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高层建筑的现状(6篇)

来源:网友 时间:2024-02-07 手机浏览

高层建筑的现状篇1

【关键词】高层建筑;现状;钢筋混凝土;趋势;

0引言

随着城市的发展,原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要,所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史,其根本原因主要有:经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生,对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用,建筑形式和审美要求也越来越重要。

1、我国高层建筑的历史及现状

我国最早的高层建筑始源于公元524年,也就是现在的河南嵩岳寺塔,高度约为50米,比它晚约500年的山西应县木塔(见下图)堪称世界木结构的奇迹。

近代我国高层建筑起源于20世纪初的上海,起初由于经济、技术水平有限,高层建筑发展较为缓慢。自改革开放以来,随着我国经济高速发展,城市人口不断增多,建设用地紧缺,高层建筑迅速成为城市建筑的主体。主要分以下为四个阶段:

第一阶段,从新中国成立到60年代末,属于初步发展阶段,主要以20层以下的框架结构为主。例如北京民族饭店、广州人民大厦等建筑。

第二阶段为70年代,以20-30层建筑为主,主要用于住宅、旅馆、办公楼等。以北京饭店新址、广州白云宾馆为例。

第三阶段为80年代,仅1980~1983年所建的高层建筑就相当于建国年以来30多年中所建高层建筑的总和。这其中比较突出的有深圳发展中心大厦、广州国际大厦。

第四阶段从90年代开始,高层建筑兴建速度加快,1990-1994年间,每年建成10层以上建筑在1000万平方米以上,占全国已建成的高层建筑的40%。同时,超高层建筑也在发展,其层数和高度增长更快,建成了多座200米以上的高层建筑。如上海环球金融中心共97层、高492米,是地标性建筑。

2、我国高层建筑特点

我国高层建筑在不断崛起的同时也形成了自身的特点,主要有一下几点:建筑高度不断增加;结构形式趋于复杂;组合或混合结构为主体;新型结构不断涌现。

2.1建筑高度不断增加

起初,我国建筑的层数都不高,例如12层的北京民族饭店,高度为47.4米,1968年建成的广州宾馆高为27层,这主要受限于当时的经济水平和建筑技术水平。近年来随着经济飞速发展,越来越多的高层建筑、超高层建筑涌现出来,其高度均有不断增加的趋势。2008年,97层的上海环球金融中心正式建成并投入使用;广州西塔有432m高,结构已封顶。由此可见,我国高层建筑的高度正在向400以上发展。高层建筑高度的不断增加,不仅仅局限于高度的突破,更带动了建筑水平、高性能建筑材料、设备制造等行业的发展。

2.2结构形式趋于复杂

建筑结构设计首先要考虑能否实现并满足建筑要求,我国国土面积广阔,大部分地区为抗震设防地区,且沿海地区还要面临台风的威胁。因此,要根据建筑地区实地状况选择结构形式。近年来,各种新的复杂体型及复杂结构体系大量出现,如体型复杂的连体结构,楼板开大洞形成的长短柱,楼板与外框结构仅通过若干节点连接,悬挑、悬挂,大跨度连体的滑动连接等。因此,我国高层建筑的结构形式日趋复杂,并且在以后的建筑设计中也将面临更大的挑战。

2.3组合或混合结构为主体

国外的高层建筑基本以钢结构为主体,而我国的高层建筑主要以钢-混凝土混合结构为主体。钢结构有强度高、韧性大、自重轻、施工工期短等优点,施工方便、利于向高层、超高层发展。但其耐火型能差、造价高,对于钢材性能要求也很高。美国“9.11事件”以来,钢结构耐火型差的特点暴露无遗。我国高层建筑一般采用钢筋混凝土结构为主体,其造价较低,材料来源丰富,可浇注成各种复杂断面形状,可以组成多种结构体系;可节省钢材,承载能力较高,经过合理设计,可获得较好的抗震性能。随着建筑材料多样化的发展,多种高性能建筑材料陆续产生,对于钢筋混凝土结构也产生很大影响。由此衍生出的组合结构,是在钢筋混凝土结构的基础上,充分发挥钢结构优良的抗拉性能以及混凝土结构的抗压性能进一步减轻结构重量,提高结构延性。

据资料统计显示,我国已建成的150m以上的高层建筑中,混合、组合结构约占22.3%;在200m以上的建筑中,混合结构的比例约占43.8%;300m以上的建筑中,混合、组合结构比例占到66.7%。较为典型的是上海环球金融中心及金茂大厦,其均为钢筋混凝土核心筒,外框为型钢混凝土柱及钢柱。

2.4新型结构涌现

此以上三个特点的基础上,高层建筑也追求外观的多样化,近年来较为典型的建筑为中央电视台新址:内含央视总部大楼、电视文化中心、服务楼、庆典广场。由荷兰人雷姆・库哈斯和德国人奥雷・舍人带领大都会建筑事务所(OMA)设计。中央电视台总部大楼建筑外形前卫,被美国《时代》评选为2007年世界十大建筑奇迹,并列的有北京当代万国城和国家体育场。在全球“2013年度高层建筑奖”的评选中,中央电视台新址大楼获得最高奖――全球最佳高层建筑奖。

对于新型建筑结构的涌现,笔者认为,建筑创新固然重要,有其可取之处,但仍要以使用和实用为基本原则,避免资源不必要的浪费。

3、我国高层建筑发展趋势及展望

虽然我国高层建筑的发展晚于其他发达国家,但复杂程度及设计水平并不低,其规模和设计难度在国际上均具有较高水平。高层建筑在未来很长一段时间仍将成为城市建设的主体,且仍将朝着超高超大、功能复杂、造型奇特等趋势发展。在此发展的基础上,高层建筑也将凸显以下特点:

一、多种多样轻质高强的建筑材料产生并应用于高层建筑。材料问题是高层建筑结构技术问题中首先要解决的问题,高性能钢材和混凝土的开发越来越被重视,也必将给高层建筑带来深远的影响。

二、新型结构形式的运用。在组合或混合结构形式的基础上,高层建筑的形式会越来越丰富。新的结构形式会在钢材使用量、结构灵活度、结构韧性、结构承载力等方面有新的突破。

三、高层建筑将遍及中小城市。随着城镇化的不断发展,作为生存空间的体现,高层建筑也将遍布中小城市的各个角落。城市的发展和进步必然会产生高层建筑,这将在未来很长一段时间都是不变的主题。

通过本文的深入研究,使我认识到高层建筑在城市作为现代化的标志,加深了对我国高层建筑现状及发展的认识,让我们更加憧憬未来中国的高层建筑。

参考文献:

[1]徐培福,王翠坤.中国高层建筑结构发展与展望.建筑结构.2009.09.

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[2]左双洁.新时期我国高层建筑结构的发展趋势及未来.科技传播.2013.

高层建筑的现状篇2

【关键词】高层建筑;土建施工技术;应用

高层建筑是现代建筑的主体内容,不仅缓解土地压力,同时为城市化建设提供可靠的途径,完善社会的实质发展,体现高层建筑建设的优质状态。高层建筑施工的稳定进行,还需土建施工技术的支持,为建筑施工提供科学、准确的数据内容,降低建筑施工的复杂性。由此可见:土建施工技术在高层建筑中,占据重要的地位,不仅支持高层建筑的发展,而且为其提供有效的保障,体现高质量的技术价值。

一、简述高层建筑建设与土建施工技术

土建施工技术是高层建筑建设的一种标准,为高层建筑提供约束技术,保障建筑的效益性,高层建筑建设与土建施工技术存有一定的关联性。对高层建筑和土建施工技术进行如下分析:

1、高层建筑

高层建筑在规模上,具有特殊性,施工结构较为繁琐,涉及诸多科学因素,受复杂特点影响,促使高层建筑工程迫切面临施工压力。系统考量多项干扰项目,充分借助高效的施工技术,稳定工程建设。

2、土建施工技术

土建施工技术在高层建筑的整体建设中,均有体现,在约束工程质量的同时,为工程提供建设方式,提高工程建设的经济性[1]。土建施工技术的应用,是高层建筑的重点内容,关系到建筑质量,还可控制工程成本投入,体现诸多优势。土建施工技术逐渐成为高层建筑的主要组成部分,推进工程建设的稳定发展。

二、分析土建施工技术在高层建筑中的应用

土建施工技术在高层建筑中,具有明显的应用规模,提高高层建筑的规范性,体现土建施工技术的实际价值和应用效率。

1、在高层建筑形变中的应用

土建施工技术在建筑变形方面,主要起到监测、控制的作用,解决由于变形引发的裂缝。高层建筑自身特性的影响,基本会表现为变形,造成一系列的工程问题,主要是建筑规模大,在受力方面较难控制在稳定状态,呈现细微运动,为提高高层建筑的安全度,利用土建技术,稳定建筑发展,有效监控施工过程中的变形,及时控制变形情况。根据土建工程的实质分析,高层建筑施工的过程中,不能过度使用强度比较高的水泥材料,容易降低工程性能,可以增加适宜的外加剂,规范水泥级配。除此以外,还要尽量控制振动规模,防止振动源的干扰,有效防止收缩裂缝。高层建筑内含有大面积的混凝土结构,较容易受到变形影响,出现裂缝,加强土建施工技术的应用,监控混凝土施工,提高结构的稳定水平,结合混凝土的具体表现形式,规划土建施工,满足混凝土对参数、性能等方面的需求,控制变形,控制裂缝。

2、在钢筋笼方面的应用

钢筋笼施工方面,具有一定的系统性,不仅要符合高层建筑的需要,而且在制备过程中,需要综合考虑安全、质量的要求[2]。钢筋笼施工一般以分段方式为主,其中立焊是主要的工艺内容,利用土建施工技术对其实行控制和管理。首先精确钢筋笼的位置,与安装位置保持垂直关系,以适宜的速度下放到安装位置,避免钢筋笼工艺过于生硬,影响钢筋性能,引发变形或坍塌;然后钢筋笼在适当位置稳固后,焊接护筒,均衡分担上部施加的外力,还可降低托力,维持钢筋笼的稳定,在钢筋笼完全符合工程标准时,定期检测坍落度,保持200±20毫米的范围即可;最后利用土建施工技术,检测工程下方的导管,得出灌注数量,严格控制导管的埋入长度,强化钢筋结构。

3、在钻孔上的应用

土建施工技术在钻孔方面,实现勘测、记录等,强化取样。高层建筑需根据土层的基本情况,规划钻孔计划,科学设置泥浆比重。利用土建施工技术,可以快速获取所需的数据值,同时逐步调整偏差,提高钻孔效率,严格控制钻孔位置,根据钻孔施工程序的进行,同步检测,重点针对孔位进行核查,避免出现不对齐或不平整的状态。

4、合理控制轴线、高程

轴线控制可以为高层建筑施工,提供可靠的施工空间,通过调节轴线角度,降低误差影响,尽量保持垂直轴线的工艺效果。高程控制以高层建筑的沉降、收缩等数据为主,确保监测数据的标准性,针对高程控制,可以利用基准点修整的方式,稳定检测。由此,结合土建施工技术,严格控制轴线、高程,为高层建筑施工提供可靠的施工环境。

5、在连续墙上的应用

连续墙是高层建筑基坑支护的途径,实质在地下室充当外墙结构。连续墙必须具备到位的工艺,控制施工质量。为保障连续墙的精准性,利用土建施工技术,支持实际施工[3]。充分明确各项工艺的数据标准,针对连续墙的各项内容,提出客观的分析,掌握连续墙的性能。例如:接头处理,通过土建施工技术,合理计算楔形封头、钢筋级配等,保障稳固性。

结束语:

土建技术是高层建筑施工的重要内容,一方面提高建筑工程的技术能力,另一方面推进高层建筑的稳定发展。在土建施工技术的引导下,高层建筑呈现规范化的发展模式,达到标准建设状态,避免由于技术不到位或数据不准确引发工程事故,保护高层建筑安全的建设能力,发挥高效的技术水平,明确高层建筑的建设目标。

参考文献:

[1]王爱国.高层建筑施工质量控制技术探讨[J].科技传播,2011(17):90-92

高层建筑的现状篇3

摘要:高层建筑工程的施工技术探究能够总体提升建筑施工效率,反映建筑工艺发展状况。本文阐述了我国高层建筑工程施工现状,并分析了高层建筑工程的施工特点,包括施工工期长、工程量较大、高空作业多、高层建筑地基挖埋深度大等。针对高层建筑的施工特点,需要探究其发展技术,针对不同的施工技术,进行质量探究,加强高层建筑的相关研究。

关键词:高层建筑;施工质量;施工技术

高层建筑作为一个时代的标志性建筑,具有重要的时代特色,在各种建筑工艺不断发展的今天,高层建筑工程成为重要的建筑项目。高层建筑的工程施工工艺是建筑项目的主要组成部分,决定着高层建筑的安全问题和整体建筑状况。对高层建筑工程施工技术进行分析,能够为今后建筑工程提供经验和施工依据。

1我国高层建筑工程施工现状

高层建筑项目工程是能够代表现代建筑工艺的重要工程技术,高层建筑的建筑高度难度、复杂建筑样式等都对建筑技术有十分高的要求,所以高层建筑技术能够体现较为高水平的建筑工艺。高层建筑不断涌现,相关规范性政策、法规相继出台,高层建筑的监管力度更加严格。在高层建筑的施工过程中不仅需要注重建筑工艺,更要注重建筑安全与质量问题,高层建筑的建造也能够体现经济发展水平和技术发展水平。提高对高层建筑工程施工的质量监控,保障建筑工艺,保障在施工中按照严格的规章制度和项目规范进行,提升高层建筑工程施工技术。

2高层建筑工程施工特点

高层建筑工程施工难度大,工程复杂,相对于普通工程建筑来说具有更强的专业性,对技术要求更高。在进行高层建筑工程施工时需要对其工作特点进行了解,把握工作难度,区分高层建筑施工与一般建筑施工的区别,提高工作效率和施工质量。

2.1施工工期长

高层建筑与一般建筑的施工相比,其中最主要的不同点在于施工时间的长短不同,工期持续时间较长是高层建筑施工的特点。高层建筑不仅施工难度大,且在工作开始之前就决定了其施工的时间会更长。大量高层建筑的施工工期甚至会持续好几年,且施工难度也会不断加大。提高高层建筑工程施工技术水平,会极大的提升高层建筑工程工期,提高工作效率,在缩短工期的同时需要注重质量问题,严密把控建筑施工质量,提升高层建筑工程质量。

2.2工程量较大

由于高层建筑的施工高度和施工面积的问题,高层建筑工程一般比较庞大,不仅有上文提到的施工工期较长的问题,更会出现工程难度加大、工程量加大的问题。高层建筑本身施工时便会更加复杂,在施工面积加大的情况下,不可避免的工程量会十分巨大。这对施工人员要求较高,对其工作耐力和专业素养要求都较高。不仅是施工环节,从工程和建筑设计环节来说工程量便开始加大了,工程量的加大考验着每一位工作人员的工作能力,不仅为实施加大了难度,更加大了公司或企业的监管难度。

2.3高空作业多

高层建筑的工程后期施工高度会不断提升,大量施工都处于高空作业模式,在高空作业的工作模式情况下,不仅工作难度加大,工作人员的安全问题也需要给予重视。长时间的高空作业会降低施工人员的工作效率。在长时间的高空作业中,大量高空建筑材料需要运输,在运输工作中,高度越高,运输难度越大,这对高层建筑的工程施工技术考验十分大。高空作业中还需要重视高空安全问题,不仅涉及到人员安全问题,更需要重视高空中的防火防患,注重高空财产安全,防止在高空中防护措施较弱的情况下发生意外灾害。

2.4高层建筑地基挖埋深度大

高层建筑工程的施工特点决定了建筑的地下深埋深度必须加大,只有拥有更牢固的地基,才能保证高层建筑的稳固。高层建筑需要强有力的抓地力,不仅是因为高层建筑离心距离较远,更是因为在风速较大的情况下保证工程的安全。为了保证高层建筑上部结构和整体的稳定性,需要保证一定的埋置深度,地基埋置深度一般要大于建筑高度的十二分之一,对于桩基要大于建筑高度的十五分之一,并至少有一层地下室[1]。

3高层建筑工程施工技术要点

高层建筑工程施工中涉及众多技术要点,每一项技术都是保证高层建筑项目的重要技术点,分析高层建筑的技术发展,了解施工技术的细节和概要,是保障高层建筑工程施工项目的重要工作。

3.1高层建筑地基施工技术

如上文所述,高层建筑的施工特点之一便是地基挖埋深度大,而地基的施工构建对高层建筑的稳定性十分重要。地基施工也是高层建筑施工的基础,地基施工技术分成几种,包括地基桩基施工技术、地基基坑支护施工技术等。地基桩基施工技术目前在高层建筑的地基施工中使用比较普遍,也是一种发展比较广泛的地基技术。这种技术能够根据建筑所需载荷力度进行不同等级的施工,承载力极强,区别于传统的桩型,适用广泛,更具使用效力。另一种地基施工技术是基坑支护施工技术,基坑支护能够保障地基安全性,是一个系统性的防护,所用材料分为拱墙和土钉墙,与传统的地基支护施工技术相比,这种施工地基成本较低,具有普遍使用的价值和意义。

3.2高层建筑混凝土施工技术

混凝土是如今建筑使用的主要原材料,x择质量上乘的混凝土能够保证建筑的安全性和使用者的生命财产安全。高层建筑有更强的称重要求,混凝土的选用质量更是十分需要重视。混凝土的选用指标有抗压性、耐高温等。高层建筑需要的混凝土质量和数量都有一定的标准,数量上更是多于一般建筑物需求,混凝土的使用需要质量过关,需要进行严格的质量监控。在混凝土的调配过程中需要配合高层建筑的施工特点,保证在高层施工的过程中和长期使用的未来都能够保障质量过关。确保建筑物的安全性,是建筑物原材料的重要选择标准。

3.3结构转换层施工

结构转换层是高层建筑施工的重要施工层,采用钢平台系统将核心筒墙体施工至转换区域,再将转换区域钢平台系统下挂脚手固定在核心筒墙体上[2]。结构层也是重要的支撑层面,在高层建筑中具有重要的作用。良好的转换层施工,能够加强高层建筑的施工质量。让每一位工作人员了解多种不同的施工技术,能够保证其在施工过程中更具专业性,提高责任性,进行更加细心的高层建筑工作。

4结论

高层建筑施工工程施工技术能够决定工程质量,高层建筑能够体现经济发展和技术发展,反之,技术发展的成果也能应用于高层建筑。对高层建筑工程使用技术进行探究,能够增强建筑施工质量,提高工作效率。高层建筑也是社会标志性建筑,加强高层建筑技术探究,提升建筑工艺具有重要意义。

参考文献

高层建筑的现状篇4

关键词:高层建筑;办公建筑;节能设计

中图分类号:TU208文献标识码:A

高层办公建筑在我国城市建设中,占据较高比重,与城市的发展密切相关。在高层办公建筑施工中,需要遵循节能、环保的原则,促使建筑符合现代设计理念。据统计,以全国为背景,高层办公建设的能耗将近占据四分之一的比例,严重威胁到我国的能源利用,合理规划建筑建设,增强节能意识,才可保障能源的持续利用。

一、高层办公建筑的能耗特点

根据高层办公建筑的建设类型,分析基本的能耗特点,以筒式、中庭式和内廊式为研究对象,掌握能源在高层办公建筑中的消耗趋势。

1、筒式高层办公结构

实际高层建筑群体中,筒式结构较为普遍,规模相对比较大。筒式结构的设计方式为:以核心筒为中心,作为大楼的竖向交通空间,并决定整体办公结构的空间和大致分布,大尺寸办公室基本围绕在核心筒四周,办公室成型后再进行规划、分割[1]。此结构功能分区明确,一般采用集中能耗,在照明、制冷、采暖方面的能耗较多。

2、中庭式高层办公结构

中庭式高层办公的空间结构融入创新理念,参照酒店四季厅和商业中庭的布局方式,创造一个共享的中心场所,提供休息,交流,观赏,娱乐等功能,可大大提升整体办公环境。中庭式空间可以将不同季节、不同地点整合到同一座建筑中,技术复杂、施工规模繁重,中庭式结构对环境的要求较高,直接决定整体建筑的水平,例如:整体建筑中,排除外界环境变化,可以始终保持在繁荣春景的状态中,适宜办公。由此表明,中庭式结构在能耗方面呈现多样化状态,并没有集中在某一特定能源上,而是对所有建筑施工涉及到的能源,均有消耗,消耗程度明显较高,属于重点节能对象。

3、内廊式高层办公结构

内廊式结构属于普通的高层建筑,主要表现为简单的廊式交通,将办公环境划分为多个单元,功能基本相同,适当时增加隔断。此类建筑结构由于规模系数较高,流线较长,能耗集中在机械输送方面,如:中央空调的集中输送,消耗能源处于同等状态,不能实现自由控制,造成诸多能源在利用的过程中,无故消耗,引发严重的资源消耗。

二、高层办公建筑存在的节能问题

高层办公建筑能耗过大的原因比较集中,基本体现在三方面[2]。第一是自然光的利用率较低,虽然眼下众多高层建筑都采用玻璃幕墙,但出发点都是为了最求简洁现代的外观效果,而绝不是为了充分利用自然光,室内往往都用窗帘遮挡太阳光,导致办公室内需要长期使用照明设备,消耗过量电能;第二外墙保温效果差,大量玻璃幕墙的使用增加了能量的散失,影响节能效果,例如:空调系统集中供暖时,墙体散热过快,不能保持室内温度,促使空调处于持续供热状态,部分热量无法正常满足温度需求;第三新能源利用不足,基本依赖于传统能源,对新能源的开发和利用较少,增加能源消耗的负担,例如:可以利用太阳能代替部分集热装置,但是建筑太阳能系统仅仅存于表面现象,实际并未起到节能效果。

三、高层办公建筑节能设计的途径

深入研究高层办公建筑的能源消耗,提出有效的节能设计,充分、合理利用能源,体现节能设计的重要性,确保能源持续供应。

1、建筑维护结构的节能设计

合理设计玻璃幕墙和实体墙面的占比,东南朝向可增加玻璃幕墙比例,西北向则增加实体墙面,并采用轻质保温的外墙材料,合理组织幕墙自然通风系统,春秋季节通过合理的自然通风可有效地节省能耗。另外,严格控制玻璃幕墙的传热系数在2.0W/(M2.K)以下为宜,同时结合立面设计在幕墙外侧增加固定或者活动的遮阳百叶也是一种有效地节能措施。

2、照明系统的节能设计

照明是高层办公建筑能源的主体消耗,基于现代生活环境的要求,办公人员对室内光线、明亮度的要求极高。由于照明是办公必备条件,因此照明系统的节能设计集中在光源和灯具两方面。提高自然采光的效率,改善室内格局,尽量利用透光性比较强的玻璃窗,能够将自然光吸收到室内空间,提高明亮度,代替照明灯,避免办公环境内长时间供电。

3、空调系统的节能设计

空调系统同样占据较大的能源消耗比例,空调耗电量约占到建筑总电量的一半,为营造良好的办公环境,建筑内的空调系统多种多样,增加建筑能耗。因此,针对空调系统提出节能设计最主要的是选用节能型设备,例如:压缩机、变频器等,保障能耗匹配,尽量选用整体能耗低的空调系统[3]。在空调系统节能技术方面,趋向于热泵技术和蓄冷技术,例如:热泵技术,将地下水等资源内的热量,经过重新加工,投入动力能源,基本可以满足高层办公结构的热量需求,取代一部分的资源消耗,形成持续供暖。

4、建筑形体结构的节能设计

高层办公建筑的形体结构是节能设计的重点,其位于建筑结构较为明显的地方,节能效果显著。经研究发现,室内建筑形体呈现正方状态时,在体形方面的优势较高,可以增加墙体隔热的性能,同时将建筑体稍微旋转45°,将室内的对角线,作为室内布设的基准线,最佳状态为顺应南北方向,既可以体现良好的保温效果,还可以吸收太阳热量,大面积利用太阳光,节约能源消耗。

5、太阳能利用设计

屋顶集热板式的太阳能利用由于规模小,实际对于整幢大楼的节能效果微乎其微,以后的发展方向应该是太阳能玻璃幕墙―即光电玻璃幕墙,它是指将太阳能转换硅片密封在(尤如夹层玻璃)双层钢化玻璃中,安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材,相比传统的屋顶集热板,光电玻璃幕墙由于技术更先进,而且受光面积大,它能够使玻璃和建筑结构完善和谐结合,智能化并产生能量,将表现出更加高效率的应用价值。

结束语:

针对高层办公建筑,实行节能设计,不仅可以最大程度的控制能源消耗,还可以提高建筑的社会效益。高层办公的节能设计中,包含大量的节能理念,综合利用节能技术,确保建筑的节能效果,促使高层办公建筑呈现绿色化的发展状态。我国在建筑节能领域,不断投入研究,积极推进节能发展,努力创造巨大的节能效益。

参考文献:

高层建筑的现状篇5

关键词:超高层;电气设计;建筑电气

由于超高层建筑高度较高、建筑密度大,超高层建筑的主要使用功能多为酒店、写字楼、商业、公寓等业态,人口密集度高,疏散难度大。因此其电气设计需要根据建筑特点进行特殊设计,从而保证建筑的电气安全,降低危险系数,确保建筑的安全运行。本文在国内超高层建筑发展现状的基础上,结合设计施工经验,分析目前超高层建筑的设计要点,并重点介绍照明以及防雷的电气设计方法。

1国内超高层建筑发展现状

在城市经济不断繁荣的同时,许多超高层建筑成为了各城市的地标,尤其是在一些城市,超高层建筑的发展更加迅速。超高层建筑是现代科学技术和现代建筑技术相结合的结晶,并将现代城市前沿的给排水系统、供电、智能控制科技成果综合一体。在超高层建筑的总体设计中,电气设计占据着主要的地位。超高层建筑具有建筑面积大,电气设备多的特点。从而使得电气设计属于超高层建筑总体设计中技术难度较高的工程设计之一。下面通过自身的设计与施工经验,从多个方面分析目前超高层建筑的设计要点,并重点介绍照明以及防雷的电气设计方法。

2超高层建筑供配电设计要点

主要从以下几个方面进行分析超高层建筑供配电设计。

2.1超高层建筑负荷分级

超高层建筑的使用功能比较多样,一般包括酒店、商场、写字楼、商业公寓等,都属于人员密集并且疏散难度大的建筑功能。对于这种功能较多,消防难度较大的建筑,其用户负荷分级需要针对其特别的重要用户进行针对性的设计,从而保证在关机时刻重要功能的顺利实现,稳定运行。其管理部分的负荷级别可以参照表1中所示。其负荷密度与其自身的建筑功能、建筑面积、建筑高度以及附属功能等因素有关。一般在80~120W/m2。

2.2超高层建筑供电电源设计

超高层建筑的供电来源应该至少有两个,并且这两个电源的联系不应该太大,以免两个电源同时断电,让建筑陷入停电的风险。一般而言,当一路电源出现故障,中断供电,另一路电源能够为建筑用户提供一级以上的负荷供电,从而提高建筑的用电稳定。并且超高层建筑应该注意应急电源的设计,一般由柴油发电机组担当,其容量能够在两路电源同时断电后能够维持二级以上负荷用电即可。电源数量和工作方式建议如表2。

2.3超高层建筑变配电站设计

超高层建筑由于建筑高度高、建筑密度大、用电量多的原因,其电气的供电半径较大。一般而言,低压配电线路的长度不超过250m。从而对于建筑高度在200m以上的建筑需要对其供配电方案进行特殊的设计才能保证建筑的正常用电。通常的设计方案是超过200m高度的建筑设置多出变电站和配电站,从而使得变配电站设置在建筑用电负荷的中心位置,高压电配电室设置在建筑物地下。并且设置独立的变电站、配电站,根据建筑中电气负荷的分布设置。并且在建筑物的高楼层上设置变压器需要考虑与邻近房间的电磁屏蔽降噪防水等建筑效果,而且根据设备的体积和重量选择折当的运输安装方式。一般不采用体积或重量较大的变压器,从而降低设计运输以及安装难度。在节能功效上,应根据高层楼宇建筑实际用电负荷需求,首先按略高于配电变压器最佳负荷率选择配电变压器,一般配电变压器负荷率在70%更加节能。其次在配电变压器优选三角形立体卷铁芯高效节能经济型配电变压器其不仅有效提高建筑供配电系统的电能转换效率、降低配电变压器的运行能耗,同时还可以降低配电变压器空载电流延长配电变压器的综合使用寿命。再次电机拖动系统能耗约占整个建筑电气能耗的91%,同时大多数电机拖动系统中其电能转换利用效率普遍较低,存在非常大的节能降耗优化设计潜力,应根据实际情况针对其进行专门的配电设计,降低电能的损耗。

2.4超高层建筑的应急电源

为了保证消防设计,计算机数据等重要设备的供电稳定,一般超高层建筑除了采用多路供电外,更会设置应急电源备用,保证重要设备在危机时刻供电。对于两路供电的建筑而言,当一路供电失败之后,应急电源便应处于启动待送电状态,在第二路电源中断后应急电源能及时对重要设备供电,保证其正常使用。但是应急发电机组不能与国家电网并网运行,从而在电力回复后,应自动停止发电机组。当UPS及EPS的应急电源与应急发电机配合使用时,停电初期,可先使用UPS或EPS作为应急电源,但是作为与自动起动的应急发电机配合使用时的EPS的工作时间不宜小于10min,待柴油发电机电源进人稳态后,使用应急发电机电源。图1为数据中心UPS供电系统示意图。

3超高层建筑的防雷接地

建筑应该按照当地雷雨云的生成频繁程度、雷暴平均强度,建筑物具体高度以及形状,设计相应的防雷等级。一般可设置法拉第笼式保护,屋面设置避雷带结合避雷针的联合保护方式。并采用联合接地的方式降低接地电阻。对大楼进行电磁屏蔽设计,防止雷暴时电流浪涌对楼内重要电子设备造成损坏。

4结语

上文对超高层建筑电气设计中的重要部分的设计思路进行简单的归纳和分析。但在实际工程中,应该按照不同的建筑功能、当地具体的电气环境进行因地制宜的设计,充分考虑其电气系统的安全、兼容、安装、维护等各方面工作。文章最后对超高层建筑的应急电源以及防雷接地进行了比较详细的介绍。

参考文献:

[1]韩风明.超高层办公建筑电气设计[J].现代建筑电气,011,02(1):37-41.

[2]范玉山.超高层建筑电气设计的关键技术分析[J].江西建材,2016(2):22-22.

[3]孔嵩.超高层建筑电气设计关键技术解析[J].建筑电气,2015(5):39-44.

高层建筑的现状篇6

设计是否考虑抗震要求,对整个建筑起着很重要的作用。因此,我们在建筑抗震设计过程别要注重以下几个问题。

一、建筑体型设计问题

建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明,许多平面形状复杂,如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。唐山地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏,有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中,应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则;在平面形状上,矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型,尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布,避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。

二、建筑平面布置设计问题

建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分,它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等,都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且,由于建筑使用功能不同,每个楼层的布置有可能差异很大,建筑平面上的墙体,包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等等布置不对称,墙体与柱子分布的不对称、不协调,使建筑物在地震时产生扭转地震作用,对抗震很不利。有的建筑物,其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧,结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度,吸引了地震作用的主要部分[3]。有的建筑物,在平面布置上一侧的墙体很多,而另一侧的墙体稀少,这就造成平面上刚度分布的很不对称,质量分布也偏心,使结构的受力和变形不协调,导致扭转地震作用效应,带来局部墙面的破坏。有的建筑物,如底层为商场的临街建筑,临街一侧往往不设墙体,而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭,两侧在刚度上相差很多,也将在地震时引起扭转地震作用,对抗震不利。还有的建筑平面布置上,经常出现内隔墙不对齐或中断,使刚度发生突变和地震力传递受阻,对抗震也带来不利,客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大,从概念上要解决的一个核心问题是:建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀,对称协调,避免突变,防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件,使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体,充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。

三、建筑竖向布置设计问题

建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层,还是高层建筑或超高建筑,这个问题是比较突出的。存在的这个主要问题是,由于建筑使用功能的不同要求,如底层或下面几层是商场、购物中心,建筑上要求是大柱距、大空间;而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼,低层设柱、墙很少,而上面则是以墙为主,柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅,在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等,建筑使用功能的不同,形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大,形成突变[3]。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。在实际设计中,在建筑使用功能不同的情况下,很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐,柱子不对齐,墙体不连续,不到底;上层墙多,下层墙少;上层有柱,下层无柱等,使地震力的传递受阻或不通;抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明,建筑物竖向楼层刚度的过大变化,给建筑物造成很多破坏,甚至是整个楼层的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中,有多栋钢筋混凝土高层建筑发生了中间楼层的整体坐落倒塌破坏。因此,尽可能使剪力墙布置比较均匀并使其能沿竖向贯通到建筑物底部,不宜中断或不到底。尽量避免其某楼层刚度过少,尽量避免产生地震时的钮转效应。

四、建筑上应满足的设计限值控制问题

根据大量震害的经验总结,现行《建筑抗震设计规范》(GBJll-89)对房屋建筑在建筑设计中应考虑的一些抗震要求的限值控制提出了规定。这些规定,建筑设计应予遵守:一是房屋的建筑总高度和层数;二是对房屋抗震横墙问题和局部墙体尺寸的限值控制。

五、屋顶建筑的抗震设计问题

在高层和超高层建筑设计中,屋顶建筑是一个重要的设计部分。从近几年对一些高层建筑抗震设计审查结果来看,屋顶建筑存在的主要问题,一是过高,二是过重。这样的屋顶建筑加大了变形,也加大了地震作用。对屋顶建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上,且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时,更会带来地震的扭转作用,对建筑物抗震更不利。为此,在屋顶建筑设计中,宜尽量降低其高度。采用高强轻质的建筑材料和刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅,使屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致;当屋顶建筑较高时,要使其具有较好的抗震定性,使屋顶建筑的地震作用及其变形较小,而且不发生扭转地震作用。

六、结束语