1超高層建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，即使資源雄厚，但經(jīng)過(guò)人們無(wú)節(jié)制的使用與浪費(fèi)，導(dǎo)致能源資源極度短缺，生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，引發(fā)能源危機(jī)。在這樣的社會(huì)形勢(shì)下，我們應(yīng)當(dāng)采取有效的技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境、人口的和諧統(tǒng)一。建筑行業(yè)是能耗最大的行業(yè)，尤其是現(xiàn)代化超高層建筑工程的不斷涌現(xiàn)，更是加劇了環(huán)境的污染。要想保護(hù)生態(tài)環(huán)境，緩解能源危機(jī)，就需要我們將綠色環(huán)保理念引入到建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)使用新能源、節(jié)能技術(shù)，充分利用土地資源等，以此來(lái)避免能源資源的浪費(fèi)，從而使建筑工程達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。

2綠色策略的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在僧多粥少的時(shí)代，人類要在越來(lái)越少的有限資源下謀求長(zhǎng)期的生存與發(fā)展，就必須把綠色環(huán)保理念滲透到日常生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中去，建筑業(yè)也不例外。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展，建筑設(shè)施越來(lái)越完善，各種科學(xué)技術(shù)的興起與發(fā)展，人們對(duì)建筑物的外在形態(tài)與內(nèi)部構(gòu)造都提出了越來(lái)越多的要求，而且這些要求還呈現(xiàn)出了一個(gè)日趨多樣化的發(fā)展趨勢(shì)。目前我國(guó)境內(nèi)超過(guò)200米以上的超高層建筑越來(lái)越多，在城市建筑中占有很大比重，縱觀這些建筑，我們可以看出，超高層建筑與傳統(tǒng)建筑在結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式上有著不同之處，它的特殊性表現(xiàn)在整體高度非常大。針對(duì)這樣整體高度很大的建筑來(lái)講，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素就比一般建筑要多得多，區(qū)別也很大，下面我們從空間組織和頂部的設(shè)計(jì)兩方面來(lái)討論超高層建筑設(shè)計(jì)與一般建筑設(shè)計(jì)的區(qū)別。

2.1空間組織

超高層建筑對(duì)現(xiàn)代城市的發(fā)展，有著非同一般的標(biāo)志性意義，從某方面講，它甚至可以代表著一個(gè)城市的發(fā)展水平高下。因此，超高層建筑的外觀造型設(shè)計(jì)往往受到城市規(guī)劃者的高度注重。在超高層建筑設(shè)計(jì)中，為了體現(xiàn)其綠色理念，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的特殊效果，一般超高層建筑在外觀上都不會(huì)采用玻璃墻，減少由于玻璃反射對(duì)城市造成的光污，同時(shí)可以起到減少高壓風(fēng)帶和風(fēng)口的作用，具有很直接的環(huán)保意義。成功且獨(dú)特的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該是突出人與環(huán)境之間的關(guān)系。如在建筑物主入口處設(shè)置一下地下式廣場(chǎng)，與地下超市連通，這樣可以有效的將地上空間引入地下，擴(kuò)大了空間面積。在為公眾提供一個(gè)寬敞舒適的生活工作環(huán)境的基礎(chǔ)上，也能為枯燥呆硬的建筑起到軟化與點(diǎn)綴的作用，增加情趣，建筑外形特征更加突出。

摘要：對(duì)于超高層建筑，不僅需要重視結(jié)構(gòu)的安全性能，還應(yīng)該對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行研究，節(jié)約建設(shè)成本。本文結(jié)合福建省超高層建筑的建設(shè)情況，介紹了超高層建筑的經(jīng)濟(jì)性影響因素，并提出了相應(yīng)提高建筑經(jīng)濟(jì)性的措施，為福建省超高層建筑建設(shè)提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；經(jīng)濟(jì)性；影響因素；措施

在近幾十年來(lái)，中國(guó)建筑行業(yè)取得了飛速的發(fā)展，在超高層建筑建設(shè)方面也展現(xiàn)了卓越的實(shí)力。福州市作為福建省的省會(huì)城市，在近幾十年來(lái)也建設(shè)了不少超高層建筑，例如：福州市世貿(mào)儷園（178米）、福建省電力調(diào)度指揮中心（166米）、福建省廣播電視中心（149米）等，都屬于超高層建筑。超高層建筑在建設(shè)過(guò)程中不僅要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性能，還應(yīng)該采取適當(dāng)措施提高超高層建筑的經(jīng)濟(jì)性。本文對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行探討，旨在為福建省超高層建設(shè)提供指導(dǎo)，從而節(jié)約建設(shè)成本，增大建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。

1超高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

超高層建筑指的是總層數(shù)在40層以上或建筑高度在100米以上的建筑物。超高層建筑的建筑高度相比一般建筑要高很多，因此也造成了超高層建筑在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中與一般建筑有很大的區(qū)別。超高層建筑的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）超高層建筑豎向荷載大。建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載主要有自重荷載和樓面荷載。建筑結(jié)構(gòu)的自重主要由建筑材料和建筑體積決定。對(duì)于超高層建筑，建筑材料用量大，因此建筑的自重荷載很大。同時(shí)超高層建筑層數(shù)多，容納的人流量和物品也更多，因此樓面荷載也比一般建筑大得多。豎向荷載大導(dǎo)致超高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)的要求很高。

摘要：在當(dāng)前城市建設(shè)用地緊缺的新形勢(shì)下，超高層建筑在城市中不斷涌現(xiàn)。超高層建設(shè)具有自身的獨(dú)特性，具有普通高層建筑所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但在超高層建設(shè)過(guò)程中，需要重視節(jié)能設(shè)計(jì)，以此來(lái)提高超高層建筑的綠色、環(huán)保性能。文章從超高層建筑的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)入手，分析了當(dāng)前超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，并進(jìn)一步對(duì)超高層節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)；現(xiàn)狀；結(jié)構(gòu)節(jié)能；材料節(jié)能

以前對(duì)于超高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其節(jié)能設(shè)計(jì)落實(shí)設(shè)計(jì)理念。自《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》頒布實(shí)施以來(lái)，對(duì)于建設(shè)提出了節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。在具體實(shí)施過(guò)程中，部分地區(qū)雖然也按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于受制于節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)水平及現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏約束力，這就導(dǎo)致在建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)理念并沒(méi)有得到較好的落實(shí)。特別是在超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作中還存在許多問(wèn)題，當(dāng)前迫切需要解決超高層節(jié)能設(shè)計(jì)上存在的一些阻礙，有效的提高超高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的水平，為建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

1超高層建筑的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1.1超高層建筑的特點(diǎn)

在建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中定義，通常將超過(guò)100米的建筑稱為超高層建筑，超高層建筑由于所占地面面積不大，但其容積率卻達(dá)到較高的水平。盡管超高層建筑地價(jià)不高，但其房?jī)r(jià)卻居高不下。這主要是由于超高層建筑面設(shè)計(jì)和施工工藝會(huì)與普遍建筑存在較大的差異，結(jié)構(gòu)和相關(guān)設(shè)施更為復(fù)雜，而且要保證結(jié)構(gòu)自身的抗震性能和荷載。也就是說(shuō)在超高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素較多，其造價(jià)成本相對(duì)也較高。

摘要:在信息技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)建筑行業(yè)也受到一定的影響。與此同時(shí)，在城市發(fā)展過(guò)程中，開(kāi)始出現(xiàn)越來(lái)越多的復(fù)雜高層和超高層建筑，而這些建筑的出現(xiàn)也就意味著城市發(fā)展水平的不斷提升。而在復(fù)雜高層和超高層建筑施工過(guò)程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵更是重點(diǎn)，需要加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，為推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展做出相應(yīng)貢獻(xiàn)。本文先了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇，然后說(shuō)明在這過(guò)程中需要注意到的問(wèn)題，最后了解其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)

復(fù)雜高層和超高層建筑工程的建設(shè)需求越來(lái)越大，而其中的難易程度也在不斷增加，特別是對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是能夠讓復(fù)雜高層和超高層建筑合理使用的關(guān)鍵因素，也是能夠提升復(fù)雜高層和超高層建筑經(jīng)濟(jì)效益的重要方法。而對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑而言，要根據(jù)自身所能夠承受的不同強(qiáng)度來(lái)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇

1．1結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型的選擇。在復(fù)雜高層和超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)方案是否合理就直接決定著建筑的自身質(zhì)量［1］。在選擇結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，如果沒(méi)有根據(jù)復(fù)雜高層和超高層建筑的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行，就很可能在后期建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，不斷調(diào)整其建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)容，增加成本投入。因此，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)選擇過(guò)程中，就應(yīng)該以相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)為主，將其有效的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。設(shè)計(jì)人員在這過(guò)程中不僅需要充分考慮到建筑工程的土層結(jié)構(gòu)情況，還要將建筑結(jié)構(gòu)的防震性能考慮在內(nèi)，這樣才能夠有效降低工程建設(shè)成本投入。因此，在選擇結(jié)構(gòu)類型過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮到是否能夠順利施工。1．2結(jié)構(gòu)方案和類型的選擇。結(jié)構(gòu)方案和類型在選擇過(guò)程中，都必須要注意其復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)理念，在大量設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中能夠看出，在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層和超高層建筑過(guò)程中，必須要適當(dāng)提升建筑結(jié)構(gòu)自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保建筑結(jié)構(gòu)受力均勻，延長(zhǎng)建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命［2］。

2建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

隨著城市建筑用地?cái)?shù)量的持續(xù)減少，當(dāng)前建筑逐漸朝著高層的方向發(fā)展，甚至出現(xiàn)了超高層建筑。通常我們所說(shuō)的超高層建筑都是高度過(guò)百米，建筑層數(shù)不低于40層的建筑。超高層建筑的出現(xiàn)極大的提高了城市建筑用地的使用效率，緩解了土地供應(yīng)的壓力，因此在一些大城市當(dāng)中得到廣泛的認(rèn)可。但是超高層建筑由于建筑層數(shù)較多，高度較高，因此建筑結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，給施工的開(kāi)展帶來(lái)巨大的壓力，這些都制約著超高層建筑的發(fā)展。

1超高層建筑施工對(duì)設(shè)計(jì)、技術(shù)的要求

1．1設(shè)計(jì)在高層建筑施工中的要求

第一，超高層建筑的設(shè)計(jì)工作對(duì)于后續(xù)施工的開(kāi)展具有十分重要的作用，設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低直接關(guān)系到施工的開(kāi)展。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該遵守完整性原則，保證設(shè)計(jì)的內(nèi)容以及圖紙的完整，防止由于圖紙缺少而導(dǎo)致的建筑施工存在問(wèn)題，埋下安全隱患。要保證圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容的完整性，保證超高層建筑設(shè)計(jì)中的相關(guān)細(xì)節(jié)都能夠在設(shè)計(jì)當(dāng)中得到生動(dòng)的體現(xiàn)。

第二，超高層建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該做到系統(tǒng)性。能夠?qū)⒔ㄖ?dāng)中各個(gè)分項(xiàng)工程之間的相互關(guān)系在圖紙上得到體現(xiàn)。因?yàn)槌邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，相關(guān)施工工作的開(kāi)展必須按照相應(yīng)的順序來(lái)進(jìn)行，這就要求在設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中得到充分的體現(xiàn)，從而指導(dǎo)施工的順利開(kāi)展。

第三，由于超高層建筑在施工過(guò)程當(dāng)中設(shè)計(jì)到很多的施工環(huán)節(jié)，因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該盡可能的確保各個(gè)部分之間的協(xié)調(diào)性，從而保證施工的開(kāi)展。第四，超高層建筑設(shè)計(jì)具有極高的專業(yè)性，因此設(shè)計(jì)工作必須有專業(yè)的設(shè)計(jì)單位來(lái)承擔(dān)。相關(guān)單位必須有從事超高層建筑設(shè)計(jì)的相應(yīng)資質(zhì)，只有這樣才能夠保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，防止設(shè)計(jì)缺陷造成的問(wèn)題。

摘要：隨著我國(guó)對(duì)外開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)得到快速的發(fā)展，建筑房地產(chǎn)行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。超高層建筑開(kāi)始慢慢地多起來(lái)，超高層建筑開(kāi)始成為一座城市的地標(biāo)建筑物。但超高層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多問(wèn)題，比如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性問(wèn)題；在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題越來(lái)越重要，本文就超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討和研究，并且提出相應(yīng)的對(duì)應(yīng)方法。

關(guān)鍵詞：超高層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；經(jīng)濟(jì)性

1超高層和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

1.1超高層的基本概述。超高層在以前是指建筑物超過(guò)40層或建筑物高于100米就為超高層建筑，但隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，100米以上的建筑物越來(lái)越多，使用世界超高層建筑學(xué)會(huì)指定了的最新標(biāo)準(zhǔn)，建筑物300米以上為超高層建筑。超高層建筑一般周期長(zhǎng)、投入資金大，一般超高層建筑物也是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的地標(biāo)性建筑物。超高層建筑在亞洲最多，其次是歐美國(guó)家，世界上比較著名的超高層建筑物有：位于阿聯(lián)酋的世界上最高的建筑物迪拜塔（哈利法塔迪拜828米）、東京晴空塔（日本，634米）、廣州塔（中國(guó)，600米）、平安大廈（中國(guó)深圳，600米）、廣州東塔（中國(guó)，530米）。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概述。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)兩種，其中建筑結(jié)構(gòu)又包括建筑物上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。建筑主要分為框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)等。超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟如下：①根據(jù)建筑設(shè)計(jì)確定結(jié)構(gòu)體系和主要材料；②做好結(jié)構(gòu)平面布置圖；③開(kāi)始選擇建筑材料類型、強(qiáng)度等級(jí)等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步確定構(gòu)件截面尺寸；④建筑物結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算和各種荷載下的內(nèi)力分析和研究；⑤建筑荷載效應(yīng)的組合；⑥構(gòu)件部件截面設(shè)計(jì)。還包括一些必要的結(jié)構(gòu)措施。應(yīng)以結(jié)構(gòu)專業(yè)的相關(guān)規(guī)范和圖集為基礎(chǔ)。

2超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性簡(jiǎn)述

超高層建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)是指建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。它的內(nèi)容包括注重經(jīng)濟(jì)性的建筑設(shè)計(jì)（包括范圍很廣的內(nèi)容）。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，只有一系列節(jié)能措施被重視，如提高建筑材料的保溫性能，提高建筑的形狀系數(shù)，提高建筑材料的氣密性。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們不僅從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)考慮生活環(huán)境，而且從建筑結(jié)構(gòu)（如空間組織、技術(shù)組織、結(jié)構(gòu)設(shè)置、能源）的經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考慮生活環(huán)境。也就是說(shuō)，要全面確立經(jīng)濟(jì)的原則和方法。經(jīng)濟(jì)的目的：建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，即投資相對(duì)較低的成本儀表以獲得最快的效果。美國(guó)建筑師兼工程師R-B-Fuller提出的“少費(fèi)多用”的原則是一個(gè)共同的原則?！岸喽簧佟钡脑瓌t是利用有效的手段，以最少的物質(zhì)和資源進(jìn)行投資，以最少的費(fèi)用和服務(wù)，盡可能多地獲得技術(shù)開(kāi)發(fā)效益，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的新形勢(shì)。在超高層的經(jīng)濟(jì)性原則中，經(jīng)濟(jì)性的目的考慮比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，可能需要等十年甚至幾十年的時(shí)間才能收回成本。但要在建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思想中，這一原則顯然是一個(gè)重要、有效、經(jīng)濟(jì)的方法。

［摘要］隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升，城市發(fā)展中對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑的地標(biāo)類建筑的需求更多，同時(shí)也為建筑行業(yè)的高速發(fā)展提供了更好的發(fā)展平臺(tái)。建筑行業(yè)的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，開(kāi)發(fā)企業(yè)也對(duì)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量高度重視。為提高建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為施工提供可靠的理論依據(jù)。基于此將介紹建筑結(jié)構(gòu)方案選擇的重要性，并說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，最后闡述復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

［關(guān)鍵詞］復(fù)雜高層；超高層；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1結(jié)構(gòu)方案的選擇

1.1結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案才能夠保證設(shè)計(jì)質(zhì)量[1]。倘若未根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況考慮，很容易在后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中有大幅調(diào)整或顛覆性改動(dòng)，這在一定程度上增加了建筑的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)增加了設(shè)計(jì)人員的工作量，在后續(xù)的施工過(guò)程中也會(huì)大幅增加建筑工程成本。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合分析，進(jìn)而讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的確立更加合理。在確定建筑單體的結(jié)構(gòu)類型前，應(yīng)首先考慮場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造，并明確建筑的抗震能力，結(jié)合功能和建筑所處地段明確抗震等級(jí)。這樣在一定程度上減少了成本支出，提高了建筑的經(jīng)濟(jì)效益[2]。換言之，在對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，須充分地考慮結(jié)構(gòu)方案的合理性并兼顧工程造價(jià)和施工合理性。

1.2結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型選擇的要點(diǎn)

第一篇：復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

摘要：隨著我國(guó)人口急劇上升，土地資源稀缺問(wèn)題愈加明顯，為了提升土地利用率，開(kāi)發(fā)商開(kāi)始將目光投向高層建筑。近年來(lái)，復(fù)雜高層與超高層建筑得到廣泛應(yīng)用，它即滿足了城市發(fā)展的需要，也實(shí)現(xiàn)了有限土地資源的有效利用。因此，本文主要對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討，用以提高高層建筑的合理性與科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高層；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1引言

隨著復(fù)雜高層與超高層建筑的不斷增加，政府對(duì)高層建筑的質(zhì)量提出更高要求，尤其是建筑結(jié)構(gòu)的持久性、可靠性已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，在進(jìn)行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合建筑物的形態(tài)特征、功能需要等進(jìn)行，為提高復(fù)雜高層與超高層建筑的安全性能做鋪墊。

2復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制因素

近年來(lái)，超高層民用建筑在我國(guó)呈快速發(fā)展之勢(shì)，建筑高度不斷被刷新，高層建筑密集區(qū)不斷涌現(xiàn)，其消防安全問(wèn)題已引起社會(huì)廣泛關(guān)注。而現(xiàn)行防火規(guī)范對(duì)超高層建筑的防火要求，除了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)置方面高于一般高層建筑外，在其他方面還沒(méi)有提出更為嚴(yán)格的要求。對(duì)于超過(guò)250m的高層建筑，在規(guī)范中也只是規(guī)定“當(dāng)高層民用建筑的建筑高度超過(guò)250m時(shí)，建筑設(shè)計(jì)采取的特殊的防火措施，應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門(mén)組織專題研究、論證”，各地組織召開(kāi)的專家論證會(huì)不同程度存在對(duì)相近問(wèn)題有不同建議等問(wèn)題。為此，筆者認(rèn)為需要研究加強(qiáng)超高層民用建筑的具體防火要求，如結(jié)構(gòu)耐火性能、防火間距、避難設(shè)施、消防救援等。

1國(guó)內(nèi)外防火規(guī)范的比較

1．1高層建筑劃分《民用建筑設(shè)計(jì)通則》(GB50352－2005)規(guī)定，建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑?！蹲≌ㄖ?guī)范》(GB50368－2005)規(guī)定，35層及35層以上的住宅建筑應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045－95，2005年版)規(guī)定，當(dāng)高層建筑的建筑高度超過(guò)250m時(shí)，建筑設(shè)計(jì)采取的特殊的防火措施，應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門(mén)組織專題研究、論證。美國(guó)《國(guó)際建筑規(guī)范》(2009年版)規(guī)定，有人員使用的樓面到消防車可以到達(dá)的地面的高差大于22．9m的建筑為高層建筑。對(duì)于建筑高度小于等于128m的建筑，可采用ⅠB類耐火等級(jí)的結(jié)構(gòu)替代ⅠA類耐火等級(jí)的結(jié)構(gòu)，但承重柱的耐火極限不應(yīng)降低。英國(guó)《建筑設(shè)計(jì)、管理及使用消防安全技術(shù)規(guī)范》(BS9999∶2008)規(guī)定，頂層樓板到地面的高度超過(guò)18m時(shí)，應(yīng)設(shè)置消防電梯和防煙樓梯間且前室內(nèi)設(shè)置消火栓。此外該規(guī)范按照頂層樓面高度的不同對(duì)建筑耐火等級(jí)作了規(guī)定，如A2類建筑(人員處于清醒狀態(tài)且熟悉環(huán)境，火災(zāi)增長(zhǎng)速率為中速火)，當(dāng)頂層樓面高度超過(guò)60m時(shí)，構(gòu)件耐火極限不低于2．50h。法國(guó)《高層建筑防火安全法規(guī)》(2007年版)規(guī)定，建筑高度大于50m的住宅及建筑高度大于28m的其他類型的建筑為高層建筑，建筑高度大于200m的建筑為超高層建筑。1972年的國(guó)際高層建筑會(huì)議將高層建筑分為4類:第一類為9～16層(最高50m)，第二類為17～25層(最高75m)，第三類為26～40層(最高100m)，第四類為40層以上(高于100m)。由此可見(jiàn)，各國(guó)對(duì)于高層建筑均作了規(guī)定，但對(duì)超高層建筑的劃分并不完全一致。有關(guān)高層建筑高度劃分標(biāo)準(zhǔn)如下:美國(guó)23m、英國(guó)30m、法國(guó)28m(其中住宅50m)、我國(guó)24m，可見(jiàn)幾個(gè)國(guó)家的規(guī)定相對(duì)而言差別不大，總體上，我國(guó)的規(guī)定比較適中。我國(guó)和法國(guó)明確界定了超高層建筑的劃分高度，我國(guó)為100m，法國(guó)為200m，其中我國(guó)規(guī)范對(duì)建筑高度大于250m的建筑作了專門(mén)要求。美國(guó)和英國(guó)沒(méi)有單獨(dú)規(guī)定超高層建筑，但從消防救援以及建筑耐火等級(jí)角度對(duì)超過(guò)某一建筑高度的高層建筑作了特殊規(guī)定。如美國(guó)規(guī)定對(duì)于建筑高度小于等于128m的建筑，可采用ⅠB類耐火等級(jí)的結(jié)構(gòu)替代ⅠA類耐火等級(jí)的結(jié)構(gòu)，但承重柱的耐火極限不應(yīng)降低;英國(guó)規(guī)定人員處于清醒狀態(tài)且熟悉環(huán)境、火災(zāi)增長(zhǎng)速率為中速火的建筑，當(dāng)頂層樓面高度超過(guò)60m時(shí)，承重構(gòu)件耐火極限均不低于2．50h。

1．2耐火等級(jí)各國(guó)規(guī)范均根據(jù)建筑高度及使用功能規(guī)定了相應(yīng)建筑的耐火等級(jí)，有關(guān)超高層民用建筑主要承重構(gòu)件的耐火極限要求對(duì)比情況見(jiàn)表1。從表1可以看出我國(guó)規(guī)范中有關(guān)柱、梁、承重墻等承重構(gòu)件的耐火極限要求與其他國(guó)家的規(guī)定比較接近，但樓板的耐火極限相對(duì)偏低。根據(jù)國(guó)內(nèi)建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間在1．50h以內(nèi)的占88%，在1．00h以內(nèi)的占80%。與之對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)規(guī)范將一級(jí)耐火等級(jí)建筑物樓板的耐火極限定為1．50h，二級(jí)耐火等級(jí)建筑物樓板的耐火極限定為1．00h。我國(guó)二級(jí)耐火等級(jí)建筑占多數(shù)，這樣大部分一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑不會(huì)被燒垮。當(dāng)然，建筑構(gòu)件的耐火極限定得越高，發(fā)生火災(zāi)時(shí)燒垮的可能性就越小，但建筑的造價(jià)要增加。

1．3防火間距各國(guó)規(guī)范均通過(guò)限定防火間距作為防止火災(zāi)在建筑之間蔓延的措施，美國(guó)規(guī)范詳細(xì)規(guī)定了建筑相鄰部位的開(kāi)口要求，當(dāng)間距大于9．1m時(shí)，則對(duì)外墻耐火極限沒(méi)有要求。英國(guó)采用相鄰建筑外墻所受熱輻射強(qiáng)度來(lái)確定防火間距，以是否達(dá)到引燃木材的熱輻射強(qiáng)度12．6kW•m－2作為判定條件，要求建筑到達(dá)公共邊界或者假定的邊界(而非相鄰建筑物)的距離為其達(dá)到熱輻射要求的計(jì)算距離的一半。例如，在火災(zāi)規(guī)模為30MW的情況下，距離著火建筑7．9m的距離處即可達(dá)到12．6kW•m－2的輻射強(qiáng)度，從而可以引燃木材。所以在這種情況下，要求其到達(dá)與相鄰建筑公共邊界的距離取7．9m的一半，即不小于4m。法國(guó)規(guī)范要求相鄰高層建筑外墻的耐火極限不低于2．00h或具有8m的防火間距。我國(guó)規(guī)范也有限制外墻開(kāi)口的類似規(guī)定，如開(kāi)口面積小于外墻面積的5%時(shí)，防火間距可減少25%。對(duì)于耐火等級(jí)均為一、二級(jí)的相鄰建筑，高民用層建筑與相鄰高層建筑的防火間距為13m，與相鄰多層建筑的防火間距為9m。我國(guó)規(guī)范中有關(guān)高層建筑與多層建筑的防火間距規(guī)定與國(guó)外規(guī)范相比較為接近。

1．4避難設(shè)施避難層(間)作為高層建筑尤其是超高層建筑重要的安全疏散設(shè)施，各國(guó)規(guī)范均有詳細(xì)規(guī)定。美國(guó)規(guī)范規(guī)定電梯候梯廳在采取防煙措施的條件下可兼做避難區(qū)域，同時(shí)對(duì)避難區(qū)域提出了雙向疏散要求。對(duì)人員疏散存在困難的醫(yī)療建筑，美國(guó)規(guī)范要求可供患者睡覺(jué)休息或治療的樓層以及其他人員荷載超過(guò)50人的樓層均應(yīng)采用擋煙設(shè)施分為至少兩個(gè)煙氣控制區(qū)，并對(duì)該類建筑中的避難區(qū)域面積作了規(guī)定，臥床病人按照2．8m2•人－1、其他人按照0．56m2•人－1確定避難面積。英國(guó)規(guī)范允許避難區(qū)域設(shè)置在受保護(hù)的樓梯間內(nèi)。此外，美國(guó)、英國(guó)規(guī)范均考慮了使用輪椅等行動(dòng)不便人員的避難需求，其每人占用的面積美國(guó)為0．9m2，英國(guó)為1．3m2。我國(guó)規(guī)范對(duì)超高層公共建筑設(shè)置避難層作了明確的規(guī)定，但對(duì)超高層住宅建筑，《民用建筑設(shè)計(jì)通則》要求設(shè)置避難層(間)，而防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)定，有關(guān)超高層住宅設(shè)置避難設(shè)施的技術(shù)要求仍需要進(jìn)一步完善。

【摘要】超高層建筑具有耗材多、能耗大、對(duì)環(huán)境影響大的特點(diǎn)，而超高層在建設(shè)過(guò)程中如何做到綠色可持續(xù)發(fā)展是目前急需探索的方向，文章對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)與在超高層建筑中可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)方案進(jìn)行探索，介紹了能在超高層建筑的設(shè)計(jì)實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)例。

【關(guān)鍵詞】超高層建筑；綠色節(jié)能；技術(shù)；設(shè)計(jì)

1引言

改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)城市化的發(fā)展逐漸加快，高層建筑和超高層建筑的建筑垂直高度顯著提高。針對(duì)此類建筑，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部參照現(xiàn)行GB50378-2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[1]，對(duì)超高層建筑設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行調(diào)查研究制定并頒布了《綠色超高層建筑評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》（建[2012]76號(hào)），遵循綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系的六大類，根據(jù)超高層建筑的特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整[2]。

2室外環(huán)境的設(shè)計(jì)

2.1光污染的控制。超高層的建筑物外墻防護(hù)一般是采用大面積的玻璃幕墻，玻璃幕墻材質(zhì)較為輕質(zhì)，對(duì)可見(jiàn)光有著極高的反射率，所以光污染是超高層建筑對(duì)周邊環(huán)境最大的一個(gè)影響，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要針對(duì)光的因素設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，減少光對(duì)周圍環(huán)境的不利影響。超高層建筑在設(shè)計(jì)之初，通過(guò)分析可見(jiàn)光在幕墻上的反射，可以避免一定時(shí)間內(nèi)反射光的過(guò)度集中，特別是如何避免對(duì)周邊居民區(qū)或敏感區(qū)的影響。建筑幾何朝向的選擇將直接影響玻璃幕墻的反射角。因此，在方案選擇過(guò)程中，需要考慮如何使反射光的方向偏離城市的主要街道和行人視線。幕墻的細(xì)節(jié)（如圖1所示的平滑、交錯(cuò)等）會(huì)在很大程度上決定著光的反射方向以及對(duì)光的吸收之后再反射造成的光污染情況，以昆明西山萬(wàn)達(dá)幕墻分析為實(shí)例結(jié)果表明，與光滑結(jié)構(gòu)相比，交錯(cuò)結(jié)構(gòu)使光污染強(qiáng)度明顯降低。最后選擇交錯(cuò)式幕墻結(jié)構(gòu)。2.2室外風(fēng)環(huán)境的控制。與傳統(tǒng)的方形建筑形式相比，許多超高層建筑通常是采用流線型構(gòu)造，相比傳統(tǒng)構(gòu)造除了創(chuàng)新之外，最主要的目的是降低空氣流動(dòng)的阻力。在降低風(fēng)荷載的情況下，還能最大限度的將建筑物與自然融合，使建筑物對(duì)周圍風(fēng)環(huán)境的不利影響降低到最低。在建筑主體更加光滑、轉(zhuǎn)角位置更加平順外，還需要在建筑物部分樓層增加風(fēng)道，使建筑物盡量融入自然，減少風(fēng)荷載和對(duì)周圍環(huán)境的影響。2.3立體綠化。從目前來(lái)看，超高層建筑大多采用立體綠化與空中庭院相結(jié)合的形式。例如，工行總部是由于其綠化方式越來(lái)越高，外部環(huán)境不適合植物生長(zhǎng)的超高層建筑最可行的立體綠化方式。