公务员期刊网 精选范文 高层建筑设计论文范文

高层建筑设计论文精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的高层建筑设计论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

高层建筑设计论文

第1篇:高层建筑设计论文范文

1.1整体尺度原则

城市高层建筑设计的整体尺度原则是指建筑各组成主体间的有机联系及产生的视觉效果。整体尺度原则主要强调的是建筑物整体性,在高层建筑整体性设计时要充分考虑建筑的主体、裙房以及屋面三个主要因素,将三要素有机结合在一起按照统一的尺度参考体系进行设计,而不是将三者单独地按照各自的参数体系进行设计。只有这样才能使三者有机的融合在一起,打造具有整体性的优秀建筑工程设计作品。

1.2近人尺度原则

近人尺度原则在城市高层建筑设计中的内涵是建筑物的进出口以及底层部分的尺寸大小能给人带来视觉享受的同时又能方便人们使用。其中,建筑物进出口是用户每天都要使用的部分,进出口设计质量对用户的感官刺激较大。所以在高层建筑设计时要将近人尺度设计理念充分地融入到设计思路中,合理地划分建筑物入口处的柱子、檐口、大门以及墙面的尺度,细化每一部分尺度,使每一部分尺度都能在满足用户对建筑功能性需求的基础上,又能给人们带来感官享受。

1.3细部尺度原则

细部尺度是指高层建筑所采用的施工材料的质感,是更为细腻的建筑尺度划分。在高层建筑设计时应透彻地了解人们对建筑材质的标准要求及喜好程度。一般情况下,我们对事物的评价,都是通过眼观以及手摸的方式去对事物进行进一步的了解,然后从主、客观角度对该项事物做出综合性评价。所以,设计人员应遵循细部尺度原则,采用人们能够接受的喜爱的建筑材质塑造建筑工程作品,给人们带细部尺度主要是指建筑材料的质感,指高层建筑更细分的尺度大小。

2城市建设中高层建筑设计要点

2.1高层建筑采光设计

随着人们节能减排意识的不断提高,发展节能型建筑是当今建筑工程领域发展的总体态势。高层建筑内的照明能耗比较大,如何通过有效的措施降低人工照明对能源的消耗及利用日光照明是当今建筑工程领域必须要重视的课题。目前,比较先进的日光采集系统主要有以下几种:(1)提高单位面积进光区的日光量,利用太阳光为建筑提供照明需求,可有效降低人工照明对能源消耗。(2)为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域,可以通过阳光发射到屋顶平面来完成。(3)在不改变建筑构造的基础上,如增大建筑窗户的面积或数量来采集更多的太阳光,而能较好地满足建筑内照明需求的同时又不会在强烈的太阳光下给用户带来不适感觉,可通过阳光直射阻挡系统来解决。该系统是利用光线的折射计反射原理为设计依据的。

2.2高层建筑的抗震设计

抗震设计是高层建筑工程设计的重要内容,抗震设计质量对提升高层建筑的抗震能力有着直接的影响。基于地震频发的现实情况,加强高层建筑抗震设计工作是现行建筑工程领域必须要关注及重视的问题。在高层建筑抗震设计时候需要注意以下要点:建筑大厅的四角及建筑外墙位置应设置构造柱,并根据高层建筑要求的具体抗震等级合理确定构造柱数量。建筑框架山墙以及纵向方向的墙体是否设置构造柱用来分担砖墙荷载;在高层建筑抗震设计前设计人员应深入到施工工地进行工程地质勘探,牢固掌握高层建筑施工所在地地质情况及发生地震灾害的频率情况,以此为依据进行高层建筑抗震设计。在抗震设计中设计人员应严格按照《建筑抗震设防分类标准》划分的设防等级进行设计不得以经验随意地更改建筑的设防等级,如果提高建筑的设防等级会额外地增加工程成本投入,而降低建筑设防等级则会降低建筑的抗震能力,一旦地震灾害来临将会对建筑及人们生命财产安全带来极大危害。

2.3高层建筑的消防问题设计

第2篇:高层建筑设计论文范文

随着国内人口的逐渐增多,城市化的进程在不断加快。我国有着人口众多,人均资源不足,土地数量有限的矛盾局面,在城市建筑建设中,必须要遵守稀土如金的原则,用更高层的建筑来做到节约土地资源,同时为人们提供充足的工作生活居住空间。同时高层地标性的建筑也为城市的相貌增添了魅力。越来越多的城市在发展过程中,对高层超高层的需求不断增加。建筑行业应该根据市场需求来调整发展方向,对高层建筑的需求需要设计师们不断开发研究出科学合理的设计方案。在满足人们对高层建筑实用性要求的同时,增强建筑在艺术上感官上的美感追求。同时利用高科技,新世纪,新工艺和新材料来建设使用周期长,对环境破坏小又与城市自然景观相匹配的现代高层建筑。

2高层建筑设计的基本方法

2.1剪力墙的设计据有关部门的相关规定,在设计中需要充分考虑到各种具体的条件,必去剪力墙的受力特点和区别等等,合理的剪力墙及拥有分布均匀特点的墙体,其建筑的钢心和质心是在同一个地方的。目前来说,很多高层建筑剪力墙数量多分布广,为了确保工程的经济适用和安全性能,需要严格控制剪力墙的钢筋配置。

2.2地基的基础设计工程造价的决定性条件是地基的基础设计。所以地基的基础设计必须保证万无一失,步步惊心。高层建筑的基础结构设计人员要想确保有这完善的基础设计,要实施因地制宜政策,根据当地的条件和相关建筑政策调整设计内容。

2.3荷载组合要求采用点算程序化计算设计出地基承载力及各荷载组合的特点。当风荷载及地震效应导致高层住宅边角地方竖向作用力大时,如果短期荷载等同于永久荷载,边角的竖向结构就会偏大,而中间又是在原有的小值之上,地基墙体就会受力不均产生裂缝。组合地震作用及重力荷载时,应增大承载力,同时提高承载力的特征值在组合重力荷载和风荷载时。在设计时,设计人员要最大程度地降低地基变形和差异变形。

2.4消防设计情况及其对策高层建筑的外部尺度的规划是十分重要的。一般来说,高层建筑消防相关的供水系统主要由消防水池和自动喷水装置构成。消防水池主要是用于存储一定量的水源以供火灾放生的紧急使用,具体的设置位置和设置数量应该依据实际的情况和相关规定执行。而在实际中,常常会发现水池设置位置不当或水池点设置过多或过少等问题,这些都会造成实际的安全隐患,或者对于水资源的浪费。因此,消防水池的布局与数量,必须依据实际的建筑情况,进行合理规划。而自动喷水装置只要是指各楼层设置的灭火器及烟雾探测喷水器。这样的消防系统应该加大设置力度,力求做到每一层都有足够的数量。同时,还需要格外注意在地下室,楼梯拐角等容易忽略的死角位置设置足够的探测喷水器以避免意外的发生。

3高层建筑基础设计中常见的问题

3.1主梁有次梁处附加筋问题基础结构设计当中,在梁下部的作用力点附以钢筋,做到集中荷载由另加的横向钢筋结构来承重。梁截面高度范围不同,加不加筋对于主梁来说选择也不同,当主次截面相差很大时,主梁就不用加钢筋了,因为荷载较小,没有必要。反而如果相差不大,次梁荷载相对来说较重,就需要添加附加钢筋来分担次梁的承重,实现安全性。针对箱、筏基础底板跳板的阳角问题,如果说底板的钢筋是双排并且两个方向同时有的话,阳角不能够决不允许添加辐射筋。

3.2弹回再压缩设计开挖基坑时,会有一部分基地反弹受到约束,那就是摩擦角范围内的坑边的基地。然而坑中心地基没有周围其他东西的影响,基土是可以实现反弹的,针对回弹部分,人工可以进行清除工作。不过并不是所有的坑基中心都需要人工清理,针对小基础的坑底,坑底约束力较大,回弹可忽略不计。

3.3梁、板的计算跨度梁板结构的意思是,用刚性支座梁,放在梁的中心线位置,这时候梁板就相当于截面板。如果梁是扁的的话,高度和厚度基本等同,长度和弯矩选择梁中心位置即可,同时加上两者的较大值配筋。

4高层建筑设计的提升方法

4.1环境因素一个建筑是否与周围的环境相融合是很重要的,符合我国古代天时地利人才能和的思想。充分考虑当地的气象水文和地质因素,深入了解影响工程质量的各种环境因素,在做完调查研究工作之后再开展各项设计活动。水文地质是一个在设计中很容易忽视的部分,然而它的地位却不容撼动,地下水对岩层土层有着直接的重要影响,建筑物的稳定性和耐久性受到地下水文地质的影响比较大。尤其是高层住宅建筑,关乎到很多人的生命安全,更是要充分研究考察选址的地下水文和地质情况。

4.2优化建筑位置及朝向设计建筑选址是很重要的一个环节,需要考虑到城市其他设施的空间布局,把对城市的影响最大化。建筑物的位置选择和朝向设计是设计师要考虑的首要因素,人们的生存依赖于阳光,在明亮的环境中更有助于培养愉悦舒适的心情,在建筑设计时,依照当地的自然环境,让建筑物朝向光照时间长的方位,这样就可以减少用户在用光方面资源的消耗和浪费。提前设计好日影图,使建筑物最大程度上接受太阳的照射,以此来确定建筑物的位置和走向。由于我国大部分的地区都在北半球,因此建筑物坐北朝南的情况居多,建筑体南面的开窗要尽可能大,而其他防卫的窗户面积越小越好。减少热能的损耗,使得用户在不实用空调暖气等设施的情况下,也可享受怡人的温暖。

4.3优化围护结构墙体设计现代的高层建筑需要有通风,透光,保温三个最基本的条件要求。为了实现室内室外环境的完美统一,最大程度上降低对能源的消耗,在围护结构墙体设计方面,也需要建筑师大下功夫。一般来说可选用的产品主要有玻璃幕墙,高分子吸湿除潮材料等。在科学的基础之上选择墙体设计材料,减少了建筑成本,同时延长了高层建筑物的使用年限。

4.4运用当代科学技术的新设计当前,低碳式高层建筑设计主要运用的设计手法有以下几种,如利用物联网,数字化技术,仿生学特色来发展建筑行业的低碳式理念。这些新理论新技术的应用,提高了高层建筑设计理念,确保建筑物的质量和效果。

5结语

第3篇:高层建筑设计论文范文

Abstract: At present, the high-rise building occupies larger and larger proportion in our city’s construction, and due to the variety of the building structure design, there are many new structure design scheme presented in our city construction of the fast speed. With the more and more complicated building types and functions, and the increasing number of high-rise building, the structure systems of the high-rise building is also more and more diverse. Thus, the high-rise building structure design has become the diffecult and key point. Facing with the situation, we should put the high-rise building structural design on the first place, and do some study. And there puts forward higher request for engineering design personnel. This paper discusses a few matters needing attention of the structure design.

Keywords: high-rise building; structure design

中图分类号:TU761.6 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

1 高层建筑结构设计方面的原则 1.1 选用适当的计算简图:结构计算式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。 1.2 选择合适的基础方案: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,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下,同一结构单元不宜采用两种不同的基础类型。 1.3 合理选择结构方案:一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案,也就是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、传力明确。同一结构单元不宜采用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。总而言之,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、电气、给排水、暖通等专业充分协商,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。 1.4 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。 1.5 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,尤其是钢筋的直段锚固长度;考虑温度应力的影响力等等。 2 高层建筑结构设计的特点 2.1 轴向变形不容忽视:高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 2.2 结构延性是重要设计指标:相对于底层建筑而言,高层建筑的结构更柔和一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 2.3 水平荷载成为决定因素:一方面,因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。

3 高层建筑结构的相关问题分析3.1 结构的超高问题:在抗震规范和高层规程中,对结构的总高度有着严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度以外,增加了B级高度,处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 转贴于 中国论文下载中心 h3.2 短肢剪力墙的设置问题:在新规范中,对墙肢截面高厚比为4~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 3.3 嵌固端的设置问题:

由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。 3.4 结构的规则性问题:新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“高层建筑不应采用严重不规则的结构体系。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

第4篇:高层建筑设计论文范文

关键词:高层建筑;冲孔灌注桩;设计;施工

近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少,而城市人口的不断增加,使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少,市政部门一方面扩大城市面积,将原有近郊开发,提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造,通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。

一、我国高层建筑冲孔灌注桩应用现状分析

在高层建筑、旧城改造的桩基础中,冲孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点被广泛应用。传统的冲(钻)孔灌注桩的施工工艺在成孔中,为避免塌孔必须采用泥浆护壁,但由于泥浆护壁所形成的泥皮影响了桩侧摩阻力的发挥;同时由于施工工艺上的原因,孔底沉渣不易清除,也影响了桩端阻力的发挥。因此目前较为常用的方法是在冲孔灌注桩上采用后压浆技术,其主要目的就是减轻或消除桩侧泥浆护壁和孔底沉渣对单桩极限承载力的影响,提高单桩承载力。采用冲(钻)孔灌注桩,可穿越所有土层,但成孔时要采用泥浆护壁会影响桩的承载力,桩底沉渣也不易清除,如果桩端要进入风化岩层则造价较高。如果将桩端持力层选择在砾卵石层上,同时采用后压浆技术,则可大大缩短桩的长度,通过注浆可消除或挤密桩侧泥皮和桩底沉渣并提高砾卵石层的桩端承载力,从而较大幅度地提高单桩承载力,减少工程造价。

二、高层建筑冲孔灌注桩基础设计

在进行高层建筑冲孔灌注桩的设计前,要根据当地施工经验和可选的基础形式结合场地地质情况,并对工程要求进行设计。

(一)高层建筑冲孔灌注桩基础设计

在进行高层建筑冲孔灌注桩基础设计时,要通过对工程所在地地质进行勘探,确定建筑物地质情况。然后确定桩基的选用,对于建筑物所受荷载大、变形控制严格以及工程拟建地地质较差的情况,要通过多种灌注桩的复合使用来达到建筑目的。通过分析和调查确认冲孔灌注桩位置与根数,然后对其进行有效计算。首先对桩长进行确定,然后估算单桩极限承载力。通过标准公式Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp(d<800mm),(d≥800mm)计算桩的竖向极限承载力标准值。另外还要多注意对各分项系数进行考虑。随着活载变异系数的增大,桩侧阻、端阻和承台底土反力分项系数均减少,恒载分项系数也相应减小,而活载分项系数则随之增大。随着承台底土摩擦角或粘滞力的变异性增大,桩侧阻、端阻、恒载效应、活载效应的分项系数均随之减少,承台底土反力分项系数相应增加。

在高层建筑冲孔灌注桩设计完成后为确保桩基质量万无一失,需从总数桩中按1%的比例且不应小于3根(工程总桩数在50根以内时不应少于2根)抽选工程桩作为试验桩,待试桩静载检测合格后方可全面施工桩基。

(二)高层建筑冲孔灌注桩设计中关于质量控制的注意事项

高层建筑冲孔灌注桩质量控制的注意事项,首先要对造孔进行质量控制。造孔质量包括:孔位偏差、桩孔垂直度偏差、孔径偏差及孔深与孔底沉渣厚度问题等。根据相关规范中的允许值对设计要求进行规定,在实际工程施工过程严格按照规定进行控制。对于冲孔灌注桩质量影响的另一个因素是清孔质量,在钻孔达到设计深度后,在灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度应符合下列规定:端承桩≤50mm;摩擦端承、端承摩擦桩≤100mm;摩擦桩≤300mm。为此,在清孔过程中应不间断地置换泥浆,直至浇注水下混凝土,并保持孔底500mm以内的泥浆比重<1.25,含砂率≤8%,粘度≤28s。这些数据及要求在进行灌注桩设计的时候都要考虑进去,以此来确定孔深等数据。另外对于混凝土拌制质量在设计时也应考虑进去,由于灌注混凝土工艺的特殊性,其对混凝土的性质及拌制质量有如下一些特定要求:①混凝土的强度应比设计强度提高5MPa;②混凝土的坍落度宜为18~22cm,并有一定的流动保持率,坍落度降至15cm的时间不宜小于1h,扩散度宜为34~38cm;③混凝土的初凝时间应满足整个灌注过程(从搅拌第1斗混凝土开始至灌完最后1斗混凝土并拔出导管为止),一般为3~4h,如运输距离较远,一般宜在混凝土中掺加缓凝剂。

(三)关于高层建筑冲孔灌注桩灌注设计分析

由于高层建筑冲孔灌注桩是整个工程质量的关键,因此针对混凝土的灌注也应在事前进行优良的设计,根据有关规定的相关要求,设计出适宜工程的混凝土混合比例、灌注量、混凝土搅拌时间等,根据不同的地质情况及工程情况进行合理的设计。设计良好的混合量,将灌注间歇时间控制在15min之内,最多不得超过30min,每根桩整个灌注过程应尽可能控制在4~6h以内完成,以保证混凝土的均匀性。这就要求在施工前将单根桩及所用混凝土进行计算,通过前期的设计规划及施工前的计算做好混凝土的混合工作。而且混凝土滞留空气的时间对于混凝土的强度有一定的影响,因此根据混凝土应在1.5h内灌注完毕,夏季应在1.0h内灌完的要求,要结合灌注桩的要求进行混凝土混合,否则应掺加缓凝剂。混凝土应灌注至设计桩顶标高以上规定的高度,以保证设计桩顶标高以下混凝土的质量。

三、高层建筑冲孔灌注桩试桩过程——设计效果的检验

一般在进行高层建筑冲孔灌注桩工程施工中,工程压浆管多用钢管制作,压浆管固定焊于钢筋笼上,上端止于距地表0.2-0.3m,以防移机或调换机具钻杆等情况下被损坏,桩端压浆管低于桩端50mm,并用特制的桩侧压浆阀和桩端压浆阀与压浆管相连。为防堵管,可以将把桩端压浆管改为大口径主桩端压浆管和小口径次桩端压浆管,以防堵管影响压浆质量。为保证注浆通道的通畅,检查注浆管是否连通,并将泥渣及泥皮的细粒推至,注浆前必须进行压水试验。同时记录压水试验的稳定压力,其稳定的注水压力可作为注浆施工的初始注浆压力。压水压力以压通为准,个别不通畅的注浆管,压水压力采用10MPa,多次反复进行直到压通,以保证注浆的顺利进行,确保注浆质量。成桩1周后进行注浆,每根桩注浆时间为1—2小时。压力注浆以压水试验的稳定压力1.5MPa为初始注浆压力,以终压浆压力大于2.5MPa和注浆量为1000kg水泥量作为施工的控制指标。对个别桩注浆压力低于2.5MPa,灌入量较大的桩,当地面未出现冒浆时,可适当提高水泥的灌入量,一般控制在2000kg左右;对注浆压力高于7MPa,可灌性差的桩,现场采用浓浆、慢速灌注及注注停停间歇注浆的办法,其终止时间以注浆压力控制,最大注浆压力不高于10MPa,且水泥量不少于800kg。每根桩注浆完毕,立即将注浆管拧上堵头,以防回浆,影响注浆效果。最终通过检测来测试高层建筑冲孔灌注桩设计时候达到工程要求。

结论

高层建筑冲孔灌注桩是整个工程设计与施工的重点,其对于整个工程质量有着重要的影响。因此在进行高层建筑冲孔灌注桩的设计时,要充分考虑建筑拟建地的地质情况与建筑施工地区的气候特点,将灌注中的各个环节充分考虑进去,以保障工程施工的质量。

参考文献

[1]陈中华.实用桩基工程手册[M].中国建筑工业出版社,2005,1.

[2]张海华.建筑桩基技术规范及实施[J].建筑科技,2006,11.

[3]赵旭.高层建筑冲孔灌注桩设计纲要[J].建筑工程,2004,11.

第5篇:高层建筑设计论文范文

[关键词]高层建筑;给水排水;工程设计;优化策略

随着城市建设的快速发展,高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式,高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单,其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致,但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂,层数较高,高度较大,因此,在设计建筑给排水时就要有针对性,符合高层建筑给排水设计的相关要求。

1高层建筑给水排水工程设计问题

1.1雨水系统设计中的问题分析

高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题,阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时,会按照重现期一年进行设计,因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时,屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况,其会形成为重力流系统。针对这种情况,如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合,而同时排出,那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时,雨水管道内就会形成满流,从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见,进行阳台与屋面的同时混合排水,其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时,阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中,雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积,因此,压力流在雨水管内形成的几率很低,但是其也不能够阻止阳台反水现象,因此,设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整,即放大一号。

1.2给水方式的选用问题分析

在选择高层建筑给水方式时,首先要确定高层建筑的竖向分区,之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则,也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中,如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中,就可以选择市政管网直接供水的方式,其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外,在使用市政管网进行建筑给水时,最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑,务必符合相关要求。如,建筑物的高度低于100m时,通常可以采用市政管网直接供水,而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水,这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内,为减少二次污染的产生以及稳定水压,可以设置减压阀进行局部的压力调整,此方法不需要设置高位水箱,也是目前众多选择中,效果较好的供水方式之一。

1.3污水系统设计中的相关问题分析

高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后,汇合入一根总管,然后再由裙房同时排出,这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证,如果将雨水过于集中,一旦总管损坏需要检修时,其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中,结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层,而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置,如果洁具的布置与标准层相同,那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突,因此,这一问题需要特别注意。

2基于高层建筑给排水节能设计策略

节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中,除了做好给排水设计外,还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。

2.1节水龙头的设计

高层建筑给排水关系到人们的生产和生活,在如今水资源日益紧缺的背景下,做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系,所以在对高层建筑进行给排水节能设计时,要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下,节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失,减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践,为人们设计出更新、更好的建筑,从而从根本上确保节水设计取得成效。

2.2中水系统的设计

所谓中水系统,就是将污水、雨水等经过一定的处理,使水质达到一定的指标后,为人们利用的一种水循环过程,例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后,用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好,因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中,作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识,结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式,并充分考虑其带来的经济效益,最大化的确保设计的科学性。

2.3变频水泵的设计

变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式,变频器上一般都具备闭环控制功能,其可以根据压力信号进行自动控制运行,使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速,有效调节水泵的流量和压力,实现节水设计。

3结语

综上所述,高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求,并根据这些要求进行优化设计,提高用水的安全性和经济性,最大程度实现建筑节能和减少运行费用。

作者:梅鹏远 单位:西安思源学院

参考文献:

[1]韩晓冬.高层建筑给水排水的优化设计分析[J].科技展望,2015,25(35):19-20.

第6篇:高层建筑设计论文范文

1.1给水分区方式

高层建筑采用的给水方式要符合建筑自身用水特点,对供水分区进行合理选择时,除了考虑用户自身需要以外,还要和其他专业统一技术经济相结合分析,以此选择最合适的给水方案。供水一般分为三个区:分别是高、中、低三个区。高区(19层~32层),适合高位水箱的给水方式,中区(7层~18层),采用变频调速供水;低区(1层~6层),由市政管网直接供水,利用市政供水压力。在节省投资的情况下,高区和中区还可采用恒速泵-屋顶水箱给水方式和变频给水,节能效果也十分显著。

1.2给水管材选用

目前,市场上给水管材种类繁多,质量不一,价格差异较大。使建筑工程设计中对管材的选用产生一定的困难。常用的给水管材分为金属管材、非金属管材和复合管材三种。(1)金属管材:室内给水常用金属管材分为几下几种:薄壁不锈钢、铜管、镀锌钢管等。它的优点为:韧性好,经久耐用,有较好的抗冲击能力,易操作等。缺点:价格偏高,难以成为广泛使用的给水管材,只有一些特殊场合和规格较高的地方才能使用。(2)塑料管材:种类较多并且特性各异,如常用的硬聚氯乙烯(UPVC)管有较高的抗冲击性和耐化学性,质地坚硬,耐腐蚀不结垢,安装方便,价廉;但抗震性较差,在使用过程中会有UPVC单体和添加剂渗出,不适用于热水输送,接头粘合技术要求较高,固化时间较长。而高密度聚乙烯(HDPE)管是目前抗震性最好的管道,韧性好,较好的抗疲劳强度,耐温性能较好,耐冲击强度高,质轻,使用寿命长;但熔接需要电力,机械连接,连接件大。设计中应根据实际工程情况选用。(3)金属与塑料复合管材:一般常用的有涂塑钢管、铝塑复合管等。其优点为:较高的强度,连接方便,抗老化性能好等,是目前市场上使用较多的管材。

1.3加压系统选择

关于给水加压系统的选择共有三种:(1)各级供水均采用水池-水泵-水箱的联合供水方式;(2)各级供水均选用水池(水箱)-变频供水设备-各用水点的供水方式;(3)初级供水采用市政管网-无负压供水设备-各用水点的供水方式,二级供水采用转输水箱-变频供水设备-各用水点的供水方式。

2排水系统

2.1生活排水系统

污水在排水立管中流动,与一般的压力流和重力流不同,是一种极不稳定的气—水两相流。在高层建筑中,由于排水立管长、水量大、流速高,往往会引起管道内的气压极大波动,并且可能形成水塞,造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气进入室内,污染室内环境。理论和实践都说明:高层建筑排水系统功能的优劣,很大程度上取决于排水管道的通气系统是否合理。因此,在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位。一个完善的排水系统,应满足以下各点要求:(1)管道布置合理,水力条件好,能迅速排出污水;(2)尽可能的使排水系统的管道内保持气压稳定,防止水塞的形成和水封被破坏;(3)管道安装牢固,防振,减振和减少噪声;(4)检修方便。

2.2雨水系统

建筑屋面雨水系统可按不同的流态设计:(1)半有压屋面雨水排水系统:主要采用65型号、87型系统雨水斗,管网设计流态是无压流和有压流之间的过渡流态。(2)压力流屋面雨水排水系统,也称为虹吸式雨水系统,采用虹吸式雨水斗,管网设计流态是有压流。(3)重力流屋面雨水排水系统:采用重力流雨水斗,管网设计流态是无压流态,水力计算中忽略水流压力的作用。根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)4.9.10的规定,高层建筑屋面雨水排水管道设计流态宜按重力流设计。由于目前的重力流雨水斗不具备阻隔超流量雨水进入该斗的功能,而且屋面溢流口一般高出屋面十几厘米以上,由溢流口排除超设计重现期雨水的构想在工程设计中难以实现。当超设计重现期雨水进入重力流系统后,系统中的流态会向半有压流或有压流转变,产生明显的正压和负压,造成负压区塑料管被吸瘪,室内检查井冒水,甚至管道系统的破坏。并且由于国标图集常用的65、87型雨水斗会使系统内产生明显压力,采用该雨水斗时应按半有压流系统设计。为此,在多层建筑重力流排水系统宜采用建筑排水塑料管,但在高层建筑重力流排水系统则宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管。另外,若采用压力流排水系统则宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等,其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的静水压。用于压力流排水的塑料管,其管材抗环变形外压力应大于0.15MPa。

3消防给水系统

3.1消防给水系统形式的选择

3.1.1减压给水方式

即设立在屋面水箱和一组消防水泵,水泵的扬程一般100~170mHO左右,通过减压阀减压使高区往低区供水,此种供水方式其优点则是占地面积小,水泵机组少,系统简单,节约造价和施工安装的时间,在高低两区交界的失火时,只需要启动一台水泵即可。但也不乏有缺点:电耗较大,但消防输泵不需要经常运转,相比之下还是较为经济的。另一个问题则是水流的水质通过减压阀后要求变得较高,镀锌钢管是消防给水管道经常采用的,但往往因长时间不运行而出现锈蚀的现象,从而产生铁锈,容易堵塞减压阀前的过滤器,严重影响灭火效果。因此考虑到这个方面,采用耐腐蚀的管材和管件及阀门是设计方面要重点注意的。之后还要对日常管理工作进行加强,保证较好的水质。

3.1.2并联分区给水方式

在高位水箱和一组消防水泵分别设立是高区和低区。两个分区各自独立给水,它对水质的要求没有减压阀高,有较好的安全性。地下层集中设置了水泵,方便管理,比减压给水方式耗电少。为增加水箱和水泵的占地面积,在低区多设立一组水泵和分区水箱,但这种方式和减压给水方式进行对比,增加了造价。如果高区和低区交界的任何一层发生火灾,都要启动两组水泵,随之而来的则是增大供电系统容量。而想要减少一组水泵,则要采用多级双出口水泵。

3.1.3串联分区给水方式

串联分区供水方式,各区都设有水泵、水箱,每区水泵从水箱抽水送到上一区的水箱,由无塔供水设备中的水箱向各层供水。水泵和水箱设置在设备层里。优点:各区的水泵扬程和流量稳定,按照实际需要来设计,所以水泵的工作效率高,能耗低;管道的总需求量少,节约投资。缺点:设备层(技术层)的要求高;每区都有水泵、水箱;水泵噪声大。水箱要考虑防汤水,不便于集中管理;下层水箱容积大,结构负荷大。造价高。工作不可靠,上区用水受下区限制。

3.2消防给水系统的防超压措施

在高层建筑中全自动变频调速供水设备被广泛采用,不仅符合消防给水系统,还可以恒压变流量。一般有以下两种措施:1)设置回流泄压装置;在消防水池支管上设置泄压阀,泄压阀会因为管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时而自动打开回流泄压,防止管网超压。2)系统分区时可采用可调式减压阀减压;只要设立一个阀后压力,并利用可调式减压阀来稳定压力,阀后的工作压力不会受阀前任何变化的影响。超压现象也不会在可调式减压阀后面的消防管网出现。

3.3室外消防支援室内消防系统

首先,应注意的是室外消火栓和水泵接合器的设置。有些民用高层建筑没有充分考虑水泵接合器与室外消火栓的连接问题,室外消火栓和水泵接合器的连接可以使消防车从消火栓处方便快速取水。而水泵接合器数量设计要与室外消火栓数量保持一致,室内消火栓的水泵接合器要呈分散状设置。如果室内某一处安装的水泵接合器数量超过两组,应该增加适量的消火栓在室外,使建筑消防要求得到满足。其次,还要对消防电梯前室消火栓的专用性问题给予重视,为消防员提供是消防电梯前室设置消火栓的主要目的,专为开辟通路所用。不能将其计算到消防栓总量当中。

4结束语

第7篇:高层建筑设计论文范文

关键词:电气;设计;安装

1工程概况

某工程位于长沙市CBD商务区内,占地面积9500m2,总建筑面积45000m2,地上19层,地下2层,为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计,采用两路10KV电源供电,供电线路采用电缆直埋方式,两路10KV电源一用一备。通过母连接,两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统,为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力,该工程选用二台1600KV干式变压器,变压器的负荷率平时保持在70%左右。

2大厦电气系统设计与验算

2.1系统设计

2.1.1照明系统

2.1.1.1系统概述

本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。

正常照明主要包括舞厅照明,大厅照明,公共区域照明,客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响,设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井,经低压母线引至各楼层的总照明配电箱,然后由此分布到各区域配电箱。

因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼,对供电要求较高,所以除配有自备发电机组外,楼层设有专用的应急照明系统,系统主要覆盖区域包括:酒店大堂,各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源,其中大堂,餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明,供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上,在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具,在没有任何外供电源的情况下,该灯具能不间断供电1h。

2.1.1.2照度的确定

星级酒店的装修档次一般较高,为配合装修效果,充分体现酒店及办公气氛,本工程对酒店中各重点区域的照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点,各功能区的照度标准值见表1。

2.1.2动力系统

动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括:空调制冷机组,空调水泵,冷却塔,洗衣设备,污水泵,客用电梯,货梯,各层空调器,开水器等。因动力设备在地下2层分布较多,所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。

消防电源包括:消防水泵,水幕水泵,消防电梯,喷淋水泵,排烟风机,正压送风机等。消防动力设备为双电源供电,一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上,另一路引自自备发电机组,两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换,以确保消防设备的供电可靠性及安全性。

2.1.3负荷计算

电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小:

2.1.3.1三相负荷计算:

2.1.3.2单向负荷计算:

①尽量将各单相负荷逐相均匀分配,以减少不平衡,计算时,将线负荷换算成相负荷,将各相负荷相加,取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。

②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时,按三相平衡负荷计算。

③只有线负荷时,将各线间负荷相加,选取较大的两项进行计算,现以Pab≧Pbc≧Pca为例:

按70%的负荷率,第二台变压器的容量为:1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。

2.2防雷与接地

本工程联合接地电阻阻值要求小于1,利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线,在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店,酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接,以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求,而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求,不能设置单独弱电接地系统,只能选用联合接地。

3线槽敷设安装施工

智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分,衡量一个城市建筑的现代化标准,设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成:

(1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;

(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;

(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。

如此之多功能设施,布线设计方案也成为电气设计的关键,因涉及专业多,施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观,也为了更科学满足设施智能化的要求,方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。

3.1地面敷设线槽的定义

地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽,可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距,根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽,规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。

线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点:地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设,终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。

3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求

内外均热浸镀锌,出线口处采用无螺纹接口,线槽标准长度为3m(可特殊加工),线槽出线口开孔尺寸:﹤48mm,线槽开孔间距分:3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。

主要配件有:线槽分线盒:线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板,以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。

线槽支架:分为单槽、双槽、三槽支架,它是用于线槽的支撑及高度调整,高度调节范围一般为20mm~150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。

3.3地面线槽的敷设安装工艺

3.3.1弹线定位:根据设计图纸确定线槽走向,从始端至终端找好水平线或垂直线,用粉线袋在线路的中心外进行弹线,按照设计图要求及施工验收规范规定,分别找出分线盒、分线口及支架的具置,用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。

3.3.2线槽敷设:根据标准位置放置分线盒和支架,然后放置线槽和出线口,同时根据需要加各种配件,朝上的线槽不必立得太长,否则易被砸断。连接完毕后,调整支架和塑料盖,使出线口到适当高度。达到位置正确,固定牢固,走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入,各连接处周边抹专用胶,各分线盒、出线口盒盖拧紧,并用铁丝绑扎,未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护,发现问题及时处理。

3.3.3跨接地线焊接:依据施工规范,确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍,焊缝均匀牢固。

3.3.4槽内配线:首先清扫线槽,可先将带线穿插至出线口,然后将布条绑在带线一端,从中一端将布线条拉出,反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净,也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全,其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则:1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内,但同一槽内强电回路必须能同时切断电源;2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%;3、强弱电回路应分槽敷设;4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。

3.3.5线路检测:线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。

3.3.6面板安装:配合装修,依据各出线口用途,安装相应的终端面板。

3.4地面线槽安装时具体注意事项:

3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm;

3.4.2线槽内外应光滑平整,无棱刺,扭曲、翘边等变形现象;

3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜;

3.4.4线槽整体连结完毕后,应按设计检查确认,无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封,对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。

4结语

综上所述,现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂,用电设备越来越多,对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求,因此在电气设计和线路安装时,将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置,认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工,从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。

参考文献:

第8篇:高层建筑设计论文范文

办公楼建筑中聚集了很多企业员工,其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染,这对周围环境会有一定的影响,所以,提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务,就是对建筑场地的选择。在选择的过程中,要使办公楼建筑符合城市规划的要求,还要与市政设施相匹配,这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐,才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题,要使建筑具有较强的适应性,还要增加建筑的功能,在设计的过程中,可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施,这样可以大大增加建筑的价值,还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯,提高电梯设计的质量,可以为员工节约一定时间,也可以有效的增加高层建筑的安全性。

二、高层办公楼建筑设计

1、外部形象设计高层办公楼建筑外形的类型比较多,根据不同的企业性质,建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异,这些建筑设计的差异性,大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时,设计人员还需要实地考察,要了解施工场地的土质特点以及地基环境等,这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测,在施工的过程中,不能破坏周围的环境,要通过增加建筑外形的美观性,美化周围的环境,使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分,通过提高建筑设计的质量,可以使建筑更具美感,还可以使建筑与周围环境更加和谐,这也是设计的重点内容。

2、内部空间设计高层办公楼建筑设计是一项综合性工作,其包含的内容比较多,而且这个建筑需要具备多种功能,还要根据使用性质的差异性,改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业,其办公楼的风格也有一定的差别,在高层建筑中,建筑的结构比较复杂,而且建筑的功能需要比较多,这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时,要将行政办公区与技术房区分开,增加建筑结构平面布局的灵活性,这也有利于扩展建筑空间面积,提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高,在进行建筑设计时,要注意保证建筑结构的稳定性,可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构,这样可以使建筑的功能更好的发挥,还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间(比如多功能报告厅)可布置在建筑首层,在院内设单独入口,第一步,重视生态环境设计。对于办公建筑,创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的,二赵金龙中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院黑龙江哈尔滨是降低客户的运营成本,同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步,提高室内健康舒适度,提高健康舒适度一方面能提高工作效率,另一方面能减少生病缺勤率,增加对客户的吸引力。

3、办公楼的建筑节能设计和办公楼首先在布局朝向上,应该考虑建筑节能设计,并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造,做好屋面保温,给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施,以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数,减少冷却和加热空气所需要的能量,选配能效比高的暖通空调设备,减少运行能耗等。

三、高层办公楼建筑设计的节能性

1、自然通风自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗,自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气,减少因长期封闭房间,室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中,我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞,加强自然通风,使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气,而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出,形成室内舒适的小气候。

2、立体化、多层次的绿色空间大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动,能使人心情舒畅,提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家,我们要使室内空间环境具有归属感,植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用,绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质,并将其降解的作用,这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用,向空气中释放出水汽,可以大大增加室内环境的湿度。

3、使用环保型材料环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源,会排放有害物资污染环境,危害人体健康。此外,建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标,材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通过人工合成。

四、结语

第9篇:高层建筑设计论文范文

关键词:高层建筑;结构;设计;探讨

1 高层建筑结构设计方面的原则

1.1 选用适当的计算简结构计算式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。

1.2 选择合适的基础方案: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,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下,同一结构单元不宜用两种不同的类型。

1.3 合理选择构方案:一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案,也就是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。同一结构单元不宜混用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。总而言之,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。

1.4 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。

1.5 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、强压若拉原则”,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力。

2 高层建筑结构设计的特点

2.1 轴向变形不容忽视:高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。

2.2 结构延性是重要设计指标:相对于底层建筑而言,高层建筑的结构更柔和一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。

2.3 水平荷载成为决定因素:一方面,因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。

3 高层建筑结构的相关问题分析

3.1 结构的超高问题:在抗震规范和高规范中,对结构的总高度有着严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度以为,增加了B级高度,处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 转贴于

3.2 短肢剪力墙的设置问题:在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

3.3 嵌固端的设置问题:由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

3.4 结构的规则性问题:新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

4 结语

近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。

参考文献

[1]梅洪元,付本臣.中国高层建筑创作理论发展研究[R].高层建筑与智能建筑国际学术研讨会,2002.