际中,一方面,超高层建筑在效益和收益方面不具有主导性,另一方面,它的体积和高度对周边环境的影响是非常严重的,尤其是对城市居民的采光影响很大。因此,要控制超高层建筑的数量。

2)高层建筑的密集程度。高层建筑能够缓解城市用地的压力,提升空间的利用,但是密集度越高,会造成交通的拥挤和局部环境的恶化,严重影响生活办公质量,造成局部的交通拥挤。例如,光污染就是对玻璃幕墙的大面积使用造成的,因此,应避免高层建筑的扎堆建设和集中分布。

3)建筑与街道。高层建筑一般在商业发达,地段繁华的区域,其特殊的客流量造成本身交通荷载大,而高层建筑会更加影响该地段的交通,因此,要控制该地段的高层建筑层数和数量,在规划设计时要与街道和其他建筑相互协调统一,必要时扩大街道的通行能力。

3 高层建筑设计分析

1)高层建筑主体设计的科学性和合理性。当前高层建筑正在朝着新兴结构形式方向发展,结构形式体现建筑的复杂程度,竖向和平面的形态布置和衔接融合更加复杂,许多非常规、不规则的平面出现在高层建筑结构中,当前计算机的准确计算给此类建筑的发展提供了强大的理论分析和支撑。另外,新技术新材料的发展和应用,也对高层建筑的发展起到至关重要的作用。

2)绿色生态建筑设计。当今社会强调节约、经济、高效、绿色的发展,不仅影响城市的生态稳定和系统功能的稳定,还关系到当地居民的生活质量和身心健康。在绿色建筑的设计中要重视两个方面:一方面,以人为本,从可持续发展的角度来讲,需要全面认可和参与,在高层建筑中推广了某项绿色技术并不能这是绿色建筑,在前期策划和后期使用中都需要高投入高回报的表现形式,而不是简单的推广;另一方面,因地制宜,我国幅员辽阔,东西南北跨度较大,南北方温度、气候不同,人文条件、文化差异,会造成同一风格的高层建筑在北方可行,但是在南方就不可行,所以不能盲目的照搬建筑风格和类型,需要设计人员充分了解当地气候、风土人情,做到设计因地制宜。

3)建筑尺度设计。高层建筑的尺度设计是非常复杂和难以把握,主要原因在于建筑物不同于人,体积庞大,内部结构复杂,需要各部分相互的协调统一。要做到尺度的设计,需要从以下尺度关系入手:第一是与城市尺度的关系,高层建筑体积大,建筑高度高,是城市的重要组成,也直接影响城市的景观,因此,建筑的尺度离不开城市的尺度,要与城市尺度协调统一;第二是建筑尺度,即建筑本身的尺度,设计师做到均衡,需要从建筑的组成来调节,高层建筑由主体、裙房和顶部组成,这三部分的尺寸需要一定的比例来均衡建筑的整体尺度,然后就是各个组成的细部尺度,层次、等级划分要细致、协调;第三是近人尺度,这是容易被人们所观察和直接看到的,比如出入口的尺度,要符合人机工程学,尺度要适宜;第四是道路尺度,也是近距离的感知,需要考虑行人的舒适度来确定尺度;第五是细部尺度,建筑中每个细节的尺度需要结合人的感官要求来设计,这样才能让人感到亲近。

4)重视节能设计。高层建筑的数量和密集度严重影响城市的生态环境,设计时往往忽略对环境的保护,不重视建筑节能,意识淡薄,往往造成高投入,低回报,高耗能,低效益。对于建筑节能设计应排在第一位,需要从三个方面进行:第一,建筑的朝向和位置设计,要满足日照要求,建筑的南向开窗面积要大,北向东向的面积要小,这样才能采集更多的光线;第二,提高建筑的保温功能,屋内的一部分热量从窗户消耗掉,一部分从墙体散发,在选用窗体材料时要选择隔热性强、导热系数低的材料,而墙体材料需要设置保温隔热层或者对墙体材料进行加工,用一些保温性能强的材料做复合墙体,这样才能提高建筑的保温隔热性能;第三,从其他方面进行节能设计,充分利用太阳能、风能等自然能源,来取代或者转化为需要的能量。

5)高层建筑设计需要注意的其他问题。防火、抗风、配电、电梯、防雷是高层建筑设计中需要注意的几点。建筑内部设计要通畅,便于逃生,应急照明系统的配置可以在发生火灾时给人们帮助,防火门、安全分区的设计也是很有必要的。建筑越高,水平荷载越重要,风荷载是影响水平荷载的主要因素之一,因此要加强高层建筑的防风设计。配电系统的设计要求两套供配电,且两个电源由两个电厂供应,还要来自两个不同区域的变电站,一个来自于建筑所在区域的变电站,一个来自自配发电设备。高层建筑电梯的设计,需要在对电梯厂家选择时注意质量信得过产品,电梯的布局要合理。高层防雷设计需要整体防御、突出重点,在突出位置和建筑顶端设置避雷针、避雷网、避雷带等,通过主体钢筋接入地下,在接地装置的选用方面,直接用钢筋混凝土本身来充当。

4 结束语

高层建筑是未来城市的发展趋势,它的规划需要和城市空间协调一致,需要与城市氛围相互协调,建筑本身的设计需要从建筑结构的合理性、安全性、生态环保、节能等方面着重考虑分析。因此,高层建筑的设计需要规划与建筑设计相互配合,共同完成。这就需要设计者从美学、建筑学等多个角度对高层建筑设计进行全面的研究和探讨,来促进高层建筑的发展。

参考文献:

高层建筑篇9

[关键词]新型材料;高层建筑;应用

近年来高层建筑数量的不断增多,对于建筑材料的性能提出了比较高的要求,例如需要具有一定抗震、防火性能的材料。随着我国高层建筑施工技术的不断进步,越来越多的新型材料应用到了工程项目中,这些新型材料质量小,强度高,不仅降低了建筑物的自重,改善了建筑的结构,同时也提高了施工效率,降低了建筑施工的费用,对于促进高层建筑的发展具有重要意义。

1常见的新型建筑材料简介

1.1新型墙体材料

墙体材料对于建筑物的结构具有重要的影响,在上个世纪80年代,我国的大部分建筑都是砖混结构,随着时代的发展钢混结构也逐渐走进了高层建筑中。但是这些建筑的墙体结构仍然应用了大量的传统建筑材料,主要是黏土砖,黏土砖由于经过了高温加工,所以其性能比较稳定,而且在使用过程中容易堆砌,在我国的高层建筑中应用非常广泛。随着我国现代高层建筑的快速发展,对于黏土砖的需求量越来越大,而传统的黏土砖由于需要使用大量的黏土,容易造成土地资源的浪费和损失。此外由于黏土砖在定型方面的性能比较差,所以并不能有效满足高层建筑的发展需求。因此,为了满足高层建筑建设的需要,目前已经开发出了比较多的新型墙体材料,这些墙体材料有效地满足了高层建筑性能的需求,而且种类繁多,例如常见的复合板材、烧结砖、轻质板材等。新型墙体材料的广泛应用有效改善了高层建筑的墙体结构,同时也减少了对土地资源的破坏。

1.2保温隔热环保材料近年来随着人们环保意识的提高,新型环保材料在高层建筑中也得到了广泛应用,目前已经开发出了比较成熟的保温隔热环保材料,这些材料本身能够吸收光和热,从而保持高层建筑温度的稳定性,防止自然环境对高层建筑居住空间的影响,同时也能够转化为高层建筑有效的资源,例如常见的太阳能热水器等,能够将太阳能转化为室内的热能以及电能等。保温隔热材料是一种比较新型的材料,能够抵挡一定的热量,或者将热量进行有效地转移。我国在保温隔热材料的开发和应用方面起步比较晚,而西方国家则开发出了比较成熟的材料,近几年我国奋起直追,也开发出了不少成熟的保温隔热材料,例如常见的岩棉、矿棉等材料,这些材料本身对环境友好,不会产生二次污染等问题。新型材料的应用,有效减少了高层建筑能量的耗散,能够保持室内温度的均衡状态,近年来在高层建筑中的应用比较广泛。

1.3装饰材料的应用在高层建筑中的装饰材料中也出现了非常多的新型材料,这些材料对环境友好,能够满足居民室内装修的需要。随着人们生活水平的不断提高以及审美的变化,对高层建筑的居住环境和办公环境都提出了比较高的要求,特别是反映在室内的装饰方面。目前在室内装饰上形式越来越丰富,而且呈现出了多元化的特点,起到了比较好的装饰效果,能够给人们带来美的感受。再加上人们环保意识的提高,人们在装饰材料的选择上越来越重视新型的环保材料,这些材料能够满足装饰的需求,同时也能够减少对居住环境的破坏和污染。目前在高层建筑新型装饰材料方面仍然处于研究中的热点,我国在这些方面的进步非常快,有效地满足了高层建筑装饰的需要。

2新型建筑材料在高层建筑中的应用

2.1新型墙体材料的应用新型墙体材料的广泛应用,有效地促进了高层建筑的发展,提高了施工的效率,对于减少高层建筑的造价具有重要的帮助。新型墙体材料有效地减少了高层建筑的自重,对于高层建筑的结构设计等都带来了便利。这些新型墙体材料的功能完善,能够使建筑空间更加美观,而且具有一定的保温性能等优点。混凝土空心砌块等材料目前在高层建筑中应用的比较多,这些墙体材料的容量比较轻,而且保温性好,具有一定的隔音效果,而且容易加工,运输也非常方便。在应用过程中,应当保持充分的湿润,确保砂浆能够充分硬化。在墙体材料应用过程中应当注意到不同材料在强度、导热等方面的差异,这就要求提前设计好相应的施工方案。

2.2新型保温隔热材料的应用

应用新型保温隔热环保材料能够有效地减少墙体能量的消耗,对于提高墙体的保温隔热效果具有重要的帮助。传统的墙体材料中的混凝土和黏土砖在保温隔热性能方面都难以令人满意,通过在墙体中应用空心砌块,可以将散状的玻璃棉或者矿物棉填充中到这些空隙中,能够有效阻绝气流的流通,最终减少热量的损失。在墙体上应用岩棉、玻璃棉等新型保温隔热材料,能够有效防止墙体导热。目前常见的墙体保温材料主要应用在高层建筑内层、外层或者夹心层等,不同的位置其效果不同,施工方式也存在着差异。其中内层保温隔热材料在施工过程中,其施工技术的要求比较低,容易实现,而且需要的辅助材料比较少,在采暖以及制冷方面的效果比较好。应用在外侧时,能够有效地阻止有害气体以及紫外线对围护结构的影响,同时也提高墙体的密闭性和防水效果,而且对于室内空间不会产生影响,这种外侧的施工方式能够满足于新建筑也能够对旧建筑进行改造,而且保温效果比较好,但是对于施工技术的要求比较高。

2.3新型装饰材料的应用

在高层建筑施工过程中,装饰材料也是其中重要的新型建筑材料,特别是传统的装饰材料已经难以满足人们的需求。近年来,一些具有节能、环保功能的材料受到了人们的欢迎。例如将特殊材料和玻璃结合在一起所形成的新型玻璃材料,能够实现对热量的有效控制,而且能够随着温度的变化进行自动调节光线,从而实现对室内温度的有效控制,同时也提高了室内的装饰效果。目前新型装饰材料在高层建筑室内应用非常广泛,例如在门窗、管道等类型中,都有不同的新型材料满足不同的选择需要。

3结语

综上所述,通过将新型材料应用到现代高层建筑中,能够有效促进高层建筑的发展,对高层建筑的结构以及装饰等都带来了积极影响。因此在高层建筑建设过程中,要积极地应用新型建筑材料,在满足建筑整体性能的前提下,尽可能多地应用新型材料,从而促进高层建筑的发展。

参考文献:

[1]李科成,伍朝阳.新型建筑材料在现代高层建筑中的应用研究[J].中国建材科技,2015,(2):72-73.

[2]葛燕.探析新型建筑材料在现代高层建筑中的应用[J].低碳世界,2016,(27):197-198.

高层建筑篇10

关键词:高层建筑;发展评述

1、引言

高层建筑是指10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构[1]。高层建筑主要用于住宅、旅馆、办公楼、医院病房楼、高校教学楼及广播、电视、电信等各类专业楼,高层住宅约占高层建筑总量的一半,而一些大城市比重更高。近年来国内建成的高层建筑多向综合楼和商务办公楼方向发展,形成集办公公寓和购物、餐饮、文娱、服务为一体的多功能建筑,这成为当今高层大型公共建筑的一种趋向。

改革开放以来,我国城市化进程加快,高层建筑迅速发展,目前,全国100m以上的超高层建筑有1500余幢,还有一大批高层和超高层建筑正在建设。目前我国的高层建筑建设,已经遍布到上百座大中城市,成为改革开放政策丰硕成果的体现。

2、历史发展概况

我国高层建筑的发展历史悠久。古代的高层建筑主要体现为砖砌或木质的高塔,一般呈封闭的八边形或十二边形,这种建筑在结构体系上很合理,具有较好的抗震性和刚度;高层框架结构在古代也有所体现,如公元984年建于河北蓟县的独乐寺观音阁,即为高22.5m的木框架结构[2]。

我国的近代高层建筑起步较晚,是从20世纪初开始,伴随着钢铁材料的应用发展起来的。这时的高层建筑高度增高到20~50层,但是因受到建筑材料和设计理论等因素的限制,一般结构自重较大,而且结构形式多为框架结构。在20世纪20~30年代,我国建有10层以上得高层建筑35幢,主要集中在上海、广州、天津等沿海大城市,高度82.5m的上海国际饭店是当时远东最高建筑。

解放后,高层建筑首先在东部特大城市及沿海开放城市发展,并逐步普及到各省、自治区的大中城市。20世纪50年代,我国在北京、广州、沈阳等地建造了一批高层建筑;60年代,在广州建造了27层、高87.6m的广州宾馆;70年代,在北京、上海、天津、广州、南京、武汉等地兴建了一批高层建筑,其中以1977年建成广州白云宾馆(高115m,33层,剪力墙结构)为当时国内最高建筑。

在70~80年代,我国大量兴建的是10~18层住宅;80~90年代,在用地紧张的城市和地段,出现了20~33层住宅和商住楼。迄今为止,我国各大城市和一批中等城市都兴建了各种高层及超高层建筑,最具代表性的建筑有[3]:1990年建成的北京京广中心(高208m,57层,框架-剪力墙结构)是我国大陆首栋突破200m高度的超高层建筑;1996年建成的广州中天广场(高322m,80层,框架-筒体结构)和深圳地王大厦(高325m,81层,框架-筒体结构);1998年建成的上海金茂大厦(高420m,88层,框架-筒体结构),截至2008年8月为当前中国大陆第3高楼,世界第8高楼。

3、施工技术进展

通过大量工程实践,我国的高层施工技术有了长足的进步和发展。可以说,高层建筑施工体现了我国施工技术的最先进方向,是各种先进技术的综合体。

3.1 基础工程

国内高层建筑的基础形式近年来有很大发展,随着钻孔机械、桩端压力注浆、成孔扩孔、动力试验等方面技术的提高,大直径灌注桩应用更加广泛。另有沉管灌注桩、钢筋混凝土预制桩、钢板及钢管桩、预应力混凝土管桩、人工挖孔桩、深层搅拌桩等众多桩形被广泛采用,个别桩长已超过100m[4]。地下连续墙为最常采用的深基坑支护形式,同时还有各种组合排桩支护结构。

为实现建筑自动化和机械化的要求,我国十分重视基坑开挖及地下结构施工的实时监测,有较精确的电脑数据采集系统随施工进展跟踪和反馈地质条件、土体、水文、支撑应力等的变化,以完善施工或设计方案[5]。

3.2 结构类型

国内高层建筑结构基本类型为框架、框架-剪力墙、剪力墙及筒体结构形式[2]。相比之下,框架结构仍然居于主导地位,但由于其变形较大,不适用于高度大于100m的超高层建筑;对于超高层建筑,混合结构被广泛采用,即外框架为钢结构、内筒为混凝土结构等。

3.3 建筑材料

据建设部统计,竣工高层建筑面积比例为:混凝土结构83.4%,钢结构6.5%,钢混结构10.1%。由此可见,国内高层建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。钢结构及钢混结构比重逐步扩大,主要用在超高层公共建筑竖向结构及跨度较大的水平结构中,以发挥钢和钢筋混凝土的各自优势,改善结构性能。混合结构一般是以砌体(砖、砌块)为竖向结构和以钢筋混凝土为水平结构,用于高层建筑需要采取加强措施,以保证结构整体性,并限制其层数、高度和使用地区。

3.4 施工方法

施工方法据相应的结构类型、结构材料及现场具体情况而定。混凝土结构存在现浇、预制和现浇与预制相结合三类基本施工方法;钢结构一般均采用工厂预制加工和现场机械安装方法[7]。高层建筑的层数、高度、体量加大,结构更加复杂多样,因此,当前国内高层建筑的施工方法主要是全现浇钢筋混凝土施工。

在模板使用上,有滑升模板、大模板、爬升模板、筒模、台模等众多工艺[2]。大模板工艺在剪力墙结构和筒体结构中应用广泛,已形成“全现浇”、“内浇外柱”、“内浇外砌”成套工艺,而且已向大开间建筑方向发展。爬升模板不仅可用于浇筑外墙,也可浇筑内墙。且可与升降脚手架结合应用。滑模工艺可以用于施工高耸结构、剪力墙或筒体结构的高层建筑,还可用于施工框架结构和一些特殊结构等。

发展评述

高层建筑是人类文明发展的标志,它建造了人类历史的辉煌。同时任何事物的发展都是两方面的,也应看到它发展的负面影响。

(1)随着城市的迅速发展,城市人口猛增,建筑用地日益紧张,促使建筑向空中和地下发展是必然趋势。因此,高层建筑及地下空间的利用问题是当前建筑业的研究热点。我国经过半个多世纪的发展,已经为扩大兴建高层建筑提供了坚实的理论及物质基础和实践经验。

(2)根据国情,今后钢筋混凝土结构仍将作为高层建筑的主体,但需要不断提高结构性能。开发高强高性能混凝土、预拌混凝土、预应力混凝土;试验各种高效钢筋;加强粗直径钢筋的连接技术研究等是进一步发展高层建筑的关键性技术难题[8]。

(3)同时也应当看到,高层建筑固然令人感到心旷神怡,但在建设过程中会产生大量的综合性污染,而且建成后会产生系列污染以及一些难以消除的隐患。如:现代高层建筑的外部大都采用反光玻璃或反光建材作外部装饰,极易形成光污染;现代高层建筑是电脑、通讯设备、空调、打印机等各种办公用具集中的地方,存在着较为严重的空气污染和辐射污染;许多摩天大楼都是高档写字楼,高度集中又相对封闭而且竞争激烈的环境,使许多人不同程度地受到心理污染。■

参考文献

[1]高层建筑混凝土结构技术规程. 中国建筑工业出版社, 2010.

[2] 姚刚. 土木工程施工技术. 人民交通出版社,1999.

[3] 国内已建成最高的100栋建筑. 建筑技术,1999,6.

[4] 姚兵. 中国建筑业施工技术的发展与前瞻. 建筑施工,1996,1.

[5] 史佩栋.国外高层建筑深基础及基坑工程技术发展概况. 建筑施工,1997,2.

[6] 李明顺. 我国混凝土结构技术五十年的发展与展望. 建筑结构,1999,10.