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［論文關(guān)鍵詞］高層建筑；結(jié)構(gòu)特點；結(jié)構(gòu)體系

我國改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設(shè)計主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設(shè)計要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。

地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計與理論計算同樣重要

抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。

1.框架結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。

框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。

剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：

（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。

（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。

（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。

（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。

除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范.

［2］GB50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.

篇2

關(guān)鍵詞：高層建筑；板式轉(zhuǎn)換層；施工

1高層建筑轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀

中國目前的鋼筋混凝土高層建筑一般在二十至五十層之間，其中尤以二十至三十五層居多。中國國內(nèi)己建成的這個高度范圍內(nèi)的高層建筑占全部高層鋼筋混凝土建筑的80%左右，可見這個高度范圍內(nèi)的高層建筑是與中國城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和需求水平相適應(yīng)的，因而應(yīng)用最多。在建筑功能的要求上，高層建筑中很少是功能單一的住宅、寫字樓或賓館，高層鋼筋混凝土建筑多是地下部分是停車場，地上1-7層左右為商場、娛樂場所等，上部小開間的使用部分可以設(shè)置住宅、賓館、或辦公室。有統(tǒng)計表明，高層建筑中有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的占80%左右。帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑轉(zhuǎn)換層部分，由于梁、柱或板的尺寸較大，所以從模板的支撐系統(tǒng)，鋼筋的綁扎、鋼析架的安裝或預(yù)應(yīng)力的張拉順序，大體積混凝土的澆注等方面在施工技術(shù)要求上都有極為嚴(yán)格的限制。在某種程度上可以說，轉(zhuǎn)換層施工是高層建筑的“瓶頸”，如果說一幢高層建筑在支撐系統(tǒng)選擇，鋼筋綁扎，混凝土澆注，預(yù)應(yīng)力張拉，機(jī)械設(shè)備的選擇等方面做到方案科學(xué)，現(xiàn)場施工組織合理，定會帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計技術(shù)

轉(zhuǎn)換板設(shè)置位置，是人們關(guān)心的板式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的重要問題之一。隨著人們對梁式轉(zhuǎn)換框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層位置設(shè)置較高時，轉(zhuǎn)換層對結(jié)構(gòu)抗震性能不利的認(rèn)識，從而提出了轉(zhuǎn)換層位置較高的框支剪力墻的抗震設(shè)計概念，并且限制轉(zhuǎn)換層下大空間結(jié)構(gòu)的層數(shù)。然而，板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)隨著轉(zhuǎn)換層位置的提高，結(jié)構(gòu)是否也表現(xiàn)出同樣的動力特性及反應(yīng)，也是值得討論的。本文結(jié)合廈門安寶大廈工程，采用三種模型來計算和分析板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。計算模型中，轉(zhuǎn)換層、標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。圖中黑色填充區(qū)域為轉(zhuǎn)換層下部框支柱和落地剪力墻；實線部位為轉(zhuǎn)換板上布置的剪力墻。轉(zhuǎn)換板厚2200mm；落地剪力墻厚度為400mm；框支柱截面為1200mm×1200mm和1000mm×1000mm兩種；標(biāo)準(zhǔn)層x向剪力墻厚為250mm，y向剪力墻厚為200mm。轉(zhuǎn)換板所在的上、下樓層的層高分別為2.2m、3.6m(凈高，不含轉(zhuǎn)換板厚)，結(jié)構(gòu)總高度為98.70m。三種模型分別為：

Hst0——無轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，以原工程轉(zhuǎn)換板上部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，增加結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層，使其高度與原結(jié)構(gòu)相同；

Hst3——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第3層頂，并將原工程x向井筒開洞，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比γex=0.7046，γey=0.8971。

Hst6——轉(zhuǎn)換板設(shè)置在第6層頂，將模型Hst3的第1層復(fù)制增加三層，使其高度與原結(jié)構(gòu)相同，同時，其轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比也與模型Hst3接近。結(jié)構(gòu)計算分析采用ANSYS軟件。

圖板式轉(zhuǎn)換最大的優(yōu)點是可以在轉(zhuǎn)換層以上隨意布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng)，特別適用于建筑物上下部軸網(wǎng)錯位復(fù)雜甚至互不正交的情況。但轉(zhuǎn)換板傳力路徑不清晰，受力狀態(tài)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)分析計算繁冗。由于抗剪和抗沖切的需要，轉(zhuǎn)換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變，在地震作用時結(jié)構(gòu)反應(yīng)增大，轉(zhuǎn)換層上下相鄰層更成為結(jié)構(gòu)薄弱層，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構(gòu)件的荷載明顯增大，設(shè)計難度大。研究表明，轉(zhuǎn)換厚板的內(nèi)力和位移分布嚴(yán)重不均，最大值與最小值間相差可達(dá)幾十倍。從整體上看，板式轉(zhuǎn)換的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差，在實際工程中應(yīng)慎用。當(dāng)上下軸網(wǎng)變化但仍正交時，可采用正交主次轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)型式來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。3板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題和模型的確立

3.1板式轉(zhuǎn)換層施工方案決策問題

最常用模板支撐方式有上面談到的三種方法，①落地支撐法②疊合梁原理法③吊模法。那么對于一個含有轉(zhuǎn)換層的施工項目而言，如何選用更優(yōu)的施工方案，如何安全可靠、質(zhì)量優(yōu)良、工期準(zhǔn)時、技術(shù)方便、簡單可行、工程造價成本又比較低的情況下完成轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工，是項目承建者的所追求的目標(biāo)，所以在遇到此類問題時，經(jīng)常存在如何決策方案才比較科學(xué)的問題。由于方案的優(yōu)劣是一個相對的概念，并且施工方案的選擇還受很多外部因素的影響。對于轉(zhuǎn)換層施工來說，如果轉(zhuǎn)換層所在位置較低，距離基礎(chǔ)在四層以內(nèi)的話，落地支撐法將是最為理想的選擇；對于大于四層以上的情況，以上三種施工方法哪個方案最優(yōu)，決策者如何進(jìn)行決策。

3.2轉(zhuǎn)換層施工方案決策模型的建立

層次分析法(AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP法)是美國運籌學(xué)家沙旦(T.L.Saaty)于上世紀(jì)70年代提出的，是一種定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。特別是將決策者的經(jīng)驗判斷給予量化，對目標(biāo)(因素)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要數(shù)據(jù)情況下更為實用，所以近幾年來此法在我國工程實踐的方案決策中得到了廣泛應(yīng)用。層次分析法的基本內(nèi)容是：首先根據(jù)問題的性質(zhì)和要求，提出一個總的目標(biāo)；然后將問題按層次分解，對同一層次內(nèi)的諸因素通過兩兩比較的方法確定出相對于上一層目標(biāo)各自的權(quán)系數(shù)。這樣層層分析下去，直到最后一層，即可給出所有因素(或方案)相對于總目標(biāo)而言按重要性(或偏好)程度的一個排序。

4高層建筑板式轉(zhuǎn)換層的施工要點

由于板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的上述特點，在確定轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工方案時應(yīng)考慮下列幾個方面的問題：①轉(zhuǎn)換層的自重和施工荷載往往非常大，應(yīng)選擇合理的模板支撐方案，并進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計。②對大體積轉(zhuǎn)換層，混凝土施工時應(yīng)考慮采取減小混凝土水化熱的措施，防止新澆混凝土的溫度裂縫。③轉(zhuǎn)換層的跨度和承受的荷載很大，其配筋較多，而且鋼筋骨架的高度較高，施工時應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于鋼筋的布置。④對預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層，由于其跨度和承受的荷載都很大，預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量大，因此，要合理選擇預(yù)應(yīng)力的張拉技術(shù)以防止張拉階段預(yù)拉區(qū)開裂或反拱過大。⑤設(shè)置模板支撐系統(tǒng)后，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工階段的受力狀態(tài)與使用階段是不同的，應(yīng)對轉(zhuǎn)換梁(或轉(zhuǎn)換厚度)及其下部樓層的樓板進(jìn)行施工階段的承載力驗算。

(1)混凝土工程。在進(jìn)行大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的混凝土施工時，應(yīng)采取措施防止新澆混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。目前實際工程中采取的措施有：

①根據(jù)混凝土的配合比和預(yù)計的施工氣候及現(xiàn)場條件，采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)三維有限元溫度分析程序(3DTFEP)，對大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板整個過程中的溫度狀況進(jìn)行模擬計算，掌握混凝土在澆筑后一個月內(nèi)的各部分溫度的變化規(guī)律，為大跨度超高度轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換厚板的施工提供科學(xué)的預(yù)測分析和依據(jù)。

②大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)采取措施控制混凝土內(nèi)部與混凝土表面溫度差小于15℃，實際工程中可采用下列方法：a.蓄熱保溫法，即常規(guī)保溫方法?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)要把握兩個關(guān)鍵，即在升溫階段以保濕為主，在降溫階段以保溫為主。b.內(nèi)降外保法，即在大體積混凝土內(nèi)部循環(huán)埋管通水冷卻降溫，使大體積混凝土水化熱溫升降低，減少混凝土內(nèi)部與混凝土表面的溫差，然后在大體積混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的表面及其底面采取保濕措施。c.蓄水養(yǎng)護(hù)法，即在混凝土初凝后先灑水養(yǎng)護(hù)2h，隨后進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水高度一般為100mm。

③澆筑厚大的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r，為防止混凝土內(nèi)外溫差過大和提高混凝土抗拉強(qiáng)度，在選用水泥方面可采取下列措施：a.優(yōu)先選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。b.摻用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化熱相應(yīng)降低。c.摻入減水劑，減少水泥用量，使混凝土緩凝，推遲水化熱峰值的出現(xiàn)，使升溫延長，降低水化熱峰值，使混凝土的表面溫度梯度減少。

④澆筑厚大的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)混凝土?xí)r，為防止混凝土內(nèi)外溫差過大和提高混凝土抗拉強(qiáng)度，在施工方法上可采取下列措施：a.采取先施工轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)或墻體，防止混凝土表面散熱過快，內(nèi)外溫差過大。b.變冬季施工的不利因素為有利因素，減低混凝土的入模溫度。在夏季高溫氣候施工時，采用冰水?dāng)嚢?，以減低混凝土的入模溫度。c.采用分層次施工，每層厚300mm～500mm，連續(xù)澆筑，并在每一層混凝土初凝之前，將后一層混凝土澆筑完畢。D.采用疊合梁原理，將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)按疊合構(gòu)件施工，可緩解大體積混凝土水化熱高，溫度應(yīng)力過大，對控制裂縫發(fā)展有利。

(2)鋼筋工程。轉(zhuǎn)換梁的含鋼量大，主筋長，布置密，在梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋“相聚”。因此，正確地翻樣和下料，合理安排好鋼筋就位次序是鋼筋施工的關(guān)鍵。

①鋼筋翻樣前必須弄清設(shè)計意圖，審核、熟悉設(shè)計文件及有關(guān)說明，掌關(guān)規(guī)定。翻樣時考慮好鋼筋之間的穿插避讓關(guān)系，確定制作尺寸和綁扎次序。

②一般轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主筋接頭全部采用閃光對焊或錐螺紋接頭連接、冷擠壓套筒連接；對于兩端做彎頭的鋼筋，采用可調(diào)伸螺紋接頭解決鋼筋旋轉(zhuǎn)的困難。

③當(dāng)轉(zhuǎn)換梁高度或轉(zhuǎn)換板厚度較大時，應(yīng)采取措施保證鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于操作。

參考文獻(xiàn)

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[2]余紅生.轉(zhuǎn)換層支撐系統(tǒng)的選型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

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現(xiàn)在，我國的建筑行業(yè)正在飛快的發(fā)展著，并且在發(fā)展的過程中也帶動了其他行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以高層建筑的質(zhì)量必須要有很高的要求?，F(xiàn)在，高層建筑的砌筑施工主要存在以下問題：1、不按程序建設(shè)：在高層建筑施工之前，必須要有相關(guān)部門的許可才行，而現(xiàn)在有些施工單位根本就不按程序進(jìn)行，他們不實地考察地質(zhì)地貌，、不進(jìn)行相關(guān)的建筑設(shè)計，也沒有經(jīng)過相關(guān)部門的許可就開始動工著手建筑，而這么做的后果就是一些建筑不得不半途而廢，不僅浪費財力物力而且還可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。2、設(shè)計過程中出現(xiàn)問題：由于設(shè)計師并沒有對要施工的地方進(jìn)行過考察，一些地質(zhì)可以承受多大載荷，這些設(shè)計師并沒有考慮到，使得設(shè)計的圖紙不正確，計算的載荷過小，承受的力量也得不到正確的分析，這些到結(jié)果如果不能得到正確的計算的話，都有可能成為誘發(fā)質(zhì)量問題發(fā)生的原因。3、施工地點的考察：設(shè)計師在設(shè)計圖紙時，因為他并沒有對施工地點進(jìn)行全心全力的考察，在設(shè)計的時候可能就只是根據(jù)以前的老數(shù)據(jù)開始進(jìn)行設(shè)計，由于資料的老化，地質(zhì)勘查報告的結(jié)果不夠詳細(xì)，這樣根本就不能進(jìn)行全面安全的設(shè)計，可能圖紙會出現(xiàn)差錯，而這個差錯一旦釀成，就會造成難以想象的結(jié)果。4、地基未修理穩(wěn)固：對于一個建筑來說，地基是最重要的，只有打牢了地基才能修建一個好的高層建筑。而影響地基安全的因素有很多，比如，由于對軟土、充填土、雜填土等土質(zhì)的了解不夠多，這樣就會造成地基的牢固度不夠，地基不牢固也就會造成建筑不能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。5、使用不合格的建筑材料：一個建筑的成敗可能就在于鋼筋的合格與否，對于現(xiàn)在的建筑來說，鋼筋發(fā)揮了重要的作用，如果鋼筋的設(shè)計不符合力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，并且水泥也受過潮，發(fā)生結(jié)塊等現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致建筑存在很多的安全問題。而且，由于建筑材料的不合格，可能在建筑的時候就會發(fā)生問題，那些施工人員的生命完全得不到保障。

二、提高建筑施工質(zhì)量的措施

1、圖紙設(shè)計要把好關(guān)：一個建筑項目工程的成敗在于圖紙的設(shè)計。一個項目工程整體質(zhì)量的好壞就是在于圖紙的設(shè)計。因此，施工單位在施工之前必須要找好的設(shè)計師對施工地點周圍地質(zhì)進(jìn)行勘察，然后再進(jìn)行圖紙的設(shè)計，并且在設(shè)計的時候一定要計劃好施工的經(jīng)費，以免出現(xiàn)經(jīng)費不足的情況。2、選擇好的施工單位：施工隊伍的素質(zhì)是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵。一個好的施工隊伍才能靜下心來完成一項施工任務(wù)。一個項目工程在審批之后，肯定會經(jīng)過招標(biāo)的過程，在這個過程中，一定要認(rèn)真聽每一個施工單位的技術(shù)力量、設(shè)備、資金情況等這些硬件措施，然后在對這些隊伍提出一些問題，從而得到他們軟件措施等一些情況，通過這些來選取好的施工隊伍，建造出好的高層建筑。3、簽訂施工合同：在選取好施工單位以后，一定要與施工單位進(jìn)行合同的擬定，將甲、乙雙方的一些法律問題明文提出，合同的內(nèi)容一定要嚴(yán)謹(jǐn)、條款詳盡、責(zé)任劃分明確、手續(xù)也要完全合理以免到時候出現(xiàn)一些資金無法到賬，建筑出現(xiàn)問題的一些情況。合同簽訂之后，一定要到相關(guān)部門進(jìn)行公證以得到法律的保護(hù)。4、時刻監(jiān)督工程的質(zhì)量：建筑施工時，相關(guān)的建筑監(jiān)督部門一定要提高監(jiān)督力度，加大執(zhí)法的透明度，使工程質(zhì)量能夠有很大的保證，在建成之后，居民和工作人員能夠放心的在里面生活和工作。

三、總結(jié)

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建筑用電安全中，供配電系統(tǒng)線纜是影響用電安全與可靠性的重要因素。應(yīng)當(dāng)注意兩個重點，一是高層建筑如果配備了備用發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組與市電之間應(yīng)當(dāng)建立備自投關(guān)系；二是消防負(fù)荷與非消防負(fù)荷，應(yīng)當(dāng)設(shè)置在不同的母線段以保證消防電源安全。尤其是消防與非消防負(fù)荷，在母線段上的接線必須彼此獨立互不干擾，以保防消防系統(tǒng)在遇到安全事故時不會失電。在發(fā)生火災(zāi)時，消防控制室應(yīng)當(dāng)能切斷非消防負(fù)荷電源，對火災(zāi)蔓延進(jìn)行最大程度的限制，但安全照明、防恐慌照明、排水泵等非消防負(fù)荷電源不應(yīng)切斷。消防系統(tǒng)的備用照明應(yīng)當(dāng)采用氧化鎂電纜，根據(jù)情況采用吊架安裝或沿電纜架安裝的方式，具備火災(zāi)時持續(xù)運行3h的能力。噴淋水泵應(yīng)當(dāng)在火災(zāi)時具備持續(xù)運行時間1h的能力，防排煙風(fēng)機(jī)、加壓風(fēng)機(jī)、加壓泵等應(yīng)當(dāng)具備火災(zāi)時1h持續(xù)運行能力，線纜可選擇NH型耐火電纜或氧化鎂電纜，用防火架敷設(shè)。非消防系統(tǒng)線路在火災(zāi)時將參與燃燒，因為普通聚氯乙烯絕緣電纜在燃燒時將產(chǎn)生滾滾濃煙和大量有毒氣體，應(yīng)采用元鹵阻燃耐火材料電纜。

2構(gòu)建用電安全防范系統(tǒng)

高層建筑應(yīng)當(dāng)設(shè)置用電安全防范系統(tǒng)，對建筑本體的用電安全進(jìn)行監(jiān)控，并防范安全事故的發(fā)生和擴(kuò)大。目前通常采用構(gòu)建電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的方法，對配電線路剩余電流和電纜溫升進(jìn)行監(jiān)控，從而迅速判斷供配電系統(tǒng)是存在用電安全問題，是高層建筑防范用電安全事故的有效措施。監(jiān)控系統(tǒng)的導(dǎo)線選擇、線纜敷設(shè)、電源及接地等，都應(yīng)與消防系統(tǒng)的配置要求相同。同時，還需要根據(jù)功能分區(qū)、風(fēng)險系數(shù)來合理設(shè)置系統(tǒng)的監(jiān)測點，并與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，對建筑用電安全進(jìn)行實時監(jiān)控和防范。

3高層建筑防雷措施

3.1高層建筑的防雷接地策略

高層建筑的防雷系統(tǒng)包括內(nèi)部防雷接地與外部防雷接地，外部防雷接地有接閃器、引下線、均壓環(huán)、避雷帶、接地網(wǎng)等，內(nèi)部防雷接地有籠式避雷網(wǎng)、專用接地裝置等。高層建筑的防雷接地網(wǎng)，是水平方向由鋼筋綁扎或焊接形成的網(wǎng)格，如同一塊獨立的平板，在該平板上附加一定長度的豎向鋼筋接地體用以改變接地網(wǎng)電容。接地網(wǎng)的埋設(shè)并不是越深越好，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)情況設(shè)計埋深。引下線起到將避雷帶與自然接地體連接起來構(gòu)成雷電流通路的作用，在高層建筑中通常利用柱或剪力強(qiáng)的主筋做為引下線，逐層串聯(lián)至屋頂避雷線。避雷帶由避雷線和支持卡子組成，設(shè)置于建筑物易受雷擊的女兒墻等部位，起到引雷效應(yīng)，通過引下線將雷電流引向接地網(wǎng)最終傳輸至大地，防止建筑體遭受雷擊。除了外部防雷措施外，還需要構(gòu)建內(nèi)部防雷措施。

3.2側(cè)擊雷的防范措施和等電位聯(lián)結(jié)

側(cè)擊雷危害主要來自于窗框架、欄桿、建筑表面裝飾物等部位，側(cè)擊雷一般不需要專門設(shè)置接閃器來防范，可以將窗框架、欄桿、表面裝飾物接到建筑鋼構(gòu)架或鋼筋主體上接地，或利用均壓環(huán)就近與防雷裝置接地。由于高層建筑的施工往往電氣預(yù)埋、門窗、幕墻等并非同一隊伍施工，在交接和施工配合上需要注意，以免留下盲點，通常情況下是從圈梁主筋引出圓鋼或扁鋼，與接地端子搭焊連接。等電位連接，就是用連接導(dǎo)線或過電壓保護(hù)器，將一定空間內(nèi)的防雷裝置、金屬裝置、導(dǎo)體物、電氣電訊裝置等連接起來，以使建筑物地面、墻板、金屬管、線路等處于同一電位，避免在建筑物內(nèi)部產(chǎn)生雷電反擊及危險的接觸電壓。

3.3電子設(shè)備屏蔽措施

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首先定義一下尺度，所謂的尺度就是在不同空間范圍內(nèi)，建筑的整體及各構(gòu)成要素使人產(chǎn)生的感覺，是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實大小之間的關(guān)系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關(guān)系，及對行為主體人產(chǎn)生的心理影響。講到尺度時應(yīng)注意它與尺寸之間的區(qū)別，尺度一般不是指建筑物或要素的真實尺寸，而是表達(dá)一種關(guān)系及其給人的感覺，尺寸是用度量單位，如：公里、米、尺、厘米等對建筑物或要素的度量，是在量上反映建筑及各構(gòu)成要素的大小。不同的尺度帶來的感覺是不一樣的，有的尺度使高層建筑顯得挺拔或厚重，有的則使高層建筑顯得龐大或輕飄，它直接影響人的心理感受，由此可見，尺度在高層建筑設(shè)計中處于一個至關(guān)重要的位置。

高層建筑設(shè)計中尺度的確難以把握，因它不同于日常生活用品，日常生活用品很容易根據(jù)經(jīng)驗做出正確的判斷，其主要原因有：一是高層建筑物的體量巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人的尺度。二是高層建筑物不同于日常用品，在建筑中有許多要素不是單純根據(jù)功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的，例如門，本來可以略高于人的尺度就可以了，但有的門出于別的考慮設(shè)計得很高，這些都會給辨認(rèn)尺度帶來困難。

高層建筑設(shè)計時，不能只單單重視建筑本身的立面造型的創(chuàng)造，而應(yīng)以人的尺度為參考系數(shù)，充分考慮人觀察視點、視距、視角，和高層建筑使用親近度，從宏觀的城市環(huán)境到微觀的材料質(zhì)感的設(shè)計都要創(chuàng)造良好的尺度感，把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度：城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度。

1、高層建筑設(shè)計中的外部尺度

1.1城市尺度

高層建筑是一座城市有機(jī)組成部分，因其體量巨大，高度很大，是城市的重要景點，對城市產(chǎn)生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看，表現(xiàn)在高層建筑對城市天際輪廓線的影響，城市的天際輪廓線有實、虛之分，實的天際線即是建筑物的輪廓，虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線，高層建筑在城市天際線創(chuàng)造中起著重要的作用，因城市的天際輪廓線從一個城市很遠(yuǎn)的地方就可以看見，也是一座城市給一個進(jìn)入它的人第一印象。因此，高層建筑尺度的確定應(yīng)與整個城市的尺度相一致，而不能脫離城市，自我夸耀，唯我獨尊，不利于優(yōu)美、良好天際線的形成，直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產(chǎn)生的影響，是指從市內(nèi)比較開闊的地方，如：廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線，也直接影響人民的日常生活。因此，城市天際輪廓線不僅影響人從城市所看的景觀，也直接影響到市內(nèi)居民的生活與視覺觀賞。

高層建筑對城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響，高層建筑的位置、高度的確定，也應(yīng)充分地考慮該城市尺度、傳統(tǒng)文化，不當(dāng)?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響，改變了城市傳統(tǒng)的歷史文化，也改變了原來城市各構(gòu)成要素之間有機(jī)協(xié)調(diào)的比例關(guān)系，如：上海市，黃浦江可謂是城市一條重要水系，原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成，又過于靠近黃浦江，其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設(shè)，使黃浦江的尺度感變小了，失去了原有的雄壯，而改變了老上海的歷史與文化，從這一角度講，東方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整體尺度

整體尺度是指高層建筑各構(gòu)成部分，如：裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關(guān)系及給人的感覺。整體尺度是設(shè)計師十分注重的，關(guān)于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種，但都強(qiáng)調(diào)整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時，人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規(guī)律，如果得到這一點，就會認(rèn)為這一建筑物容易理解和掌握，若不能得到這一點，人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此，建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的，在設(shè)計時要注意下面的兩點：

1.2.1各部分尺度比例的協(xié)調(diào)

高層建筑一般由三個部分組成的——裙房、主體和頂部，也有些建筑在設(shè)計中加入了活躍元，以使整棟建筑造型生動活躍起來。一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關(guān)系，而這三個部分尺度的確定，應(yīng)有一個統(tǒng)一的尺度參考系（如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系），不能每一部分的尺度參考系都不同，這樣易使整個建筑含糊、難以把握。

1.2.2高層建筑中各部分細(xì)部尺度應(yīng)有層次性

高層建筑各部分細(xì)部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎(chǔ)上的，各個主要部分應(yīng)有更細(xì)的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構(gòu)成豐富。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分（裙房、主體和頂部），最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸，使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1～2個尺度等級，也不易過多，太多易使建筑造型復(fù)雜而難以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。這是人對高層建筑近距離的感知，也是高層建筑設(shè)計中重要的一環(huán)。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定，主要考慮到街道行人的舒適度，高層建筑主體因為尺度過大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對街道的壓迫感。例如：上海南京路兩邊的高層建筑置于后面，裙房置于前使兩側(cè)的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12，形成良好的購物環(huán)境。

為了保持街道空間及視覺的連續(xù)性，高層建筑臨街面應(yīng)與沿街的其他建筑相一致，宜有所呼應(yīng)。如：在新加坡老區(qū)和改建后的一條干道的兩側(cè)，為了不致造成新區(qū)高層和老區(qū)低層截然分開，沿新區(qū)一側(cè)作了和老區(qū)房屋高度相同中相似的裙房，高層稍后退，形態(tài)效果良好的對話關(guān)系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經(jīng)常為使用者所接觸，也易被人們仔細(xì)觀察，也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設(shè)計應(yīng)以人的尺度為參考系，不宜過大或過小，過大易使建筑缺少親近性，過小則減小了建筑的尺度感，使建筑猶如玩具。

在近人尺度處理中，應(yīng)特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分，檐口、門、窗及裝飾的處理，使其尺度感比以上幾個部分更細(xì)。對入口部分及建筑周邊空間加以限定，創(chuàng)造一個由街道到建筑的過渡緩沖的空間，使人的心理有一個逐漸變化的過程。如：上海圖書館門前采用柱廊的形式，使出入館的人有一個過渡區(qū)，這樣使建筑更具有近人及親人性。

1.5細(xì)部尺度

細(xì)部尺度是指高層建筑更細(xì)的尺度，它主要是指材料的質(zhì)感。在生活中，有的事物我們喜歡觸摸，有的事物我們不喜歡觸摸——我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應(yīng)，形成人的視覺質(zhì)感，建筑設(shè)計師在設(shè)計過程中要充分運用不同材料的質(zhì)感，來塑造建筑物，吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感，或者換言之，通過質(zhì)感產(chǎn)生一種視覺上優(yōu)美的感覺。勒?？虏嘉靼Ｔ诶袪柼峤ㄔ斓男薜涝菏沁\用或者確切地說是留下大自然“印下”的質(zhì)感的優(yōu)秀典范，這里的質(zhì)感，也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。

2、高層建筑外部尺度設(shè)計的原則

2.1建筑與城市環(huán)境在尺度上的統(tǒng)一

注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響，因為在城市輪廓線的組織中，起最大作用的是建筑物，特別是高層建筑，因而它的布置應(yīng)遵行有機(jī)統(tǒng)一的原則進(jìn)行布置：

（1）高層建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但為避免其相互干擾，可以采用一系列不同的高度，或雖采用相仿高度，但彼此間距適當(dāng)，組成有關(guān)的構(gòu)圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉(zhuǎn)彎處，以豐富行人的視覺觀賞。

（2）若高層建筑彼此間毫無關(guān)系，隨處隨地而起不到向心的凝聚感，則不會產(chǎn)生令人滿意的和諧整體。

（3）高層建筑的頂部不應(yīng)雷同或減少雷同，因為這會極大影響輪廓線的優(yōu)美感。

2.2同一高層建筑形象中，尺度要有序

高層建筑設(shè)計時，應(yīng)充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度這一尺度的序列，在某一尺度設(shè)計中要遵守尺度的統(tǒng)一性，不能把幾種尺度混淆使用，才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機(jī)統(tǒng)一。

2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性

高層建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整體大小，除此之外，也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習(xí)慣的認(rèn)知尺度部件就會造成錯覺，效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。

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水平承重關(guān)系到整個建筑的穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)主要平板體系、無梁樓蓋和肋形樓蓋等。對于平板體系，以單向或雙向板來組成剪力墻結(jié)構(gòu)，適宜結(jié)構(gòu)較低、層高較低的高層建筑，當(dāng)跨度較大時，則不適宜平板結(jié)構(gòu)。無梁樓蓋多應(yīng)用于層高受限的公共建筑，其跨度要求為普通鋼筋混凝土樓面跨度≤6m，預(yù)應(yīng)力樓面≤9m。為了滿足跨度較大的高層建筑，可以設(shè)置密肋樓蓋方式，以現(xiàn)澆梁板為定型模板，如筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓面可以采用密肋樓蓋。

2.基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選型

基礎(chǔ)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容，其結(jié)構(gòu)選型是否合理關(guān)系到整個房屋的造價、安全和施工工期等方面。因此在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選型上，需要從多個方案的對比中來選擇。對于層數(shù)不高、地基土質(zhì)較好時的框架結(jié)構(gòu)，可以采用柱下獨立基礎(chǔ)，錨入長度≥40d。對于建筑層數(shù)不高、土質(zhì)一般的框架或框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，可以采用交叉梁基礎(chǔ)。

3．高層建筑結(jié)構(gòu)的布置研究

在結(jié)構(gòu)布置上，通常需要從建筑功能使用要求、消防要求、承載受力分析、地基沉降以及地震影響、施工經(jīng)濟(jì)性等方面來合理選擇。其主要內(nèi)容有平面布置、豎向布置及變形縫布置。(1)平面布置對于平面結(jié)構(gòu)布置，原則上滿足簡約、規(guī)則、對稱要求，并對平面長度或突出部分采取必要的加強(qiáng)措施。如對于規(guī)則平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時，在剪力墻面積不變情況下，要滿足自振周期和側(cè)移量較小的要求。對于不規(guī)則平面，利用計算結(jié)構(gòu)特征值的方式，分析受力性能，減少結(jié)構(gòu)抗扭剛度。(2)豎向布置在豎向布置上，對于高層建筑要滿足強(qiáng)度與剛度的均勻、連續(xù)。尤其是在滿足抗震要求時，要從抗側(cè)向水平力上提高建筑的穩(wěn)定性。其布置要點有:一是對于豎向結(jié)構(gòu)宜規(guī)則，盡量減少外挑或內(nèi)收;二是對于抗震級數(shù)要求應(yīng)滿足本層側(cè)向剛度相鄰上層的70%或其上相鄰三層平均值的80%;三是豎向結(jié)構(gòu)宜連續(xù)貫通。對于高層建筑豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)時，要結(jié)合立面及使用功能來布置，如側(cè)向剛度不規(guī)則，抗側(cè)構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變等，在布置時應(yīng)減少轉(zhuǎn)換層的厚度及數(shù)量，增加轉(zhuǎn)換層上第1層的層高，增加下層剪力墻厚度，提升下層混凝土的強(qiáng)度等級等。(3)變形縫設(shè)置在高層建筑結(jié)構(gòu)布置上，對于變形縫的設(shè)置至關(guān)重要。特別是溫度變化誘發(fā)的溫度伸縮縫、沉降誘發(fā)的沉降縫及其他因素導(dǎo)致的建筑層間剛度差異形成的變形縫。一方面在建設(shè)上加以防滲、防震、防水等處理，另一方面是從設(shè)計上來進(jìn)行合理布置。如對于層數(shù)、荷載相差較大的高層建筑可以設(shè)計成主樓、裙樓，來避免不同基礎(chǔ)沉降帶來的內(nèi)力和變形影響;對于不設(shè)沉降縫時，可以在裙樓一側(cè)設(shè)置后澆帶;在施工中先施工主樓，后施工裙樓。

4．結(jié)語

篇7

對于現(xiàn)代城市良好居住環(huán)境而言，最直接有效的宏觀控制方法應(yīng)從以下二方面進(jìn)行：

1.1有效的利用土地

在高層建筑的功能布局中，強(qiáng)調(diào)土地的綜合利用是十分重要的一個環(huán)節(jié)。亦即在建筑功能布局時，把工作、居住、交通和其他服務(wù)設(shè)施結(jié)合起來綜合予以考慮，把人們能夠就近入學(xué)、就近工作、就近享用各種服務(wù)設(shè)施，縮短人們每天的出行距離，減少能耗。

1.2合適的密度

建設(shè)生態(tài)化城市人居環(huán)境，需要在滿足人們適度舒適的前提下，適當(dāng)提高人口密度，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。與此同時，亦有助于城市中心的復(fù)興，提高城市中心的活力。但是另一方面，又要避免局部地區(qū)過分密集，高層建筑對城市的許多負(fù)面影響大多是由于高層建筑的過分密集造成的。

2高層建筑營運系統(tǒng)的生態(tài)性設(shè)計

對高層建筑而言，從能源和環(huán)境的角度看，其生命周期是指從材料與構(gòu)件生產(chǎn)（含原材料的開采）、規(guī)劃與設(shè)計、建造與運輸、營運與維護(hù)直至拆除與處理（廢棄、再循環(huán)和再利用等）的全循環(huán)過程。高層建筑營運期間所消耗的能源在整個生命周期中占有很高的比例。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，營運過程中能耗最高的是建筑的HVAC系統(tǒng)，其次是人工照明系統(tǒng)；其他因素（如電梯、管道和排放）在建筑營運能耗中只占很小部分。因此我們的設(shè)計目標(biāo)應(yīng)該是選擇一種建筑形式和營運系統(tǒng)，可以盡可能的利用自然采光和通風(fēng)，以減少高層建筑營運期間所需的能源。設(shè)計的第一步是根據(jù)基址氣候條件找到適合的被動設(shè)計方案，并使之最大化。被動設(shè)計本質(zhì)上是不通過電子-機(jī)械手段，而是通過建筑特殊的形態(tài)組織達(dá)到的低能耗設(shè)計。以下是一些用于綠色生態(tài)高層建筑中被動模式營運系統(tǒng)最大化的生態(tài)設(shè)計策略。如果不能達(dá)到理想的效果，可以通過主動系統(tǒng)或混合模式系統(tǒng)的輔助作用來加以補(bǔ)充。

2.1建筑平面與體型系數(shù)

我們必須根據(jù)基址周邊環(huán)境能量和當(dāng)?shù)貧庀筇卣鱽碓O(shè)計高層建筑的形狀以獲得最佳能量。減少采暖能量的需求（例如通過優(yōu)化進(jìn)入熱量）并不僅僅是建筑朝向問題，也受到建筑平面形式和體型系數(shù)的影響。建筑的體形系數(shù)是圍值，因此它不僅僅是一個熱工性能參數(shù)，而且還體現(xiàn)了作為手段的外界面對空間的建構(gòu)面積成線性正比，而對于正多面體而言，表面積與體積呈幾何基數(shù)關(guān)系，此時建筑的體積，即空間的量和維持室內(nèi)氣候的能耗之間不是線性關(guān)系，而是幾何關(guān)系，因此建筑在體積擴(kuò)大時可以只投入較小的能耗增量而獲得較多的舒適空間增量，這意味著減少體型系數(shù)可以降低舒適空間的平均成本。在常見的平面形式中，圓形平面可以擁有最小的面積，其次是方形（見圖1）。

同時，小的體型系數(shù)往往與空間布局緊湊、功能流線短捷相聯(lián)系，所以小的體型系數(shù)在某種意義上還常常與較高的功能運作效率相聯(lián)系。通過控制體型系數(shù)往往可以一舉三得：節(jié)能、節(jié)材及提高功能運作效率。通常可以通過以下途徑來減小建筑的體型系數(shù)：①加大建筑進(jìn)深；②規(guī)整建筑體型；③集中建筑體量。圖2分別表明在每個氣候帶，最適宜的建筑比率，正立面最好的是南北朝向。研究表明，建筑可取的邊長長度，即X、Y值最適宜的建筑比率，如圖2所示。

建筑服務(wù)核的布置決定了平面的哪些部分對外開放（例如為了通風(fēng)和更好的視野），合適的位置有利于建筑的熱表現(xiàn)。設(shè)計者在平衡設(shè)計時必須結(jié)合其他因素考慮太陽光路徑和當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向（如最佳的視野方向、基址形狀和領(lǐng)近建筑等）。在熱帶地區(qū)，服務(wù)核可以設(shè)在建筑“較熱”的東邊、西邊或兩邊，以作為太陽光緩沖帶。研究表明，在溫帶和寒帶地區(qū)通過雙核外形設(shè)計，窗戶開在南北向，服務(wù)核放在東向或西向，可以大大節(jié)約空調(diào)的能耗。這種方案亦適用于赤道地區(qū)的緯度小于40°的地區(qū)。這種布置通過“空間隔熱”緩沖區(qū)，大大減少了進(jìn)入建筑內(nèi)部空間的熱量，同時也最大限度地防止了建筑內(nèi)部熱量的流失。在各種可能的服務(wù)核布置中（即中心核、雙核或單邊核），雙核是最可取的（見圖3）。圍服務(wù)核的優(yōu)勢在于：

a沒有消防加壓管，降低了最初和營運成本；

b使用空間更具有靈活性；

c電梯間提供自然通風(fēng)，從而節(jié)能；

d太陽光緩沖效應(yīng)和風(fēng)力緩沖效應(yīng)。

2.2朝向的選擇

建筑朝向的被動設(shè)計與建筑的平面形態(tài)、基址上的位置及對太陽光路徑的朝向和當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向有關(guān)。例如，根據(jù)熱帶地區(qū)的太陽路徑，建筑形態(tài)應(yīng)該是以東西向為軸線的矩形，以減少建筑開闊面的太陽輻射。這是因為獲得熱量最大的來源是通過窗戶的太陽輻射。

當(dāng)然，熱量獲得隨著時間和角度的不同而不同。建筑朝向的決定將影響后續(xù)的每個設(shè)計決策。每個建筑基址都有其特殊性，因此高層建筑的設(shè)計毫不例外也與基址相關(guān)。在決定如何使基址內(nèi)的新建筑有利于環(huán)境時，必須考慮兩個主要的基址因素：當(dāng)?shù)貧夂蚝突穬?nèi)建筑的環(huán)境影響。當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懣梢允钦娴囊部梢允秦?fù)面的建筑朝向可以通過遮陽帶植物或滲透性墻體加以緩和。通過仔細(xì)研究基本微觀氣候條件，就可以確定最合適的基址和建筑外形，消除不適合的基址區(qū)域（如被污染的和過于遮避的區(qū)域）；通過建筑形式、植被和遮避帶最大限度地開發(fā)基址剩余區(qū)域的潛能。

2.3建筑外界與雙極控制

高層建筑的外界面設(shè)計與一般建筑相比有其特殊性。首先高層建筑擁有得天獨厚的通風(fēng)優(yōu)勢，而且隨著高度的不斷增加，上面的風(fēng)速和風(fēng)壓越來越大，在這種情況下上部直接開窗狂風(fēng)可能吹襲室內(nèi)，形成紊流和噪聲，而且會導(dǎo)致建筑與外界熱交換迅速增加，不利于建筑中的能量保存，熱工能耗增多。此外高層建筑較少受到臨近的建筑遮擋，所以投射在其上的日照包括直射的、漫射的或被低層建筑屋頂反射的輻射，要比照射在多層建筑上的日照輻射強(qiáng)度高，這在冬季是有利的，但在夏季卻是不利的。

另外，氣候是由多重對立要素綜合決定的，各種氣候要素總是在舒適要求的兩極之間擺動變化，建筑隨著氣候的變化，要面臨采暖與制冷、通風(fēng)與防風(fēng)等相互矛盾的要求，因此建筑外墻應(yīng)該結(jié)合被動系統(tǒng)、混合模式和主動系統(tǒng)的優(yōu)化來加以設(shè)計。因此，理想的外墻應(yīng)該是對氣候“用”和“防”的辨證統(tǒng)一，是有利于環(huán)境的過濾器。外墻上應(yīng)該像過濾器一樣提供自然通風(fēng)，控制交叉通風(fēng)，提供對外景觀，予以太陽光保護(hù)，調(diào)節(jié)風(fēng)雨，在寒冷季節(jié)提供保溫，在炎熱的夏天提供通風(fēng)、隔熱，使得與外部環(huán)境有更直接的關(guān)系。雙層立面系統(tǒng)是目前處理高層建筑外界面比較理想的手段。

2.4建筑采光

高層建筑在生態(tài)設(shè)計中的目標(biāo)之一，是優(yōu)化日光的使用，減少人工照明的耗能需求。大部分被動日光技術(shù)都是控制進(jìn)入的直射光線，減少其對視覺舒適度的潛在負(fù)面影響，如眩光；以及通過減少熱量獲取來減少建筑制冷的負(fù)擔(dān)。當(dāng)太陽光有效地分布到建筑各處而沒有眩光的時候，就可以認(rèn)為是很好的室內(nèi)照明了。先進(jìn)的日光采集系統(tǒng)設(shè)計有以下方法：

①通過將陽光反射至屋頂平面，日光可以到達(dá)比那些靠傳統(tǒng)窗戶或天窗采光更深的工作區(qū)域，但不增加窗戶附近的日光強(qiáng)度；

②通過利用相對小的進(jìn)光區(qū)域有效傳統(tǒng)日光，可以不對陽光輻射產(chǎn)生嚴(yán)重的制冷負(fù)荷，從而達(dá)到節(jié)省能耗的目的；

③仔細(xì)設(shè)計阻擋陽光直射的系統(tǒng)，可以減少陽光直射導(dǎo)致的眩光和溫度不適。設(shè)計的難度在于每天和全年陽光位置及獲得的不斷變化。自然采光的建筑無論設(shè)計得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情況下才能節(jié)約能源。當(dāng)然，進(jìn)行采光設(shè)計時，可以在人工照明節(jié)能和少量增加陽光熱量獲得之間尋求平衡。我們可以完善座位和工作平面規(guī)劃，通過更好的窗戶和立面設(shè)計來減少眩光，獲得自然采光。研究表明，太陽光的適當(dāng)獲得和開闊視野可以提供一種舒適感。然而，為保證一個安全、舒適的工作環(huán)境，使用者應(yīng)該可以控制光線的數(shù)量和質(zhì)量；設(shè)計者需綜合考慮能耗、背景光線、屋頂燈和窗戶的自然采光等因素，并為使用者提供最好的視覺環(huán)境。

2.5使用自然通風(fēng)

基址環(huán)境一個重要的能源就是風(fēng)。在需要良好通風(fēng)或風(fēng)力支持下的舒適通風(fēng)時，通過優(yōu)化當(dāng)?shù)厝旰兔刻觳煌瑫r段的風(fēng)力條件，我們可以利用規(guī)劃建筑的平面形態(tài)和外墻以達(dá)到自然通風(fēng)和更有效的制冷。在最簡單的層面上，自然通風(fēng)確保了新鮮空氣進(jìn)入室內(nèi)。大型項目可以利用混合模式系統(tǒng)的"煙囪效應(yīng)"，新鮮空氣可以進(jìn)入到低樓層，在與冰冷的水泥地板相接觸后進(jìn)一步降溫。隨著空氣升溫，它也升溫并最終在屋頂排出。合理的自然通風(fēng)設(shè)計可以降低成本和節(jié)約能量。此外，減少對機(jī)械通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的需求可以提供一個健康的建筑環(huán)境。使用自然通風(fēng)的能耗要比使用空調(diào)的能耗減少一半，而且減少了維護(hù)，以及建筑綜合癥的發(fā)生，二氧化碳的排放量也減少了。因此，在可能的條件下，不要設(shè)計全封閉的建筑，以減少對空調(diào)系統(tǒng)的依賴。

通過利用封閉的中央庭院或中庭來引入新鮮空氣進(jìn)入建筑內(nèi)部并提供“預(yù)熱”，這樣可以減少能耗。另外，使用這種中庭的設(shè)計有利于自然通風(fēng)，因為中庭的設(shè)計將改變進(jìn)深過深的建筑形式，而在室外立面上開窗，形成良好的的交叉通風(fēng)。然而，并非所有的建筑都是完全自然通風(fēng)，實際上冬季應(yīng)該注意避免過度通風(fēng)和由于過度新鮮空氣降溫導(dǎo)致的能量損失。所以，在高層建筑中，混合模式替代通風(fēng)系統(tǒng)可以作為一種冬季保存能量的方式。

2.6被動制冷

被動制冷適用于各種簡單的制冷技術(shù)，使建筑室內(nèi)溫度能通過自然能源的使用而降低。在炎熱潮濕的赤道地區(qū)，生物氣候的設(shè)計技術(shù)涉及建筑設(shè)計和材料的選擇，以最小量的制冷能耗來換取更舒適的環(huán)境。這要求最小化建筑的熱量獲得，減少建筑外層太陽光熱量的獲得和太陽光通過窗戶的滲透，通過自然通風(fēng)和其他技術(shù)來提供舒適環(huán)境。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用一些設(shè)計元素（例如建筑的布局、朝向、窗戶細(xì)部、遮陽裝置、通風(fēng)、隔熱和外墻的熱系數(shù)）能夠?qū)⑹覂?nèi)溫度達(dá)到一個比室外平均溫度更舒適的水平。對于夏季炎熱的項目基址而言，被動制冷系統(tǒng)應(yīng)用的一個前提是當(dāng)?shù)氐慕ㄖ餁夂蛟O(shè)計，兩種方法相輔相成。建筑通過利用各種自然散熱口，如周圍空氣、上層空氣、水和地層下的土壤，這種被動系統(tǒng)來降溫。每種降溫資源都有多種使用方法，從而產(chǎn)生各種降溫系統(tǒng)。以下是各種被動降溫方法：

①舒適通風(fēng)：主要是在白天提供直接通風(fēng)的舒適感；

②夜間通風(fēng)降溫：通過夜間通風(fēng)降低建筑內(nèi)部的溫度，而在白天關(guān)閉建筑，從而降低室內(nèi)白天的溫度；

③輻射降溫：在夜晚通過屋頂散熱，或利用特殊的屋頂散熱器，用白天的冷能儲藏，將獲得的冷能量傳送到建筑內(nèi)部；

④直接蒸發(fā)降溫：機(jī)械或非機(jī)械蒸發(fā)空氣降溫，而將濕冷的空氣引入室內(nèi)；

⑤間接蒸發(fā)降溫：通過屋頂?shù)恼舭l(fā)降溫，例如屋頂水池降低室內(nèi)溫度而不增加濕度；

⑥外部空間降溫：應(yīng)用于外部空間的降溫技術(shù)，如建筑旁的院子。

3高層建筑室內(nèi)環(huán)境的生態(tài)設(shè)計

作為建筑重要組成部分的室內(nèi)環(huán)境，雖處于比建筑更低的層次，但它與建筑本身之間、與自然環(huán)境之間以及室內(nèi)諸要素之間都是一種相輔相成的整體關(guān)系，不可割裂。符合生態(tài)原則的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計，必須處理好室內(nèi)與自然環(huán)境之間的關(guān)系問題，建筑室內(nèi)環(huán)境作為整體環(huán)境的一部分，作為地球總生態(tài)鏈中的一環(huán)，它必須與其他各個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)發(fā)展。生態(tài)室內(nèi)環(huán)境設(shè)計主要著眼點有兩方面：一是提供有益健康的室內(nèi)環(huán)境，并為使用者創(chuàng)造高質(zhì)量的生活環(huán)境；二是保護(hù)環(huán)境，減少消耗。因此生態(tài)室內(nèi)環(huán)境設(shè)計應(yīng)該在節(jié)能、環(huán)保等方面進(jìn)行周密的考慮。

高層建筑的室內(nèi)生態(tài)設(shè)計同一般建筑相比除了室內(nèi)熱舒適度、室內(nèi)聲環(huán)境、室內(nèi)空氣質(zhì)量等要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以外，可以采用過渡空間與中庭的處理方法作為內(nèi)外部的過渡空間。這些空中花園以有機(jī)形式平衡了建筑硬件和組成部分的無機(jī)性，從而達(dá)到更平衡的生態(tài)系統(tǒng)。除了為建筑提供遮陽，這些中庭還有多種用途：作為緊急疏散區(qū)域、種植和園林、用于未來擴(kuò)大（例如將來增加土地使用率）的靈活過渡區(qū)域、將來空間的增加（洗手間、廚房等等）。中庭還可以給高層建筑使用者一個更人性化的環(huán)境，使他們走出封閉的辦公區(qū)域可以直接體驗外部環(huán)境欣賞景色。這些過渡空間可以保護(hù)建筑的“熱”邊或形成一個重要的景觀。不管是布置在建筑中央或是周邊，這種多層過渡空間都與傳統(tǒng)過渡角色功能相當(dāng)。這種空間實際上是在半封閉條件下“對外開放的空間”。

4結(jié)語

綜上所述，高層建筑的“生態(tài)性”具有實現(xiàn)的意義。對于高層建筑的生態(tài)設(shè)計，我們應(yīng)該從城市的宏觀層面、建筑本身的營運系統(tǒng)的中觀層面、建筑室內(nèi)環(huán)境的微觀層面進(jìn)行綜合考慮，使建筑與外界環(huán)境統(tǒng)一成為一個有機(jī)的、互動的整體，實現(xiàn)建筑與現(xiàn)代城市未來的可持續(xù)發(fā)展。

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[5]曹偉.生態(tài)建筑.生態(tài)建材.發(fā)展戰(zhàn)略.[J]新建筑，2005.5.

篇8

對給排水設(shè)計而言，超高層建筑具有高度高，業(yè)態(tài)多樣復(fù)雜，人員密集，火災(zāi)危險性大，疏散及火災(zāi)撲救困難，建設(shè)周期長、難度大，生活及消防給水系統(tǒng)豎向分區(qū)多，設(shè)備運行及管道系統(tǒng)承壓要求高以及各系統(tǒng)管理維護(hù)難度大等特點。超高層建筑的給排水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑高度、用途、衛(wèi)生安全、使用要求、材料設(shè)備性能、維護(hù)管理、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等因素確定。

2生活給水系統(tǒng)

《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352-2005）第3.1.2條對超高層建筑的定義做了明確規(guī)定：“建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑?！睂ι罱o水系統(tǒng)而言，100m的建筑高度并非劃分系統(tǒng)的一個界限。高度接近100m的高層建筑與高度150m以內(nèi)的超高層建筑在給排水系統(tǒng)設(shè)計上是類似的。而100m左右的超高層與200m或以上的超高層在給排水設(shè)計上則可能有很大不同?！陡邔用裼媒ㄖO(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-952005年版）第1.0.5條規(guī)定：“當(dāng)高層建筑的建筑高度超過250m時，建筑設(shè)計采取的特殊防火措施，應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究論證。超高層建筑可能是功能單一的住宅樓、辦公樓，也可能是含有多種功能的帶裙房的綜合建筑群。根據(jù)不同的場所，我國的生活用水大致分為居民用水、行政事業(yè)用水、經(jīng)營服務(wù)用水、特種行業(yè)用水等。設(shè)計應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓┧块T按不同的用水分類制定的收費標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置不同的給水系統(tǒng)，同時確定各個給水系統(tǒng)的供水方式。《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003（2009年版）（以下簡稱“建規(guī)）第3.3.6條：“建筑高度超過100m的建筑，宜采用垂直串聯(lián)供水方式”。對不同功能或多功能組合的超高層建筑，應(yīng)視具體情況具體分析，選擇最合理的供水方式。建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)按不同性質(zhì)的用水區(qū)域分別設(shè)置。例一：某公寓樓共61層，8層及以下為汽車庫及商業(yè)用途的裙房，建筑高度209m。生活給水分區(qū)如下：1區(qū)為－3～2層，由市政給水管網(wǎng)供水；2區(qū)為3～13層，由地下二層生活水箱+2區(qū)變頻泵供水；3區(qū)為9～14層，由地下二層生活水箱+3區(qū)變頻泵供水；4區(qū)為15～22層，由設(shè)在29層的中間水箱供水；5區(qū)為23～38層，由設(shè)在29層的中間水箱+5區(qū)變頻泵供水；6區(qū)為39～51層，由設(shè)在29層的中間水箱+6區(qū)變頻泵供水；7區(qū)為52～61層，由設(shè)在29層的中間水箱+7區(qū)變頻泵供水?！敖ㄒ?guī)”第3.3.4條規(guī)定：“衛(wèi)生器具給水配件所承受的最大工作壓力不得大于0.6MPa”；“建規(guī)”第3.3.5A條規(guī)定：“居住建筑入戶管給水壓力不應(yīng)大于0.35MPa”。據(jù)此，給水壓力大于0.45MPa的裙樓衛(wèi)生間給水管，給水壓力大于0.35MPa的塔樓入戶管均設(shè)減壓閥減壓供水。本案所選供水方式主要考慮以下幾點：⑴3～7區(qū)系統(tǒng)均為垂直串聯(lián)供水方式；設(shè)在29層的中間水箱既作為4區(qū)的供水調(diào)節(jié)水箱，又作為5～7區(qū)水泵的取水水箱，擔(dān)負(fù)了調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)輸雙重功能。⑵向3～7區(qū)供水的中間水箱和變頻泵則集中設(shè)置在28、29層，這樣，既便于集中管理，又節(jié)省供水設(shè)備占用的空間。⑶各給水分區(qū)的管道及設(shè)備運行工作壓力均小于1.6MPa，生活給水系統(tǒng)所選用的管材及設(shè)備的耐壓等級與100m以下的高層建筑沒有區(qū)別，供水可靠性高。例二：某住宅小區(qū)工程一期含4棟45層超高層純住宅樓，層高為3.4m（1#、2#樓）及3.5m（3#、4#樓），建筑高度157m（1#、2#樓）及163m（3#、4#樓）。豎向設(shè)四個給水分區(qū)：1區(qū)負(fù)責(zé)地下二層及地上一層，2區(qū)負(fù)責(zé)二～十八層，3區(qū)負(fù)責(zé)十九～三十三層，4區(qū)負(fù)責(zé)三十四～四十五層。1區(qū)由市政管網(wǎng)經(jīng)基地環(huán)狀管供水；2～4區(qū)由生活水箱+變頻供水設(shè)備聯(lián)合供水。2～4每個給水分區(qū)設(shè)一組變頻供水設(shè)備。各給水分區(qū)配水點水壓如超出0.35MPa，則設(shè)減壓閥減壓供水。選擇此種供水方式是考慮了以下因素：⑴變頻供水較屋頂水箱的供水方式衛(wèi)生條件好。⑵變頻供水設(shè)備設(shè)在地下二層，對住戶影響小。⑶供水泵組所負(fù)擔(dān)的住宅層數(shù)受給水器具的承壓能力的限制。“建規(guī)”第3.3.4條規(guī)定：“衛(wèi)生器具給水配件所承受的最大工作壓力不得大于0.6MPa”。⑷由于本工程無設(shè)備層，因此不具備串聯(lián)給水方式實施條件。事實上超高層住宅項目，考慮設(shè)備層需占用一定建筑空間以及設(shè)備運行產(chǎn)生的噪音及震動對住戶的影響，一般都不設(shè)。如何在沒有設(shè)備層的超高層建筑中采用串聯(lián)給水方式是一個尚待研究的課題。

3消防給水系統(tǒng)

3.1室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

對于不設(shè)設(shè)備層或避難層的超高層建筑而言，基于《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年)（以下簡稱“高規(guī)”）第7.4.6.5條“消火栓栓口的靜水壓力不應(yīng)大于1.00MPa，當(dāng)大于1.00MPa時，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)”的規(guī)定，其消火栓系統(tǒng)大多采用臨時高壓給水系統(tǒng)的供水方式。超高層建筑消火栓系統(tǒng)，一般采用水泵、減壓水箱及減壓閥進(jìn)行分區(qū)。用水泵分區(qū)是指每個分區(qū)分別設(shè)置消防泵，即并聯(lián)系統(tǒng)。出于經(jīng)濟(jì)及減壓閥產(chǎn)品功能質(zhì)量不斷提高的因素考慮，減壓閥用于消火栓系統(tǒng)分區(qū)越來越廣泛。民用專用消防泵的揚(yáng)程一般都不大于2.0MPa。以61層的公寓樓為例，消火栓系統(tǒng)分區(qū)：-2～8層為1區(qū)，9～31層為2區(qū)，32～45層為3區(qū)，46～61層為4區(qū)。1區(qū)和2區(qū)分別由設(shè)在18層和38層的消防減壓水箱供水；3區(qū)由屋頂消防水箱供水；4區(qū)由屋頂?shù)南浪?固定消防水泵供水。屋頂2座342m3消防水箱由29層的中間水箱+7區(qū)變頻泵供水；18層和38層的消防減壓水箱由屋頂消防水箱供水。1、2、3區(qū)均屬常高壓給水系統(tǒng)，4區(qū)屬臨時高壓給水系統(tǒng)。這樣分區(qū)的優(yōu)點在于：火災(zāi)發(fā)生時，1、2、3區(qū)由屋頂消防水箱直接或通過減壓水箱供水，不需啟動水泵，對控制系統(tǒng)要求不高；此外，消火栓泵揚(yáng)程不至于過大，管道及設(shè)備的耐壓等級也不會過高。它的不利因素是，需設(shè)中間設(shè)備層，設(shè)備分散，管理不便，設(shè)備運行產(chǎn)生的震動及噪音可能讓生活和工作在建筑里的人感覺不適。以45層住宅樓為例，消火栓系統(tǒng)分區(qū)：地下層及1～19層為低區(qū)，由低區(qū)消火栓泵供水；20～45層為高區(qū)，由高區(qū)消火栓泵供水。其中高區(qū)的20～35層經(jīng)減壓閥減壓供水。這樣分區(qū)的優(yōu)點在于管路和控制系統(tǒng)簡單，所占管井較少，不需要占用設(shè)備層，但對減壓閥的質(zhì)量要求較高，減壓閥需備用；此外，由于高區(qū)系統(tǒng)的幾何高差接近170m（自地下二層底板面計），下部管道及設(shè)備的工作壓力超過2.00MPa，對管材及設(shè)備的承壓要求高，影響系統(tǒng)的可靠性。本案的消火栓系統(tǒng)均為臨時高壓給水系統(tǒng)供水方式。

3.2自動噴水滅火系統(tǒng)

“高規(guī)”第7.6.1條規(guī)定，建筑高度超過100m的建筑均應(yīng)設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)?！皣娨?guī)”第6.2.3.1條規(guī)定：“濕式系統(tǒng)及預(yù)作用系統(tǒng)一個報警閥組所控制的噴頭數(shù)不宜超過800個，干式報警閥組所控制的噴頭數(shù)不宜超過500個”，第6.2.4條規(guī)定：“每個報警閥組供水的最高與最低位置的噴頭高差不大于50m”。自動噴水滅火系統(tǒng)的給水分區(qū)，除應(yīng)考慮各系統(tǒng)配水管道工作壓力符合《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084-2001(2005年版)(以下簡稱“噴規(guī)”）第8.0.1條規(guī)定的“配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.20MPa”外，還要考慮在滿足噴頭需要工作壓力的前提下，配水管入口的工作壓力又不宜超過0.40MPa，以及每個報警閥所負(fù)擔(dān)的樓層，并考慮使分區(qū)與生活給水系統(tǒng)及消火栓給水系統(tǒng)相適應(yīng)，以避免橫管過于分散。對于超高層建筑，按上述條件所確定的豎向分區(qū)最少也需要3個。由于報警閥的工作壓力一般都不大于1.60MPa，且每個報警閥后都需要單獨的立管，這就會在設(shè)計上給管路的排列及報警閥的設(shè)置帶來限制。在無設(shè)備層的超高層居住建筑中應(yīng)考慮報警閥的位置。以61層的公寓樓為例，自動噴水滅火系統(tǒng)分區(qū)如下：-3～8層為1區(qū)，9～21層為2區(qū)，22～41層為3區(qū)，42～61層為4區(qū)。由1區(qū)和2區(qū)分別由設(shè)在18層和38層的消防減壓水箱供水；3區(qū)由屋頂消防水箱供水；4區(qū)由屋頂?shù)南浪?固定消防水泵供水。18層和38層的消防減壓水箱及屋頂消防水箱，與消火栓系統(tǒng)合用。這樣分區(qū)的優(yōu)點在于：火災(zāi)發(fā)生時，1、2、3區(qū)由屋頂消防水箱直接或通過減壓水箱供水，不須啟動水泵，控制系統(tǒng)簡單。在以上4個分區(qū)系統(tǒng)中，對工作壓力大于1.20MPa的配水管道及工作壓力超過0.40MPa的配水管，采用用減壓閥減壓。以45層住宅樓為例，自動噴水滅火系統(tǒng)分區(qū)如下：-2～10層為1區(qū)，11～22層為2區(qū)，23～34層為3區(qū)，35～45層為4區(qū)。1、2區(qū)及3、4區(qū)分別合用一組固定式消防水泵，1、3區(qū)系統(tǒng)經(jīng)水泵加壓供水并經(jīng)減壓閥減壓后供水。在大于0.40MPa的各區(qū)配水管入口均設(shè)減壓孔板減壓。這樣分區(qū)的主要優(yōu)點是，不需要在上部樓層中設(shè)設(shè)備層；缺點是3、4區(qū)系統(tǒng)對管道及設(shè)備的承壓要求高，影響系統(tǒng)的可靠性。

4污廢水系統(tǒng)

“建規(guī)”第4.4.11條：表4.4.11注：排水層數(shù)在15層以上時，排水能力宜乘以0.9；“建規(guī)”第4.6.2條：建筑標(biāo)準(zhǔn)要求高的公共建筑、10層及10層以上高層建筑應(yīng)設(shè)置通氣立管，或設(shè)置特殊配件單立管排水系統(tǒng)。基于改善排水條件，提高排水能力方面考慮，應(yīng)采用雙立管排水系統(tǒng)，或采用設(shè)置特殊配件的單立管排水系統(tǒng)，對標(biāo)準(zhǔn)高的或環(huán)境要求安靜的建筑及部位，宜設(shè)置環(huán)形通氣管或器具通氣管。

5屋面雨水系統(tǒng)

建規(guī)”第4.5.5條：重要公共建筑屋面雨水排水設(shè)計重現(xiàn)期不宜小于10年；“建規(guī)”4.9.9條：重要公共建筑、高層建筑的屋面雨水排水工程與溢流設(shè)施的總排水能力不應(yīng)小于50年重現(xiàn)期的雨水量。設(shè)計重現(xiàn)期：雨水系統(tǒng)如果設(shè)計不當(dāng)，會留下安全隱患。因此，超高層建筑屋面雨水設(shè)計重現(xiàn)期的取值應(yīng)慎重。屋面溢流設(shè)施：基于安全及美觀要求考慮，超高層建筑不宜設(shè)置溢流口。如屋面雨水的設(shè)計重現(xiàn)期取50年，則屋面無需設(shè)置溢流設(shè)施。雨篷：雨篷是建筑專業(yè)的門面，雨篷面積雖然不大，但其所截留的雨水還包括上方側(cè)墻的面積，雖然側(cè)墻面積按一半計算，但仍遠(yuǎn)大于雨篷自身的面積，也可能大于屋面的面積。因此，雨篷的雨水排水量可能比屋面的排水量大。雨篷如果設(shè)置過多的雨水斗及立管，會受到建筑專業(yè)的諸多限制，而雨篷下方往往是人員的出入口，安全性十分重要，因此，在設(shè)計時一定要妥善處理。首先要做到安全可靠，其次考慮美觀因素。雨水立管排出管：室內(nèi)雨水立管排出管管徑宜放大1～2號，第一個檢查井宜選用消能井，以防止由于排出管壓力過高引起噴濺事故。

6中間轉(zhuǎn)輸水箱

6.1生活中間轉(zhuǎn)輸水箱容積計算

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施給水排水》(2009年)（以下簡稱“技術(shù)措施”）要求，生活給水系統(tǒng)采用串聯(lián)供水方式時，如中間轉(zhuǎn)輸水箱除供本區(qū)用水外，還供上區(qū)提升泵抽水用時，該水箱的有效容積為本區(qū)最大小時用水量的50%加上上區(qū)提升泵3~5min設(shè)計流量。若為中途轉(zhuǎn)輸專用時，“建規(guī)”第3.7.8條規(guī)定，生活用水中途轉(zhuǎn)輸水箱的轉(zhuǎn)輸調(diào)節(jié)容積宜取轉(zhuǎn)輸水泵5～10min的流量。

6.2消防中間轉(zhuǎn)輸水箱

“技術(shù)措施”規(guī)定，當(dāng)采用水泵轉(zhuǎn)輸串聯(lián)時，中間轉(zhuǎn)輸水箱同時起著上區(qū)輸水泵的吸水池和本區(qū)屋頂消防水箱的作用，其儲水有效容積按15~30min消防水量計算，并不宜小于60m3。計算舉例：消火栓用水量40L/s，自動噴水用水量30L/s，則中間轉(zhuǎn)輸水箱的容積=(40+30)1060+(40+30)560=63000(L)，其中10min水量為本區(qū)屋頂消防水箱的水量，5min為上區(qū)水泵吸水池的水量。如還有其他水消防系統(tǒng)，則應(yīng)將火災(zāi)發(fā)生時時同時啟動的消防系統(tǒng)的水量疊加計算，作為中間轉(zhuǎn)輸水箱容積。上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定：當(dāng)建筑高度大于120m時，消防給水豎向分區(qū)宜采用多臺消防泵直接串聯(lián)或設(shè)中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)拇?lián)消防泵給水系統(tǒng)。采用中間水箱轉(zhuǎn)輸?shù)拇?lián)消防泵給水系統(tǒng)，其消防轉(zhuǎn)輸泵應(yīng)獨立設(shè)置，且不應(yīng)少于2臺；室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)的消防轉(zhuǎn)輸泵應(yīng)分別設(shè)置，但備用泵可以兼用；消防轉(zhuǎn)輸泵的供電應(yīng)符合消防泵的供電要求。。轉(zhuǎn)輸給水管不應(yīng)小于2條。上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》規(guī)定：各區(qū)重力消防水箱的數(shù)量不應(yīng)少于2個，且每個水箱的有效容積不應(yīng)小于100m3。

7給排水系統(tǒng)噪聲控制

各類建筑物或場所的允許噪聲級，在《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》（GB50118-2010）中有詳細(xì)的規(guī)定。由于超高層建筑多為高級寫字樓及高標(biāo)準(zhǔn)的旅店和住宅，因此，其對允許噪聲級的要求更高。超高層建筑給排水系統(tǒng)主要包括生活、消防的給水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、水景等。這些系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲來源主要有：水泵機(jī)械性等綜合噪聲、管道及器具噪聲、水錘噪聲及氣蝕噪聲。超高層建筑給排水系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲控制，在設(shè)計上，應(yīng)做到科學(xué)合理布局，措施到位，注重細(xì)節(jié)。以下是降低或減少建筑給排水系統(tǒng)噪聲的主要措施。

7.1水泵房：

①泵房選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離要求環(huán)境安靜的場所。

②選擇低噪音、低轉(zhuǎn)速的水泵；每臺水泵均設(shè)置獨立的基礎(chǔ)，水泵與基礎(chǔ)連接采用彈簧隔振器。

③水泵進(jìn)出水管設(shè)可曲繞接頭，可隔絕泵組通過管道傳遞震動轉(zhuǎn)速。

④管道采用彈性支吊架；管道穿樓板、墻處用柔性材料填充孔洞與管道間空隙，可有效降低固體傳聲。

⑤泵房內(nèi)墻體及天花采取隔音吸音處理。

⑥采用隔音效果好的門、窗，消除聲音傳播的途徑。

7.2管道及器具：

①流速過快會引起金屬管道震動產(chǎn)生噪聲，尤其是管道轉(zhuǎn)彎處因彎曲震動產(chǎn)生的噪聲非常明顯，故在管道轉(zhuǎn)彎處設(shè)置有效的固定支架和減震支架是十分重要的，同時適當(dāng)放大管道管徑，以控制管道流速不致過大。

②排水管采用隔聲效果好的柔性接口鑄鐵排水管，并采用雙立管排水系統(tǒng)，在有條件的情況下，設(shè)置環(huán)形通氣管或器具通氣管，這樣可穩(wěn)定排水管內(nèi)氣壓，從而改善排水條件，降低排水噪聲。排水立管不宜布置在與臥室或要求安靜的房間相鄰的內(nèi)墻。

③器具及閥門宜采用節(jié)水消音型產(chǎn)品，不宜采用快速啟閉的閥門、水嘴。

④高揚(yáng)程水泵宜采用緩閉式消音止回閥、水錘消除器或安全泄壓閥，防止停泵產(chǎn)生水錘和噪聲。

⑤較大口徑的水箱水力液位控制閥，其隨水箱水位升降，時而開啟向水箱注水，時而關(guān)閉。在向水箱放水時，如壓力、流速過大，會產(chǎn)生較大的噪聲，設(shè)計可采取降水壓、減流速的措施，并對水箱進(jìn)水管牢固固定，必要時水箱進(jìn)水管采用淹沒出流進(jìn)水。

7.3氣蝕噪聲的控制

管網(wǎng)中的液體與氣體，在一定壓力和溫度作用下形成氣蝕。氣蝕會對管道和設(shè)備造成水力沖擊，從而產(chǎn)生噪聲甚至損壞管道和設(shè)備。由于氣體積聚在管道或設(shè)備中的相對高點及管網(wǎng)末端，故應(yīng)在這些部位設(shè)置自動排氣閥，水泵進(jìn)水管異徑管采用偏心異徑管，以避免氣蝕發(fā)生。此外，可調(diào)式減壓閥的前后壓差過大時，也會發(fā)生氣蝕，并產(chǎn)生噪聲，損壞閥件?！敖ㄒ?guī)”規(guī)定，可調(diào)式減壓閥的閥前與閥后的最大壓差不宜大于0.40MPa，要求安靜的場所不應(yīng)大于0.30MPa。對于超高層建筑，無論是可調(diào)式還是比例式減壓閥，其前后壓差均應(yīng)按不大于0.30MPa設(shè)計。

8管材及設(shè)備選擇

因超高層建筑管路系統(tǒng)所承受壓力及運行可靠性要求較高，要求的建筑使用壽命更長，故對管材及設(shè)備的選擇要求更高。設(shè)計人員如果不重視，可能留下事故隱患。

8.1管材

①給水管給水管應(yīng)優(yōu)先使用具有足夠強(qiáng)度的金屬管，如厚壁鍍鋅鋼管、無縫鋼管、不銹鋼管、銅管等，還可選用襯塑或涂塑金屬管。塑料管因其強(qiáng)度不如金屬管，且線性膨脹系數(shù)比金屬的大很多，熱脹冷縮使其在軸向方向上的變形量大。此外，其接口的耐壓強(qiáng)度一般要比管材自身的強(qiáng)度低，因此，不建議使用塑料管，尤其在高壓管道系統(tǒng)中應(yīng)避免使用。管材的連接方式：焊接、法蘭、溝槽等連接方式可以達(dá)到或超過管材本身的抗壓強(qiáng)度，是高壓管道連接優(yōu)先考慮的方式。螺紋連接一般用于口徑100以下較小的管道，其承壓能力略低。

②排水管超高層建筑的排水管有多種選擇。使用較多的有機(jī)制鑄鐵排水管及HDPE排水管等。PVC-U排水管因其本身強(qiáng)度稍差，如接口為粘接劑粘接，則易脫落，不建議采用?！督ㄖo水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50242-2002第5.3.1條規(guī)定：管道在做灌水試驗時，灌水高度必須到每根立管上部的雨水斗。因此，在選用雨水系統(tǒng)管材時應(yīng)考慮雨水管道由于建筑高度引起的靜壓力。雨水立管一般選擇鍍鋅鋼管、承壓HDPE管，有條件或者明裝時可選用不銹鋼采用承壓管。承壓比較高的部分采用無縫鋼管。

8.2給水設(shè)備

超高層建筑，給水系統(tǒng)如采用水泵分區(qū)的并聯(lián)供水方式，上部給水系統(tǒng)的給水設(shè)備工作壓力，通常都大于1.60MPa，而國內(nèi)廠家生產(chǎn)的給水設(shè)備工作壓力一般都不超過1.60MPa，因此，應(yīng)在設(shè)計階段確定若干家合適的設(shè)備廠家，供業(yè)主選擇。如果系統(tǒng)沒有設(shè)安全泄流裝置，應(yīng)采取防水錘措施。工作壓力大于1.60MPa的給水設(shè)備，其對產(chǎn)品品質(zhì)，如設(shè)備材質(zhì)及生產(chǎn)工藝，要比常壓給水設(shè)備要求更高。對此，應(yīng)引起設(shè)計者的重視。

8.3閥門

超高層建筑給水系統(tǒng)采用的閥門，其材質(zhì)，閥芯宜用全銅或不銹鋼，閥體宜用球墨鑄鐵、全銅、不銹鋼或鑄鋼，確保產(chǎn)品具有更高的可靠性。需要設(shè)計人員注意的是，有些種類的閥門，不是你想要的壓力等級，廠家都能提供的。以上述某住宅小區(qū)為例，自動噴水滅火系統(tǒng)的3區(qū)和4區(qū)的濕式報警閥原設(shè)計設(shè)在地下室，報警閥設(shè)計公稱壓力2.10MPa。在施工階段，施工單位反映，2.10MPa或更高壓力等級的濕式報警閥在市場上買不到。經(jīng)了解，市場上只有公稱壓力1.20MPa及1.60MPa的產(chǎn)品，更高壓力等級的產(chǎn)品市場上無貨，也沒有一家廠家愿意接受定制。最終只得變更設(shè)計，將3區(qū)、4區(qū)的報警閥分別改設(shè)在23層和36層管井內(nèi)，濕式報警閥改為采用1.20MPa壓力等級的。

8.4消防水泵接合器

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)消防水泵接合器，消防給水系統(tǒng)豎向有分區(qū)的，在消防車供水壓力范圍內(nèi)，應(yīng)分別設(shè)消防水泵接合器。這是“高規(guī)”第7.4.5條的規(guī)定。其條文說明提出：只有采用串聯(lián)給水方式時，上區(qū)用水由下區(qū)水箱抽水供給，可僅在下區(qū)設(shè)水泵接合器，供全樓使用。無論是消火栓系統(tǒng)還是自動噴水滅火系統(tǒng)，“高規(guī)”均沒有要求在消防車供水范圍之外的消防分區(qū)設(shè)置消防水泵接合器。但“噴規(guī)”第10.4.2條規(guī)定：當(dāng)水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應(yīng)采取增壓措施。該規(guī)定無異于，對于自動噴水滅火系統(tǒng)，無論是否在消防車供水范圍的分區(qū)，都應(yīng)設(shè)置消防水泵接合器。對于并聯(lián)消防給水系統(tǒng)，地方消防部門可能會要求在消防車供水范圍之外的分區(qū)也設(shè)消防水泵接合器，并設(shè)接力設(shè)施。南寧華潤中心幸福里一期工程，當(dāng)?shù)叵啦块T就要求，消防車供水范圍之外的消火栓系統(tǒng)及自動噴水滅火系統(tǒng)的消防分區(qū)，也應(yīng)設(shè)置消防水泵接合器，在其后設(shè)消防接力泵。設(shè)計應(yīng)注意，由于市場上一般只能提供公稱壓力1.60MPa的消防水泵接合器，如果消防給水系統(tǒng)工作壓力大于1.60MPa，而又在消防車供水壓力范圍內(nèi)，則消防水泵接合器應(yīng)當(dāng)專門定制。

9系統(tǒng)減壓措施

9.1給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)上的減壓措施主要有減壓水箱、減壓閥、減壓孔板、節(jié)流管、減壓穩(wěn)壓消火栓、安全閥、泄壓閥等。后三種主要起防超壓的作用。因減壓水箱需占用一定空間，一般較少采用，故采用減壓閥分區(qū)的給水系統(tǒng)最多。減壓閥有比例式和可調(diào)式的?？烧{(diào)式減壓閥的壓力調(diào)整范圍一般不大于0.70MPa。對生活給水系統(tǒng)而言，管徑大于DN50的管段一般采用先導(dǎo)式可調(diào)減壓閥或比例式減壓閥，小于等于DN50的管段一般采用直接式可調(diào)減壓閥。消防給水系統(tǒng)宜采用比例式減壓閥，并設(shè)置備用閥組（單個報警閥除外）。生活給水系統(tǒng)減壓閥可不設(shè)備用閥組。如果不設(shè)備用減壓閥，應(yīng)保證減壓閥失效時管道的壓力不超過衛(wèi)生器具的最大可承受壓力?！敖ㄒ?guī)”規(guī)定衛(wèi)生器具的最大可承受壓力不得大于0.60MPa。消火栓給水系統(tǒng)通常在動壓大于0.50MPa的部位采用減壓穩(wěn)壓消火栓。

9.2排水系統(tǒng)

在以往的實際工程中，有不少超高層乃至高層建筑在排水立管上設(shè)置了消能裝置，即由下至上，從第6層起，每6層安裝一組由配件或成品組成的消能裝置，以達(dá)到消除排水立管中所謂由水流形成的過高的勢能的作用。實際效果如何呢，我們先來分析一下排水立管中水流的流態(tài)情況。實驗表明：排水立管中水流的流態(tài)大致分為以下幾種：

①流量較小時，水流沿著管壁做螺旋運動，隨著水量的增加，螺旋運動被破壞，當(dāng)水量足夠覆蓋管壁時，螺旋流停止。水流附著管壁而作片狀下落的附壁流。

②當(dāng)流量繼續(xù)增加到足夠大時，由于空氣的阻力和管壁的摩擦作用而形成水的隔膜運動，水膜運動開始后便以加速度下降，下降到一定的距離，當(dāng)水流所受管壁摩擦力與其重力平衡時，便做勻速運動，水膜厚度不再變化。此時的速度即為水膜流的“終限流速”，自水流入口處至形成終限流速的距離稱為“終限長度”。對于一定的管徑,如果流量越大，其終限流速及終限長度也越大。

③當(dāng)水量更大時,即水流充滿立管斷面的1/3以上時,水膜的形成更加頻繁，以至容易變?yōu)檩^穩(wěn)定的水塞運動。水塞的形成會引起立管內(nèi)氣壓激烈的波動,容易破壞排水水封。在水膜流終限流速狀態(tài)下計算出的流量為臨界流量。而我國規(guī)范規(guī)定的臨界流量值約為理論臨界流量值的一半,已考慮了實際污水中帶有大塊雜質(zhì)、出流實際不穩(wěn)定及立管負(fù)壓段對橫管出流的強(qiáng)烈抽吸而造成的短時高峰流量等因素。有資料表明，對應(yīng)于流量9L/s其流速4m/s時的終限長度值約為3m，即水流從支管出口流入立管后，大約經(jīng)過一層樓的高度,便保持水膜層厚度和流速不變。因此，在規(guī)范規(guī)定的立管排水能力范圍內(nèi)設(shè)計時，立管水流在流經(jīng)3m左右的距離處已達(dá)到終限流速狀態(tài)，流速不再增加，故排水立管沒有必要設(shè)置消能設(shè)施。但基于改善水力條件，提高立管排水能力，保護(hù)衛(wèi)生器具的水封，同時保證立管內(nèi)的空氣流通，排除管道中的有害氣體考慮，超高層建筑排水立管應(yīng)設(shè)專用通氣立管。

10結(jié)語

篇9

根據(jù)對不同的高層建筑進(jìn)行調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)在多數(shù)的高層建筑中都會出現(xiàn)一定的裂縫現(xiàn)象。這些裂縫的形態(tài)各異，所處的位置也不盡相同，但是卻由共同的原因產(chǎn)生。其中較為常見的就是在墻角處出現(xiàn)了傾斜的裂縫，樓板的胯下出現(xiàn)通長的裂縫現(xiàn)象或者是在樓板的鋼筋彎曲地方出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。這些裂縫的共同特點就是很少出現(xiàn)在樓板的表面。雖然，樓板上的裂縫長度較短，但是受到雨水的滲漏會對混凝土材料產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，產(chǎn)生一定的腐蝕效果。一般情況下，在進(jìn)行混凝土樓板澆筑之后半年，是裂縫問題的高發(fā)期。相關(guān)的技術(shù)人員對這些裂縫進(jìn)行了細(xì)致地研究，發(fā)現(xiàn)這種裂縫的產(chǎn)生和承載力之間沒有任何關(guān)系，可見對裂縫進(jìn)行分析具有一定的現(xiàn)實意義，能夠為后期的養(yǎng)護(hù)和修復(fù)提供一定的依據(jù)。

2.裂縫的產(chǎn)生原因

2.1因收縮而引起的裂縫

收縮裂縫是樓板中最為常見的一種裂縫形式，其主要包括塑性收縮、干燥收縮、自生收縮三個方面。其中塑性收縮主要發(fā)生在澆搗混凝土之后的凝固階段，特別是混凝土的初凝階段，由于水泥在混凝土中會產(chǎn)生水化反應(yīng)，其中的水分也蒸發(fā)的比較快，此時混凝土的可塑性也就逐漸降低為0；干燥裂縫也就是混凝土凝固之后，由于受到外界因素的影響，導(dǎo)致混凝土表面的水分逐漸消失，此時混凝土表層的體積也就逐漸減少，而在混凝土內(nèi)部，由于水分生產(chǎn)比較慢，體積的變化比表面體積的變化要小很多，所以混凝土就會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)其超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，那么混凝土就會出現(xiàn)干縮裂縫；自生裂縫一般發(fā)生在混凝土的硬化階段，在混凝土中，由于水泥具有水化作用，導(dǎo)致混凝土的體積逐漸變小，最終出現(xiàn)收縮裂縫。

2.2因設(shè)計不合理而引起的裂縫

在高層建筑工程中，由于其中設(shè)置的柱網(wǎng)相對比較密集，柱的尺寸也比較大，設(shè)計師一般都會設(shè)置剪力墻，以此來增加高層建筑的豎向剛度。在對高層建筑進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，其設(shè)計方法是相同的，但是由于每根柱所承載的荷載不相同，這就導(dǎo)致樓板出現(xiàn)不均勻的沉降，當(dāng)與其他柱之間存在較大的差異時，樓板就會出現(xiàn)裂縫；設(shè)計人員在設(shè)計樓板的過程中，設(shè)計者必須要將其變形情況以及構(gòu)造要求、鋼筋直徑等各種條件考慮在其中，然后設(shè)計出樓板的承載力，否則樓板會因為無法支撐建筑的自重，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

2.3施工因素引起的裂縫

模板支撐系統(tǒng)剛度不足或穩(wěn)定性不良，造成局部變形過大，易產(chǎn)生平行于板邊的跨中裂縫。拆模時間過早，結(jié)構(gòu)無法承受自重而出現(xiàn)跨中裂縫；鋼筋綁扎不規(guī)范，最常見的是負(fù)彎距筋未設(shè)置足夠的馬凳筋，承載力降低。負(fù)筋綁扎不牢，施工中無法保證鋼筋間距均勻，不滿足構(gòu)造要求?；炷翑嚢钑r間不足導(dǎo)致混凝土中各成分不能均勻混合，影響強(qiáng)度。施工荷載的過早施加、超載也是造成混凝土早期裂縫的主要原因。

2.4材料因素引起的裂縫

在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計中，所用材料對于建筑工程的施工產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。其中水泥、砂石以及骨料等都是較為常見的混凝土構(gòu)成材料。需要對水泥的安定性提出較高的要求，如果其沒有達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，就嚴(yán)重影響混凝土配置的質(zhì)量。另外，骨料的粗細(xì)程度以及級配程度也是影響混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素。如果混凝土的骨料見存在著較大的空隙，就會導(dǎo)致其密度下降。需要注意的是，混凝土的裂縫現(xiàn)象和砂石的比例有著直接的關(guān)系，砂石量較高，混凝土也較容易出現(xiàn)施工裂縫。因此，在進(jìn)行混凝土材料選擇的時候，需要對材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測減少裂縫的出現(xiàn)。

3.裂縫防控措施

3.1優(yōu)化工程設(shè)計

混凝土裂縫的防治工作需要從施工之前的準(zhǔn)備工作開始進(jìn)行，在這一階段，要想對工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，需要對設(shè)計圖紙以及相關(guān)的設(shè)計資料等進(jìn)行嚴(yán)格地控制，同時要根據(jù)具體的建筑施工特點來完善施工方案的設(shè)計，進(jìn)而提出合理化的建議。優(yōu)化工程設(shè)計主要是為了避免高層建筑樓板混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。另外，為了防治樓板開裂可以從樓板的強(qiáng)度和剛度方面入手，在工程允許的情況下，盡量增加樓板的厚度，并且加大配筋的使用量。最重要的是，需要有效地調(diào)整建筑物的重心，最大限度地減少偏斜的現(xiàn)象。對于樓板筋來說，要采用細(xì)徑密排的形式，雙層雙向的鋼筋也是首選的排列形式，在整個混凝土工程中，承載力較弱的地方加設(shè)配筋。同時要保證煤氣管和水管等不重疊，減少摩擦，提高混凝土工程的施工質(zhì)量。

3.2合理選用原材料

泵送混凝土宜選用優(yōu)質(zhì)的Ⅰ級粉煤灰。摻入量在水泥用量的12%～15%為宜；砂、石骨料。應(yīng)選用中、粗砂，且砂中含泥量嚴(yán)格控制在3%以內(nèi)。應(yīng)根據(jù)泵送能力，盡量選用粒徑較大的碎石，有條件時選用5～40mm粒徑的級配石，采用非泵送方法澆搗混凝土有利于抗裂。

4.結(jié)語

篇10

隨著城市人口的不斷增長、城市面積的不斷擴(kuò)大，高層建筑就要充分利用城市土地，在投資和規(guī)劃時要兼顧，考慮高層容積率。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市規(guī)劃及建筑師在環(huán)境規(guī)劃、城市布局中，除考慮建筑形式外，還要注意城市與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一、建筑功能與人民生活關(guān)聯(lián)、足夠綠化面積、休閑停車散步空間等問題。城市中有許多單體建筑工程，在很小的面積內(nèi)如何吸引眼球，是設(shè)計者們思考的重點問題，這就造成了高層建筑立面更為復(fù)雜、新奇。城市在發(fā)展，歷史要保護(hù)，如何使二者協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來，這也是設(shè)計師們需要考慮的問題。城市的發(fā)展中還會遇到旅游用房、高級旅館、辦公建筑、經(jīng)濟(jì)適用房、商品住宅等形態(tài)的建筑，不同的建筑要有不同的設(shè)計理念，保證價格合理的前提下，功能要完備，設(shè)計時都需要考慮進(jìn)去，只有這樣，才能設(shè)計好高層建筑，滿足人們生產(chǎn)生活需要。

2高層建筑設(shè)計中存在的問題

按照建筑設(shè)計防火規(guī)范，高層商業(yè)建筑須采用封閉樓梯間或防煙樓梯間，但在開發(fā)過程中，為滿足大客流量及開闊的視野，在高層商業(yè)建筑中往往設(shè)計出寬大的敞開樓梯，用于客流通道。一般的開發(fā)商采用防火卷簾封閉對大型敞開樓梯間進(jìn)行設(shè)計，同時又設(shè)計了符合規(guī)范要求的數(shù)量和形式的疏散樓梯。此種設(shè)計方式是不太可取的，因為它明顯的違背了人們在火災(zāi)情況下的實際疏散的一個趨向。按防火規(guī)范要求，地上層與地下層不宜共用樓梯間，容易在人員疏散時進(jìn)入地下層，造成不必要的傷害。通過實踐觀察，以上問題往往在設(shè)計及防火審核中被相關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)計和審核人員所忽視，這些問題雖然細(xì)微，但一定要注意，因為高層建筑設(shè)計是為人們更好的居住建設(shè)的，一定要具備更高的安全性，保障人們生命財產(chǎn)安全。

3高層建筑設(shè)計的要點

3.1高層建筑的主體設(shè)計要點

有特點的高層設(shè)計，能展現(xiàn)一個城市的容貌和發(fā)展?fàn)顩r，外地客人通過高層建筑的建筑風(fēng)格感受城市人文風(fēng)貌，所以設(shè)計師為高層建筑選擇合理的造型和設(shè)計風(fēng)格顯的尤為重要。高層建筑不論怎么變化，都離不開一個建筑結(jié)構(gòu)，只有合理的結(jié)構(gòu)才能保證建筑穩(wěn)固性，受結(jié)構(gòu)的限制、使用功能的約束、符合人們的居住要求，一般的高層建筑風(fēng)格都是比較規(guī)則的，很少太多變化的。一般城市中很多這樣的結(jié)構(gòu)式高層建筑，盡管是通過一些外部裝修，給人明快的感受，但卻失去了一些設(shè)計師、建筑師的創(chuàng)造性和風(fēng)格化。高層建筑的塔樓是主體部分，它的樣式起著決定性的作用。

3.2高層建筑外部尺度設(shè)計的原則

城市輪廓線是一個城市的形態(tài)，那么在城市防火規(guī)范組織中，起最大影響力的就是高層建筑，高層建筑與城市環(huán)境要在尺度上進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，在設(shè)計時充分考慮高層建筑布置對城市輪廓線的影響。在對高層建筑設(shè)計時，一定要實地考察調(diào)研，不能光憑想象畫圖紙，應(yīng)充分考慮建筑的整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度等問題，在以上尺度設(shè)計中都要遵守尺度的統(tǒng)一性，只有這樣才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機(jī)協(xié)調(diào)。高層建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整體大小，除此之外，也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來調(diào)整建筑物的體量，保持高層建筑自身特征，人們通過尺度把握使高層建筑融合到人們生活中。

3.3充分發(fā)揮空間作用

高層建筑占地面積一般都較廣、體量巨大，有的建筑給人不好的感受，讓人一下進(jìn)入不和諧的空間里，這是由于高層建筑的體量對比所造成的街道空間一種突然的壓迫感。所以，高層建筑在設(shè)計時應(yīng)該在對其進(jìn)行后退處理，在其退出的用地上設(shè)計一個起到空間緩沖的空間，比如廣場、公園、道路等。通過巧妙的設(shè)計，排除人們的壓迫感，這樣的設(shè)計增加了人們對建筑的親切感，人們心理不那么壓迫的同時，還可以在進(jìn)出建筑物時，感受時代元素、休閑樂趣，增加了城市環(huán)境重要節(jié)點。

3.4其他處理方式