高层建筑的设计要点范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑的设计要点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：高层建筑；设计理念；核心筒；设计要点

中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

近年来，为了更好地利用有限的土地资源，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，其中高层住宅的设计更是重中之重。高层住宅一般指10层及10层以上的建筑，其设计的核心主要是核心筒以及围绕核心筒的住户设计，设计主要包括由楼梯间、电梯间、前室、走道、设备管井组成的核心筒和住户等内容。下面，本人结合多年工作和理论研究经验，主要就高层建筑设计理念及高层住宅设计要点进行简单阐述，仅供同行参考。

1 高层建筑的发展背景

从世界范围来看，现代高层建筑是与工业化、城市发展密不可分的。18 世纪中叶由蒸汽机的发明引发的工业革命，完成了从工厂手工劳动到机器大工业生产的巨大飞跃，历史进入了机器时代。大工业的兴起使人口急剧集中到城市中来，用地紧张，地价飙升，为节约城市用地，在较小的土地上建造更多的建筑面积，缩短公用设施和市政管网的开发周期，建筑物不得不向高层空间发展，高层建筑随即应运而生。

我国传统上是一个农业大国，工业化进程起步较晚。自实行改革开放政策以来，城市化进程加速推进，现代高层建筑就雨后春笋般迅速在各大城市出现。正是由于城市人口的增长与城市土地资源的日趋紧张，才需要在较小的用地上得到较多的建筑面积，这是高层建筑迅速兴起的根本原因，也是其最主要的价值和意义。

2 高层建筑的设计理念

2.1高层建筑的尺度设计。主要包括：一是整体尺度。整体尺度的均衡非常重要，设计时要注意以下几点：一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系；高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的，各个主要部分应有更细的划分，尺度具有等级性，才能使各个部分造型构成丰富。二是城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响，是城市的重要景点，不当的尺度会对城市产生不良的影响。街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响，高层建筑主体因为尺度过大，易向后退，使底层的裙房置于沿街部分，减少了高层建筑对街道的压迫感。三是细部尺度。设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度，结合人的尺度，满足人的使用，观赏的要求，必定能创造出优美的高层建筑外部造型。

2.2高层建筑的生态设计。其主要内容为：高层建筑营运系统的生态性设计，建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求，它不仅仅是一个热工性能参数，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本在常见的平面形式中，圆形平面可以拥有最小的面积，其次是方形。每个建筑基址都有其特殊性，因此，高层建筑的设计毫不例外也与基址相关，通过建筑形式，植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷，以减少对空调系统的依赖。因此，高层建筑的“生态性”具有实现的意义，我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面. 建筑室内环境的微观层面进行综合考虑，实现建筑与现代城市未来的可持续发展。

2.3高层建筑的节能设计。高层建筑体形庞大，设计者往往贪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生态环境的保护，建筑设计节能意识淡薄，造成高能耗、低效益、影响常年使用，浪费巨大，高层建筑的节能首先应为设计者重视，从以下三个方面进行考虑：一是优化建筑位置及朝向设计。高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量，寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖，因此，建筑的方位与节能有着直接关系，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。二是优化围护结构墙体设计。目前，在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等，合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大，占整个建筑耗能的25% 左右，建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂，建筑保温材料的选用，建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

3 高层住宅的设计

高层住宅是指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)，其设计包括由楼梯间、电梯间、走道、设备管井和住户等内容。

3.1楼梯间设计

3.1.1楼梯选型。11层及11层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间，但开向楼梯间的户门应为乙级防火门，且楼梯间应靠外墙，直接天然采光和自然通风。当不能直接天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间的规定设置。11层及11层以下的通廊式住宅、12层至18层的单元式住宅应设封闭楼梯间。12层及12层以上的通廊式住宅和19层及19层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。

3.1.2高层住宅疏散楼梯间设置要点：18层及18层以下，每层不超过8户，建筑面积不超过650，且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅。18层及18层以下，每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯，单元之间的楼梯通过屋顶连通。单元与单元之间设有防火墙，户门为甲级防火门，窗间墙宽度和窗槛墙高度均大于1.2m，且为不燃烧体墙的单元式住宅。疏散楼梯间的梯段净宽≥1.1M(墙边到扶手中心线的净尺寸)；梯步净宽≥260mm;梯步净高 ≤175mm;梯步数每段≤18步。普通楼梯基本轴线尺寸：4700mmx2600mm(8x260+2400+200=4680)x(1200x2+200=2600)剪刀楼梯基本轴线尺寸：7100mmx2700mm(17x260+2400+200=7020)x(1200x2+200+100厚中间墙=2700)。剪刀楼梯间应为防烟楼梯间。剪刀楼梯间的梯段之间应设耐火极限不低于1.0h的不燃烧体隔墙分开，并分别设置前室。塔式住宅确有困难时，可设置一个前室，但两座楼梯应分别设置加压送风系统。一个防烟楼梯间可与消防电梯共用一个前室(合用前室)。若地下地上共用一个楼梯，应在首层出口处将地下地上楼梯用耐火极限≥2.0h隔墙及乙级防火门分隔开，并地下地上的楼梯对外疏散门均应向疏散方向开启，且门开启后相互不能影响疏散宽度。 防烟楼梯间前室的面积：住宅≥4.5；与消防电梯合用前室的面积：住宅≥6.0。楼梯间前室的门应为乙级防火门，标准层门净宽度不小于900mm,在首层疏散外门的净宽不小于1100mm(等同楼梯间梯段最小宽度)高层居住建筑的户门不应直接开向前室，当确有困难时，部分开向前室的户门均应为乙级防火门。楼梯间及其前室的外窗和其他部分的外窗水平间距应≥1.0m。单元式高层住宅每个单元的疏散楼梯应通至屋面。剪刀楼梯间通至屋面时楼梯的疏散门应通过走道等联通。

3.2电梯设计

3.2.1电梯作为高层住宅的主要垂直交通工具，电梯设置台数的多少，关系到住宅建筑的电梯服务水平和经济效益。其配置数量应根据建筑层数、每层面积、使用人数、电梯的载重量、速度等主要技术参数和生活水平标准综合考虑。电梯的配置台数可以通过公式计算得出，也可以按经验确定。由于计算过程中，一些系数的取值为经验或实测数据，其计算结果也只能是近似值。因此为简化设计，往往按经验来确定乘客电梯的配置台数。一般认为，住宅约每60户配置一台。12层及12层以上的住宅楼每幢需设不少于2台电梯。住宅楼的电梯需满足无障碍要求，(电梯开门≥800mm，电梯轿厢进深≥1400mm,开间≥1100mm)。并且每单元至少有一部电梯能满足搬运床垫等大型家具的要求。 电梯厅的深度应满足无障碍设计要求≥1800mm。若多台电梯双侧排列，则电梯厅深度应不小于相对最大电梯轿厢深度之和且小于3500mm。

3.2.212层及12层以上的住宅楼需设消防电梯(消防电梯载重量应≥800KG/台，且从首层到顶层 消防电梯与客梯，其井道及电梯机房均应用耐火极限不低于2.0h的不燃烧体墙隔开，当在隔墙上开门时，应设甲级防火门。消防电梯前室的面积：住宅≥4.5；与楼梯间合用的消防电梯前室面积：住宅≥6.0。消防电梯前室宜靠外墙设置，在首层到室外的距离不得超过30m。消防电梯前室若直接对外开窗排烟；可开启外窗的面积不应小于2.0，合用前室不应小于3.0。其开窗与其他部位的开窗水平间距应不小于1.0m。消防电梯前室门口宜设挡水设施。梯井底应设容量不小于2.0立方的排水井。

3.3走道设计

公共走道最小净宽应满足无障碍设计要求，不小1200mm。长度＞20m的内走道(两端无窗)、长度＞30m的走道(只有一端有窗)、长度＞60m的走道设机械排烟，排烟井面积依计算所得，参考值0.3m2左右。

3.4设备管井

3.4.1 水表井。高层住宅楼采用分区供水方式，一般1-4F为市政管网供水，4F以上每7层一个区，每区一根主管，主管间距通常为300mm。水表采用立式水表，水表间距150mm。按此计算，水表井的尺寸如下：注：以上尺寸不包括消防立管及减压阀门的空间，一级减压阀需占用600mm x 100mm，增加一根消防立管在水表井中长边方向需增加200~250mm宽。

3.4.2消火栓。高层住宅楼的合用前室需设一个消火栓，如果有开向该前室的功能房间(不包括管道井)，则该合用前室必须有两个消火栓。消火栓留洞尺寸：单栓(单立管、单阀、单出口)尺寸：长x宽x厚=650mmX800mmX200mm, 双栓(单或双立管、双阀、双出口)尺寸：长x宽x厚=700mmX1000mmX200mm.

3.4.3强、弱电井。强、弱电井的设置与高层住宅楼的层数有关，净尺寸通常如下：11层：强弱电一般共井1200mmx600mm；18-20层：强电井1500mmx800mm，弱电井1200mmx800mm，强弱电共井2800mmx800mm；25-33层：强电井 1500mmx800mm，弱电井 2000mmx800mm，强弱电共井3500mmx800mm；配电小间2500mmx1200mm。

3.4.4正压送风井(无自然通风情况下)。正压送风井分为楼梯间风井，楼梯前室风井，消防电梯前室风井，超过规定长度的走道风井等。当楼梯前室设风井困难时，可以加大楼梯间的风井风量来保证楼梯前室的加压要求(核心筒各部分加压压力由强至弱的顺序是：楼梯间-前室-走道)。加压送风井的大小需要通过计算来确定，其窄边净空≥500mm；内壁抹灰密封，各标准层安装正压风口的墙体尽避。若建筑楼层超过32层(含地下室)，则正压送风需分段设计，即分上段和下段，一般情况下，上段的加压风机位。于屋顶，下段的加压风机位于地下室或者1层架空层。风井在分段层要用结构板断开，设备管井门只能开在走道及各前室中，严禁将设备管井门设在防烟楼梯间内。

3.4.5 设备管井门。设备管井门均为丙级防火门，通常外开。强、弱电管井门须设200mm高的门槛。

3.5住户

住户入口通道和门宽不宜小于1200mm。通往卧室的走道净宽不应小于1000mm，最好走道尺寸做到1050mm以上。起居室放沙发一面的墙长度不宜小于3000mm。注意住宅规范对厨房和卫生间的净面积要求。厨房应按操作流程布置。卫生间不应正对起居室及饭厅，若无法调整，则卫生间应加前室。卫生间宜同层排水，其结构降板不能小于350mm(或与水专业协商)；阳台、生活阳台及厨房均要降板。飘窗一定要设护窗栏杆，并且要靠窗设置，栏杆高度不低于1100mm。飘窗与室外空气接触的墙体、顶、底板均应做保温。 注意室外空调机位的净尺寸，对于卧室及书房等，空调板净尺寸600mm*1200mm，起居室外空调板可适当加大，600mm*1300mm或1400mm均可。注意：此尺寸不含保温，外装修厚度。

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关键词：高层建筑；供配电系统；节能设计

Abstract: The key points of design and technical design of the power supply system in high-rise buildings are studied carefully, and put forward some measures for strengthening the power supply reliability of high-rise buildings.

Key words: high-rise building; power supply system; energy saving design

中图分类号：TU2

1、高层建筑供配电系统设计要点

1.1 关于供电电源及电压的确定。在高层建筑的供配电系统设计中，为了使得供电系统达到更加合理的状态，应该根据负荷的等级来采取相应的措施，对于各级负荷的供电电源来说，要使得它们达到设计规范的规定。用电单位要根据用电的容量、用电设备的特性、供电的距离等等因素来进行考虑。

1.2 关于电力负荷的确定。在高层建筑的供配电系统的设计上，应该依据建筑的性质及规模，来确定建筑的相关电力负荷的等级，并且在实际工程中应结合当地的供电网的实际情况，进而来确定高层建筑的电力负荷等级和容量。对于国内高层建筑来说，它们的电源一般主要是采用l0KV的电源，对于超大型的高层建筑（群）也有些是采取35KV的电源，有时候甚至会采用110KV的电源。对于电源回路数而言，应该要尽量根据电力的负荷等级要求来进行相关的选取。

1.3 对于高低压供电系统结线形式的采用确定。对于高层建筑来说，供电系统宜采用双路10kV高压进线，结线型式运用单母线分段运行方式，变压器低压侧采取的是单母线分段结线，变压器的低压侧要设置应急母线段，用来保证在应急的情况下能够使得一级负荷进行供电。

1.4 变配电所的布置。对于高层建筑的来说，用电设备负荷是比较大的，并且很大的一部分是一、二级负荷，所以常常变电所的规模一般来说会比较的大。总配电所最好是设置在地下层内，以便于使变配电室更靠近用电负荷中心。对于高层建筑的总变配电所来说，管线进出的数量会比较多，有高压也有低压的电缆，管线布置应可靠合理，有条件时宜设置多个变配电室，缩短低压供电半径，减少电缆数量及各专业的交叉。-

1.5 关于应急电源设备的选取。自投装置的动作时间，如果是能够满足允许中断供电时间的，则可以选取带有自动投入装置的专用线路，而使得其是独立于正常电源的装置。在允许的范围之内，可以选取那些蓄电池静止型的供电装置，来进行不间断供电。

1.6 关于电压选择和电能质量。要正确选取变压器的变压比和电压分接头，最好采用补偿无功功率的措施，尽量减少电压偏差，降低系统的阻抗，设计过程中应尽量保持三相负荷比较平衡。为提高电能质量，设计时应考虑适当的滤波方式，对于电能质量要求较高的场所，可加入有源滤波系统。

1.7 关于功率因数的方法的确定。提高自然功率因数，就是提高变压器或者电动机的负载率到75~80％，以及选择本身功率因数较高的设备。对于非线性负载电路（在通信企业中主要为整流器），则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正弦波，同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化，使高频开关整流器输入电路呈现电阻性，提高总功率因数。

2、供配电系统节能设计技术要点

2.1 配电系统节能设计

①优选高效节能配电变压器。建筑供配电系统中，配电变压器是重要的电能转换和分配设备，但其自身又是一个能源消耗设备。因此，选择合理变压器容量和型号是提高配电变压器电能转换效率，降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时，应根据实际负荷需求，按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量，通常应设置负荷率在70%左右较为经济合理。另外，配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能性配电变压器。配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能型配电变压器。例如对容量为315kVA的配电变压器而言，S13系列与S7系列配电变压器相比，其负责损耗由4795W有效降低到3650W；其空载损耗由766W有效降低到340W，也就是节能型配电变压器其节能降耗效果十分明显。

②合理选择无功补偿策略。在对建筑供配电系统设计时，对配电系统选择合理无功补偿策略，可以有效提高配电系统功率因数，降低系统线损，达到节能降耗的目的。高层建筑供电系统中单相负荷主要包括照明、家用电器、办公设备、以及计算机等设备；而三相负荷主要包括：电梯、水泵、风机、集中空调等设备。因此，建筑供配电系统节能设计过程中，要根据建筑三相用电实际情况，并从技术经济等方面进行综合考虑，合理设计“单相分补”或“单相、三相相互结合共补”无功补偿方式。目前，“单相、三相相互结合共补”与谐波治理一体化无功补偿装置，在建筑行业中应用节能效果和经济效益较为优越，是节能设计中广泛推广使用的一种无功补偿模式。

③合理确定变配电间位置。建筑供配电系统中变配电间的位置，应考虑尽量布设在靠近负荷中心位置，且便于设备运输，尽量避免多尘、高温、有剧烈震动、有爆炸和火灾危险、以及环境潮湿等不利场所。

④合理选择电缆经济截面。在电缆型号选择时，应优选电阻率较小的铜芯线；应合理布设电缆走向，节省导线敷设长度。对于长期处于载流工况的电缆截面应适当放大一级，以便于与保护装置配合和为建筑后期设备技术更新升级提高便捷有利整改条件。

2.2 建筑照明系统节能设计

对于荧光灯、高强度气体放电灯等灯具选择时，其灯具效率应严格满足GB 50034-2004《建筑照明设计标准》中第3.3.2条中的技术要求，严格控制照明设计节能降耗等技术指标。智能化照明控制系统的采用是高层建筑照明工程节能控制的重要技术措施，将智能调控技术与照明功能模式有机结合，不仅可以大幅度提高照明质量，提高照明系统人性化服务水平；同时还可以根据内部智能分析，制定高效经济的调控策略，使照明调控更加精细准确，有效提高照明系统能源转换效率，达到节能降耗目的。

2.3 电机拖动系统节能设计

电机耗电大约占整个建筑耗电的90%以上，而且大多数电机其电能利用效率较低，存在很大的节能降耗潜力。对于200kW以下从经济角度应优选低压电机，对于355KW以上只有高压电机。而对于200~355kW范围电机，应从技术、经济、运行能耗等多个角度进行综合评估，以选取合适的电机功率。另外，随着电力电子元器件价格不断降低，以及变频调速控制技术日趋完善，应结合建筑电机拖动系统的实际情况，采用变频调速、软启动等先进控制措施对电机拖动系统进行节能降耗技术升级改造，以达到节能降耗的目的。

3、加强高层建筑供配电可靠性的具体措施

3.1 不同负荷等级的电源保障。一级负荷一般要有两个独立电源供电，二级负荷要有两个回路或一个专用回路供电。为了确保一级负荷的不间断供电需求，有条件时应配备应急启动的柴油发电机组。对于消防中心、计算机中心和事故照明等特殊的设备为确保其供电，要设EPS或UPS等不间断电源供电系统。

3.2 选择合理的设备和导线。为了确保高层建筑供配电系统的安全可靠稳定运行，设备和导线的选择也很重要。例如高压断路器宜选用真空断路器，低压短路器要选择带漏电保护的断路器、电力变压器要选择节能阻燃的干式变压器等。

3.3 采取安全的接地方式。采取安全的接地方式是提高高层建筑供配电可靠性的重要手段，现在高层建筑电气设备的保护接地，工作接地都合在了一起，成为一个混合接地系统。接地电阻应满足小于4欧姆的国家标准，在高层建筑基础钢筋等自然接地板满足接地电阻的前提下，在装设水平的人工接地体，把主要的高层建筑物基础连成一个接地网，这对提高供配电系统的可靠性和均衡点位都有很大的好处。

4、结束语

总之，采取合理的电气节能技术措施对建筑供配电系统设计进行优化，可以取得有效节能降耗效果，不仅能给建筑供配电系统系统带来巨大经济效益，同时还可以实现有效资源的高效利用，最大限度地减少电气系统运行过程中对环境的影响，为建筑行业实现生态、绿色环保、低成本可持续建筑发展，提供重要的节能减排技术支撑。

参考文献：

[1]刘雁，孙金洲．关于高层建筑供配电系统的特点及有关问题[J]．沈阳大学学报，2002

[2]杨冬梅，张洪波．对高层建筑电气设计的若干思考[J]．黑龙江科技信息，2009，(16)．

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关键词：转换层；高层建筑；梁式；竖向；抗震

中图分类号：TU208文献标识码： A

一、转换层的功能与设计原则

（一）转换层的功能

1、建筑功能

利用转换层结构可以为高层建筑提供宽阔的室内空间和出入口。

2、结构功能

高层建筑利用转换层可以实现上下部结构的转换，上部的剪力墙结构更适合于民用住宅结构，而下部框架结构由于可以具有较大的内部空间，更适宜商用。通过转换层将两者有效的融合为一体，确保了高层建筑结构的多样化。

3、轴线及上下层柱网转换

利用转换层进行结构设计时，在其不改变上下结构形式的情况下，可以通过对轴线及上下层柱网的改变，实现下部柱距的扩大，以大柱网的形式满足下部大空间的需求。

4、错位布置

在进行上下结构转换时，可以对上部结构和下部结构的轴线和柱网轴线进行错位布置。

（二）设计原则

高层建筑由于自身重量较大，所以对其稳定性和抗震性具有较高的要求，但在进行转换层设置时，极易导致竖向刚度突变的发生，从而导致高层建筑结构的抗震性能受到较大的影响，所以在进行转换层设计时需要遵循利用直接落地的竖向构件、宜低不宜高、宜小不宜大的诸多原则。即在进行转换层设置时，由于竖向构件会对刚度和结构的抗震性能带来突变，所以需要选择直接落地的竖向构件来进行设置；在进行转换层设置时，尽量选择高层建筑竖向位置较低的地方；同时为了确保所设置的转换层结构型式能够具有更明确的传力路径，所以需要对转换层结构进行优化，这样对于结构设计和施工都会有一定的益处；在转换时需要对刚度进行适度的控制，不宜过大，这样不仅有利于建筑物的安全性，而且也会带来较好的经济性。

二、结构转换层的类型及设计方法论述

高层建筑结构转换层可以分为四种类型：梁式转换层、厚板式转换层、箱式转换层和桁架式转换层。

（一）梁式转换层

特点：梁式转换层分为托柱形式转换梁截面设计和托墙形式转换梁截面设计，这两者是按功能不同来进行划分的。

1、托柱形式转换梁截面设计

当转换梁承接的是上部的普通框架时，可以按照普通的截面设计进行配筋计算，因为这时的转换梁承受的力基本上和普通梁承受的力是一样的，但是，当转换梁承受的是上部斜杆框架时，就应该按偏心受拉构件进行截面尺寸设计，因为，此时的转换面承受的是轴向拉力。

2、托墙形式转换梁截面设计

在转换梁的施工过程中，力学问题是一个关键问题，必须要予以重视，当转换梁承受上部的墙体是小墙体时，要采取普通梁的截面设计方法进行配筋计算，且纵向的钢筋也可以放置在转换梁的底部，像普通梁那样布置就可以了；当转换梁承受的是上部墙体且满跨不开洞时，转换梁应采取的截面设计方法是深梁截面设计方法，它的受力特点和破坏形态表现为深梁，不过此时的转换梁跨中较大范围的内力较大，所以其纵向的钢筋就不应该弯曲或者截断了；当转换梁承托上部墙体满跨或者不满跨时，但是剪力墙长度比较大时，应该采取的转换梁设计方法是深梁截面设计方法。

（二）箱型转换结构

当转换梁的截面较大时，可以在转换梁的梁顶和梁底同时设置一层楼板，遍布全层，使得整个楼层都构成“箱子”形式，也因此被称为“箱型转换层。

箱型转换结构也是高层建筑设计中较为常用的一种结构形式，在设计过程中主要要注意支撑体系的合理设置，这是保证建筑施工质量的重要前提，主要特点有：层高大、自重大、混凝土强度高、结构受力比较复杂、墙柱模板支设困难等，主要优点是转换层本身的整体性非常好，但是，它也有其缺点，就是它直接占用了整个楼层的面积，使得这个楼层不能再有其他用途，只能当做设备层使用，还有一个缺点就是上面所提出的自重大、造价高，这也是在实际应用当中很少使用的原因。

（三）厚板式转换层

这种厚板厚梁式转换结构主要优点是布置灵活，整体性比较好，当上、下柱网线错开比较多很难用梁来承托时就需要采取这种形式，做成厚板，厚板的厚度也可以根据上下的结构以及柱网尺寸而定，但是这种厚板式转换层的自重很大，地震作用大，耗费材料多，不仅耗费资金而且还容易发生震害，所以这种方法采用的也不是很多。

厚板式转换层可以采用T B SA 等的三维空间分析程序对整体进行内力分析，主要是转换板的不规则边界，这样一般会采用有效单元法进行内力分析，还可以采用复杂楼板有限元分析软件进行进一步计算，还可以对板进行在竖向压力荷载作用下的受弯和局部压力等的计算。

（四）桁架式转换层

桁架可以分为两种，一种是空腹桁架，另一种是实腹桁架，这种桁架式转换层主要是由梁式转换层结构转换而来的，与梁式转换层相比它的受力更加明确、整体性好、抗震能力强、框支柱柱顶弯矩和剪力更加小一点，这是它主要的优点，但是缺点也比较明显，施工难度大，更加复杂、节点设计难度大。可以对其进行整体结构的内力分析，当高层建筑的下部为大商场时，需要的空间必须要大，上部则是居住办公等的小空间，这时就可以采用桁架式转换层，特别是在需要设置管道时，更要采取这种方式，一般采用桁架式转换层时应该满层进行布置，而且上弦节点要与上部密柱中心对齐。桁架式转换层的重量比较小，所以也减小了下部框架的承重负荷。

三、带转换层的高层建筑结构设计要点

（一）转换层结构布置

据相关研究已经显示，在底部的转换层中，如果其位置越高，它的上下高度的突变就会越大，转换层的上下内力的传递途径，其突变也会加剧，落地的剪力墙以及其他墙体就容易出现裂缝现象，框支柱内力加大，使得转换层的上部其附近的一些墙体就会被破坏。所以说，转换层的位置如果过于高，就会对抗震产生不利的影响。按照相关的研究结果显示，转换构件能够运用箱形结构、斜撑、厚板、转换大梁等形式，在地震区对于一些转换厚板的使用经验是比较少的，可以在一些非地震区采用，在一些大空间的地下室中，因为其周围有着约束的作用，而地震的反应也低于上部的框支结构，所以，在 7 度到 8 度地区的地震设计的一些地下室就能够采用这种厚板转换层。

（二）转换层竖向布置

转换结构可以根据结构的传力以及建筑的功能需要，沿着层高的建筑方向灵活布置，也可以符合建筑功能要求的基础上，能够在楼层的局部来设置转换层，而且自身的空间可以作为一种技术设备层，也可以作为一种正常的使用层，但是前提是要保证转换层的刚度，这样来防止刚度的过分悬殊。

（三）转换层抗震设计

为了进一步的保证设计的准确性与安全性，规定在一些框支剪力墙其转换层的位置如果是设置在第三层以上，那么框支柱以及剪力墙其底部的抗震等级要提高一级，如果已经是特一级就不再需要提高，而对于底部的框架来说，如果其为密柱框架，其抗震等级就不用再提高。转换层其构件在水平地震作用下的内力要将其调整，如果是八度的抗震设计，就要对竖向地震的影响需要考虑。

（四）转换层楼板设计

转换层将框支剪力墙分成上下两部分，对于这两者来说，其受力情况是有一定差距的，在上部的楼层中，因为外荷载而产生的水平力，有自己的分配原则，它是根据剪力墙的刚度来进行的。在下部楼层中，框支柱的刚度与落地的剪力墙的刚度也是不同的，后者承担着水平剪力，也就是说，在转换层处荷载的分配不是很均匀。转换层其楼板具有比较重的任务，转换楼板其自身的变形大、受力大，应该要保持足够的刚度来完成对于自己任务的支撑。

参考文献

[1]李多龙. 高层建筑结构设计的基本流程分析[J]. 江西建材. 2013(06)

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关键词：高层建筑；剪力墙；结构设计

剪力墙结构现在已经被广泛的应用到高层建筑工程建设中，其主要包括连梁与墙肢两种结构，与其他结构相比具有刚度大、稳定性强、承载力高、侧移水平高以及整体性能良好等优点。为更好的满足高层建筑工程施工效果，提高其结构稳定性，需要就剪力墙具有的特点进行分析，并确定设计要点进行研究分析，对建筑结构进行优化，降低各类因素对工程建设造成的影响，提高工程建设综合效益。

一、高层建筑工程剪力墙结构特点

剪力墙结构在高层建筑工程中的应用，可以更好的承担来自各个方向的荷载，并且可以控制结构水平力上混凝土与钢筋现浇结构。常用的剪力墙结构主要由连梁结构与墙肢结构两种，具有刚度大、整体性好以及承载力高等优点，对提高建筑工程结构稳定性具有重要意义。并且，剪力墙结构的应用，可以对传统建筑结构对室内空间占据的问题进行解决，将承重墙与分隔墙进行结合，减少用钢量，具有更高的经济效益。但是在应用剪力墙于高层建筑工程建设时，其会增加建筑自重，地震影响力也就更大，并且因为用钢量的减少会增大结构延性，结构自身承载力也会受到一定限制，其所具有的功能不能得到充分的发挥[1]。因此，想要进一步提高剪力墙结构在高层建筑工程建设中的应用效率，必须要针对其所具有的优缺点进行分析，确定结构设计需要注意的问题，并选择合适的措施对设计方案进行优化，提高结构应用的综合效率。

二、高层建筑工程剪力墙设计注意问题

为保证剪力墙结构在高层建筑工程中的应用效果，在对其进行设计时，必须要做好各相关因素的控制，降低其对工程的影响。结合以往设计经验，首先需要做好结构材料的选择，例如楼体与部分承重系统建造材料，以及剪力墙结构施工材料要有一定的区别，即需要对剪力墙结构材料应用钢筋混凝土，而隔墙材料则可以视情况而定选择用轻质型材料，这样不同结构所用材料不同，在施工完成后可以减少结构衔接裂痕等问题的发生。其次，做好施工质量检测。即在剪力墙结构设计完成后，正式施工时必须要严格按照方案来进行，做好施工现场监理工作，提高施工行为的合理性与规范性，减少变更行为的发生[2]。同时，对于关键性施工环节还应采取旁站的方式监督，对存在的不合理行为及时提出，更督促其改正，确保剪力墙结构浇筑的安全性，提高其施工质量。以免建筑工程建设完成后，受外界各因素影响过大而出现质量问题影响结构稳定性，消除建筑工程所具有的安全威胁。最后，关键施工环节的控制。关键环节处理是否合理，往往决定了此工程建设的最终效果，管理与施工人员必须要加强对此方面的重视。例如在最后施工阶段，应就电路管线安装问题进行研究管理，其安装位置为施工过程中预留的墙体间隙，安装前后要进行反复检测，以免投入使用后对用户产生安全威胁。

三、高层建筑工程剪力墙结构设计实例分析

1.工程概述

以某高层建筑工程为例，其总层数为25层，其中地下结构为3层，地上结构总22层，总高度为75m，长度与宽度比例为3：2，高度与宽度比例为7：2，工程主要采用剪力墙结构建设。为提高工程建设效果，在对其剪力墙结构进行研究分析时，需要从实际需求出发，确定研究要点，如将结构水平荷载力与垂直荷载力作为研究重点，争取提高结构抗侧强度，提高结构稳定性，更好的抵抗各项因素对建筑工程的影响。

2.剪力墙结构设计

2.1转向结构布置

剪力墙承重系统主要由横向与纵向两个方向承重板交错排布组成，在对其进行优化设计时，需要从主轴方向来对其进行双向布置，形成空间结构，这样剪力墙结构即可以从其两个不同方向来完成对建筑工程重量的承载，并且两个方向强度相同，可以更大程度上提高剪力墙结构在空间布置上的优点。另外，因为剪力墙结构侧向刚度比较大，在进行结构分析时可以利用这一点来提高工程整体结构的稳定性。即做好对结构材料的选择，适当减低剪力墙结构自重，增大其可利用空间，在原有基础上来增大结构的侧向刚度。

2.2洞口布置

在对结构洞口布置位置进行设计时，需要以提高建筑工程抗震性能为目的，尽量降低洞口设计的复杂性，保持截面简单与规则性，形成明确的墙肢与连梁结构，严禁出现混乱的情况，以免对工程结构稳定性造成影响。另外，要加强对短肢剪力墙设计的控制，虽然此种方式可以提高结构设计的灵活性，并降低结构自重，但是其抗震性能十分有限，过多的应用此种结构会降低工程建设的安全性[3]。

2.3连梁设计

为提高剪力墙结构与墙体以及连梁结构之间的协调性，必须要保证其具有一定的刚度与强度，一般情况下连梁结构具有提高剪力墙刚度的作用，同时还可以提高其与墙肢连接密度的效果。针对此在进行设计时，需要结合本工程各结构设计参数进行计算，对连梁刚度进行适当的折减，并且折减度应大于0.5，取值范围要控制在0.5～1.0范围内。

2.4剪力墙墙身设计

本工程所应用剪力墙结构具有竖向钢筋与水平向钢筋两种形式，在进行结构设计时，可以选择用定量分析的方式，对结构正截面中抗弯承载力、斜截面抗剪承载力进行验算，确保其合理性。另外，在进行剪力墙配筋设计时，需要结合工程实际抗震需求来进行，对于一级、二级、三级抗震设计中，应将竖向配筋率与水平配筋率控制在0.25%以上；而在四级、一级非抗震设计中，则应将配筋率控制在0.2%以上[4]。并且，剪力墙竖向钢筋与水平钢筋间距应控制在300mm左右，直径要在8mm以上。

2.5结构参数控制

以提高剪力墙结构设计合理性为目的，对各项设计参数进行有效控制，如位移比、侧向刚度比、刚重比以及周期比等，各项参数之间存在一定的联系，任何一项参数不合理均会对结构的最终设计效果产生影响。例如位移比即高层建筑工程中，竖向构件自身层间位移、水平位移与本楼层平均值之间的比值，决定着结构布置的规则性，避免结构在后期出现较大的偏心力，导致工程出现扭转效应。另外，在确定位移比设计参数时，需要以刚性楼板为前提进行分析，最大限度的降低偏心力影响，一般情况下高层建筑工程竖向构件位移比应控制在1.2以下。

结束语：

以提高高层建筑工程施工效果为目的，在对其进行剪力墙应用分析时，需要结合剪力墙结构所具有的特点，以满足实际建设需求为目的，确定设计要点，从多个方面进行分析，做好各设计细节的控制，避免各类因素对设计结果造成的影响，争取不断提高工程建设综合效益。

参考文献：

[1] 吴昊天.高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J].科技创新与应用，2015，15：242.

[2] 王P.高层建筑剪力墙结构设计优化探究[J].科技致富向导，2014，20：282+284.

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关键词：高层建筑；结构设计；要点分析

中图分类号：TU97文献标识码： A

前言

近年来，我国建筑行业快速发展，高层建筑以其空间优势得到了较好的发展，是标志着城市经济迅速发展的里程碑。然而由于高层建筑结构复杂，且施工量大等原因，要求工程设计人员在结构设计中应准确把握设计要点，确保高层建筑结构的安全性，以及投入使用的稳定性。

一、 高层建筑结构设计要点

（一）选用适当的计算简图：结构计算是在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

（二）正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误。或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。

（三）选择合理的结构方案

一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用，考虑各结构体系的合理性、适用性和经济性。

1、框架结构。框架结构一般用于多层及小高层结构，最大高度范围60.0m 以下(6 度设防)。框架结构的特点是，具有较大的室内空间，使用方便，但内凸的框架柱直接影响到房间的实际使用面积及家具布置。

2、框架剪力墙结构。剪力墙结构因其即能承担垂直荷载又能抵抗水平力作用，所以在高层建筑中得以广泛使用。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均比较高,有一定的延性，传力均匀、直接，抗倒塌能力强，整体性好,能见高度大于框架，是一种良好的结构体系。

3、框架-核心筒结构：以内部设置混凝土筒体，周圈设置框架，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。（筒体其实是剪力墙的一种特殊形式）

4、筒中筒结构：以内部外部设置双重混凝土筒体，来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。 板柱-剪力墙结构：以混凝土柱和楼板（即无梁楼盖体系）组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。

5、部分框支剪力墙结构：剪力墙结构的一种。其中部分剪力墙不落地，通过转换梁（也叫框支梁）把荷载传至框支柱（框架柱的一种特殊形式）。

（四）采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响。此外，还要注意按对称、均匀、规整原则考虑平面和立面的布置；综合考虑抗震的多道防线；尽量避免薄弱层的出现；正常使用极限状态的验算都需要概念设计做指导。

（五）地基与基础设计

高层建筑结构中基础更是极其重要的一部分，在高层项目的整个工程造价中，基础占有很大一部分，结构设计师对地基与基础设计都特别重视，高层建筑设计不同于多层建筑。其基础设计应根据工程地质条件、上部结构类型与载荷分布、相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，先要对施工场地的地质情况和地下水水位进行了勘探，从而得出相关的数据，同时还要对高层上部结构的类型和施工条件、使用功能等进行综合的考虑，同时还要考虑到施工时对周围的建筑安全性的影响，这样才能有效的保证建筑物建成后发生倾斜或沉降。

（六）高层建筑结构平面及立面形式的选择

在结构设计时要选择合理的平面布局和结构形式，尽可能达到建筑物的三心合一，因此在设计时对平面和立面形式进行选择是十分关键的。作为高层建筑，更适宜规则、简单的对称形态。同时如果平面布置极不对称，有过多的内凹、外凸等复杂形式都会加大震害。因此在高层结构的设计中，要保证结构的抗震设计中，结构体系的选择、布置、构造措施比软件的计算结果都要精确，这样将保证结构具有良好的抗震性，从而保证结构的安全性。

（七）高层的连梁设计

在内力和位移计算时，其构件可采用弹性刚度，在处理连梁超筋或截面控制超过剪压比的首要方法是选好刚度折减系数。当连梁刚度折减后，部分楼层的连梁仍然不满足要求时，可采用内调幅，调幅不宜超过20%。

（八）提高结构重要部位的延性

结构延性是指结构吸收地震能量后的变形能力。结构延性设计是高层结构概念设计的一项重要内容。结构主要靠延性来抵抗地震作用产生的非弹性变形。在结构竖向，对于体形较简单的、刚度沿高度均匀分布的高层建筑，应着重提高底层构件的延性；对于大底盘高层建筑，应着重提高主楼与裙房顶面相衔接的楼层中构件的延性；对于不规则立面的高层建筑，应着重加强体形突变处楼层构件的延性。在结构平面位置上，应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处和复杂平面各翼相接处构件的延性。

（九）充分考虑结构抗震性能

当前国内外抗震设计的发展趋势，是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计，结构弹塑性分析成为抗震设计的必要组成部分。在需要抗震设防的高层建筑中，尽可能不采用纯框架体系，可以采用框架一剪力墙、剪力墙或筒体结构体系，要根据我国的具体条件进一步总结对高层建筑的刚度要求，以便能够更经济合理地布置剪力墙和筒体等抗侧力构件。

筒体体系：凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系称为筒体体系,包括筒体-框架、单筒体、多束筒、筒中筒等多种形式。筒体是一种空间受力结构，分为空腹筒和实腹筒两种类型。筒体体系具有很高的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗震、抗风能力很强，往往应用于大空间、大跨度或超高层建筑。

二、高层建筑结构方案设计中应注意的问题

（一）考虑受力性能

对于一个建筑物的最初的设计，设计师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而结构设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

（二）提倡概念设计

概念设计通常是指不经数值计算，特别是在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题时，结合整体结构体系以及分体系间的结构破坏机理、力学关系、试验现象以及工程经验等所获得的基本设计原则与设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制。采用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择。所得方案一般概念清晰、定性正确，防止后期设计阶段出现不必要的繁琐运算，具有经济可靠的优点。

结语

对于高层结构设计的要点要进行深入的分析研究，重视结构计算的准确性的同时，还应结合结构方案的具体实况，对结构方案做出科学合理的选择。工程设计人员应坚持具体情况具体分析，并不断开拓思路，汲取新的技术理念，融入到实际设计中，确保高层建筑结构设计的安全、实用与美观。

参考文献

[1]宗光国.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用，2013，（8）.

[2]王作荣.谈高层建筑结构设计的要点[J].企业科技与发展，2010，（16）.

[3]杨俊.高层建筑结构设计中的要点分析[J].江西建材，2014，（13）.

[4]方浩波.高层建筑结构设计中的要点及问题[J].中华建设，2012，（7）.

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【关键词】高层建筑；电气设计；节能原则

现代建筑向“纵深”发展，成为社会向前推进的必然趋势。随之而来的高层建筑电气设计也已成为一门综合性的应用技术，智能化、环保化的要求还在不断给我们提出新的研究课题。如何在不影响功能的情况下改善高层建筑高耗电量的现状，也迫切需要我们找到应对措施。本文针对高层建筑电气设计阶段相关问题，提出自己的看法。

1 高层建筑电气设计要点

1.1 电力负荷的确定

电力负荷是供电设计的主要依据。

国家现行规范，一类高层民用建筑的消防用电设备（如消防水泵、消防电梯、喷淋泵、排烟风机、消控控制中心、应急照明）、电梯、生活水泵用电、电话机房、安保设备和航空障碍灯等应按一级负荷要求供电，其它用电负荷分别为二级或三级负荷。电力负荷预算时应分别计算动力电和照明电。电力负荷预算正确与否，对电气设备的选择、配置，保证电气设备系统安全、高效运行，对整体工程的经济分析和相关设计，都有重要的指导意义。

高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

1.2 电源及电压的选择

至少设两个独立电源，采用10KV标准电压双回路供电。两路各带一半负荷同时供电、互为备用。10KV双回路供电电源分别来自不同的变电站，或来自双回路超高压变电站的两段独立母线。

某些超高层公共建筑可选择10KV三回路电源引入，采用两路使用一路备用的运行方式。

针对高层建筑中存在大量的一级负荷，还需备用柴油发电机组，要求在15s内自动恢复供电，应付意外情况的发生。

1.3 配电系统的设计

一般高压采用单母线分段形式。母线分段数目取决于电源进线回路数目，如有多台变压器组可分多段，自动切换，互为备用。10KV外部接线考虑环网接线形式，以提高配电网的可靠性。电源进线采用电缆进线。当供电电源分为主电源和副电源时，也可选用单母线不分段的结线。

高压供电系统及低压干线基本采用放射式供电，楼层配电则适合采用混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。高层建筑的竖井多采用插接式母线槽，各楼层竖井设有配电间。水平干线较难走线，可采用全塑电缆与竖井母干线联接。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。如果高层建筑需要较大供电负荷，应分散设立区域配电中心（可考虑设备层、中间层或最顶层）。

1.4 主要设备的选型

1.4.1 高压开关柜

通常高层建筑的变配电室设在主楼地下层，不宜采用油开关。根据高层建筑地下室的规定，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

1.4.2 电力变压器

根据《民用建筑电气设计规范》选择，主楼内不能装置油浸电力变压器。

高层建筑单体面积大，负载多，可选择多台大容量变压器组合使用。对季节性负载集中设置，以便在过渡期停用相应变压器，从而降低能耗。

1.4.3 低压配电屏

多为大容量出线，建议采用手车式。

1.4.4 应急备用发电机组

应急发电机组应自成系统，避免接入其他负荷。位置宜靠近各区域配电中心。发电机选型建议采用燃汽轮发电机，较之传统的柴油发电机，这种发电机具有体积小、重量轻、故障率低的优势，尤其适用于高层建筑。

1.5 变电所位置的确定

缩短供电半径是提高供电质量、降低电耗的基本出发点。高层建筑的主要用电负荷（如中央空调机房、泵房）都设在地下层，通常情况下，变配电所也设在地下层就具有经济上及环保方面的双重意义。

1.6 电气照明设计

高光效电光源是节能的需要。以此为出发点，根据使用功能、照度设计、眩光控制进行光源的选择、布局。由于电光源的装饰特性，它的布局还必须符合人们的审美情趣，力求在使用功能与艺术境界方面达到统一。

1.7 电缆与电线

一般动力设备与照明回路采用阻燃缆线；消防设备与应急照明应选择矿物绝缘的防火缆线，才能保证其紧急状态下的正常功能。

1.8 防雷与接地

高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接牢固，关键是做好金属管线的接地。高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合为一体组成综合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网。这对均衡电位、提高安全性都有好处。

2 高层建筑电气设计的特点与对策

①高层建筑由于照明及空调负荷多、电梯等运输设备多、给排水设备多，所以用电量特别大，对供电的可靠性要求很高；②高层建筑中，动力电与照明电各成系统、分别供电。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则采用母线槽配电方式；③高层建筑内部空间大、柱距大，又因其电气设备多，导致墙面埋线多、地面管道多；④高层建筑主体通常采用干法施工，并且建筑构件的预制装配化使施工周期缩短，要求电气施工科学地高效运行；⑤消防要求高。高层建筑高度高、设备多、人员密集、装修豪华、火灾隐患多，施救难度大，故对消防提出很高的要求。设计中对选材要有消防方面的针对性；⑥用电设备分散，管理难度大，要求微机系统监控管理；⑦防震要求：配电屏、灯具等电气设备的防震处理；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理；⑧节能要求：高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。围绕经济、节能和环保护的原则，采用技术先进、安全适用的配电方式，选用高效率变压器、电动机和高光效电光源、无功功率补偿装置和设备监控系统，减少电耗，节约用电。

3 高层建筑电气设计中的节能原则

节能环保业已成为我国当前一项国策。作为电能高消耗主体的高层建筑，必须在设计阶段坚定节能方针，从设备选型、配置到传输线路的距离、功耗；从吸收先进技术到降低无谓能耗，高层建筑节能潜力很大，也对电气设计人员提出了更高要求。

高层建筑电气设计必须能满足建筑物的功能，在照度、色温、温湿度、空气流通诸方面达到使人舒适的程度，为建筑物的各种服务功能提供充足的动力电。在此基础上控制无谓能耗，作为节能的着眼点。首先找出哪些能耗是与发挥建筑物功能无关的，再制定、采取节能措施。如变压器的功率损耗、输电线路上的有功损耗都是无用的能量损耗；还有量大面广的照明用电，都可以通过采用先进技术及新型节能光源加以改善。

节能设计要结合实际经济效益因素，不能因为节能而盲目投资，增加运行费用。技术或设备的革新、换代增加的投资，应该能在较短的时间内用节能所节省的运行费用收回。选用节能设备时，应具体了解其原理、性能、效果，经技术、经济两方面比较而定。节能措施必须遵循技术先进、经济合理、环保实用的原则。

参考文献

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关键词：高层建筑；燃气工程；关键技术；要点分析

0 引言

现代建筑行业在经济的推动下有了新的发展，为节约城市用地面积，高层建筑的规模不断扩大，人们对建筑提出了更高的要求，除了舒适美观，功能设施必须齐全，尤其是安全要有良好的保障。近些年，城市燃气有了进一步发展，供气范围逐步扩大，燃气工程开始广泛被人们所关注，高层建筑施工本就比较复杂，其中的燃气工程更加大了施工难度，为此，必须做好技术管理工作。

1 供气方式和管线布局

1.1调压系统的选择

在高层建筑中，由于楼层本身的高度问题，越往上压力就越大，因为燃气管道在建筑中大都是从下往上铺设的，尤其是在26层以上，这种压力会更加的明显，为改变这一现状，使得压力能够更容易被调节，通常要独立设置调压系统。在实际选择调压设备时，应结合建筑的具体情况而选，此时，常用的调压柜多半由调压箱来代替，其流量设置很是严格，既影响着建筑美观，又关系着是否能够正常供气，而且还决定着检查维修的难度，因此，流量设置的标准，每小时应比庭院管网大1.2倍。

1.2管线如何布局

一般的建筑在建设或是燃气管道安装上都比较容易，但高层建筑有其特殊性，它外观多呈六面体形状，且集各种设施于一体，底层多由办公室、商贸中心等组成，住宅区多布置在上面，在施工过程中，建筑中间通常会设置有天井槽。考虑到燃气管道的铺设，厨房的布局会有一定特点，要么设计在电梯出口两侧，厨房外墙常与公共楼道相邻，要么天井槽的两侧基本上就是高层建筑厨房的投影点。

2 温差补偿及管材的选择

2.1自然补偿法

燃气工程的施工过程有一定的难度，因为楼层过高，燃气立管要承受很大的压力和重量，在设计时，通常会在立管下方放置一定的支撑物，因上下两端并没有固定，立管很容易发生轴向移动，在磨擦作用下，温度会有差别，为将这种差别减到最小，往往会采取自然补偿法，在立管的中部安装补偿器，补偿器多是由无缝钢管煨弯之后形成的，该方法能够很好地补偿立管极限的变形带来的影响。

2.2如何选择管材

立管的材料尤为重要，对供气的稳定性和安全性都有较大影响，在选择时务必要多加重视。如果立管的上下两端已被固定，此时的温度应力σ=Eδ，其中，E代表弹性模量，δ表示的是管道的相对变形。假设ΔL=0.1，经计算可得σ=175Pa，与镀锌钢管的许用应力相近，因此，镀锌钢管是燃气工程在架设室外空管时的常选材料。此外，为了保证燃气工程的施工质量，对其强度有效地加以控制，管道的安装方法通常会选择法兰接和焊接相结合的方法。

3 燃气工程的关键设计及要点

3.1如何有效控制沉降对燃气引入管的影响

高层建筑有一定的不足之处，如高度过高，地基的承载力非常大，再加上地下空间的开发使用，很容易引起不同程度的沉降，在燃气工程中铺设引入管时，受沉降作用的影响，很容易被破坏，从而不利于立管的供气。为改善这一状况，必须采取相应的措施予以解决。设置沉降箱是常常会采用的方法，沉降箱的设置通常是紧贴高层建筑的基础外侧。关于沉降箱的安装方式，常常有以下几种：

①充分发挥伸缩特点的作用，以此对沉降的损失进行有效补偿，如在引入管内部按照垂直方向进行波纹补偿器的安装工作。可以通过计算尽量满足补偿量，其缺点是对其他方向的补偿量就比较匮乏，另外，波纹补偿器需要极高的技术水平，价格昂贵，而且安装难度大。

②为减少因沉降带来的损失，可对铅管的可挠性加以考虑，以达到补偿受损的效果。该方法有很明显的缺陷，在铅管变形弯曲时，极有可能出现扁平的装填，影响引入管的通畅性，从而阻碍燃气的正常供应。

③丝扣具有旋转性，能够使管道发生上下移动，因此可对其旋转性加以利用，来减少因沉降造成的损失，常常利用多个丝扣进行联接，可按照顺时针的方向对弯头进行组合。该方法虽能取得一定的效果，但也存在有不足之处，当把弯头埋到地下后，极有可能对其螺纹部分的管道形成腐蚀，另外，在实际施工中，有可能出现反时针，对管道的气密性会有一定影响。

④可挠性材料在减少沉降损失上有很大的可行性，除了铅管的可挠性，还可选择其他材料，如不锈钢的金属波纹管，能起到很好的效果。

沉降现象在高层建筑中是比较常见的，控制或解决的方法也有很多，在实际中，应根据建筑物的具体情况进行考虑，尽量将沉降带给燃气引入管的损失降到最低，从而保证供气的稳定性和安全性。就以上几种方法而言，最后一种的综合效果会稍胜一筹。

3.2消除附加压头对燃气立管的影响

不管是密度，还是重量，空气和燃气都有很大差异，这就很容易加大燃气立管的附加压头。为更加方便地对压力进行调节，在高层建筑的设计中，通常要独立设置调压系统。在实际选择调压设备时，需结合具体情况来选择。对于如何消除压头带来的影响，经常有以下两种方法：一是加大管道的阻力，该方法通过对管道水利进行计算，可适当地改变管道口径，或在立管上增加阀门的安装，以此来减小压头影响，该方法能够取得很好的效果。还有一种常用的方法就是低压调压器的设置，该方法有一定的限制条件，在压头大于200Pa的时候，该方法才能发挥作用，将压力稳定下来，起到良好的效果。其不足之处在于，如果调压器因某些原因出现故障而无法正常运行，则会给用户带来一些列麻烦。

3.3做好施工后期的技术管理工作

当燃气工程进入到后期，技术管理工作的关键在于核对和清理，为避免发生遗漏或失误的情况，给工程带来不必要的损失，应派专业技术人员对施工的状况进行检查核对，特别是一些重点工作和关键设备，更应该仔细检查。另外，施工中势必会产生一些建筑垃圾在现场，可能会给仪表、阀门等设备带来不利影响，致使其出现破损，因此施工后期应及时清扫残留物，彻底地清理。施工后期，竣工资料的整理工作也十分重要，务必要认真对待，保证资料的完整性和准确性，从而为整个工程的验收工作打下基础，同时还应开展相关的技术培训，提高专业人员的操作水平，为工程结束后的系统调试做好准备。

4 结束语

从上述分析可知，作为城市建设的基础设施，燃气工程的作用日益凸显，在现代化高层建筑中开展燃气工程，必然有很大困难，成本高，对技术要求严格，而且影响重大，若技术质量得不到良好保证，很有可能会出现一些安全事故，影响着正常供电，甚至对人们的身体健康构成威胁，造成巨大损失，为此，必须加强技术质量管理，保证燃气工程的安全。

参考文献：

[1]吕翠霞.高层建筑燃气工程关键设计技术分析[J].中国科技纵横，2013，22（4）：163-165

[2]何志江.论城市燃气工程施工及安全生产运营管理[J].华东科技，2012，24（12）：243-245

[3]朱文静.关于燃气工程质量与技术管理的探析[J].科技致富向导，2012，24（24）：162-164

[4]侯冰.燃气工程施工现场安全管理措施的探讨[J].科技创新与应用，2013，21（7）：142-143

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关键词：高层建筑；消防设计；问题；对策

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

随着我国社会主义经济的不断发展，城市化进程的不断深入，城市的建筑必然会向高层化、大型化、多功能化的方向发展。高层建筑不仅能大幅度减少城市的建筑面积与建设投资，也能缩短各个部门之间的距离，提高工作效率，为社会带来明显而巨大的经济效益。但是建筑功能结构复杂的高层建筑，往往也会由于人员密集而存在着众多火灾隐患。因此，如何加强高层建筑的消防设计和消除火灾隐患以及减少或防止火灾的危害，从而保障国家财产和人民生命财产的安全，是高层建筑设计一个不可忽略的重要组成部分。

本文将简单描述我国高层建筑在消防设计方面存在的一些问题，并对高层建筑的消防设计提出一些建议与对策。

一、我国高层建筑的消防设计存在的问题

消防设计是高层建筑设计中不可忽略的重要组成部分，对于保障国家财产和人民生命财产安全有着重要意义。但是，从社会上频频发生的高层建筑火灾事故并由此造成国家财产和人民生命财产的巨大损失来看，都说明了我国在高层建筑的消防设计方面还存在着许多亟待解决的漏洞和问题。

1、消防水池设置条件的问题

消防水池是指由人工建造的用于储存消防用水的构筑物，对于消防灭火有着重要作用。根据《高层建筑防火规范》的有关规定，当高层建筑在“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量”或“市政给水管道为枝状或只有一条进水管( 二类居住建筑除外)”的情况下，必须设置消防水池。

然而，市政给水管道和进水管或天然水源怎么样才算不能满足消防水量？是否只要从市政环状管网在不同的两侧引进两条进水管道，就可以不要求设置消防水池了呢？

这样的规范要求虽然在大多数的情况下，都能起到一定的规范作用。但在一些特定的环境条件下，也不是很恰当，并且更容易被不法商人钻法律漏洞，玩文字游戏。

2、消防水池使用的问题

就目前来讲，我国的高层建筑平均每座消防水池会占据一百平方米以上的面积，而且为了避免消防水池中的水因长期不投入使用而变质，设计人员一般都会要求对消防水池中的水进行定期更换。

然而，定期更换消防水池的用水，是一笔不小的经济开支，要开发商无偿支付这对于其自身并没什么经济收益的经费开支，无疑是一件比较困难的事情。所以，在现实生活中，开发商往往对于消防水池的用水得过且过，看着其变质而不闻不问。再退一步讲，纵使所有的开发商都心甘情愿的定期更换消防水池的用水，那么多高层建筑的消防用水就这么白白的浪费掉，也是极端浪费水资源的一种表现，并与节约用水的原则背道而驰。

3、防烟楼梯与防烟前室的问题

根据《高层建筑防火规范》的相关规定，不具备自然排烟条件的防烟楼梯应该设置有独立的机械加压送风的防烟设施，而其同样不具备自然排烟条件的防烟前室，如果能够利用楼梯间的送风余压而达到相应要求规范的，可以不再设置送风的防烟设施。

这本来是为了满足经济要求而合理放宽要求，但在现实的建筑工程中，设计人员或施工人员往往都会忽略在楼梯与前室之间安装一个余压阀门，导致防烟楼梯的风压过大或防烟前室的风压不足，从而让实际的运用效果并不尽如人意。更有甚者，在实际的施工过程中，一些高层建筑，尤其是一些大型商场，为了节约成本投资，增大使用面积，对一些不具备自然排烟条件的封闭楼梯，也不按照相关的规定设置机械加压送风的防烟设施和增设前室。

4、合用前室导致的问题

一些开发商为了节约投资成本，提高建筑的实际使用面积，在多数情况下，都会采用客梯和消防电梯合用的设计，采用常闭式防火门，合用防烟前室和消防电梯前室。但在实际的使用过程中，防烟前室的防火门往往会为了方便行人出入而长期处于开放状态，或者拆除了常闭式防火门的闭门器或者把防火门整个拆除，导致防烟前室并不防烟，形同虚设。

5、火灾报警系统设计的问题

作为发现火灾并且及时采取相应措施的控制、消灭火灾的有力手段，火灾报警系统早已普及到各个高层建筑之中。火灾报警系统大部分都是采用感烟型的探测器，多数都设置在走道、楼梯、电梯厅等一些公共场合。但是，在实际运用过程中，烟火要从起火的户内穿透一些紧闭功能良好的门户到达公共场合，再由探测器感知，从而触发火灾报警系统，需要相当长的时间，而这时的火势已经比较大，灭火相对比较困难，而且也不利于物业的维护管理。

二、对高层建筑消防设计的建议

1、合理设置消防水池并能保证两路供水

建造消防水池是消防设计的重要组成部分，必须予以足够的重视。要根据火灾最长延续时间内室内的消防用水的总量以及市政供水的进水量来合理设置消防水池的容积，并且保证消防水池接入水泵间的引入管不少于两条，从消防水泵引入各个消防管道的供水管也同样不能少于两条。

2、合理利用消防水池

为了避免消防水池的水资源浪费，可以让消防用水和生活用水、生产用水共用同一个水池，即降低了工程造价，又可以避免水质变坏或水资源浪费。只是如果共用一个水池，必须合理增加消防用水的储量，消防进水口也必须处于其他进水口之下。

如果附近有比较多的高层建筑，也可以在市政部门的带领下，合理公正的规划控制，让临近的高层建筑共用消防水池。

3、合理设计排气管道和防烟设施

良好的通风排气管道能够有效的保持空气的洁净，及时排除空气中蕴含的天然气或者煤气等一些有害气体，防止空气污染；另一方面，也可以过滤一些容易引起火灾的可燃性气体，避免火灾通过排风管道串联到多个不同的楼层，引发更大规模的火灾。而防烟设施则可以有效的防止由于火灾事故引发的大量的有毒烟气而导致人员伤亡的现象。根据研究统计资料，绝大部分的火灾事故人员伤亡，都是由于烟气窒息或者中毒得不到及时的救治而导致，所以，良好的通风系统和防烟设施显得尤为重要。

所以，必须严格遵守《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定，合理设计排气管道和防烟设施。

4、合理设计火灾报警系统和自动喷淋灭火系统

设计火灾报警系统，必须从今早发现火灾、节约成本等方面进行考虑，把火灾探测器和手动报警器一起纳入智能化系统，方便统一管理。自动喷淋灭火系统也能够使用消火栓的消防泵，不必另外设置喷淋泵，可以有效的节约投资成本和占地面积。对于高层建筑，为了尽早的发现火灾现场，并及时的采取有效的措施，控制火势蔓延，可以在一些容易发生火灾的地方或者入户门口，设置简易的火灾报警系统和自动喷淋灭火系统。

5、合理分布消防栓

消防栓是简单控制消灭初期火灾的重要手段，《高层民用建筑设计防火规范》对于消防栓的分布有着明确的规定，必须严格遵守。根据水枪的充实水柱长度，可以确定消防栓的保护半径，但是在实际生活中，不能简单的画圆方式来确定保护范围，还要综合考虑隔墙、门道等等影响因素。

三、结语

总之，高层建筑由于存在较多的火灾隐患，所以设计人员必须严格按照相关规定，并结合实际的施工情况和要求，才能设计出经济、环保、安全以及具备可操作性的消防设计方案。

参考文献：

[1]张卫峰.关于消防系统设计和施工有关问题的探讨[J].甘肃科技,2007(9).

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关键词：城市建设；高层；建筑；设计

Abstract: a building is a symbol of the city, the stand or fall of it to a city of image is a big influence, especially in high-rise buildings, reasonable construction design is high-rise building and the urban space is the important basis of harmony. In this paper, the construction of the city the main points of the senior architectural design is discussed.

Key words: the city construction; Top; Architecture; design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

建筑设计是科学与艺术、逻辑思维与形象思维相结合的多科学的创造性劳动，由于其决策及评价标准的综合性，必须采取综合管理的方式才能协调好各方面的关系，更加充分地体现城市意识。 建筑除了本身的功用外，也被誉为凝固的艺术 。重要的建筑是一个城市的象征，它的好坏对一个城市的形象影响也是很大的，特别是在高层建筑中 ，合理的建筑设计是高层建筑是否与城市空间融洽的重要依据。

一、城市建设中高层建筑的设计原理

高层建筑设计时，不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造，而应以人的尺度为参考系数，充分考虑人观察视点、 视距 、视角，和高层建筑使用亲近度，从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感，把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度：城市尺度、整体尺度、 街道尺度、 近人尺度、 细部尺度。

1、城市尺度。高层建筑是一座城市有机组成部分, 因其体量巨大, 高度很大, 是城市的重要景点, 对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看, 表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响, 城市的天际轮廓线有实、虚之分, 实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线, 高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用, 因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见, 也是一座城市给一个进入它的人第一印象。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响, 高层建筑的位置、高度的确定, 也应充分地考虑该城市尺度、传统文化, 不当的尺度会对城市产生不良的影响, 改变了城市传统的历史文化, 也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系。

2、 整体尺度。建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的，高层建筑一般由三个部分组成的裙房主体和顶部，也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。 一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系，而这三个部分尺度的确迫感。

3、街道尺度。街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知，也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定，主要考虑到街道行人的舒适度，高层建筑主体因为尺度过大，易向后退，使底层的裙房置于沿街部分，减少了高层建筑对街道的压迫感。 为了保持街道空间及视觉的连续性，高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致，宜有所呼应。

4、近人尺度。近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉 。这部分经常为使用者所接触，也易被人们仔细观察，也是人们对建筑直接感触的重要部分。 其尺度设计应以人的尺度为参考系，不宜过大或过小，过大易使建筑缺少亲近性，过小则减小了建筑的尺度感，使建筑犹如玩具。 在近人尺度处理中，应特别注意建筑底层及入口的柱子、 墙面的尺度划分，檐口 、门窗及装饰的处理，使其尺度感比以上几个部分更细。

5、细部尺度。细部尺度是指高层建筑更细的尺度，它主要是指材料的质感。 在生活中，有的事物我们喜欢触摸，有的事物我们不喜欢触摸。建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感，来塑造建筑物，吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感，或者换言之，通过质感产生一种视觉上优美的感觉。

二、城市建设中高层建筑设计要点

1、高层建筑采光设计

高层建筑在生态设计中的目标之一,是优化日光的使用,减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控制进入的直射光线,减少其对视觉舒适度的潜在负面影响,如眩光;以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候,就可以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有以下方法:

（1）通过将阳光反射至屋顶平面, 日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域, 但不增加窗户附近的日光强度;

（2）通过利用相对小的进光区域有效传统日光, 可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷, 从而达到节省能耗的目的;

（3）仔细设计阻挡阳光直射的系统, 可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好,只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。当然,进行采光设计时,可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划,通过更好的窗户和立面设计来减少眩光,获得自然采光。研究表明,太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而,为保证一个安全、舒适的工作环境,使用者应该可以控制光线的数量和质量;设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素, 并为使用者提供最好的视觉环境。

2、高层建筑的消防问题

高层建筑往往在功能上是多元的，而其中设备又较复杂，本身存在很多引起火灾的潜在因素。例如，超高层建筑的电器设备很多，一旦维护、管理或使用不当，就可能引发火灾；未妥善管理明火；施工以及机械故障等。 从引发火灾的原因来看，与普通建筑几乎相同，然而在高层建筑中，如果发生火灾，会比普通建筑带来更大的危害。具体来说，高层建筑的消防问题主要表现在以下几方面：

（1）火灾蔓延迅速

由于超高层建筑中存在许多可燃物，它们形成了许多纵向烟筒。当火灾发生时，这些烟囱的拔风抽力效应可以促进火焰及烟气的蔓延，高度越高，抽力越大，这种效应就越强烈。超高层建筑的烟筒效应是最难防范的，虽然可在管道内设置一些防火阀，然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况，从而导致有火溢出直至延烧。

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关键词：大高层建筑;结构设计;防震;结构性能

1、影响高层建筑结构抗震效果的因素

1.1高层建筑自身结构设计

高层建筑中抗水平力是结构设计主要矛盾，据不同侧力及抗震等级采用不同结构体系。高层建筑从其本质上是悬臂结构，垂直荷载主要使结构产生轴力与建筑物高度大体为线性关系;水平荷载使结构产生弯矩。从受力特性看，垂直荷载方向不变，随建筑物增高仅引起数量增加，而水平荷载来自任何方向，均布荷载与建筑物高度大体为二次方变化。一般情况下水平荷载远大于垂直荷载影响。应使结构要有较大强度外还要有足够刚度。

高层建筑常用结构类型有钢结构和钢筋砼结构。钢结构整体自重轻、强度高、抗震性能好、施工工期短等特点，且截面相对较小，有很好延性，适合柔性方案，其缺点是造价较高。当场地土特征周期较长时易发生共振。钢筋砼结构刚度大、空间整体性能好、造价相对较低及材料来源也较丰富，较适用承载力大，控制塑性变形的刚性方案结构。不利因素是结构自重大、抵抗塑性变形能力差，施工周期较长。因此高层建筑采取何种形式应取决于结构体系和材料特性，同时取决于场地土类型，避免场地土和建筑发生共振，而使振害更加加重。

1.2高层建筑结构施工材料和过程

高层建筑结构施工原材料对其抗震效果有直接影响，因此施工建设中应明确施工材料重要性。通常情况下建筑物建设质量越高，地震对建筑物的作用力越小，在同等地震环境下建筑施工中使用性能越好的材料，其受到地震作用力也越小，而如无法保证材料使用性能，就会受到较大地震作用力。在高层建筑施工建设中选择建筑材料时建议采用塑料板材、空心砖及加气混凝土板等，这些质轻材料对保证建筑物抗震性能都十分有利。

高层建筑施工中为较好的保证其抗震效果，还应保证施工中每个环节和每道工序质量，应高度重视施工中各项管理工作，同时建立完善施工监管规范制度，严格按照设计图纸及施工规范施工，保证高层建筑结构施工质量，确保其抗震效果。

1.3场地选择

场地选择对高层建筑至关重要。地震造成的破坏除地震直接引起结构破坏外还有场地条件原因。当地震来临时，其对高层建筑结构破坏的原因有很多方面，最主要的是地表滑坡、山体崩塌及岩石断层等导致地表发生运动，使建筑结构受到破坏，而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。因此选择有利抗震建筑场地，是减轻地震灾害的第一道工序，抗震设防区建筑工程应选有利地段，应避开不利的地段。

2、 高层建筑防震结构设计现状概述

2.1现行高层建筑防震结构设计方法分析

在我国现行的高层建筑结构抗震设计中应用最为广泛和应用效果最为显著的就是基于性能的高层建筑防震结构设计方法，该方法根据建筑物的重要性和用途，确定预期的性能目标，由不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期功能，从而使建筑物在整个生命期内，在遭遇可能发生的地震作用下，总的损失达到最小。其中，基于性能的高层建筑防震结构设计方法具有如下几个方面的特点：

首先，该设计方法可以根据不同的结构、不同设防水平，提出相应的性能目标，由不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，采用一定的建筑材料、施工方法和结构分析手段完成设计，使所设计的建筑物在未来的地震中具备预期的功能。

其次，根据所选定的性能目标，建筑设计人员进行设计可以使高层建筑结构在地震发生时能够实现预期的抗震性能目标。

最后，从性能设计的特点来看，基于性能的抗震设计是一个效果比较理想的方法，利用该方法所设计的防震结构将会更经济、合理，且对应于不同的高层建筑结构的防震性能是可预知的。

2.2 基于性能的高层建筑防震结构设计方法应用实例分析

某高层建筑结构为8度设防的框架-剪力墙结构，总高93m。底部五层的楼板偏于一侧，无楼板的一侧为穿层型钢混凝土斜柱，斜柱和斜支撑在五层顶板形成较大的拉力和压力。针对上述特点，其性能设计的要求是：五层顶板采取加强措施确保静力和地震下的安全;斜柱采取措施减少长细比，并保证在中震下考虑P-效应的承载力按弹性设计，在大震下的变形可得到控制，约为1/450;增加框架部分承担的地震剪力，取20%的总地震剪力，且每个斜柱承担2%的总地震剪力。

3 基于性能的高层建筑防震结构设计要点分析

基于性能的高层建筑防震结构设计要点主要包括结构计算、防震缝与抗撞墙的设计、结构破坏机制的设计、钢筋混凝土框架的结构体系设计以及框架-剪力墙结构的结构布置设计等，以下将分别给予详细的说明。

3.1 结构计算

基于性能的高层建筑防震结构设计的结构计算要满足如下要求：一是在弹性计算和非线性计算分析中，对结构整体模型及构件、节点的各种计算参数要力求正确合理;二是对具有水平转换构件的结构，应注意区分不落地柱和墙体的转换梁、框支梁相邻层的计算层数和层高、转换厚板有限元的类型和划分。

3.2 防震缝与抗撞墙的设计要点

3.2.1 防震缝的设计要点

3.2.2 抗撞墙的设计要点

当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。其中，抗撞墙的设计要点如下：一是每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于一个柱距;二是内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析，按不利情况取值。

3.3 结构破坏机制的设计要点

3.3.1 框架结构的设计要点

为了充分发挥整个结构的抗震能力，较合理的地震破坏机制应为节点基本不破坏，梁比柱的屈服能早发生、多发生;同一层中，各柱两端屈服历程越长越好;底层柱底的塑性铰宜最晚发生。梁柱端的塑性铰出现得尽可能分散。

3.3.2 框架-抗震墙结构的设计要点

抗震墙的各墙段（包括小开洞墙和联肢墙肢）的高宽比不宜小于2，使其成弯剪破坏。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。

3.4 钢筋混凝土框架的结构体系设计要点

首先，钢筋混凝土框架结构宜对称布置;其次，钢筋混凝土框架的梁、柱构件应避免剪切破坏，构件弯曲破坏形成的极限剪力应小于构件斜截面的极限剪力;再次，钢筋混凝土框架的梁、柱构件之间应设置成“强柱弱梁”;最后，梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。

3.5 框架-剪力墙结构的结构布置设计要点

（1）抗震墙布置的基本原则。框架-抗震墙结构中的抗震墙宜沿主轴方向双向布置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为翼墙，以提高其刚度和承载能力。

（2）抗震墙的最大间距设计

高层建筑结构抗震墙间距的设计不应过大，对于抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下表要求。

结语

综上，结构抗震设计要达到的总体要求是“小震不坏，中震可修，大震不倒”这一目的，必须进行严格的选型、分析和计算。高层建筑是当下建筑发展的主要趋势，其抗震设计是高层建筑设计的重中之重。

参考文献