高層建筑的利弊

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高層建筑的利弊范文第1篇

關鍵詞:BIM技術；高層建筑；安全管理

隨著我國經濟社會的發展，高層建筑已經成為房屋建筑工程發展的必然趨勢，但高層建筑安全管理難度大，對工人的專業能力要求較高，而BIM是一項把項目從設計、施工建造到運營維護的全生命周期各個階段的信息融合在一起的儲備技術，以模型作為信息載體，通過集成工程中所有的信息實現項目管理[1]，為建筑構件或設備增加安全管理信息，可實現構件的安全檢查和設備的安全監控；同時利用BIM技術的可模擬性，對項目進行模擬建造，工人通過模擬體驗的方式經歷事故，提升安全教育培訓的效果，在一定程度上降低事故的發生。

1高層建筑安全管理難點

1.1危大工程較多

高層建筑涉及的危大工程較多，施工難度高，施工危險性大，是建筑施工領域的重大危險源。例如，高層建筑一般需要開挖超過3m的深基坑，支護結構容易受到地下水和周圍荷載的影響而發生變形坍塌，深基坑支護事故屢見不鮮[2]，基坑開挖工程和支護工程都屬于危大工程，易造成群死群傷等重特大事故。對于危大工程的管理重點是編制專項施工方案，但專項施工方案存在與現場的施工工序不符、計算書存在錯誤、專項施工方案操作性不強等問題[3]。

1.2高空作業多

附著式升降腳手架是高層建筑施工的主要設備之一，在高空中憑借提升機自行升降，可提高施工效率，加快施工進度，但由于存在較高的重力勢能，一旦發生墜落，后果嚴重，在使用過程中往往存在安全教育培訓不到位、安全檢查驗收不到位等問題，造成工人發生高處墜落事故[4]。

1.3安全監控難度大

高層建筑塔吊或施工升降機一般隨主體建設高度升高而升高，高度越高，發生傾覆的概率越大，一般施工單位在塔吊升節前利用經緯儀對塔吊傾斜度進行測定，但在塔吊使用過程中的安全風險不能實時監測，如在使用過程中日常維護保養不到位、荷載突然增加、螺栓松動或銹蝕，標準節老化，則極易發生倒塌。

2BIM技術在安全管理中應用

2.1安全監測監控

利用BIM建立建筑三維數字模型，對模型進行參數化設置，利用Navisworks對專項施工方案進行多次模擬建造，找到最優方案，模型可自動生成腳手架和模板計算書，對安全穩定性進行驗算，及時發現設計中存在的問題，在深基坑施工過程中利用BIM模型+傳感器技術對基坑進行安全監測，監測數據自動上傳至模型中，實時掌握支護結構的穩定性，提高專項施工方案的可操作性，同時可利用模型進行安全技術交底。在塔吊使用過程中，安裝傳感器，采集塔吊運行數據，及時監測載重變化，在塔身安裝測斜儀監測塔吊傾斜度，并設定載重報警值和傾斜度報警值，將這些數據集成到BIM模型中，利用數據監控系統對塔吊運行數據進行實時分析，了解塔吊的運行信息。一旦模型報警，針對報警類型可對受力較大的節點進行及時修理或者保養或增加對塔吊的附著，及時調整傾斜度，從而降低塔吊傾覆概率。由軌跡交叉理論可知，事故的發生是由于人的不安全行為和物的不安全狀態在同一時間和空間維度運動軌跡交叉所導致的，利用人員定位系統動態監測人的活動軌跡，將采集到的數據接入BIM模型，當系統分析出塔吊的運動軌跡將與施工人員的運動軌跡發生交叉導致事故時，系統會立即發出聲光預警信號，現場相關人員立即采取措施，及時消除危險，待危險解除后系統會自動停止報警[5]。

2.2安全檢查

傳統的安全檢查表是按照《建筑施工安全檢查標準》[6]編制的，共有180個檢查項目767條評分標準，有很大一部分是對安全制度、施工組織設計、專項施工方案等資料的檢查，利用BIM強大的信息管理系統，逐項核對安全資料，可及時對安全資料進行查漏補缺。除了這些項目外，安全檢查表中其他項目主要是建筑施工機械設備和輔助生產設施的檢查，項目繁多，僅腳手架的檢查表就有6個，對于規模較大的建筑體，由于不同單體的施工進度不同，導致危險源出現的時間和部位發生較大變化，利用傳統方式檢查一是工作量大，二是檢查內容繁瑣，如何實現快速準確全面識別危險源是安全檢查需要解決的問題。利用BIM系列軟件中的Navisworks對模型進行漫游安全檢查，模擬人在實際檢查過程，發現危險源，見圖1、圖2；同時，BIM軟件具有多接口數據共享能力，利用BIM中的Revit軟件和和項目施工模擬軟件Project組成BIM4D模型，對本工程中出現檢查項目進行快速調用并賦予構件安全管理信息[7]，模擬不同單體施工到不同的階段，對這些項目進行時間和空間維度的危險源辨識，同時結合自己以往的工作經驗，將這些危險源輸入BIM數據庫中，數據庫會自動同模型進行關聯。（1）可以實現危險源辨識的全面，避免由于辨識不全在后期施工中出現事故。（2）可以結合辨識結果提前設計安全防護措（3）可以實現風險預警。在后期施工時，若模型中該構件需要設置安全防護但實際未設置時，構件在模型中的風險級別顏色則變為紅色，工程管理人員可迅速根據顏色找到未采取防護措施的部位及時進行安全管理。（4）可以生成危險源數據庫，便于類似工程的安全管理。

2.3安全教育培訓

建筑安全培訓主要分為三級，其中班組級安全教育更加側重對事故案例和應急處置措施的教育，傳統的教育方式為多為安全講座、事故案例視頻及應急培訓視頻，這種教育方式的弊端是工人的參與度低，不能身臨其境地體驗事故，很多安全教育流于形式，不能引起對安全的足夠重視，突發緊急事故時，也不能采取及時有效正確的處置方式，延誤救治時機，導致工人的傷亡。建筑施工中很多工種操作過程繁瑣，使工人沒有耐心按照正確的操作流程進行操作，從而導致了“三違”行為的發生，從安全事故統計來看，很多“三違”行為是事故發生的原因，同時據調查，施工現場工人文化素質不高且多為男性，使用BIM與VR技術將繁瑣的操作流程和“三違”導致的事故做成有趣的游戲場景，提供沉浸式體感互動，男性更容易接受游戲模式的安全教育培訓，這種方式可使工人對安全教育培訓產生濃厚興趣，在場景中更容易記住正確的操作方法。工人通過可穿戴設備VR眼鏡和操作手柄模擬進入施工現場（見圖4），進行作業模擬操作過程，如操作不當或“三違”，則引發事故，工人在切身體驗了事故的整個發生過程之后，心理會發生巨大的變化，心理狀態將由“要我安全”向“我要安全”轉變，從而提高對安全的重視程度和對自我的保護意識。場景可根據事故類型進行設置，可單人進入場景體驗，也可多人同時進入場景，模擬作業事故場景，如模擬腳手架坍塌場景，工人選擇拆除順序時如選擇錯誤，或將整層連墻件拆除時，則引發腳手架坍塌；如工人進入高處墜落體驗場景，腳手架未系安全帶或吊掛點選擇錯誤，則引發工人發生高處墜落事故。工人可重復進入場景，場景體驗結束后，系統對事故發生的原因進行教育，使工人能夠深刻的記住正確的操作方法和操作順序，在實際操作中就不會發生類似錯誤操作，從而很大程度上避免事故的發生。同時BIM與VR的結合也可對工人進行應急處置培訓。在發生事故后正確的急救方法是非常重要的，施工現場很少有人在紅十字會學習專門的急救操作，施工現場常發生的高處墜落、物體打擊、觸電、坍塌、機械傷害事故，通常會導致工人昏迷、失血、骨折和休克，在最短的時間內急救可大幅度挽救生命，常用的心肺復蘇術、包扎、固定方法屬于比較專業的急救手段，通過VR培訓可使工人迅速學會正確的操作方法，及時救助傷員。

3結語

在高層建筑施工安全管理中，運用BIM技術進行專項施工方案模擬、安全監測監控，在施工前運用構件安全檢查表進行危險源辨識，通過模擬事故場景對工人進行安全教育培訓，可更直觀的對高層建筑的安全管理實現可視化，有效的提升高層建筑安全管理水平。

參考文獻

[1]王江濤.BIM技術在建筑工程安全管理中的研究與應用[D].邯鄲:河北工程大學，2019.

[2]羅元國.分析高層建筑工程深基坑支護施工技術[J].低碳世界，2016(2):143-144.

[3]郎志堅，周德灝，孫鵬，等.論危險性較大分部分項工程管理缺陷[J].建筑安全，2018，33(6):56-58.

[4]解金箭.附著式升降腳手架安全管理研究[D].北京:首都經濟貿易大學，2017.

[5]張彬彬.基于BIM與WSN技術的塔吊安全管理實施監測與預警系統研究[J].項目管理技術，2018，16(6):46-51.

高層建筑的利弊范文第2篇

【關鍵詞】高層建筑物 消防供水高位點消防水池

1.前言

當前我國的城市化建設發展越來越快，建設的規模也越來越大。高層建筑在我國已是屢見不鮮。面對我國高層建筑物的不斷崛起，我國從國情出發，制定出了《高層民用建筑防火設計規范》，對超過24 m高的建筑物，規定要遵循并落實 “預防為主，防消結合”的方針，要針對高層建筑的特點，做好自防自救的準備。即發生火災時，借助建筑物自身準備好的消防設施及時展開滅火救援工作。高層建筑物的消防設施是、合理，關系到整個救火行動的成功與否。因此，高層建筑物應設計出合理的消防供水系統，才能確保整座建筑物的消防安全。

2.高層建筑消防供水設計的原則

在設計高層建筑的消防供水系統時，首先，應全面考慮到各方面的因素，尤其是高層建筑物的高度、火災的風險性、建筑使用人數，只有綜合顧全各方各面，才能保證建筑物的消防安全，進而及時控火滅火，節約各項資金投入。其次，在設計消防供水系統時，應保證建筑的給水量及水壓。如在室外的消防供水設計方面，應區分好高壓、低壓、臨時高壓這三種水壓的特點。高壓消防供水，可使管網內保持充足的用水量以及壓力，進而可直接使用消防栓接水，從而使水槍順利出水滅火。在建筑物的高度大于25m時，建筑消防供水系統應采用高壓消防，而水槍的安放的位置應在最高處，以保持充實水柱。低壓消防則需要借助消防車以及其它的可移動的消防泵進行加壓后提供水壓與流量，進而供水。通常，較低的建筑物所需要的生活、生產以及消防共同合用的供水系統一般采用這種低壓系統。而臨時高壓，則是由于水管內的水壓不高時，在水泵站內的消防水泵，在收到火警信息時，自動啟動消防水泵，使得水管內的管道壓力達到高壓狀態，進而提供給消防高壓供水系統，有利于及時控制火情。再者，高層建筑供水設計還應遵循管道的流速要求。消防用水量是非常大的，水錘很容易把管網以及其它供水設備損壞，因此，在設計供水系統時，必須要對水管內的水速加以限制控制，通常，消防栓的供水系統流速應控制在2m/s，而自動噴水滅火管道的水速則應控制在4.5 m/s內。最后，應嚴格按照消防水箱的設計要求。高層建筑物所需要的消防水箱較一般建筑的消防水箱要求高。高層建筑物需要把水箱壓力設置為高壓，這樣才能保證消火栓及自動噴水滅火等系統的水壓及水量。具體的設置要求有:消防水箱的儲水量應儲存夠10分鐘的用水，若是室內的消防用水達到25L/s以上的，則需要消防儲量多于13m3 ，室內消防的用水量少于25L/s時，則可相應減少儲水量至12m3。消防水箱一般是重力自流，因此在設置時應把其設置在建筑物的最高點。下文主要介紹高層建筑中最常用的的供水方式――高位點的消防水池供水

3.高位點的消防水池供水

高層建筑物的消防供水很大程度受到建筑高度的限制，而高位點設置消防水池，則能較好的克服建筑高度的局限。通常，在高層建筑的頂樓修建一個大容量的消防供水水池，該水池的構建可足夠的消防用水，確保火災所延續的時間內均有充足的水源。消防水池利用了生活的加壓水泵，把全部的消費水均抽至頂樓的消防水池，進行儲存。若遇到火災時，消防水池的警鈴按鈕在接受火警信息時，自動開啟閥門，消防儲存水則借助室內的消火栓供方水系統，及時傳輸至自動噴水滅火系統，直接展開滅火。若是消防水池的設置高度不夠時，需要在頂樓增設一各消防增壓系統，以此來滿足噴火滅火系統及消火栓的消防壓力。這樣就無需再增設控制的線路、電纜以及專門的消防水泵，節約了投資資金。對于高于50m的建筑物，需進行分區域構建相關供水。這種供水方式是當前最為節能的一種供水方式，其主要是分區域進行，在一個區域的適當高度設置減壓水箱，就可達到消防使用的要求。這種供水方式，可有效避免了因維護不當引起無法啟動現象的發生。整體上，消防供水系統在操作與可控制上，簡易快捷，安全性高、可靠性強，且對供電沒有過高的要求，無需自卑才有發電機和以雙路電源進行供電，很大程度上簡化了消防的供水系統，能大大提高消防滅火工作的效率，保障建筑物及人民人身財產安全。

高位點設置消防水池，有利也有弊。由于這種供水方式所需要的水池體積過大，很大程度上影響了整個建筑的結構，難以被建筑設計方面采納，也就限制了其的使用目前，該供水方式的應用，僅僅用于體積龐大的建筑物。該如何使高位點消防水池的功能得到充分發揮，仍需做進一步的研究。

4.結束語

綜上所述，高層建筑物的消防問題是非常復雜的、龐大的，其關系到建筑結構的整體設計，還關系到建筑使用者的人身財產安全，因此，消防供水系統應合理設計，只有這樣才能發揮其應有的作用。本論文主要介紹了高位點消防水池供水方式，分析其的利弊。目前，樓頂高位水箱供水、消防氣壓罐給水以及消防共用供水設備等這幾種供水方式也廣為應有。總體而言，高層建筑的供水設計應根據高層建筑物的高度、抗震能力、性質以及電力等方面的因素進行合理的經濟技術比較，進而合理選擇，這樣才能使高層建筑的消防供水滿足滅火要求。

【參考文獻】

[1]樊俊.工程與建設[J]，房地產管理，2008，（22），629-631

[2]龔運國.高層建筑消防給水系統設計淺析[J]．化學工程與裝備，2008．（7）

高層建筑的利弊范文第3篇

關鍵詞：高層建筑；滅火救援；疏散

        0  引言

        近幾年來，隨著經濟建設的發展和改革開放的深入，城市建筑日益向著大型化、多功能化、高層化、地下化發展。這些建筑往往有著這樣的特點：人員密集、結構復雜、疏散困難、可燃物裝修多等，一旦發生火災，將給國家財產和人民生命安全帶來巨大的損失。因此，針對高層建筑的特點，從分析高層建筑火災特點和撲救難點入手，就如何采取切實可行的措施做好高層建筑火災撲救工作進行分析。

        1  高層建筑的定義及發生火災的特點

        凡10層及10層以上的居住建筑（包括首層設置商業服務網點的住宅）和建筑高度超過24m的公共建筑，及2層和2層以上的建筑高度超過24m的廠房或庫房，都屬于高層建筑。隨著商業和工業的迅猛發展，河北省石家莊市高品位、智能化、現代化的高層建筑（高層民宅）和用于工業生產的高層廠房、倉庫如雨后春筍般拔地而起，彰顯著新時期發展的成就，但也為消防工作帶來了一定的難度。

        由于高層建筑具有本身的一些建筑、應用等方面的特點，根據這些，我們可以歸納出高層建筑的火災特點及消防工作開展的利弊：

        1.1 樓層高，建筑內豎向井道多，可燃材料多造成火勢蔓延快   高層建筑主體建筑多，樓層較高，如石家莊市的河北省聯通分公司樞紐大樓就有43層，連同發射塔共計196m。建筑內樓梯間、電梯井、管道井、風道、電纜井等豎向井道多，如果防火設施不到位，發生火災時就好像一座座高聳的煙囪，成為火勢迅速蔓延的途徑，形成“煙囪效應”。據測定，在火災初期階段，因空氣對流，在水平方向造成的煙氣擴散速度為0.3m/s，在火災燃燒猛烈階段，由于高溫狀態下的熱對流而造成的水平方向煙氣擴散速度為0.5~3m/s;煙氣沿樓梯間或其它豎向管井擴散速度為3~4m/s。如一座高度為100m的高層建筑，在無阻擋的情況下半分鐘左右，煙氣就能順豎向管井擴散到頂層。

        1.2 疏散途徑少、難度大  高層建筑一是層數多，垂直距離長，疏散到地面或其它安全場所的時間長；二是人員集中，影響消防員登梯的速度和人員疏散的時間，貽誤了滅火救援的時機；三是發生火災時由于各豎井空氣流動暢通，火勢和煙霧向上蔓延快，普通電梯在火災時因不防煙火或停電等原因而無法使用，因此，多數高層建筑安全疏散主要是封閉樓梯，而樓梯間內一旦竄入煙氣，就會嚴重影響疏散。這些都是高層建筑發生火災時進行疏散的不利條件。

        1.3 功能復雜，起火因素多  高層建筑層數多，面積大，大多綜合性較強，使用功能復雜，集餐飲、娛樂、賓館、商店、辦公等于一身。如石家莊市的聯邦·東方明珠，位于河北省會東南分區核心地段，占地88畝，建筑面積45萬平方米。項目包括18萬平方米的商業和6個高層住宅，以99.8m建筑高度，造就省會東南絕對制高點。東方明珠分居家超市、主題家私、聯邦百貨、娛樂之星、時尚休閑美食五個商業組團，集購物、休閑、娛樂、餐飲、商務辦公于一體，其功能復雜多樣，使用單位多，人員密集，流動性大，各項管理制度就不容易落到實處，火災隱患和漏洞就容易出現。一是復雜多樣的功能，使用的電器設備多，用電荷載大，如果管理不善，出現電器使用不當、亂拉亂扯電線、隨意增加負荷等，就會造成電線短路而引發火災。二是功能多樣，結構復雜，設計、施工難度大，稍有疏忽，都會埋下火災隱患。三是使用明火部位多易引發火災。同時，高層建筑落雷機會比一般建筑多，如果避雷接地出現問題，也可能在雷擊時引發火災。

        2  撲救高層建筑火災的具體措施

        通過分析，根據建筑特點與火災發展規律，有效利用建筑內部消防設施的有利條件，發揮公安消防部隊現有消防裝備的優勢，采取靈活的戰術措施，才能主動、及時撲救火災，保證人員生命、財產安全。

  2.1 上得去，要占領有利陣地  撲救高層火災，能否上的去，并迅速占領有利于滅火的陣地，是能否奪取滅火戰斗主動權的關鍵。根據目前高層建筑特點和消防登高裝備的實際情況，火場指揮員要充分利用登高消防車，如云梯車、曲臂式登高車以及手搖梯和掛鉤梯等，或者利用樓房本身的樓梯、電梯、室外固定梯、陽臺以及鄰近可以利用的建筑物，攻入起火樓層的房間，展開滅火戰斗。

        2.2 加強火場供水，保證滅火需要  撲救高層火災的供水難度較大，用水量較多。平時調查研究、制定滅火作戰計劃時，就應該著重研究解決這個問題。供水時，要做到合理利用鋪設水帶，搞好協同作戰，充分利用室內外固定消防設。

高層建筑的利弊范文第4篇

關鍵詞:高層建筑；工程技術；應用與發展

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

1高層建筑施工技術概述

一般情況下,高層建筑物的施工建設需要的投資額度比較大,而且其施工建設的專業性比較強、工序流程比較復雜,建筑的結構自重大、具有復雜的結構受力特點,必須采取合理化的施工技術,才能夠確保高層建筑物的安全施工目標的實現高層建筑施工技術主要包括以下幾個方面的內容。

1.1高層建筑基礎施工技術

高層建筑的基礎施工主要有降水、土方開挖、基坑的防護、基礎混凝土的澆筑等系列工序組成。基礎施工占到整個土建造價的20%至30%左右,而工期則大約占到總工期的1/5。根據建筑施工結構設計要求基礎地基的埋置需要根據樓層的總高度進行填埋。一般情況下,如果是天然地基應該為高層建筑物總高度的1/12,樁基應該為1/15,其中樁基不應該記在總高度之內。高層建筑大多位于城市的建筑密集區,工程施工的空間十分有限,因此,對工程周圍的建筑、基坑工程的穩定要求十分嚴格。而且由于基坑工程多為臨時工程,施工風險比較大,如果設計不符合要求,很容易發生工程事故。對于基坑深度超過五米以上的高層建筑施工項目,必須針對邊坡的防護、基坑的開挖以及地下降水等設計專門的工程施工方案,并進行必要的專家論證后才能夠實施。

1.2高層建筑混凝土施工技術

混凝土的抗壓強度與高層建筑的工程質量密切相關。抗壓強度是混凝土質量的主要指標,其中,混凝土中要堅決避免水泥標號出錯；此外,水灰比對混凝土的強度也有重要的影響,二者比值較大,混凝土的強度就會越高。因此,在施工過程中,要控制好高層建筑施工過程中混凝土的質量關鍵是要控制好混凝土的水灰比,目的是要盡可能地降低混凝土的標準差。因為,從客觀上來看,混凝土的離散性是不可避免的,但是,在具體的施工過程中,可以盡量降低使其達到最小值。事實上,混凝土的標準差能夠切實地反映出建筑施工單位的科學化施工水平。可以說,控制好混凝土的施工質量就是要做好標準差的控制。

1.3高層建筑結構轉換層施工技術

一般情況下,高層建筑結構下部的樓層承受較大的壓力,而上部樓層承受的壓力一般較小。因此,在進行正常的布置時,下部的剛度比較大、柱網比較密、墻的數量也較多,而到上部以后墻、柱的數量逐漸減少,相鄰軸線之間的距離也逐漸加大。在實踐中,為了滿足高層建筑功能的要求,往往會采取相反的方式進行必要的布置。上部空間小、下部空間大,上部以剪力墻為主,而下部則剛度較小的框架結構為主。要實現這一目的,在建筑施工過程中,絕大多數都是通過設置結構轉換成來實現的,其中,帶轉換層的剪力墻結構是高層建筑結構的主要形式。

事實上,轉換層的高度對于高層建筑物的抗震性能具有重要的影響,如果建筑物的轉換層的高度比較高,則上下層之間內力突變就會比較明顯,因此,在設計高層建筑結構時,應該盡量限制轉換層的高度。而對于轉換層較低的剪力墻結構,可以采取加大高層建筑筒體及落地墻的厚度、提高鋼筋混凝土的強度等方式來提高高層建筑物的抗震性能。

1.4高層建筑施工后澆帶施工技術

目前,在我國高層建筑結構中,由于建筑物的功能和建筑造型的需要,經常會采取把建筑物的高層主樓與底層的裙房連在一起的形式進行布局。一般情況下,高層主建筑與裙樓會同時施工,這樣可以進行回填土后場地平整,以便于進行上部建筑結構施工。針對上部建筑結構,無論是與裙樓同時施工,還是分為先后進行施工,都必須嚴格按照施工圖預留施工后澆帶。而對于高層建筑、裙樓之間相連的基礎梁以及上部結構的梁、板,也必須結合建筑施工圖預留澆帶,待主體竣工以后,往往再采用微膨脹混凝土進行澆筑。施工后澆帶的位置經常選在結構受力相對較小的位置,比如,在梁與板的反彎點處,該位置一般彎矩相對比較小,而且剪力也不大,能夠保證施工的安全性和高層建筑結構的穩定性。總之,在高層建筑施工過程中,無論處于工程施工中的哪一個階段,施工單位都必須嚴格按照的設計標準和施工規范進行施工,綜合使用各種施工技術,確保高層建筑物的質量能夠滿足其功能需要。

2高層建筑施工技術的發展

綜上所述,高層建筑關鍵的施工技術主要圍繞以上幾個方面展開,隨著我國高層建筑物的普及和發展,高層建筑技術也呈現出了新的發展趨勢。

2.1外墻施工技術的發展

目前,我國的高層建筑結構墻體實行的全面澆筑結構,高層建筑墻體的規模化澆筑已經逐漸得到普及,為了提高高層建筑墻體的性能和工程施工的質量,外墻施工的技術研發投入不斷加大,也取得了一定的成果,這對于提高整個工程的施工質量和實用價值具有重要的作用。

2.2厚板轉換施工技術的發展

高層建筑結構中,不同的建筑物轉換層的高度有所不同,這主要與建筑物本身的施工工藝、設計目的有關。常用的轉換層結構主要有板式、梁式以及桁架式等三種形式,其中,厚板式轉換結構在高層建筑中正在得到廣泛的應用和普及,尤其是隨著結構預應力技術研究理論的發展,該項技術在解決高層建筑物跨度大、撓度大等方面的問題起到了重要的作用。

2.3新材料施工技術的發展

當前,建筑行業發展迅速,建筑行業的快速發展對相關的建筑材料也提出了更高的要求。建筑材料與整個建筑的質量、性能以及負荷能力等密切相關。近年來,為了提高高層建筑物的工程質量,我國對新材料的研發取得了一定的進展,這對于確保高層建筑工程施工的安全性起到了積極的作用。

3結論

隨著我國高層建筑行業的快速發展和壯大,高層建筑物的施工技術也得到了進一步的升級,這對于確保高層建筑工程的質量、安全、性能等起到了重要的作用。但是,由于我國現有高層建筑施工理論和技術還不夠成熟,這在一定程度上影響了我國高層建筑物的工程質量。因此,國家必須加大力度引進和吸收國外先進的施工技術和理論,并組織相關技術人員進行研討和分析,結合我國現有的實踐經驗,制訂符合我國國情的高層建筑工程施工技術標準,對高層建筑工程進行科學地、規范地管理,使我國高層建筑行業逐步邁入嶄新的階段。

參考文獻

高層建筑的利弊范文第5篇

關鍵詞：城市 高層建筑 結構 設計 要點

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

前言：由于城市土地面積的有限性，建設高層建筑已經成為提高土地綜合利用率的重要手段。隨著技術手段的不斷進步，建筑的高度紀錄被不斷刷新。但隨著建筑高度的提升，人們對高層建筑防震防風等安全性的要求也相應提高.本文將針對這些問題，對高層建筑的結構設計入手進行一些淺談。

一、高層建筑結構設計的要點

與多層建筑相比，高層建筑的技術難度更大。一個成功的結構設計，應該是在保證安全的前提下，最大限度的降低工程造價和提高建筑內部的空間利用率。較之多層建筑，高層建筑對于防震、防風、設備安裝等方面的技術要求很高，如果結構形式不當，一方面可能抬高建筑的造價成本，損害建筑內部的空間利用率，另一方面更嚴重的甚至會影響整個建筑的安全。目前，我國的很多高層建筑存在體形不規則、抗震防風措施不完善、結構布局不合理等問題，因此，探討高層建筑的結構設計改良顯得更為重要。

1.結構形式。

現在的高層建筑設計，通常采用鋼結構和鋼筋混凝土結構兩種形式。鋼筋混凝土結構造價較低，材料來源豐富，能澆注成各種復雜斷面形狀，可組成多種結構體系，耐久性好，防火性高。如果通過合理設計，其負載型也很高，抗震性能較好。但它也有構件斷面大、自重大等缺點。鋼結構具有強度高，韌性大，結構斷面小，自重輕，抗震性能好的優點。而且鋼結構構件可在工廠加工，從而有效的縮短現場施工工期。但它也有缺點，如構件用鋼量大，造價很高，而且鋼結構防火性能差，需要用大量防火涂料，增加了成本和施工周期。相比較而言，在西方國家，鋼結構在高層建筑上的應用率更高。而在我國，鋼筋混凝土結構及混合結構占了主導。

2.荷載和高度。

建筑高度越高，其相應的防震、防風等安全性要求就越高。建筑設計的首要前提就是要保證建筑的安全性。相對于多層建筑，在高層建筑中的設計中，水平荷載力發揮的作用更大。高層建筑自身所產生的重量產生的內力只與其高度的一次方成正比，而由其水平荷載力對結構產生的力量，與建筑高度的兩次方成正比。其中水平荷載力主要包含地震及風荷載作用，荷載力的大小與結構的動力性質有關，是高層設計中必須注意的事情。尤其是在地震中，水平荷載力對建筑產生的力量遠遠大于垂直荷載力產生的力量，因此，越高的建筑，對荷載力的計算就越要精確，從而保證安全。高層建筑的抗震規范對建筑結構的總體高度有嚴格規定，尤其在新規范中對超高問題較為重視，除了將原有對高度的限制設為A級高度的建筑外，還增加了對B級高度建筑的規定，所以在具體的結構設計中必須對建筑超高問題加以注意，一旦建筑高度超過了規定的等級，必須對相應的設計進行調整。如果忽略這個問題，一方面可能導致圖紙的審核不過，另外也會給建筑施工帶來不安全的隱患。

二、高層建筑的結構體系

1.框架－剪力墻體系。

當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架－剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。剪力墻的設置，增大了結構的側向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架－剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。

2.剪力墻體系。

當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構，其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建高度大于框架或框架－剪力墻體系。

3.筒體體系。

凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統稱為筒體體系，包括單筒體、筒體－框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構件，分實腹筒和空腹筒兩種類型，實腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結構單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構成的空間受力構件。筒體體系具有很大的剛度和強度，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力很強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。

三、高層建筑設計中應注意的問題

1.基礎類型的選擇。

高層建筑在進行結構設計時，需要第一位考慮的應該是安全因素。而安全最起點的因素就是基礎類型的選擇。地基基礎是高層建筑的根基，也是建筑中最重要的組成部分，是建筑安全的保障。如果建筑沒有堅實的地基，即使再好再美的上部結構，再先進的建筑方法，也只能打造一個空架，影響建筑安全。合理選擇結構設計方案在高層建筑工程結構設計中顯得尤為重要。一般高層建筑基礎類型的選擇較復雜，甚至比上部結構的選型更難，由于高層建筑地基的影響因素諸多，因此要慎重選擇。高層建筑的基礎類型應根據地基的性質、載荷特性、結構類型及施工條件等綜合因素加以考慮。有些高層建筑由于埋置深度的要求，還需要設置地下室，而地基的合理選型，也會對地下室設計的實用性、經濟性等產生影響。因此在高層建筑的基礎選型過程中，應制定多個方案以便選擇最經濟、安全的類型。

2.結構形式的選取。

目前，我國高層建筑的結構優化設計大幅落后于理論的發展。雖然現在計算機技術能夠幫助結構設計人員進行一些常規的計算，大大增加了結構設計的效率和精確度，但是，由于建筑工程結構面臨的約束條件很多，高層建筑的結構設計優化依然很難。很多結構設計人員認為設計只要符合建筑規范，計算精確即可，但在現實中，設計方案卻經常因工程施工的具體情況而做出調整和改動。目前，現有的兩種結構形式各有利弊，在選用中必須考慮建筑所處的具體地理環境，同時也要兼顧建筑的用途。目前來看，我國的鋼結構制造能力處于提升過程中，雖然鋼結構技術在西方已經比較成熟，但是也不能迷信，尤其是在防火上，采用鋼結構的高層建筑必須充分考慮到火災的影響。應該妥善的對鋼筋混凝土結構、鋼結構等形式加以有機結合，確定最優的解決方案。

結束語：

近些年來，我國的高層建筑的建設可謂突飛猛進，規模不可謂不大，很多地方的高層建筑已經成為當地的地標性建筑。高層建筑的發展提高了城市的土地利用率，增加了人們的活動空間，促進了城市更好地發展。但是，我們也必須深刻的認識到，無論技術多成熟，對建筑設計質量的要求不能放松。現在有些設計片面追趕時尚，單純注重外表的獨特性而忽略了建筑結構的穩定性和安全性，必須引起我們的注意。我國現今的建筑理論研究方面還有不足，因此結構設計不應該僅憑腦子想和書中學，而是應該結合實際，在實踐中不斷的學習和進步。只有這樣，才能保證人們的居住安全，促進建筑行業的持續良好發展。

參考文獻：

[1]王月紅、關杰：高層建筑工程結構設計綜合分析，《山西建筑》，2012年11月.