超高层建筑的缺点范文
时间：2023-12-26 17:57:48
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篇1
[关键词]：高层建筑转换层质量缺陷防治施工工艺施工技术
中图分类号：TU208文献标识码： A
1.工程概况
重庆浪高凯悦大酒店工程位于南坪转盘一隅，占地面积10,126m2，建筑面积15万m2，由裙楼和A、B两座塔楼组成。裙楼地下5层、地上6层，建筑面积8万m2。A塔楼44层，高238m，建筑面积4万m2；B塔楼34层，高187M，建筑面积3万m2；属超高层建筑，框架、剪力墙筒体结构。
该工程B塔转换层建筑面积2700 m2，梁板钢筋近500t，砼约3000 m3。
B塔转换层相对标高357m，层高10.70m，其间梁断面高超过2m的大梁共有32根，其中LL1－2梁高4.0m，宽1.5m，KL7－19梁高3.7m，宽1.6m，跨度11.0m，梁底配筋多达四层，共计68φ32。板厚200，梁板砼强度等级C50。
B塔转换层施工正值重庆市高温季节，最低气温28ºC，最高气温38ºC，平均气温33ºC。此32根大梁，特别是LL1－2及KL7－梁是典型的大体积砼。
它们具有结构厚、体形大、钢筋密集、体重大、楼层净空高、砼强度等级高、数量大、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。除了必须满足砼的强度、整体形和耐久性之外，主要就是如何控制转换层梁板在施工中不会因温度应力、砼冷缩和干缩以及模板体系变形等原因而产生梁板裂缝、蜂窝麻面露筋等质量缺陷。为了防治转换层施工质量缺陷的产生，我们综合应用了一系列的施工工艺和施工技术，控制转换层的施工工艺过程，防止质量缺陷产生。
2. 施工工艺
2.1 以4.0m高的LL1－2梁为例，在高温天气浇筑砼，经计算大梁三天的内部最高温度可达98.4ºC，其表面如覆盖一层草垫养护，砼表面温度只有54ºC，想控制砼内外的温差在25ºC以内是十分困难的，温度裂缝的产生很难避免，而能使砼内外温差减小的办法就是削减梁的裁面高度，也就是说采取立面分层的办法即迭合梁施工工艺。
2.2 转换层大梁最大的线荷载达20t/m,如采取一次浇筑成型，则模板的支撑体系相当困难，采用钢管脚手架支撑则下部楼层无法承受如此大的荷载，如采用型钢托架，一是施工困难，二是大大增加工程造价和延长工期，为了减少大梁的荷载其有效办法也是削减梁的断面。
2.3砼的浇筑速度受到限制，过快则可能产生沉缩，不密实，过慢则可能产生砼冷缝。
2.4砼的冷缩与干缩裂缝与砼的约束有关，改善砼的约束程度，减少每次浇筑砼的长度从而减少蓄热量，减少砼水化热的积聚，能有效减少温度效力。所以我们采取了平面分区的施工工艺。
2.5经与设计研究商定在转换层板面下1.5m处留置水平施工缝，分两次施工，在连梁1/3处留置垂直施工缝，将B塔分为3个施工区。
3. 施工技术
3.1迭合梁施工技术
迭合梁施工技术我们主要考虑两个方面的要求。一是迭合梁设计，二是当下层梁能承受上部梁板荷载时在浇筑上部梁板砼时，模板支撑体系是否拆除。
3.1.1迭合梁设计原则
(1)迭合梁设计应考虑模板支撑体系微小变性和温度应力综合因素的影响引起第一次浇筑砼梁变形而产生裂缝的可能性而增设构造筋和腰筋。
(2)迭合梁设计时应考虑第一次浇筑的砼当强度等级达到设计强度的50％时能承受上部梁的自重和施工荷载。
(3)迭合梁设计接连续梁计算布筋
(4)在迭合面增设＠200×200Ø12插筋和留置100×50mm的凹槽，净距100mm。
(5)迭合 梁两次砼浇筑时间间隔不少于7天。
3.1.2 迭合梁施工准则
当第一次大梁砼浇筑后强度达到设计强度的50％时，开始进行上部梁板的砼浇筑，此时大梁上半部的砼主要考虑由下半部已经形成的砼梁来承担，此时下部梁就会因受力而产生弯矩变形，虽可满足施工支撑要求，但此种情况下，下半梁已经发挥了很大一部分的承载力，对整体大梁来说亦是如此。此部份应力是永久的、不可卸的一种附加应力，可降低结构的可靠度。为了减小下半梁的受力和变形，我们在进行上部施工时仍然保留第一次浇筑砼的支撑体系，确保结构的可靠度。
3.2高强、高工作性、高耐久性、高体积稳定性的高性能砼配合比设计
3.2.1本转换层梁板砼强度等级都为C50，水泥用量大，水化热高，且由于水泥石所占体积大易出现砼的自收裂缝。为此砼配合比设计重点考虑以下因素：
(1) 砼的强度、高工作性、高耐久性，高稳定性满足设计的要求；
(2) 砼配合比设计应满足在平均气温33ºC，日最高气温38ºC的条件下施工；
(3) 砼配合比中粗骨料应满足高强砼和转换层大梁钢筋密集的要求，减小石子的粒径；
(4) 砼早期强度高则相应的抗拉强度也高，能有效抵抗温度应力，减少裂缝的产生，故砼配合比设计应充分利用砼的早期强度；
(5) 砼配合比设计要根据浇筑速度考虑到泵送能力和二次振捣的需要；
(6) 砼配合比设计应考虑砼泵送性能的需要；
(7) 砼配合比设计采用低水灰比，控制用水量，并应扣除原材料特别是砂子和高效减水剂中的水。
3.2.2满足配合比设计的原材料控制
(1)选用低水化热、3天抗压强度30Mpa以上的生产稳定的重庆水泥厂干法生产的矿碴42.5级水泥，使用时水泥温度控制在40ºC以内；
(2)选用小泉石灰岩碎石，粒径5-20mm，合理级配，压碎指标≯8.5，含泥量≤1％，严格控制石子中针片状含量；
(3)选用细度模数大于0.9的渠河砂和雷蒙洛克机制砂，机制砂细度模数大于2.38，含粉量小于5％，含泥量≤2%，两种砂按一定比例拌合，使混合砂细度模数>2.0；
(4)选用重庆丰京外加剂厂生产的复合型即能减水又能缓凝高强减水剂FJW-7，并与矿碴42.5级水泥作相容性试验；
(5)选用美国生产的杜拉纤维；
(6)添加粉煤灰，取代部份水泥，尽可能减少水泥用量，改善砼的工作性能，降低砼早期水化热。
3.2.3砼配合比设计有关指标的确定
砼的坍落度：180±30mm
砼的经时损失≤20mm/h
砼的初凝时间12-14h，终凝时间14-18h
砼入模温度＜32℃
砼水灰比控制在0.4左右
砼的施工配制强度按下式计算
fcu.t≥fcu.k+1.645σ
3.3模板及其支撑体系设计与验算
3.3.1 模板设计
转换层大梁、柱节点均采用定型钢模板，柱梁节点和梁端采用木模板拼装固定。大梁钢模板外测横楞均采用Φ50钢管。全部采用M12的对拉丝杆@750X750固定钢模，内设Φ12的内撑埋件。见图一大梁模板与固定示意图。
图1大梁模板与固定示意图
3.3.2支撑系统设计
在转换层板下全部搭设满堂脚手架，纵横立杆间距1200mm，步距1400mm。转换层大梁在+25.0m平台搭设支撑架，在大梁梁宽及梁两边600mm范围内，立杆纵横间距500mm，步距1200mm，在+20.0m楼板上正对转换层大梁下，沿梁方向搭设与上部大梁同等宽的脚手架，其立杆必须顶紧上部梁底和板底，并与上部立杆位置对齐。见图二。所有大梁两侧均设一道剪刀撑，在梁底模板下方和支撑横杆接触处，用方木塞垫，以避免梁底钢模在荷载压力下变形，见图三。全部立杆采用对接接头，个别的用双扣件连接。
3.3.3脚手架稳定性和扣件抗滑移承载力验算
分别采用将上部荷载均匀分布在各立杆上计算立杆轴向力；沿梁纵向按五跨连续梁计算立柱支座反力和跨中弯矩以及沿梁横向按三跨连续梁计算取其大者
图2 两层支撑示意图图3 垫木安装示意图
作为验算稳定的依据。同时，进行脚手架扣件抗滑移的验算。经验算支撑系统的单立杆是稳定的，其扣件点处的抗滑承载力和横杆中部抗弯不够，需在原设计的基础上采取增设斜撑和剪刀撑，在大梁底部增设斜撑形成桁架体系，同时在大梁底部的每扣件节点处增加2个扣件，由原来的一个变为三个扣件。将支撑体系与已浇筑的柱、墙连接抱紧以增强稳定性，在脚手架扫地杆下全部垫塞500-1000mm的垫木以增大楼面支撑面积等措施。
3.4钢筋镦粗直螺纹连接与绑扎技术
3.4.1钢筋镦粗直螺纹连接是近几年开发成功的又一种钢筋机械连接技术，它比锥螺纹连接更具有强度高、连接质量可靠，施工方便，操作简便的特点，在钢筋镦粗直螺纹连接施工中主要是抓了培训、考核、持证上岗，特别强调抓住下料镦粗、套丝与套筒的选用、检验等五个五环节的质量控制，保证钢筋连接质量。
3.4.2转换层钢筋直径粗大，十分密集，必须合理的分布钢筋的间距和排距，避免砼下料不匀和振捣不密实产生砼早期沉缩而使大梁产生裂缝，故钢筋绑扎十分重要。为保证大梁钢筋定位准确并按设计图纸均匀分布，在钢筋绑扎时须搭设钢筋操作平台（见图4）
图4钢筋绑扎搁置图
在托架上划线分排钢筋，以满足钢筋绑扎要求。梁 底筋采用Φ25钢筋作垫块，其长度等于梁宽减去两倍保护层厚度。对多层梁的面筋和底筋则采用与主筋直径相同的钢筋作垫块（见图五）
钢筋绑扎必须丝丝入扣，绑扎牢靠，间距均匀，横平竖直，不能漏扎和松脱。
3.5杜拉纤维添加技术
杜拉纤维是一种以聚丙烯为原料、以独特工艺制造的高强聚丙烯单丝，极为有效地控制砼塑性收缩、干缩、温度变化等因素引起的微裂缝，防止及抑制裂缝的形成及发展，同时，杜拉纤维化学性质非常稳定，只依靠改变砼的物体结构而改善砼的性能，而本身不会吸收其他物质，同砼骨料、外加剂、掺合料和水泥都不会有冲突，故与砼材料有良好的亲合性。
加入杜拉纤维的砼，具有以下几个特点：
a.改善砼的性能，提高砼的抗拉强度和抗弯强度；
b.杜拉纤维与作用基料有极强的粘结力，分布极其均匀、彻底，故能在混凝土内部形成一种均匀的乱向撑托体系，从而产生有效的二级加强效果，有效的增强了混凝土的韧性，是控制裂缝的产生和发展，控制砼的塑性收缩、干缩等非结构性裂缝的卓越手段；
c.同时杜拉纤维单丝在砼内部的乱向撑托体系，可以有效阻碍骨料的离析，保证混凝土早期均匀的泌水性，从而阻碍沉降裂缝的形成。加入杜拉纤维同时能提高砼的抗渗防水能力，增加砼的抗冲击及抗震能力。
我们在一立方混凝土中加入一公斤杜拉纤维，严格计量，分散添加，效果很好。
3.6二次振捣及二次抹压收平
为了加强砼的匀质性和密实性，间隔30mia钟左右对混凝进行第二次振捣。
梁板砼浇筑后初凝前采取二次抹压收平工艺，防止混凝土中毛细孔水分急剧蒸发引起砼的干缩裂缝。
3.7砼的养护技术
3.7.1大体积砼的养护工作十分重要，按2.2m高的梁进行温度计算，其内部最高温度仍有87℃，在其表面覆盖草垫养护，砼表面温度只达到58.1℃混凝土内外温差远大于25℃，为了控制混凝内外温差、混凝土表面与环境温度差都控制在25℃之内，我们采取了两条措施。
一是将大梁用彩条布包裹形成大棚状。这样就形成了砼内外、砼表面与环境、环境与大气温度之间三个十分合理的温度梯度。同时由于浇水养护大梁时，水蒸发在棚内形成蒸气，使大梁周边环境湿度增大，有利于砼强度增长，同时又可控制砼的降温速度，避免温度裂缝的产生。
二是在梁板砼浇筑后终凝前采取喷雾养护措施，防止板面砼水分在高温下急剧蒸发而产生塑性收缩裂缝。砼终凝后满铺河砂、关水养护，养护时间不少于14天。
3.7.2延时拆模。
为防止砼暴露，风吹日晒，引起水分大量蒸发，使砼产生干缩裂缝而采用延时拆模技术。砼浇筑1-2天后即把梁侧模松开，浇水养护，以此保证梁侧砼表面的湿度，同时也可减缓砼的降温速度。实践表明，砼浇筑后，14d方可拆除大梁的侧模。
3.7.3测温控制。
为监测大梁内外温度在梁跨各1/3处埋设 了测温装置，专人日夜监测，根据监测结果，随时采取有效养护措施。
4. 实施效果及工作体会
4.1实施效果
本工程转换层施工时最高气温达38℃以上，由于我们综合应用了防治大体积砼质量缺陷的施工技术措施加上严格的施工管理，使转换层梁板砼平均强度达到56.7Mpa，符合设计要求。经业主监理单位以及市质监总站采用回弹法和钢筋扫描仪检测结果砼平均强度52.2Mpa，标准差1.09，梁底主钢筋22根，间距均匀；梁板平整、棱角分明，砼表面无裂缝、无蜂窝麻面、无露筋、无胀模等质量缺陷，达到一次成优。
4.2工作体会
4.2.1转换层大梁与厚大筏板基础同属于大体积砼施工，但它们之间有很大的差异，施工条件不同，筏板大体积砼的载体是天然地基岩土，特别是嵌固在基岩里的筏基是几何不变体系，其主要控制对象是温度应力裂缝；而转换层大体积砼施工的载体是模板及其支撑体系，大梁变形所引起的裂缝等质量缺陷与其支撑系统的刚度、稳定性和支撑能力密切相关，除了要控制温度应力产生裂缝之外，还必须防治砼在硬化时模板的紧固系统移动下沉，砼侧压使模板变形而造成模板变形裂缝，模板漏浆可能引起砼的干缩裂缝和蜂窝麻面；模板支撑体系有微小变形会造成硬化时砼开裂下挠。所以转换层施工的模板工程就显的特别重要，必须精密计算、复验，做到万无一失。
4.2.2梁高超过3m的转换层大梁，施工中合理进行了平面分区立面分层，采用了叠合梁二次浇筑施工技术，既减少了支撑系统的施工荷载，确保了安全，也有利于砼温控养护，同时又降低了成本。
4.2.3配制高性能的砼是大体积砼施工的关键。我们利用本地材料和各种掺合剂，实现了C50砼的优化设计与配制。坍落度为190mm；经时损失15mm，初凝时间13小时15分钟，终凝时间14小时55分钟，粘聚性保水性良好，砼三天的抗压强度33.4Mpa，七天的抗压强度41.3Mpa，抗渗标号>p12,这说明砼的密实性好，防水性好，其微观裂缝较少。这种高性能砼还具有初凝时间长、终凝快，流动性好、抗收缩应力及开裂性能好等优点。
4.2.4选用高效复合型泵送剂，即有足够的减水率，又有足够的缓凝时间，才能配制高性能砼。应特别引起关注的是所选砼送剂必须与所用水泥作相容性试验。
4.2.5控制砼的浇筑速度是控制砼质量缺陷方法之一，砼浇筑速度过快，不仅可能振捣不密实，还可能在梁柱交接处，墙梁交接处产生沉缩裂缝和漏筋等质量缺陷，浇筑速度过慢，大面积浇筑砼可能产生冷缝。
4.2.6大体积砼的养护工作十分关键。我们采取的大蓬温室效应、板面置砂关水养护以及延时拆模技术形成了三个合理的温度梯度，同时也解决了砼硬化过程中所需的湿度问题。避免了温度裂缝和干缩裂缝的产生。
4.2.7严格控制混凝土的原材料的质量，降低混凝土出机温度和浇筑温度以及在高温天气下浇筑砼采用二次抹压收平，喷雾养护等都是防治砼质量缺陷的有效技术措施。
参考文献
1、高层建筑施工手册杨嗣信主编
2、建筑施工计算手册江正荣编著
篇2
关键词：高层建筑；超高层建筑；结构分析；设计
在国外高层建筑物要比我国的高层建筑早很多，已经有一百多年的历史，最早建成高层建筑物的国家是美国。随着经济的不断发展，人口的不断增加，二战以后，世界对高层以及超高层建筑物的结构体系研究已经逐渐发展，结构设计水平逐渐提高，这使得高层与超高层建筑迅猛发展起来，并成为一个国家或者是城市的经济发展标志，越来越多的超高层建筑出现在人们的生活中，并且层数也越来越高，在某种程度上来讲，建筑物的层数比拼已经成了国家与国家的经济发展水平比拼。起初在高层与超高层建筑中，使用的是钢筋混凝土结构，但是事实证明钢筋混凝土的自重较大，体积也比较大，使得高层与超高层的功能受到限制。但是随着对高层与超高层建筑的结构设计，使用钢结构进行建设避免了钢筋混凝土结构的缺点，提高了高层与超高层建筑的使用功能，这是高层与超高层建筑中的一次跨越。目前，在我国的发达城市中超高层建筑越来越多，很多超高层建筑已经列入世界超高层建筑中的前茅，这是我国经济与科技发展的体现。
一、高层与超高层建筑结构设计的特点
首先，重视建筑物结构的水平荷载，防止地震力以及风载对建筑物造成影响。高层建筑与超高层建筑的自重以及楼面的荷载所引起的弯矩及轴力仅仅与建筑物总高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷载所产生的力矩与轴力相对较大，与建筑物高度的二次方成正比；另外，对于一定高度的建筑来讲竖直方向的荷载时一个固定值，而水平方向的荷载，由于受到地震以及风荷载的作用，会随着建筑物的结构特征的不同而发生较大的变化，可见水平方向的荷载作用力在结构设计中的重要性。
其次，重视建筑结构的轴向变形。在高层以及超高层建筑中，柱体会因为较大的竖向荷载而产生较大的轴向变形，此变形会严重影响到连续梁的弯矩大小，使得连续梁的中间支撑位置的负弯矩值变小，正弯矩值变大，两端的支撑位置处的负弯矩值也随之变大；建筑中预制的构件长度要根据轴向的变形值进行调整与制作，因此建筑结构发生较大的轴向变形时，下料的长度会受到严重的影响；另外，建筑结构发生轴向变形时还会对建筑构件的剪力以及侧移值的大小造成影响，使其产生影响到建筑物整体安全的结果。
第三，失稳是结构设计中的主要控制目标。与多层建筑相比，高层与超高层建筑对侧移的大小控制是尤为重要的，是建筑结构设计的关键之处。建筑物的高度越大，水平荷载作用下的结构侧移值会越来越大，对此进行控制是尤为重要的，要将侧移值控制在规定的安全范围内。
最后，重视对建筑结构的抗震性能化设计。使高层及超高层建筑和多层建筑的结构提高关键部位的抗震能力、变形能力，因此当发生地震或者是风荷载作用时发生变形的情况会更多、更严重。要想提高高层及超高层建筑的变形能力，使其在塑性变形后能力不减，避免在地震中发生房屋倒塌的现象，必须在对建筑的结构进行设计时，注意对结构延性的设计，采取相应的措施来提高结构的延性，最终达到提高建筑结构质量的目的。
二、高层及超高层建筑的结构体系
随着我国建筑业的不断发展，建筑技术趋于成熟，数量也越来越多，为了便于建筑规范的执行，将建筑物分为A级与B级的高层建筑。通常情况下，A级建筑物只要按照现行的规定进行设计即可，但是对B级建筑物在结构体系的设计时，要求要更严格，下面对常用的结构体系进行阐述。
首先，有框架结构，框架结构高度局限较大，在高烈度地区做到规范限值时，构件的截面过大，影响使用且不经济，也不满足国家规范多道设防的理念，所以出现框架——剪力墙体系。框架剪力墙体系实现了多道设防的理念，在建筑物的高度上比框架有所提高，大大的提高了建筑的承载力、刚度和延性，也能满足使用的需求，只需在建筑物的适当位置设置一定比例的剪力墙，从而达到使结构在竖向和水平的布置具有合理的承载力和刚度，更合理的满足规范的要求。使用灵活，一般用于对空间使用有要求的建筑，如办公、车库等公共建筑，在此结构中，两个体系所扮演的角色各不相同的但又不可分开，剪力墙起到承受水平方向剪力的作用，框架起到承受垂直方向的荷载作用。框架剪力墙体系所呈现的位移形式为弯剪型。在水平方向承受的作用力，剪力墙与框架通过刚度较强的楼板和连续梁组成到一起，形成相互合作的结构体系。剪力墙在建筑结构中的设计优点很多，是结构整体的侧向高度增大，水平方向的位移减小，框架所承受水平方向的剪力明显减小，且竖向方向的内力分布也变得均匀。因此，框架剪力墙体系的建筑物的框架体系低于建筑物的能建高度。
其次，剪力墙体系。高层及超高层建筑物的受力结构是由剪力墙结构替代的，且全部由此替代为剪力墙体系。在此体系中，单片的剪力墙在建筑结构中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷载作用力。由于剪力墙体系的结构为刚性，因此位移时出现的曲线形式为弯曲型。剪力墙体系的优点很多，具有较高的强度与刚度，延性良好，力的传递均匀，具有一定的整体性，此体系的建筑物坍塌现象少，被广泛应用在高层及超高层建筑中，能建高度较大，大于框架剪力墙体系以及剪力墙体系。
第三，全剪力墙结构。此结构所承受的横向荷载与竖向荷载都是剪力墙，没有框架柱结构。此建筑结构适用于高层建筑中，并且选用此建筑结构建筑的楼层可以比框架剪力墙结构高。此结构的缺点在于成本造价高，内部的空间不可以进行任意的分割。在实际的工程建筑中，设计者首先要对框架剪力墙结构进行考虑，若此结构无法满足建筑的要求，则选择全剪力墙结构。
第四，避难层的设置。对于高层建筑以及超高层建筑来讲，避难层的设置是非常必要的，因为一旦高层建筑以及超高层建筑发生火灾时可以进行避难，因为避难层的空间大，通风好。通常情况下，当建筑物的高度达到一百米后，便要在建筑物内进行避难层的设置，以便于消防安全。避难层的设置位是有规定的，第一层与避难层的设置层数不能超过十五层；面积的设计要满足人员的避难要求；要在避难层处设置消防电梯口；避难层要配备全套的消防设备等。
最后，筒体结构。筒体结构采用的筒体为抗侧力构件，此建筑体系所包含的形式较多，如单筒体型式、筒中筒型式、筒体框架型式等。筒体体系包含了实、空腹体两种类型，属于空间式的受力构件。实腹筒属于三维竖向的结构单体，由曲面或者是平面墙围成。空腹筒则是由密排柱与开孔形式的钢筋混凝土外墙构成或者是由密排柱与窗裙梁构成。筒体体系的刚度与强度都比较大，各个结构构件受力均匀且合理，抗震能力与抗风能力比较强，此体系通常用在超高层建筑中或者是跨度大、强度高的建筑中。
三、制作与安装
首先，对测量工具以及钢尺的量具进行统一。对高层建筑以及超高层建筑进行施工时，所涉及到的环节较多，如土建、机械设备的安装、钢结构等，对这些环节进行施工时，所应用到的测量工具以及钢尺要进行统一，要按照国家的相关规定进行量具的选择，使得各类测量按照统一标准进行，提高建筑物的整体质量。
其次，对轴线、地脚螺栓以及标高进行定位。对钢柱的轴线进行定位时，要根据施工的场地面积进行选择，对建筑物的内、外部进行轴线的控制。对工程高度为一百米的建筑要设置两个控制桩，便于激光仪以及经纬仪的位置设置，位置的选择要坚持以可视与通视为原则。
对钢柱的长度以及大小进行设计时，要能够满足运输与搬运，通常每节的层数设计在二层或者是三层，对每一节钢柱进行安装时，要坚决避免使用下一节钢柱的地位轴线，必须使用由地面引入高空的轴线，这样可以确保安装的准确性，避免累计误差的产生。
第三，钢柱的制作与安装。高层建筑及超高层建筑物的竖向结构的主要构件为钢柱，对其进行加工时，要严格按照国家的规范标准进行，严格控制其制作与安装的质量。
最后，框架梁的安装与制作。高层建筑或者是超高层建筑的框架梁钢型式通常采用H型的，对钢结构与框架梁之间的连接使用刚性连接的形式，钢柱是贯通的，因此要在框架梁的两端进行加劲肋的横向设置。
为确保框架梁与钢柱安装的质量，使其节点处的延性良好，提高连接的可靠性，使得建筑物的高度精准，在对建筑进行施工时，应该对框架梁的所在位置进行悬臂梁的设置，对悬臂梁与钢柱进行连接时，焊接的剖口处要采用熔透焊缝，对腹板处采用的焊接形式为贴角焊缝。框架梁与钢柱进行连接时，采用的焊接方式为衬板式的全熔透焊缝，对腹板使用强度较高的螺栓进行连接。
对腹板进行连接时，螺栓孔的位置选择是非常重要的，要确保其精准度。进行制孔时，工艺分为模板制孔与多轴数控钻孔两种，模板制孔的精准性较低，后者的制孔精准度较高，因此在施工条件允许的情况下选择后者进行制孔。采用模板进行制孔时，要确保模板的精度，这样才可以使得螺栓的组装满足施工的安装孔精度要求。若钻孔的位置出现偏差，必须使用铰刀进行孔的扩孔，坚决避免使用气割进行扩孔处理，否则将会造成严重的工程质量事故。
四、楼盖的设计
对于高层建筑以及超高层建筑来讲，对楼盖的平面刚度要求是非常严格的，是确保钢柱与其它竖向构件保持协调变形的基础。通常对楼板以及楼盖进行选择时，采用现浇混凝土形式或者是压型钢板，厚度要在一百五十毫米以上。目前，在使用钢承混凝土形式进行楼板与楼盖的设置时，忽略了其形式与梁柱的作用，因为其计算原理不清晰，计算繁琐，从而按照平面形式进行设计，从而使得计算出的值无法满足建筑安全的需求，因此采取此形式时，必须对其进行细致的计算。
结束语
综上所述，高层以及超高层建筑的结构设计尤为重要，直接关系着建筑物的质量与使用功能，在进行结构设计时，要重视各个环节的设计，控制其质量，使得结构设计满足建筑的整体要求。
参考文献
[1]吴华君.论楼面裂缝产生原因及防治措施[J].建筑技术开发，2012（5）.
[2]范小平.高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析[J].福建建材，2009（8）.
篇3
关键词:超高层建筑；给水排水设计；安全；设计
引言
超高层建筑是我国城市现代化建设的集中表现形式之一，也是建筑行业施工技术进步的具体体现。通常情况下，超高层建筑由地下车库、人防工程、商业区、办公区、住宅区以及酒店等多种功能组成，建筑高度超过100m，并在40层以上。超高层建筑的高度超限，给水排水系统纵向有别于普通的高层建筑，所以要求设计人员熟悉各个系统的优缺点，并针对不同的建筑，采用相对科学的设计方案。
1生活给水系统
1.1市政直接供水系统
《城镇给水排水技术规范》（GB50788-1012）规定，城镇给水系统应满足用户用水的水压要求，且建筑给水系统应充分利用市政给水压力。因此，应根据建设单位提供的当地市政自来水24h水压报告的最低供水压力确定市政供水楼层，必要时可考虑建筑裙房建筑功能，以利于系统的简化。比如某超高层项目，裙房1~3层为商业区域，塔楼4~16层为酒店，17层以上为办公区域，市政供水压力扣除水表、倒流防止器及沿程水头损失后，能供至4层。也可预防将来城市发展后，用水量增加可能导致市政供水压力下降，市政供水可以至供至3层。
1.2二次供水
二次供水一般有两种方法，即为变频加压供水以及重力供水。超高层建筑由于竖向高于普通的高层建筑，其二次供水系统要综合各种因素考虑，包括建筑供水设备的性能、供水管材的承压情况，还应考虑到系统合理、供水安全可靠以及节能。因而，超高层建筑的二次供水系统往往采用变频加压与高位生活水箱重力供水相结合的供水方式。例如，100m以下的楼层采用变频供水系统，100m以上的楼层采用地下设备房工频泵+塔楼避难层或设备层的高位水箱供水。下一级的高位水箱作为上一级系统的转输水箱和下一级系统的供水水箱。这样划分系统的好处是，充分利用变频供水系统的楼层，同时，保证这部分系统的承压不至过高。工频泵加高位水箱供水系统只需干管采用高承压的管材，其他管材为普通压力的管材，节省工程造价，同时保证系统的安全可靠。为了防止二次污染，可在储水箱内设消毒器。
1.3噪声控制
水泵的运行一般会产生极大的噪声，超高层建筑要想做好噪声控制，一般采用两种方式。首先，将水泵的启动频率降低，这就需要做好传输水箱的容积设计。通常情况下，会采取最高上限的容积设计，使得水泵的运行噪声得到有效的控制。其次，将传统的工频泵传输水泵转变为管中泵，这种传输水泵可以直接放到传输水箱内，使得传输水箱的运行噪声得到控制。但是这种传输泵会对传输水箱产生一定的污染，因此，设计时要考虑消毒设备，保证用水水质，并能够在使用的过程中，定期对传输水箱进行清洗。
1.4室外给水系统
在超高层建筑中，室外绿化给水系统设计同样十分重要。在国家提出生态建设的背景下，超高层建筑室外绿化给水系统通常会采用绿色环保的雨水回收使用系统。在降雨的过程中，地表雨水的水质已经受到了极大的污染，不符合雨水回收利用标准，因此，多会对屋面雨水进行回收利用。当然屋面雨水也不能保障其水质百分之百干净、优良，因此，会采用生物处理方法及沉沙处理方法，对其水质进行处理，最后达到室外绿化给水的要求。
2消防给水系统
超高层建筑中的消防给水系统设计同样十分重要。由于超高层建筑的特殊性，其一旦发生严重的火灾，消防工作的难度非常的大，因此消防给水系统的科学化建立就显得极为关键。通常情况下，超高层建筑在构建消防给水系统时，会通过市政给水建设，引用两条及两条以上的给水管，在建筑工程项目中的场地内部形成一个系统的给水环网[1]，保障其室外消防用水量。超高层综合楼的室内消防给水系统的建立一般有采用三种方式，分为并联、串联以及重力给水。
2.1并联消防给水系统
在超高层建筑中设置一套消防水泵称之为并联消防给水系统。这种消防给水系统在超高层建筑的高低区需要设置减压阀组，从而实现不同分区的消防供水。结合《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB50974—2014）对系统分区压力的要求，当系统工作压力不大于2.4MPa且能满足消防车的供水高度时可以采用并联消防给水系统。并联消防给水系统设备集中设置于底层，节省避难层面积，同时减少噪声的影响，但是水泵的扬程和管道的承压能力较高。
2.2串联消防给水系统
串联消防给水系统是指在超高层建筑的不同分区中，设置独立的消防水泵，利用上下级的控制水泵措施，使得水泵向超高层建筑的管网供水。当系统工作压力不大于2.4MPa时，宜采用串联消防给水系统。这种消防给水系统较为复杂，工作程序较多，但是其供水压力低，可以保障管网的安全，降低发电机组的压力，使得超高层建筑对设备的投资成本降低。
2.3重力供水系统
重力供水系统是指将消防水池设置在超高层综合楼的楼顶，可以有效避免因为火灾发生造成机械故障、延迟消防救援时间的发生。这种消防给水系统的安全性最高，但是其对超高层综合楼的荷载要求随之增高。因此，这种方式一般适用于250m以上的超高层建筑。
3污水系统
污水系统是超高层建筑不可避免的排水系统。超高层建筑在排出污水的过程中，从高处往地下降落时会对超高层建筑的污水排水管道造成极大的影响。因此，超高层建筑在设计污水排水系统时，要重视污水排水管道的质量，选择一些承压性能佳的金属管道材料，并且要控制管道线路的建设质量，增加一些减缓冲击压力的设备装置，降低超高层建筑底下层数污水排水管的管内流速，减缓污水冲击对管道造成的压力。
4雨水系统
雨水系统设计的安全性对超高层建筑的影响极大。一旦发生大面积的降雨时，而超高层建筑的雨水排水系统的设计考虑得不充分，就很容易造成雨水堆积、渗漏等现象，对超高层建筑的负面影响极大。因此，要重视雨水排水系统的设计，必须采用高质量、耐腐蚀的排水管材。通常情况下，雨水排水系统采用重力设计方法，这种方法虽然加速了雨水的排水流量，但是一旦出现特大降雨天气，降雨量远远超过雨水排水系统的设计排水能力，雨水排水管道的压力就会增大、破裂。因此，要调查当地的降水情况，选择高质量、耐腐蚀的金属管材，从而提高雨水系统的设计质量。
5结论
社会各行业领域对超高层建筑给水排水系统设计的要求不断提高，因此，应积极对超高层生活给水系统、消防给水系统以及污水系统、雨水系统的设计进行分析，总结具有针对性的设计要点，从而提高超高层建筑的给水排水系统的设计质量。
参考文献:
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【关键词】超高层；消火栓系统；设计
对于超高层建筑来说，其火灾危险性比较大，结合相关规定分析，对其进行防火设计需要坚持预防为主的原则，结合火灾特点，自防自救，利用安全防火措施，避免火灾发生。
一、概述
当前，我国经济不断发展，超高层建筑逐渐增加，它们是城市发展的标志，由于超高层建筑一般建设在黄金地带，其用地比较紧张，功能比较复杂，对火灾的扑救造成了一定的困难。因为受到消防车性能和高度的限制，超高层建筑需要自救，也就是利用建筑中的消防设施，室内消火栓系统属于自动消防设施一个重要构成，需要确保其可靠性和安全性[1]。从当前情况看，消火栓系统主要有四种：一是并联分区系统，二是串联分区系统，三是高位消防水池分区系统，四是利用减压阀进行减压的分区系统。
在对设计方案进行选择的时候，因为设计人员自身理解存在差别，忽视了相关标准，也就是可靠性以及经济性，导致经济浪费，对系统安全造成影响。因此，需要结合工程实际情况，选择合理的设计方案，对其进行对比分析，确定下来。
二、系统设计
以某工程为例，具体介绍消火栓系统的相关设计工作。
1.工程介绍。某超高层建筑，总面积为86386平方米，总高度为150米。一共有39层，地上层数为36层，地下为3层。地下基层属于车库以及水泵房和变配电室等各种设备用房。地上1层到4层主要是裙房，避难层和设备层分别位于12层与26层。
该综合性建筑的消防类别是一类，对于室外消火栓来说，其用水量为每秒30升，对于室内消火栓来说，其用水量是每秒40升，而火灾蔓延时间依据3小时进行计算。市政给水主要是双路进水，管径基本上都是DN200毫米，水压为0.3兆帕，在室外的给水管网上对室外消火栓进行设置，主要采用的是地上式。对于室内消防给水来说，其主要利用的是临时高压系统。在地下3层设置消防水池和水泵房。消防水池的有效容积是540立方米。
2.系统设计。上面提到四种竖向分区的相关方式，在本工程中，地下室面积比较紧张，如果利用并联系统，那么需要的泵房面积太大，若是利用高位重力水箱系统，其荷载比较大，缺少经济性，一般在250米以上的超限高层建筑中进行使用后。因此，在本工程中，备选方案主要有两个：
第一，关于串联给水泵系统。其竖向分区的情况如下：从地下在3层一直到地上11层属于低区，而高区又包括了两个部分：从12层到25层属于高Ⅰ区，从26层到36层属于高Ⅱ区。在消防泵房之中设置的消防转输泵数量为2台，用1台备1台，自消防水池中进行抽水，提升到26层中的转输水箱之中。水泵参数：流量为每秒钟40升，扬程为145米，功率为90千瓦。对于转输水箱来说，其有效容积是60立方米，在经过减压之后利用重力供水这一形式给低区提供消防用水。在26层避难层要设置消火栓泵，专门为高区进行供水，其数量也是两台，用1台备1台，其参数是：流量为每秒钟40升，扬程是90米，功率是55千瓦。为高Ⅱ区进行供水的方式主要就是利用高区消火栓泵，加压后供水，而为高Ⅰ区进行供水时需要设置减压阀组对其进行减压。
在屋顶上对消防水箱进行设置，其有效容积为18立方米，在水箱间需要设置增压设备。在高区和低区都需要对水泵接合器进行设置，在高区，要将水泵接合器和转输泵出水管之间进行连接，在低区，需要在减压阀之后设置水泵接合器。
第二，关于一次加压减压阀减压分区系统。在本工程中，地上12层和26层是避难层，建设单位对于除了避难层之外的别的楼层净高有着较高的要求，因此，竖向分区主要有三个区，从地下3层一直到地上11层是低区，从12层到25层是中区，从26层到36层是高区。对于每个分区来说，其消火栓栓口位置的净水压力要在1兆帕以内。如果消火栓的静水压力在0.5兆帕以上，需要具有减压稳压性能的消火栓。
在消防泵房里面，设置消火栓泵，数量为2台，用1台备1台，其参数是：流量为每秒钟40升，扬程为215米，功率为160千瓦。在地下3层设置低区的减压阀组，在12层设置中区减压阀组，对于减压阀组来说，它是利用两个减压阀进行并联后安装的，互相备用。在阀前以及阀后都设置了压力表，同时还设置了超压报警装置，这样能够及时将报警信号传到消防控制中心里，从而及时进行维修。另外，利用电动阀门，这样减压阀失效，系统出现超压现象时就能够自动关闭。 在屋顶的位置设置消防水箱间，和另一方案相同。与此同时，在各个分区，还要对水泵接合器进行设置，确保消防车充足的水压，虽然相关规范中曾经表示，如果分区位于消防车具体的压力范围之外，那么就不需要对水泵接合器进行设置，可是由于消防技术以及设备的不断更新和发展，高远程消防车数量逐渐增多，设计人员需要利用发展的眼光，在各区都要对水泵接合器进行设置，水泵接合器都在减压阀后进行设置，这样能够对消防车水压进行有效利用[2]。
3.方案优选。第一种方案对转输水箱以及高位消防水泵进行设置，在整个建筑中，分级进行供水，扬程合理，在这一方案中不需要高压水泵，另外，对于管道以及阀门和阀件，需要其具备的承压要求也不是很严格。在低区系统中，利用重力供水这一方式，其水压比较稳定，供水方式也比较可靠。但是这一方案存在一些缺点。首先，管道比较复杂，其次，中间水箱和水泵占用机房面积大，使得建筑结构荷载提升，再次，高区利用的是接力供水的形式，其电气控制具有复杂性，最后，在低区以及高Ⅰ区，仍然需要利用减压阀组进行减压之后进行供水。
第二种方案需要的水泵只有两台，在中间设备层中，没有设置水箱与水泵，而且减压阀组的体积比较小，占用面积小，管道系统比较简单，造价低，维护量也很小。在日常系统进行运行的时候，要对减压阀组状况做好监控工作，在工程中设置自动报警装置，能够及时对其做好维修以及更换工作。这种方式具有安全性。其缺点是它需要为整个建筑消防用水进行提供，因此需要的扬程比较高，要利用高压水泵。另外，对于低区管道以及阀门与阀件，需要具备较高的承压要求。从当前情况看，若是消火栓管道具体的管径在DN80毫米以上，则需要沟槽连接，其工作的最大压力是2.5兆帕，而如果消防水泵工作压力在2.4兆帕则不能利用这种方案。
这两种方案都是比较常用的，经过分析之后发现，两种方式都有自己的优点和缺点[3]。从高度适用范围看，第一种方式适用范围比较广，适合在250米以下的超高层建筑中进行适应。第二种方式则只在大约160米的建筑中进行使用。从工程特点来看，分析这两种方案的节能环保性和经济合理性，选择第二种方案。
结 语
总之，对于超高层建筑来说，在对其消火栓系统加以设计的时候，相关技术人员需要结合相关规定和要求，依据当地具体情况，对消火栓系统进行设置，坚持经济性和可靠性，为灭火救援提供便利，使火灾造成的损失减少，保证人们的生命安全和财产安全。
参考文献
[1]王立平，孔进.超高层建筑室内消火栓系统设计方案探讨[J].山东建筑大学学报，2012，（01）：122-125+129.
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关键词：超高层建筑；钢板-混凝土组合剪力墙；裂缝；控制关键技术
钢板-混凝土组合剪力墙由于具有较强的承载力以及抗震性能，因此收到了超高层建筑施工人员的青睐，在目前的超高层建筑施工中得到了广泛的应用。但是，钢板-混凝土组合剪力墙这一结构体系，在实际的应用中，也会出现严重的裂缝问题，要想解决这种问题，就需要采取有效的裂缝控制技术，从而保障超高层建筑整体施工的质量。
1 工程概况
某市在绿地中心建构了一座超高层综合性的办公楼，其所在的区域在市中心的位置，周围交通环绕，同行方便，人流众多，该超高层建筑的整体施工面积达到了132453m2，建筑的整体高度在265m，其设置有4层地下室，建筑地上的楼层数为56层，该超高层建筑采用的就是钢板-混凝土组合剪力墙进行的修建，而在该建筑的42和43层上，施工楼层为桁架转换层。而其地下的第二层到地上的第五层，采用的施工结构均为核心筒结构，主要的结构形式就是钢板-混凝土组合剪力墙结构，该剪力墙的施工厚度在1300mm左右，而且剪力墙内部的厚度为450mm，钢板的厚度在30mm左右，采用的混凝土原料的强度等级为C60，针对该结构体系进行施工的时候，施工所应用的时间为150d。
2 超高层钢板-混凝土组合剪力墙施工存在的问题
钢板-混凝土组合剪力墙是一个结构体系，其主要应用在超高层建筑施工中，由于超高层建筑的特点，决定了这一结构体系的施工具有一定的复杂性。其采用的作业方式多为交叉作业方式，对其施工质量进行控制具有一定的难度。根据相关的调查结果可以了解到，在超高层建筑施工中，应用钢板-混凝土组合剪力墙，会出现严重的开裂问题，而针对这一问题，现阶段的施工人员还无法进行有效的解决，这样就使得超高层建筑施工中存在着严重的质量隐患问题，从而也会给超高层建筑施工带来严重的安全问题。
因此，针对超高层钢板-混凝土组合剪力墙进行施工的过程中，需要采取相关的控制关键技术，来对其出现的裂缝问题进行合理的控制，从而才能够使得超高层建筑的整体施工质量得以保证，这样就能够保障超高层建筑使用的安全性。同时，要根据造成钢板-混凝土组合剪力墙出现裂缝的原因进行全面的分析，制定出一套行之有效的控制方案，根据该方案的要求，对钢板-混凝土组合剪力墙的裂缝问题进行控制，从而可以使得该结构体系的安全性能大大提升，也能够使得该结构的质量可以得到明显的提高。
3 超高层钢板-混凝土组合剪力墙裂缝的控制关键技术
3.1 实验墙概况
一旦钢板-混凝土组合剪力墙出现严重的裂缝，就会使得超高层建筑的整体施工质量下降，这是因为钢板-混凝土组合剪力墙裂缝并不容易控制，要想使得超高层建筑整体的施工质量可以得到有效的保证，就需要采取有效的施工控制技术，并进行实验墙的施工。而要做到这一点，首先需要能够清楚的了解钢板-混凝土组合剪力墙出现裂缝的原因，依据所分析出来的原因，来制定相应的实验墙施工方案以及质量控制方案，依据所制定出来的方案进行施工，这样就能够有效的减少钢板-混凝土组合剪力墙裂缝的出现。在针对实验墙进行施工的过程中，也要注意对温度以及变形等方面的数据进行有效的收集，从而可以依据这些数据信息来分析得出造成裂缝出现的诱因，这样就可以更好的完善相关的施工工艺，以实现钢板-混凝土组合剪力墙裂缝控制的目的。
3.2 实验墙节点设计优化
3.2.1 钢板剪力墙连接方式优化
从上述的超高层建筑工程中的钢板施工以及焊缝施工等方面具有的优势可以了解到，对比分析双面坡口焊接与单面坡口焊接的优缺点，深化设计最终采取单面坡口焊连接的方式。针对钢板剪力墙单面坡口焊接变形大的难点，对钢板剪力墙进行了设计优化。主要考虑焊缝设置在避免焊接应力集中的连接部位，根据设备的吊装能力，合理设计钢板剪力墙分节方案，且钢板剪力墙连接方式设为单面坡口焊接反面约束的连接体系。
3.2.2 钢板剪力墙分节设计优化
钢板剪力墙深化设计在钢骨柱两侧增加500mm宽托座板（墙体钢板），与钢骨柱在加工厂拼装、焊接完成。同时考虑到钢骨梁与钢板的仰焊施工难度大，深化设计时将钢骨梁两侧翼缘与上下两节钢板焊接。
3.3 钢板剪力墙焊接变形及残余应力控制的研究
采取措施控制焊接变形并消除残余应力，减小钢板剪力墙对混凝土不均匀应力作用，是控制钢板剪力墙施工质量的关键环节之一。本工程钢板剪力墙面积大、焊缝长度较长，通过试验墙的技术方案对优选钢板剪力墙的安装、焊接工艺，增加约束钢板控制措施；设置合理的钢板分节设计方案，减少焊接难度；优选对称跳焊的间断焊接顺序；制订严格的焊接工艺参数控制；采取消除残余应力的措施等多方面进行了研究。在焊接过程中对钢板进行变形监测，通过监测数据总结焊接变形规律，调整并制订最优的焊接工艺，使钢板焊接变形达到设计及规范要求。
3.4 高性能高流态混凝土研发
针对钢板一混凝土组合剪力墙的特点，以及混凝土的高强度等级、高流态、低水化热和高可泵性的特点进行了研发，与清华大学实验室、搅拌站等多家单位合作，通过大量的试验，成功研发出了高性能高流态混凝土。混凝土拌合物和易性良好，坍落度保持4h损失很小，几乎不损失。扩展度在3h之后，相对损失较小，能够较好的保持混凝土和易性。
4 注意事项
4.1 调整焊接工艺
通过对试验墙的焊接工艺分析总结，在后期钢板剪力墙施工中，调整了焊接顺序与焊接工艺参数，加强了控制焊接变形的措施。
4.2 混凝土配合比调整
不同季节的混凝土配合比需及时调整。高温季节混凝土中心温度变化较大，易产生温度裂缝。进入冬季后，温度降低，混凝土强度增长缓慢，适当减少掺合料掺量，相应增加水泥用量，以保证混凝土实体强度满足施工要求。
结束语
综上所述，在超高层建筑工程施工中，合理的应用钢板-混凝土组合剪力墙进行施工，并采取有效的控制关键技术，对钢板-混凝土组合剪力墙裂缝进行控制，就可以全面的提升超高层建筑施工的整体质量，也会使得建筑工程的经济价值和社会价值最大限度的体现出来。
参考文献
[1]范重，刘学林，黄彦军，李丽，曹禾.钢板剪力墙结构设计与施工模拟技术[J].施工技术，2012（18）.
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关键词：电梯技术；超高层建筑；双层轿厢电梯；高空门厅电梯系统；双子电梯
1 概述
随着社会经济的发展，城市用地变得紧张。为提高用地效率，超高层建筑应运而生。随之带来了垂直方向上的交通问题，也就是电梯技术问题。超高层建筑一般是指建筑高度超过100m的住宅或公共建筑[1]。目前“世界第一高楼”、162层、总高828米的迪拜塔所采用的电梯最高速度达17.5m/s，从底层到达顶层最快仅需60秒。因此通过提高速度以期减少乘梯时间，收益十分有限。于是，人们将提高超高层建筑电梯运输效率的关键放在了不断改进电梯技术与策略上。
2 超高层建筑电梯技术简介
2.1 传统分层（区）技术
普通住宅电梯一般采用每层停靠开门的方式。但超高层建筑采用这种策略会使电梯运行周期变长，效率降低，而且多次起停将严重影响乘客的乘梯体验。现行《办公建筑设计规范》规定：建筑高度超过75m的办公建筑电梯应分区或分层使用。分层停站策略在实际应用中通常有如下的分类方式：
（1）按奇偶层分区的方式。这种分区方式比较简单，其缺陷是奇偶层间的移动受限。其系统停靠方式如图1（a）。
（2）按高低层分区的方式。该系统停靠方式如图1（b），将整个建筑按电梯的服务分区划分成若干段。服务于中高区的电梯由于有相当一段距离无需停层，可以保持高速运行；低区电梯因为连续密集的停层，所以无需采用高速电梯。
（3）按楼宇功能分区的方式。如今的超高层建筑通常集住宿、餐饮、商务、观光、娱乐等功能为一体，不同功能楼层间的交流较少，因此根据楼宇功能分区能够保证较好的运输效率。
2.2 双层轿厢电梯
在超高层建筑中，为增加运力而增加电梯所占用的井道空间将影响超高层建筑的净有效面积和使用效率。因此，能否充分利用有限的电梯井道空间、提高井道运输能力，成为决定超高层建筑使用效率的关键。
2.2.1 双层轿厢电梯
双层轿厢电梯就是把两个轿厢上下叠合，乘客分层同时上下，其结构如图2（a）所示。这个类似双层巴士的电梯系统的优点是加大电梯运力，提高空间利用率[2]。但双层轿厢电梯也有其局限性：首先，双层轿厢是由两个轿厢固定在一个轿厢架内的整体，所以采用该电梯的建筑层高必须一致。这对建筑设计和电梯长期使用后的改造形成了很大的制约。其次，双层轿厢电梯的运行模式通常随交通流的改变而改变。所以，乘客需根据目的楼层和电梯即时控制策略决定候梯位置。最后，由于双层轿厢电梯运送的乘客数量较多，在上下轿厢都在使用时，可能存在一个轿厢开门进出乘客，另一轿厢没有进出需求但需忍受梯门没有开合动作的电梯停站的情况，影响乘梯体验。
此外，大轿厢、大功率主机对整个电梯系统的土建基础、设备质量、维保能力等要求都随之提高。一般说来，双层轿厢电梯在50层以内会有较高的效率，超过50层时则需考虑更加先进的电梯技术策略。
2.2.2 可伸缩式双层电梯
可伸缩式双层电梯，是在双层轿厢电梯的基础上，在轿厢间安装了可变楼层驱动装置来完成不同高度楼层停站时的平层适应问题。其结构如图2（b）所示。位于上海陆家嘴的上海环球金融中心在总计120多部电梯中使用了16部可伸缩式双层轿厢电梯和6部普通双层轿厢电梯。
2.2.3 高空门厅电梯系统
电梯分层（区）布置会面临低层电梯运载力不足、高层电梯闲置的问题。双层轿厢电梯在高于50层的建筑中效率会降低，于是产生了高空门厅电梯系统[3]（The Sky Lobby Elevator System）。该系统在建筑中设有若干个空中转换厅，乘客乘快速梯到达空中转换厅后换乘覆盖相应楼层的电梯前往具体目的楼层，其系统停靠方式如图1（c）所示。其优势在于：通往空中转换厅的快速电梯，因没有中间停靠层而能以高速运行；而且不同分段的电梯可以在同一井道内运行，为超高层建筑节约了大量的可用面积；其缺点是前往中高区时需要换乘。为了提高电梯的运输效率，电梯公司建议建筑在240m或50层以上才考虑使用这种电梯系统。在全球超高层建筑中采用这种电梯系统的有：台北101大厦同样层数的上海环球金融中心、香港环球国际贸易广场和上海中心大厦等知名建筑。
2.2.4 双子电梯
高空门厅电梯系统需要换乘和双层轿厢电梯特殊的控制策略都会降低乘客的乘梯体验。为了不降低乘梯体验，蒂森电梯公司提出了双子电梯的概念，其系统组成如图3所示。
不同于双层轿厢电梯，双子电梯的上下轿厢拥有各自独立的主机、控制系统、安全部件、对重和钢丝绳，但共用厅门和导轨[4]。在使用时，双子电梯有专门的目的选层控制系统对乘客的呼梯信号进行分配，推荐乘客选择合适的电梯前往目标楼层，因此一般会配合使用一台传统电梯，以确保乘客直接到达顶层或底层。此外，通常在底层端站下方为轿厢预留一个“轿厢库”，必要时将一个轿厢关闭并停止于此。
与双层轿厢电梯相比，双子电梯有以下优势：
（1）轿厢更具灵活性。两个轿厢可同时独立工作，在具有两个或更多的主服务层或楼层间有客流使用的建筑中，其效率优势更加明显。
（2）无需在入口层处设立扶梯或其他设施对候梯人群进行分流。
（3）在非高峰期可关闭一个轿厢，更加节能。
（4）采用普通的曳引安全部件，在制造、使用、维保等方面具有优势。
（5）对楼层间距没有任何限制，因此在老旧电梯更新时更具优势。
自从2004年首部p子电梯在蒂森克虏伯公司总部大楼安装，德国宝马公司办公楼、俄罗斯联邦大厦A塔、沙特阿拉伯资本市场监管局总部大厦等新建和改造的建筑项目中采用了双子电梯系统。2012年2月，中国首例双子电梯系统在大连星海假日酒店电梯改造项目中完成安装[5]，此后北京奥林匹克 望塔、天津津湾广场、成都金融城南塔等项目都安装了双子电梯系统。
3 结论与展望
对比几种电梯系统及控制策略，双子电梯系统以其安装、维保和改造时的适应性，使用过程中灵活性和高效性，已经显示出其在超高层建筑中的优越性。当然，双子电梯的发展绝不会止于此，它还可以从以下几点中做出提升：
（1）算法是决定乘客候梯、乘梯时间长短的关键。双子电梯由最初因为安全无法保证而无法实现两个轿厢相对运动，发展到现在通过监控两个轿厢距离来决定轿厢速度，就是算法不断优化的结果。因此，不断探寻更加先进可靠的算法是双子电梯未来发展的方向。
（2）双子电梯的出现，对于传统电梯的一个井道内一个轿厢的印象带来了变革性的冲击。随着双子电梯技术的成熟，三子电梯很有可能适时出现，进一步提高井道利用率和电梯的运输效率。
参考文献
[1]GB 50352-2005.民用建筑设计通则[S].
[2]肖铁军，王岳峰.双层轿厢电梯在高层办公建筑中的应用[J].电气应用，2010（11）.
[3]黄怀海.超高层办公建筑垂直交通系统设计相关研究――以成都金融城南塔的双子电梯系统设计为例[J].建筑技艺，2011（3）.
[4]岳云涛，王贵忠，寇兆一.超高层建筑高速电梯关键技术研究[J]. 建筑电气，2015（5）.
[5]张进.基于粒子群算法的双子电梯群控制系统研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.
作者简介：刘春艳，山东协和学院，教师，信号与信息处理，硕士研究生。
刘伟伟，山东协和学院，教师，通信与信息系统，硕士研究生。
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关键词：绿色理念；高层建筑设计；策略；
导言
随着我国建筑领域发展速度与规模的不断提升，建筑业内的资源浪费以及环境污染问题进一步凸显，直接对社会和经济的可持续发展产生了极为不良的影响。从这一角度上来说，为进一步体现建筑项目的节能环保性能，关键在于发展绿色建筑，通过节能设计措施的综合应用，以最大限度的降低建筑物能耗水平，实现人、建筑与自然的和谐共处。以下即针对绿色建筑中的节能设计问题进行探讨与分析。
1应用绿色建筑设计的具体要求与原则分析
1.1节能要求和原则
节能是绿色建筑设计的基本原则，也是基本要求。这也是充分体现绿色建筑设计价值的主要表现。建筑工程本身就是资源、能源需求量较大的系统性项目，节能，不仅有利于提高资源利用效率，减少能源资源供需矛盾，更能够降低企业的建设成本，有利于其提高经济效益。
1.2以人为本原则
在绿色建筑设计应用过程中，坚持以人为本原则，是满足人们实际需要，体现建筑工程实用价值的关键。这也是建筑工程长远发展的重要方向。要在建筑设计中，考虑人的实际需要，才能保证建筑工程的舒适度，才能更好的体现出其实际价值。
1.3系统性原则
这是绿色建筑设计的重要原则，也就是说在实际应用中，要对建筑工程设计问题进行全面综合分析，保证建筑工程的综合质量，避免环境受到损坏。
1.4舒适化的设计理念
随着人们生活水平的提高，人们对居住环境有了更高的要求，在重视建筑功能和质量的同时，更重视生活环境的改善。通过对建筑功能进行改善，有效的提高建设的舒适度，这已成为当前建筑设计的主要发展方向。近年来在科学技术快速发展的推动下，生态学和建筑学取得了较快的发展，这些综合性的科技成果为建筑设计创作提供了良好的条件，人们更重视建筑舒适性化的设计，这种设计理念成果以健康的、舒适的环境作为重要的基础，需要从湿度、温度、空气质量、光线、声音等多个方面入手，充分的利用绿色、环保的建筑材料，有效的降低建筑材料有机化合物挥发过程中对人体带来的危害，减少气体、电波及辐射等可能会对人体健康带来的影响。在具体设计过程中，需要自动控制环境温度，提高调节系统的功能性，使建筑具有良好的通风条件，同时建筑中还应具有合理的桌面照度，避免出现建筑之间的对视及室内通视现象，充分的利用吸材料，有效的提高建筑防噪声和抗干扰功能。
2高层建筑设计中绿色理念发挥的内涵与趋势研究
2.1绿色理念高层建筑设计的内涵
首先，要求能够实现建筑行业和环境的统一协调。城市化进程的加快推动我国建筑行业的飞速发展，越来越多的建筑项目得到开发，一方面这说明我国国民生活水平和质量得到了明显的提升，城镇化发展速度更快，但是另一方面也容易带来各种各样的环境污染问题。例如，建筑项目开发过程中，建筑材料和资源的浪费率较高，产生的废气废物也增多，对环境形成了严重的不良影响。这种情况下就要求建筑行业的发展能够在保护环境的前提进行，尽量在进行项目开发和施工时能够减少对环境的破坏和污染，实现行业经济和环境的共同发展；其次，实现绿色节能建设的目的是为了更好地满足人们的居住需求。建筑设计的根本目的是为居民提供更加舒适的居住环境，让居民能够获得更好的空间享受。从居民的居住需求来看，绿色节能建筑设计的目的实际上也是为了能够让居民居住得更加安全和安心。
2.2超高层建筑设计的发展趋势
近些年，能量资源短缺、环境破环严重等问题日渐突出，人们的生存和发展面临着前所未有的挑战和危机，因此，加强对新能源的开发和利用，倡导环保的可持续发展战略方针变得刻不容缓。超高层建筑设计是城市建筑设计中的重要组成部分，相比低层建筑和别墅洋楼设计，超高层建筑更好地体现了绿色环保、低碳节能的可持续发展理念。目前，绿色、节能、环保的超高层建筑设计逐渐成为了建筑设计发展的主流方向。对超高层建筑设计过程中，要充分地考虑到土地资源有限、能源资源短缺的约束，合理利用土地资源，加强建筑周边的环境规划和设计，大力促进新能源的应用，促进节能减排，提高水资源的利用率，尽量采取节能环保的新型建筑材料，重点改善建筑内部的环境质量。
3我国绿色建筑技术发展中存在的缺点
从目前来看，我国绿色建筑设计已普遍运用到民用建筑领域，但其在很多方面仍存在着各种问题：首先，社会大众的环保节能意识有待提高。目前，政府方面相当重视绿色环保的意识，但从整个社会来说，与西方发达国家在对环保节能领域仍有较大差距。例如：相当一部分的居民在装修新房的时候，为了达到自己想要的布局，打掉墙皮，换了窗户，拆掉隔板，严重破坏了建筑原有设计的节能性和环保性。其次就是我国的建筑工业化水平有待提高。现阶段我国的绿色建筑和西方国家相比还处于萌芽阶段，我们需要利用现代化的工业建造手段和方式代替传统的建筑模式去建造房屋。再次我们对建筑垃圾的处理方式上有待加强。我国在建筑垃圾处理方面的基础不是很多，用于这方面的资金保障不足，很多企业相对于改造、维护建筑更倾向于拆除建筑，大量的浪费建筑资源的同时，也给城市带来了很多建筑的废弃物。
4绿色建筑设计的优点
超高层建筑设计体积规模庞大、操作复杂，实际建设过程中常常出现能源消耗过大的现象，因此，对超高层建筑设计的节能多元化研究通常要进行多角度、全方位的综合因素考量和探究。在建筑设计中，建筑群体的综合布局、建筑单体的设计以及构造体系的设计等都是实现节能多元化设计的关键。在超高层建筑设计过程中，如何有效地实现各方面的合理设计和开发，确保资源的合理分配和利用，选择经济效益高、社会效益高、能源消耗低的设计方案，是一个亟待解决的问题。由于结构的特殊性和复杂性，超高建筑的综合能耗问题一直是一个综合性的课题。对超高建筑的能源消耗课题研究主要包括：新型能源的开发和利用，低能耗设备的选择、自然资源的有效利用和开发、智能化的资源管理等，这些研究课题的主要目的都是降低能源的消耗、延长建筑的使用寿命，减少后期使用对环境的污染，并最终达到绿色环保、可持续发展的目的。
超高层建筑的主要特点是建筑主体庞大、体积较高，所以在进行整体结构设计过程中会面临很多棘手的问题，在确定建筑主体高度时，更要充分考虑由于地震、洪水、暴雪等自然灾害可能产生的影响。超高层建筑的结构相对比较复杂，在结构抗震性设计上，要采用弹性和弹塑性材料对结构的不同部位进行不同程度的抗震加强，从而确保在地震的损伤下，可以人为地进行建筑物的损伤顺序和损伤程度的控制。在超高层建筑的结构体系设计中，大部分会采用钢材结构体系设计，但钢材等建筑材料也存在高导热性、耐火性不足等缺点有待改善。此外，在超高层建筑设计中，人们的生活区和工作区必须具有明显的分区，同时，建筑时要充分考虑到生活区的对应生活配套设施的布局，从而最大可能地方便人们的生活和出行。
结束语
绿色建筑是一个非常复杂且宏观的概念，要考虑的因素非常多且范围大，包括循环利用建筑材料和自然资源，包括开发利用新能源。作为设计师的我们，应放眼大局，不能只停留在独立的建筑上，应将其与整个城市的规划相结合进行设计。要实现这一目标，需要设计师们相互协作，相互配合，运用科学的设计方法和手段。这一宏伟目标的实现，不能仅依靠政府机构的政策要求，还需调动全社会的积极性，共同参与到构建绿色建筑的的过程中，促进绿色建筑在我国建筑领域的广泛应用。
参考文献
[1]张玉萍.关于高层民用建筑的设计探讨[J].黑龙江科技信息.2015（28）.
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关键词：高层、超高层建筑；附加压头；供气模式
1 概述
武汉市天然气有限公司是武汉市的主要燃气供应企业，2015年共有各类用户182万户，销气量11.86亿方。城区管网采取高、中、低压三级调压模式，分别由三个门站接收气源供入高压环网，环网实际运行压力范围为0.8-1.6MPa，经高中压调压站调压后分别供入汉口、武昌和汉阳三片独立的中压管网，其中汉口中压压力范围0.06-0.09MPa，汉阳中压压力范围0.13-0.15MPa，武昌分为中压A和中压B两级，供气压力分别为0.2-0.39MPa和0.15MPa左右。
由于各种历史原因，武汉市的民用低压供气方式较多，主要有以下几种方式：
（1）中低压楼栋箱模式：中压管线到楼前，经中低压楼栋调压箱调至2000-2500Pa后经引入管送入户内，此方法主要在武昌和汉阳地区中压B级别旧管网采用。
（2）中低压区域调压模式：中压管网铺设至小区入口，经中低区域调压箱调压至2000-2500Pa后，经低压庭院管和引入管送入户内，此方法主要用于汉口、武昌、汉阳地区楼层较低的用户。
（3）楼栋低低压调压模式：中压管网铺设至小区入口，经中低压区域调压箱调压后（一般为2500Pa左右），走低压庭院管到楼前，由楼栋低低压调压器二级调压至2050-2150Pa供入户内，此方法主要用于90m-112m（29～37层）的高层、超高层用户。
2 现有高层、超高层用户供气模式存在的问题
2015年底，武汉市天然气有限公司对近两年投用的427台楼栋低低压调压器进行了一次普查，其中主要为F公司a的A系列楼栋低低压调压器，发现实际运行中存在以下问题：
（1）A系列楼栋低低压调压器为调压器单体采购，F公司没有调压箱出售，只能现场由施工队安装箱体和相关附属阀门，调压器零配件缺乏，如果损坏只能整体更换。
（2）现有楼栋低低压调压设备均无放散、切断装置，由于入口是低压，部分调压器皮膜破损后难以发现和确认，导致设备带病运行，形成安全隐患。
（3）楼栋低低压调压器内部积水、积灰，过滤网堵塞现象多发，在供气高峰时段表现为用户灶前压力不稳或不足。
3 常用的高层、超高层建筑用户供气模式及其优缺点
除了武汉市天然气公司现行的供气方案外，还有以下几种常用的供气方案：
（1）分开设置高层、超高层建筑供气系统和底层供气系统，满足不同高度的燃具工作压力。
优点：不同立管，可设置不同压力，能有效消除附加压力的影响。
缺点：增加了天然气供应系统中立管的数量，同时也增加了工程量和施工成本，而且后期维护成本也明显增加。
（2）采用中压入户，在用户燃气表前设置调压器降压，达到燃具所需的稳定压力值。
优点：用户之间压力波动较小，用气高峰时压力波动也不明显，而且调压器后的低压管段较短，燃具基本上是处在额定压力下工作，运行工况较好，比较好地消除了附加压力的影响。
缺点：用户内有一部分中压管道，户内中压泄漏的结果不可接受，运行风险较大，并且工程造价较高。
（3）采用“中-低压区调+低压庭院管道+楼栋低低压调压器+23层以上户内低低压调压器”模式供气，通过楼栋低低压调压器调压，从23层开始安装户内低低压调压器，消除附加压力的影响，使燃具前压力在额定工作压力（0.75-1.5Pn）范围[2]内。
相关计算如下：
若采用楼栋低低压调压器时，考虑到调压器安全系数，当一楼用户灶前压力达到0.75Pn时，调压器出口压力最低设定为：
式中：Pn-燃具的额定压力（Pa）；Pd-户内管道、燃气表压力降[4]（Pa）；AG-按A型号楼栋低低压调压器调压精度取值，为15%；P-调压器出口最低设定压力（Pa）。
考虑到夜间低峰时段调压器关闭压力会高于出口压力，且Pd 压降在无流量状态下不存在，计算此出口压力下最大允许静压附加压头P静为：
SG-按A型号楼栋低低压调压器关闭精度取值，为25%
对应楼层为：
按以上计算结果，公司现有楼栋低低压调压器供气模式中，高层用户户内是有可能出现静压超标的情况。在使用低低压调压器时，设置出口压力为2100Pa，可保障在1-23层用户的用气低峰静压不超标。
若考虑到武汉市地方标准DB42《建筑燃气安全技术规程》第5.1.2条要求：灶前压力范围0.8Pn-1.4Pn。代入式（1）、（2）、（3）中得出：P1=2176≈2200Pa，H静1=18，H1=53，说明在楼栋使低低压调压器时，设置出口压力为2200Pa，可保障1-18层用户的用气低峰静压不超标。
优点：a.低压管线进小区，安全性能较高；b.减少了部分户内低低压调压器的安装，能够降低部分运维难度。
缺点：a.楼栋低低压调压器购置成本、维护成本较高，安全性能较低，且只能消除少部分楼层附加压力的影响；b.中低压区域调压器中一般都带有公福用户，当公福用气量较大时，由于小区庭院管压力较低，可能会导致压力急剧下降，造成供气困难；c.由于此方案中为低压庭院管供气，管径较中压大，工程造价相对也较高。
（4）采用“中中压区调+0.1MPa庭院管网+中低压楼栋箱+51层以上户内低低压调压器”模式进行供气，从51层开始安装户内低低压调压器，消除附加压力的影响，使燃具前压力稳定在额定工作压力范围内。
相关计算如下：
中低压楼栋调压器调压精度AG=10%，关闭精度SG=10%，代入 式（1）、（2）、（3）中得出：
调压器出口压力最低设定值P'=1944Pa≈2000Pa
此出口压力下最大允许静压附加压头P'静=800Pa
H'静=800÷5.3÷3≈50层
按以上计算结果，在使用中低压楼栋调压箱时，设置出口压力为2000Pa，可保障在1-50层用户的用气低峰静压不超标。
若考虑到武汉市地方标准DB42《建筑燃气安全技术规程》第5.1.2条要求：灶前压力范围0.8Pn-1.4Pn。将此数值相继代入式（1）、（2）、（3）中得出：P'1=2055≈2100Pa，H'静1=30，说明在使用中低压楼栋调压箱时，设置出口压力为2100Pa，可保障在1-30层用户的用气低峰静压不超标。
优点：a.中低压楼栋调压箱购置成本、维护成本较低，安全附件齐全，稳定性较高，武汉市天然气投运共5000多台，并未出现过中压入户的事故，且能消除至少30层楼高附加压力的影响；b.中低压楼栋箱将居民用户与公福用户分开，使居民用户供气不受公福用气量突然变化的影响。
4 供气方案的选择
比较以上4种方案，可发现方案4能够在最大限度内达到投资与安全性的平衡。由于湖北省DB42《建筑燃气安全技术规程》仅针对湖北省新建、改建建筑，对于湖北省以外燃气公司并不适用，在国标GB50028-2006《城镇燃气设计规范》规定的灶前压力范围（0.75-1.5Pn）内，采用方案5模式供气，设置出口压力为2000Pa，可消除50层楼的附加压力的影响，51层及以上楼层全部安装户内低低压调压器即可保障高层、超高层建筑的正常供气。对于湖北省内燃气企业，需要为31层以上用户安装户内低低压调压器。
在以上计算过程中，我们发现DB42规定对高层用户供气限制非常大：户内低低压调压器安装楼层从51层下降到了31层，考虑到50层以上的超高层用户属于极少数，实际上绝大多数户内低低压调压器安装量是由于DB42的限制产生的。我们期望DB42在修编时能够结合高层用户供气面临的实际困难，将灶前压力限制调至与国标同等水平。
5 结束语
经过比较，我们推荐方案3的供气模式，具体参数如下：（1）湖北省燃气企业由于有DB42的限制，采用中中压区域调压+0.1MPa庭院管网+中低压楼栋箱2100Pa出口+31层及以上用户使用户内低低压调压器；（2）其他燃气企业适用GB50028要求，采用中中压区域调压+0.1MPa庭院管网+中低压楼栋箱2000Pa出口+51层及以上用户使用户内低低压调压器。
我们认为，在现有国家和地方标准的应用下，综合考虑调压设备和燃气企业的现状，此方案的供气方式能够在经济效益和安全性两方面取得较好的平衡效果。
篇9
关键词：高层建筑；钢结构；安装；施工
高层建筑的发展体现了国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。由于高层建筑结构复杂，工程量大，涉及工序多，给建筑施工带来相当大的难度。如何做好高层建筑结构设计与施工技术，是本文研究的重点。
一、高层建筑结构概念设计原则与体系
结构的简单性。应将复杂的变成简单、将结构的受力与传力途径设计越简单、直接和明确就越好、尽可能避免出现以抗扭为主导的关键性传力构件、传力途径越复杂就越易形成内力与变形的不协调和难以预料的薄弱环节。同理，对结构进行分析计算时，应该运用最简单、最直接、概念很清除地计算方法，切忌使用概念含糊不清，有的甚至连概念都看不出来，系数套系数的繁琐计算方法。
结构的规则性。建筑平面规则，平面内结构布置宜规则、对称、均匀、减少偏心，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心、建筑平面规则、结构布置均匀，有利于防止薄弱层的结构过早破坏、倒塌，使地震作用能在各结构之间重分布，增加结构的超静定的数量，发挥整个结构耗散地震能量的作用。
结构的均匀性。沿建筑物竖向的结构布置宜规则、均匀，避免刚度、承载能力和传力途径的突变，避免有过大的外挑和内收，以限制结构在竖向某楼层或少数几个楼层出现敏感的薄弱部位，以致在这此部位因产生过大的应力集中和过大的变形而使结构不安全。
高层及超高层结构体系。对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。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。
二、高层建筑的施工技术分析
混凝土施工技术。主要表现在：混凝土施工中，经常会出现建筑体地面或墙体出现局部裂缝的现象、混凝土施工技术人员一定要考虑到由于外部气候条件、天气状况的不同，混凝土的结构自然也会有所差异，其裂缝宽度的控制也会有不同的控制标准。目前，国内高层建筑中混凝土施工技术对于裂缝问题的预防与控制，普遍以施工期间的技术强化与重点监管为主。整体强度的控制方面，混凝土施工中要加强原材料的质量控制与强度检验，确保高层建筑整体强度。
转换层施工技术。主要表现在：控制网的布置、高层建筑转换层的结构分为顶层、转换层以上标准层、转换层、转换层以下等四个层面。在转换层施工中，主楼的垂直度和施工测量数据都必须得到有效地控制。钢筋制作和绑扎工艺要在钢筋沿体周围一定的距离安置一定数量的U形钢支架，钢筋捆绑的科学顺序为:架设U形支架，放置开口底箍、绑扎牢固，放置内开口箍，从中间向两边分层放置水平主筋、绑扎牢固，从两侧插入水平开口箍。只有严格遵守钢筋制作和绑扎工艺，才能保证高层建筑施工的基本质量要求。
连体结构施工技术。抗震性能要求，高层建筑物连体结构一般是由两栋或多栋建筑之间设置的架空连接体而形成、高层建筑物连体结构的跨度因建筑的实际需要及用途的差异而略有不同、在国内现阶段应用的高层建筑物连体结构施工技术中，连接体与主体结构的连接一般采用刚性或柔性连接两种形式、由于高层建筑物连体结构得竖向刚度容易发生突变，结构扭转效应也相对较大，且竖向与水平地震组合作用对连接体及其附近主体结构有不利影响，受力复杂、因此，在连体机构施工技术的应用中一定要强化建筑物的整体抗震性能，全面保障建。
三、高层建筑的施工的细节技术分析
材料的选用。钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进步发展创造了条件。宝钢的B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，达到600℃时其屈服强度还有150-220MPa。
制作与安装。土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定；定位轴线、标高和地脚螺栓根据实际确定；钢柱的制作与交装必须满足现行规范的验收标准。
楼盖的设计。高层、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起到变形协调作用，采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。MST组介梁，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。
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关键词：超高层建筑；消防转属泵；电气控制
中图分类号：TU208 文献标识码： A
引言
超高层建筑是指建筑高度超过，100m的高层建筑，建筑高度超过250m的建筑又称为“超限高层建筑”，《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95，2005年版）1.0.5条指出“当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证”，为此不作为本文的讨论对象。超高层建筑消防给水有三种常见的竖向分区方式：（1）并联消防给水泵分区给水系统；（2）串联消防给水泵分区给水系统，串联分区又可分为直接串联和转输串联两种；（3）重力水箱消防给水系统。本文主要涉及的是其中的转输串联给水系统中的消防给水转输电气控制的内容，消防给水转输设计包含地下消防水池、消防转输水泵、中间转输水箱和消防水泵接合器接力给水泵等。
一、消防转输水泵的启停控制
目前存在两种做法，第一种是消防转输水泵的启停，通过中间转输水箱的液位来启停，即当高区消防泵启动供水，消防转输水箱水位下降到设计液位时，启动消防转输水果；当消防转输水箱水位达到最高水位时，停止消防转输水泵。这种做法笔者认为不合适，这种做法虽然能够在中间转输水箱水位达到最高水位时自动停止消防转输水果，防止消防转输水泵空转并使转输管网超压，但其最大的缺点是不符合“全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水”2009年版P273页“任何消防主泵不宜设置自动停泵的控制”和上海市工程建设规范《民用建筑水灭火系统设计规程》DGJ08-94-2007第9.1.11条“消防泵第二种是联动控制，即当高区任一消防泵启动时同时联动启动消防转输水泵，当火灾结束后高区消防泵手动停泵时，同时手动停止消防转输水泵，笔者认为采用联动控制启动消防转疏水泵是合理的，这种控制方式能及时启动消防转疏水泵，并能使其在消防灭火期间不断工作，保证高区消防积水的稳定供水。
二、转输管网的超压
按照以上笔者提倡的联动控制启动消防转输水泵，当高区消防给水用水量小于消防转输水泵供水量时，中间转输水箱水位会达到最高水位，该水箱转输进水管上进水阀门关闭，这时消防转输水泵压水管即消防转输管网会出现超压，另外消防转输水泵在零流量运行时间长了会出现水泵电动机组过热而自动停泵甚至烧毁电机的危险。解决此问题的方法是：可以在转输水泵压水管上加设超压泄压阀，当转输管网压力大于中间转输水箱正常进水时的工作压力5-10m时，超压泄水阀开启泄水，该泄水经减压后回流至消防水池，保证消防转输泵可连续运行而不会出现零流量使电机发热，又能保证消防水池中的水不浪费，详见图1；当中间转输水箱水位下降，水箱进水阀门打开，水箱正常进水，转输管网压力回至正常工作压力时，超压泄压阀自动关闭，这样通过超压泄压阀的自动重复启闭，替代水泵的重复启闭，确保水泵连续运行的情况下不会出现零流量运行工况以及转输管网不会出现长时间超压状态。
三、中间转输水箱的补水
中间转输水箱的补水可分为两种情况，第一种是高区消防泵启动，高区消防管网用水时需补水；第二种是高区消防泵未启动，高区消防管网无用水时（即中间转输水箱初次补水，与该水箱相连的管网漏水和水箱清洗后补水）的补水。第一种情况的补水肯定是由地下室的消防转输水泵来补水，不存在异议，第二种情况的补水设计中有两种方式：第一种方式是根据中间转输水箱水位下降到设定值时启动转输水泵补水；第二种方式是由生活给水系统补水。笔者认为第二种方式更合适，因在非消防情况下，水箱的补水量较少，采用生活给水系统补水，由生活给水系统通过水力控制浮球阀自动控制中间转输水箱的进水，能及时补水并维彬肖防转输水箱水位处于设计最高水位，从而保证其消防净容积，这与由消防转输泵加压补水比既经济又安全，这与一般高层建筑屋顶消防水箱补水由生活泵补水道理相同。
四、中间转输水箱的溢流
尽量减少中间转输水箱的溢流和保证水箱溢流时不会淹没转输水泵房是设计中必须满足的要求。而实际工程中时有发生因水箱溢流而淹没水泵房的事故发生。当高区消防泵启动并且联动启动消防转输泵时，消防转输给水进入中间转输水箱，其水箱进水管上通常设置电动阀（或电磁阀）或水力控制浮球阀，由于消防转输泵流量较大，一般均大于等于70L/S（消火栓系统40L/S，喷淋系统30L/S），如出现溢流，排水不及时会造成转输泵房水淹及该楼层及其以下楼层水浸，带来二次损失。解此类问题的办法可采取在消防转输管网中间转输水箱进水管上，电动阀（电磁阀）与水力控制浮球阀串联设里（按水流方向），通常情况下电动阀（电磁阀）常开，水箱进水由水力控制浮球阀控制进水，当水力控制浮球阀失效，水位上升至设定的关闭电动阀（电磁阀）水位H2时关闭电动阀（电磁阀），当水箱水位下降到设定的开启电动阀（电磁阀）H1水位时（一般为水箱的最高水位）开启电动阀（电磁阀），从而最大限度防止水箱出现大水量溢流，并能在水力控制浮球阀失效时转输水泵能正常供水，详见图2。当然，水箱还应按常规设计溢流报警和液位计。
虽然采取以上双重措施可有效减少转输水箱在转输泵工作的情况下出现溢流，但还是不能确保不发生溢流，为此还需要设置足够大的溢流管。中间转输水箱的溢流水不应和地下水泵房水池溢流一样间接排水至泵房地面排水沟，因转输水箱溢流水量在转输泵启动时流量很大（一般大于70L/S），而用于地面排水DN150地漏排水能力为10.0L/S，即使设2至3个DN150地漏都远不能满足刹沐能力要求，为此转输水箱的溢流管应直接接管至地下消防水池或间接排至室外安全处。生活给水系统通过水力控制浮球阀向中间转输水箱补水时，如该浮球阀故障，此时也会发生水箱溢流，但由于该补水管都不大（一般为DN50），溢流水量较小，为此该溢流水经溢流管排放即可，不必设置加强措施。转输泵房地面排水单独设引沐沟和地漏收集排放。
五、电流互感器二次电路断线或短路时的对策
历来对于消防转输泵差动保护判别其电流互感器二次回路的开路或短路故障比较困难原因是单纯通过本身的电流量去判断接线比较复杂的电流互感器二次回路的多种多样的开路和短路故障很难与各种各样的系统异常或故障情况区分，因此很多消防转输泵差动保护都只是配有简单的电流互感器二次回路的断线判别元件。针对这种情况介绍一种由电流量和电压量共同判别电流互感器二次电路断线或短路的判别原理启特别适用于主后备一体化方式的消防转输泵保护装置。变压器差动保护的差流异常报警和电流互感器二次回路断线或短路判据如下，差流异常告警。当任何一相差流的有效值大于告警门坎值而且同时满足该动作条件的动作时间时保护装置发出差流异常告警信号但是不闭锁比率差动保护。该项功能兼有电流互感器二次回路断线或短路、采样通道异常（器件损坏或特性改变等）、外部接线回路不正确等情况的综合告警作用。
结束语
超高层建筑作为工程难度大的建筑，其消防工作一定要做好。消防转输水泵启停控制宜采用与上区消防泵联动启泵，在转输水泵压水管上加设超压泄压阀，通过超压泄压阀的自动重复启闭，替代水泵的重复启闭，保证消防主泵不会自动停泵。在非消防情况下，中间转输水箱的补水，采用生活给水系统补水。做好消防转属泵电气控制是非常重要的。
参考文献
[1]王琪海，马双群.超高层民用建筑消防给水方式分析[J].给水排水.2012（04）.
