超高層建筑10大技術(shù)難點及應(yīng)對措施

歡迎下載內(nèi)容僅供參考. .超高層建筑10大技術(shù)難點及應(yīng)對措施超高層建筑10大技術(shù)難點及應(yīng)對措施40150（建筑物的超長尺度特性將引起建筑設(shè)計概念變化梯等專業(yè)的要求就越高。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)難點1由于超高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，建筑部的梁柱將會不可避免的存在，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮異形對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟、合理、安全、可靠的設(shè)計原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框-筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。90體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)等也逐漸在工程中采用。90C30C60高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號SSS）。100m，8.4m6載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè)力構(gòu)件，同時使鋼柱與各豎向構(gòu)件（剪力墻或筒體）起到變形協(xié)調(diào)作用。（簡稱鋼承混凝土150mm。目前在設(shè)計鋼承混凝土樓板和屋蓋時沒有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用。主要是對于板底呈波形的計算原理不甚了解或認為計算繁瑣，就按平板計算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡稱MST組合梁，只要計算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對鋼梁進行穩(wěn)定驗算。垂直交通設(shè)計難點2超高層建筑，核心筒的設(shè)計需平衡采光、節(jié)能、易于維護、減少公攤、不同業(yè)態(tài)核心筒上下統(tǒng)一等多方要求，是建筑設(shè)計的難點之一。高層建筑與其他建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進步，在高層建筑的設(shè)計過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“核”空間構(gòu)成模式。核式：中央核心筒布局在建筑處理上，為了爭取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)最佳的采光位置，力求視線良好、交通便捷。在. .結(jié)構(gòu)方面，隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個剛度更強的筒來承受剪力和抗扭。而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。這種“核”空間構(gòu)成模式，經(jīng)過長期的實踐檢驗，以其結(jié)構(gòu)合理、使用方便和造價相對低廉的優(yōu)勢，很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。盡管中央核心筒式布局的筒體周圍的房間需要人工采光和機械通風，總會多少給人帶來不適采用這種形式。但是作為超高層住宅建筑，這種核式的布局存在著諸多不便利之處。外核式：雙側(cè)外核心筒布局隨著時代的發(fā)展、技術(shù)的進步，人們對建筑需求的變化和設(shè)計側(cè)重點的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。70構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局，不僅有利于避難疏散，而且也使高層建筑的外觀造型產(chǎn)生了巨大本社大樓”等等就是當年風行一時的雙側(cè)外核設(shè)計手法的代表。多核式：分散多個外核布局80年代以后，智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加，導(dǎo)致了在高層建筑量應(yīng)用計算機和電信通訊設(shè)更改。對于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說，加強建筑周邊的剛度也會有效地抵抗地震對高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，則無疑也會對結(jié)構(gòu)抗震有利。同時，這種分散的多個外核的空間構(gòu)成模式，也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu)，使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實例就是丹下健三設(shè)計的日本“東京都新都廳”。而從建筑設(shè)計的角度來看，核的移動、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊，對于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進性，很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他88等等即是分散式核心筒的杰作，它們從部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。此外，在規(guī)模較小的高層建筑中，近年來還出現(xiàn)一種核與主要使用空間分離化的現(xiàn)象，垂直交通、服務(wù)性用房和設(shè)備管道井均分別獨立，與建筑主體分開。主要使用空間更加完整，四面對外，核與主要使用空間之間以連廊相接。從結(jié)構(gòu)的角度來看，核的剛度較大，而主體較柔，兩部分各自分別工作，既受力合理又相對經(jīng)濟。當然，連接部分的設(shè)計是這類高層建筑設(shè)計的關(guān)鍵所在，不過這種設(shè)計方式給建筑外觀帶來的變化，已引起了建筑師們的關(guān)注，并很快在歐洲和日本流行起來。德國的漢諾威建筑博覽會管理辦公樓、埃森RWE公司辦公樓，以及日本東京的東急南大井大樓和大阪的凱恩斯本部辦公樓。節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來西亞建筑師經(jīng)文設(shè)計的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等. .“吉隆坡廣場大廈”及其最新設(shè)計的“新加坡展覽大廈”就都反映出這一設(shè)計特征。而另一位歐洲的建筑師赫爾佐格設(shè)計的前述之德國漢諾威建筑博覽會管理辦公樓，也以其生態(tài)觀念贏得了眾口稱贊。電梯難點3在超高層建筑中，快速、高效、平穩(wěn)的垂直服務(wù)是難點之一。電梯作為垂直交通工具，對其數(shù)量的配置、控制方式及有關(guān)參數(shù)的選定將不僅直接影響建筑物的一次投資（一般電梯投資約占建筑物總投資的10％左右），而且還將影響建筑物的使用安全和經(jīng)營服務(wù)質(zhì)量。在建筑物，恰當?shù)剡x用電梯的臺數(shù)、容量、運行速度、控制方式非常重要，而建筑物的電梯一經(jīng)選定和安裝使用就幾乎成了永久的事實，以后若想增加或改型非常困難，甚至是不可能的了，因此，在設(shè)計中應(yīng)該在設(shè)計開始時對電梯的配置應(yīng)予以充分重視。60梯廳后再換乘區(qū)間電梯。為了能夠?qū)⒊丝鸵宰羁斓乃俣冗\送到達目的地，一般以建筑每30～35由于超高層建筑采用多梯系統(tǒng)，應(yīng)采用微機電梯控制系統(tǒng)，通過計算機控制系統(tǒng)及時地處理大量信息，判斷各站臺的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開閉狀態(tài)、轎廂呼叫等各種狀態(tài)，以提高運送能力，改善服務(wù)質(zhì)量，提高超建筑的經(jīng)濟效益。供電安全性和穩(wěn)定性難點4作為超高層建筑，安全性必然是供電系統(tǒng)設(shè)計所需要格外注意的地方，其次是供電可靠性。配電系統(tǒng)的設(shè)計上，需考慮多回路供電及備用發(fā)電機組的配置。因超高建筑的高度，變配電房可以考慮設(shè)置在塔樓中部的樓層，以減少低壓配電的損耗。備用柴油發(fā)電機設(shè)置于地庫層，供電電壓采用10千伏輸出，再經(jīng)變壓器降壓至低壓配電，保證配電至塔樓的高層。在超高層建筑的配電系統(tǒng)上，供電距離、電纜的長度、電纜大小的適當調(diào)整以及安裝時的施工工藝也是難題之一。由于超高層面積大、樓層多，自然會出現(xiàn)遠距離供電的問題，因此后備電源可考慮采用高壓發(fā)電機來發(fā)電，從而解決了這個難題。另外還需要特別注意的是，超高層建筑遇到強風時，可能會出現(xiàn)左右晃動。由于超高層建筑物會有一定的搖擺度，在上升主干線的設(shè)計上可以考慮將電纜連接銅母線槽配電，以減低超高層建筑物在搖擺時對銅母線槽接駁組件位置的拉扯壓力，減少發(fā)生故障及維修的機會，也相對地增加了主干系統(tǒng)的壽命。建成后業(yè)主的使用方便也是必須要考慮到的，在電氣設(shè)備的空間安排方面要有可調(diào)整的空間。作為超高樓，樓層多，機電方面的設(shè)備自然也多，為了讓業(yè)主獲得更多的使用空間，在排布電纜和豎井方面要盡量減少轉(zhuǎn)換豎井和縮小豎井等所占用的空間，以便提供出更多的空間給業(yè)主使用。消防難點5消防難點：超高層建筑由于其特殊的構(gòu)造和功能要求，致使其部火災(zāi)荷載大，火勢蔓延迅速，人員疏散困難，救援難度大，形成重大火災(zāi)的隱患大。如2009年2月中央電視臺新址的附屬文化中心大火，造成了人員傷亡及財產(chǎn)損失。消防設(shè)計要點：防火-控火-耐火防火，建筑工程中使用防火材料、防火構(gòu)件、防火配件，裝修工程中采用不燃、難燃性建筑材料，易燃易爆場所強化通風，設(shè)置防爆電氣，使用不發(fā)火地面等?？鼗?，一是把火災(zāi)控制在初始階段，包括安裝火災(zāi)自動報警、自動滅火系統(tǒng)，進行早期探測和初期撲救；二是把火災(zāi)控制在較小圍，在建筑物平面和豎向劃分防火分區(qū)和防煙分區(qū)，在建筑物之間留有適當防火安全距離，切斷火災(zāi)蔓延途徑，減小成災(zāi)面積，便于實施救援。. .耐火，加強建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火穩(wěn)定性，使其在火災(zāi)中不致失效。測量難點6超高層建筑，一般由超高層塔樓和多層地下室組成，工程測量難度大，施工測量如果失誤，造成的損失會非常嚴重，并且難以彌補和修復(fù)，因此工程測量是超高層建筑的重點、難點。側(cè)向風影響難點7高層、超高層建筑要承受側(cè)向的風力，一般說，在正常的風壓狀態(tài)下，距地面高度為10m5m／s，那么在90m15m／s。若高達300-400m，風力將更加強大，即30m／s一定尺寸，電梯的鋼纜就會因時緊時松的受力不均受到傷害，并造成危險。煙囪效應(yīng)難點8同時，由于電梯轎廂與井壁間的縫隙很小，在電梯移動時，氣流的摩擦會產(chǎn)生嘯叫，這種現(xiàn)象在金茂大廈也有出現(xiàn)。目前，這是個國際性難題，目前尚未找到很好的解決辦法。管理維護問題難點91400010.l83m施工難點難點10多采用深基礎(chǔ)，持力層嵌入微風化巖層。為實用和主要的結(jié)構(gòu)形式。新技術(shù)、新材料、新工藝大量采用。超高層建筑的特點，在施工中應(yīng)當采取如下對策：1.施工技術(shù)必須有新突破的元素，必須有新突破。深基礎(chǔ)施工技術(shù)。根據(jù)地質(zhì)條件，深基礎(chǔ)一般采用大直徑人工挖孔樁，沖（鉆）孔灌注考慮成本因素以及獲得這些能力的難易程度。. .進出土路線的選擇c.最后土方的挖、運的具體措施d.基坑支護技術(shù)的優(yōu)化和周圍環(huán)境建（構(gòu)）筑物以及基坑邊坡的變形監(jiān)測e.土方開挖和基坑支護，乃至樁基礎(chǔ)施工的配合。施工組織要有新思維超高層建筑的豎向跨度非常大，在施工組織中首要解決垂直運輸效率的問題。利用有限的機械設(shè)備解決龐大的人員、材料的上下，做到有序并且有效。合理配置大型機械設(shè)備。要核算現(xiàn)場人員流量，在施工高峰期有多少人需要乘電梯到達轉(zhuǎn)材料、成品、半成品的總用量以及周轉(zhuǎn)率要求，核算工作時間。在此基礎(chǔ)上，合理確定塔吊，人、貨電梯的規(guī)格型號和數(shù)量；選擇混凝土輸送泵的性能和數(shù)量。在實際中，超過150m的建筑應(yīng)考慮布置一臺高速施工電梯和一臺普通施工電梯，分別服務(wù)不同的施工區(qū)域。應(yīng)選用一次泵送到位的混凝土輸送泵，油泵和電泵均要配備。塔吊的性能和布置不僅要滿足鋼筋、模板、鋼管等材料運輸，而且必須考慮鋼結(jié)構(gòu)件的吊裝和安裝需要。慎密規(guī)劃，緊貼實際，科學統(tǒng)籌大型機械平面布置。分析現(xiàn)場條件和地理位置情況，按照最短運輸路徑和最大運輸能力的原則，進行大型機械平面布置?？焖偬嵘芎褪┕る娞菔滓紤]樓層的運輸路線；塔吊要考慮安裝和拆除的便利、覆蓋面積和附墻的可行性。既要合理而不富余的配置機械，就必然存在機械使用的沖突問題，機械的使用計劃就顯使用頻率，提高使用效率。采取技