高层建筑范文10篇

1高层建筑的建筑设计状况概述

在建筑设计的过程中药遵循节能设计的相关理念。具体来说可以从下面几个方面进行考虑：一是，充分考虑高层建筑对于城市环境产生的影响作用，综合进行考虑对高层建筑的建设位置以及朝向进行规范，如果建筑的容积率太大，就很难满足内部空间的日照要求，同时还会增加相应的采暖等方面的费用，因此在进行高层建筑的设计过程中，要充分研究建筑位置朝向与节能减排的相关关系，使建筑的方位能够接受到适量的日照，可以增加相关的开窗面积，增加南向开窗，减少相应的北向以及东向开窗面积，这样能够使建筑获得更多的光照，同时能够有效减少建筑的热量损失，使内部能够保持一个较为舒适温暖的居住环境。第二方面可以对相应的围护结构进行优化，这样也能取得良好地节能效果。在寒冷地区，较为常见的围护结构的做法为：粘土空心砖与实心砖复合砌筑的墙体；采用粘土实心砖或空心砖岩棉进行夹心砌筑的复合墙体；采用页岩陶粒混凝土空心砌块进行砌筑的墙体等，良好地建筑材料能够起到良好地保温隔热效果。第三为一些影响建筑节能的相关因素。根据相关的数据显示，在高层建筑的耗能结构中，外围护墙体耗产生的能量消耗最大，能够占到总耗能比例为25％。这与外围结构的外露面积大事分不开的，而建筑的形体变化是增加围护结构面积的主要因素，对于高层建筑来说，体形系数越大，则会产生更多的耗能，因此在进行外围结构设计时，遵循的原则为，形体变化不宜过为复杂和多变，科学合理选择相应的建筑保温材料以及建筑结构形式。

2在进行高层建筑设计过程中需要的问题

2.1建筑防火的问题

高层建筑的总体布局要遵循畅通安全的相关原则，在进行楼道设计时，能够保证人员进行畅通流动，在紧急情况下，能够及时进行人员疏散，同时应在相应的采光设施以及照明系统位置设立显眼的疏散标志这样能够实现紧急情况下，人员快速进行安全撤离，有效避免踩踏事件的发生；对相应的防火分区进行合理设置，同时合理设置相应的消防器械以及疏散通道，这样在火灾发生时候，能够及时采取相应的灭火措施，同时有效进行人员的疏散。要保证在同一层楼体的任何一个位置，两个消防栓的水枪能够同时到达。在进行建筑室内室外消防系统设计时，要充分满足相应的消防用水的要求以及灭火水压，同时消防水池的容量也要满足相应的防火要求。

2.2建筑抗风的问题

1高层建筑的细部结构设计

1．1结构平面的设计与布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1．1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由于使用功能与建筑的要求，结构平面布置严重不规则时，应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑，简单、规则、对称的原则尤为重要。

1．2结构立体的设计与布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则，主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变，将使地震时某些变形特别集中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生，对于收进的尺寸应当限制。

1．3建筑基础的设计与布置高层建筑的上层结构载荷很大，基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础；当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基。筏型基础一般有两种做法：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式。倒肋形楼盖的筏基，板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空间的利用，但地基开凿施工麻烦，而且破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力；采用倒无梁楼盖式的筏基，板厚较大，用料较多，刚度也较差，但施工较为方便，且有利于地下空间的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时，采用筏形基础，其刚度会显得不足，在这种情况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大、整体性好、传力均匀；能适应局部不均匀沉降较大的地基，有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱，而坚实土层距离地面又较深的时候，采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求。这时应当考虑采用桩基础。桩承台的作用是将上部荷载传给桩，并使桩群连成整体，而桩又将荷载传至较深的土层中区。桩距应尽可能的大，在充分发挥单桩承载力的同时，还能发挥承台土的反力作用，以取得最佳效果。

2高层建筑的消防设计

经济的快速发展使人们在追求美观经济的同时，更加注重安全这个重要的环节，对于消防知识的普及，更代表着如今我国的高层建筑已逐步迈向了成熟发展的行列。

我国的高层建筑在十余年里可谓突飞猛进，其建设速度和建造数量在世界建筑史上都是少有的。我国的理论研究多偏重于介绍国外的思潮流派，或是探讨文化、艺术、美学等与外在形式相关的东西，而对于功能组织和空间构成模式的研究却较少有人问津。

1、高层建筑空间构成模式演化

1.1内核的形成高层建筑与其它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设置，在结构体系中又起着重要作用的“核”（Core）。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。

在建筑的中心部分，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。

1.2核的分散与分离随着时代的发展、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。

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

1高层建筑火灾特点

随着我国社会主义市场经济的迅速发展，城市化进展迅猛，大城市、超大城市不断出现，城市中各种功能的大型建筑、高层建筑和超高层建筑以及地下建筑不断涌现。在各种防火条件大体相同的条件下，高层建筑比多层建筑、单层建筑火灾危害性大，并且高度越高，其危害性会相应增大，容易造成重大财产损失和人员伤亡事故。其火灾特点主要是:

（1）火势猛烈，火灾蔓延速度极快。高层建筑装修豪华，室内含有大量的可燃物质，如家具、窗帘、地毯、吊顶装饰等，发生火灾时燃烧猛烈。加之高层建筑的竖向井道多，如电梯井、楼梯井、通风井、管道井、电缆井、垃圾道、排气道等，它们都是火灾蔓延的通路，形成“烟囱效应”；加上这些竖井的抽风作用，一旦发生火灾，火势蔓延迅速，楼层越高，抽风越强，火势越猛。据测定，初期的火灾，烟气水平扩散速度约为0.31m/S;在火灾猛烈燃烧阶段，水平扩散速度为0.5～0.8m/s，而竖向扩散速度高达3～4m/s,例如，美国希尔顿饭店8层起火，火灾蔓延到30层的顶部，仅用了20分钟，浓烟翻滚直上，高出楼顶达150米。

（2）火灾扑救工作复杂。高层建筑消防设计立足于“自救”，其灭火设备复杂、自动化程度高、只要任何一个环节有问题，灭火设施便不能充分发挥作用。扑灭初期火灾至关重要，但现场人员却对灭火设备不会使用或无力使用,等消防人员全副武装从驻地赶到现场，登上高楼，不仅体力消耗人，还可能与消防中心、水泵房等联系不便、配合困难，楼高风大、火势猛，消防队员在高热、浓烟下操作，比一般火场难度大得多。目前国产登高消防车辆尚不能满足高层建筑安全疏散和扑救火灾的需要，不能将人员及时疏散到室外。

（3）人员疏散困难。高层建筑层数多，垂直疏散距离长，疏散到室外地面、屋顶直升飞机停机坪或避难层所需的时间也相应增长。由于高层建筑人员众多，不少公共活动场的人员相对集中，火灾时增加了疏散的难度，容易造成重大伤亡事故。高层建筑发生火灾后，常因通讯联络失控，往往下层发生火灾，上层仍然未知有其事。尤其是在高层酒店中，人员众多，人地生疏，给安全疏散增大了困难，更易导致惨重事故。

2高层建筑自救灭火的主要措施

1、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，在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料，地球每年接收的能量有60亿亿千瓦，这么大能量弃之可惜，从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大影响，对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重日照原理，合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能，因此，建筑的方位与节能有着直接关系。如，在北纬40度～45度地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍，而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，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。

2、优化围护结构墙体设计

2.1外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料，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。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。

2.2高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板（舒乐板、PG板），岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年，多则上百年，材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体，笔者认为存在以下不足之处：

（1）抗震能力差，易松散，与结构构件结合不好，整体性能差。

1工程概况

某工程由主楼、裙楼、酒店及其附属设施组成。其中主楼地上48层，高度I68m，基础埋深12m，筒体一框架结构，基底压力l100kPa。裙楼与酒店4-8层，高度1224m，基础埋深6m，框架结构，基底压力80150kPa，总建筑面积80900m2。由于该工程为高层建筑，岩土工程勘察工作除了搞清一般高层建筑工程勘察规定的要求外，还需重点解决以下几个问题：

(1)要求野外钻探时进行全断面采芯，以便对地基基础设计方案进行多方面论证分析。

(2)采用桩基时。应提出合理的桩基方案，预估单桩承载力及群桩视为实体基础时承载力和沉降计算。

(3)对上部结构和地基基础设计、施工中应注意的问题提出建议，必要时提出深基坑开挖的支护方案。(4)判断基坑开挖降低地下水的可能性和对已有建筑的影响。

2勘察工作的布置

1高层建筑结构受力问题

建筑物底面对建筑物空间形态的水平方向和垂直方向的稳定性都是十分重要的，由于建筑物是钢筋水泥等重物的砌筑而成，因此结构荷载必须能将其重量向下作用于地面，而建筑设计的一个基本要求就是要检测地基是否能承载所选择的结构体系中向下的作用力(如图1)。因此，在建筑设计最初阶段就需要对主要的承重墙和承重柱的分布和位置作出总体考量。竖向和水平向结构体系设计在低层、多层和高层建筑中设计基本原理都是一致的。竖向结构体系成为设计的控制因素有两个:①较大的垂直荷载要求有较大的墙、柱或井筒;②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。侧向荷载与竖向的荷载相比，其对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑物的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比。在高层建筑中，不仅是抗剪，而更重要的是抵抗变形和整体抗弯，可见，高层建筑在结构受力性能方面比低层建筑更加复杂。图1高层建筑结构受侧向荷载和竖向荷载示意(a)受风荷载示意(+压力，－吸力)(b)在风荷载和重力荷载组合作用下结构受力示意

2高层建筑设计中存在的问题

高层建筑在进行设计时为了更好地满足对大客流量和开阔的视野空间的要求，通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道，同时，为了更好的满足建筑防火方面的要求，高层建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间，如图2。因此，在进行高层建筑设计的时候，设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式，这样能够更好的达到防火方面的要求。在进行设计的时候为了更好的满足相关规范要求，同时确保楼梯的数量和形式满足使用方面的要求，但是，这种设计方案是一种不可取的方式，在出现火灾的时候，人员在疏散方面存在着一定的安全隐患。在进行高层建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题，就是地上层和地下层共用楼梯的问题，在防火方面，为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层，不应该出现共用楼梯的情况。但是在实际设计时，由于在结构设计方面要考虑的问题非常多，因此，在楼梯设计时经常会出现地上和地下贯通的情况，这样能够在结构上面更加便利，但是也是会导致出现一定的安全隐患。在很多的高层建筑设计中，设计人员对楼梯的设计方案并没有得到很多施工人员的注意，同时，在进行设计的时候对疏散通道的宽度也存在着一定问题，疏散通道的宽度在进行设计的时候通常是会受到疏散门的影响，因此，在进行设计的时候，要对防火审核非常重视。

3高层建筑中建筑设计的措施

3．1高层建筑整体设计探析

摘要：转换层主要是为了满足高层建筑结构中建筑功能的要求而设计的，转换层起的是过渡的作用，不仅如此，转换层对建筑的安全性与稳定性也会产生影响。所以，如果不做好不同结构间的转换，无法合理运用转换层的话，将造成不可估量的后果。为了确保结构的安全性与经济性，提高建筑物的使用功能，就必须做好不同结构体系之间的转换。本文将通过一个实例来展现高层建筑峻宁图转换层结构的基本特点，重点探讨转换层结构设计要点，并且对相关要点提出改进建议，为以后的转换层结构研究打下基础。

关键词：高层建筑；转换层；结构设计；特点；应用

1引言

随着生活水平的提高，城市化建设步伐的加快，人们对于高层建筑的功能需求也悄然发生着改变，为了迎合市民的需求，建筑物功能区也发生了改变，不再是单一的、片面的、枯燥的。最为常见的建筑物结构形式是民用住宅，功能区的划分是由住宅与公共场所通过墙体、柱网来进行的，然后满足每个功能区的使用要求。在这一过程中就运用了转换层，因为只有转换层的存在才能完成这些结构变化，从而完成功能区的划分。其实在高层建筑混凝土结构设计中，为了保证建筑物的使用性能，需要把建筑物分为两种空间：①大空间；②小空间，这样的空间设置就导致了上半部分的楼层竖向构件无法接触到地面，这个时候就要有转换层的存在了。

2工程概况

某高层商业住宅楼，地下有两层，地面以上有28层，其中一、二、三层为大型商场，4~28层为住宅。地下室两层总高度为4.5m，商场有部分楼层高度为4.5m，住宅楼层与商场一样，不是所有楼层都是一个高度，部分住宅楼层高度为2.9m。整栋楼的结构体系除了电梯间、楼梯间可以一样之外，其他的都必须是不同的结构体系，其中电梯间和楼梯间采用的是剪力墙核心简结构。由此可以看出，由于结构体系的不同，那么转换层也就派上了用场，转换层的使用使得两种结构体系完美过渡，所以将转换层设置在三层定顶，恰好是商场和住宅楼层间的过渡。

1高层建筑转换层的应用与发展现状

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间，其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右，可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的，因而应用最多。在建筑功能的要求上，高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆，高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场，地上1-7层左右为商场、娱乐场所等，上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明，高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分，由于梁、柱或板的尺寸较大，所以从模板的支撑系统，钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序，大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说，转换层施工是高层建筑的“瓶颈”，如果说一幢高层建筑在支撑系统选择，钢筋绑扎，混凝土浇注，预应力张拉，机械设备的选择等方面做到方案科学，现场施工组织合理，定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置，是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。然而，板式转换结构随着转换层位置的提高，结构是否也表现出同样的动力特性及反应，也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程，采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中，转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙；实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm；落地剪力墙厚度为400mm；框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种；标准层x向剪力墙厚为250mm，y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高，不含转换板厚)，结构总高度为98.70m。三种模型分别为：

Hst0——无转换层结构，以原工程转换板上部结构为基础，增加结构标准层，使其高度与原结构相同；

Hst3——转换板设置在第3层顶，并将原工程x向井筒开洞，转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046，γey=0.8971。

摘要：通过对高层建筑中转换层的设计和作用进行分析，并通过介绍转换层的结构形式类型，最后以梁式转换层为例展开论述，研究其设计要点。

关键词：转换层；结构设计；高层建筑

在当前城市的建筑中层建筑的建设越来越广泛，其功能性极强，多功能的建筑在设计时，需要对其内部结构进行合理布局。高层建筑在结构方面，为了满足特定的建筑功能，通常会设计结构转换层因此在高层建筑的结构设计中，设计人员必须对结构转换层设计进行分析，以保证建筑的质量和使用安全[1-2]。

1转换层设计及作用分析

转换层设计要基于建筑内部结构进行对应功能的调节，依据不同楼层所在位置对转换层的性能、功能作出要求，使其能承上启下，实现结构的功能转换，通过对设施、空间等要素的搭配结构需求，结合高层建筑中的结构承载进行商业、住宅等多种类型的需求。

2高层建筑转换层结构形式