超高层10大技术难点及解决方案
超高层10大技术难点及解决方案
资深工程总必须知道的:超高层10大技术难点及解在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
难点1——结构系统由于超高层建筑结构的特殊性,建筑部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层建筑施工难点
超高层建筑施工难点超高层建筑施工难点超高层建筑的施工难度较大,需要解决诸多技术、安全和经济等方面的难题。
本文将就超高层建筑施工的难点进行详细讨论。
一、基础施工难点1.1 地质条件复杂:超高层建筑的地质条件一般较为复杂,可能存在软土地基、高液限黏土等问题,对基础工程的施工提出了更高的要求。
1.2 基础承载能力:超高层建筑需要承受巨大的荷载,要求基础具备足够的承载能力,因此需要采取适当的桩基或地下连续墙等技术措施。
1.3 地铁、地下管线等障碍物:超高层建筑的基础施工可能会遇到地铁、地下管线等障碍物,需要合理安排基础施工方案,避免对现有设施的影响。
二、结构施工难点2.1 高强混凝土浇筑:超高层建筑的结构采用高强混凝土,对混凝土浇筑工艺、浇筑方式、材料质量等提出了更高要求,需要加强质量控制和监督。
2.2 钢结构安装:超高层建筑的结构采用钢结构的比例较大,钢结构安装难度较高,需要进行精确计算和合理安装设计,确保结构的安全可靠。
2.3 高空施工:超高层建筑的结构施工多发生在大高度和高空环境中,施工人员面临高处坠落、物体抛掷等安全风险,需要加强安全防范措施和培训。
三、安全施工难点3.1 高处作业:超高层建筑的施工过程中,高处作业是一个重要的环节,施工人员需要进行高空作业,需要加强安全防护,防止发生坠落事故。
3.2 防护网和安全设施:超高层建筑的施工需要设置防护网和安全设施,确保施工人员的安全,同时不影响施工的进行。
3.3 消防安全:超高层建筑的消防安全是一个重要的问题,需要合理设置消防设备和逃生通道,以确保人员安全撤离和及时灭火。
四、经济施工难点4.1 工期压缩:超高层建筑的施工周期长,需要合理安排施工进度,压缩工期,以减少经济损失和利用期限。
4.2 成本预测:超高层建筑的施工成本较高,需要进行准确的成本预测和控制,以确保施工过程中不出现资金短缺问题。
4.3 施工效率提升:超高层建筑的施工需要合理利用现代施工技术和设备,提高施工效率,减少施工成本。
超高层建筑大技术难点及解决方案
建筑防震问题
总结词
超高层建筑的防震问题复杂,需要采取有效 的抗震措施。
详细描述
超高层建筑的防震问题是一个重要的技术难 点。由于建筑的高度和规模较大,地震对建 筑的影响也更加显著。为了减轻地震对建筑 的破坏,可以采取一系列有效的抗震措施, 如加强基础隔震、设置消能减震装置等。此 外,还需要进行详细的地震工程勘察和设计
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未来展望
超高层建筑技术的发展趋势
绿色化
超高层建筑将更加注重环 保和可持续发展,采用绿 色建筑材料和节能技术, 降低能耗和碳排放。
智能化
超高层建筑将与先进的信 息技术相结合,实现智能 化管理和运营,提高建筑 的使用效率和安全性。
多样化
超高层建筑的形态和功能 将更加多样化,以满足不 同领域的需求,包括办公 、商业、文化、娱乐等。
解决方案
采用创新的巨型框架-核心筒结 构体系,结合阻尼器和调谐质 量阻尼器来减小振动和风力影 响。
施工难度
超高层建筑的建设需要解决高 空作业、重型设备运输等问题 。
解决方案
采用预制构件和集成建造方法 ,优化施工流程,降低现场作
业难度。
案例二:迪拜塔的建筑技术难点及解决方案
沙漠环境与水资源匮乏
解决方案
超高层建筑面临的挑战与机遇
挑战
超高层建筑的建设需要克服许多技术难题,如结构稳定性、抗震性能、风压控 制等,同时还需要解决施工难度大、成本高等问题。
机遇
超高层建筑的建设将带动相关产业的发展,包括建筑、机械、电子、信息技术 等,同时超高层建筑也将成为城市发展的重要标志,提升城市的形象和品牌价 值。
超高层建筑的可持续发展方向
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资源利用
超高层建筑将更加注重资源的循环利用,如利用 太阳能、风能等可再生能源,降低对传统能源的 依赖。
超高层建筑10大维护难点及应对措施
超高层建筑10大维护难点及应对措施随着城市化进程的加速和土地资源的有限性,超高层建筑越来越多地成为现代城市的标志性建筑。
超高层建筑的维护是非常重要的,然而由于其高度、结构复杂等特点,存在一些困难和挑战。
本文将介绍超高层建筑的10大维护难点,并提出相应的应对措施。
1. 安全保障:超高层建筑的高度带来了更高的安全风险,包括火灾、地震等。
应建立完善的安全管理体系,并进行定期的安全检查和培训。
2. 外墙维护:超高层建筑外墙的清洁和维护困难度较大。
可以采用无人机、高空作业车等技术手段进行维护,同时定期进行外墙检查和维修。
3. 空调系统维护:超高层建筑的空调系统庞大复杂,维护困难度较高。
应建立完善的维护计划,定期清洁和检查空调设备。
4. 电梯维护:电梯是超高层建筑中必不可少的交通工具,其维护对居民和办公人员的生活和工作至关重要。
应定期检查和保养电梯,并建立紧急故障处理机制。
5. 高空作业:超高层建筑的维护需要进行高空作业,存在一定的风险。
应严格遵守安全操作规范,提供必要的安全装备和培训。
6. 管道维护:超高层建筑的管道系统庞大且复杂,容易出现漏水和堵塞等问题。
应定期检查和维修管道,开展预防性维护工作。
7. 照明设备维护:超高层建筑的照明设备众多,维护工作繁琐。
应建立完善的照明设备维护计划,定期进行检查和维修。
8. 消防设施维护:超高层建筑的消防设施是保障居民生命安全的重要设备。
应定期检查和保养消防设施,并进行紧急演练和培训。
9. 天窗维护:超高层建筑的天窗需要定期清洁和检查,以确保其正常使用和安全性。
10. 文化差异:超高层建筑常常是国际化城市的地标,其居民和管理人员来自不同的文化背景。
应加强文化交流和理解,提高工作效率和居住质量。
综上所述,超高层建筑的维护面临诸多难点,需要全面考虑各方面因素。
只有通过科学的管理和有效的应对措施,才能确保超高层建筑的安全、稳定和可持续发展。
超高层建筑大技术难点及应对措施
超高层建筑10大技术难点及应对措施,含施工、结构、机电、消防等根据理论及经验分析,一般在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高结构系统难点1由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
90年代以来,除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层建筑大技术难点及应对措施
超高层建筑大技术难点及应对措施前言随着城市化进程的不断发展,高层建筑如雨后春笋般出现在城市的每个角落。
其中,超高层建筑对建筑师和工程师的技术要求尤为严苛,其技术难点也不断被人们所关注。
本文将从超高层建筑的大技术难点及应对措施进行探讨。
超高层建筑的大技术难点1. 抗震设计超高层建筑的高度对抗震设计提出了更高的要求。
在抗震设计中,建筑结构的稳定性是关键因素。
抗震设计涉及到建筑材料、结构形式、防震减灾措施等多个方面,需要工程师综合考虑。
2. 建筑材料选择建筑材料需要达到一定的强度,以确保建筑物有足够的抗震能力。
但是,材料的重量也要受到考虑。
过度使用重量过大的材料会增加建筑物的自重,导致承载能力下降,甚至影响建筑物的使用寿命。
3. 风荷载超高层建筑受到风荷载的影响更为显著。
建筑物的自身重量和高度会导致风荷载的变化,使得建筑物在强风下变得更加危险。
因此,超高层建筑需要对风荷载进行严谨的计算与处理。
4. 空气动力学由于超高层建筑处于高空,建筑物上端的气流速度和压力也会变化。
因此,设计人员需要考虑建筑物的空气动力学特性,使得超高层建筑的结构形态和表面细节能够减小空气阻力,提高建筑物的抗风能力。
5. 硬件设施运行超高层建筑的硬件设施数量庞大,运行管理难度较大。
其中,电气系统、自动化控制系统、给排水系统、通风设备、消防设备等硬件设施都需要进行严谨的设计和施工,以确保设施的正常运转。
应对措施1. 使用新兴技术超高层建筑对建筑师和工程师的技术要求极高,因此需要采用新兴技术来提高建筑物的抗震能力、减少自重、提高空气动力学性能等。
比如,采用新型材料,运用数字化技术、三维打印技术等。
2. 优化结构形式建筑的结构形式对建筑物的抗震能力有着至关重要的作用。
因此,建筑师需要在结构上进行优化。
例如,采用框架结构、剪力墙结构、支撑桁架结构等。
3. 强化监测超高层建筑在建筑过程中需要进行多方面的监测。
比如,在施工过程中对材料的原材料和成品进行严格的质量检测。
高层建筑设计和施工的技术难点和解决方案
高层建筑设计和施工的技术难点和解决方案一、引言高层建筑是城市现代化的标志之一,但其设计和施工面临许多挑战和技术难点。
为了保证高层建筑的安全性、稳定性和实用性,设计者和施工方需要面对的问题是如何克服设计和施工过程中可能出现的各种难题。
在本文中,我们将探讨高层建筑设计和施工的技术难点和解决方案。
二、高层建筑设计的技术难点和解决方案1、风压问题高层建筑由于高度较高,因此常受到强风的影响。
风压问题是高层建筑设计中最棘手的难题之一。
在设计中,需要充分考虑建筑的抗风能力,采取相应的措施。
解决方案:建筑会采用大型风洞模拟测试,测试风力对建筑的影响,提高建筑的抗风能力。
2、地基和基础问题高层建筑的重量非常大,需要确保地基和基础的充分承载力和稳定性。
地基和基础问题也是高层建筑设计的重要难题之一。
解决方案:设计者和施工方会首先进行地质调查,对建筑所在的地基情况进行详细了解,制定相应的地基和基础设计方案,确保建筑的安全性。
3、抗震问题高层建筑常常处于地震活跃区域,需要满足相应的抗震要求和标准,确保建筑稳定性和安全性。
解决方案:设计者和施工方会充分了解地震活动情况,制定相应的设计和施工方案,采用抗震材料和结构构造,确保建筑的抗震能力。
4、保温难题由于高层建筑的体积较大,加上建筑本身的结构特点,很容易出现温差较大的情况,造成能源的浪费。
解决方案:设计者和施工方采用保温隔热材料,以降低建筑能耗,同时适当加大门窗面积、装置太阳能利用装置等措施,确保建筑的采光和通风效果。
三、高层建筑施工的技术难点和解决方案1、物料运输和升降问题高层建筑的施工面临的一个主要问题是物料运输和升降问题,如何有效地运输和升降建筑材料是高层建筑施工中的重要工作之一。
解决方案:设计者和施工方采用吊篮和高空货梯等设备,以根据施工实际情况,灵活合理地运输和升降建筑材料,同时保障施工员的安全。
2、施工安全问题高层建筑的施工需要满足高要求的安全标准,如何保证建筑施工人员的安全是值得高度关注的问题。
超高层建筑施工难点(一)2024
超高层建筑施工难点(一)引言概述:超高层建筑施工是当代建筑领域的一个重要议题,不仅涉及到工程技术的挑战,还涉及到人员安全和施工效率的问题。
本文将从五个方面阐述超高层建筑施工的难点。
一、基坑施工难点:1. 地下水位高:超高层建筑基坑施工通常会遇到地下水位高的问题,需要采取排水措施来降低地下水位。
2. 土壤力学特性:在超高层建筑的基坑施工过程中,土壤力学特性的复杂性会对施工产生一定影响,需要合理选择施工方法和土方处理方案。
3. 地下管线:在基坑施工过程中,地下管线布置错综复杂,需要进行仔细的管线勘测和合理的管线保护措施。
二、结构施工难点:1. 抗风设计:超高层建筑由于高度较大,面对风力荷载时会面临更大的挑战,需要进行精确的抗风设计和结构加固。
2. 材料运输:超高层建筑结构施工需要大量材料的运输,如混凝土、钢材等,需要合理选择运输方式和保证材料的安全性。
3. 施工设备:超高层建筑施工所需的施工设备一般较大且复杂,对施工空间、施工效率和安全性提出了更高要求。
三、安全施工难点:1. 安全防护:超高层建筑施工过程中需要考虑到高处作业、防坠落、电气安全等多个方面的安全防护,确保工人的人身安全。
2. 建筑外观保护:超高层建筑施工过程中需要采取有效措施保护建筑外观,避免外墙破坏、污染等问题。
四、施工效率难点:1. 进度控制:超高层建筑施工往往涉及到复杂的工序和工期计划,需要进行合理的进度控制和配合。
2. 作业协调:超高层建筑施工需要多个工种之间的协同作业,对工人的技术水平和沟通协调能力提出更高要求。
五、环境保护难点:1. 垃圾处理:超高层建筑施工产生大量垃圾,需要制定垃圾分类和处理方案,确保环境的卫生和安全。
2. 噪音控制:超高层建筑施工现场噪音较大,需要采取措施减少噪音对周边居民的影响。
总结:超高层建筑施工难点主要涉及到基坑施工、结构施工、安全施工、施工效率和环境保护等方面。
在面对这些难点时,施工方需要进行合理规划和顶层设计,同时充分考虑技术、安全、环境等方面的因素,以确保超高层建筑的施工质量和工期的控制。
超高层建筑十大技术难点及应对
超高层建筑十大技术难点及应对根据理论及经验分析,一般在40层(大约150m)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
难点一:结构系统超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以及经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
20世纪90年代以来,除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
与此同时,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构也逐渐采用,如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用,钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层建筑10大技术难点及应对措施
超高层建筑10大技术难点及应对措施根据理论及经验分析,一般在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
结构系统难点1由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
90年代以来,除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层10大技术难点及解决方案设计
资深工程总必须知道的:超高层10大技术难点及解决方案在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
难点1——结构系统由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层建筑10大技术难点及应对措施(00001)
超高层建筑10大技术难点及应对措施超高层建筑10大技术难点及应对措施,含施工、结构、机电、消防等根据理论及经验分析,一般在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高结构系统难点1由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分建筑师赫尔佐格设计的前述之德国汉诺威建筑博览会管理办公楼,也以其生态观念赢得了众口称赞。
电梯难点3在超高层建筑中,快速、高效、平稳的垂直服务是难点之一。
电梯作为垂直交通工具,对其数量的配置、控制方式及有关参数的选定将不仅直接影响建筑物的一次投资(一般电梯投资约占建筑物总投资的10%左右),而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量。
在建筑物内,恰当地选用电梯的台数、容量、运行速度、控制方式非常重要,而建筑物内的电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实,以后若想增加或改型非常困难,甚至是不可能的了,因此,在设计中应该在设计开始时对电梯的配置应予以充分重视。
现代超高层建筑大都超过60层,建筑内人口流动大,纵向交通主要依赖电梯,有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务,并把局部区域电梯系统组织起来。
通往这些局部区域,通过由地面始发站至局部区域的空中候梯厅之间的快速穿梭电梯进行服务,乘客到达空中候梯厅后再换乘区间电梯。
超高层建筑10大技术难点及应对措施
超高层建筑10大技术难点及应对措施1.基础技术难点:超高层建筑的基础需要承受巨大的上部荷载,如何确保基础的稳定性是一个关键问题。
应对措施可以采用特殊的基础结构设计,如悬挑式基础或者深基坑技术。
2.结构技术难点:超高层建筑的结构需要具备良好的抗震性能,以应对地震等自然灾害。
为此,可以采用新型的结构材料,如高性能混凝土和钢材,同时配合先进的结构设计和加固技术,确保结构的稳定性和安全性。
3.风载技术难点:超高层建筑容易受到强风的影响,对建筑物的稳定性和结构安全提出了更高的要求。
可以采用风洞试验和数值模拟等技术手段,对建筑物的风载进行详细的分析和评估,进而优化建筑结构的设计。
4.垂直运输技术难点:超高层建筑的垂直运输需要满足高效、安全的要求。
可以采用先进的电梯技术,并增加多层电梯间,以提高运输效率和安全性。
5.建筑节能技术难点:超高层建筑的能耗较高,需要采用先进的节能技术,如建筑外保温、智能控制系统等,以减少能耗并提高建筑的环保性能。
6.防火技术难点:超高层建筑的火灾风险较大,需要采用严格的防火措施。
可以采用防火材料和火灾报警系统等,确保建筑物的防火安全。
7.维护和管理技术难点:超高层建筑的维护和管理困难度较大,需要采用先进的维护技术,如无人机巡检和远程监控等,以便及时发现和处理建筑物的问题。
8.人员疏散技术难点:超高层建筑中的疏散困难度较高,需要设计可靠的人员疏散通道,并进行定期演习和培训,确保人员在紧急情况下能够安全疏散。
9.电力供应技术难点:超高层建筑电力供应的安全和稳定性要求高,需要采用多电源供应、备用电源和电力管理系统等,以保障电力的可靠供应。
10.环境影响技术难点:超高层建筑会对周围环境产生一定的影响,如阻断风景和遮挡阳光等。
可以通过景观设计和绿化配置等手段,减轻对环境的影响。
在应对这些技术难点时,需要充分利用现代化的技术手段和工程经验,进行科学的设计和施工,并遵循相关法规和标准,以确保超高层建筑的安全和可持续发展。
超高层10大技术难点与解决方案
资深工程总必须知道的:超高层10大技术难点及解在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
难点1——结构系统由于超高层建筑结构的特殊性,建筑部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策一、结构设计难点:超高层钢结构的设计难点主要体现在结构的稳定性和刚度方面。
由于结构的高度和重量,容易受到风荷载、地震荷载和温度变化等外力的影响,因此结构的稳定性和刚度是安装施工的关键。
对策:1.引入连续监测技术:利用传感器和监测系统对结构的变形、振动和应力进行实时监测,及时发现问题并采取相应的措施。
2.优化结构设计:采用更可靠的钢构件和连接件,增加结构的稳定性和刚度,降低结构受外力影响的风险。
二、材料难点:超高层钢结构需要使用大量的高强度钢材和新型材料,但这些材料在生产、运输和安装过程中可能出现质量问题,如弯曲、弯曲和破损等。
对策:1.严格质量控制:加强对材料供应商的质量监督,实施严格的质检制度,确保材料的合格性。
2.选择合适的材料:根据实际情况选择适合的钢材和新型材料,确保其质量和性能符合设计要求。
三、施工过程难点:超高层钢结构的安装施工涉及到起重、吊装、安装和焊接等工艺,这些过程中存在一些难点,如高度限制、施工空间狭小等。
对策:1.合理施工计划:充分利用先进的计算机辅助设计(CAD)和建筑信息模型(BIM)技术,制定详细的施工计划,确保施工过程的安全和高效进行。
2.优化施工工艺:采用模块化、预制化和工厂化的方法,减少现场施工时间和风险,提高施工效率。
总结起来,超高层钢结构工程安装施工的重点难点主要包括结构设计、材料和施工过程三个方面。
通过引入连续监测技术、优化结构设计、严格质量控制、选择合适的材料、合理施工计划和优化施工工艺,可以有效解决这些难点,确保超高层钢结构工程的安全和质量。
超高层建筑10大技术难点及应对措施
由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
超高层建筑10大技术难点及应对措施,含施工、结构、机电、消防等
根据理论及经验分析,一般在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高
由于超高层建筑采用多梯系统,应采用微机电梯控制系统,通过计算机控制系统及时地处理大量信息,判断各站台的呼叫信息和各电梯的位置、方向、开闭状态、轿厢内呼叫等各种状态,以提高运送能力,改善服务质量,提高超建筑的经济效益。
供电安全性和稳定性难点4
作为超高层建筑,安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方,其次是供电可靠性。配电系统的设计上,需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。因超高建筑的高度,变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层,以减少低压配电的损耗。备用柴油发电机设置于地库层,供电电压采用10千伏输出,再经变压器降压至低压配电,保证配电至塔楼的高层。
在建筑的中央部分,有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构,形成中央核心筒,而筒体处于几何位置中心,还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,更加有利于结构受力和抗震。
超高层建筑10大技术难点及应对措施概要
超高层建筑10大技术难点及应对措施概要1.地基处理:超高层建筑需要经过深基坑开挖及地基处理工艺,以确保建筑行为受控制,减小沉降和地震对建筑物的影响。
应对措施:运用大型挖掘机和地基处理技术,如梁底喷射灌注桩、地下连续墙等,稳定土壤,减小地基沉降。
2.结构设计:超高层建筑的结构设计需要考虑纵向和横向荷载的影响,确保承载力和稳定性。
应对措施:采用高效的计算技术和先进的结构材料,如高强度钢筋和高强度混凝土,提高结构的抗风、抗震能力。
3.抗风设计:超高层建筑面对强风荷载的挑战,需采取抗风设计措施,减小建筑物的摇摆和变形。
应对措施:采用结构抗风计算方法和风洞试验,优化建筑物的形态设计和结构布置,增设风阻板和防风索等。
4.节能设计:超高层建筑的能耗较大,需要考虑节能设计措施,减少能源消耗和碳排放。
应对措施:采用高效的隔热和保温材料,合理设置通风与空调系统,利用太阳能发电和地热能等可再生能源。
5.抗震设计:超高层建筑需要考虑地震荷载的影响,确保其在地震中的安全性。
应对措施:采用抗震设计规范,采用减震装置和加强结构抗震的技术措施,如防震垫、防震减振器等。
6.竖向交通系统:超高层建筑需要解决人员和物品的竖向运输问题,确保交通高效且安全。
应对措施:设置高速电梯和安全逃生通道,合理规划竖向交通系统,提供多样化的运输组织方式。
7.消防安全:超高层建筑面临着高楼火灾蔓延和人员疏散的风险,需要消防安全设施和预案。
应对措施:设置火灾报警和自动喷水灭火系统,设计消防逃生通道和安全集结点,加强人员消防培训和预案制定。
8.供水和排水系统:超高层建筑需要提供稳定的供水和排水系统,以满足大量的人员需求。
应对措施:采用高效的供水和排水系统,合理设置水泵和水箱,增设消防水炮和防洪措施。
9.电力供应:超高层建筑需要保证充足的电力供应,满足建筑和设备的需求。
应对措施:设置备用发电机组和电力保障设备,优化电力供应系统,提供可靠的市电和备用电源。
10.建筑维护:超高层建筑需要定期维护和检修,减小建筑物老化和损坏的风险。
超高层装配式建筑施工难点与解决方法
超高层装配式建筑施工难点与解决方法超高层装配式建筑是指高度超过300米的建筑物,并采用装配式施工方式进行建造。
这种建筑方式具有既节省时间又提高质量的优势,但同时也存在一些难点需要克服。
本文将详细介绍超高层装配式建筑施工的难点,并提出解决方法。
一、设计与规划阶段的难点与解决方法在设计和规划阶段,超高层装配式建筑面临以下困难:1. 结构设计:超高层建筑结构复杂,要承受巨大的重力和风荷载。
传统的混凝土和钢结构在这样的高度下会遇到许多挑战。
解决方法是采用先进的结构设计技术,如拼缝模块化设计和增强型混凝土材料。
2. 建筑吊装:由于超高层建筑数量庞大且体积巨大,使用常规起重设备进行吊装会面临很大困难。
解决方法之一是引入新型吊装技术,如塔吊组合使用、龙门吊等。
3. 空调通风系统:超高层建筑需要强大的空调通风系统以确保室内空气质量和温度。
传统系统在大楼高度上无法提供均匀的气流。
解决方法是采用分区送风和新风混合供应技术,使得每个房间都能获得足够的通风。
二、施工阶段的难点与解决方法在超高层装配式建筑的施工阶段,也会遇到一些独特的挑战:1. 模块化制造:装配式建筑需要大量使用预制模块进行组装,这要求生产商具备高质量且快速制造模块的能力。
解决方法是引入自动化生产线和质检设备,确保模块的一致性和质量。
2. 施工现场管理:由于超高层建筑涉及多个施工团队同时进行作业,现场管理变得尤为重要。
解决方法包括优化进度安排、加强沟通协调以及加强安全监控等措施。
3. 安全问题:超高层建筑存在较大的安全隐患,如高处作业、起重设备操作等。
解决方法包括严格的安全培训、使用可靠的安全设备和制定详细的施工安全计划。
三、质量控制与验收阶段的难点与解决方法在超高层装配式建筑的质量控制和验收阶段,需要特别关注以下问题:1. 结构稳定性:超高层建筑结构必须达到极高的稳定性要求。
解决方法包括采用先进的结构仿真分析软件进行设计验证、加强钢筋混凝土连接节点设计,并进行专业监测。
超高层建筑的基础设计与施工难点
超高层建筑的基础设计与施工难点在现代城市的发展中,超高层建筑如雨后春笋般拔地而起,它们不仅成为城市的地标性建筑,更在一定程度上反映了一个城市的经济实力和科技水平。
然而,超高层建筑的建设并非易事,其基础设计与施工面临着诸多难点。
一、超高层建筑基础设计的难点1、巨大的荷载超高层建筑由于其高度和庞大的体量,会产生巨大的竖向和水平荷载。
竖向荷载包括建筑自身的重量、人员和设备的重量等;水平荷载则主要来自风荷载和地震作用。
这些巨大的荷载对基础的承载能力提出了极高的要求。
设计时需要精确计算荷载大小,并选择合适的基础形式和结构体系,以确保基础能够稳定地支撑整个建筑。
2、复杂的地质条件不同地区的地质条件差异很大,超高层建筑的选址可能会遇到各种复杂的地质情况,如软土地基、不均匀地层、溶洞、地下水位高等。
在基础设计中,必须充分考虑地质条件的影响,进行详细的地质勘察和分析。
对于不良地质条件,可能需要采取特殊的地基处理方法,如灌注桩、预制桩、地下连续墙等,以提高地基的承载力和稳定性。
3、深基础的设计为了满足超高层建筑对基础承载能力和稳定性的要求,往往需要采用深基础,如桩基础、筏板基础、箱型基础等。
深基础的设计涉及到土力学、岩石力学等多个学科的知识,需要考虑基础的埋深、桩的长度和直径、桩的布置方式等众多因素。
同时,深基础的施工难度大,成本高,对施工技术和设备也有很高的要求。
4、差异沉降的控制由于超高层建筑的竖向荷载分布不均匀,以及地基土的性质差异,可能会导致基础产生差异沉降。
过大的差异沉降会影响建筑的结构安全和使用功能,如引起墙体开裂、管道破裂等。
因此,在基础设计中,需要采取有效的措施来控制差异沉降,如调整基础的刚度、设置沉降后浇带等。
5、抗倾覆和抗滑移设计在风荷载和地震作用下,超高层建筑容易产生倾覆和滑移的危险。
基础设计时需要考虑这些不利因素,通过合理的基础形式和结构布置,提供足够的抗倾覆和抗滑移能力,确保建筑在极端情况下的安全。
超高层装配式建筑的施工技术难点分析
超高层装配式建筑的施工技术难点分析超高层建筑一直以来都是城市发展的标志和地标性建筑物。
随着人们对于节能、环保以及快速建造需求的增加,超高层装配式建筑作为一种新型建筑方式逐渐受到关注。
然而,与传统建筑相比,超高层装配式建筑在施工过程中面临着许多技术难点。
本文将从材料选用、设计和施工等方面对这些难题进行分析,并提出相应解决方案。
一、材料选用超高层装配式建筑的主要构件采用预制混凝土构件或钢结构构件。
在材料选用方面,需要考虑以下几个方面的问题:1.1 高强度材料超高层建筑所承受的自重和风荷载相对较大,因此需要选择具有足够强度和刚度的材料。
目前常见的选择是使用高性能混凝土或者特种钢材。
1.2 抗震性作为地震频繁区域的城市,抗震性是超高层建筑必须考虑的关键因素。
传统的预制混凝土构件较重,容易产生扭转和倾覆现象。
因此,需要采用轻质材料或者加强抗震设计。
1.3 耐久性超高层装配式建筑通常会受到大气污染以及长期曝晒等环境影响,因此需要选择具有良好耐久性的材料来确保建筑物的使用寿命。
二、设计方案2.1 结构系统设计超高层装配式建筑在结构系统设计方面需要考虑以下问题:a. 竖向荷载传递:由于高度较高,自重和风荷载对结构的影响不容忽视。
因此,在结构设计中应考虑合理的竖向荷载传递途径,并采取相应措施确保稳定性和安全性。
b. 抗震设计:作为地震频繁区域的建筑物,抗震性能是至关重要的。
design a 。
确保结构在发生地震时具有足够刚度和韧性。
2.2 模块化设计装配式建造方式要求各个模块尺寸统一、标准化程度高,以便实现工厂化生产和现场快速拼装。
超高层装配式建筑的设计需要考虑模块之间的连接方式、预埋件的数量和位置等问题。
2.3 防火设计超高层建筑一旦发生火灾,其后果将不堪设想。
因此,在设计过程中需要考虑防火材料的选择、防火构造的布置以及逃生通道的设置等问题,以保证建筑物在火灾情况下的安全性。
三、施工难点3.1 运输和吊装超高层装配式建筑往往需要将大量的构件从工厂运送到现场,并进行吊装安装。
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资深工程总必须知道的:超高层10大技术难点及解决在40层(大约150米)左右,是超高层建筑设计的敏感高度(建筑物的超长尺度特性将引起建筑设计概念变化),这种变化促使建筑师必须提出有效设计对策,调整设计观念,应用适宜的建筑技术。
超高层楼宇就像一条竖立起来的街道,存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题,越是向高处发展,安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多,对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。
难点1——结构系统由于超高层建筑结构的特殊性,建筑内部的梁柱将会不可避免的存在,在结构设计中要考虑异形柱的使用,特别是在超高层住宅户型设计中,充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用是设计的难点。
对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
除上述结构体系得到广泛应用外,多筒体结构、带加强层的框架-筒体结构、连体结构、巨型结构、悬挑结构、错层结构等也逐渐在工程中采用。
进入90年代后,由于我国钢材产量的增加,钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。
如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。
此外,型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。
高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高,从C30逐步向C60及更高的等级发展。
预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。
钢材的强度等级也不断提高。
高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。
建筑高度100m,柱网为8.4m,抗震设防烈度为6度,采用框架-剪力墙或框-筒结构体系较为经济合理,这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件,常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力,总体刚度大,侧移小,且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度,是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件,同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或筒体)起到变形协调作用。
一般钢结构建筑物的楼板和屋盖,都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土(简称钢承混凝土)楼板和屋盖,厚度一般不小于150mm。
目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。
主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐,就按平板计算,这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。
如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用,简称MST组合梁,只要计算正确,配筋合理,栓钉可靠,则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右,而且不需对钢梁进行稳定验算。
难点2——垂直交通设计超高层建筑,核心筒的设计需平衡采光、节能、易于维护、减少公摊、不同业态核心筒上下统一等多方要求,是建筑设计的难点之一。
高层建筑与其他建筑之间的最大区别,就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结构体系中又起着重要作用的“核”。
而这个“核”也恰恰在形态构成上举足轻重,决定着高层建筑的空间构成模式。
随着高层建筑建设的发展、高度的增加和技术的进步,在高层建筑的设计过程中,逐渐演化出了中央核心筒式的“内核”空间构成模式。
1.内核式:中央核心筒布局在建筑处理上,为了争取尽量宽敞的使用空间,希望将电梯、楼梯、设备用房及卫生间、茶炉间等服务用房向平面的中央集中,使功能空间占据最佳的采光位置,力求视线良好、交通便捷。
在结构方面,随着筒体结构概念的出现、高度的增加,也希望能有一个刚度更强的筒来承受剪力和抗扭。
在建筑的中央部分,有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构,形成中央核心筒,而筒体处于几何位置中心,还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,更加有利于结构受力和抗震。
这种“内核”空间构成模式,经过长期的实践检验,以其结构合理、使用方便和造价相对低廉的优势,很快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。
尽管中央核心筒式布局的筒体周围的房间需要人工采光和机械通风,总会多少给人带来不适感,但“内核”式的布局形式及其变种在数量上占有绝对优势,大多数着名的超高层写字楼建筑也都采用这种形式。
但是作为超高层住宅建筑,这种内核式的布局存在着诸多不便利之处。
2.外核式:双侧外核心筒布局随着时代的发展、技术的进步,人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同,以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间构成模式开始受到了挑战。
第一次变革主要还是出于造型上的需要和建筑设计理念的变化,如70 年代前后出现的“双核”构成模式。
双侧外核心筒的布局,不仅有利于避难疏散,而且也使高层建筑的外观造型产生了巨大的变化。
贝聿铭设计的新加坡“华侨银行中心”和日建设计设计的日本“IBM 本社大楼”等等就是当年风行一时的双侧外核设计手法的代表。
3.多核式:分散多个外核布局第二次变革最先对核心筒提出革命性建议的是设备专业,他们认为随着建筑设备的日趋增多和越来越复杂,如果把设备用房和管道井从核心筒中分离出来,可能会更有利于管理和维修。
而80 年代以后,智能化建筑的普及和电信设施的不断增加,导致了在高层建筑中大量应用计算机和电信通讯设备,甚至许多建筑在竣工之后,仍然频繁地改造布线系统和增添新设备。
智能化办公楼中的光缆与电脑网络管道井、配线箱以及中继装置等,每层都必须设置三处以上才算合理。
这样,建筑上为了满足机电设备经常变动的需要,便开始将“核”分散化,分置多处设备用房和管道井,以便于局部更改。
对于结构专业来说,加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏,所以如果将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边,则无疑也会对结构抗震有利。
同时,这种分散的多个外核的空间构成模式,也正好适用于新兴的巨型框架结构,使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。
其最典型的实例就是丹下健三设计的日本“东京都新都厅”。
而从建筑设计的角度来看,核的移动、垂直交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边,对于高层建筑的空间构成模式和立面造型上的变化也是极具革命性的。
它不但适应了其它专业的需求,而且还有利于避难疏散,创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。
这种空间构成模式所具有的灵活性和先进性,很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现,并创造性地应用在他们的作品之中。
罗杰斯设计的英国“伦敦劳埃德大厦”、88木街办公楼和福斯特设计的“香港汇丰银行”等等即是分散式核心筒的杰作,它们从内部的空间构成到外部立面,均与中央核心筒式的高层建筑大相经庭。
此外,在规模较小的高层建筑中,近年来还出现一种核与主要使用空间分离化的现象,垂直交通、服务性用房和设备管道井均分别独立,与建筑主体分开。
主要使用空间更加完整,四面对外,核与主要使用空间之间以连廊相接。
从结构的角度来看,核的刚度较大,而主体较柔,两部分各自分别工作,既受力合理又相对经济。
当然,连接部分的设计是这类高层建筑设计的关键所在,不过这种设计方式给建筑外观带来的变化,已引起了建筑师们的关注,并很快在欧洲和日本流行起来。
德国的汉诺威建筑博览会管理办公楼、埃森RWE公司办公楼,以及日本东京的东急南大井大楼和大阪的凯恩斯本部办公楼。
核与主要使用空间分散和分离还可以使楼梯间、卫生间等直接对外自然采光通风,既节约能源,又省去消防所需的加压送风设备,更符合低能耗,可循环的现代设计原则。
因此,近几年强调生态、节能的高层建筑多采用这种布局方式。
马来西亚建筑师杨经文设计的高层建筑,不但楼梯、卫生间等全部对外,而且电梯筒壁还被刻意用来遮挡日晒,可谓“分散外核空间构成模式的生态设计方式”。
“吉隆坡广场大厦”及其最新设计的“新加坡展览大厦”就都反映出这一设计特征。
而另一位欧洲的建筑师赫尔佐格设计的前述之德国汉诺威建筑博览会管理办公楼,也以其生态观念赢得了众口称赞。
在超高层建筑中,快速、高效、平稳的垂直服务是难点之一。
电梯作为垂直交通工具,对其数量的配置、控制方式及有关参数的选定将不仅直接影响建筑物的一次投资(一般电梯投资约占建筑物总投资的10%左右),而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量。
在建筑物内,恰当地选用电梯的台数、容量、运行速度、控制方式非常重要,而建筑物内的电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实,以后若想增加或改型非常困难,甚至是不可能的了,因此,在设计中应该在设计开始时对电梯的配置应予以充分重视。
现代超高层建筑大都超过60层,建筑内人口流动大,纵向交通主要依赖电梯,有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务,并把局部区域电梯系统组织起来。
通往这些局部区域,通过由地面始发站至局部区域的空中候梯厅之间的快速穿梭电梯进行服务,乘客到达空中候梯厅后再换乘区间电梯。
为了能够将乘客以最快的速度运送到达目的地,一般以建筑每30~35层为一局部区域。
由于超高层建筑采用多梯系统,应采用微机电梯控制系统,通过计算机控制系统及时地处理大量信息,判断各站台的呼叫信息和各电梯的位置、方向、开闭状态、轿厢内呼叫等各种状态,以提高运送能力,改善服务质量,提高超建筑的经济效益。
难点4——供电安全性和稳定性作为超高层建筑,安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方,其次是供电可靠性。
配电系统的设计上,需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。
因超高建筑的高度,变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层,以减少低压配电的损耗。
备用柴油发电机设置于地库层,供电电压采用10千伏输出,再经变压器降压至低压配电,保证配电至塔楼的高层。
在超高层建筑的配电系统上,供电距离、电缆的长度、电缆大小的适当调整以及安装时的施工工艺也是难题之一。
由于超高层面积大、楼层多,自然会出现远距离供电的问题,因此后备电源可考虑采用高压发电机来发电,从而解决了这个难题。
另外还需要特别注意的是,超高层建筑遇到强风时,可能会出现左右晃动。
由于超高层建筑物会有一定的摇摆度,在上升主干线的设计上可以考虑将电缆连接铜母线槽配电,以减低超高层建筑物在摇摆时对铜母线槽接驳组件位置的拉扯压力,减少发生故障及维修的机会,也相对地增加了主干系统的寿命。
建成后业主的使用方便也是必须要考虑到的,在电气设备的空间安排方面要有可调整的空间。
作为超高楼,楼层多,机电方面的设备自然也多,为了让业主获得更多的使用空间,在排布电缆和竖井方面要尽量减少转换竖井和缩小竖井等所占用的空间,以便提供出更多的空间给业主使用。
消防难点:超高层建筑由于其特殊的构造和功能要求,致使其内部火灾荷载大,火势蔓延迅速,人员疏散困难,救援难度大,形成重大火灾的隐患大。
如2009年2月中央电视台新址的附属文化中心大火,造成了人员伤亡及财产损失。