導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高層建筑的設(shè)計要點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：高層建筑；設(shè)計理念；核心筒；設(shè)計要點

中圖分類號：TU208文獻標(biāo)識碼： A

引言

近年來，為了更好地利用有限的土地資源，高層建筑如雨后春筍般拔地而起，其中高層住宅的設(shè)計更是重中之重。高層住宅一般指10層及10層以上的建筑，其設(shè)計的核心主要是核心筒以及圍繞核心筒的住戶設(shè)計，設(shè)計主要包括由樓梯間、電梯間、前室、走道、設(shè)備管井組成的核心筒和住戶等內(nèi)容。下面，本人結(jié)合多年工作和理論研究經(jīng)驗，主要就高層建筑設(shè)計理念及高層住宅設(shè)計要點進行簡單闡述，僅供同行參考。

1 高層建筑的發(fā)展背景

從世界范圍來看，現(xiàn)代高層建筑是與工業(yè)化、城市發(fā)展密不可分的。18 世紀(jì)中葉由蒸汽機的發(fā)明引發(fā)的工業(yè)革命，完成了從工廠手工勞動到機器大工業(yè)生產(chǎn)的巨大飛躍，歷史進入了機器時代。大工業(yè)的興起使人口急劇集中到城市中來，用地緊張，地價飆升，為節(jié)約城市用地，在較小的土地上建造更多的建筑面積，縮短公用設(shè)施和市政管網(wǎng)的開發(fā)周期，建筑物不得不向高層空間發(fā)展，高層建筑隨即應(yīng)運而生。

我國傳統(tǒng)上是一個農(nóng)業(yè)大國，工業(yè)化進程起步較晚。自實行改革開放政策以來，城市化進程加速推進，現(xiàn)代高層建筑就雨后春筍般迅速在各大城市出現(xiàn)。正是由于城市人口的增長與城市土地資源的日趨緊張，才需要在較小的用地上得到較多的建筑面積，這是高層建筑迅速興起的根本原因，也是其最主要的價值和意義。

2 高層建筑的設(shè)計理念

2.1高層建筑的尺度設(shè)計。主要包括：一是整體尺度。整體尺度的均衡非常重要，設(shè)計時要注意以下幾點：一個造型美的高層建筑是建立要很好地處理裙房、主體和頂部的尺度關(guān)系；高層建筑各部分細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)有更細的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構(gòu)成豐富。二是城市和街道尺度。高層建筑對城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響，是城市的重要景點，不當(dāng)?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響。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，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。三是細部尺度。設(shè)計師在設(shè)計高層建筑中充分地把握各種尺度，結(jié)合人的尺度，滿足人的使用，觀賞的要求，必定能創(chuàng)造出優(yōu)美的高層建筑外部造型。

2.2高層建筑的生態(tài)設(shè)計。其主要內(nèi)容為：高層建筑營運系統(tǒng)的生態(tài)性設(shè)計，建筑平面與體型系數(shù)影響建筑采暖能量的需求，它不僅僅是一個熱工性能參數(shù)，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。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)，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。我們可以利用規(guī)劃建筑的平面形態(tài)和外墻以達到自然通風(fēng)和更有效的制冷，以減少對空調(diào)系統(tǒng)的依賴。因此，高層建筑的“生態(tài)性”具有實現(xiàn)的意義，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)境的微觀層面進行綜合考慮，實現(xiàn)建筑與現(xiàn)代城市未來的可持續(xù)發(fā)展。

2.3高層建筑的節(jié)能設(shè)計。高層建筑體形龐大，設(shè)計者往往貪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生態(tài)環(huán)境的保護，建筑設(shè)計節(jié)能意識淡薄，造成高能耗、低效益、影響常年使用，浪費巨大，高層建筑的節(jié)能首先應(yīng)為設(shè)計者重視，從以下三個方面進行考慮：一是優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計。高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響容積率過高很難滿足日照要求，陽光有著巨大輻射能量，寒冷地區(qū)的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖，因此，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。二是優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計。目前，在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁巖陶?；炷量招钠鰤K；粘土空心磚與實心磚復(fù)合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等，合適的建筑材料能夠提高建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。三是影響建筑節(jié)能的其他因素。高層建筑護墻體耗能量較大，占整個建筑耗能的25% 左右，建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數(shù)越大耗能越多，高層建筑的形體變化不宜過多、復(fù)雜，建筑保溫材料的選用，建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。

3 高層住宅的設(shè)計

高層住宅是指10層及10層以上的居住建筑(包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅)，其設(shè)計包括由樓梯間、電梯間、走道、設(shè)備管井和住戶等內(nèi)容。

3.1樓梯間設(shè)計

3.1.1樓梯選型。11層及11層以下的單元式住宅可不設(shè)封閉樓梯間，但開向樓梯間的戶門應(yīng)為乙級防火門，且樓梯間應(yīng)靠外墻，直接天然采光和自然通風(fēng)。當(dāng)不能直接天然采光和自然通風(fēng)時，應(yīng)按防煙樓梯間的規(guī)定設(shè)置。11層及11層以下的通廊式住宅、12層至18層的單元式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間。12層及12層以上的通廊式住宅和19層及19層以上的單元式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。

3.1.2高層住宅疏散樓梯間設(shè)置要點：18層及18層以下，每層不超過8戶，建筑面積不超過650，且設(shè)有一座防煙樓梯間和消防電梯的塔式住宅。18層及18層以下，每個單元設(shè)有一座通向屋頂?shù)氖枭翘?，單元之間的樓梯通過屋頂連通。單元與單元之間設(shè)有防火墻，戶門為甲級防火門，窗間墻寬度和窗檻墻高度均大于1.2m，且為不燃燒體墻的單元式住宅。疏散樓梯間的梯段凈寬≥1.1M(墻邊到扶手中心線的凈尺寸)；梯步凈寬≥260mm;梯步凈高 ≤175mm;梯步數(shù)每段≤18步。普通樓梯基本軸線尺寸：4700mmx2600mm(8x260+2400+200=4680)x(1200x2+200=2600)剪刀樓梯基本軸線尺寸：7100mmx2700mm(17x260+2400+200=7020)x(1200x2+200+100厚中間墻=2700)。剪刀樓梯間應(yīng)為防煙樓梯間。剪刀樓梯間的梯段之間應(yīng)設(shè)耐火極限不低于1.0h的不燃燒體隔墻分開，并分別設(shè)置前室。塔式住宅確有困難時，可設(shè)置一個前室，但兩座樓梯應(yīng)分別設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)。一個防煙樓梯間可與消防電梯共用一個前室(合用前室)。若地下地上共用一個樓梯，應(yīng)在首層出口處將地下地上樓梯用耐火極限≥2.0h隔墻及乙級防火門分隔開，并地下地上的樓梯對外疏散門均應(yīng)向疏散方向開啟，且門開啟后相互不能影響疏散寬度。 防煙樓梯間前室的面積：住宅≥4.5；與消防電梯合用前室的面積：住宅≥6.0。樓梯間前室的門應(yīng)為乙級防火門，標(biāo)準(zhǔn)層門凈寬度不小于900mm,在首層疏散外門的凈寬不小于1100mm(等同樓梯間梯段最小寬度)高層居住建筑的戶門不應(yīng)直接開向前室，當(dāng)確有困難時，部分開向前室的戶門均應(yīng)為乙級防火門。樓梯間及其前室的外窗和其他部分的外窗水平間距應(yīng)≥1.0m。單元式高層住宅每個單元的疏散樓梯應(yīng)通至屋面。剪刀樓梯間通至屋面時樓梯的疏散門應(yīng)通過走道等聯(lián)通。

3.2電梯設(shè)計

3.2.1電梯作為高層住宅的主要垂直交通工具，電梯設(shè)置臺數(shù)的多少，關(guān)系到住宅建筑的電梯服務(wù)水平和經(jīng)濟效益。其配置數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑層數(shù)、每層面積、使用人數(shù)、電梯的載重量、速度等主要技術(shù)參數(shù)和生活水平標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮。電梯的配置臺數(shù)可以通過公式計算得出，也可以按經(jīng)驗確定。由于計算過程中，一些系數(shù)的取值為經(jīng)驗或?qū)崪y數(shù)據(jù)，其計算結(jié)果也只能是近似值。因此為簡化設(shè)計，往往按經(jīng)驗來確定乘客電梯的配置臺數(shù)。一般認為，住宅約每60戶配置一臺。12層及12層以上的住宅樓每幢需設(shè)不少于2臺電梯。住宅樓的電梯需滿足無障礙要求，(電梯開門≥800mm，電梯轎廂進深≥1400mm,開間≥1100mm)。并且每單元至少有一部電梯能滿足搬運床墊等大型家具的要求。 電梯廳的深度應(yīng)滿足無障礙設(shè)計要求≥1800mm。若多臺電梯雙側(cè)排列，則電梯廳深度應(yīng)不小于相對最大電梯轎廂深度之和且小于3500mm。

3.2.212層及12層以上的住宅樓需設(shè)消防電梯(消防電梯載重量應(yīng)≥800KG/臺，且從首層到頂層 消防電梯與客梯，其井道及電梯機房均應(yīng)用耐火極限不低于2.0h的不燃燒體墻隔開，當(dāng)在隔墻上開門時，應(yīng)設(shè)甲級防火門。消防電梯前室的面積：住宅≥4.5；與樓梯間合用的消防電梯前室面積：住宅≥6.0。消防電梯前室宜靠外墻設(shè)置，在首層到室外的距離不得超過30m。消防電梯前室若直接對外開窗排煙；可開啟外窗的面積不應(yīng)小于2.0，合用前室不應(yīng)小于3.0。其開窗與其他部位的開窗水平間距應(yīng)不小于1.0m。消防電梯前室門口宜設(shè)擋水設(shè)施。梯井底應(yīng)設(shè)容量不小于2.0立方的排水井。

3.3走道設(shè)計

公共走道最小凈寬應(yīng)滿足無障礙設(shè)計要求，不小1200mm。長度＞20m的內(nèi)走道(兩端無窗)、長度＞30m的走道(只有一端有窗)、長度＞60m的走道設(shè)機械排煙，排煙井面積依計算所得，參考值0.3m2左右。

3.4設(shè)備管井

3.4.1 水表井。高層住宅樓采用分區(qū)供水方式，一般1-4F為市政管網(wǎng)供水，4F以上每7層一個區(qū)，每區(qū)一根主管，主管間距通常為300mm。水表采用立式水表，水表間距150mm。按此計算，水表井的尺寸如下：注：以上尺寸不包括消防立管及減壓閥門的空間，一級減壓閥需占用600mm x 100mm，增加一根消防立管在水表井中長邊方向需增加200~250mm寬。

3.4.2消火栓。高層住宅樓的合用前室需設(shè)一個消火栓，如果有開向該前室的功能房間(不包括管道井)，則該合用前室必須有兩個消火栓。消火栓留洞尺寸：單栓(單立管、單閥、單出口)尺寸：長x寬x厚=650mmX800mmX200mm, 雙栓(單或雙立管、雙閥、雙出口)尺寸：長x寬x厚=700mmX1000mmX200mm.

3.4.3強、弱電井。強、弱電井的設(shè)置與高層住宅樓的層數(shù)有關(guān)，凈尺寸通常如下：11層：強弱電一般共井1200mmx600mm；18-20層：強電井1500mmx800mm，弱電井1200mmx800mm，強弱電共井2800mmx800mm；25-33層：強電井 1500mmx800mm，弱電井 2000mmx800mm，強弱電共井3500mmx800mm；配電小間2500mmx1200mm。

3.4.4正壓送風(fēng)井(無自然通風(fēng)情況下)。正壓送風(fēng)井分為樓梯間風(fēng)井，樓梯前室風(fēng)井，消防電梯前室風(fēng)井，超過規(guī)定長度的走道風(fēng)井等。當(dāng)樓梯前室設(shè)風(fēng)井困難時，可以加大樓梯間的風(fēng)井風(fēng)量來保證樓梯前室的加壓要求(核心筒各部分加壓壓力由強至弱的順序是：樓梯間-前室-走道)。加壓送風(fēng)井的大小需要通過計算來確定，其窄邊凈空≥500mm；內(nèi)壁抹灰密封，各標(biāo)準(zhǔn)層安裝正壓風(fēng)口的墻體盡避。若建筑樓層超過32層(含地下室)，則正壓送風(fēng)需分段設(shè)計，即分上段和下段，一般情況下，上段的加壓風(fēng)機位。于屋頂，下段的加壓風(fēng)機位于地下室或者1層架空層。風(fēng)井在分段層要用結(jié)構(gòu)板斷開，設(shè)備管井門只能開在走道及各前室中，嚴(yán)禁將設(shè)備管井門設(shè)在防煙樓梯間內(nèi)。

3.4.5 設(shè)備管井門。設(shè)備管井門均為丙級防火門，通常外開。強、弱電管井門須設(shè)200mm高的門檻。

3.5住戶

住戶入口通道和門寬不宜小于1200mm。通往臥室的走道凈寬不應(yīng)小于1000mm，最好走道尺寸做到1050mm以上。起居室放沙發(fā)一面的墻長度不宜小于3000mm。注意住宅規(guī)范對廚房和衛(wèi)生間的凈面積要求。廚房應(yīng)按操作流程布置。衛(wèi)生間不應(yīng)正對起居室及飯廳，若無法調(diào)整，則衛(wèi)生間應(yīng)加前室。衛(wèi)生間宜同層排水，其結(jié)構(gòu)降板不能小于350mm(或與水專業(yè)協(xié)商)；陽臺、生活陽臺及廚房均要降板。飄窗一定要設(shè)護窗欄桿，并且要靠窗設(shè)置，欄桿高度不低于1100mm。飄窗與室外空氣接觸的墻體、頂、底板均應(yīng)做保溫。 注意室外空調(diào)機位的凈尺寸，對于臥室及書房等，空調(diào)板凈尺寸600mm*1200mm，起居室外空調(diào)板可適當(dāng)加大，600mm*1300mm或1400mm均可。注意：此尺寸不含保溫，外裝修厚度。

篇2

關(guān)鍵詞：高層建筑；供配電系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計

Abstract: The key points of design and technical design of the power supply system in high-rise buildings are studied carefully, and put forward some measures for strengthening the power supply reliability of high-rise buildings.

Key words: high-rise building; power supply system; energy saving design

中圖分類號：TU2

1、高層建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計要點

1.1 關(guān)于供電電源及電壓的確定。在高層建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計中，為了使得供電系統(tǒng)達到更加合理的狀態(tài)，應(yīng)該根據(jù)負荷的等級來采取相應(yīng)的措施，對于各級負荷的供電電源來說，要使得它們達到設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。用電單位要根據(jù)用電的容量、用電設(shè)備的特性、供電的距離等等因素來進行考慮。

1.2 關(guān)于電力負荷的確定。在高層建筑的供配電系統(tǒng)的設(shè)計上，應(yīng)該依據(jù)建筑的性質(zhì)及規(guī)模，來確定建筑的相關(guān)電力負荷的等級，并且在實際工程中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓╇娋W(wǎng)的實際情況，進而來確定高層建筑的電力負荷等級和容量。對于國內(nèi)高層建筑來說，它們的電源一般主要是采用l0KV的電源，對于超大型的高層建筑（群）也有些是采取35KV的電源，有時候甚至?xí)捎?10KV的電源。對于電源回路數(shù)而言，應(yīng)該要盡量根據(jù)電力的負荷等級要求來進行相關(guān)的選取。

1.3 對于高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線形式的采用確定。對于高層建筑來說，供電系統(tǒng)宜采用雙路10kV高壓進線，結(jié)線型式運用單母線分段運行方式，變壓器低壓側(cè)采取的是單母線分段結(jié)線，變壓器的低壓側(cè)要設(shè)置應(yīng)急母線段，用來保證在應(yīng)急的情況下能夠使得一級負荷進行供電。

1.4 變配電所的布置。對于高層建筑的來說，用電設(shè)備負荷是比較大的，并且很大的一部分是一、二級負荷，所以常常變電所的規(guī)模一般來說會比較的大?？偱潆娝詈檬窃O(shè)置在地下層內(nèi)，以便于使變配電室更靠近用電負荷中心。對于高層建筑的總變配電所來說，管線進出的數(shù)量會比較多，有高壓也有低壓的電纜，管線布置應(yīng)可靠合理，有條件時宜設(shè)置多個變配電室，縮短低壓供電半徑，減少電纜數(shù)量及各專業(yè)的交叉。-

1.5 關(guān)于應(yīng)急電源設(shè)備的選取。自投裝置的動作時間，如果是能夠滿足允許中斷供電時間的，則可以選取帶有自動投入裝置的專用線路，而使得其是獨立于正常電源的裝置。在允許的范圍之內(nèi)，可以選取那些蓄電池靜止型的供電裝置，來進行不間斷供電。

1.6 關(guān)于電壓選擇和電能質(zhì)量。要正確選取變壓器的變壓比和電壓分接頭，最好采用補償無功功率的措施，盡量減少電壓偏差，降低系統(tǒng)的阻抗，設(shè)計過程中應(yīng)盡量保持三相負荷比較平衡。為提高電能質(zhì)量，設(shè)計時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)臑V波方式，對于電能質(zhì)量要求較高的場所，可加入有源濾波系統(tǒng)。

1.7 關(guān)于功率因數(shù)的方法的確定。提高自然功率因數(shù)，就是提高變壓器或者電動機的負載率到75~80％，以及選擇本身功率因數(shù)較高的設(shè)備。對于非線性負載電路（在通信企業(yè)中主要為整流器），則通過功率因數(shù)校正電路將畸變電流波形校正為正弦波，同時迫使它跟蹤輸入正弦電壓相位的變化，使高頻開關(guān)整流器輸入電路呈現(xiàn)電阻性，提高總功率因數(shù)。

2、供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計技術(shù)要點

2.1 配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

①優(yōu)選高效節(jié)能配電變壓器。建筑供配電系統(tǒng)中，配電變壓器是重要的電能轉(zhuǎn)換和分配設(shè)備，但其自身又是一個能源消耗設(shè)備。因此，選擇合理變壓器容量和型號是提高配電變壓器電能轉(zhuǎn)換效率，降低運行能耗的重要措施。在電氣節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際負荷需求，按照略高于變壓器最佳負荷率來確定變壓器容量，通常應(yīng)設(shè)置負荷率在70%左右較為經(jīng)濟合理。另外，配電變壓器選型時，應(yīng)優(yōu)選空載、負載損耗相對較小的節(jié)能性配電變壓器。配電變壓器選型時，應(yīng)優(yōu)選空載、負載損耗相對較小的節(jié)能型配電變壓器。例如對容量為315kVA的配電變壓器而言，S13系列與S7系列配電變壓器相比，其負責(zé)損耗由4795W有效降低到3650W；其空載損耗由766W有效降低到340W，也就是節(jié)能型配電變壓器其節(jié)能降耗效果十分明顯。

②合理選擇無功補償策略。在對建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計時，對配電系統(tǒng)選擇合理無功補償策略，可以有效提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)，降低系統(tǒng)線損，達到節(jié)能降耗的目的。高層建筑供電系統(tǒng)中單相負荷主要包括照明、家用電器、辦公設(shè)備、以及計算機等設(shè)備；而三相負荷主要包括：電梯、水泵、風(fēng)機、集中空調(diào)等設(shè)備。因此，建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計過程中，要根據(jù)建筑三相用電實際情況，并從技術(shù)經(jīng)濟等方面進行綜合考慮，合理設(shè)計“單相分補”或“單相、三相相互結(jié)合共補”無功補償方式。目前，“單相、三相相互結(jié)合共補”與諧波治理一體化無功補償裝置，在建筑行業(yè)中應(yīng)用節(jié)能效果和經(jīng)濟效益較為優(yōu)越，是節(jié)能設(shè)計中廣泛推廣使用的一種無功補償模式。

③合理確定變配電間位置。建筑供配電系統(tǒng)中變配電間的位置，應(yīng)考慮盡量布設(shè)在靠近負荷中心位置，且便于設(shè)備運輸，盡量避免多塵、高溫、有劇烈震動、有爆炸和火災(zāi)危險、以及環(huán)境潮濕等不利場所。

④合理選擇電纜經(jīng)濟截面。在電纜型號選擇時，應(yīng)優(yōu)選電阻率較小的銅芯線；應(yīng)合理布設(shè)電纜走向，節(jié)省導(dǎo)線敷設(shè)長度。對于長期處于載流工況的電纜截面應(yīng)適當(dāng)放大一級，以便于與保護裝置配合和為建筑后期設(shè)備技術(shù)更新升級提高便捷有利整改條件。

2.2 建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

對于熒光燈、高強度氣體放電燈等燈具選擇時，其燈具效率應(yīng)嚴(yán)格滿足GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中第3.3.2條中的技術(shù)要求，嚴(yán)格控制照明設(shè)計節(jié)能降耗等技術(shù)指標(biāo)。智能化照明控制系統(tǒng)的采用是高層建筑照明工程節(jié)能控制的重要技術(shù)措施，將智能調(diào)控技術(shù)與照明功能模式有機結(jié)合，不僅可以大幅度提高照明質(zhì)量，提高照明系統(tǒng)人性化服務(wù)水平；同時還可以根據(jù)內(nèi)部智能分析，制定高效經(jīng)濟的調(diào)控策略，使照明調(diào)控更加精細準(zhǔn)確，有效提高照明系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換效率，達到節(jié)能降耗目的。

2.3 電機拖動系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

電機耗電大約占整個建筑耗電的90%以上，而且大多數(shù)電機其電能利用效率較低，存在很大的節(jié)能降耗潛力。對于200kW以下從經(jīng)濟角度應(yīng)優(yōu)選低壓電機，對于355KW以上只有高壓電機。而對于200~355kW范圍電機，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟、運行能耗等多個角度進行綜合評估，以選取合適的電機功率。另外，隨著電力電子元器件價格不斷降低，以及變頻調(diào)速控制技術(shù)日趨完善，應(yīng)結(jié)合建筑電機拖動系統(tǒng)的實際情況，采用變頻調(diào)速、軟啟動等先進控制措施對電機拖動系統(tǒng)進行節(jié)能降耗技術(shù)升級改造，以達到節(jié)能降耗的目的。

3、加強高層建筑供配電可靠性的具體措施

3.1 不同負荷等級的電源保障。一級負荷一般要有兩個獨立電源供電，二級負荷要有兩個回路或一個專用回路供電。為了確保一級負荷的不間斷供電需求，有條件時應(yīng)配備應(yīng)急啟動的柴油發(fā)電機組。對于消防中心、計算機中心和事故照明等特殊的設(shè)備為確保其供電，要設(shè)EPS或UPS等不間斷電源供電系統(tǒng)。

3.2 選擇合理的設(shè)備和導(dǎo)線。為了確保高層建筑供配電系統(tǒng)的安全可靠穩(wěn)定運行，設(shè)備和導(dǎo)線的選擇也很重要。例如高壓斷路器宜選用真空斷路器，低壓短路器要選擇帶漏電保護的斷路器、電力變壓器要選擇節(jié)能阻燃的干式變壓器等。

3.3 采取安全的接地方式。采取安全的接地方式是提高高層建筑供配電可靠性的重要手段，現(xiàn)在高層建筑電氣設(shè)備的保護接地，工作接地都合在了一起，成為一個混合接地系統(tǒng)。接地電阻應(yīng)滿足小于4歐姆的國家標(biāo)準(zhǔn)，在高層建筑基礎(chǔ)鋼筋等自然接地板滿足接地電阻的前提下，在裝設(shè)水平的人工接地體，把主要的高層建筑物基礎(chǔ)連成一個接地網(wǎng)，這對提高供配電系統(tǒng)的可靠性和均衡點位都有很大的好處。

4、結(jié)束語

總之，采取合理的電氣節(jié)能技術(shù)措施對建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計進行優(yōu)化，可以取得有效節(jié)能降耗效果，不僅能給建筑供配電系統(tǒng)系統(tǒng)帶來巨大經(jīng)濟效益，同時還可以實現(xiàn)有效資源的高效利用，最大限度地減少電氣系統(tǒng)運行過程中對環(huán)境的影響，為建筑行業(yè)實現(xiàn)生態(tài)、綠色環(huán)保、低成本可持續(xù)建筑發(fā)展，提供重要的節(jié)能減排技術(shù)支撐。

參考文獻：

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[2]楊冬梅，張洪波．對高層建筑電氣設(shè)計的若干思考[J]．黑龍江科技信息，2009，(16)．

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關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換層；高層建筑；梁式；豎向；抗震

中圖分類號：TU208文獻標(biāo)識碼： A

一、轉(zhuǎn)換層的功能與設(shè)計原則

（一）轉(zhuǎn)換層的功能

1、建筑功能

利用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以為高層建筑提供寬闊的室內(nèi)空間和出入口。

2、結(jié)構(gòu)功能

高層建筑利用轉(zhuǎn)換層可以實現(xiàn)上下部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，上部的剪力墻結(jié)構(gòu)更適合于民用住宅結(jié)構(gòu)，而下部框架結(jié)構(gòu)由于可以具有較大的內(nèi)部空間，更適宜商用。通過轉(zhuǎn)換層將兩者有效的融合為一體，確保了高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣化。

3、軸線及上下層柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換

利用轉(zhuǎn)換層進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在其不改變上下結(jié)構(gòu)形式的情況下，可以通過對軸線及上下層柱網(wǎng)的改變，實現(xiàn)下部柱距的擴大，以大柱網(wǎng)的形式滿足下部大空間的需求。

4、錯位布置

在進行上下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時，可以對上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的軸線和柱網(wǎng)軸線進行錯位布置。

（二）設(shè)計原則

高層建筑由于自身重量較大，所以對其穩(wěn)定性和抗震性具有較高的要求，但在進行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時，極易導(dǎo)致豎向剛度突變的發(fā)生，從而導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能受到較大的影響，所以在進行轉(zhuǎn)換層設(shè)計時需要遵循利用直接落地的豎向構(gòu)件、宜低不宜高、宜小不宜大的諸多原則。即在進行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時，由于豎向構(gòu)件會對剛度和結(jié)構(gòu)的抗震性能帶來突變，所以需要選擇直接落地的豎向構(gòu)件來進行設(shè)置；在進行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時，盡量選擇高層建筑豎向位置較低的地方；同時為了確保所設(shè)置的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式能夠具有更明確的傳力路徑，所以需要對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，這樣對于結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工都會有一定的益處；在轉(zhuǎn)換時需要對剛度進行適度的控制，不宜過大，這樣不僅有利于建筑物的安全性，而且也會帶來較好的經(jīng)濟性。

二、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的類型及設(shè)計方法論述

高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層可以分為四種類型：梁式轉(zhuǎn)換層、厚板式轉(zhuǎn)換層、箱式轉(zhuǎn)換層和桁架式轉(zhuǎn)換層。

（一）梁式轉(zhuǎn)換層

特點：梁式轉(zhuǎn)換層分為托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計和托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計，這兩者是按功能不同來進行劃分的。

1、托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承接的是上部的普通框架時，可以按照普通的截面設(shè)計進行配筋計算，因為這時的轉(zhuǎn)換梁承受的力基本上和普通梁承受的力是一樣的，但是，當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受的是上部斜桿框架時，就應(yīng)該按偏心受拉構(gòu)件進行截面尺寸設(shè)計，因為，此時的轉(zhuǎn)換面承受的是軸向拉力。

2、托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計

在轉(zhuǎn)換梁的施工過程中，力學(xué)問題是一個關(guān)鍵問題，必須要予以重視，當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受上部的墻體是小墻體時，要采取普通梁的截面設(shè)計方法進行配筋計算，且縱向的鋼筋也可以放置在轉(zhuǎn)換梁的底部，像普通梁那樣布置就可以了；當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受的是上部墻體且滿跨不開洞時，轉(zhuǎn)換梁應(yīng)采取的截面設(shè)計方法是深梁截面設(shè)計方法，它的受力特點和破壞形態(tài)表現(xiàn)為深梁，不過此時的轉(zhuǎn)換梁跨中較大范圍的內(nèi)力較大，所以其縱向的鋼筋就不應(yīng)該彎曲或者截斷了；當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體滿跨或者不滿跨時，但是剪力墻長度比較大時，應(yīng)該采取的轉(zhuǎn)換梁設(shè)計方法是深梁截面設(shè)計方法。

（二）箱型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁的截面較大時，可以在轉(zhuǎn)換梁的梁頂和梁底同時設(shè)置一層樓板，遍布全層，使得整個樓層都構(gòu)成“箱子”形式，也因此被稱為“箱型轉(zhuǎn)換層。

箱型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)也是高層建筑設(shè)計中較為常用的一種結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計過程中主要要注意支撐體系的合理設(shè)置，這是保證建筑施工質(zhì)量的重要前提，主要特點有：層高大、自重大、混凝土強度高、結(jié)構(gòu)受力比較復(fù)雜、墻柱模板支設(shè)困難等，主要優(yōu)點是轉(zhuǎn)換層本身的整體性非常好，但是，它也有其缺點，就是它直接占用了整個樓層的面積，使得這個樓層不能再有其他用途，只能當(dāng)做設(shè)備層使用，還有一個缺點就是上面所提出的自重大、造價高，這也是在實際應(yīng)用當(dāng)中很少使用的原因。

（三）厚板式轉(zhuǎn)換層

這種厚板厚梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點是布置靈活，整體性比較好，當(dāng)上、下柱網(wǎng)線錯開比較多很難用梁來承托時就需要采取這種形式，做成厚板，厚板的厚度也可以根據(jù)上下的結(jié)構(gòu)以及柱網(wǎng)尺寸而定，但是這種厚板式轉(zhuǎn)換層的自重很大，地震作用大，耗費材料多，不僅耗費資金而且還容易發(fā)生震害，所以這種方法采用的也不是很多。

厚板式轉(zhuǎn)換層可以采用T B SA 等的三維空間分析程序?qū)φw進行內(nèi)力分析，主要是轉(zhuǎn)換板的不規(guī)則邊界，這樣一般會采用有效單元法進行內(nèi)力分析，還可以采用復(fù)雜樓板有限元分析軟件進行進一步計算，還可以對板進行在豎向壓力荷載作用下的受彎和局部壓力等的計算。

（四）桁架式轉(zhuǎn)換層

桁架可以分為兩種，一種是空腹桁架，另一種是實腹桁架，這種桁架式轉(zhuǎn)換層主要是由梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換而來的，與梁式轉(zhuǎn)換層相比它的受力更加明確、整體性好、抗震能力強、框支柱柱頂彎矩和剪力更加小一點，這是它主要的優(yōu)點，但是缺點也比較明顯，施工難度大，更加復(fù)雜、節(jié)點設(shè)計難度大?？梢詫ζ溥M行整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，當(dāng)高層建筑的下部為大商場時，需要的空間必須要大，上部則是居住辦公等的小空間，這時就可以采用桁架式轉(zhuǎn)換層，特別是在需要設(shè)置管道時，更要采取這種方式，一般采用桁架式轉(zhuǎn)換層時應(yīng)該滿層進行布置，而且上弦節(jié)點要與上部密柱中心對齊。桁架式轉(zhuǎn)換層的重量比較小，所以也減小了下部框架的承重負荷。

三、帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

（一）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)布置

據(jù)相關(guān)研究已經(jīng)顯示，在底部的轉(zhuǎn)換層中，如果其位置越高，它的上下高度的突變就會越大，轉(zhuǎn)換層的上下內(nèi)力的傳遞途徑，其突變也會加劇，落地的剪力墻以及其他墻體就容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，框支柱內(nèi)力加大，使得轉(zhuǎn)換層的上部其附近的一些墻體就會被破壞。所以說，轉(zhuǎn)換層的位置如果過于高，就會對抗震產(chǎn)生不利的影響。按照相關(guān)的研究結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)換構(gòu)件能夠運用箱形結(jié)構(gòu)、斜撐、厚板、轉(zhuǎn)換大梁等形式，在地震區(qū)對于一些轉(zhuǎn)換厚板的使用經(jīng)驗是比較少的，可以在一些非地震區(qū)采用，在一些大空間的地下室中，因為其周圍有著約束的作用，而地震的反應(yīng)也低于上部的框支結(jié)構(gòu)，所以，在 7 度到 8 度地區(qū)的地震設(shè)計的一些地下室就能夠采用這種厚板轉(zhuǎn)換層。

（二）轉(zhuǎn)換層豎向布置

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的傳力以及建筑的功能需要，沿著層高的建筑方向靈活布置，也可以符合建筑功能要求的基礎(chǔ)上，能夠在樓層的局部來設(shè)置轉(zhuǎn)換層，而且自身的空間可以作為一種技術(shù)設(shè)備層，也可以作為一種正常的使用層，但是前提是要保證轉(zhuǎn)換層的剛度，這樣來防止剛度的過分懸殊。

（三）轉(zhuǎn)換層抗震設(shè)計

為了進一步的保證設(shè)計的準(zhǔn)確性與安全性，規(guī)定在一些框支剪力墻其轉(zhuǎn)換層的位置如果是設(shè)置在第三層以上，那么框支柱以及剪力墻其底部的抗震等級要提高一級，如果已經(jīng)是特一級就不再需要提高，而對于底部的框架來說，如果其為密柱框架，其抗震等級就不用再提高。轉(zhuǎn)換層其構(gòu)件在水平地震作用下的內(nèi)力要將其調(diào)整，如果是八度的抗震設(shè)計，就要對豎向地震的影響需要考慮。

（四）轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計

轉(zhuǎn)換層將框支剪力墻分成上下兩部分，對于這兩者來說，其受力情況是有一定差距的，在上部的樓層中，因為外荷載而產(chǎn)生的水平力，有自己的分配原則，它是根據(jù)剪力墻的剛度來進行的。在下部樓層中，框支柱的剛度與落地的剪力墻的剛度也是不同的，后者承擔(dān)著水平剪力，也就是說，在轉(zhuǎn)換層處荷載的分配不是很均勻。轉(zhuǎn)換層其樓板具有比較重的任務(wù)，轉(zhuǎn)換樓板其自身的變形大、受力大，應(yīng)該要保持足夠的剛度來完成對于自己任務(wù)的支撐。

參考文獻

[1]李多龍. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程分析[J]. 江西建材. 2013(06)

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關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計

剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到高層建筑工程建設(shè)中，其主要包括連梁與墻肢兩種結(jié)構(gòu)，與其他結(jié)構(gòu)相比具有剛度大、穩(wěn)定性強、承載力高、側(cè)移水平高以及整體性能良好等優(yōu)點。為更好的滿足高層建筑工程施工效果，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要就剪力墻具有的特點進行分析，并確定設(shè)計要點進行研究分析，對建筑結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，降低各類因素對工程建設(shè)造成的影響，提高工程建設(shè)綜合效益。

一、高層建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)特點

剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的應(yīng)用，可以更好的承擔(dān)來自各個方向的荷載，并且可以控制結(jié)構(gòu)水平力上混凝土與鋼筋現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。常用的剪力墻結(jié)構(gòu)主要由連梁結(jié)構(gòu)與墻肢結(jié)構(gòu)兩種，具有剛度大、整體性好以及承載力高等優(yōu)點，對提高建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要意義。并且，剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以對傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)對室內(nèi)空間占據(jù)的問題進行解決，將承重墻與分隔墻進行結(jié)合，減少用鋼量，具有更高的經(jīng)濟效益。但是在應(yīng)用剪力墻于高層建筑工程建設(shè)時，其會增加建筑自重，地震影響力也就更大，并且因為用鋼量的減少會增大結(jié)構(gòu)延性，結(jié)構(gòu)自身承載力也會受到一定限制，其所具有的功能不能得到充分的發(fā)揮[1]。因此，想要進一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用效率，必須要針對其所具有的優(yōu)缺點進行分析，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計需要注意的問題，并選擇合適的措施對設(shè)計方案進行優(yōu)化，提高結(jié)構(gòu)應(yīng)用的綜合效率。

二、高層建筑工程剪力墻設(shè)計注意問題

為保證剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的應(yīng)用效果，在對其進行設(shè)計時，必須要做好各相關(guān)因素的控制，降低其對工程的影響。結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗，首先需要做好結(jié)構(gòu)材料的選擇，例如樓體與部分承重系統(tǒng)建造材料，以及剪力墻結(jié)構(gòu)施工材料要有一定的區(qū)別，即需要對剪力墻結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用鋼筋混凝土，而隔墻材料則可以視情況而定選擇用輕質(zhì)型材料，這樣不同結(jié)構(gòu)所用材料不同，在施工完成后可以減少結(jié)構(gòu)銜接裂痕等問題的發(fā)生。其次，做好施工質(zhì)量檢測。即在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，正式施工時必須要嚴(yán)格按照方案來進行，做好施工現(xiàn)場監(jiān)理工作，提高施工行為的合理性與規(guī)范性，減少變更行為的發(fā)生[2]。同時，對于關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)還應(yīng)采取旁站的方式監(jiān)督，對存在的不合理行為及時提出，更督促其改正，確保剪力墻結(jié)構(gòu)澆筑的安全性，提高其施工質(zhì)量。以免建筑工程建設(shè)完成后，受外界各因素影響過大而出現(xiàn)質(zhì)量問題影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，消除建筑工程所具有的安全威脅。最后，關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的控制。關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理是否合理，往往決定了此工程建設(shè)的最終效果，管理與施工人員必須要加強對此方面的重視。例如在最后施工階段，應(yīng)就電路管線安裝問題進行研究管理，其安裝位置為施工過程中預(yù)留的墻體間隙，安裝前后要進行反復(fù)檢測，以免投入使用后對用戶產(chǎn)生安全威脅。

三、高層建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析

1.工程概述

以某高層建筑工程為例，其總層數(shù)為25層，其中地下結(jié)構(gòu)為3層，地上結(jié)構(gòu)總22層，總高度為75m，長度與寬度比例為3：2，高度與寬度比例為7：2，工程主要采用剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)。為提高工程建設(shè)效果，在對其剪力墻結(jié)構(gòu)進行研究分析時，需要從實際需求出發(fā)，確定研究要點，如將結(jié)構(gòu)水平荷載力與垂直荷載力作為研究重點，爭取提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)強度，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更好的抵抗各項因素對建筑工程的影響。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)布置

剪力墻承重系統(tǒng)主要由橫向與縱向兩個方向承重板交錯排布組成，在對其進行優(yōu)化設(shè)計時，需要從主軸方向來對其進行雙向布置，形成空間結(jié)構(gòu)，這樣剪力墻結(jié)構(gòu)即可以從其兩個不同方向來完成對建筑工程重量的承載，并且兩個方向強度相同，可以更大程度上提高剪力墻結(jié)構(gòu)在空間布置上的優(yōu)點。另外，因為剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比較大，在進行結(jié)構(gòu)分析時可以利用這一點來提高工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。即做好對結(jié)構(gòu)材料的選擇，適當(dāng)減低剪力墻結(jié)構(gòu)自重，增大其可利用空間，在原有基礎(chǔ)上來增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。

2.2洞口布置

在對結(jié)構(gòu)洞口布置位置進行設(shè)計時，需要以提高建筑工程抗震性能為目的，盡量降低洞口設(shè)計的復(fù)雜性，保持截面簡單與規(guī)則性，形成明確的墻肢與連梁結(jié)構(gòu)，嚴(yán)禁出現(xiàn)混亂的情況，以免對工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響。另外，要加強對短肢剪力墻設(shè)計的控制，雖然此種方式可以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性，并降低結(jié)構(gòu)自重，但是其抗震性能十分有限，過多的應(yīng)用此種結(jié)構(gòu)會降低工程建設(shè)的安全性[3]。

2.3連梁設(shè)計

為提高剪力墻結(jié)構(gòu)與墻體以及連梁結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性，必須要保證其具有一定的剛度與強度，一般情況下連梁結(jié)構(gòu)具有提高剪力墻剛度的作用，同時還可以提高其與墻肢連接密度的效果。針對此在進行設(shè)計時，需要結(jié)合本工程各結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)進行計算，對連梁剛度進行適當(dāng)?shù)恼蹨p，并且折減度應(yīng)大于0.5，取值范圍要控制在0.5～1.0范圍內(nèi)。

2.4剪力墻墻身設(shè)計

本工程所應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)具有豎向鋼筋與水平向鋼筋兩種形式，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以選擇用定量分析的方式，對結(jié)構(gòu)正截面中抗彎承載力、斜截面抗剪承載力進行驗算，確保其合理性。另外，在進行剪力墻配筋設(shè)計時，需要結(jié)合工程實際抗震需求來進行，對于一級、二級、三級抗震設(shè)計中，應(yīng)將豎向配筋率與水平配筋率控制在0.25%以上；而在四級、一級非抗震設(shè)計中，則應(yīng)將配筋率控制在0.2%以上[4]。并且，剪力墻豎向鋼筋與水平鋼筋間距應(yīng)控制在300mm左右，直徑要在8mm以上。

2.5結(jié)構(gòu)參數(shù)控制

以提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性為目的，對各項設(shè)計參數(shù)進行有效控制，如位移比、側(cè)向剛度比、剛重比以及周期比等，各項參數(shù)之間存在一定的聯(lián)系，任何一項參數(shù)不合理均會對結(jié)構(gòu)的最終設(shè)計效果產(chǎn)生影響。例如位移比即高層建筑工程中，豎向構(gòu)件自身層間位移、水平位移與本樓層平均值之間的比值，決定著結(jié)構(gòu)布置的規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)在后期出現(xiàn)較大的偏心力，導(dǎo)致工程出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。另外，在確定位移比設(shè)計參數(shù)時，需要以剛性樓板為前提進行分析，最大限度的降低偏心力影響，一般情況下高層建筑工程豎向構(gòu)件位移比應(yīng)控制在1.2以下。

結(jié)束語：

以提高高層建筑工程施工效果為目的，在對其進行剪力墻應(yīng)用分析時，需要結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的特點，以滿足實際建設(shè)需求為目的，確定設(shè)計要點，從多個方面進行分析，做好各設(shè)計細節(jié)的控制，避免各類因素對設(shè)計結(jié)果造成的影響，爭取不斷提高工程建設(shè)綜合效益。

參考文獻：

[1] 吳昊天.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，15：242.

[2] 王P.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化探究[J].科技致富向?qū)В?014，20：282+284.

篇5

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；要點分析

中圖分類號：TU97文獻標(biāo)識碼： A

前言

近年來，我國建筑行業(yè)快速發(fā)展，高層建筑以其空間優(yōu)勢得到了較好的發(fā)展，是標(biāo)志著城市經(jīng)濟迅速發(fā)展的里程碑。然而由于高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且施工量大等原因，要求工程設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計要點，確保高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性，以及投入使用的穩(wěn)定性。

一、 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

（一）選用適當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D：結(jié)構(gòu)計算是在計算簡圖的基礎(chǔ)上進行的，計算簡圖選用不當(dāng)則會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的事故常常發(fā)生，所以選擇適當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D是保證結(jié)構(gòu)安全的重要條件。計算簡圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實際結(jié)構(gòu)的節(jié)點不可能是純粹的鉸結(jié)點和剛結(jié)點，但與計算簡圖的誤差應(yīng)在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。

（二）正確分析計算結(jié)果：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用計算機技術(shù)，但是由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會導(dǎo)致不同的計算結(jié)果。因此設(shè)計師應(yīng)對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設(shè)計時，由于結(jié)構(gòu)實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤?；蜍浖旧碛腥毕菥鶗?dǎo)致錯誤的計算結(jié)果，因而要求結(jié)構(gòu)工程師在拿到電算結(jié)果時應(yīng)認真分析，慎重校核，做出合理判斷。

（三）選擇合理的結(jié)構(gòu)方案

一個合理的設(shè)計必須選擇一個經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)方案，即要選擇一個切實可行的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)受力明確，傳力簡捷，必須對工程的設(shè)計要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境、施工條件等情況進行綜合分析，并與建筑、電、水、暖等專業(yè)充分協(xié)商，在此基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)選型，確定結(jié)構(gòu)方案，必要時應(yīng)進行多方案比較，擇優(yōu)選用，考慮各結(jié)構(gòu)體系的合理性、適用性和經(jīng)濟性。

1、框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)一般用于多層及小高層結(jié)構(gòu)，最大高度范圍60.0m 以下(6 度設(shè)防)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點是，具有較大的室內(nèi)空間，使用方便，但內(nèi)凸的框架柱直接影響到房間的實際使用面積及家具布置。

2、框架剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)因其即能承擔(dān)垂直荷載又能抵抗水平力作用，所以在高層建筑中得以廣泛使用。剪力墻體系屬剛性結(jié)構(gòu),其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度均比較高,有一定的延性，傳力均勻、直接，抗倒塌能力強，整體性好,能見高度大于框架，是一種良好的結(jié)構(gòu)體系。

3、框架-核心筒結(jié)構(gòu)：以內(nèi)部設(shè)置混凝土筒體，周圈設(shè)置框架，來作為抗側(cè)力體系并承擔(dān)豎向荷載的結(jié)構(gòu)。（筒體其實是剪力墻的一種特殊形式）

4、筒中筒結(jié)構(gòu)：以內(nèi)部外部設(shè)置雙重混凝土筒體，來作為抗側(cè)力體系并承擔(dān)豎向荷載的結(jié)構(gòu)。 板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)：以混凝土柱和樓板（即無梁樓蓋體系）組成的框架及剪力墻共同工作來作為抗側(cè)力體系并承擔(dān)豎向荷載的結(jié)構(gòu)。

5、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。其中部分剪力墻不落地，通過轉(zhuǎn)換梁（也叫框支梁）把荷載傳至框支柱（框架柱的一種特殊形式）。

（四）采取相應(yīng)的構(gòu)造措施：結(jié)構(gòu)設(shè)計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”，注意構(gòu)件的延性性能；加強薄弱部位；注意鋼筋的錨固長度，尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度；考慮溫度應(yīng)力的影響。此外，還要注意按對稱、均勻、規(guī)整原則考慮平面和立面的布置；綜合考慮抗震的多道防線；盡量避免薄弱層的出現(xiàn)；正常使用極限狀態(tài)的驗算都需要概念設(shè)計做指導(dǎo)。

（五）地基與基礎(chǔ)設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)更是極其重要的一部分，在高層項目的整個工程造價中，基礎(chǔ)占有很大一部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計師對地基與基礎(chǔ)設(shè)計都特別重視，高層建筑設(shè)計不同于多層建筑。其基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型與載荷分布、相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析，先要對施工場地的地質(zhì)情況和地下水水位進行了勘探，從而得出相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時還要對高層上部結(jié)構(gòu)的類型和施工條件、使用功能等進行綜合的考慮，同時還要考慮到施工時對周圍的建筑安全性的影響，這樣才能有效的保證建筑物建成后發(fā)生傾斜或沉降。

（六）高層建筑結(jié)構(gòu)平面及立面形式的選擇

在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要選擇合理的平面布局和結(jié)構(gòu)形式，盡可能達到建筑物的三心合一，因此在設(shè)計時對平面和立面形式進行選擇是十分關(guān)鍵的。作為高層建筑，更適宜規(guī)則、簡單的對稱形態(tài)。同時如果平面布置極不對稱，有過多的內(nèi)凹、外凸等復(fù)雜形式都會加大震害。因此在高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，要保證結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，結(jié)構(gòu)體系的選擇、布置、構(gòu)造措施比軟件的計算結(jié)果都要精確，這樣將保證結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性。

（七）高層的連梁設(shè)計

在內(nèi)力和位移計算時，其構(gòu)件可采用彈性剛度，在處理連梁超筋或截面控制超過剪壓比的首要方法是選好剛度折減系數(shù)。當(dāng)連梁剛度折減后，部分樓層的連梁仍然不滿足要求時，可采用內(nèi)調(diào)幅，調(diào)幅不宜超過20%。

（八）提高結(jié)構(gòu)重要部位的延性

結(jié)構(gòu)延性是指結(jié)構(gòu)吸收地震能量后的變形能力。結(jié)構(gòu)延性設(shè)計是高層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的一項重要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)主要靠延性來抵抗地震作用產(chǎn)生的非彈性變形。在結(jié)構(gòu)豎向，對于體形較簡單的、剛度沿高度均勻分布的高層建筑，應(yīng)著重提高底層構(gòu)件的延性；對于大底盤高層建筑，應(yīng)著重提高主樓與裙房頂面相銜接的樓層中構(gòu)件的延性；對于不規(guī)則立面的高層建筑，應(yīng)著重加強體形突變處樓層構(gòu)件的延性。在結(jié)構(gòu)平面位置上，應(yīng)該著重提高房屋周邊轉(zhuǎn)角處、平面突變處和復(fù)雜平面各翼相接處構(gòu)件的延性。

（九）充分考慮結(jié)構(gòu)抗震性能

當(dāng)前國內(nèi)外抗震設(shè)計的發(fā)展趨勢，是根據(jù)對結(jié)構(gòu)在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求進行設(shè)計，結(jié)構(gòu)彈塑性分析成為抗震設(shè)計的必要組成部分。在需要抗震設(shè)防的高層建筑中，盡可能不采用純框架體系，可以采用框架一剪力墻、剪力墻或筒體結(jié)構(gòu)體系，要根據(jù)我國的具體條件進一步總結(jié)對高層建筑的剛度要求，以便能夠更經(jīng)濟合理地布置剪力墻和筒體等抗側(cè)力構(gòu)件。

筒體體系：凡采用筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系稱為筒體體系,包括筒體-框架、單筒體、多束筒、筒中筒等多種形式。筒體是一種空間受力結(jié)構(gòu)，分為空腹筒和實腹筒兩種類型。筒體體系具有很高的剛度和強度，各構(gòu)件受力比較合理，抗震、抗風(fēng)能力很強，往往應(yīng)用于大空間、大跨度或超高層建筑。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中應(yīng)注意的問題

（一）考慮受力性能

對于一個建筑物的最初的設(shè)計，設(shè)計師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。

（二）提倡概念設(shè)計

概念設(shè)計通常是指不經(jīng)數(shù)值計算，特別是在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題時，結(jié)合整體結(jié)構(gòu)體系以及分體系間的結(jié)構(gòu)破壞機理、力學(xué)關(guān)系、試驗現(xiàn)象以及工程經(jīng)驗等所獲得的基本設(shè)計原則與設(shè)計思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置以及抗震細部措施的宏觀控制。采用概念性近似估算方法，可以在建筑設(shè)計的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進行構(gòu)思、比較與選擇。所得方案一般概念清晰、定性正確，防止后期設(shè)計階段出現(xiàn)不必要的繁瑣運算，具有經(jīng)濟可靠的優(yōu)點。

結(jié)語

對于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點要進行深入的分析研究，重視結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確性的同時，還應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)方案的具體實況，對結(jié)構(gòu)方案做出科學(xué)合理的選擇。工程設(shè)計人員應(yīng)堅持具體情況具體分析，并不斷開拓思路，汲取新的技術(shù)理念，融入到實際設(shè)計中，確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全、實用與美觀。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣設(shè)計；節(jié)能原則

現(xiàn)代建筑向“縱深”發(fā)展，成為社會向前推進的必然趨勢。隨之而來的高層建筑電氣設(shè)計也已成為一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)，智能化、環(huán)?；囊筮€在不斷給我們提出新的研究課題。如何在不影響功能的情況下改善高層建筑高耗電量的現(xiàn)狀，也迫切需要我們找到應(yīng)對措施。本文針對高層建筑電氣設(shè)計階段相關(guān)問題，提出自己的看法。

1 高層建筑電氣設(shè)計要點

1.1 電力負荷的確定

電力負荷是供電設(shè)計的主要依據(jù)。

國家現(xiàn)行規(guī)范，一類高層民用建筑的消防用電設(shè)備（如消防水泵、消防電梯、噴淋泵、排煙風(fēng)機、消控控制中心、應(yīng)急照明）、電梯、生活水泵用電、電話機房、安保設(shè)備和航空障礙燈等應(yīng)按一級負荷要求供電，其它用電負荷分別為二級或三級負荷。電力負荷預(yù)算時應(yīng)分別計算動力電和照明電。電力負荷預(yù)算正確與否，對電氣設(shè)備的選擇、配置，保證電氣設(shè)備系統(tǒng)安全、高效運行，對整體工程的經(jīng)濟分析和相關(guān)設(shè)計，都有重要的指導(dǎo)意義。

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 電源及電壓的選擇

至少設(shè)兩個獨立電源，采用10KV標(biāo)準(zhǔn)電壓雙回路供電。兩路各帶一半負荷同時供電、互為備用。10KV雙回路供電電源分別來自不同的變電站，或來自雙回路超高壓變電站的兩段獨立母線。

某些超高層公共建筑可選擇10KV三回路電源引入，采用兩路使用一路備用的運行方式。

針對高層建筑中存在大量的一級負荷，還需備用柴油發(fā)電機組，要求在15s內(nèi)自動恢復(fù)供電，應(yīng)付意外情況的發(fā)生。

1.3 配電系統(tǒng)的設(shè)計

一般高壓采用單母線分段形式。母線分段數(shù)目取決于電源進線回路數(shù)目，如有多臺變壓器組可分多段，自動切換，互為備用。10KV外部接線考慮環(huán)網(wǎng)接線形式，以提高配電網(wǎng)的可靠性。電源進線采用電纜進線。當(dāng)供電電源分為主電源和副電源時，也可選用單母線不分段的結(jié)線。

高壓供電系統(tǒng)及低壓干線基本采用放射式供電，樓層配電則適合采用混合式系統(tǒng)。配電設(shè)備中的主要部分是干線。高層建筑的豎井多采用插接式母線槽，各樓層豎井設(shè)有配電間。水平干線較難走線，可采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關(guān)從豎井母干線取得電源。如果高層建筑需要較大供電負荷，應(yīng)分散設(shè)立區(qū)域配電中心（可考慮設(shè)備層、中間層或最頂層）。

1.4 主要設(shè)備的選型

1.4.1 高壓開關(guān)柜

通常高層建筑的變配電室設(shè)在主樓地下層，不宜采用油開關(guān)。根據(jù)高層建筑地下室的規(guī)定，選用具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜。

1.4.2 電力變壓器

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》選擇，主樓內(nèi)不能裝置油浸電力變壓器。

高層建筑單體面積大，負載多，可選擇多臺大容量變壓器組合使用。對季節(jié)性負載集中設(shè)置，以便在過渡期停用相應(yīng)變壓器，從而降低能耗。

1.4.3 低壓配電屏

多為大容量出線，建議采用手車式。

1.4.4 應(yīng)急備用發(fā)電機組

應(yīng)急發(fā)電機組應(yīng)自成系統(tǒng)，避免接入其他負荷。位置宜靠近各區(qū)域配電中心。發(fā)電機選型建議采用燃汽輪發(fā)電機，較之傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機，這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、故障率低的優(yōu)勢，尤其適用于高層建筑。

1.5 變電所位置的確定

縮短供電半徑是提高供電質(zhì)量、降低電耗的基本出發(fā)點。高層建筑的主要用電負荷（如中央空調(diào)機房、泵房）都設(shè)在地下層，通常情況下，變配電所也設(shè)在地下層就具有經(jīng)濟上及環(huán)保方面的雙重意義。

1.6 電氣照明設(shè)計

高光效電光源是節(jié)能的需要。以此為出發(fā)點，根據(jù)使用功能、照度設(shè)計、眩光控制進行光源的選擇、布局。由于電光源的裝飾特性，它的布局還必須符合人們的審美情趣，力求在使用功能與藝術(shù)境界方面達到統(tǒng)一。

1.7 電纜與電線

一般動力設(shè)備與照明回路采用阻燃纜線；消防設(shè)備與應(yīng)急照明應(yīng)選擇礦物絕緣的防火纜線，才能保證其緊急狀態(tài)下的正常功能。

1.8 防雷與接地

高層建筑都是采用鋼筋混凝土剪力墻，與樓板的連接牢固，關(guān)鍵是做好金屬管線的接地。高層建筑的防雷接地、電氣設(shè)備的保護接地和工作接地，都是合為一體組成綜合接地系統(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。

2 高層建筑電氣設(shè)計的特點與對策

①高層建筑由于照明及空調(diào)負荷多、電梯等運輸設(shè)備多、給排水設(shè)備多，所以用電量特別大，對供電的可靠性要求很高；②高層建筑中，動力電與照明電各成系統(tǒng)、分別供電。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則采用母線槽配電方式；③高層建筑內(nèi)部空間大、柱距大，又因其電氣設(shè)備多，導(dǎo)致墻面埋線多、地面管道多；④高層建筑主體通常采用干法施工，并且建筑構(gòu)件的預(yù)制裝配化使施工周期縮短，要求電氣施工科學(xué)地高效運行；⑤消防要求高。高層建筑高度高、設(shè)備多、人員密集、裝修豪華、火災(zāi)隱患多，施救難度大，故對消防提出很高的要求。設(shè)計中對選材要有消防方面的針對性；⑥用電設(shè)備分散，管理難度大，要求微機系統(tǒng)監(jiān)控管理；⑦防震要求：配電屏、燈具等電氣設(shè)備的防震處理；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理；⑧節(jié)能要求：高層建筑的電氣設(shè)計中，要把電能消耗指標(biāo)作為全面技術(shù)經(jīng)濟分析的重要組成部分。圍繞經(jīng)濟、節(jié)能和環(huán)保護的原則，采用技術(shù)先進、安全適用的配電方式，選用高效率變壓器、電動機和高光效電光源、無功功率補償裝置和設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，減少電耗，節(jié)約用電。

3 高層建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能原則

節(jié)能環(huán)保業(yè)已成為我國當(dāng)前一項國策。作為電能高消耗主體的高層建筑，必須在設(shè)計階段堅定節(jié)能方針，從設(shè)備選型、配置到傳輸線路的距離、功耗；從吸收先進技術(shù)到降低無謂能耗，高層建筑節(jié)能潛力很大，也對電氣設(shè)計人員提出了更高要求。

高層建筑電氣設(shè)計必須能滿足建筑物的功能，在照度、色溫、溫濕度、空氣流通諸方面達到使人舒適的程度，為建筑物的各種服務(wù)功能提供充足的動力電。在此基礎(chǔ)上控制無謂能耗，作為節(jié)能的著眼點。首先找出哪些能耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再制定、采取節(jié)能措施。如變壓器的功率損耗、輸電線路上的有功損耗都是無用的能量損耗；還有量大面廣的照明用電，都可以通過采用先進技術(shù)及新型節(jié)能光源加以改善。

節(jié)能設(shè)計要結(jié)合實際經(jīng)濟效益因素，不能因為節(jié)能而盲目投資，增加運行費用。技術(shù)或設(shè)備的革新、換代增加的投資，應(yīng)該能在較短的時間內(nèi)用節(jié)能所節(jié)省的運行費用收回。選用節(jié)能設(shè)備時，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟兩方面比較而定。節(jié)能措施必須遵循技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、環(huán)保實用的原則。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：高層建筑；燃氣工程；關(guān)鍵技術(shù)；要點分析

0 引言

現(xiàn)代建筑行業(yè)在經(jīng)濟的推動下有了新的發(fā)展，為節(jié)約城市用地面積，高層建筑的規(guī)模不斷擴大，人們對建筑提出了更高的要求，除了舒適美觀，功能設(shè)施必須齊全，尤其是安全要有良好的保障。近些年，城市燃氣有了進一步發(fā)展，供氣范圍逐步擴大，燃氣工程開始廣泛被人們所關(guān)注，高層建筑施工本就比較復(fù)雜，其中的燃氣工程更加大了施工難度，為此，必須做好技術(shù)管理工作。

1 供氣方式和管線布局

1.1調(diào)壓系統(tǒng)的選擇

在高層建筑中，由于樓層本身的高度問題，越往上壓力就越大，因為燃氣管道在建筑中大都是從下往上鋪設(shè)的，尤其是在26層以上，這種壓力會更加的明顯，為改變這一現(xiàn)狀，使得壓力能夠更容易被調(diào)節(jié)，通常要獨立設(shè)置調(diào)壓系統(tǒng)。在實際選擇調(diào)壓設(shè)備時，應(yīng)結(jié)合建筑的具體情況而選，此時，常用的調(diào)壓柜多半由調(diào)壓箱來代替，其流量設(shè)置很是嚴(yán)格，既影響著建筑美觀，又關(guān)系著是否能夠正常供氣，而且還決定著檢查維修的難度，因此，流量設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，每小時應(yīng)比庭院管網(wǎng)大1.2倍。

1.2管線如何布局

一般的建筑在建設(shè)或是燃氣管道安裝上都比較容易，但高層建筑有其特殊性，它外觀多呈六面體形狀，且集各種設(shè)施于一體，底層多由辦公室、商貿(mào)中心等組成，住宅區(qū)多布置在上面，在施工過程中，建筑中間通常會設(shè)置有天井槽?？紤]到燃氣管道的鋪設(shè)，廚房的布局會有一定特點，要么設(shè)計在電梯出口兩側(cè)，廚房外墻常與公共樓道相鄰，要么天井槽的兩側(cè)基本上就是高層建筑廚房的投影點。

2 溫差補償及管材的選擇

2.1自然補償法

燃氣工程的施工過程有一定的難度，因為樓層過高，燃氣立管要承受很大的壓力和重量，在設(shè)計時，通常會在立管下方放置一定的支撐物，因上下兩端并沒有固定，立管很容易發(fā)生軸向移動，在磨擦作用下，溫度會有差別，為將這種差別減到最小，往往會采取自然補償法，在立管的中部安裝補償器，補償器多是由無縫鋼管煨彎之后形成的，該方法能夠很好地補償立管極限的變形帶來的影響。

2.2如何選擇管材

立管的材料尤為重要，對供氣的穩(wěn)定性和安全性都有較大影響，在選擇時務(wù)必要多加重視。如果立管的上下兩端已被固定，此時的溫度應(yīng)力σ=Eδ，其中，E代表彈性模量，δ表示的是管道的相對變形。假設(shè)ΔL=0.1，經(jīng)計算可得σ=175Pa，與鍍鋅鋼管的許用應(yīng)力相近，因此，鍍鋅鋼管是燃氣工程在架設(shè)室外空管時的常選材料。此外，為了保證燃氣工程的施工質(zhì)量，對其強度有效地加以控制，管道的安裝方法通常會選擇法蘭接和焊接相結(jié)合的方法。

3 燃氣工程的關(guān)鍵設(shè)計及要點

3.1如何有效控制沉降對燃氣引入管的影響

高層建筑有一定的不足之處，如高度過高，地基的承載力非常大，再加上地下空間的開發(fā)使用，很容易引起不同程度的沉降，在燃氣工程中鋪設(shè)引入管時，受沉降作用的影響，很容易被破壞，從而不利于立管的供氣。為改善這一狀況，必須采取相應(yīng)的措施予以解決。設(shè)置沉降箱是常常會采用的方法，沉降箱的設(shè)置通常是緊貼高層建筑的基礎(chǔ)外側(cè)。關(guān)于沉降箱的安裝方式，常常有以下幾種：

①充分發(fā)揮伸縮特點的作用，以此對沉降的損失進行有效補償，如在引入管內(nèi)部按照垂直方向進行波紋補償器的安裝工作?？梢酝ㄟ^計算盡量滿足補償量，其缺點是對其他方向的補償量就比較匱乏，另外，波紋補償器需要極高的技術(shù)水平，價格昂貴，而且安裝難度大。

②為減少因沉降帶來的損失，可對鉛管的可撓性加以考慮，以達到補償受損的效果。該方法有很明顯的缺陷，在鉛管變形彎曲時，極有可能出現(xiàn)扁平的裝填，影響引入管的通暢性，從而阻礙燃氣的正常供應(yīng)。

③絲扣具有旋轉(zhuǎn)性，能夠使管道發(fā)生上下移動，因此可對其旋轉(zhuǎn)性加以利用，來減少因沉降造成的損失，常常利用多個絲扣進行聯(lián)接，可按照順時針的方向?qū)濐^進行組合。該方法雖能取得一定的效果，但也存在有不足之處，當(dāng)把彎頭埋到地下后，極有可能對其螺紋部分的管道形成腐蝕，另外，在實際施工中，有可能出現(xiàn)反時針，對管道的氣密性會有一定影響。

④可撓性材料在減少沉降損失上有很大的可行性，除了鉛管的可撓性，還可選擇其他材料，如不銹鋼的金屬波紋管，能起到很好的效果。

沉降現(xiàn)象在高層建筑中是比較常見的，控制或解決的方法也有很多，在實際中，應(yīng)根據(jù)建筑物的具體情況進行考慮，盡量將沉降帶給燃氣引入管的損失降到最低，從而保證供氣的穩(wěn)定性和安全性。就以上幾種方法而言，最后一種的綜合效果會稍勝一籌。

3.2消除附加壓頭對燃氣立管的影響

不管是密度，還是重量，空氣和燃氣都有很大差異，這就很容易加大燃氣立管的附加壓頭。為更加方便地對壓力進行調(diào)節(jié)，在高層建筑的設(shè)計中，通常要獨立設(shè)置調(diào)壓系統(tǒng)。在實際選擇調(diào)壓設(shè)備時，需結(jié)合具體情況來選擇。對于如何消除壓頭帶來的影響，經(jīng)常有以下兩種方法：一是加大管道的阻力，該方法通過對管道水利進行計算，可適當(dāng)?shù)馗淖児艿揽趶?，或在立管上增加閥門的安裝，以此來減小壓頭影響，該方法能夠取得很好的效果。還有一種常用的方法就是低壓調(diào)壓器的設(shè)置，該方法有一定的限制條件，在壓頭大于200Pa的時候，該方法才能發(fā)揮作用，將壓力穩(wěn)定下來，起到良好的效果。其不足之處在于，如果調(diào)壓器因某些原因出現(xiàn)故障而無法正常運行，則會給用戶帶來一些列麻煩。

3.3做好施工后期的技術(shù)管理工作

當(dāng)燃氣工程進入到后期，技術(shù)管理工作的關(guān)鍵在于核對和清理，為避免發(fā)生遺漏或失誤的情況，給工程帶來不必要的損失，應(yīng)派專業(yè)技術(shù)人員對施工的狀況進行檢查核對，特別是一些重點工作和關(guān)鍵設(shè)備，更應(yīng)該仔細檢查。另外，施工中勢必會產(chǎn)生一些建筑垃圾在現(xiàn)場，可能會給儀表、閥門等設(shè)備帶來不利影響，致使其出現(xiàn)破損，因此施工后期應(yīng)及時清掃殘留物，徹底地清理。施工后期，竣工資料的整理工作也十分重要，務(wù)必要認真對待，保證資料的完整性和準(zhǔn)確性，從而為整個工程的驗收工作打下基礎(chǔ)，同時還應(yīng)開展相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，提高專業(yè)人員的操作水平，為工程結(jié)束后的系統(tǒng)調(diào)試做好準(zhǔn)備。

4 結(jié)束語

從上述分析可知，作為城市建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，燃氣工程的作用日益凸顯，在現(xiàn)代化高層建筑中開展燃氣工程，必然有很大困難，成本高，對技術(shù)要求嚴(yán)格，而且影響重大，若技術(shù)質(zhì)量得不到良好保證，很有可能會出現(xiàn)一些安全事故，影響著正常供電，甚至對人們的身體健康構(gòu)成威脅，造成巨大損失，為此，必須加強技術(shù)質(zhì)量管理，保證燃氣工程的安全。

參考文獻：

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[4]侯冰.燃氣工程施工現(xiàn)場安全管理措施的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，21（7）：142-143

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關(guān)鍵詞：高層建筑；消防設(shè)計；問題；對策

中圖分類號：TU97文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

隨著我國社會主義經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化進程的不斷深入，城市的建筑必然會向高層化、大型化、多功能化的方向發(fā)展。高層建筑不僅能大幅度減少城市的建筑面積與建設(shè)投資，也能縮短各個部門之間的距離，提高工作效率，為社會帶來明顯而巨大的經(jīng)濟效益。但是建筑功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高層建筑，往往也會由于人員密集而存在著眾多火災(zāi)隱患。因此，如何加強高層建筑的消防設(shè)計和消除火災(zāi)隱患以及減少或防止火災(zāi)的危害，從而保障國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的安全，是高層建筑設(shè)計一個不可忽略的重要組成部分。

本文將簡單描述我國高層建筑在消防設(shè)計方面存在的一些問題，并對高層建筑的消防設(shè)計提出一些建議與對策。

一、我國高層建筑的消防設(shè)計存在的問題

消防設(shè)計是高層建筑設(shè)計中不可忽略的重要組成部分，對于保障國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全有著重要意義。但是，從社會上頻頻發(fā)生的高層建筑火災(zāi)事故并由此造成國家財產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的巨大損失來看，都說明了我國在高層建筑的消防設(shè)計方面還存在著許多亟待解決的漏洞和問題。

1、消防水池設(shè)置條件的問題

消防水池是指由人工建造的用于儲存消防用水的構(gòu)筑物，對于消防滅火有著重要作用。根據(jù)《高層建筑防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)高層建筑在“市政給水管道和進水管或天然水源不能滿足消防用水量”或“市政給水管道為枝狀或只有一條進水管( 二類居住建筑除外)”的情況下，必須設(shè)置消防水池。

然而，市政給水管道和進水管或天然水源怎么樣才算不能滿足消防水量？是否只要從市政環(huán)狀管網(wǎng)在不同的兩側(cè)引進兩條進水管道，就可以不要求設(shè)置消防水池了呢？

這樣的規(guī)范要求雖然在大多數(shù)的情況下，都能起到一定的規(guī)范作用。但在一些特定的環(huán)境條件下，也不是很恰當(dāng)，并且更容易被不法商人鉆法律漏洞，玩文字游戲。

2、消防水池使用的問題

就目前來講，我國的高層建筑平均每座消防水池會占據(jù)一百平方米以上的面積，而且為了避免消防水池中的水因長期不投入使用而變質(zhì)，設(shè)計人員一般都會要求對消防水池中的水進行定期更換。

然而，定期更換消防水池的用水，是一筆不小的經(jīng)濟開支，要開發(fā)商無償支付這對于其自身并沒什么經(jīng)濟收益的經(jīng)費開支，無疑是一件比較困難的事情。所以，在現(xiàn)實生活中，開發(fā)商往往對于消防水池的用水得過且過，看著其變質(zhì)而不聞不問。再退一步講，縱使所有的開發(fā)商都心甘情愿的定期更換消防水池的用水，那么多高層建筑的消防用水就這么白白的浪費掉，也是極端浪費水資源的一種表現(xiàn)，并與節(jié)約用水的原則背道而馳。

3、防煙樓梯與防煙前室的問題

根據(jù)《高層建筑防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，不具備自然排煙條件的防煙樓梯應(yīng)該設(shè)置有獨立的機械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施，而其同樣不具備自然排煙條件的防煙前室，如果能夠利用樓梯間的送風(fēng)余壓而達到相應(yīng)要求規(guī)范的，可以不再設(shè)置送風(fēng)的防煙設(shè)施。

這本來是為了滿足經(jīng)濟要求而合理放寬要求，但在現(xiàn)實的建筑工程中，設(shè)計人員或施工人員往往都會忽略在樓梯與前室之間安裝一個余壓閥門，導(dǎo)致防煙樓梯的風(fēng)壓過大或防煙前室的風(fēng)壓不足，從而讓實際的運用效果并不盡如人意。更有甚者，在實際的施工過程中，一些高層建筑，尤其是一些大型商場，為了節(jié)約成本投資，增大使用面積，對一些不具備自然排煙條件的封閉樓梯，也不按照相關(guān)的規(guī)定設(shè)置機械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施和增設(shè)前室。

4、合用前室導(dǎo)致的問題

一些開發(fā)商為了節(jié)約投資成本，提高建筑的實際使用面積，在多數(shù)情況下，都會采用客梯和消防電梯合用的設(shè)計，采用常閉式防火門，合用防煙前室和消防電梯前室。但在實際的使用過程中，防煙前室的防火門往往會為了方便行人出入而長期處于開放狀態(tài)，或者拆除了常閉式防火門的閉門器或者把防火門整個拆除，導(dǎo)致防煙前室并不防煙，形同虛設(shè)。

5、火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計的問題

作為發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并且及時采取相應(yīng)措施的控制、消滅火災(zāi)的有力手段，火災(zāi)報警系統(tǒng)早已普及到各個高層建筑之中?；馂?zāi)報警系統(tǒng)大部分都是采用感煙型的探測器，多數(shù)都設(shè)置在走道、樓梯、電梯廳等一些公共場合。但是，在實際運用過程中，煙火要從起火的戶內(nèi)穿透一些緊閉功能良好的門戶到達公共場合，再由探測器感知，從而觸發(fā)火災(zāi)報警系統(tǒng)，需要相當(dāng)長的時間，而這時的火勢已經(jīng)比較大，滅火相對比較困難，而且也不利于物業(yè)的維護管理。

二、對高層建筑消防設(shè)計的建議

1、合理設(shè)置消防水池并能保證兩路供水

建造消防水池是消防設(shè)計的重要組成部分，必須予以足夠的重視。要根據(jù)火災(zāi)最長延續(xù)時間內(nèi)室內(nèi)的消防用水的總量以及市政供水的進水量來合理設(shè)置消防水池的容積，并且保證消防水池接入水泵間的引入管不少于兩條，從消防水泵引入各個消防管道的供水管也同樣不能少于兩條。

2、合理利用消防水池

為了避免消防水池的水資源浪費，可以讓消防用水和生活用水、生產(chǎn)用水共用同一個水池，即降低了工程造價，又可以避免水質(zhì)變壞或水資源浪費。只是如果共用一個水池，必須合理增加消防用水的儲量，消防進水口也必須處于其他進水口之下。

如果附近有比較多的高層建筑，也可以在市政部門的帶領(lǐng)下，合理公正的規(guī)劃控制，讓臨近的高層建筑共用消防水池。

3、合理設(shè)計排氣管道和防煙設(shè)施

良好的通風(fēng)排氣管道能夠有效的保持空氣的潔凈，及時排除空氣中蘊含的天然氣或者煤氣等一些有害氣體，防止空氣污染；另一方面，也可以過濾一些容易引起火災(zāi)的可燃性氣體，避免火災(zāi)通過排風(fēng)管道串聯(lián)到多個不同的樓層，引發(fā)更大規(guī)模的火災(zāi)。而防煙設(shè)施則可以有效的防止由于火災(zāi)事故引發(fā)的大量的有毒煙氣而導(dǎo)致人員傷亡的現(xiàn)象。根據(jù)研究統(tǒng)計資料，絕大部分的火災(zāi)事故人員傷亡，都是由于煙氣窒息或者中毒得不到及時的救治而導(dǎo)致，所以，良好的通風(fēng)系統(tǒng)和防煙設(shè)施顯得尤為重要。

所以，必須嚴(yán)格遵守《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，合理設(shè)計排氣管道和防煙設(shè)施。

4、合理設(shè)計火災(zāi)報警系統(tǒng)和自動噴淋滅火系統(tǒng)

設(shè)計火災(zāi)報警系統(tǒng)，必須從今早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、節(jié)約成本等方面進行考慮，把火災(zāi)探測器和手動報警器一起納入智能化系統(tǒng)，方便統(tǒng)一管理。自動噴淋滅火系統(tǒng)也能夠使用消火栓的消防泵，不必另外設(shè)置噴淋泵，可以有效的節(jié)約投資成本和占地面積。對于高層建筑，為了盡早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場，并及時的采取有效的措施，控制火勢蔓延，可以在一些容易發(fā)生火災(zāi)的地方或者入戶門口，設(shè)置簡易的火災(zāi)報警系統(tǒng)和自動噴淋滅火系統(tǒng)。

5、合理分布消防栓

消防栓是簡單控制消滅初期火災(zāi)的重要手段，《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》對于消防栓的分布有著明確的規(guī)定，必須嚴(yán)格遵守。根據(jù)水槍的充實水柱長度，可以確定消防栓的保護半徑，但是在實際生活中，不能簡單的畫圓方式來確定保護范圍，還要綜合考慮隔墻、門道等等影響因素。

三、結(jié)語

總之，高層建筑由于存在較多的火災(zāi)隱患，所以設(shè)計人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合實際的施工情況和要求，才能設(shè)計出經(jīng)濟、環(huán)保、安全以及具備可操作性的消防設(shè)計方案。

參考文獻：

[1]張衛(wèi)峰.關(guān)于消防系統(tǒng)設(shè)計和施工有關(guān)問題的探討[J].甘肅科技,2007(9).

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關(guān)鍵詞：城市建設(shè)；高層；建筑；設(shè)計

Abstract: a building is a symbol of the city, the stand or fall of it to a city of image is a big influence, especially in high-rise buildings, reasonable construction design is high-rise building and the urban space is the important basis of harmony. In this paper, the construction of the city the main points of the senior architectural design is discussed.

Key words: the city construction; Top; Architecture; design

中圖分類號：S611文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

建筑設(shè)計是科學(xué)與藝術(shù)、邏輯思維與形象思維相結(jié)合的多科學(xué)的創(chuàng)造性勞動，由于其決策及評價標(biāo)準(zhǔn)的綜合性，必須采取綜合管理的方式才能協(xié)調(diào)好各方面的關(guān)系，更加充分地體現(xiàn)城市意識。 建筑除了本身的功用外，也被譽為凝固的藝術(shù) 。重要的建筑是一個城市的象征，它的好壞對一個城市的形象影響也是很大的，特別是在高層建筑中 ，合理的建筑設(shè)計是高層建筑是否與城市空間融洽的重要依據(jù)。

一、城市建設(shè)中高層建筑的設(shè)計原理

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、 細部尺度。

1、城市尺度。高層建筑是一座城市有機組成部分, 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的地方就可以看見, 也是一座城市給一個進入它的人第一印象。

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)成要素之間有機協(xié)調(diào)的比例關(guān)系。

2、 整體尺度。建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的，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迫感。

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。 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)。

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。

5、細部尺度。細部尺度是指高層建筑更細的尺度，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。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。

二、城市建設(shè)中高層建筑設(shè)計要點

1、高層建筑采光設(shè)計

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)都是控制進入的直射光線,減少其對視覺舒適度的潛在負面影響,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,就可以認為是很好的室內(nèi)照明了。先進的日光采集系統(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度;

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

（3）仔細設(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、高層建筑的消防問題

高層建筑往往在功能上是多元的，而其中設(shè)備又較復(fù)雜，本身存在很多引起火災(zāi)的潛在因素。例如，超高層建筑的電器設(shè)備很多，一旦維護、管理或使用不當(dāng)，就可能引發(fā)火災(zāi)；未妥善管理明火；施工以及機械故障等。 從引發(fā)火災(zāi)的原因來看，與普通建筑幾乎相同，然而在高層建筑中，如果發(fā)生火災(zāi)，會比普通建筑帶來更大的危害。具體來說，高層建筑的消防問題主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）火災(zāi)蔓延迅速

由于超高層建筑中存在許多可燃物，它們形成了許多縱向煙筒。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，這些煙囪的拔風(fēng)抽力效應(yīng)可以促進火焰及煙氣的蔓延，高度越高，抽力越大，這種效應(yīng)就越強烈。超高層建筑的煙筒效應(yīng)是最難防范的，雖然可在管道內(nèi)設(shè)置一些防火閥，然而這些防火閥可能出現(xiàn)控制失靈、無法嚴(yán)密閉合等情況，從而導(dǎo)致有火溢出直至延燒。

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關(guān)鍵詞：大高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;防震;結(jié)構(gòu)性能

1、影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震效果的因素

1.1高層建筑自身結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑中抗水平力是結(jié)構(gòu)設(shè)計主要矛盾，據(jù)不同側(cè)力及抗震等級采用不同結(jié)構(gòu)體系。高層建筑從其本質(zhì)上是懸臂結(jié)構(gòu)，垂直荷載主要使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生軸力與建筑物高度大體為線性關(guān)系;水平荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩。從受力特性看，垂直荷載方向不變，隨建筑物增高僅引起數(shù)量增加，而水平荷載來自任何方向，均布荷載與建筑物高度大體為二次方變化。一般情況下水平荷載遠大于垂直荷載影響。應(yīng)使結(jié)構(gòu)要有較大強度外還要有足夠剛度。

高層建筑常用結(jié)構(gòu)類型有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋砼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)整體自重輕、強度高、抗震性能好、施工工期短等特點，且截面相對較小，有很好延性，適合柔性方案，其缺點是造價較高。當(dāng)場地土特征周期較長時易發(fā)生共振。鋼筋砼結(jié)構(gòu)剛度大、空間整體性能好、造價相對較低及材料來源也較豐富，較適用承載力大，控制塑性變形的剛性方案結(jié)構(gòu)。不利因素是結(jié)構(gòu)自重大、抵抗塑性變形能力差，施工周期較長。因此高層建筑采取何種形式應(yīng)取決于結(jié)構(gòu)體系和材料特性，同時取決于場地土類型，避免場地土和建筑發(fā)生共振，而使振害更加加重。

1.2高層建筑結(jié)構(gòu)施工材料和過程

高層建筑結(jié)構(gòu)施工原材料對其抗震效果有直接影響，因此施工建設(shè)中應(yīng)明確施工材料重要性。通常情況下建筑物建設(shè)質(zhì)量越高，地震對建筑物的作用力越小，在同等地震環(huán)境下建筑施工中使用性能越好的材料，其受到地震作用力也越小，而如無法保證材料使用性能，就會受到較大地震作用力。在高層建筑施工建設(shè)中選擇建筑材料時建議采用塑料板材、空心磚及加氣混凝土板等，這些質(zhì)輕材料對保證建筑物抗震性能都十分有利。

高層建筑施工中為較好的保證其抗震效果，還應(yīng)保證施工中每個環(huán)節(jié)和每道工序質(zhì)量，應(yīng)高度重視施工中各項管理工作，同時建立完善施工監(jiān)管規(guī)范制度，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及施工規(guī)范施工，保證高層建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，確保其抗震效果。

1.3場地選擇

場地選擇對高層建筑至關(guān)重要。地震造成的破壞除地震直接引起結(jié)構(gòu)破壞外還有場地條件原因。當(dāng)?shù)卣饋砼R時，其對高層建筑結(jié)構(gòu)破壞的原因有很多方面，最主要的是地表滑坡、山體崩塌及巖石斷層等導(dǎo)致地表發(fā)生運動，使建筑結(jié)構(gòu)受到破壞，而水災(zāi)和海嘯等地震帶來的次生災(zāi)害也會破壞建筑物。因此選擇有利抗震建筑場地，是減輕地震災(zāi)害的第一道工序，抗震設(shè)防區(qū)建筑工程應(yīng)選有利地段，應(yīng)避開不利的地段。

2、 高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀概述

2.1現(xiàn)行高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法分析

在我國現(xiàn)行的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛和應(yīng)用效果最為顯著的就是基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，該方法根據(jù)建筑物的重要性和用途，確定預(yù)期的性能目標(biāo)，由不同的性能目標(biāo)提出不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)計的建筑在未來地震中具備預(yù)期功能，從而使建筑物在整個生命期內(nèi)，在遭遇可能發(fā)生的地震作用下，總的損失達到最小。其中，基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法具有如下幾個方面的特點：

首先，該設(shè)計方法可以根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)、不同設(shè)防水平，提出相應(yīng)的性能目標(biāo)，由不同的性能目標(biāo)提出不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，采用一定的建筑材料、施工方法和結(jié)構(gòu)分析手段完成設(shè)計，使所設(shè)計的建筑物在未來的地震中具備預(yù)期的功能。

其次，根據(jù)所選定的性能目標(biāo)，建筑設(shè)計人員進行設(shè)計可以使高層建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的抗震性能目標(biāo)。

最后，從性能設(shè)計的特點來看，基于性能的抗震設(shè)計是一個效果比較理想的方法，利用該方法所設(shè)計的防震結(jié)構(gòu)將會更經(jīng)濟、合理，且對應(yīng)于不同的高層建筑結(jié)構(gòu)的防震性能是可預(yù)知的。

2.2 基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計方法應(yīng)用實例分析

某高層建筑結(jié)構(gòu)為8度設(shè)防的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，總高93m。底部五層的樓板偏于一側(cè)，無樓板的一側(cè)為穿層型鋼混凝土斜柱，斜柱和斜支撐在五層頂板形成較大的拉力和壓力。針對上述特點，其性能設(shè)計的要求是：五層頂板采取加強措施確保靜力和地震下的安全;斜柱采取措施減少長細比，并保證在中震下考慮P-效應(yīng)的承載力按彈性設(shè)計，在大震下的變形可得到控制，約為1/450;增加框架部分承擔(dān)的地震剪力，取20%的總地震剪力，且每個斜柱承擔(dān)2%的總地震剪力。

3 基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計要點主要包括結(jié)構(gòu)計算、防震縫與抗撞墻的設(shè)計、結(jié)構(gòu)破壞機制的設(shè)計、鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計以及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計等，以下將分別給予詳細的說明。

3.1 結(jié)構(gòu)計算

基于性能的高層建筑防震結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)計算要滿足如下要求：一是在彈性計算和非線性計算分析中，對結(jié)構(gòu)整體模型及構(gòu)件、節(jié)點的各種計算參數(shù)要力求正確合理;二是對具有水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意區(qū)分不落地柱和墻體的轉(zhuǎn)換梁、框支梁相鄰層的計算層數(shù)和層高、轉(zhuǎn)換厚板有限元的類型和劃分。

3.2 防震縫與抗撞墻的設(shè)計要點

3.2.1 防震縫的設(shè)計要點

3.2.2 抗撞墻的設(shè)計要點

當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。其中，抗撞墻的設(shè)計要點如下：一是每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距;二是內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析，按不利情況取值。

3.3 結(jié)構(gòu)破壞機制的設(shè)計要點

3.3.1 框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

為了充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力，較合理的地震破壞機制應(yīng)為節(jié)點基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生;同一層中，各柱兩端屈服歷程越長越好;底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。

3.3.2 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

抗震墻的各墻段（包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高寬比不宜小于2，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。

3.4 鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計要點

首先，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)宜對稱布置;其次，鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)件應(yīng)避免剪切破壞，構(gòu)件彎曲破壞形成的極限剪力應(yīng)小于構(gòu)件斜截面的極限剪力;再次，鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)件之間應(yīng)設(shè)置成“強柱弱梁”;最后，梁柱節(jié)點的承載力宜大于梁、柱構(gòu)件的承載力。

3.5 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計要點

（1）抗震墻布置的基本原則?？蚣?抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以提高其剛度和承載能力。

（2）抗震墻的最大間距設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)抗震墻間距的設(shè)計不應(yīng)過大，對于抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求。

結(jié)語

綜上，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要達到的總體要求是“小震不壞，中震可修，大震不倒”這一目的，必須進行嚴(yán)格的選型、分析和計算。高層建筑是當(dāng)下建筑發(fā)展的主要趨勢，其抗震設(shè)計是高層建筑設(shè)計的重中之重。

參考文獻