高层建筑的利弊

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高层建筑的利弊范文第1篇

关键词:BIM技术；高层建筑；安全管理

随着我国经济社会的发展，高层建筑已经成为房屋建筑工程发展的必然趋势，但高层建筑安全管理难度大，对工人的专业能力要求较高，而BIM是一项把项目从设计、施工建造到运营维护的全生命周期各个阶段的信息融合在一起的储备技术，以模型作为信息载体，通过集成工程中所有的信息实现项目管理[1]，为建筑构件或设备增加安全管理信息，可实现构件的安全检查和设备的安全监控；同时利用BIM技术的可模拟性，对项目进行模拟建造，工人通过模拟体验的方式经历事故，提升安全教育培训的效果，在一定程度上降低事故的发生。

1高层建筑安全管理难点

1.1危大工程较多

高层建筑涉及的危大工程较多，施工难度高，施工危险性大，是建筑施工领域的重大危险源。例如，高层建筑一般需要开挖超过3m的深基坑，支护结构容易受到地下水和周围荷载的影响而发生变形坍塌，深基坑支护事故屡见不鲜[2]，基坑开挖工程和支护工程都属于危大工程，易造成群死群伤等重特大事故。对于危大工程的管理重点是编制专项施工方案，但专项施工方案存在与现场的施工工序不符、计算书存在错误、专项施工方案操作性不强等问题[3]。

1.2高空作业多

附着式升降脚手架是高层建筑施工的主要设备之一，在高空中凭借提升机自行升降，可提高施工效率，加快施工进度，但由于存在较高的重力势能，一旦发生坠落，后果严重，在使用过程中往往存在安全教育培训不到位、安全检查验收不到位等问题，造成工人发生高处坠落事故[4]。

1.3安全监控难度大

高层建筑塔吊或施工升降机一般随主体建设高度升高而升高，高度越高，发生倾覆的概率越大，一般施工单位在塔吊升节前利用经纬仪对塔吊倾斜度进行测定，但在塔吊使用过程中的安全风险不能实时监测，如在使用过程中日常维护保养不到位、荷载突然增加、螺栓松动或锈蚀，标准节老化，则极易发生倒塌。

2BIM技术在安全管理中应用

2.1安全监测监控

利用BIM建立建筑三维数字模型，对模型进行参数化设置，利用Navisworks对专项施工方案进行多次模拟建造，找到最优方案，模型可自动生成脚手架和模板计算书，对安全稳定性进行验算，及时发现设计中存在的问题，在深基坑施工过程中利用BIM模型+传感器技术对基坑进行安全监测，监测数据自动上传至模型中，实时掌握支护结构的稳定性，提高专项施工方案的可操作性，同时可利用模型进行安全技术交底。在塔吊使用过程中，安装传感器，采集塔吊运行数据，及时监测载重变化，在塔身安装测斜仪监测塔吊倾斜度，并设定载重报警值和倾斜度报警值，将这些数据集成到BIM模型中，利用数据监控系统对塔吊运行数据进行实时分析，了解塔吊的运行信息。一旦模型报警，针对报警类型可对受力较大的节点进行及时修理或者保养或增加对塔吊的附着，及时调整倾斜度，从而降低塔吊倾覆概率。由轨迹交叉理论可知，事故的发生是由于人的不安全行为和物的不安全状态在同一时间和空间维度运动轨迹交叉所导致的，利用人员定位系统动态监测人的活动轨迹，将采集到的数据接入BIM模型，当系统分析出塔吊的运动轨迹将与施工人员的运动轨迹发生交叉导致事故时，系统会立即发出声光预警信号，现场相关人员立即采取措施，及时消除危险，待危险解除后系统会自动停止报警[5]。

2.2安全检查

传统的安全检查表是按照《建筑施工安全检查标准》[6]编制的，共有180个检查项目767条评分标准，有很大一部分是对安全制度、施工组织设计、专项施工方案等资料的检查，利用BIM强大的信息管理系统，逐项核对安全资料，可及时对安全资料进行查漏补缺。除了这些项目外，安全检查表中其他项目主要是建筑施工机械设备和辅助生产设施的检查，项目繁多，仅脚手架的检查表就有6个，对于规模较大的建筑体，由于不同单体的施工进度不同，导致危险源出现的时间和部位发生较大变化，利用传统方式检查一是工作量大，二是检查内容繁琐，如何实现快速准确全面识别危险源是安全检查需要解决的问题。利用BIM系列软件中的Navisworks对模型进行漫游安全检查，模拟人在实际检查过程，发现危险源，见图1、图2；同时，BIM软件具有多接口数据共享能力，利用BIM中的Revit软件和和项目施工模拟软件Project组成BIM4D模型，对本工程中出现检查项目进行快速调用并赋予构件安全管理信息[7]，模拟不同单体施工到不同的阶段，对这些项目进行时间和空间维度的危险源辨识，同时结合自己以往的工作经验，将这些危险源输入BIM数据库中，数据库会自动同模型进行关联。（1）可以实现危险源辨识的全面，避免由于辨识不全在后期施工中出现事故。（2）可以结合辨识结果提前设计安全防护措（3）可以实现风险预警。在后期施工时，若模型中该构件需要设置安全防护但实际未设置时，构件在模型中的风险级别颜色则变为红色，工程管理人员可迅速根据颜色找到未采取防护措施的部位及时进行安全管理。（4）可以生成危险源数据库，便于类似工程的安全管理。

2.3安全教育培训

建筑安全培训主要分为三级，其中班组级安全教育更加侧重对事故案例和应急处置措施的教育，传统的教育方式为多为安全讲座、事故案例视频及应急培训视频，这种教育方式的弊端是工人的参与度低，不能身临其境地体验事故，很多安全教育流于形式，不能引起对安全的足够重视，突发紧急事故时，也不能采取及时有效正确的处置方式，延误救治时机，导致工人的伤亡。建筑施工中很多工种操作过程繁琐，使工人没有耐心按照正确的操作流程进行操作，从而导致了“三违”行为的发生，从安全事故统计来看，很多“三违”行为是事故发生的原因，同时据调查，施工现场工人文化素质不高且多为男性，使用BIM与VR技术将繁琐的操作流程和“三违”导致的事故做成有趣的游戏场景，提供沉浸式体感互动，男性更容易接受游戏模式的安全教育培训，这种方式可使工人对安全教育培训产生浓厚兴趣，在场景中更容易记住正确的操作方法。工人通过可穿戴设备VR眼镜和操作手柄模拟进入施工现场（见图4），进行作业模拟操作过程，如操作不当或“三违”，则引发事故，工人在切身体验了事故的整个发生过程之后，心理会发生巨大的变化，心理状态将由“要我安全”向“我要安全”转变，从而提高对安全的重视程度和对自我的保护意识。场景可根据事故类型进行设置，可单人进入场景体验，也可多人同时进入场景，模拟作业事故场景，如模拟脚手架坍塌场景，工人选择拆除顺序时如选择错误，或将整层连墙件拆除时，则引发脚手架坍塌；如工人进入高处坠落体验场景，脚手架未系安全带或吊挂点选择错误，则引发工人发生高处坠落事故。工人可重复进入场景，场景体验结束后，系统对事故发生的原因进行教育，使工人能够深刻的记住正确的操作方法和操作顺序，在实际操作中就不会发生类似错误操作，从而很大程度上避免事故的发生。同时BIM与VR的结合也可对工人进行应急处置培训。在发生事故后正确的急救方法是非常重要的，施工现场很少有人在红十字会学习专门的急救操作，施工现场常发生的高处坠落、物体打击、触电、坍塌、机械伤害事故，通常会导致工人昏迷、失血、骨折和休克，在最短的时间内急救可大幅度挽救生命，常用的心肺复苏术、包扎、固定方法属于比较专业的急救手段，通过VR培训可使工人迅速学会正确的操作方法，及时救助伤员。

3结语

在高层建筑施工安全管理中，运用BIM技术进行专项施工方案模拟、安全监测监控，在施工前运用构件安全检查表进行危险源辨识，通过模拟事故场景对工人进行安全教育培训，可更直观的对高层建筑的安全管理实现可视化，有效的提升高层建筑安全管理水平。

参考文献

[1]王江涛.BIM技术在建筑工程安全管理中的研究与应用[D].邯郸:河北工程大学，2019.

[2]罗元国.分析高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].低碳世界，2016(2):143-144.

[3]郎志坚，周德灏，孙鹏，等.论危险性较大分部分项工程管理缺陷[J].建筑安全，2018，33(6):56-58.

[4]解金箭.附着式升降脚手架安全管理研究[D].北京:首都经济贸易大学，2017.

[5]张彬彬.基于BIM与WSN技术的塔吊安全管理实施监测与预警系统研究[J].项目管理技术，2018，16(6):46-51.

高层建筑的利弊范文第2篇

【关键词】高层建筑物 消防供水高位点消防水池

1.前言

当前我国的城市化建设发展越来越快，建设的规模也越来越大。高层建筑在我国已是屡见不鲜。面对我国高层建筑物的不断崛起，我国从国情出发，制定出了《高层民用建筑防火设计规范》，对超过24 m高的建筑物，规定要遵循并落实 “预防为主，防消结合”的方针，要针对高层建筑的特点，做好自防自救的准备。即发生火灾时，借助建筑物自身准备好的消防设施及时展开灭火救援工作。高层建筑物的消防设施是、合理，关系到整个救火行动的成功与否。因此，高层建筑物应设计出合理的消防供水系统，才能确保整座建筑物的消防安全。

2.高层建筑消防供水设计的原则

在设计高层建筑的消防供水系统时，首先，应全面考虑到各方面的因素，尤其是高层建筑物的高度、火灾的风险性、建筑使用人数，只有综合顾全各方各面，才能保证建筑物的消防安全，进而及时控火灭火，节约各项资金投入。其次，在设计消防供水系统时，应保证建筑的给水量及水压。如在室外的消防供水设计方面，应区分好高压、低压、临时高压这三种水压的特点。高压消防供水，可使管网内保持充足的用水量以及压力，进而可直接使用消防栓接水，从而使水枪顺利出水灭火。在建筑物的高度大于25m时，建筑消防供水系统应采用高压消防，而水枪的安放的位置应在最高处，以保持充实水柱。低压消防则需要借助消防车以及其它的可移动的消防泵进行加压后提供水压与流量，进而供水。通常，较低的建筑物所需要的生活、生产以及消防共同合用的供水系统一般采用这种低压系统。而临时高压，则是由于水管内的水压不高时，在水泵站内的消防水泵，在收到火警信息时，自动启动消防水泵，使得水管内的管道压力达到高压状态，进而提供给消防高压供水系统，有利于及时控制火情。再者，高层建筑供水设计还应遵循管道的流速要求。消防用水量是非常大的，水锤很容易把管网以及其它供水设备损坏，因此，在设计供水系统时，必须要对水管内的水速加以限制控制，通常，消防栓的供水系统流速应控制在2m/s，而自动喷水灭火管道的水速则应控制在4.5 m/s内。最后，应严格按照消防水箱的设计要求。高层建筑物所需要的消防水箱较一般建筑的消防水箱要求高。高层建筑物需要把水箱压力设置为高压，这样才能保证消火栓及自动喷水灭火等系统的水压及水量。具体的设置要求有:消防水箱的储水量应储存够10分钟的用水，若是室内的消防用水达到25L/s以上的，则需要消防储量多于13m3 ，室内消防的用水量少于25L/s时，则可相应减少储水量至12m3。消防水箱一般是重力自流，因此在设置时应把其设置在建筑物的最高点。下文主要介绍高层建筑中最常用的的供水方式――高位点的消防水池供水

3.高位点的消防水池供水

高层建筑物的消防供水很大程度受到建筑高度的限制，而高位点设置消防水池，则能较好的克服建筑高度的局限。通常，在高层建筑的顶楼修建一个大容量的消防供水水池，该水池的构建可足够的消防用水，确保火灾所延续的时间内均有充足的水源。消防水池利用了生活的加压水泵，把全部的消费水均抽至顶楼的消防水池，进行储存。若遇到火灾时，消防水池的警铃按钮在接受火警信息时，自动开启阀门，消防储存水则借助室内的消火栓供方水系统，及时传输至自动喷水灭火系统，直接展开灭火。若是消防水池的设置高度不够时，需要在顶楼增设一各消防增压系统，以此来满足喷火灭火系统及消火栓的消防压力。这样就无需再增设控制的线路、电缆以及专门的消防水泵，节约了投资资金。对于高于50m的建筑物，需进行分区域构建相关供水。这种供水方式是当前最为节能的一种供水方式，其主要是分区域进行，在一个区域的适当高度设置减压水箱，就可达到消防使用的要求。这种供水方式，可有效避免了因维护不当引起无法启动现象的发生。整体上，消防供水系统在操作与可控制上，简易快捷，安全性高、可靠性强，且对供电没有过高的要求，无需自卑才有发电机和以双路电源进行供电，很大程度上简化了消防的供水系统，能大大提高消防灭火工作的效率，保障建筑物及人民人身财产安全。

高位点设置消防水池，有利也有弊。由于这种供水方式所需要的水池体积过大，很大程度上影响了整个建筑的结构，难以被建筑设计方面采纳，也就限制了其的使用目前，该供水方式的应用，仅仅用于体积庞大的建筑物。该如何使高位点消防水池的功能得到充分发挥，仍需做进一步的研究。

4.结束语

综上所述，高层建筑物的消防问题是非常复杂的、庞大的，其关系到建筑结构的整体设计，还关系到建筑使用者的人身财产安全，因此，消防供水系统应合理设计，只有这样才能发挥其应有的作用。本论文主要介绍了高位点消防水池供水方式，分析其的利弊。目前，楼顶高位水箱供水、消防气压罐给水以及消防共用供水设备等这几种供水方式也广为应有。总体而言，高层建筑的供水设计应根据高层建筑物的高度、抗震能力、性质以及电力等方面的因素进行合理的经济技术比较，进而合理选择，这样才能使高层建筑的消防供水满足灭火要求。

【参考文献】

[1]樊俊.工程与建设[J]，房地产管理，2008，（22），629-631

[2]龚运国.高层建筑消防给水系统设计浅析[J]．化学工程与装备，2008．（7）

高层建筑的利弊范文第3篇

关键词：高层建筑；灭火救援；疏散

        0  引言

        近几年来，随着经济建设的发展和改革开放的深入，城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展。这些建筑往往有着这样的特点：人员密集、结构复杂、疏散困难、可燃物装修多等，一旦发生火灾，将给国家财产和人民生命安全带来巨大的损失。因此，针对高层建筑的特点，从分析高层建筑火灾特点和扑救难点入手，就如何采取切实可行的措施做好高层建筑火灾扑救工作进行分析。

        1  高层建筑的定义及发生火灾的特点

        凡10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度超过24m的公共建筑，及2层和2层以上的建筑高度超过24m的厂房或库房，都属于高层建筑。随着商业和工业的迅猛发展，河北省石家庄市高品位、智能化、现代化的高层建筑（高层民宅）和用于工业生产的高层厂房、仓库如雨后春笋般拔地而起，彰显着新时期发展的成就，但也为消防工作带来了一定的难度。

        由于高层建筑具有本身的一些建筑、应用等方面的特点，根据这些，我们可以归纳出高层建筑的火灾特点及消防工作开展的利弊：

        1.1 楼层高，建筑内竖向井道多，可燃材料多造成火势蔓延快   高层建筑主体建筑多，楼层较高，如石家庄市的河北省联通分公司枢纽大楼就有43层，连同发射塔共计196m。建筑内楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多，如果防火设施不到位，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径，形成“烟囱效应”。据测定，在火灾初期阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s，在火灾燃烧猛烈阶段，由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5~3m/s;烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3~4m/s。如一座高度为100m的高层建筑，在无阻挡的情况下半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。

        1.2 疏散途径少、难度大  高层建筑一是层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间长；二是人员集中，影响消防员登梯的速度和人员疏散的时间，贻误了灭火救援的时机；三是发生火灾时由于各竖井空气流动畅通，火势和烟雾向上蔓延快，普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用，因此，多数高层建筑安全疏散主要是封闭楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散。这些都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。

        1.3 功能复杂，起火因素多  高层建筑层数多，面积大，大多综合性较强，使用功能复杂，集餐饮、娱乐、宾馆、商店、办公等于一身。如石家庄市的联邦·东方明珠，位于河北省会东南分区核心地段，占地88亩，建筑面积45万平方米。项目包括18万平方米的商业和6个高层住宅，以99.8m建筑高度，造就省会东南绝对制高点。东方明珠分居家超市、主题家私、联邦百货、娱乐之星、时尚休闲美食五个商业组团，集购物、休闲、娱乐、餐饮、商务办公于一体，其功能复杂多样，使用单位多，人员密集，流动性大，各项管理制度就不容易落到实处，火灾隐患和漏洞就容易出现。一是复杂多样的功能，使用的电器设备多，用电荷载大，如果管理不善，出现电器使用不当、乱拉乱扯电线、随意增加负荷等，就会造成电线短路而引发火灾。二是功能多样，结构复杂，设计、施工难度大，稍有疏忽，都会埋下火灾隐患。三是使用明火部位多易引发火灾。同时，高层建筑落雷机会比一般建筑多，如果避雷接地出现问题，也可能在雷击时引发火灾。

        2  扑救高层建筑火灾的具体措施

        通过分析，根据建筑特点与火灾发展规律，有效利用建筑内部消防设施的有利条件，发挥公安消防部队现有消防装备的优势，采取灵活的战术措施，才能主动、及时扑救火灾，保证人员生命、财产安全。

  2.1 上得去，要占领有利阵地  扑救高层火灾，能否上的去，并迅速占领有利于灭火的阵地，是能否夺取灭火战斗主动权的关键。根据目前高层建筑特点和消防登高装备的实际情况，火场指挥员要充分利用登高消防车，如云梯车、曲臂式登高车以及手摇梯和挂钩梯等，或者利用楼房本身的楼梯、电梯、室外固定梯、阳台以及邻近可以利用的建筑物，攻入起火楼层的房间，展开灭火战斗。

        2.2 加强火场供水，保证灭火需要  扑救高层火灾的供水难度较大，用水量较多。平时调查研究、制定灭火作战计划时，就应该着重研究解决这个问题。供水时，要做到合理利用铺设水带，搞好协同作战，充分利用室内外固定消防设。

高层建筑的利弊范文第4篇

关键词:高层建筑；工程技术；应用与发展

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑施工技术概述

一般情况下,高层建筑物的施工建设需要的投资额度比较大,而且其施工建设的专业性比较强、工序流程比较复杂,建筑的结构自重大、具有复杂的结构受力特点,必须采取合理化的施工技术,才能够确保高层建筑物的安全施工目标的实现高层建筑施工技术主要包括以下几个方面的内容。

1.1高层建筑基础施工技术

高层建筑的基础施工主要有降水、土方开挖、基坑的防护、基础混凝土的浇筑等系列工序组成。基础施工占到整个土建造价的20%至30%左右,而工期则大约占到总工期的1/5。根据建筑施工结构设计要求基础地基的埋置需要根据楼层的总高度进行填埋。一般情况下,如果是天然地基应该为高层建筑物总高度的1/12,桩基应该为1/15,其中桩基不应该记在总高度之内。高层建筑大多位于城市的建筑密集区,工程施工的空间十分有限,因此,对工程周围的建筑、基坑工程的稳定要求十分严格。而且由于基坑工程多为临时工程,施工风险比较大,如果设计不符合要求,很容易发生工程事故。对于基坑深度超过五米以上的高层建筑施工项目,必须针对边坡的防护、基坑的开挖以及地下降水等设计专门的工程施工方案,并进行必要的专家论证后才能够实施。

1.2高层建筑混凝土施工技术

混凝土的抗压强度与高层建筑的工程质量密切相关。抗压强度是混凝土质量的主要指标,其中,混凝土中要坚决避免水泥标号出错；此外,水灰比对混凝土的强度也有重要的影响,二者比值较大,混凝土的强度就会越高。因此,在施工过程中,要控制好高层建筑施工过程中混凝土的质量关键是要控制好混凝土的水灰比,目的是要尽可能地降低混凝土的标准差。因为,从客观上来看,混凝土的离散性是不可避免的,但是,在具体的施工过程中,可以尽量降低使其达到最小值。事实上,混凝土的标准差能够切实地反映出建筑施工单位的科学化施工水平。可以说,控制好混凝土的施工质量就是要做好标准差的控制。

1.3高层建筑结构转换层施工技术

一般情况下,高层建筑结构下部的楼层承受较大的压力,而上部楼层承受的压力一般较小。因此,在进行正常的布置时,下部的刚度比较大、柱网比较密、墙的数量也较多,而到上部以后墙、柱的数量逐渐减少,相邻轴线之间的距离也逐渐加大。在实践中,为了满足高层建筑功能的要求,往往会采取相反的方式进行必要的布置。上部空间小、下部空间大,上部以剪力墙为主,而下部则刚度较小的框架结构为主。要实现这一目的,在建筑施工过程中,绝大多数都是通过设置结构转换成来实现的,其中,带转换层的剪力墙结构是高层建筑结构的主要形式。

事实上,转换层的高度对于高层建筑物的抗震性能具有重要的影响,如果建筑物的转换层的高度比较高,则上下层之间内力突变就会比较明显,因此,在设计高层建筑结构时,应该尽量限制转换层的高度。而对于转换层较低的剪力墙结构,可以采取加大高层建筑筒体及落地墙的厚度、提高钢筋混凝土的强度等方式来提高高层建筑物的抗震性能。

1.4高层建筑施工后浇带施工技术

目前,在我国高层建筑结构中,由于建筑物的功能和建筑造型的需要,经常会采取把建筑物的高层主楼与底层的裙房连在一起的形式进行布局。一般情况下,高层主建筑与裙楼会同时施工,这样可以进行回填土后场地平整,以便于进行上部建筑结构施工。针对上部建筑结构,无论是与裙楼同时施工,还是分为先后进行施工,都必须严格按照施工图预留施工后浇带。而对于高层建筑、裙楼之间相连的基础梁以及上部结构的梁、板,也必须结合建筑施工图预留浇带,待主体竣工以后,往往再采用微膨胀混凝土进行浇筑。施工后浇带的位置经常选在结构受力相对较小的位置,比如,在梁与板的反弯点处,该位置一般弯矩相对比较小,而且剪力也不大,能够保证施工的安全性和高层建筑结构的稳定性。总之,在高层建筑施工过程中,无论处于工程施工中的哪一个阶段,施工单位都必须严格按照的设计标准和施工规范进行施工,综合使用各种施工技术,确保高层建筑物的质量能够满足其功能需要。

2高层建筑施工技术的发展

综上所述,高层建筑关键的施工技术主要围绕以上几个方面展开,随着我国高层建筑物的普及和发展,高层建筑技术也呈现出了新的发展趋势。

2.1外墙施工技术的发展

目前,我国的高层建筑结构墙体实行的全面浇筑结构,高层建筑墙体的规模化浇筑已经逐渐得到普及,为了提高高层建筑墙体的性能和工程施工的质量,外墙施工的技术研发投入不断加大,也取得了一定的成果,这对于提高整个工程的施工质量和实用价值具有重要的作用。

2.2厚板转换施工技术的发展

高层建筑结构中,不同的建筑物转换层的高度有所不同,这主要与建筑物本身的施工工艺、设计目的有关。常用的转换层结构主要有板式、梁式以及桁架式等三种形式,其中,厚板式转换结构在高层建筑中正在得到广泛的应用和普及,尤其是随着结构预应力技术研究理论的发展,该项技术在解决高层建筑物跨度大、挠度大等方面的问题起到了重要的作用。

2.3新材料施工技术的发展

当前,建筑行业发展迅速,建筑行业的快速发展对相关的建筑材料也提出了更高的要求。建筑材料与整个建筑的质量、性能以及负荷能力等密切相关。近年来,为了提高高层建筑物的工程质量,我国对新材料的研发取得了一定的进展,这对于确保高层建筑工程施工的安全性起到了积极的作用。

3结论

随着我国高层建筑行业的快速发展和壮大,高层建筑物的施工技术也得到了进一步的升级,这对于确保高层建筑工程的质量、安全、性能等起到了重要的作用。但是,由于我国现有高层建筑施工理论和技术还不够成熟,这在一定程度上影响了我国高层建筑物的工程质量。因此,国家必须加大力度引进和吸收国外先进的施工技术和理论,并组织相关技术人员进行研讨和分析,结合我国现有的实践经验,制订符合我国国情的高层建筑工程施工技术标准,对高层建筑工程进行科学地、规范地管理,使我国高层建筑行业逐步迈入崭新的阶段。

参考文献

高层建筑的利弊范文第5篇

关键词：城市 高层建筑 结构 设计 要点

中图分类号：TU97文献标识码： A

前言：由于城市土地面积的有限性，建设高层建筑已经成为提高土地综合利用率的重要手段。随着技术手段的不断进步，建筑的高度纪录被不断刷新。但随着建筑高度的提升，人们对高层建筑防震防风等安全性的要求也相应提高.本文将针对这些问题，对高层建筑的结构设计入手进行一些浅谈。

一、高层建筑结构设计的要点

与多层建筑相比，高层建筑的技术难度更大。一个成功的结构设计，应该是在保证安全的前提下，最大限度的降低工程造价和提高建筑内部的空间利用率。较之多层建筑，高层建筑对于防震、防风、设备安装等方面的技术要求很高，如果结构形式不当，一方面可能抬高建筑的造价成本，损害建筑内部的空间利用率，另一方面更严重的甚至会影响整个建筑的安全。目前，我国的很多高层建筑存在体形不规则、抗震防风措施不完善、结构布局不合理等问题，因此，探讨高层建筑的结构设计改良显得更为重要。

1.结构形式。

现在的高层建筑设计，通常采用钢结构和钢筋混凝土结构两种形式。钢筋混凝土结构造价较低，材料来源丰富，能浇注成各种复杂断面形状，可组成多种结构体系，耐久性好，防火性高。如果通过合理设计，其负载型也很高，抗震性能较好。但它也有构件断面大、自重大等缺点。钢结构具有强度高，韧性大，结构断面小，自重轻，抗震性能好的优点。而且钢结构构件可在工厂加工，从而有效的缩短现场施工工期。但它也有缺点，如构件用钢量大，造价很高，而且钢结构防火性能差，需要用大量防火涂料，增加了成本和施工周期。相比较而言，在西方国家，钢结构在高层建筑上的应用率更高。而在我国，钢筋混凝土结构及混合结构占了主导。

2.荷载和高度。

建筑高度越高，其相应的防震、防风等安全性要求就越高。建筑设计的首要前提就是要保证建筑的安全性。相对于多层建筑，在高层建筑中的设计中，水平荷载力发挥的作用更大。高层建筑自身所产生的重量产生的内力只与其高度的一次方成正比，而由其水平荷载力对结构产生的力量，与建筑高度的两次方成正比。其中水平荷载力主要包含地震及风荷载作用，荷载力的大小与结构的动力性质有关，是高层设计中必须注意的事情。尤其是在地震中，水平荷载力对建筑产生的力量远远大于垂直荷载力产生的力量，因此，越高的建筑，对荷载力的计算就越要精确，从而保证安全。高层建筑的抗震规范对建筑结构的总体高度有严格规定，尤其在新规范中对超高问题较为重视，除了将原有对高度的限制设为A级高度的建筑外，还增加了对B级高度建筑的规定，所以在具体的结构设计中必须对建筑超高问题加以注意，一旦建筑高度超过了规定的等级，必须对相应的设计进行调整。如果忽略这个问题，一方面可能导致图纸的审核不过，另外也会给建筑施工带来不安全的隐患。

二、高层建筑的结构体系

1.框架－剪力墙体系。

当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架－剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架－剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。

2.剪力墙体系。

当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架－剪力墙体系。

3.筒体体系。

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体－框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型，实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。

三、高层建筑设计中应注意的问题

1.基础类型的选择。

高层建筑在进行结构设计时，需要第一位考虑的应该是安全因素。而安全最起点的因素就是基础类型的选择。地基基础是高层建筑的根基，也是建筑中最重要的组成部分，是建筑安全的保障。如果建筑没有坚实的地基，即使再好再美的上部结构，再先进的建筑方法，也只能打造一个空架，影响建筑安全。合理选择结构设计方案在高层建筑工程结构设计中显得尤为重要。一般高层建筑基础类型的选择较复杂，甚至比上部结构的选型更难，由于高层建筑地基的影响因素诸多，因此要慎重选择。高层建筑的基础类型应根据地基的性质、载荷特性、结构类型及施工条件等综合因素加以考虑。有些高层建筑由于埋置深度的要求，还需要设置地下室，而地基的合理选型，也会对地下室设计的实用性、经济性等产生影响。因此在高层建筑的基础选型过程中，应制定多个方案以便选择最经济、安全的类型。

2.结构形式的选取。

目前，我国高层建筑的结构优化设计大幅落后于理论的发展。虽然现在计算机技术能够帮助结构设计人员进行一些常规的计算，大大增加了结构设计的效率和精确度，但是，由于建筑工程结构面临的约束条件很多，高层建筑的结构设计优化依然很难。很多结构设计人员认为设计只要符合建筑规范，计算精确即可，但在现实中，设计方案却经常因工程施工的具体情况而做出调整和改动。目前，现有的两种结构形式各有利弊，在选用中必须考虑建筑所处的具体地理环境，同时也要兼顾建筑的用途。目前来看，我国的钢结构制造能力处于提升过程中，虽然钢结构技术在西方已经比较成熟，但是也不能迷信，尤其是在防火上，采用钢结构的高层建筑必须充分考虑到火灾的影响。应该妥善的对钢筋混凝土结构、钢结构等形式加以有机结合，确定最优的解决方案。

结束语：

近些年来，我国的高层建筑的建设可谓突飞猛进，规模不可谓不大，很多地方的高层建筑已经成为当地的地标性建筑。高层建筑的发展提高了城市的土地利用率，增加了人们的活动空间，促进了城市更好地发展。但是，我们也必须深刻的认识到，无论技术多成熟，对建筑设计质量的要求不能放松。现在有些设计片面追赶时尚，单纯注重外表的独特性而忽略了建筑结构的稳定性和安全性，必须引起我们的注意。我国现今的建筑理论研究方面还有不足，因此结构设计不应该仅凭脑子想和书中学，而是应该结合实际，在实践中不断的学习和进步。只有这样，才能保证人们的居住安全，促进建筑行业的持续良好发展。

参考文献：

[1]王月红、关杰：高层建筑工程结构设计综合分析，《山西建筑》，2012年11月.