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高層建筑論文:高層建筑施工技術(shù)
摘 要:結(jié)合茂名市萬匯·摩根時代商品房高層建筑,地上25層地下2層,總建筑面積53128m2。分析了高層施工組織中存在的問題,并就如何做好高層施工組織提出了幾點措施和建議。
關(guān)鍵詞:高層綜合樓;管理體制;組織
市場經(jīng)濟體制的進一步完善,競爭也顯得尤為激烈。認真組織、精心施工的更高要求,也是新時期項目組織者的具備條件。在以往的組織施工中,組織者的思想比較傳統(tǒng)和局限,缺少創(chuàng)新,造成很多工程中的質(zhì)量缺陷,經(jīng)濟效益受到很大的影響,分析原因影響質(zhì)量的不外乎以下幾種情況:
1 重建不重管的弊端
在一個工程項目中,管理人員到操作人員,沒有切實按照規(guī)章制度和操作規(guī)程,進行施工。對規(guī)章制度或技術(shù)規(guī)范,只是標語式的掛在墻上,搞形式,走走過場。管理人員不履行職責,故而操作人員違章操作,事故時有發(fā)生,沒有嚴格進行施工程序,為所欲為,是影響工程質(zhì)量的直接原因。
2 手工作業(yè)的不合理
操作人員一般都是務(wù)工的農(nóng)民工,缺少理論知識,傳統(tǒng)作業(yè)在施工中占有很大比例。由于沒有采用先進的大型的現(xiàn)代化設(shè)備,在業(yè)主及監(jiān)理下不合格的工程大量返工,原材料缺少科學管理造成原材料的極大浪費,原材料貯存、堆放,對原有材料的合格率控制不嚴格,影響工程質(zhì)量。給公司的經(jīng)濟造成損失,施工進度的控制不明確,導致工期拖延等。
3 安全措施管理混亂
安全負責人,有名無實,操作人員缺乏安全保護意思。施工中違章操作,組織者很少對操作人員的安全知識教育。安全人員沒有給操作人員進行安全技術(shù)交底。防護措施,腳手架的搭設(shè)沒有組織驗收。消防設(shè)施的虛設(shè),諸多原因留下施工過程中很多隱患,加上周圍環(huán)境條件,組織人員的水平等,都會影響工程的質(zhì)量。
隨著國際、國內(nèi)先進技術(shù)及先進設(shè)備,機械化施工的進入以及機算機在施工中的應(yīng)用,帶動了建筑行業(yè)整體水平的提高,尤其重點項目,高層綜合樓的施工,對組織者的要求提出更高的要求。一個合格的組織者,不但有理論水平,更應(yīng)具備管理水平,在整個施工中涉及方方面面。那么對于一個工程為了確保工程質(zhì)量、施工進度、工程目標的完成,項目組織者如何組織好高層綜合樓的施工呢?除了應(yīng)有的優(yōu)勢條件,在工程施工中,組織者還應(yīng)該做到以下幾個方面。
3.1認真落實規(guī)章制度和技術(shù)規(guī)范
作為組織管理人員要、完整、總體計劃,認真執(zhí)行《建筑工程施工技術(shù)規(guī)范》貫徹《建筑法》從源頭抓起,認真落實、組織圖紙會審、工程洽商工作,施工過程中嚴把每一道工序的操作規(guī)程抓大局,促局部多管齊下。抓大局就是組織者要對高層綜合樓的整體結(jié)構(gòu)進行分析,按規(guī)范操作嚴把質(zhì)量關(guān)、提高大項工程的合格率。如土方工程、鋼筋工程、混凝土工程、模板工程、砌體工程都要責任到人,強制性實施。具體如何實施施工中的操作以土方工程為例:組織人員應(yīng)做好以下幾方面的組織工作。
(1)施工準備:協(xié)同其它相關(guān)人員進行現(xiàn)場勘查——確定施工方案——測量定位方線——土方機械車輛的準備——現(xiàn)場清理平整——現(xiàn)場排水降水。熟悉圖紙——技術(shù)交底——崗位責任制。
(2)控制挖方標高軸線標高的復核,并作記錄。
(3)基礎(chǔ)砼澆筑后基土回填:
質(zhì)量評定:執(zhí)行GBJ201-83規(guī)范、GBJ300-88、GBJ301-88規(guī)范、GBJ123-88規(guī)范。設(shè)計變更圖紙、文件——測量定位記錄——驗槽記錄——隱弊工程驗收記錄——質(zhì)量檢查和驗收記錄等方面的具體工作,如果以此類推,每一項涉及工程做細做好嚴格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范,從大局進行組織管理,那么工程質(zhì)量也不是口頭語言,為質(zhì)量提供了有力保障。而局部就是,在大的工程加大管理力度外,也應(yīng)處理局部的細小工作,如廚衛(wèi)內(nèi)管道接口、隱敝工程、表面工程、以屋面工程為例:按要求有沒有預留分格縫,表面有無開裂、起砂、起皮、積水等。所用材料有沒有出示出廠合格證,化驗報告等資料,只有這樣從質(zhì)量方面進行控制,在施工中的工序質(zhì)量、分項工程質(zhì)量、分部工程質(zhì)量、單位工程質(zhì)量、層層把關(guān),組織者從抓質(zhì)量入手,把施工中的工程質(zhì)量、施工技術(shù)、安全措施等一系列問題均落到實處,合理的、科學的進行。組織一個全新組織者的管理水平就會提升到同行業(yè)前列。
3.2建立材料管理制度
項目組織人員在組織會審圖紙、工程洽商工作、編織施工組織設(shè)計和施工技術(shù)方案外,應(yīng)該從監(jiān)理單位負責人的管理,實施和建立材料管理制度,杜絕劣質(zhì)材料流入施工現(xiàn)場。材料管理制度的建立是保障工程質(zhì)量和確保工期的關(guān)鍵之一。認真采購執(zhí)行材料的檢驗和測試制度,采購材料的責任制,材料的規(guī)格、型號、單位和數(shù)量,質(zhì)量標準,應(yīng)于設(shè)計單位和業(yè)主的要求相統(tǒng)一,監(jiān)理是建筑市場的主體要與監(jiān)理遞交出廠合格證、準入證、化驗報告等材料方面的相關(guān)資料,認真組織嚴格落實,才能確保工程質(zhì)量順利達標。
(1)安全生產(chǎn)是提高工程質(zhì)量的有效保障
組織者要認真學習《安全生產(chǎn)條例》對操作人員加強安全思想教育,樹立“安全及時,預防為主”的主導思想,加強管理手段,監(jiān)督施工過程的安全生產(chǎn),糾正違章行為,保障各類機械的安全運行,消防設(shè)備齊全,腳手架的搭設(shè)、架體和建筑物的拉結(jié),防護攔都要組織驗收,合格后方能施工。現(xiàn)場操作人員必須帶好安全帽,高空作業(yè)人員,扣好安全帶,建立安全責任制和安全技術(shù)交底工作,防患于未燃。
(2)做好成本控制和進度控制
高層綜合樓施工前根據(jù)工程造價,在嚴格執(zhí)行規(guī)章制度及操作規(guī)程的同時,應(yīng)考慮成本的控制,應(yīng)把工程分成若干分項,分部工程,如土方和基礎(chǔ)工程、地下結(jié)構(gòu)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾、裝修工程等,進行評估預算成本,利潤較高、潛力較大的工程(如裝修、裝飾工程)盡量降低成本,可又不影響工程質(zhì)量的途徑。而施工進度的控制是組
織者在施工中的重要部分。確定目標編制施工進度計劃,根據(jù)施工內(nèi)容的多少,施工工期的長短,根據(jù)施工的合同,施工目標,施工部署及施工方案等,有計劃的合理發(fā)揮成本控制和施工進度控制有機結(jié)合,必定會引起質(zhì)量的長短。
(3)積極推廣先進施工技術(shù)和先進的機械化設(shè)備
即使有很好的組織施工,手工操作的滯后仍會影響工程質(zhì)量的提高,與先進的施工技術(shù)不可比擬。如混凝土的人工振搗,由于操作人員的松懶、懈怠、造成很多結(jié)構(gòu)中振搗不密實,直接影響工程質(zhì)量,而采用自動化高拋免振搗方法施工,再輔助人員處理,使振搗更好的效果。又如鋼筋工程中很多都是人工處理,生銹的鋼筋運用到工程中,施工鋼筋和砼結(jié)構(gòu)脫落也會影響質(zhì)量。只有合理運用的先進施工技術(shù),加上先進的機械化設(shè)備的引進,即能節(jié)省人力,又能降低成本又加快工程進度是當今組織應(yīng)該采納的途徑之一。
(4)提高施工管理水平,做好人才儲備工作
施工過程中,質(zhì)量管理是施工管理的根本,保障質(zhì)量實現(xiàn)工程目標,必須重視施工管理水平的提高,為此應(yīng)該建立施工管理體系。管理人員的自身素質(zhì),管理水平也決定著質(zhì)量的好壞。組織者應(yīng)經(jīng)常性培訓管理人員的基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識的提升,組織操作人員的安全技術(shù)等方面的培訓,積極引進人才做好人才的儲備和開發(fā),走可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,才能有工程質(zhì)量的保障和業(yè)務(wù)的發(fā)展,才能打造精品。
綜上所述,做到認真、負責、樹立以質(zhì)量生存的思想意識,以人為本、合理組織、嚴格考核、認真履行組織者的職責、總結(jié)經(jīng)驗,就能走出一條自身發(fā)展又能順應(yīng)市場的規(guī)范之路。提高自身素質(zhì)和文化水平、提高施工管理水平調(diào)動操作人員的積極性,更多的了解市場信息輔以激勵機制,這樣就能安全組織好高層綜合樓的施工。
高層建筑論文:試論高層建筑土建工程施工的技術(shù)
1.工程實例
某高層建筑高26層,地下2層,建筑高度176m,建筑總面積為98206平方米,工程平面圖為長方形,長為86m,寬56m。地下2層主要是由鋼筋混凝土做成,地上部分兩側(cè)為勁性鋼筋混凝土簡體,中央結(jié)構(gòu)屬鋼結(jié)構(gòu),于6~10層、22~24層、26~屋面1層位置設(shè)置鋼桁架,聯(lián)合抗震墻。外墻材料采用金屬玻璃。工程由上而下土層為:2m填土、0.6m粉質(zhì)粘土、5.2m淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、9.2m淤泥質(zhì)粘土、6.7m粉質(zhì)粘土、4.1m粉質(zhì)粘土、3.5m細粉砂。
2.施工難點分析
及時,基坑開挖平均深10.9m,最深處大于16m,因為建筑四周有其他建筑,地下埋有管路,施工時不可對其造成破壞。
第二,施工時緊靠地界紅線,且非常靠近地下1室,導致地下室外墻防水層施工難度較大。
第三,地下室頂板承受的兩側(cè)簡體的壓力較大,故在地下室設(shè)置了4榀桁架,均長5516m。
第四,建筑混凝土簡體垂直度誤差須控制在10mm以下。但因為建筑帶有很多沒有規(guī)則的外伸鋼牛腿,造成模板及腳手架施工具有困難。
3.施工技術(shù)分析
3.1深基坑圍護施工
3.1.1圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)成
通過計算,工程人員規(guī)劃圍護結(jié)構(gòu)由以下幾個方面構(gòu)成:
(1)地下連續(xù)擋土墻:考慮到工程基坑深度及周邊建筑實例,采用c30混凝土做成地下連續(xù)擋土墻結(jié)構(gòu),長33m、厚1m。
(2)鋼筋混凝土圈梁、圍檁及支撐:c30混凝土,共三道。將第1道支撐標高控制在最小范圍內(nèi),根據(jù)地下室及挖土機械特點,確定支撐標高,支撐設(shè)計要滿足圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定需要,南北向采用混凝土對撐,周圍采用混凝土邊桁架和角撐。
(3)立柱:材料選擇工程鋼管樁,為省時省工,盡量使用原工程樁進行支撐平面布置。
3.1.2施工技術(shù)措施分析
(1)土體加固:因土抗剪能力小,成槽前,用a700mm水泥土攪拌樁對槽壁兩側(cè)進行加固處理,以確保成槽的質(zhì)量;采用劈裂注漿技術(shù)對坑內(nèi)被動土進行加固處理,提高其抗剪能力。
(2)降水:利用輕型井點降水方法降水2周;采用20m長的噴射井點,對深層土體進行降水,使土體固結(jié),從而使土體抗剪能力得到響應(yīng)提高。開挖時,地下水降至基坑以下約1m時,施工效果好。
(3)利用支撐作棧橋:該工程施工場地狹小,僅有一條寬約5m的公用施工道路位于建筑西側(cè)。為此,利用第1道支撐南北向的對撐,設(shè)計2個施工棧橋,寬12m左右,和公用道路連通,使問題得到解決。未解決基坑出土困難問題,在棧橋完工后,2道棧橋靠近南側(cè)各設(shè)置1臺qtg260起重機,出土量達4000m3/d。
(4)分層開挖:先適量挖建筑四周土體,是土體應(yīng)力得到一個緩慢的釋放,避免因突然卸載使地下連續(xù)墻受力猛增而變形。挖土時,同時卸載立柱樁四周土體,以確保立柱樁周邊土壓力的平衡。
3.2地下室外墻防水層施工
3.2.1施工流程
按照設(shè)計要求,需要在地下室外墻迎水面和底板底部設(shè)置防水層,并要著重考慮防水層端部、節(jié)點及貫穿部位的防水工作。本工程圍護結(jié)構(gòu)與地下室外墻之間供施工人員進行外墻防水層施工地空間十分有限,為此,工程設(shè)計人員決定在地下室結(jié)構(gòu)前進行防水層施工。
3.2.2防水層施工
(1)底板工程樁端防水層施工:先清理工程樁周圍垃圾、雜物,使其表面潔凈平整。涂防水涂膜于樁周圍寬10cm左右的位置,并1層滌綸布環(huán)樁粘貼,然后重復均勻涂3~4層涂膜,貼網(wǎng)眼麻片于1層涂膜上。
(2)地下室墻體與墊層接縫處防水施工:底板下防水層施工完成后設(shè)置fc板保護層。墻體與墊層接縫處,先將涂膜刷在滌綸布上,滌綸布與墻體及墊層防水層搭接,考慮上部結(jié)構(gòu)的沉降,在墻體及墊層陰角處預留一定長度。
3.3地下室預應(yīng)力混凝土桁架施工
3.3.1預應(yīng)力混凝土桁架施工
建筑地下1層兩簡體間c、d、e、f軸各有1榀預應(yīng)力混凝土桁架,其中上弦桿采用后張法施加預應(yīng)力,每根上弦桿配4束鋼絞線,施加4000kn的有效應(yīng)力,超張拉103%。采用4根大梁對稱張拉,每根梁內(nèi)4孔進行對稱對角張拉。施工過程中,張拉時必須保障頂板受力均勻,避免先澆混凝土導致約束受力不均,故先不澆搗桁架豎腹桿和斜腹桿,等到上弦梁板中應(yīng)力穩(wěn)定后,再進行豎腹桿、斜腹桿的支模及混凝土澆筑施工,并且混凝土后澆桁架不會容易出現(xiàn)裂縫。在施工過程中,利用排架支撐地下室頂板。
高層建筑論文:高層建筑節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用研究
【摘要】 高層建筑在節(jié)能設(shè)計方面存在一些如自然采光利用率低、室內(nèi)通風效果不佳、外圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差、可再生能源的利用率不高等常見的問題。本文針對以上問題,通過對高層建筑進行能耗研究,提出了自然通風、圍護結(jié)構(gòu)、可再生能源等在節(jié)能設(shè)計中綜合運用的改進措施,以期對高層建筑生態(tài)化發(fā)展提供有益的借鑒。
【關(guān)鍵詞】 高層建筑 節(jié)能 應(yīng)用研究
一、高層建筑能耗特點分析
1、能耗組成及特點分析
高層建筑容納人數(shù)眾多,信息處理量大。為保持正常的運作,高層建筑在電梯、空調(diào)、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等。其中供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)是建筑能耗的4個主要系統(tǒng)。供暖空調(diào)系統(tǒng)耗電量占到整個建筑能耗的50%以上;照明系統(tǒng)次之,大約為20%;動力系統(tǒng)約為10% ;辦公設(shè)備系統(tǒng)約為10%。
2、采光和通風的要求
高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯(lián)系空間(水平交通和垂直交通)、輔助使用房間(餐飲和衛(wèi)生間)以及設(shè)備系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成,平面布局與空間組織相對固定,各部分功能空間對自然采光與通風的需求都不容忽視。因此,高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱,若通過調(diào)節(jié)建筑與環(huán)境的關(guān)系來達到節(jié)約能耗的目的,效果甚微。高層建筑的節(jié)能問題應(yīng)從建筑自身出發(fā)(如平面形式、進深大小、圍護構(gòu)件、設(shè)備系統(tǒng)等),進行節(jié)能措施的探討。
二、高層建筑設(shè)計常見問題
高層建筑設(shè)計中常出現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差的問題,建筑的外圍護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言,由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積,因此,建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力的決定性因素。影響建筑外墻節(jié)能的主要因素是墻體材料,以及影響墻體材料節(jié)能效果的墻體外飾面,東、西外墻遮陽,墻體構(gòu)造形式等。
在研究中發(fā)現(xiàn),高層建筑外墻應(yīng)設(shè)置保溫層,采用雙層玻璃。由于西安高新區(qū)清揚國際大廈,外墻采用加氣混凝土砌塊,未設(shè)置保溫層,使得該辦公建筑供暖空調(diào)能耗占總能耗的比例高達60.27%。另外,當建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構(gòu)造做法時,雖然設(shè)置了聚苯板外保溫但其供暖空調(diào)能耗普遍較高,如旺座現(xiàn)代城B座和D座,供暖空調(diào)能耗高達54.62%~56.08%。在窗戶類型的選擇上,分析可知,供暖空調(diào)能耗較高的都采用了單層單玻窗,能耗高達56.8%~60.27%。除此之外,還發(fā)現(xiàn)幾乎沒有高層建筑采取遮陽手段來降低供暖空調(diào)能耗,尤其是西向遮陽的問題,值得引起專業(yè)人員的重視。
三、設(shè)計對策
1、通風設(shè)計
關(guān)于自然通風的引入,一方面可以對建筑的空間形式進行組織,盡可能形成穿堂風,這一點在條形高層建筑中比較容易實現(xiàn)。對于點式高層,應(yīng)盡可能組織兩垂直墻面窗戶之間的通風。自然通風的組織需要更大的窗墻面積比并形成風的通路。另外,還可以結(jié)合雙層玻璃來實現(xiàn)降溫。在國外,建筑利用通風已經(jīng)成為了一種趨勢,很多建筑在設(shè)計階段均考慮了通風的構(gòu)造體系,例如津巴布韋的Eastgate大樓、英國中部北安普敦近郊的巴克萊卡公司總部大樓等都采用了這種通風構(gòu)造形式(見圖1)。
2、外圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計
(1)外圍護結(jié)構(gòu)材料。針對目前高層建筑外圍護結(jié)構(gòu)材料以實體圍護結(jié)構(gòu)和透明圍護結(jié)構(gòu)為主的現(xiàn)狀,且基于高層建筑外圍護結(jié)構(gòu)并非承重結(jié)構(gòu),材料選取較為靈活的特點,對于實體圍護結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量選用導熱系數(shù)小的多孔/空心砌塊或加氣混凝土砌塊等,配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比,控制由外圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)交界的城市,應(yīng)盡量減少玻璃幕墻的使用。
當實體圍護結(jié)構(gòu)達到保溫隔熱要求后,透明圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循以下措施:盡量減少使用玻璃幕墻;控制合理的窗墻面積比,控制可開啟面積以組織通風;選用節(jié)能的玻璃和窗框材料,注意控制密封性能。
(2)墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結(jié)構(gòu)抵御外界氣候影響的及時道防線,其材料的熱工性能將直接影響圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節(jié)能設(shè)計的影響主要通過圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)表現(xiàn)出來:一是在房間制冷狀態(tài)下,對房間能耗的影響;二是對墻體傳熱系數(shù)的直接影響;三是房間在自然通風狀態(tài)下對墻體內(nèi)表面較高溫度的影響。《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》規(guī)定:建筑外墻采用“淺色外飾面(太陽輻射吸收系數(shù)<0.6)”節(jié)能措施時,計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.2”,當外墻的傳熱系數(shù)由于其構(gòu)成而不能達到《建筑節(jié)能設(shè)計標準》要求時,采用“淺色外飾面”的節(jié)能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數(shù)值均可滿足“民用建筑節(jié)能設(shè)計標準”對傳熱性能的規(guī)定要求。建筑的外墻飾面目前有瓷磚、涂料、石材以及金屬幕墻材料等等,最典型的2類外墻飾面是瓷磚及涂料。節(jié)能設(shè)計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。
(3)墻體外遮陽。除外圍護結(jié)構(gòu)材料的選擇外,還可增加建筑遮陽,以減少供暖空調(diào)能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式,可結(jié)合立面設(shè)計意圖進行設(shè)計,尤其應(yīng)注意西向遮陽對節(jié)約建筑能耗的作用。《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》規(guī)定:建筑的“東、西外墻采用花格構(gòu)件或爬藤植物遮陽(透射比<0.5)”的節(jié)能措施時,計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.3”,節(jié)能設(shè)計中應(yīng)考慮“東、西外墻遮陽”,在夏天東、西曬非常嚴重的地區(qū),東、西外墻遮陽措施有待加強。這方面可以借鑒熱帶地區(qū)城市,如馬來西亞和香港等的設(shè)計經(jīng)驗。在這些城市,高層建筑遮陽措施的使用在帶來較好遮陽效果的同時,也豐富了建筑立面,增加了城市景觀。
3、可再生能源的利用
在系統(tǒng)的能源使用方面,應(yīng)盡量開發(fā)可再生能源的利用,如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質(zhì)能等。利用風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發(fā)電等,來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如,使用分體空調(diào)的建筑建議增設(shè)地源熱泵,這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗;使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置,冷卻塔的廢熱應(yīng)予以回收利用;熱泵作為一種新型節(jié)能技術(shù),也應(yīng)該在辦公建筑中考慮采用;關(guān)于太陽能的利用,可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統(tǒng),全年中都可以使用太陽能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。[論文網(wǎng)]
四、結(jié)論及建議
由于經(jīng)濟發(fā)展的需要,建筑由從前的多層為主改為以中高層為主,建筑的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生了較大變化,由過去單純的框架結(jié)構(gòu)改變?yōu)橐钥蚣艚Y(jié)構(gòu)為主,墻體結(jié)構(gòu)形式的改變對墻體節(jié)能也提出了新的要求,框架結(jié)構(gòu)中主要以填充墻為主,所以砌塊是否節(jié)能就顯得尤其重要。但在一般性的框剪結(jié)構(gòu)體系中,填充墻往往只占墻體面積的一半,甚至更少,在這種形式下單純靠改善砌塊的熱工性能來達到節(jié)能的目的可能性大大降低。因此,應(yīng)加大發(fā)展適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形 式的復合外墻外保溫體系的力度。對有利于提高節(jié)能效率的措施,如淺色外墻飾面、窗口建筑外遮陽及東西外墻遮陽等,在節(jié)能設(shè)計時未作考慮;目前68%的建筑節(jié)能設(shè)計可直接滿足《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》規(guī)定的性能指標要求,且各相關(guān)參數(shù)都優(yōu)于《節(jié)能設(shè)計標準》的限值要求。因此,單純從建筑圍護結(jié)構(gòu)上說,有條件在現(xiàn)行規(guī)范要求的基礎(chǔ)上適當提高節(jié)能率,提前實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標。
在信息化、智能化高速發(fā)展的時代,高層建筑因節(jié)約城市用地、信息處理量大、容納人數(shù)眾多而應(yīng)運而生,但能源消耗巨大。在可持續(xù)發(fā)展理念大力推行的今天,高層建筑生態(tài)化發(fā)展的重點是節(jié)能問題,可在設(shè)計階段注意組織利于自然采光的平面形式,亦可采取節(jié)能燈具節(jié)約電能;通過改變空間形式、建筑角度等組織自然通風或改變圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造等蓄存冷量;提高外圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力以減少供暖空調(diào)能耗;利用太陽能、風能、地熱能、水能、生物質(zhì)能等可再生能源供給設(shè)備系統(tǒng)等。以上改進措施,如:組織自然通風、改善圍護結(jié)構(gòu)、可再生能源利用等應(yīng)在節(jié)能設(shè)計中綜合運用,以有利于高層建筑生態(tài)化發(fā)展。
高層建筑論文:對超限高層建筑的給排水設(shè)計研究
摘 要:隨著我國城市建設(shè)的快速發(fā)展,高層以及超高層建筑不斷涌現(xiàn)使得越來越多的人對建筑的給水、排水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用有了更高的要求。因此本文對超限高層建筑的給排水設(shè)計進行研究。
關(guān)鍵詞:高層建筑;給排水設(shè)計
一、超限高層建筑給水系統(tǒng)設(shè)計
通常情況下將高度超過100m的建筑成為超高層建筑,而高度超過250m的建筑則稱之為超限高層建筑。超限高層建筑的給水系統(tǒng)主要可以分為串聯(lián)和并聯(lián)形式,目前已經(jīng)建成或者在建的超限高層建筑給水方式如下表1所示:
表1 常見超限高層建筑給水方式
(一)串聯(lián)給水方式
由于超限高層建筑的層數(shù)較多,為了能夠確保給每一層用戶提供正常生活以及工作用水,常采用串聯(lián)給水方式。這種方式不僅能夠減少豎向立管,節(jié)約管材用量以及機房的面積,而且還能減小給水泵的壓力,提高了給水系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性。
(二)并聯(lián)給水方式
并聯(lián)給水方式的水泵相對集中,為了不占用樓層面積通常布置在超限高層建筑的地下室中,便于后期的維護工作。但是并聯(lián)給水方式需要增設(shè)豎向立管,而且高壓泵的壓力很高,需要結(jié)合避難層,設(shè)置傳輸水箱以及水泵。因此為了獲得更加經(jīng)濟的效果,目前超限高層建筑的給水系統(tǒng)通常是將并聯(lián)給水方式與串聯(lián)給水方式相互配合使用。
(三)高位水箱和變頻泵
在超限高層建筑的供水系統(tǒng)設(shè)備當中高位水箱和變頻泵有著非常重要的作用。其中高位水箱的供水特點主要是將自來水儲存在水箱當中,然后再輸送到各個用水點,在此過程中主要是依靠高位水箱的重力差實現(xiàn)供水;而給水泵則是利用水泵直接將自來水輸送到各個用水點,整個過程主要通過電力進行供水。由于高位水箱在使用過程中擁有更加安全、以及節(jié)能的優(yōu)勢,所以在超限高層建筑中的應(yīng)用最為普遍。
二、超限高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計
超限高層建筑排水系統(tǒng)設(shè)計包括生活廢水、污水以及屋面雨水的收集和處理系統(tǒng)。主要分為室內(nèi)排水和室外排水系統(tǒng)兩大類,其中室內(nèi)排水對于生活廢水、污水的收集有分流或者合流兩種形式,在設(shè)計時需要根據(jù)建筑所在城市的排水制度進行最終確定。以下就對超限高層建筑的排水系統(tǒng)設(shè)計進行探討:
(一)排水管的承壓
重力排水管屬于非滿管流,重力雨水管屬于滿管流,而且兩者均不屬于壓力流系統(tǒng),在設(shè)計承壓力等級時不能單方面的以排水管高度進行判斷。而且由于于超限高層建筑受到高度以及層數(shù)的影響,為了確保排水系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性,重力水管通常采用承壓力較高的金屬管材,例如襯塑鋼管以及加厚的不銹鋼管。
(二)單立管排水
現(xiàn)階段超限高層建筑常見的單立管排水系統(tǒng)可以分為蘇維托系統(tǒng)、螺旋管/細長接頭系統(tǒng)以及螺線管系統(tǒng),以下就對三種常見的單立管排水系統(tǒng)進行對比分析:
表2 三種常見單立管排水系統(tǒng)對比
(三)消火栓系統(tǒng)
根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計方法規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定,當高層建筑的高度超過250m時,需要采取特殊的防火設(shè)計。高層建筑的消火栓系統(tǒng)分為室內(nèi)、室外兩種,室內(nèi)的消火栓系統(tǒng)應(yīng)該配合高壓或者臨時高壓給水系統(tǒng),通常采用二次加壓的形式使高層水壓達到消防要求,當搞高層建筑消火栓超壓后,還建應(yīng)該考慮使用減壓穩(wěn)壓消防栓;室外低壓給水管道的消火用水量不應(yīng)該小于0.10MPa。高層建筑消火栓系統(tǒng)用水量如下表3所示:
表3 高層建筑消火栓系統(tǒng)用水量表
三、結(jié)束語
綜上所述,給排水消防系統(tǒng)的設(shè)計是高層建筑的重要組成部分,是建筑物中一項必不可少的建筑安裝工程。尤其是隨著近年來我國城市生活用水量的不斷增加,生活用水的水質(zhì)卻越來越差,這無疑給給水處理和污水處理帶來了沉重的負擔,同時也就使得城市建筑尤其是高層建筑的給排水消防系統(tǒng)問題已成為了建筑設(shè)計者必須面臨的問題。而一個高層建筑擁有先進的給排水消防系統(tǒng)不僅能夠在一定程度上緩解城市居民用水的供需矛盾,解決高峰期缺水問題,而且還能夠有效地減少污水排放量,保護環(huán)境,取得較好的社會效益和環(huán)境效益,進一步推進節(jié)水型社會的建立。
高層建筑論文:如何做好高層建筑的施工技術(shù)
目前,高層建筑的出現(xiàn),不僅改變了城市的建筑布局,而且為當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展起到了巨大的帶動作用。工業(yè)化、城市化進程的不斷加快及土木工程與相關(guān)領(lǐng)域科學技術(shù)水平的提高,不但使得高層、超高層建筑的建造成為可能,且發(fā)展的速度也越來越快。然而很多承擔高層建設(shè)工程項目的設(shè)計人員、施工技術(shù)人員以及管理人員的原有科技知識水平、實
際操作技能與水平,以及管理體制與管理水平,都遠不能適應(yīng)高層建筑工程發(fā)展的需要,適應(yīng)不了高層建筑物抗震、抗裂要求級別的提高;適應(yīng)不了高層建筑施工的新材料,新工藝,新標準,新要求的需要,這是高層建筑工程設(shè)計以及施工質(zhì)量潛在的問題。
1.高層建筑物的自身優(yōu)勢以及存在的問題
一般而言,高層建筑具有占地面積少、建筑面積大、造型特殊、集中化程度高的特征。但,正是這一特點,使得高層建筑在現(xiàn)代化大都市中得到了迅猛的發(fā)展。在現(xiàn)代化大都市中,過度的人口與建筑密度,城市用地日趨緊張,真可謂寸土千金,使得人們不得不向空間發(fā)展。高層建筑占地面積少,不僅可以大量的節(jié)省土地的投資,而且有較好的日照、采光和通風效果。然而,隨著建筑高度的增加,建筑的防火防災(zāi)、熱島效應(yīng)等已成為人們急待解決的難題為了充分發(fā)揮高層建筑物的經(jīng)濟以及社會效益,盡量減少和避免在建造高層建筑物時的安全隱患,工程從業(yè)人員應(yīng)在設(shè)計以及施工中采取相應(yīng)的措施謹慎對待,這樣才能使高層建筑物質(zhì)量更加,穩(wěn)固。
2.高層建筑工工程的設(shè)計中應(yīng)注意的問題
高層建筑物施工的工程設(shè)計圖紙要求高度與完整,工程設(shè)計是高層建筑工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)和保障。工程設(shè)計成果必須具備工程
施工設(shè)計的完整性,系統(tǒng)性,協(xié)調(diào)性和有郊性嚴密,一絲不茍,工程圖紙對于施工人員來講就是施工依據(jù),施工參照。工程設(shè)計的過程是一個系統(tǒng)工程,首先對于工程設(shè)計最為重要的是高層建筑建筑結(jié)構(gòu)方案的確定,因為它直接關(guān)系著建筑物的安全、使用要求、經(jīng)濟投入、施工技術(shù)和建筑美觀等諸多方方面面的問題。要求設(shè)計者綜合運用力學概念、結(jié)構(gòu)破壞機理的概念、地震對建筑物造成破壞的經(jīng)驗教訓、結(jié)構(gòu)試驗結(jié)論和計算結(jié)果的分析判斷等進行設(shè)計,這在工程設(shè)計中被稱為“概念設(shè)計”。概念設(shè)計雖然帶有一定的經(jīng)驗性,涉及的范圍十分豐富,但是它的基本原則是明確的。經(jīng)過縝密的結(jié)構(gòu)分析后,施工圖紙也顯然很重要。一方面要求設(shè)計圖紙數(shù)量的完整性,另一方面要求設(shè)計圖紙內(nèi)容的完整性。高層建筑工程施工設(shè)計圖紙,要求涵蓋高層建筑工程主體施工、電氣工程施工、給排水工程施工、防雷消防工程施工、智能化及綠化工程施工等方面,各方面的設(shè)計圖紙數(shù)量要完整齊備。高層建筑工程施工的內(nèi)容。要求和進度要形成統(tǒng)一整體的設(shè)計結(jié)構(gòu),緊密結(jié)合,實施統(tǒng)一的施工標準,進度和要求。在電氣工程施工平面圖、給排水工程施工平面圖、防雷消防工程施工平面圖以及智能綠化工程施工平面圖中,都要標出與土建工程施工的相關(guān)內(nèi)容。高層建筑工程施工設(shè)計圖紙,要充分體現(xiàn)施工設(shè)計圖紙的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和有效性。要求設(shè)計圖紙是系統(tǒng)的圖紙,能概括表明各項施工
的組織系統(tǒng)及其聯(lián)系關(guān)系,施工設(shè)計圖紙的協(xié)調(diào)性,要求各工程施工圖紙之間能夠相互說明,互相解釋,說明各設(shè)備、設(shè)施的平面位置,說明各種設(shè)備的工作原理,各種原材料的特性,各種參數(shù)的設(shè)備材料表,有效地指導施工。各工程施工設(shè)計圖紙的標準有所重復是允許的,但是必須保障各工程施工設(shè)計圖紙的這些標準的協(xié)調(diào)一致,這是高層建筑工程施工設(shè)計的關(guān)鍵方面。
3.高層建筑工程施工種應(yīng)注意的問題
高層建筑物的施工是直接將藍圖變成高樓的過程,所以施工人員的專業(yè)素質(zhì)以及施工質(zhì)量對整個高層建筑的質(zhì)量尤為重要。高層建筑工程施工設(shè)計圖紙,一經(jīng)確定就是有法律的全權(quán)有效性。為此在建筑工程施工開始之前,必須認真組織學習、研究、會審工程施工設(shè)計圖紙。掌握施工設(shè)計圖紙的各項標準的要求,進而研究制定建筑工程施工方案,這是高層建筑工程施工設(shè)計圖紙落實的基本措施和基礎(chǔ),也是高層建筑工程開始施工的前提和保障,為做好高層建筑工程施工準備,必須認真組織好對工程施工設(shè)計圖紙的學習,研究和會審。
3.1施工設(shè)計圖紙的研究會審
高層建筑工程施工設(shè)計圖紙的學習研究和會審落實,首先要組織施工的工程技術(shù)和施工管理的人員學習研究工程施工圖紙,之后還要
組織各組員及和單項施工負責人進行學習研究,發(fā)現(xiàn)問題要及時和設(shè)計部門溝通解決。對高層建筑工程施工設(shè)計圖紙的會審,應(yīng)分為三個 層次進行:及時是初審,由施工單位工程技術(shù)與管理人員參加。第二是會審,由各項施工單位,土建,電氣,水暖,智能等方面協(xié)周會審。第三是進行綜合會審,由土建工程總計承包單位和各分包單位,包括設(shè)備安裝、機械施工、質(zhì)量管理以及監(jiān)理等有關(guān)方面參加,共同檢驗, 核對圖紙,協(xié)調(diào)施工進和的配合、銜接等問題。在綜合會審中,發(fā)現(xiàn)
圖紙的問題,要及時與建設(shè)單位,設(shè)計單位共同協(xié)商研究,取得一致認可的解決辦法,加以科學解決,以保障正確無誤地施工和施工工期、施工質(zhì)量,完整落實工程施工設(shè)計圖紙,進行工程施工。
3.2施工配套工程的協(xié)調(diào)
高層建筑工程施工質(zhì)量要求高,原材料配件使用標準嚴,各方面工程施工協(xié)調(diào)配套,建筑工程結(jié)構(gòu)復雜,施工工藝技術(shù)要求高,難度大。所以,對高層建筑安全網(wǎng)工程施工管理要嚴,標準要嚴,施工組織工作要求要更嚴密。科技、管理及施工人員要持證和考核合格方可進場,嚴格按崗位要求選配人員,嚴格崗位責任制。原材料及機械設(shè)備要經(jīng)檢驗合格進場。施工的各個階段以其銜接,要嚴格按施工設(shè)計標準、工程質(zhì)量和工藝要求施工。各配套工程要按圖紙要求,同步協(xié)調(diào)施工。建立嚴格的現(xiàn)場工程施工質(zhì)量與崗位責任制,進度,質(zhì)量工藝要求要同工資、資質(zhì)直接掛鉤。嚴格施工組織,使施工過程緊密協(xié)調(diào),相互制約、相互促進、嚴格質(zhì)量標準和質(zhì)量檢查,請工程施工的監(jiān)理部門現(xiàn)場辦公,監(jiān)理人員現(xiàn)場檢查。
結(jié)語:
綜上所述,高層建筑的迅速發(fā)展,得益于新材料的不斷出現(xiàn)、力學分析方法和手段的發(fā)展、結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)的進步以及現(xiàn)代化機械和電子技術(shù)的飛躍。隨著高性能材料的不斷研發(fā),結(jié)構(gòu)形式合理性的進一步研究,可預見,在今后的土木工程領(lǐng)域,高層建筑仍將是世界各國在城市建設(shè)中的主要形式,扮演重要的角色。
高層建筑論文:淺論高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點,是我國十五期間重點推廣項目之一。鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù):綜合考慮工程特點、現(xiàn)場的實際情況、工期等因素,選擇合適的吊裝設(shè)備、安裝設(shè)備等。
關(guān)鍵詞:超高層結(jié)構(gòu),抗震性能,施工技術(shù)
0.前言
鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點,是我國十五期間重點推廣項目之一。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展,高層鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用越來越多,合理確定鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質(zhì)量是保障整個工程質(zhì)量和工期的關(guān)鍵。論文參考網(wǎng)。一旦鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中出現(xiàn)了問題,就會帶來許多后患。輕者會影響工期,破壞結(jié)構(gòu)外觀,浪費材料等;重者則可能會造成人員的傷亡,甚至給社會帶來嚴重的不良影響。因此,對于鋼結(jié)構(gòu)工程的施工必須嚴格控制,防患于未然。
1.鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的問題
鋼結(jié)構(gòu)工程施工中產(chǎn)生的問題,是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網(wǎng)。主要問題有以下幾點:
(1)不熟悉圖紙,盲目施工,圖紙未經(jīng)會審,倉促施工;未經(jīng)設(shè)計部門同意擅自修改圖紙。
(2)未按相關(guān)施工驗收規(guī)范施工。
(3)未按相關(guān)操作規(guī)程施工。
(4)施工方案不周全,質(zhì)量管理紊亂。
2.兩種鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
2.1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝流程為:放樣F料電腦編程拼板一CNC切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗防銹處理、涂裝、編號構(gòu)件驗收出廠。鋼材不易久放露天,造成母材銹蝕過度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;構(gòu)件嚴格按照操作流程制作。
鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù):綜合考慮工程特點、現(xiàn)場的實際情況、工期等因素,選擇合適的吊裝設(shè)備、安裝設(shè)備等。
(1)地腳螺栓的安裝:地腳螺栓的精度關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)定位,地腳螺栓的埋設(shè)須嚴格保障其精度,地腳螺栓的埋設(shè)精度:軸線位移±2.0mm,標高±5.0mm。
(2)鋼架安裝順序:鋼柱鋼梁吊車梁連系梁水平支撐檁條拉桿隅撐。
(3)鋼柱吊裝:鋼柱安裝前應(yīng)測出鋼柱牛腿面的標高,以此標高反算到柱腳及基礎(chǔ)支承面標高,并予以調(diào)整支承面。
(4)鋼梁的安裝:首先在地面胎架上拼接成整體,同時在鋼梁上架設(shè)好生命線,安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動,吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風繩將鋼梁固定,保障鋼梁的平面外的穩(wěn)定,然后吊裝下一跨間鋼梁,待下一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保障鋼梁不會傾斜扭曲。
2.2 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)
我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設(shè)計和施工中積累了不少經(jīng)驗,我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。針對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件數(shù)量多和施工技術(shù)復雜的特點,對關(guān)鍵工序進行了研究,通過編制各種專項施工技術(shù)方案及質(zhì)量控制措施,實現(xiàn)高精度安裝、快速完成工期的目標。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)具體有:
(1)地腳螺栓預埋:地腳螺栓預埋位置的程度對鋼結(jié)構(gòu)工程整體的安裝質(zhì)量至關(guān)重要,為保障地腳螺栓的定位,采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板,進行地腳螺栓的定位固定。
(2)鋼柱的安裝:鋼柱標高的控制一般有兩種方式:一是,按相對標高制作安裝鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格;二是,按設(shè)計標高制作安裝土建的標高安裝及時節(jié)鋼柱底面標高,每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計要求的總尺寸,每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中。
(3)鋼梁的安裝:鋼梁安裝的重點在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度,可通過限位鋼板臨時固定、多次反復校正逐步完成。
(4)焊接:高層鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場焊接順序
應(yīng)按照力求減少焊接變形和降低焊接應(yīng)力的原則加以確定。在平面上,從中心框架向四周擴展焊接。
(5)高強螺栓施工技術(shù):對于通過高強螺栓進行連接的鋼結(jié)構(gòu),制作時必須首先注意高強螺栓摩擦面的加工質(zhì)量及安裝前的保護,并應(yīng)按標準要求對每兩千噸每種規(guī)格每種加工工藝的高強螺栓摩擦面進行抗滑移系數(shù)試驗。鋼構(gòu)件角度偏差將嚴重影響構(gòu)件組裝時的高強螺栓穿孔率。論文參考網(wǎng)。構(gòu)件的扭曲會影響連接面間的間隙,因此在鋼結(jié)構(gòu)制作時應(yīng)準備。一定的胎架模具以控制其變形,并在構(gòu)件運輸時采取切實可行的固定措施以保障其尺寸穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)安裝單位在安裝高強螺栓摩擦面前,必須將摩擦面保護好,防止污染、銹蝕并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗,檢查高強螺栓出廠證明批號,對不同批號的高強螺栓定期抽查并做軸力試驗,對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰,進行嚴格控制檢查,擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進行標定等。
3.結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)項目施工過程中的問題非常復雜,主要是由于引發(fā)質(zhì)量問題的因素繁多,產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因也復雜,即使是同一性質(zhì)的質(zhì)量問題,原因有時也不一樣。因此,在鋼結(jié)構(gòu)的施工中應(yīng)嚴格按照施工程序和施工規(guī)程進行,不得無圖施工和隨意修改設(shè)計圖紙。
高層建筑論文:高層建筑沉降觀測技術(shù)及數(shù)據(jù)分析的探討
0 引言
伴隨社會不斷的進步和物質(zhì)需求與精神文明的逐步提高以及日臻成熟和完善的建筑施工技術(shù)水平[1],同時,也因日益增多的人口與土地資源的矛盾,高層建筑物越來越多[2]。
為了對建筑的安全性能提供嚴格保障,產(chǎn)生了針對高層建筑物的變形觀測。所謂建筑物的變形觀測就是對建筑物本身的水平位移觀測、沉降觀測、傾斜觀測等等。沉降觀測的意義是:能夠有效的為工程施工質(zhì)量和地基基礎(chǔ)設(shè)計質(zhì)量的評估提供依據(jù),并能及時的反映出建筑體建造過程中隨著負荷的增加,和地基附加壓力的增大,其豎向壓縮變形的沉降從零開始直至沉降穩(wěn)定的變化情況。因此,工程施工過程中對建筑物進行沉降觀測[4],具有非常重要的作用。
1 沉降觀測原理與方法
1.1 建筑物沉降的原因
1.1.1 施工誤差引起的變形
在建筑物的施工過程中,出現(xiàn)因施工誤差而造成建筑物的荷載分布與預計分布不均勻的情況是不可避免的,這種細微的差錯就會導致建筑發(fā)生形變[5]。
1.1.2 建筑物的合理變形
在建筑物施工和運營階段,其自身結(jié)構(gòu)形態(tài)造成荷載分布不均勻會導致建筑物發(fā)生形變。
1.1.3 外部因素
隨著建筑物的建設(shè),由于建筑物的荷載不斷增加,其地基土在壓力的作用下被不斷壓實,體積縮小,從而引起建筑的沉降變形。
1.2 沉降觀測原理
沉降觀測(亦稱沉陷觀測)是變形觀測中用得最多的,它是指對所設(shè)置的觀測點進行持續(xù)的垂直位移觀測,根據(jù)工程特點分階段地得出沉降觀測成果,據(jù)此推斷或驗證工程實施的程度[6]。
變形觀測中沉降觀測極為重要。沉降觀測作業(yè)簡單但精度要求高,它不僅能提供沉降量,還可以推算建筑物的傾斜以及水平構(gòu)件的撓度等。工程建筑物從施工開始到竣工,以及建成運營后很長一段時間,沉降是不可避免的。沉降在一定的限度之內(nèi)屬正常現(xiàn)象,但一旦超過某一限度[7],就會危及建筑物的安全。
1.3 沉降觀測方法
沉降觀測的方法有:水準測量方法、三角高程測量方法、數(shù)字攝影測量方法、InSAR方法、GPS方法、地面沉降監(jiān)測站(基巖標和分層標組)、地下水動態(tài)監(jiān)測等[8]。
2 高層建筑沉降觀測實例
2.1 工程概況
該項目占地面積為67854.09m2,建筑結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu),地基類型為樁基基礎(chǔ)。建筑設(shè)計單位為西南設(shè)計院,建筑施工單位為成都建工5公司;設(shè)計用途為住宅,層數(shù)為25。
2.2 觀測點的布設(shè)和觀測
2.2.1 觀測點的布設(shè)
在建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角及建筑物的外墻每10-20m處或每隔2-3根柱基上布設(shè)沉降觀測點。市場營銷畢業(yè)論文網(wǎng)同時在高低建筑物、縱橫墻交界處、建筑物裂縫或沉降縫兩側(cè)、框架結(jié)構(gòu)建筑物部分基柱上設(shè)置觀測點。間距大約15m,地質(zhì)復雜以及膨脹土質(zhì)的建筑物,在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點。片伐基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及中部位置設(shè)置觀測點。
根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)吃力層特點,擬在建筑物主題布設(shè)12個沉降觀測點,如圖1所示:
2.2.2 沉降觀測
采用天寶生產(chǎn)的DINI03電子水準儀及相應(yīng)的銦瓦水準尺和尺墊按照二級水準觀測精度,從基準點開始組成閉合、附合或結(jié)合水準路線進行觀測。
2.2.3 沉降觀測的周期
施工過程中3#樓每3層觀測1次,封頂后每2-3個月觀測1次,在主體竣工驗收(靜荷載加載完畢)時如沉降數(shù)據(jù)達到《建筑變形測量規(guī)程》規(guī)定的穩(wěn)定標準,可停止觀測,否則應(yīng)繼續(xù)進行觀測工作,直至達到穩(wěn)定標準為止。
3 沉降觀測數(shù)據(jù)綜合分析
圖2詳細記錄了從第1期到第12期的各個觀測點的高程數(shù)據(jù),從表中可以看出隨著建筑物的逐漸修建過程中,各個觀測點的高程數(shù)據(jù)的值是在成逐漸減小的趨勢,說明建筑體在發(fā)生沉降變化,也說明整個建筑的變化狀態(tài)是符合理論實際研究的。
曲線在首次觀測后即發(fā)生回升現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,一方面,可能是初測精度不高;另一方面,也可能是施工區(qū)內(nèi)降水變化引起的;如果是施工區(qū)內(nèi)降水變化引起的,則屬正常現(xiàn)象。 如果是因為初測精度不高所引起的,曲線回升超過5mm,應(yīng)將及時次觀測成果作廢,而采用第二次觀測成果作為首測成果,如曲線回升在5mm之內(nèi),則可調(diào)整初測標高與第二次觀測標高一致。
曲線的波浪起伏現(xiàn)象。曲線在后期呈現(xiàn)波浪起伏現(xiàn)象,此現(xiàn)象在沉降觀測中最常遇到,常常是測量誤差所造成的。曲線在前期波浪起伏所以不突出,是因建筑物下沉量大于測量誤差之故,但到后期,由于建筑物下沉極微或已接近穩(wěn)定,因此在曲線上就出現(xiàn)測量誤差比較突出的現(xiàn)象。處理這種現(xiàn)象時,應(yīng)根據(jù)整個情況進行分析,決定自某點起,將波浪形曲線改成水平線。
曲線自某點起漸漸回升。產(chǎn)生此種現(xiàn)象一般是由于水準點下沉所致,水準點是逐漸下沉的,而且沉降較小,但建筑物初期沉降量較大,即當建筑物沉降量大于水準點沉降量時,曲線不發(fā)生回升,到了后期,建筑物下沉逐漸穩(wěn)定,如水準點繼續(xù)下沉,則曲線就會發(fā)生逐漸回升現(xiàn)象。因此在選擇或埋設(shè)水準點時,特別在建筑物上設(shè)置水準點時,應(yīng)保障其點位的穩(wěn)定性,如已查明確系水準點下沉的原因,則應(yīng)測出水準點的下沉量,以便修正觀測點的標高。
曲線在中間某點突然回升。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因,是水準點或觀測點被碰動所致,當水準點碰動后低于被碰動前的標高及觀測點被碰動后高于被碰動前的標高時,才會出現(xiàn)回升現(xiàn)象的可能。由于水準點或觀測點被碰動,其外形必有損傷,比較容易發(fā)現(xiàn)對這個問題必須進行合理的處理,其辦法是:選擇結(jié)構(gòu)、荷重及地質(zhì)等條件都相同的臨近另一沉降觀測點,取該點在同一期間內(nèi)的沉降量,作為被碰動觀測點的沉降量。此法雖不能真正反映觀測點的沉降量,但如果選擇適當,可得到比較接近實際情況的結(jié)果。
4 結(jié)論
沉降觀測對高層建筑的施工以及運營都有極為重要的作用,通過對沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用,可以加強對施/！/工過程的監(jiān)控,能夠更加合理的指導施工工序,預防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降,并及時向施工部門反饋詳盡的及時手資料信息,避免造成因建筑體的沉降而導致其結(jié)構(gòu)破壞進而造成的巨大經(jīng)濟損失的情況。在今后的高層建筑沉降觀測作業(yè)中,我們應(yīng)根據(jù)工程特點恰當?shù)倪x擇觀測方式,高質(zhì)高效的完成觀測工程。
高層建筑論文:分析高層建筑灌注樁施工應(yīng)用技術(shù)
摘要:結(jié)合實際工程案例,針對高層建筑灌注樁施工技術(shù)進行了探討,詳細介紹了灌注樁施工方法及關(guān)鍵工序操作要點,并闡述了各種質(zhì)量通病的處理技術(shù),為今后其他灌注樁的施工提供了參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:灌注樁施工;灌注樁;建筑
1 項目概況
本工程擬建4幢21層商辦樓,整體設(shè)3層地下室。基坑面積8280m2,基坑開挖深度為11.7m(承臺處開挖深度為12.2m)。經(jīng)設(shè)計主體基坑采用直徑850mm~1000mm鉆孔灌注樁排樁圍護,設(shè)直徑850mm三軸水泥土攪拌樁止水帷幕,坑內(nèi)沿豎向設(shè)2道鋼筋混凝土支撐。
2 灌注樁施工技術(shù)及工藝流程
2.1 鉆孔灌注樁施工方法。在開孔初期,一定要采用輕壓慢轉(zhuǎn)的工藝并保持漿液濃度在1.2以上,以確保地面下孔壁完整,確保充盈系數(shù)在1.1以上。在本工程中,有部分樁相鄰間距比較小,為防止發(fā)生坍孔、竄孔等情況,在相鄰樁施工時,打完一根樁時,將鉆機挪至本樁4倍樁徑范圍外施工另外樁,嚴禁為圖方便不挪樁位,直接相鄰樁連續(xù)打的現(xiàn)象。鋼筋籠制作:原材料進場后及時收集質(zhì)量保障書并進行報驗,協(xié)同質(zhì)量員、監(jiān)理現(xiàn)場取樣復試,同時進行模擬焊送樣試驗,全部合格后,才能進行鋼筋籠制作。圍護樁鋼筋籠按長度分節(jié)制作(一般9m一節(jié)),采用GPS-10型鉆機垂直度好的主卷揚機進行鋼筋籠安裝。二次清孔:先檢查導管的密封、磨損等情況,用3PNL泵進行泥漿循環(huán)清孔,必要時增加進漿流量,使沉渣厚度達到規(guī)范要求。混凝土灌注:混凝土灌注時應(yīng)檢查隔水球及放料閥的正確安放情況,灌注過程中隨時測量導管的埋管情況,及時做好記錄。上述施工技術(shù)方案的每道工序都由值班技術(shù)員自檢合格后,再協(xié)同監(jiān)理進行復核,簽認現(xiàn)場值班記錄表后,方進行下一道工序施工。
2.2 及時次清孔。當鉆至設(shè)計標高后,應(yīng)停止鉆進,并及時用換漿法進行一次清孔。具體方法:在鉆進終孔后利用成孔鉆具直接進行,清孔時先將鉆頭提離孔底10cm~20cm,轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)沖孔,泥漿循環(huán)不斷地進行,并時常串動鉆具,以提高一次清孔效果。一次清孔的時間不宜定死,應(yīng)根據(jù)鉆具回落測試孔底沉渣厚度和返漿比來決定清孔是否可以結(jié)束;為確保孔壁質(zhì)量,一清泥漿進漿比重應(yīng)小于1.15,返漿比重應(yīng)小于1.25,手觸泥漿無顆粒感覺,一次清孔即可結(jié)束。
2.3 鋼筋籠吊放。吊放鋼筋籠時,可利用機架直接吊放鋼筋籠。為保障鋼筋籠的安放深度符合設(shè)計標高,安放前由施工員測定具體標高尺寸,確定吊筋長度,以保障偏差在±50mm以內(nèi)。鋼筋籠吊放入孔時,不得碰撞孔壁。如下放有阻,應(yīng)查明原因。如焊接垂直度不好,應(yīng)重新調(diào)正后再下放。如為孔徑縮徑,則應(yīng)提出鋼筋籠重新掃孔至符合要求。為防止灌注混凝土時鋼筋籠移位及上浮現(xiàn)象發(fā)生,鋼筋籠下到設(shè)計位置后必須固定好,以確保鋼筋籠保護層偏差為±20mm,籠頂、底標高偏差在±50mm之間。
2.4 水下混凝土施工按設(shè)計要求工程樁身混凝土強度為水下C35(圍護灌注樁為水下C30)。采用250導管進行水下混凝土灌注,商品混凝土質(zhì)量及混凝土灌注應(yīng)按下列要求控制:導管下入孔內(nèi)之前應(yīng)仔細檢查連接絲扣、焊點及密封槽的好壞,并編號、丈量、記錄長度,導管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管長度應(yīng)大于4m,以保障初灌時導管埋入混凝土面大于1.2m。水下混凝土的灌注應(yīng)在二次清孔后30min內(nèi)進行,若超過30min應(yīng)重新測量孔底沉渣厚度,如不符合要求應(yīng)重新進行清孔。同時,混凝土因故擱置時間超過3h,不再使用。混凝土灌注前安放好隔水球后,導管提離孔底50cm,混凝土初灌量必須符合規(guī)范要求,控制在3m3以上,裝滿提升開壓水板時,商品混凝土車內(nèi)混凝土連續(xù)放入,及時斗混凝土灌入后導管埋入混凝土面大于1.5m,及時斗混凝土灌注后不得提升導管,待第二斗混凝土灌注后,經(jīng)過測試確認混凝土面埋入導管1.5m以上,方可小幅度提升。
3 灌注樁施工通病及處理技術(shù)
通過結(jié)合本工程實例及筆者的工程實踐經(jīng)驗,總結(jié)出對于灌注樁施工中常見的質(zhì)量通病及其有效的處理技術(shù),為同行提供借鑒。
3.1 樁位偏差。在開工前用高精度測量儀器對甲方提供的大樣點進行復核,經(jīng)確認無誤后引出控制點,在場地周圍建立控制網(wǎng),其中長期性控制點不得受到施工干擾,對臨時性控制點必須經(jīng)常校核,樁孔定位必須嚴格遵照下列程序:計算復核實地測量,每道工序由專人負責復核檢查,實行簽字通過制度。在鉆機開鉆之前,由專職測量員使用全站儀進行測量,測量護筒埋設(shè)偏差必須小于20mm。校對護筒所用控制點距樁位應(yīng)在30m之內(nèi),2m之外。整個放樣過程應(yīng)認真、細致一絲不茍。測設(shè)場地要求平整,測站同導向點要求通視良好。愛護儀器設(shè)備,使儀器、鋼尺保持清潔、干燥,保護好測量控制點。
3.2 偏孔事故。事故原因:由于場地不堅實、不水平、鉆機安裝不水平(或在施工時出現(xiàn)歪斜)、天車與孔口中心不在一直線上,鉆機運轉(zhuǎn)中振動過大,主桿沒有導正,擺動過大,鉆具剛性小,加之鉆進中轉(zhuǎn)速過快,鉆壓大且不均勻,人為造成孔徑不規(guī)則,換層、換徑或遇到較大堅硬障礙物等。根據(jù)以上各種原因,應(yīng)該在施工中加以預防,一旦出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象,應(yīng)該利用翼片較多的掃孔鉆頭慢轉(zhuǎn),從偏斜處上方往下反復多次掃孔,或者直接使用筒狀鉆頭加以修正,向孔內(nèi)回填粘土,搗實后重新緩慢鉆進。
3.3 堵管事故。根據(jù)以往施工經(jīng)驗結(jié)合本工程實際情況,造成堵管原因會有如下幾種:
1)導管原因:導管內(nèi)壁不干凈,造成混凝土在下降過程中局部受阻,或由于導管接頭處于不密封,造成管內(nèi)進水而使混凝土局部離析,或者導管因變形導致垂直度與內(nèi)徑尺寸無法保障。
2)泥漿原因:泥漿比重過大,增加導管底部反壓力,使管內(nèi)混凝土無法正常壓出。
3)混凝土質(zhì)量原因:混凝土制作時攪拌時間不夠或過長,造成混凝土和易性降低,嚴重導致混凝土在管內(nèi)離析,或在運輸途中振動離析。
4)粗骨料原因:由于配置混凝土內(nèi)卵石級配不符合施工要求或夾雜粒徑較大的雜物。
5)埋管原因:埋管過深造成混凝土面混凝土初凝,埋管過淺在澆筑過程中,可能導致脫管,使泥漿與砂漿混合物反壓入管內(nèi)。
6)操作原因:導管沒有位于鉆孔中央,以致在操作過程中,不慎將導管底部插入孔壁。
7)其他原因:如孔口雜物不小心掉入導管內(nèi),或有水流入導管內(nèi)。事故處理方法:提升導管2m左右,在孔口板上上下振動,讓混凝土在其自重力作用下壓出導管,或使用高頻振動器安置在導管頂部,開啟振動器可以使管內(nèi)混凝土因振動液化原理而壓出導管。以上辦法無法解決,證明導管被堵嚴重,應(yīng)立即提離混凝土面,重新插導管或使用大斗澆入混凝土。在兩混凝土面交接處反復搗插,使其混合均勻,重新澆入混凝土強度等級應(yīng)提高一級。該辦法應(yīng)該在孔內(nèi)混凝土初凝時間不到方可使用,并作好澆筑記錄。
3.4 浮籠事故。導管埋深過大是浮籠的重要原因,故在底管接近籠底時,應(yīng)盡量減少埋管,泥漿比重過大或泥漿中含砂率過大亦會導致浮籠,由于導管接頭法蘭外突,故在提管過程中也會造成浮籠,此時應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)導管,讓鋼筋籠自動脫離法蘭。
3.5 樁頂標高過高或過低。由于含地下室工程,樁頂標高的控制是一項重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。若超灌則造成經(jīng)濟上浪費并給地下開挖帶來麻煩;若欠灌則導致樁頂混凝土強度不夠,而要求接樁。本工程為1層地下室,控制好樁頂標高非常重要。其具體控制方法為:在灌注混凝土時,現(xiàn)場施工員要嚴格把關(guān),認真計算混凝土方量。根據(jù)理論計算及實際灌注混凝土數(shù)量,可以推斷混凝土標高是否符合設(shè)計要求,同時在灌注過程中應(yīng)隨時用測繩測量混凝土面高度,然后將混凝土面探測取樣器插入孔內(nèi),提取混凝土樣本,從而判定樁頂標高,樁頂混凝土強度是否滿足設(shè)計要求(探測取樣器裝置由長度可以調(diào)節(jié)的鋁合金水管加硬質(zhì)鋼絲探頭制成 )。
3.6 斷樁、夾泥、夾心事故。該事故在施工過程中須嚴格禁止,故從以下幾方面加以預防:灌注混凝土應(yīng)及時連續(xù),中途停頓時不宜超過30min。二次清孔時孔內(nèi)沉渣必須清理干凈,達到設(shè)計要求。同時泥漿比重應(yīng)控制在1.15~1.25之間。注意混凝土質(zhì)量:坍落度是否符合要求,有無離析等。凡不符合要求的一律杜絕使用。澆筑過程中嚴格按操作規(guī)程進行拔管,埋管深度宜控制在2m~6m。在澆筑過程中,應(yīng)注意假灌現(xiàn)象。嚴格檢查樁頂3m范圍內(nèi)的澆灌質(zhì)量;嚴禁出現(xiàn)混凝土與浮漿混合,在拔出導管過程中應(yīng)盡量利用導管自身反復插管以保障混凝土的密實。
4 結(jié)語
鉆孔灌注樁作為一種成熟的施工工藝已經(jīng)廣泛的用于許多結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ),但因?qū)匐[蔽工程,成樁后質(zhì)量檢查比較困難。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度,甚至給建設(shè)者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。各施工企業(yè)應(yīng)在各個施工環(huán)節(jié)中充分重視、精心施工、加強質(zhì)量管理,提高施工水平,減少質(zhì)量事故。
高層建筑論文:對高層建筑電氣設(shè)計主要內(nèi)容的研究
論文關(guān)鍵詞:高層建筑 電氣設(shè)計 內(nèi)容 節(jié)能原則
論文摘要:為了提高現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量,結(jié)合規(guī)范和工程管理經(jīng)驗,詳細闡述了現(xiàn)代高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容,并提出了設(shè)計中應(yīng)注意的有關(guān)問題。
高層建筑越來越多,也逐漸為人們所認可,但是高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量保障是比較復雜的一個課題,同時,高層建筑耗能浪費的現(xiàn)象也是一個迫在眉睫的問題。目前設(shè)計者應(yīng)該熟悉和掌握的與高層建筑電氣有關(guān)的設(shè)計規(guī)范主要有「高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范(GB 50045-95以下簡稱“高規(guī)”)、「火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB 50116-98以下簡稱“報警規(guī)范)、「民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范(JGJ/T16-92以下簡稱“民規(guī)")等。前兩部是國家標準,后者是國家建設(shè)部的行業(yè)標準。
1、高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容
1.1負荷的計算 電力負荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算與否,對合理選擇設(shè)備,安全與經(jīng)濟運行,均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算,基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。
1.2供電電源及電壓的選擇 為了保障供電性,現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源,具體數(shù)量應(yīng)視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時供電,互為備用。另外,還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電機組,要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復供電,保障事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。國內(nèi)高層建筑的供電電壓,都采用10kV標準電壓等級。
1.3高低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計 (1)高壓配電系統(tǒng):現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,互為備用。(2)計費方式,采用高供高計。但在低壓側(cè),仍裝設(shè)計費電度表,采用將照明與動力分開的兩部電價法。(3)為減少變壓器臺數(shù),單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側(cè)的短路電流,正常時變壓器解列運行,中間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。(4)高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。現(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接等等。
1.4主要設(shè)備的選型 (1)高壓開關(guān)柜。現(xiàn)代高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層,按規(guī)定不宜采用油開關(guān)。應(yīng)根高層建筑地下室的標準,選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。(2)電力變壓器。根據(jù)防火要求,主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器的。(3)低壓配電屏。國外低壓配電屏的結(jié)構(gòu),幾乎都做成抽屜式,特別是大容量的出線,則做成手車式。(4)應(yīng)急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應(yīng)急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應(yīng)速度快,故障率低等優(yōu)點。
1.5變電所位置的確定 現(xiàn)代高層建筑的用電量相當大,在確定變電所位置時,應(yīng)盡可能使高壓深入負荷中心。這對節(jié)約電能,提高供電質(zhì)量都有重要意義。
1.6電氣照明設(shè)計 電氣照明設(shè)計,包括光源選擇、照度計算、燈具造型,燈具布置,眩光控制和調(diào)光控制和照明配電線路敷設(shè)等。照明設(shè)計與建筑裝飾有著非常密切的關(guān)系,應(yīng)該相互配合,在使用功能及藝術(shù)意境方面求得統(tǒng)一。選用高光效電光源,可以取得節(jié)能的明顯效果。
1.7防雷與接地 現(xiàn)代高層建筑的防雷設(shè)計,除采用避雷針和避雷帶的傳統(tǒng)做法外,近年還出現(xiàn)有消雷器和放射性避雷針。這兩種防雷技術(shù)雖然在工程上得到不少實際應(yīng)用,但在理論上一直是有爭議的。現(xiàn)代高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻,與樓板的連接是十分的。關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。
現(xiàn)代高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地和工作接地,都是合在一起的,組成混合接地系統(tǒng)。接地電阻按最小的要求而定,通常是在4歐以下。利用建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地板。盡管基礎(chǔ)鋼筋等自然接地體已能滿足接地電阻的要求,仍需要裝設(shè)水平的人工接地體,將主要的建筑物基礎(chǔ)連接成接地網(wǎng),這對均衡電位,提高安全性都有好處。
1.8電梯 電梯按使用功能分,有高級客梯、普通客梯、觀景梯、服務(wù)梯、消防梯、貨梯、自動扶梯等許多種;按速度又分為低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等;按電流分則有交流和直流兩大類。設(shè)計人員的任務(wù)是要確定電梯臺數(shù)和決定電梯功能。電梯的配置和造型,不是電氣設(shè)計人員單方面所能決定的,必須與總建筑師或總體交通設(shè)計人員共同研究才能確定。
1.9消防自動報警和自動滅火系統(tǒng) 現(xiàn)代高層建筑的火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng),包括:火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分,實現(xiàn)報警滅火自動化。
探測器探測到火災(zāi)信號后轉(zhuǎn)換成電信號,進入分區(qū)報警器和消防中心,發(fā)出聲光報警信號。消防中心負責整座大樓火災(zāi)的監(jiān)控和消防指揮。關(guān)于高層建筑中消防用電的設(shè)計問題,涉及到其他許多學科,而且規(guī)模越大,功能越多,控制內(nèi)容越廣泛,設(shè)計內(nèi)容也就越復雜。
2、建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則
由于人口的增加,工業(yè)的發(fā)展,生活水平的提高,能源的消耗也就急劇增加,能源危機迫在眉睫。因此,各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求,節(jié)約二次能源——電能,也就成為民用建筑電氣設(shè)計的焦點。建筑電氣設(shè)計節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持以下三個原則:
2.1滿足建筑物的功能 即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
2.2考慮實際經(jīng)濟效益 節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。
2.3節(jié)省無謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點,應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進技術(shù)使其能耗降低。
因此,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。
民用建筑的節(jié)能潛力很大,應(yīng)在設(shè)計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,從技術(shù)、經(jīng)濟上進行比較后,再選定節(jié)能設(shè)備,以達到真正節(jié)能的目的。
高層建筑論文:在建高層建筑火災(zāi)撲救問題的調(diào)研對策
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，城市高層建筑數(shù)量日益增多，在建高層建筑亦隨處可見，以__市為例，截止20__年3月，已有高層建筑1755幢，其中在建高層建筑294幢。
在建高層建筑工地大多位于城市中心，一旦發(fā)生火災(zāi)勢必造成較大影響，由于諸多原因，在建高層建筑火災(zāi)時有發(fā)生。20__年11月10日11時14分， __省__市人民中路在建__大廈（26層，地上24層，地下2層，建筑高度98米，建筑面積23000平方米）發(fā)生火災(zāi)，__市消防支隊共調(diào)集五個中隊、28輛消防車、165名官兵趕往滅火，經(jīng)過1小時緊張撲救，終將大火撲滅。起火部位位于建筑物東南角約13至16層處，火災(zāi)主要燒毀建筑外部腳手架上的防護網(wǎng)及竹制踏板及玻璃幕墻固定架。20__年2月9日晚 20時27分，位于北京市朝陽區(qū)東三環(huán)的中央電視臺新址在建的附屬文化中心大樓工地（共30層，高159米，建筑面積103648平方米）發(fā)生火災(zāi)，造成了巨大的經(jīng)濟損失，并有一名消防員因吸入大量有毒氣體經(jīng)搶救[，！]無效犧牲。筆者結(jié)合實際工作經(jīng)驗就在建高層建筑火災(zāi)發(fā)表一點淺見。
一、在建高層建筑建筑特點及周圍環(huán)境
（一）建筑物周圍有防護網(wǎng)，外部可燃物多，施工的腳手架和安全防護網(wǎng)大多用可燃材料做成，絕大多數(shù)外墻節(jié)能保溫夾層易起火燃燒。
（二）建筑內(nèi)部情況復雜，行動不便。由于施工需要，施工現(xiàn)場存放大量施工材料，存放物雜亂無章，影響行動。
（三）建筑工地臨時建筑較多，如倉庫、食堂、工棚等，這些建筑大部分采用竹子、木材、油氈、泡沫板等可燃材料搭建。
（四）周圍地形復雜，建筑材料堆垛多，沒有良好的環(huán)形車道。
（五）消防設(shè)施缺乏。建筑物本身的消防設(shè)施未建成，施工場地大多采用臨時水源，水壓嚴重不足，且未設(shè)置消防水池。建筑工地消防器材普遍配備不足，存放位置不明顯,部分滅火器材失效。
二、在建高層建筑火災(zāi)原因
（一）生活用火不慎
首先是高層建筑工地施工用電、用氣、用火量大，而內(nèi)部設(shè)施一般達不到防火要求，臨時布線過多、過亂。特別是冬季，有些施工人員甚至燒木材取暖。其次是施工現(xiàn)場木料、模板、防護網(wǎng)、裝修貼面材料、油漆等易燃、可燃物品較多，而一些小型工地為了方便，往往就地燒火做飯，容易引發(fā)火災(zāi)。
（二）違反安全生產(chǎn)制度
許多工地電焊、電工等特種工操作人員缺乏專業(yè)培訓，有的是無證上崗，施工時操作不規(guī)范，甚至是違規(guī)操作。在電焊、氣焊作業(yè)時，會飛迸出大量火星和熔珠，焊接部位、切割部位溫度較高，如果沒有采取相應(yīng)的防護措施遇可燃物易產(chǎn)生陰燃，很容易釀成火災(zāi)。
（三）電氣設(shè)備設(shè)計不當
施工現(xiàn)場用電量大，但由于建筑工地用電是臨時性的，導致安裝極不規(guī)范，電線私拉亂接現(xiàn)象嚴重。由于電線移動頻繁，致使絕緣層破損，易引起短路而引發(fā)火災(zāi)，更為嚴重的是許多配電箱安裝隨意，有的甚至用普通木箱，存在火災(zāi)隱患。
（四）缺乏初期火災(zāi)報警設(shè)備
在建工地的火災(zāi)探測系統(tǒng)尚未建立或不完善，使初期火情不易被察覺。同時，由于正在施工，樓梯間、電梯井等未封堵，成為火勢蔓延的途徑；多數(shù)工地外設(shè)的腳手架、防護網(wǎng)易形成立體燃燒。
（五）消防意識不強
單位消防安全自我管理能力較弱，消防安全意識不強，國家消防安全技術(shù)標準和管理規(guī)定未得到很好執(zhí)行。
三、在建高層建筑的火災(zāi)特點
在建高層建筑的建筑特點既有一般高層建筑的共性，又有其特殊性。
1、煙、火蔓延途徑多，容易形成立體火災(zāi)。在建高層一旦發(fā)生火災(zāi)，大部分呈敞開式燃燒，建筑物本身的消防設(shè)施未建成，無防火、防煙分隔，火災(zāi)極易蔓延。 據(jù)測定，在火災(zāi)時，一座高度為100米的高層建筑，在無阻擋的情況下，煙氣順豎向管井擴散至頂層只需要30秒，瞬間整幢建筑即可形成“立體火場”。
2、內(nèi)部情況復雜，滅火和疏散困難。在建高層樓梯無扶手，樓面孔洞多，電梯井道口無護欄，樓面穿管預排的凸出物多，物品堆放雜亂無章，易造成墜落、跌倒傷害。且建筑物本身大多無防火、防煙分隔，整幢大樓充滿煙霧，進攻人員從進入內(nèi)部時必須佩戴空氣呼吸器，往往到達起火樓層時，氣瓶工作時間已所剩無幾，滅火救援的時間受到限制。
3、外圍腳手架和防護物易垮塌。腳手架和防護物多為可燃物，一旦發(fā)生火災(zāi)，在一定時間內(nèi)，會失去承重能力易造成垮塌。在風力的作用下，起火的腳手架碎片四處飛散，對滅火人員造成威脅，嚴重影響滅火救援行動。
4、撲救難度大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）在建高層建筑施工現(xiàn)場通道狹窄，由于受到場地的制約，房屋、棚屋之間，建筑材料跺與垛之間缺乏必要的防火間距，甚至有些材料堆跺堵塞了消防通道，消防車難于接近起火點，作業(yè)面較小。
（2）內(nèi)部情況復雜，戰(zhàn)斗展開困難。
（3）周圍水源缺乏，供水難度大。
（4）由于在建高層下方地形復雜，舉高車難以靠近作業(yè)。
（5）樓層高，登高滅火困難，垂直鋪設(shè)水帶難度大、時間長。
四、影響在建筑高層建筑火災(zāi)撲救的因素
1、風力、風向
在建高層建筑大部分一旦發(fā)生火災(zāi)，立即呈敞開式燃燒，風力、風向?qū)馂?zāi)的影響很大，能夠加快火災(zāi)的蔓延，也是影響煙氣流動特性的一個重要因素。外部的腳手架和防護網(wǎng)起火后，在風力的影響下能迅速蔓延，引起立體燃燒。
2、火災(zāi)煙氣
火災(zāi)煙氣的組成取決于可燃物的化學組成和燃燒條件。火災(zāi)煙氣會造成嚴重危害，其危害性主要來自毒害性、減光性和恐怖性三個方面。毒害性和減光性是對人生理上造成的危害，而恐怖性則是對人在心理上造成的危害。在建高層建筑由于缺乏防火分隔，火災(zāi)后煙氣迅速擴散，易造成人員傷亡。
3、煙囪效應(yīng)
在建高層建筑由于孔洞多，預留的電梯井、管道井大多呈敞開狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時，由于煙囪效應(yīng)的作用，高溫煙氣迅速擴散到各個空間，加快火災(zāi)蔓延。
4、登高困難
在建高層建筑由于缺少消防電梯及其他輔助登高設(shè)備，消防人員不能及時到達著火層展開撲救，消防器材也不能得到及時補充，如遇夜間起火還缺少應(yīng)急照明設(shè)施。
5、現(xiàn)場情況
在建高層建筑施工現(xiàn)場通道狹窄，由于受到場地的制約，有些材料、堆跺堵塞了消防通道，消防車難于接近起火點，不便于展開戰(zhàn)斗。
五、撲救在建筑高層建筑火災(zāi)的幾點對策
撲救在建高層建筑火災(zāi)，除應(yīng)遵循一般高層建筑火災(zāi)撲救的技戰(zhàn)術(shù)措施外，還應(yīng)重視以下幾點：
1、選擇正確的登高途徑。
在建高層一般都有施工升
降機，雖是普通電源供給，但進戶線和配電箱都在地面控制，轎箱是敞開的，并緊連腳手架，即使營運中意外停電，人員也能及時轉(zhuǎn)移，是理想的登高途徑。內(nèi)部樓梯雖然缺乏扶手，但在火災(zāi)中也是重要的登高途徑。有條件的可以采用舉高車登高。2、選擇正確的進攻路線。
由于在建高層建筑為保障施工和下部人員安全，一般每隔五層設(shè)置保護網(wǎng)，且火災(zāi)時易迅速蔓延，未燃燒處受火勢威脅嚴重，在這種情況下，一般不宜采取外部垂直鋪設(shè)水帶方法供水。內(nèi)部樓梯一般無扶手，可以利用樓梯間進行垂直鋪設(shè)水帶供水，有三種方法選擇，即：一次性登高施放、分層登高施放、原地施放吊升。一次性登高施放對消防員體力要求較高，但技術(shù)性要求相對較低，受風力的影響大，用時長；分層登高施放用時最短，展開速度快，但技術(shù)要求高；原地施放吊升受建筑物外部影響大，但成功率較高。
3、充分利用內(nèi)部可用水源。在建高層建筑由于施工用水需要，大多在內(nèi)部鋪設(shè)縱向的臨時供水管道，在每一層有一個出水口，用塑料管相連，雖然管徑細、壓力低、流量小，但是在供水困難的在建高層建筑火災(zāi)中，在撲救小面積的初期火災(zāi)中能發(fā)揮重要的作用。
4、撲救在建高層建筑火災(zāi)時，戰(zhàn)斗員進入室內(nèi)展開滅火戰(zhàn)斗時要防止造成墜落跌倒傷害，停車位置選擇要防止高空腳手架墜落；
5、腳手架火災(zāi)極易把水帶燒壞，在水帶鋪設(shè)程序上，可以先垂直后水平，地面部分水帶有條件可用水槍噴射水流，用竹木板遮蓋保護，以防散落火星燒損。
6、夜間火災(zāi)要注意搞好火場照明，特別是內(nèi)攻照明，防止人員墜落跌倒受傷。
7、要加強消防員個人防護。在建高層建筑由于缺少防火分隔，消防員受火勢和煙霧威脅的范圍大，內(nèi)攻人員應(yīng)一次性帶齊通信、照明、防護等裝備。空氣呼吸器使用時間短，作戰(zhàn)時間受影響，有條件的可以使用氧氣呼吸器。
六、平時應(yīng)側(cè)重的幾項工作
在建高層建筑火災(zāi)的預防和撲救，應(yīng)注重平時工作，可從以下幾個方面做起:
1、建立完善的消防安全責任體系，提高單位主體消防安全責任意識，督促建立有效的消防安全責任體系，完善管理制度，建立起有效的火災(zāi)隱患發(fā)現(xiàn)、整改、預防機制，把火災(zāi)隱患消除在萌芽狀態(tài)。
2、推動火災(zāi)預防關(guān)口前移，制定符合當?shù)貙嶋H情況的規(guī)章，達到“防消合一”資源整合。強制消防水源、滅火器材、消防車道等設(shè)置和配備，落實火災(zāi)預防措施。重視源頭管理，嚴格建筑工程消防審驗，加大抽檢力度，防止增加火災(zāi)發(fā)生的幾率和危險性。
3、建立定期熟悉、演練制度。責任區(qū)中隊在施工初期要制定滅火救援應(yīng)急預案，施工過程中要定期熟悉，掌握工程進度過程對滅火工作的影響因素，及時修訂滅火預案，并開展針對性演練。
4、加強裝備革新和測試，適應(yīng)火場實際需要。積極組織部隊開展新車輛裝備性能測試，深挖裝備的較大潛能，研究超高層建筑火災(zāi)撲救戰(zhàn)法，增強了撲救超高層火災(zāi)的信心。同時激發(fā)部隊開展裝備革新，制作一批火場實用的器材裝備，如高層水帶固定、水帶延伸等器材。
高層建筑論文:高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層
摘要：本文介紹了高層建筑的發(fā)展特點，并且提出目前高層建筑的發(fā)展趨勢，既集吃、住、辦公、娛樂、購物、停車為一體的綜合建筑。由于空間功能的復雜化，使得建筑結(jié)構(gòu)也隨之變化。為了適應(yīng)上部小空間下部大空間的功能需要，需在兩種結(jié)構(gòu)的交接部位設(shè)置過渡結(jié)構(gòu)，也就是轉(zhuǎn)換層。因高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性，轉(zhuǎn)換層也呈現(xiàn)多種形式。
關(guān)鍵詞：高層 結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換層 多樣
在我國高層建筑發(fā)展的早期階段，所設(shè)計建造的高層建筑大都為單一用途，例如高層住宅、高層旅館、高層辦公樓等。近年來高層建筑發(fā)展迅速，建筑朝體型復雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展，因而相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也復雜多樣。后來陸續(xù)開始在高層住宅底層設(shè)置生活福利設(shè)施，并且開始大量興建集吃、住、辦公、購物、停車等為一體的多功能綜合性高層建筑，尤其是在城市主干道兩側(cè)，并已成為現(xiàn)代高層建筑的一大趨勢。
高層建筑功能綜合化的優(yōu)點：
(1)將各種使用功能的建筑單元集中布置并上下組合在一起，使用上更方便省時，為人們提供良好的生活環(huán)境和工作條件，適應(yīng)現(xiàn)代社會高效率、快節(jié)奏生活的需要；
（2）集中緊湊的建筑布置，達到建筑面積較高利用率，相應(yīng)集中緊湊的管道線路，有利于節(jié)約建設(shè)投資及減少能源消耗，也有利于物業(yè)管理，節(jié)約管理經(jīng)費；
（3）可減少建筑占地面積，節(jié)約土地費用，增加城市的綠化面積。
一、多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點
從建筑使用功能而言，在設(shè)計中，通常將大柱網(wǎng)的購物商場、餐廳、娛樂設(shè)施設(shè)于多功能綜合性高層建筑的下層部分，而將較小柱網(wǎng)、較小開間的住宅、公寓、旅館、辦公功能的建筑設(shè)于中、上層部分。這種建筑使用功能的特點相應(yīng)決定了多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點。由于不同建筑使用功能要求不同的空間劃分布置，相應(yīng)地，要求不同的結(jié)構(gòu)形式，如何將他們之間通過合理地轉(zhuǎn)換過渡，沿豎向組合在一起，就成為多功能綜合性高層建筑結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵技術(shù)。這對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了新的問題，需要設(shè)置一種稱為“轉(zhuǎn)換層”的結(jié)構(gòu)形式，來完成上下不同柱網(wǎng)、不同開間、不同結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，簡單地說，就是上下兩層的結(jié)構(gòu)不一樣，必需設(shè)置一個轉(zhuǎn)換層來“承上啟下”。結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換層概念，主要是指在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中，合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系。它在主要滿足結(jié)構(gòu)安全功能要求的同時，多數(shù)情況下解決一些特殊技術(shù)性建筑功能要求。比如在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層空間內(nèi)布置管道、設(shè)備等等。這種轉(zhuǎn)換層廣泛應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)及框架—剪力墻等結(jié)構(gòu)體系中。
二、轉(zhuǎn)換層的類型及其工程實例
按照不同的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換功能，轉(zhuǎn)換層可分為三種類型：
1、高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不同，通過轉(zhuǎn)換層完成其從上層至下層不同結(jié)構(gòu)形式的變化。
1）工程實例之一—北京南洋飯店。地面以上24層，總高度為85m。第1～4層為框架結(jié)構(gòu)，第6層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)，第5層為轉(zhuǎn)換層，剪力墻的托梁高度為4.5m，底層柱較大直徑為1.6m；
2）工程實例之二－廣東肇慶星湖大酒店，34層，總高度為118.4m，6層以上客房采用剪力墻結(jié)構(gòu)，5層處設(shè)置轉(zhuǎn)換大梁，截面尺寸為0.5m×2.5m，轉(zhuǎn)換為下層的框架結(jié)構(gòu)。
2、高層建筑上層與下層的結(jié)構(gòu)形式不變，但通過轉(zhuǎn)換層完成其從上層到下層不同柱網(wǎng)軸線布置的變化。
1）工程實例之一－香港新鴻基中心，51層，總高度為178.6m，筒中筒結(jié)構(gòu)體系。1～4層為大空間商業(yè)用房，5層以上為辦公樓。外框筒柱距為2.4m，為解決底層大柱網(wǎng)入口處上、下不同結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)軸線的轉(zhuǎn)換，采用截面尺寸為2.0m×5.5米的預應(yīng)力混凝土大梁，將下層柱距擴大為16.8m和12m；
2）工程實例之二－香港康樂中心，52層，總高度為178.7m，筒中筒結(jié)構(gòu)體系，外筒為薄壁剪力墻筒，墻厚由底部的500mm變化到頂部的150mm，墻上開由圓形的窗洞。在底層入口進行了轉(zhuǎn)換：通過采用截面尺寸為2.2m×3.56m的預應(yīng)力混凝土大梁作為轉(zhuǎn)換大梁，將外筒全部豎向荷載通過10根外柱傳至下部基礎(chǔ)。
3、通過轉(zhuǎn)換層同時完成高層建筑上層與下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)軸線布置的變化。
1）工程實例－香港Harber Road Development大廈。49層，總高度為180m，上層為小柱距框筒結(jié)構(gòu)，通過截面尺寸為1800m(b)×4250m(b)的預應(yīng)力混凝土大梁的轉(zhuǎn)換，將下層柱距擴大為9.6m和12m。
三、內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式
為實現(xiàn)高層建筑內(nèi)部上、下層結(jié)構(gòu)形式與柱網(wǎng)的變化，可以用以下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換形式：
1、梁式轉(zhuǎn)換
由于它受力明確，設(shè)計與施工簡單，一般用于上層為剪力墻結(jié)構(gòu)，下層為框
架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。當縱、橫向同時需要轉(zhuǎn)換時，可采用雙向梁布置的轉(zhuǎn)換方式。前述的北京南洋飯店，廣東肇慶星湖大酒店都是采用梁式轉(zhuǎn)換層。
2、板式轉(zhuǎn)換層
當上、下柱網(wǎng)、軸線有較大錯位，不便用梁式轉(zhuǎn)換層時，可以采用板式轉(zhuǎn)換方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承臺轉(zhuǎn)換層。它的下層柱網(wǎng)可以靈活布置，不必嚴格與上層結(jié)構(gòu)對齊，但板很厚，自重很大，材料用量很多。
3、箱式轉(zhuǎn)換層
當需要從上層向更大跨度的下層進行轉(zhuǎn)換時，若采用梁式或板式轉(zhuǎn)換層已不能解決問題，這種情況下，可以采用箱式轉(zhuǎn)換層。它很像箱形基礎(chǔ)，也可看成是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成，具有很大的整體空間剛度，能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。
4、桁架式轉(zhuǎn)換層
這種形式的轉(zhuǎn)換層受力合理明確，構(gòu)造簡單，自重較輕，材料節(jié)省，能適應(yīng)較大跨度的轉(zhuǎn)換，雖比箱式轉(zhuǎn)換層的整體空間剛度相對較小，但比箱式轉(zhuǎn)換層少占空間。
5、空腹桁架式轉(zhuǎn)換層
這種形式的轉(zhuǎn)換層與桁架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點相似，但空腹桁架式轉(zhuǎn)換層的桿系都是水平、垂直的，而桁架式轉(zhuǎn)換層則具有斜撐竿。空腹桁架式轉(zhuǎn)換層在室內(nèi)空間上比桁架式轉(zhuǎn)換層好，比箱式轉(zhuǎn)換層更好。
四、外圍結(jié)構(gòu)采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式
前述轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式主要用于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的上、下層轉(zhuǎn)換。對于外圍結(jié)構(gòu)，往往由于建筑功能的需要在底部擴大柱距，一般采用梁式轉(zhuǎn)換、絎架式轉(zhuǎn)換、墻式轉(zhuǎn)換、間接式轉(zhuǎn)換、合柱式轉(zhuǎn)換、拱式轉(zhuǎn)換。美國紐約世界貿(mào)易中心采用合柱式轉(zhuǎn)換。
以下介紹兩種形式的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換：
1、V形柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
重慶銀星商城，總建筑面積49800m2，地上28層，總高度101.2m，為商住、商貿(mào)綜合樓，1～9層為商場，基本柱網(wǎng)為7.80m×7.80m及7.80m×9.30m,第10層為技術(shù)層及物業(yè)管理，第11～26層為住宅，第27層及第28層為電梯技術(shù)間及水箱間。由于上部住宅的柱網(wǎng)、軸線與下部商場不能重合，對前述的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式都不適合該工程的特點，而且材料用量及造價均較高。后來在第9層與第10 層利用兩層空間設(shè)置了4根V形柱來完成結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。
在該設(shè)計中V形柱占據(jù)兩層空間。其斜度為1/5.3，在上面一層為兩肢對稱的斜柱，到下面一層合成為實腹的倒梯形狀，雙斜柱的截面積之和不小于下面倒梯形柱的截面積。在斜柱的頂部用拉梁互相聯(lián)結(jié)，同時在斜柱的外跨框架梁采取加腋措施。采用V形柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時，該層梁的剪力及彎矩要小的多，同時節(jié)省了材料用量及比較。
2、斜柱式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換
沈陽華利廣場大廈，33層，總高度115m，框架－核心筒結(jié)構(gòu)體系。7層以上用作寫字間、公寓，環(huán)繞圓形核筒設(shè)有16根走廊柱，目的是為了減小呈輻射狀平面布置的主梁的跨度，并相應(yīng)減小層高，然而，在7層以下，這16根環(huán)狀布置的柱對商場的布置是不需要的，應(yīng)予去除，這就構(gòu)成了上、下層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的問題。
在設(shè)計中，采用了斜柱雙環(huán)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。將轉(zhuǎn)換層以上16根環(huán)狀平面布置的豎直柱，在兩層樓高范圍內(nèi)，一律向核心筒方向轉(zhuǎn)折，最終予核心筒相交。魚油核心筒內(nèi)設(shè)有電梯、樓梯、管道井、樓板，樓板開洞較多，這16根斜柱內(nèi)力的水平分量主要由核心筒外的圓環(huán)形樓板來承受。在斜柱頂部的樓層梁板出現(xiàn)環(huán)向拉力，在斜柱底靠近核心筒的樓層梁板則出現(xiàn)環(huán)向壓力，。于是，相應(yīng)分別在斜柱頂與斜柱底設(shè)置了抗拉環(huán)梁與抗壓環(huán)梁，在設(shè)計中將環(huán)梁、樓板、斜柱頂主環(huán)梁的中心置于同一水平面上。
由于斜柱在其與豎柱相交處產(chǎn)生水平分力作用于樓層，對該水平力好的處理辦法是設(shè)法在最短的傳力途徑上予以平衡消失。就這點來說，斜柱宜成對稱設(shè)置。如重慶銀星商城大廈。而沈陽華利廣場大廈雖用的是單斜柱，但它對核心筒呈對稱環(huán)狀分布，在斜柱頂部的環(huán)向拉力及斜柱底部的環(huán)向壓力分別由抗拉環(huán)梁與抗壓環(huán)梁來承擔。斜柱穿越的層數(shù)最少是一層，也可根據(jù)需要穿越2～3層，增多穿越的層數(shù)可使斜柱對樓層的水平分力大為降低。
根據(jù)高層綜合樓建筑功能的需要，選擇適宜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，不但可以節(jié)省材料用量，而且也可以節(jié)省建造費用。同時靈活的將建筑與結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，實現(xiàn)建筑之美。
高層建筑論文:高層建筑空間構(gòu)成模式研究
摘要： 近幾十年來高層建筑在造型形式不斷翻新、高度記錄一再被打破的同時，其空間構(gòu)成模式也發(fā)生了很大的變化。本文即是從建筑計劃學的角度，對近些年來世界高層建筑空間構(gòu)成模式的演變和發(fā)展趨向進行分析和探討，并指出核的變化和中庭空間的介入，已引發(fā)了高層建筑空間構(gòu)成模式的重大變革。
關(guān)鍵詞： 高層建筑 空間構(gòu)成模式 核 中庭 底部空間
高層建筑自出現(xiàn)以來已有 100 多年的歷史，而隨著經(jīng)濟的發(fā)展、技術(shù)的進步和人們觀念的改變，高層建筑在本世紀未，又迎來了新一輪的建設(shè)熱潮。近一、二十年高層建筑在造型形式不斷翻新，高度記錄一再被打破的同時，其空間構(gòu)成模式也發(fā)生了很大的變化，并致使高層建筑的設(shè)計理念也發(fā)生了重大的變革。當然，建筑空間構(gòu)成模式的變化并非一日之功，是需要有一個演變過程的，而且在相當長的一段時間內(nèi)，還會多種模式共存。所以，我們在回顧總結(jié)近一個時期世界高層建筑發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上，僅對高層建筑空間構(gòu)成模式的發(fā)展趨勢及其作用進行剖析，以求就教于各位讀者。
一、內(nèi)核的形成
高層建筑與其它建筑之間的較大區(qū)別，就在于它有一個垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核” （ Core ）。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。
上個世紀未，在高層建筑的建設(shè)剛剛開始的時候，由于人們對結(jié)構(gòu)體系認識的局限（當時的結(jié)構(gòu)體系是鋼框架結(jié)構(gòu)），設(shè)備設(shè)計經(jīng)驗的不足，以及建筑功能需求的單一等客觀原因，使得早期的高層建筑設(shè)計并沒有形成“核”的概念。垂直交通、設(shè)備空間和結(jié)構(gòu)體系帶有明顯的隨意性和分散性，均按各自具體的要求分別布置。
進入本世紀，隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進步，在高層建筑的設(shè)計過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式，這是各專業(yè)共同探索優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果。在建筑處理上，為了爭取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)的采光位置，力求視線良好、交通便捷。在結(jié)構(gòu)方面，隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個剛度更強的筒來承受剪力和抗扭，而這些恰好與建筑師的要求不謀而合。在建筑的中央部分，有意識地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護結(jié)構(gòu)，形成中央核心筒，而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。
這種“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式，經(jīng)過長期的實踐檢驗，以其結(jié)構(gòu)合理、使用方便和造價相對低廉的優(yōu)勢，很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。當然，除了中央核心筒式的“內(nèi)核”布置方式之外，高層建筑還有其它的布局方式，如“外核式布局”和“多核式布局”等等。盡管中央核心筒式布局的筒體周圍的房間需要人工采光和機械通風，總會多少給人帶來不適感，但是直至本世紀 80 年代以前，“內(nèi)核”式的布局形式一直占據(jù)著主導地位。“內(nèi)核”式的布局形式及其變種不僅在數(shù)量上占有優(yōu)勢，而且，大多數(shù)著名的高層建筑也都采用這種形式。如 30 年代建成的美國紐約的“帝國大廈”（ Empire State Building ， 1931 ）， 50 年代建成的“西格拉姆大廈”（ Seagram Building ， 1958 ）， 70 年代建成的芝加哥“漢考克大廈”（ John Hancock Center ， 1970 ）和紐約“世界貿(mào)易中心”（ World Trade Center ， 1973 ），以及日本的“陽光大廈”（ Sumshine 60 ， 1978 ）等等。就是在今天，世界上較高的幾座高層建筑，馬來西亞的“石油大廈”（ Petronas Towers ， 1998 ）、上海的“金茂大廈”（ JinMao Building ， 1998 ）和香港的“中環(huán)廣場大廈”（ Central Plaza ， 1992 ）等等，也仍然采用的是這種“內(nèi)核”式的空間構(gòu)成模式。
二、核的分散與分離
然而，隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的進步，人們對建筑需求的變化和設(shè)計側(cè)重點的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。
及時次變革主要還是出于造型上的需要和建筑設(shè)計理念的變化，如 70 年代前后出現(xiàn)的“雙核”構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局，不僅有利于避難疏散，而且也使高層建筑的外觀造型產(chǎn)生了巨大的變化。貝聿銘設(shè)計的新加坡“華僑銀行中心”（ Oversea Chinese Banking Center ， 1976 ）和日建設(shè)計設(shè)計的日本“ IBM 本社大樓”（ IBM Head office Building， 1972 ）等等就是當年風行一時的雙側(cè)外核設(shè)計手法的代表。
第二次變革對核心筒提出革命性建議的是設(shè)備專業(yè)，他們認為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來越復雜，如果把設(shè)備用房和管道井從核心筒中分離出來，可能會更有利于管理和維修。而 80 年代以后，智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加，導致了在高層建筑中大量應(yīng)用計算機和電信通訊設(shè)備，甚至許多建筑在竣工之后，仍然頻繁地改造布線系統(tǒng)和增添新設(shè)備。智能化辦公樓中的光纜與電腦網(wǎng)絡(luò)管道井、配線箱以及中繼裝置等，每層都必須設(shè)置三處以上才算合理。這樣，建筑上為了滿足機電設(shè)備經(jīng)常變動的需要，便開始將“核”分散化，分置多處設(shè)備用房和管道井，以便于局部更改。
對于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說，加強建筑周邊的剛度也會有效地抵抗地震對高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，則無疑也會對結(jié)構(gòu)抗震有利。同時，這種分散的多個外核的空間構(gòu)成模式，也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu)（ Super Frame ），使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實例就是丹下健三設(shè)計的日本“東京都新都廳”（ New Tokyo City Hall ， 1991 ）。
而從建筑設(shè)計的角度來看，核的移動、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊，對于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是具有革命性的。它不但適應(yīng)了其它專業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進性，很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯（ R. Rogers ）設(shè)計的英國“倫敦勞埃德大廈”（ Llogd ′ s of London ， 1986 ）、 88 木街辦公樓（ 88 Wood Street ， London EC 2 ， 1999 ）和福斯特（ N. Foster ）設(shè)計的“香港匯豐銀行”（ New Headguarters for the Hongkong Bank ， 1986 ）等等即是分散式核心筒的杰作，它們從內(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。
此處，在規(guī)模較小的高層建筑中，近年來還出現(xiàn)一種核與主要使用空間分離化的現(xiàn)象，垂直交通、服務(wù)性用房和設(shè)備管道井均分別獨立，與建筑主體分開。主要使用空間更加完整，四面對外，核與主要使用空間之間以連廊相接。從結(jié)構(gòu)的角度來看，核的剛度較大，而主體較柔，兩部分各自分別工作，既受力合理又相對經(jīng)濟。當然，連接部分的設(shè)計是這類高層建筑設(shè)計的關(guān)鍵所在，不過這種設(shè)計方式給建筑外觀帶來的變化，已引起了建筑師們的觀注，并很快在歐洲和日本流行起來。德國的漢諾威建筑博覽會管理辦公樓（ Verwaltungsgebaude der Deutschen Messe AG， 2000 ）、埃森 RWE 公司辦公樓（ RWE AG Corporate Headguarters， 1996 ），以及日本東京的東急南大井大樓（ Toku Minami—01 Building， 1994 ）和大阪的凱恩斯本部辦公樓（ Keyence Corporation Head Office & LAB， 1994 ）就是核與主體相分離的極有特色的建筑實列。
核的分散和分離還可以使樓梯間、衛(wèi)生間等直接對外自然采光通風，既節(jié)約能源，又省去消防所需的加壓送風設(shè)備，更符合低能耗，可循環(huán)的現(xiàn)代設(shè)計原則。因此，近幾年強調(diào)生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對外，而且電梯筒壁還被刻意用來遮擋日曬，可謂“分散外核空間構(gòu)成模式的生態(tài)設(shè)計方式”。“吉隆坡廣場大廈”（ Plaza Atrium ， 1986 ）及其近期設(shè)計的“新加坡展覽大廈”（ Exhibition Tower ， 1999 ）就都反映出這一設(shè)計特征。而另一位歐洲的建筑師赫爾佐格（ T. Hetzag ）設(shè)計的前述之德國漢諾威建筑博覽會管理辦公樓，也以其生態(tài)觀念贏得了眾口稱贊。
三、中庭空間的出現(xiàn)
最早將中庭引進高層建筑的是美國建筑師波特曼（ J. Portman ）。出于商業(yè)上的需要，他在 70 年代前后設(shè)計建造的幾座高層旅館——舊金山的“海特攝政飯店”（ Hyatt Regency Hotel ，1974 ）等建筑中都加入了一個十分華麗、氣氛熱烈的大中庭。這種中庭既起著統(tǒng)合空間流線的作用，又是人們休閑交往的場所，中庭中還設(shè)置噴泉疊水、種植各種植物，可創(chuàng)造出一種激動人心的歡快氛圍。所以它一出現(xiàn)便深受人們的喜愛，并很快風靡全球。
80 年代以后，中庭空間開始應(yīng)用于高層辦公建筑。受高層旅館的影響，一些辦公大樓為了追求氣派和空間變化，便在入口處附設(shè)一個中庭，如芝加哥的“及時國家廣場 3 號大廈”（ Three First National Plaza ， 1981 ， SOM ）、體斯敦的“共和銀行中心大廈”（ Nations Bank Center ， 1984 ， J. Burgee and P. Johnson ）等等。而隨著人們環(huán)境觀念的增強，以及各國政府對由于在辦公樓內(nèi)長時間從事 VDT 操作，所引發(fā)的情緒緊張，視覺疲勞和心理上的孤獨感等“辦公室綜合癥”的關(guān)注，高層辦公建筑內(nèi)部空間的設(shè)計也越來越為人們所重視。提供自然化的休息空間和改善封閉的室內(nèi)環(huán)境，成為高層辦公樓設(shè)計必須解決的重要問題。于是，在高層辦公建筑中插入一個或在不同區(qū)域插入數(shù)個封閉或開敞的中庭的設(shè)計手法開始出現(xiàn)。日本日建設(shè)計設(shè)計的“伊藤忠商事東京本社大樓”（ Tokyo C.ITOH Building ， 1981 ）和“新宿 NS 大樓（ Shinjuku NS Building ， 1982 ），以及 SOM 設(shè)計的沙特阿拉伯”國際商業(yè)銀行“（ National Commercial Bank ， 1983 ）、海蒙特 ·揚（ H .Jahn）設(shè)計的芝加哥”伊利諾州中心“（State of Illinois Center，1985）、福斯特設(shè)計的”香港匯豐銀行“（New Headguarters for the Hongkong Bank，1986）和東京的”世紀塔“（Century Tower，1991）等等，便是將中庭置于建筑之中，以取代中央核心筒的實例。
實際上，核心筒的分散和分離，中庭空間的介入，已使高層建筑的空間構(gòu)成模式徹底發(fā)生了變化。新一代的高層建筑空間組織更為靈活多樣，由于空間設(shè)計的側(cè)重點已由追求經(jīng)濟效率向營造寬松舒適的生活環(huán)境轉(zhuǎn)變，所以許多新建的高層建筑都以“景觀空間”的概念，將共享空間與功能空間相結(jié)合，把核分散向四周，垂直交通采用玻璃電梯，直接采光，給人們以開敞明亮、將動線視覺化的空間感受。空間構(gòu)成模式也由封閉的“積層式”，變?yōu)樯舷仑炌ǖ摹皠討B(tài)流動空間”。
1994年建成的日本東京“文京區(qū)市民中心”（Bunkyo Civic Center），就在通常布置“內(nèi)核”的位置設(shè)計了一個與建筑通高的“光庭”。該建筑將辦公部分分作南北兩處，以通道相連，設(shè)備管道井分散在塔樓的東西兩側(cè)，主要客用垂直交通工具電梯，則全部采用了透明的玻璃景觀電梯，并布置在光庭之中，使垂座電梯的人可以與環(huán)境對話，看到辦公室和休息空間走廊中的情景。徹底改變了以往高層辦公樓內(nèi)那種昏暗的又長又窄的通道和封閉的電梯給人們帶來的壓抑感，使人流動線可視化，增加了空間情趣。在日本，類似的新一代辦公大樓還有1995年建成的“中野坂上計劃” （Nakano—Sakaue Redevelopment Project）。
中庭空間的介入還使得樓層間的自然通風換氣成為可能，福斯特設(shè)計的德國“法蘭克 福商業(yè)銀行大樓”（ Commerzbank Headguarters ， 1997）就是這方面最為人們津津樂道的實例。該建筑的平面呈三角形，核分散布置在三個角上，中間是通高的中庭，周邊的辦公空間每隔4層還設(shè)有環(huán)繞著中庭螺旋上升的空中庭園。中庭和空中庭園既有通風采光的作用，又為建筑內(nèi)部創(chuàng)造了豐富的景觀，給每一個角落都帶來了綠色和陽光。大樓內(nèi)的辦公室都有可以開啟的窗戶，氣流從窗戶及空中庭園進入，在中庭形成對流自然通風，明顯地減輕了環(huán)境負荷，因此而被人們稱作是“世界上及時座生態(tài)型超高層建筑”。其實，利用中庭節(jié)能的高層建筑并不止“法蘭克福商業(yè)銀行”一座，前述之“文京市民中心”、“新宿NS大樓”和“NTT幕張大樓”（NTT Makuhari Building）等等，均是利用中庭節(jié)能的典范，據(jù)稱它們可比同時期興建的普通高層辦公樓節(jié)約能耗近40%.
四、底部空間的變化
早期的高層建筑多直接面對街道，從街道進入門廳，再由門廳進入電梯廳，垂座電梯至各樓層，這是高層建筑中最為普遍的空間流線組織方式。建筑空間與城市空間之間缺乏過渡，沒有“中間領(lǐng)域”的概念，在人流集散的高峰期，對城市交通環(huán)境的影響也較大。盡管許多高層建筑都在門廳的藝術(shù)處理上頗費心機，設(shè)計得非常富麗壯觀，但是由于空間組織方面的缺陷，門廳內(nèi)往往留不住人，形不成公共活動空間，而入口處也常出現(xiàn)人流擁塞的現(xiàn)象。
70 年代以后高層建筑的設(shè)計開始重視底部空間與城市環(huán)境的關(guān)系，伴隨著多種商業(yè)服務(wù)性功能的滲入，許多高層建筑都以擴大底部公共活動空間、形成入口廣場和將底部架空把城市空間引入建筑內(nèi)部的設(shè)計方法，來處理建筑空間與城市空間的過渡關(guān)系。其中最有代表性的實例是美國紐約的“城市公司中心大廈”（ Citicorp Center ， 1977 ）。該建筑由 4 根巨柱支撐，底部架空 7 層，下沉式的廣場伸入到建筑內(nèi)部與共享大廳相通，使城市空間和建筑空間有機地交織在一起。而反過來，該建筑底部的公共空間對城市環(huán)境整備，也起到了積極的作用。
為了解決人流集散和城市交通與建筑內(nèi)部交通相銜接的問題，現(xiàn)在的高層建筑常常采用多個出入口和立體化組織交通流線的方法。通過首層、地下層和地上的架空廊道與不同層面的城市交通網(wǎng)絡(luò)相連接，以達到通暢便捷和步行、車行的互不干擾，美國、加拿大、香港、日本等地的很多高層建筑的交通組織都是如此。總而言之，當今高層建筑的底部空間設(shè)計，已從單純考慮建筑與周圍環(huán)境之間的關(guān)系，發(fā)展到進行整體的城市空間設(shè)計，其交通組織和公共活動領(lǐng)域的創(chuàng)造也日趨立體化、開放化。
自本世紀 40 年代初，世界上及時個一體化設(shè)計建設(shè)的美國洛克菲勒中心（ The Rockefeller Center ）高層建筑群建成以來，綜合性多功能的高層大樓便深受人們的歡迎，隨著近年來高層建筑的建設(shè)與城市開發(fā)的結(jié)合越來越為人們所重視，超大規(guī)模的數(shù)幢高層建筑一體化建設(shè)的綜合項目便再度悄然興起。這類高層建筑設(shè)計的較大特色，就是以一個公共活動中心將高層大樓的底部連結(jié)成一個整體。公共活動中心多為一個巨大的中庭或室內(nèi)步行商業(yè)街，它既是人們購物、休閑、交往的場所，又有組織內(nèi)部空間流線、連接各棟建筑的作用。同時，它還是建筑空間與城市空間的結(jié)合部，是機動車、軌道交通和步行系統(tǒng)與建筑多層次多重銜接的結(jié)點。美國紐約的“世界金融中心”（ World Financial Center ， 1985 ）和日本的“橫濱皇后廣場”（ Queen ′ s Sguare ， 1997 ）即是這種超大規(guī)模綜合開發(fā)項目的范例。
“橫濱皇后廣場”以一條長達 300m 的立體化步行商業(yè)街將 3 幢高層辦公大樓、 1 幢高層旅館、 1 幢大型百貨商店和 1 幢音樂城連成一體。商業(yè)街的一側(cè)還設(shè)有一個地下 3 層、地上 5 層的規(guī)模巨大的中庭，新建的地鐵車站也與中庭相通，自然光線可直接照射到地下，一改地鐵車站封閉陰暗的感受，而給人以立體都市的印象。這種按整個街區(qū)統(tǒng)疇考慮交通組織和公共活動空間的設(shè)計方法，更進一步將城市公共空間“室內(nèi)化”、“集約化”和“立體化”，空間設(shè)計的重點也由建筑的外部轉(zhuǎn)向內(nèi)部，并致使高層建筑群的使用空間服務(wù)于城市，預示了今后高層建筑設(shè)計的一種新的發(fā)展趨向。
五、結(jié)語
近十余年來我國的高層建筑建設(shè)可謂突飛猛進，其建設(shè)速度和建造數(shù)量在世界建筑史上都是少有的。但是，從設(shè)計質(zhì)量方面來看卻不容樂觀，多數(shù)設(shè)計追趕流行時尚，玻璃幕墻、鋁合金遮陽、尖頂、帽沿等 KPF 的設(shè)計手法隨處可見，設(shè)計人員和業(yè)主也似乎都把主要精力放在了外觀和頂部的造型，卻很少注意內(nèi)部空間的構(gòu)成方式，以及使用者對于空間的感受。實際上不只是高層建筑，重視外觀而忽視空間創(chuàng)造，已是建筑設(shè)計界的通病，國內(nèi)目前設(shè)計的高層建筑就鮮有在空間構(gòu)成上有所突破的作品。這一方面是由于設(shè)計人員對建筑空間的體驗較少，設(shè)計時多以圖書資料中的照片做參考。另一方面也說明了我國建筑理論研究方面存在著明顯的不足。我國的理論研究多偏重于介紹國外的思潮流派，或是探討文化、藝術(shù)、美學等與外在形式相關(guān)的東西，而對于功能組織和空間構(gòu)成模式的研究卻較少有人問津。然而，當今的建筑學早已超越了工程和藝術(shù)范疇，需要我們從更多方面對其進行的研究。本文即嘗試著從建筑計劃學的角度，對高層建筑的空間構(gòu)成模式的演變和發(fā)展趨向進行探討，以期對我們的設(shè)計有所幫助，并希望能夠引起理論界對此類研究的重視。
高層建筑論文:高層建筑設(shè)計與城市空間
摘要： 隨著高層建筑技術(shù)的迅速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為城市空間中不可缺少的元素，成為城市的一道亮麗風景，然而高層建筑與城市空間的融合依然存在一些缺陷。
關(guān)鍵詞： 建筑設(shè)計 城市規(guī)劃 廣場 架空
高層建筑形式在古代就已有了，早在公元前五百多年的古巴比倫曾經(jīng)建造了現(xiàn)在號稱世界七大奇跡之一的“空中花園”，根據(jù)記載，其形式非常之華麗壯觀，放置在任何空間之中都可以說是一道絕美的風景。近代隨著科學技術(shù)的發(fā)展，尤其是鋼鐵、電梯的出現(xiàn)以及后來鋼筋混凝土的應(yīng)用，為高層建筑發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的機遇，高層建筑也成為城市空間中一道獨特的風景，其中以美國的高層建筑發(fā)展最為活躍，如1885年的芝加哥家庭保險大樓被公認為及時幢摩天建筑，而紐約的曼哈頓區(qū)更是高樓云集；近年來我國的高層建筑也發(fā)展迅速，如上海的金茂大廈88層，高420.5米。隨著結(jié)構(gòu)理論和技術(shù)的發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)形式趨于多樣化，高層建筑的表現(xiàn)形式也多種多樣，但隨之所帶來的弊端也越來越多的表現(xiàn)出來，在成為城市風景的同時如何恰當?shù)娜谌氤鞘锌臻g成為高層建筑設(shè)計的一個重要任務(wù)，也是使高層建筑設(shè)計趨于完善所追求的一種理念。
城市空間是人類生活和生產(chǎn)所需要的重要因素，它為居民提供各種活動的可能。這個可以說是城市空間比較科學性的定義，而本文提到的城市空間則更具體更形象，主要指城市內(nèi)的建筑物、道路、綠地、廣場、公共服務(wù)設(shè)施等實體以及由這些實體所構(gòu)成的立體空間，也是人處在其中能真實、直觀感受到的空間。高層建筑是否與所處的城市空間融洽，其評價標準相當一部分取決于公眾的感受，簡單的說就是人處在所創(chuàng)造空間中的感受；所以一位建筑設(shè)計者在進行高層建筑設(shè)計時要充分考慮所創(chuàng)造出來的空間（無論是內(nèi)部還是外部）給予使用者的感受。這些是理論上要求一位建筑設(shè)計師要考慮的因素也是作為一名建筑師應(yīng)該承擔的責任，而且還可以據(jù)此評價一位建筑師的設(shè)計能力和水平及其職業(yè)道德。事實上在進行一項高層建筑設(shè)計時，開發(fā)商受利益的驅(qū)使往往不會考慮建筑與環(huán)境的關(guān)系，此時，規(guī)劃部門所出臺的各種條文政策及規(guī)范將扮演著重要角色，它強制性的要求必須顧及城市環(huán)境，營造舒適的城市空間。可以看出，高層建筑設(shè)計與城市空間的協(xié)調(diào)以及城市空間的營造是通過兩方面的共同作用來完成的，即建筑設(shè)計和規(guī)劃。下面就從建筑設(shè)計和城市規(guī)劃兩方面談?wù)劯邔咏ㄖO(shè)計與城市空間的關(guān)系。
一 建筑設(shè)計
1、充分發(fā)揮廣場的作用
高層建筑由于其體量的巨大，往往給街道空間一種突然的壓迫感，使人感覺好像從一個大空間突然進入一個小空間，這是由于高層建筑的體量所造成的對比。因此凡是處在街道兩旁體量巨大的高層建筑在設(shè)計時應(yīng)該對其進行后退處理，并在其退出的用地上設(shè)計一廣場空間，這個廣場空間將起到空間的緩沖作用；而且由于高層建筑的建筑面積遠遠超出其用地面積，容納的人員較多，出入口人流密度相對較大，后退出的廣場空間也起到緩解交通壓力的作用；從另外一方面講，廣場空間往往在街道空間以及城市空間中起到非常重要作用，能夠給公眾留下較深的印象，也往往能成為城市的節(jié)點，這就是共享空間的好處。有的建筑大師甚至直接設(shè)計成下沉式的廣場，如日本建筑大師嘰崎新設(shè)計的日本筑波中心的下沉式廣場，獨特的廣場空間造型，以人和環(huán)境為設(shè)計重點，不僅為公眾提供了一個舒適的安靜的休閑場所，而且使建筑塔樓的形象特征更加突出。這種下沉式的廣場往往更容易給人留下印象，就空間形式而言它是一種非常富有情趣的空間。因此在進行高層建筑設(shè)計時廣場和建筑應(yīng)該作為一體來考慮。
2、高層建筑主體設(shè)計
對于一個城市而言，高層建筑往往具有一定的代表性和象征性，可以反映一個城市經(jīng)濟水平和發(fā)展程度，選擇合理的造型就顯的尤為重要。高層建筑由于其結(jié)構(gòu)形式的限制以及使用功能的要求，在造型上往往追隨于建筑的結(jié)構(gòu)形式，而不能有太多的變化，有的高層建筑甚至直接將結(jié)構(gòu)形式外露不加修飾。高層建筑的主體部分是它的塔樓，塔樓的表現(xiàn)形式對高層建筑的造型起著決定性的作用，現(xiàn)今國外和國內(nèi)的許多高層建筑都有著獨特的外形和明顯的識別性，對一個城市具有一定的代表性，這可以說是高層建筑存在的一個原因。隨著近年來資源短缺問題的出現(xiàn)，全球提出了可持續(xù)發(fā)展，而高層建筑就環(huán)保節(jié)能方面來說是很浪費的，隨之就出現(xiàn)了生態(tài)型“建筑的概念，如生態(tài)建筑師??諾曼·福斯特設(shè)計的法蘭克福商業(yè)銀行總部大廈在強調(diào)象征意義和功能的同時，就引入生態(tài)的概念，是世界上及時座”生態(tài)型“超高層建筑。其建筑平面呈三角形，宛如三葉花瓣夾著一支花莖：花瓣部分是辦公空間，花莖部分為中空大廳。中空大廳起自然通風作用，同時還為建筑內(nèi)部創(chuàng)造了豐富的景觀。而氣候設(shè)計大師??楊經(jīng)文設(shè)計的馬來西亞吉隆坡梅納拉大廈則體現(xiàn)了利用空中開放空間連通建筑內(nèi)外，貫徹”生物氣候大樓“思想，引入了大量的植物，立面上螺旋上升的垂直綠化和底部斜坡的綠化都有助于調(diào)節(jié)氣候，盡可能地拉近了人與自然的距離，較好地完成了室內(nèi)外空間的過渡與銜接。同時對形成良好的城市空間環(huán)境也是一種深化。可以看出目前高層建筑設(shè)計的一個新要求就是要實現(xiàn)”生態(tài)節(jié)能型“。
高層建筑主體的下部分??裙房雖然對整個城市影響較小，但它對于街道的尺度和人情化空間的創(chuàng)造等方面卻有著重要的影響。建筑的裙樓立面設(shè)計一般不同于上部立面，需要進行細致的設(shè)計，從而使下部空間豐富多彩而不至于感到蒼白；并要體現(xiàn)人的尺度，因為裙房部分跟公眾視覺接觸較密切，對街道空間感影響也較大。而高層建筑的最上部分??屋頂對整個建筑形象起到強化個性的作用，雖然它較少影響到生態(tài)環(huán)境，但對塑造建筑的標志性、豐富城市天際線具有重要的作用，因此應(yīng)根據(jù)建筑的基座、樓身等因素加以塑造。
3、巧妙的運用一些處理手法
高層建筑的塔樓部分雖然變化的余地不大，但是底層部分卻可以進行一些巧妙的處理來豐富空間形式。一般可以采用底層架空和入口縮進的手法。底層架空的處理手法是現(xiàn)代建筑的特征之一，它可以在高密度的環(huán)境中爭取到寶貴的用地，把城市的道路、廣場和建筑有機地結(jié)合在一起，形成通透的、公共的開放空間，給市民以小憩之地；同時還可以改善人流、視覺擁擠的狀況，連通幾個主要的公共場所，以增加城市空間的層次。高層建筑臨近城市道路布置時，入口空間凹入建筑下部可以避免主體的被迫后退（用地非常緊張的情況下），爭取基地面積的有效使用，緩解入口處各種矛盾沖突；并有可能在建筑的形體設(shè)計、空間組織等方面形成新穎的構(gòu)思，這種入口后退架開的處理不僅空間層次豐富而且給人的印象也深刻。
二 規(guī)劃設(shè)計
1、避免高層建筑密集
高層建筑的密集雖然對于城市辦公等條件方便有利，卻給城市空間帶來很多壓力，造成城市空間和城市交通的擁擠，甚至是一些史料不及的污染和危害，比如一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用造成以前未出現(xiàn)過的光污染；還有就是形成高壓風帶和風口，這些會造成意想不到的后果。因此在規(guī)劃設(shè)計中要對區(qū)域內(nèi)的高層建筑密度進行限制，避免高層建筑的集中分布。
2、高層建筑與城市街道
高層建筑一般分布在城市中商業(yè)發(fā)達的地段，這些地段的街道本身交通荷載就較大，高層建筑將大大增加這些街道的交通壓力，分布在這些街道兩側(cè)的高層建筑要盡量控制其層數(shù)和高度，同時在規(guī)劃設(shè)計時要對這些街道進行擴展，加大其通行能力。
3、控制超高層建筑數(shù)量
超高層建筑往往以其象征性和代表性而存在，實際上這類建筑既不經(jīng)濟又不合理，一些已建成的超高層建筑投入使用后表明收益并不樂觀，可以說僅僅是體現(xiàn)城市形象，提高城市知名度。
結(jié)束語
高層建筑已走過百年歷史，從其出現(xiàn)之日起就成為城市的焦點，其形式和風格也不斷的發(fā)展變化著，我國的高層建筑雖然相對發(fā)達國家起步較晚，但已經(jīng)取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高層建筑可以說代表了中國高層建筑的發(fā)展史，高層建筑設(shè)計與城市空間的融合也正不斷的完善發(fā)展。
高層建筑論文:高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工
摘要：高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時高強度鋼材應(yīng)運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計建造可說是同步前進。
關(guān)鍵詞：高層 鋼結(jié)構(gòu) 施工
高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時高強度鋼材應(yīng)運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計建造可說是同步前進。
超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達國家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平，也是建設(shè)部門財力雄厚的象征。
我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計和施工中積累了不少經(jīng)驗，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99-98。
東南網(wǎng)架集團的“東南科技研發(fā)中心”的初步設(shè)計已于2003年9月20日在蕭山賓館通過專家的論證和區(qū)政府領(lǐng)導的審查。這是一幢地下二層，地上二十六層，層高3.6m，集研發(fā)、設(shè)計、培訓、檢測為一體的多功能智能大樓。建筑物為總高度100m、建筑總面積4.0萬平方米的全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑，建筑造型新穎、美觀、大方，充分展示了鋼結(jié)構(gòu)的特性和現(xiàn)代建筑風格。
全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑，國內(nèi)為數(shù)不多，在杭州市乃至浙江省屬于首創(chuàng)，這體現(xiàn)了東南網(wǎng)架集團對建設(shè)部授予“鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地”的榮譽和責任。
東南網(wǎng)架集團已設(shè)計、制作、安裝了4000多項難度大、造型復雜鋼結(jié)構(gòu)工程，如廣州新體育館主場館、廣州新白云國際機場、廣州國際會展中心、黃龍體育中心、河南省體育場、杭州大劇院、寧波新橋化工辦公樓、廈門氣象局綜合樓等工程，在鋼結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)積累了豐富的設(shè)計、制作、安裝經(jīng)驗。為了進一步提高廣大員工在超高層鋼結(jié)構(gòu)上的技術(shù)水平，從結(jié)構(gòu)體系、材料選用、制作與安裝等方面加以闡述。
二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系
對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計規(guī)范、建筑抗震設(shè)計規(guī)范、建筑防火設(shè)計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟、合理、安全、的設(shè)計原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。
高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號S或SS）。
> 東南科技研發(fā)中心，建筑高度100m，柱網(wǎng)為8.4m，抗震設(shè)防烈度為6度，采用框架—剪力墻或框—筒結(jié)構(gòu)體系較為經(jīng)濟合理，這種結(jié)構(gòu)體系的剪力墻或筒體是很好的抗側(cè)力構(gòu)件，常常承擔了大部分的風載和地震荷載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。
三、材料的選用
鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，但其缺點是導熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。
目前寶鋼投入生產(chǎn)的有B400RNQ和B490RNQ兩種型號的耐火鋼，其物理力學指標、化學性能及抗沖擊韌性和可焊性，都能達到結(jié)構(gòu)鋼的要求。普通鋼材當達到600℃的高溫時已喪失承載能力，寶鋼生產(chǎn)的這兩個品種鋼材當達到600℃時其屈服強度還有150～220Mpa。
一般高層和超高層建筑當采用框—剪、框—筒結(jié)構(gòu)體系時的經(jīng)濟性統(tǒng)計為：鋼結(jié)構(gòu)造價=鋼材費用（約占40%）+制作安裝費用（約占30%）+防火涂料費用（約占30%），防火涂料所占總造價的比重較大。如果使用高強度耐火鋼雖價格略有上升，但防火涂料價格有較大幅度下降，可望部分抵消由此帶來的成本上升，而且度及安全性有了一定的保障。
高強度耐火鋼的應(yīng)用在高層及超高層建筑中，也展示了東南集團在采用新材料、新技術(shù)上的重大創(chuàng)舉。
四、制作與安裝
(一)統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具
建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計量部門由同一標準鑒定。
高層、超高層建筑施工周期較長，尚需定期對測量儀器和鋼尺量具進行定期校驗以保障建筑物各項指標符合規(guī)定的指標。
一般以土建部門的測量儀器和鋼尺量具為準。
(二)定位軸線、標高和地腳螺栓
鋼柱的定位軸線可根據(jù)場地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工程高度在100m，設(shè)置二個控制樁，以供架設(shè)經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿足通視、可視為原則。
鋼柱的長度以滿足起重量的大小和運輸?shù)目赡苄裕话銥?～3層為一節(jié)，對每一節(jié)柱子安裝不得使用下一節(jié)柱子的定位軸線，應(yīng)從地面控制軸線引到高空，以保障每節(jié)柱子安裝正確無誤，避免產(chǎn)生累積誤差。
柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接，一般采用埋入式剛性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位及時節(jié)鋼柱時，控制平面尺寸和標高的臨時固定措施。
(三)鋼柱的制作與安裝
鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗收標準。
100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節(jié)鋼柱截面相等時也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號予以區(qū)別，正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標高的控制一般有二種方式：
1. 按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物。
2. 按設(shè)計標高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標高安裝及時節(jié)鋼柱底面標高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。
無論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過程中充分表達出來，并應(yīng)符合設(shè)計要求的總高度。
(四)框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。
框架梁應(yīng)按設(shè)計編號正確就位。
為保障框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點域有較好的延性以及連接性和樓層層高的性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應(yīng)保障孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設(shè)計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端。
腹板則采用高強度螺栓連接，要充分理解設(shè)計時采用摩擦型還是承壓型高強螺栓。采用摩擦型高強螺栓的摩擦系數(shù)應(yīng)選用合理。
采用高強螺栓群連接時，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當采用模板制孔時，應(yīng)保障模板的精度，以確保高強螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴孔。嚴禁使用氣割擴孔，若用氣割擴孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。
高強螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴展，初擰和終擰都得按預先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。
五、樓蓋的設(shè)計
高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時使鋼柱與各豎向構(gòu)件(剪力墻或筒體)起到變形協(xié)調(diào)作用。
一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的壓型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土(簡稱鋼承混凝土)樓板和屋蓋，厚度一般不小于150mm。目前在設(shè)計鋼承混凝土樓板和屋蓋時沒有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用。主要是對于板底呈波形的計算原理不甚了解或認為計算繁瑣，就按平板計算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。
如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡稱MST組合梁，只要計算正確，配筋合理，栓釘，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對鋼梁進行穩(wěn)定驗算。
高層建筑論文:次高層建筑二次增壓供水方案探析
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了次高層建筑（9－12層）。我們知道，大樓啟用最基本的條件就是要有供水系統(tǒng)。自來水廠通過城市輸、配水管道供水，水壓一般在2kg/cm2左右，夜間可達2．5－2．7kg/cm2，所以六、七層以下的住宅樓，通過設(shè)置屋頂水箱，夜間市政管網(wǎng)水壓高時屋頂水箱進水，供四層以上住戶正常用水是沒有問題的。而目前城市用地越來緊，不得不建較高的樓房，除了建高層建筑以外，還要建次高層建筑。相比之下，次高層建筑（特別是住宅）施工周期短，容積率高，產(chǎn)生效益快，更得到廣大房地產(chǎn)商的青睞。而且，由于次高層的物業(yè)管理費與高層建筑的物業(yè)管理費相比要低得多，所以，大多數(shù)購房者傾向于購置次高層建筑。而這類建筑的代水就涉及到二次增壓供水的問題。當前研究和探討這類問題，是十分必要的。
一、常見幾種供水方式
一般二次增壓采用以下幾種供水方式：
1、水池－水泵（恒壓變頻或氣壓罐）－管網(wǎng)系統(tǒng)－用水點
此方式是集中供水。對于一、二層是商業(yè)群房，群房上建有多幢住宅的建筑，目前較多采用此種供水方案。一般設(shè)計有地下生活水池一座，集中恒壓變頻供水，不設(shè)屋頂水箱，最不利用水點是頂層住宅。主水泵一般有三臺，二開一備自動切換，付泵為一小流量泵，夜間用水量小時主泵自動切換到付泵，以維持系統(tǒng)壓力基本不變（氣壓罐一般不用于生活用水）。
2、水池－水泵－高位水箱－用水點
此方式也是集中供水。單幢次高層和高層建筑的高壓供水區(qū)較多采用該種方案。一般也需要設(shè)計有一座地下水池，通過兩臺水泵（一用一備）抽水送至高水箱，再由高位水箱向下供水至各用水點。
3、單元水箱－單元增壓泵－單元高位水箱－各單位無水點
此方式已簡化為單元總水表進水。單元水箱和單元增壓泵實際上是一個整體，我們稱之為單元增壓器。九四年與上海海鷹機械廠合作研制開發(fā)了及時代的單元增壓器，并用于我所管理的工程中。經(jīng)過半年使用，又發(fā)現(xiàn)了需要改進的地方，并作了多次修改，現(xiàn)在使用的是第三代產(chǎn)品。
二、比較（經(jīng)濟和社會效益）
從現(xiàn)論上講及時種方式恒壓變頻供水是較為理想和先進的。首先恒壓變頻供水保障出水壓力不變，根據(jù)用水量大小進行變頻供水，既節(jié)約電能，又保障水泵軟啟動（對電網(wǎng)電壓沖擊不大），延長了水泵壽命。各臺水泵自動輪換使用，即投入使用的水泵最早退出運行，這樣，各臺水泵壽命均等，而且，一旦水泵出現(xiàn)故障，該系統(tǒng)能自動跳過故障泵運行。從造價上看較省，一般13萬元左右一套，只需考慮水泵房的變頻供水設(shè)備費、地下貯水池費，不需要屋頂水箱（約1500元／只），還可減少屋頂水箱的二次污染和保障頂層的供水壓力（用熱水器壓力也沒問題）。
但是，在實際使用中，卻遇到了許多問題，給工作帶來了麻煩，公司社會效益直接受到影響。我所承建的一個項目就采用了無屋頂水箱的集中變頻供水方式，它的使用和日常管理所反映出的問題，就很有代表性。首先，由于是集中供水，進地下水池的總水表屬自來水公司產(chǎn)權(quán)，他們只按此總水表所走的度數(shù)收取水費，表內(nèi)管網(wǎng)的跑冒滴漏與他們無關(guān)。而一般管網(wǎng)跑冒滴漏總是難免的，即使沒有，各單元的單元分表度數(shù)與地下水池的總水表也有誤差，再到各分戶水表度數(shù)相差更大，誰來承擔這一差價，再加上水泵的電費（經(jīng)測算約0．9度電／噸水）使得這里水價很高，住戶無法承擔，收交水電費成了很傷腦筋的事。從九四年至今，我開發(fā)公司一直在承著水泵電費和水費差價，這樣無止盡地下去，不知到何時，這項費用是無法估算的。也無帳可出（因為這里沒有實行物業(yè)管理）。而另一方面，通過四年多來的使用，我還發(fā)現(xiàn)，雖然該設(shè)備可以自動化，無需人天天管理，但它還有致命的弱點：水泵在自動切換時（卸載或加載時）水泵供水會出現(xiàn)短暫的低壓，特別是電腦判斷有故障需跳過故障泵運行時時間會更長。隨著設(shè)備使用年限加長，設(shè)備房潮濕造成電腦元器件老化加快，水管路系統(tǒng)止回閥的失錄，反映故障和處理故障的時間也延長，直接受害者就是頂層住戶。一旦壓力減低他們就無水，當跳過故障泵啟動備用泵時壓力又增大，所以頂層住戶怨聲不斷。集中供水還有一較大的毛病就是，一旦供水系統(tǒng)有問題，無法供水，幾百戶人家都要遭殃。而且，由于水泵運行是由變頻控制柜來完成的，如果變頻控制柜出故障，一般的電工無法處理，需要廠家專業(yè)技術(shù)人員來解決，造成設(shè)備不能及時維修，供水無法保障。雖然設(shè)備房管理簡單了，但住戶用水缺乏保障，社會效益受到影響。
第二種方式是較成熟的水泵、水箱供水方式。水泵控制柜采用最簡單的電器元器件，如出現(xiàn)故障，普通的電工就能維修，而且元器件的費用也低。再加上有高位水箱，不會造成一停電就停水，供水保障率高。但用在單幢次高層建筑同樣也存在收交水電費難的問題。用在高層建筑，則可以由物業(yè)管理公司一并考慮解決。
第三種方式，是在吸取了以上兩種供水方式的經(jīng)驗教訓后產(chǎn)生的，雖然一次性投資較大，每個單元都要設(shè)增壓器（約1萬元／臺），增加單元屋頂水箱（約1500元／只）增加進水總表安裝費（約4000元／只），單元泵電表安裝費（約4000元／只），還有各單元小水泵房土建費用等，總費用比上兩種方式增加一、二十萬元，但管理上解決了許多麻煩。首先，水電費各單元住戶自己交，一旦水泵出故障，只影響該單元的十幾戶。房地產(chǎn)商一般寧愿一次性投入大一點，也不愿一背上個包袱，特別是與住戶打交道。由于有屋頂水箱，高水位時停泵，低水位時啟泵，這樣，水泵也有了停息時間，既省電又不至于一停電就停泵無水供應(yīng)，用水有了保障。社會效益明顯好于前兩種供水方式。但是，如果設(shè)備本身返修率大的話，也會給管理帶來麻煩，必竟一個大泵房分成了許多小泵房。所以，選擇品質(zhì)優(yōu)良、性能的單元供水設(shè)備尤為重要。
三、單元增壓器性能簡介
從上面的介紹可知，單元增壓器性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到用戶的使用和開發(fā)商的信譽。通過四年多的實際使用，我認為上海海鷹機械廠的第三代單元增壓器質(zhì)量很好，用電省，故障率低。而且，當市政管網(wǎng)壓力高得足以使屋頂水箱夜間進水時，增壓器的壓力控制器會自動控制水泵停止工作，由旁通管直接供水。我所作的工程中采取了這種方式，運行效果很好。特別是近來市政管網(wǎng)的壓力有了很大提高，夜間可達3．5kg/cm2左右，所以，實際使用中九層樓的住宅，水泵運行時間短、次數(shù)少，用電非常省，大約0．02元／噸水的電費。但是，我又發(fā)現(xiàn)了另外一個問題：當水壓較高，水泵較長時間不運轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)水泵卡死。對此，我已建議廠家在水泵控制柜中增加定時器，每天定時運轉(zhuǎn)泵兩分鐘左右。對于該單元增壓器，我認為還應(yīng)不斷改進，以滿足不同用戶的需要。
四、結(jié)語
從以上的比較分析和本人實際工作中遇到的情況來看，我認為，開發(fā)企業(yè)所建的次高層建筑的供水方案，采用單元增壓（即第三種方式）較合適。請各位專家和同行們多提出寶貴意和建議，以便把次高層建筑供水搞得更好。
