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導(dǎo)語：在高層建筑設(shè)計標準的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】 高層建筑 節(jié)能 應(yīng)用研究
一、高層建筑能耗特點分析
1、能耗組成及特點分析
高層建筑容納人數(shù)眾多，信息處理量大。為保持正常的運作，高層建筑在電梯、空調(diào)、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等。其中供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)是建筑能耗的4個主要系統(tǒng)。供暖空調(diào)系統(tǒng)耗電量占到整個建筑能耗的50%以上；照明系統(tǒng)次之，大約為20%；動力系統(tǒng)約為10% ；辦公設(shè)備系統(tǒng)約為10%。
2、采光和通風(fēng)的要求
高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯(lián)系空間（水平交通和垂直交通）、輔助使用房間（餐飲和衛(wèi)生間）以及設(shè)備系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成，平面布局與空間組織相對固定，各部分功能空間對自然采光與通風(fēng)的需求都不容忽視。因此，高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱，若通過調(diào)節(jié)建筑與環(huán)境的關(guān)系來達到節(jié)約能耗的目的，效果甚微。高層建筑的節(jié)能問題應(yīng)從建筑自身出發(fā)（如平面形式、進深大小、圍護構(gòu)件、設(shè)備系統(tǒng)等），進行節(jié)能措施的探討。
二、高層建筑設(shè)計常見問題
高層建筑設(shè)計中常出現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差的問題，建筑的護結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言，由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積，因此，建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力的決定性因素。影響建筑外墻節(jié)能的主要因素是墻體材料，以及影響墻體材料節(jié)能效果的墻體外飾面，東、西外墻遮陽，墻體構(gòu)造形式等。
在研究中發(fā)現(xiàn)，高層建筑外墻應(yīng)設(shè)置保溫層，采用雙層玻璃。由于西安高新區(qū)清揚國際大廈，外墻采用加氣混凝土砌塊，未設(shè)置保溫層，使得該辦公建筑供暖空調(diào)能耗占總能耗的比例高達60.27%。另外，當(dāng)建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構(gòu)造做法時，雖然設(shè)置了聚苯板外保溫但其供暖空調(diào)能耗普遍較高，如旺座現(xiàn)代城B座和D座，供暖空調(diào)能耗高達54.62%～56.08%。在窗戶類型的選擇上，分析可知，供暖空調(diào)能耗較高的都采用了單層單玻窗，能耗高達56.8%～60.27%。
三、設(shè)計對策
1、通風(fēng)設(shè)計
關(guān)于自然通風(fēng)的引入，一方面可以對建筑的空間形式進行組織，盡可能形成穿堂風(fēng)，這一點在條形高層建筑中比較容易實現(xiàn)。對于點式高層，應(yīng)盡可能組織兩垂直墻面窗戶之間的通風(fēng)。自然通風(fēng)的組織需要更大的窗墻面積比并形成風(fēng)的通路。另外，還可以結(jié)合雙層玻璃來實現(xiàn)降溫。在國外，建筑利用通風(fēng)已經(jīng)成為了一種趨勢，很多建筑在設(shè)計階段均考慮了通風(fēng)的構(gòu)造體系，例如津巴布韋的Eastgate大樓、英國中部北安普敦近郊的巴克萊卡公司總部大樓等都采用了這種通風(fēng)構(gòu)造形式。
2、護結(jié)構(gòu)設(shè)計
（1）護結(jié)構(gòu)材料。針對目前高層建筑護結(jié)構(gòu)材料以實體圍護結(jié)構(gòu)和透明圍護結(jié)構(gòu)為主的現(xiàn)狀，且基于高層建筑護結(jié)構(gòu)并非承重結(jié)構(gòu)，材料選取較為靈活的特點，對于實體圍護結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量選用導(dǎo)熱系數(shù)小的多孔/空心砌塊或加氣混凝土砌塊等，配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比，控制由護結(jié)構(gòu)保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)交界的城市，應(yīng)盡量減少玻璃幕墻的使用。
（2）墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結(jié)構(gòu)抵御外界氣候影響的第一道防線，其材料的熱工性能將直接影響圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節(jié)能設(shè)計的影響主要通過圍護結(jié)構(gòu)外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)表現(xiàn)出來：一是在房間制冷狀態(tài)下，對房間能耗的影響；二是對墻體傳熱系數(shù)的直接影響；三是房間在自然通風(fēng)狀態(tài)下對墻體內(nèi)表面最高溫度的影響?！毒幼〗ㄖ?jié)能設(shè)計標準》規(guī)定：建筑外墻采用“淺色外飾面（太陽輻射吸收系數(shù)
（3）墻體外遮陽。除護結(jié)構(gòu)材料的選擇外，還可增加建筑遮陽，以減少供暖空調(diào)能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式，可結(jié)合立面設(shè)計意圖進行設(shè)計，尤其應(yīng)注意西向遮陽對節(jié)約建筑能耗的作用。《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》規(guī)定：建筑的“東、西外墻采用花格構(gòu)件或爬藤植物遮陽（透射比
3、可再生能源的利用
在系統(tǒng)的能源使用方面，應(yīng)盡量開發(fā)可再生能源的利用，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等。利用風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽能熱利用、地?zé)崂煤驼託獍l(fā)電等，來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如，使用分體空調(diào)的建筑建議增設(shè)地源熱泵，這樣可大大降低空調(diào)系統(tǒng)能耗；使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置，冷卻塔的廢熱應(yīng)予以回收利用；熱泵作為一種新型節(jié)能技術(shù)，也應(yīng)該在辦公建筑中考慮采用；關(guān)于太陽能的利用，可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統(tǒng)，全年中都可以使用太陽能光電系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。[]
四、結(jié)論及建議
在信息化、智能化高速發(fā)展的時代，高層建筑因節(jié)約城市用地、信息處理量大、容納人數(shù)眾多而應(yīng)運而生，但能源消耗巨大。在可持續(xù)發(fā)展理念大力推行的今天，高層建筑生態(tài)化發(fā)展的重點是節(jié)能問題，可在設(shè)計階段注意組織利于自然采光的平面形式，亦可采取節(jié)能燈具節(jié)約電能；通過改變空間形式、建筑角度等組織自然通風(fēng)或改變圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造等蓄存冷量；提高護結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力以減少供暖空調(diào)能耗；利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水能、生物質(zhì)能等可再生能源供給設(shè)備系統(tǒng)等。以上改進措施，如：組織自然通風(fēng)、改善圍護結(jié)構(gòu)、可再生能源利用等應(yīng)在節(jié)能設(shè)計中綜合運用，以有利于高層建筑生態(tài)化發(fā)展。
【參考文獻】
[1] 余泳澤：我國節(jié)能減排潛力、治理效率與實施路徑研究[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2011（5）.
[2] 布朗GZ著，常志剛、劉毅軍、朱宏濤譯：太陽輻射?風(fēng)?自然光――建筑設(shè)計策略[M].中國建筑工業(yè)出版社，2008.
關(guān)鍵詞：高層辦公建筑核心筒電梯智能化設(shè)計
中圖分類號：TU97 文獻標識碼： A
一、高層建筑的發(fā)展歷程
現(xiàn)代的高層建筑是在19世紀中期產(chǎn)業(yè)革命后逐步發(fā)展起來的。19世紀末20世紀初是近代高層建筑發(fā)展的開始階段，1851年發(fā)明的電梯，為解決高層建筑的垂直運輸創(chuàng)造了條件，加之鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，又為近代高層建筑的發(fā)展提供了有利條件，這些有利條件促使高層建筑不斷發(fā)展，20世紀50年代初，高層建筑達到20~30層，1958年達到38層，1962年紐約的美州旅館高達50層。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高層建筑的高度記錄不斷被刷新，迄今為止，最高建筑是阿拉伯聯(lián)合酋長國于2010年建成的Burj Khalifa Tower，該大樓高度達到828米，共有162層。
二、高層辦公樓核心筒設(shè)計的注意點
核心筒是高層建筑向高空發(fā)展的最基本的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。通常為縱、橫交錯的剪力墻圍合而成的筒體。核心筒也是高層建筑中重要的功能空間，通常布置以下內(nèi)容：垂立交通與疏散系統(tǒng)、設(shè)備空間、服務(wù)空間。綜上所述，核心筒既是高層建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分，又是交通、水、電、通訊、空調(diào)等設(shè)施集中的地方。各種設(shè)施內(nèi)容隨樓面面積、樓層數(shù)以及設(shè)備選型的不同而變化。因此，核心筒的基本尺度是比較靈活的。通過大量統(tǒng)計得到的經(jīng)驗數(shù)值：當(dāng)以上三部分設(shè)置于核心筒內(nèi)時，其總面積約為標準層面積的 20%-30%，高層住宅核心筒所占的比值更小一些。
2.1電梯設(shè)計標準
高層辦公建筑垂直交通工具依據(jù)不同的使用功能分為乘客樓梯、服務(wù)電梯和消防電梯。它們多為成組集中布置，原則上構(gòu)成電梯群筒。電梯與平面的交接形式一般有兩種基本形式：插入式和直接式。對于層數(shù)多、標準層面積和人員流量均大的建筑而言，由于電梯需要量多，采用插入式較節(jié)省交通面積。另外這種方式由于可以用防火門或防火卷簾將電梯廳與公共走廊或辦公空間進行防火分隔，再配合設(shè)計排煙豎井，這樣可使候梯廳兼作消防前室。為了有效使用電梯，一組電梯的提升高度不宜超過一個避難層的高度。在《辦公建筑設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定建筑高度超過75m的辦公建筑電梯應(yīng)分區(qū)或分層使用。而按《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》[2]規(guī)定100m以上的建筑應(yīng)設(shè)置避難層的要求，50m左右開始設(shè)一個避難層是一個合理的分段。除貨梯和消防梯有功能和消防等方面的需要之外，每組電梯有1個通到地下室即可滿足地下停車者的停車需要。
2.2 消防疏散樓梯間的設(shè)計
安全疏散是當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)后確保人員生命安全的有效措施，是建筑防火中的重要內(nèi)容，也是建筑防火設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。疏散設(shè)計的基本要求是簡單明了，以便于人們在緊急情況下進行判斷，同時提供從室內(nèi)任何位置向兩個方向疏散的可能性。因此高層辦公樓在垂直方向的疏散路線中，疏散樓梯和消防電梯的合理布置是防火設(shè)計好壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
近年來，我國辦公樓設(shè)計不斷總結(jié)借鑒國內(nèi)外設(shè)計方面的經(jīng)驗和問題。一般塔式高層辦公樓標準層建筑面積大約1000平方米~1500平方米，有兩個獨立疏散樓梯就足夠了。以1500平方米一個標準層來計算，辦公樓一般差不多20平方米一個人,即使以10平方米／人計算的話，每層最多150人，只需要1.5m寬的電梯、服務(wù)電梯和消防電梯，設(shè)計中后兩者通?？紤]合用的設(shè)計方案。其中1.2m，所以設(shè)計兩個凈寬1.2m的樓梯即可。防煙樓梯間也要約0.8平方米的正壓送風(fēng)風(fēng)道及6平方米的前室，其中一個樓梯可與消防電梯合用一個10平方米的前室。
2.3 衛(wèi)生間、清潔間、開水間的設(shè)計
衛(wèi)生間男女一般情況下是緊鄰設(shè)計，這樣既方便給排水設(shè)計，也可以按規(guī)范要求合用前室。但很多建筑設(shè)計的男女器具數(shù)量是未經(jīng)計算確定，未達到最佳設(shè)計比例。男廁所每40人設(shè)大便器一具，每30人設(shè)小便器一具；女廁所每20人設(shè)大便器一具；洗手盆不分男女每40人設(shè)一具。根據(jù)上述設(shè)計要求，每層人數(shù)一般不到150人。按男女各半計算，男廁內(nèi)兩個廁位即可，加上3個小便斗。而女廁內(nèi)需要4個廁位，洗手盆男女各需要兩個。清潔間必不可少，但其面積不必過大，一般情況下，一個廁位即可。小開水間可用電開水爐，附設(shè)一個洗池和小臺面以滿足洗涮茶杯和傾倒茶渣等方面的用水需求。
2.4強電井和弱電井的設(shè)計
強電井的大小一般根據(jù)建設(shè)方的使用要求和電氣專業(yè)的設(shè)計計算結(jié)果確定。強電對管井的要求較為簡單，但要基本滿足各類用電負荷的電力配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。一般與各類用水房間需做可靠措施的隔離，否則容易導(dǎo)致不必要的事故發(fā)生。最常見、實用的設(shè)計方案是緊鄰電梯井道，利用筒體寬度的富余空間設(shè)置。弱電部分比較復(fù)雜，包括電話、有線電視、消防、電腦網(wǎng)絡(luò)等，設(shè)計中不宜與強電井道緊鄰或共用，否則會受到電流強磁場的干擾而導(dǎo)致線路信號故障，影響設(shè)備的正常使用。
2.5水管井和空調(diào)水管井的設(shè)計
水管井包括消防水管、雨水管、高位水箱上水、給水管、排污管、冷凍供水、冷凍回水、凝結(jié)水、冷卻回水、冷卻供水、熱水管道、熱循環(huán)管道等，其中熱水管道和熱循環(huán)管道是生活用的，一般情況下根據(jù)辦公樓的實際需求設(shè)計（例如公寓式寫字樓）。這類管道直徑較大，可達500mm~600mm，大約要占8平方米~10平方米。管井可以根據(jù)工程實際情況考慮合并或優(yōu)化組合設(shè)計，一般應(yīng)分隔為兩個以上相對較小的管井，既有利于檢修方便，也與核心筒結(jié)構(gòu)墻體的較小空間分隔布置相吻合。但應(yīng)在滿足功能需要的同時，為設(shè)備管道線路，也是節(jié)約工程造價的重要手段。
2.6新風(fēng)機房及新風(fēng)井的設(shè)計
建筑標準層設(shè)計得不太厚的時候一般不設(shè)新風(fēng)機房。同時受到建筑布置和面積上的限制，超高層建筑設(shè)計中新風(fēng)機房也多設(shè)在上下的避難層里，因為避難層面積一般占不到一個標準層，故可兼作設(shè)備層用，因此在核心筒里只需要留有新風(fēng)管道井就行了，根據(jù)建筑物的體量由設(shè)備專業(yè)確定，一般不會超過3平方米。
三、結(jié)論
在高層辦公樓核心筒設(shè)計時需要從上述6個方面進行考慮。根據(jù)在設(shè)計之初就需要對這些設(shè)計要求進行全面考量，方便后續(xù)工作的開展，避免大幅修改，減少時間精力的浪費。
參考文獻：
《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95 2005
1．1重點加強結(jié)構(gòu)延展性設(shè)計
由于高層建筑物高度較高，地震發(fā)生時更容易受到影響，可能出現(xiàn)變形、倒塌等問題，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計方面必須加強其結(jié)構(gòu)柔和度，在設(shè)計過程中需要著重對結(jié)構(gòu)實施特別的工藝和方法，使結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮良好的延展性、彈，這樣才能有效克服地震災(zāi)害后的變形等問題。
1．2積極重視軸向變形問題
由于高層建筑物是在豎直方向較大，因此其所承受的豎向載荷也較大，這難免會對連續(xù)梁彎矩帶來巨大負擔(dān)，容易造成柱中軸向變形類似問題，可能引發(fā)跨中正彎矩與端支座負彎矩值上升，同時，也可能對側(cè)移、構(gòu)建剪力等帶來不良危害，引發(fā)諸多結(jié)構(gòu)不安全的問題，特別是預(yù)計的下料長度要參照軸向變形的數(shù)值范圍來科學(xué)加以計算、變化和調(diào)整。
1．3科學(xué)設(shè)計水平力
對于高度較高、樓層數(shù)較多的高層建筑，必須將水平力設(shè)計納入特殊考慮范圍，雖然這類建筑的豎向載荷力與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，然而，水平載荷的影響卻也是不可忽視的，甚至可以說是這種影響是決定性的，這是因為水平載荷能夠?qū)Y(jié)構(gòu)帶來某種傾覆力矩與軸向力，而且相對已經(jīng)確定下來、靜態(tài)的豎向載荷，水平載荷則會根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)的變化而變化，可見水平力設(shè)計的重要性。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題與對策
2．1不合理增設(shè)短肢剪力墻
一些高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中增設(shè)了短肢剪力墻，從多年的高層建筑建設(shè)工作來看，此類剪力墻的設(shè)置對建筑結(jié)構(gòu)的牢固度、穩(wěn)定性以及抗震能力產(chǎn)生不利作用，因此，井蓋盡量減少對這種墻體的使用，只有這樣才能有效提升高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
2．2不科學(xué)的嵌固端設(shè)置
一般來說，現(xiàn)代高層建筑都設(shè)有多層地下室以及人防，而且通常習(xí)慣將嵌固端修筑在地下室，以及人防頂板地區(qū)，然而，這樣的設(shè)計實質(zhì)上并不完全穩(wěn)妥，相關(guān)設(shè)計工作者必須細致深入地分析嵌固端位置布局欲將引發(fā)的諸多問題，容易造成的不良影響等等，而且要重點思考嵌固端的樓板設(shè)計等重要方面，重點綜合、精細、全方位地分析嵌固端上下層的剛度比例，而且要將嵌固端的方位布局納入高層建筑計算運算工作中，特別引起注意的是，嵌固端的布局需要同抗震縫隙保持和諧，注重二者之間的平衡。
2．3建筑結(jié)構(gòu)超高問題
高層建筑在建設(shè)施工過程中容易出現(xiàn)高度超標的問題，凡是超過規(guī)定科學(xué)標準的高層建筑，無論在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、建筑安全度，還是抵御自然災(zāi)害能力方面都會受到負面影響，一些建筑施工企業(yè)無視高層建筑超高問題，對高層建筑實行無限度增高，面對這一問題，相關(guān)部門必須出臺一套科學(xué)的法規(guī)制度，科學(xué)規(guī)范高層建筑的高度，當(dāng)前的高層建筑高度從起初的A級上升到了B級，而且對應(yīng)的高層建筑的設(shè)計模式也得到了發(fā)展和更新，當(dāng)前的高層建筑高度設(shè)計必須嚴格依照國家相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定進行科學(xué)控制，同時也要將其抗震性能、防火性能等納入考慮范圍。
2．4不科學(xué)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計
高層建筑物由于具有特殊的性質(zhì)和功能，要重點加強對其結(jié)構(gòu)設(shè)計，然而，客觀現(xiàn)實條件下，很多高層建筑設(shè)計者不是專業(yè)水平不合格，就是不了解相關(guān)的技術(shù)法規(guī)規(guī)定，在設(shè)計過程中沒能將高層建筑物的抗震性、安全度、牢固度等納入結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮范圍，一些不負責(zé)任的設(shè)計人員甚至盲目聽從業(yè)主的指導(dǎo)，無視技術(shù)規(guī)定胡亂設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，這樣無疑會影響高層建筑的安全度與穩(wěn)定性。對于高層建筑結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計不科學(xué)這一嚴重問題，必須有效把握、積極控制、全面加強，因為只有打造出科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能從整體上維護高層建筑的建設(shè)質(zhì)量，在實際的布置與設(shè)計過程中，要重點從建筑物抗側(cè)力、平面大小、結(jié)構(gòu)質(zhì)量、抗震能力等方面出發(fā)，進行優(yōu)化布置與設(shè)計，從而全面維護高層建筑的設(shè)計水平，提高其安全度與穩(wěn)定性。
3高層建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)設(shè)計的有效途徑
3．1優(yōu)選計算簡圖
計算簡圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)據(jù)依據(jù)，必須注重對計算簡圖的科學(xué)選擇與運用，從而確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計朝著安全、合理方向發(fā)展，要想確保計算簡圖的選擇科學(xué)、合理，就必須采用科學(xué)的構(gòu)造方法，確保計算的精準、真實、客觀，要確保計算簡圖被控制在合理范圍內(nèi)。
3．2做好基礎(chǔ)設(shè)計工作
必須嚴格根據(jù)高層建筑所在地的地質(zhì)狀況來科學(xué)優(yōu)選基礎(chǔ)設(shè)計，必須加強對高層建筑上端結(jié)構(gòu)特點、荷載分布等加以分析，也要顧及周圍建筑物的分布、布局特點進行實地考察與分析，在做出綜合、全面、細致的分析后，最終優(yōu)選出最合適的基礎(chǔ)設(shè)計方案，這其中要明確的重點項目為:要從地基的承受力、承重潛能等方面出發(fā)，確保地基這些方面的能力得到徹底發(fā)揮，而且也要做好地基變形的檢查、測算。
3．3做好結(jié)構(gòu)方案的選擇
結(jié)構(gòu)方案的選擇與使用直接關(guān)系到建筑物的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，一個科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案具有以下方面特征:第一，能夠達到高層建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)體系的規(guī)定標準;第二，方案的經(jīng)濟性、科學(xué)性、能夠以最小的成本收獲最優(yōu)設(shè)計方案，能夠明確各部分的受力情況，各部分之間力量傳遞相對簡明，只有這樣才能達到科學(xué)的設(shè)計標準。要確保在同一個結(jié)構(gòu)中，使用同樣的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
4總結(jié)
【關(guān)鍵詞】高層建筑；總體規(guī)劃；節(jié)能設(shè)計
1 我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀
我國建筑能耗我國是世界上第二大能源消耗國家，人均能源資源占有量過單位國民生產(chǎn)總值能源消耗量過高，長期以來始終是我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的突出問題。工業(yè)能耗過高很早就已引起國家重視并采取了一系列經(jīng)濟、政策措施予以干預(yù)。而建筑節(jié)能工作開展時間較晚，這主要和我國的建筑業(yè)發(fā)展有關(guān)。改革開放以前，我國在計劃經(jīng)濟體制下，重視工業(yè)、特別是重工業(yè)的發(fā)展，相應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)能也較為重視，而工業(yè)和民用建筑的面積長期不能滿足需要，建筑節(jié)能問題更是退而次之。改革開放后，建筑業(yè)飛速發(fā)展，建筑面積增長迅速，工業(yè)與民用建筑的能耗，特別是使用階段的能耗過高問題逐漸凸現(xiàn)。
20世紀90年代以來，中國建筑業(yè)始終保持高速發(fā)展，近五年建筑業(yè)總產(chǎn)值以年平均11%的速度增長，每年新建城鄉(xiāng)房屋建筑面積約16億平方米，其中新建城市住宅約5億平方米;中國的城市化進程加快，國務(wù)院發(fā)展研究中心“十一五”計劃研究課題組認為，未來城市化率年平均將提高1. 0個一1. 2個百分點，大約是1978-1998年年平均增長速度的1倍左右。2002年底，中國城市人口達5. 02億人，城市化水平達到39. 1%。到2005年底，我國城市化水平為42. 99，城市人口達5. 6億人，預(yù)計到2010年城市化水平達到45%左右。
有關(guān)專家預(yù)計，我國城鄉(xiāng)既有建筑達430多億平方米，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，預(yù)計到2020年將新增建筑面積約300億平方米。數(shù)量如此之巨的建筑中，最樂觀估計，達到節(jié)能建筑標準的僅占5%左右;即使是新建筑，也有90%以上仍屬于高能耗。與氣候條件相近的發(fā)達國家相比，我國每平方米建筑采暖能耗盡管約為發(fā)達國家的3倍左右，但熱舒適程度遠不如人。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對居住和工作環(huán)境舒適度的要求也越來越高，例如南方城市家庭空調(diào)器擁有率年增加速度達到20%，夏熱冬冷地區(qū)城市居民冬季普遍開始采暖。這一方面反映出人們對室內(nèi)熱環(huán)境舒適性要求的提高，同時也從一個側(cè)面反映出我國建筑的圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，加上空調(diào)采暖系統(tǒng)效率低，導(dǎo)致了單位建筑面積能耗高(約為同緯度氣候相近國家的三倍左右)，能源浪費十分嚴重。另外，我國的主要能源以煤炭為主，每年因建筑耗能而導(dǎo)致大量CO2, SO2煙塵的直接或間接排放。據(jù)估計，我國因建筑耗能所引起的溫室氣體排放己占溫室氣體排放總量的三分之一左右，嚴重影響了大氣環(huán)境。
所以節(jié)約能耗勢在必行，如果不采取措施，積極促進建筑節(jié)能，降低建筑能耗，必將影響國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，加重CO2減排的壓力。建筑將超越工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)成為能耗的首位，建筑節(jié)能將成為全社會節(jié)約能源的首要方面。
2 高層建筑總體規(guī)劃的節(jié)能設(shè)計
我國目前高層建筑在規(guī)劃時多以指標控制為依據(jù)，包括容積率、退讓距離、密度、高度等，但缺乏對高層建筑群相互之間形成的生態(tài)微氣候的評估以及高層建筑群總體的布局規(guī)劃研究。對高層建筑的節(jié)能工作十分不利，對此需做深入的研究。
大自然在周而復(fù)始的運行中，為我們提供了豐富的“免費”能源一一陽光、水、土地、風(fēng)等等。因此對于利用自然資源的研究正受全球范圍的廣泛關(guān)注，并在一定程度上得以應(yīng)用。在節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計中，外部環(huán)境所起的作用應(yīng)放在重要位置考慮。由土壤、綠化、水及空氣等組成的外部環(huán)境提供了多種多樣的可能性，可以用來減少建筑設(shè)備的數(shù)量或功率，同時節(jié)省能源和運行費用。
2.1 充分利用場地資源
場地的選擇是一種綜合考慮，場地的方位、風(fēng)速和風(fēng)向、地表結(jié)構(gòu)、植被、土壤、水體等都影響其整體狀況。在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計中，由于場地大多處于城市中心區(qū)，因此場地的選擇必須服從于城市規(guī)劃的宏觀調(diào)控，很難保證有最好的外部自然環(huán)境，但是我們?nèi)匀粦?yīng)該計算資源利用的程度和對現(xiàn)有自然系統(tǒng)干擾的程度，這些都是支持建筑開發(fā)所必須的，其目的在于在建筑建造過程中和建筑開始使用后盡量減少資源的消耗。最好的環(huán)境開發(fā)應(yīng)使對現(xiàn)有場地的干擾達到最小的程度，并與大型運輸工具、交通基礎(chǔ)設(shè)施、市政和電訊管網(wǎng)相聯(lián)系。
在可能的地方，公共的場地市政設(shè)施走廊應(yīng)該沿著曾經(jīng)受到干擾的地區(qū)或新修的道路或人行構(gòu)筑物集中，這樣既能盡量減少不必要的場地清理和挖溝，又為不斷的維修提供方便。
2.2 合理利用太陽能
好的總體規(guī)劃應(yīng)保證建筑室內(nèi)外在合適的時間接受合適的太陽光照。太陽朝向、天空狀況(多云或少云)以及地形是互相關(guān)聯(lián)的，一個場地的緯度決定了一年的每一天中任一給定時刻的太陽高度角和方位角，場地空地和種植計劃部分決定了太陽光的獲得，極大的影響著場地的微氣候。
太陽光在為我們提供光能的同時，也極大的增加了建筑的能耗，如南昌地區(qū)的西曬問題就是建筑節(jié)能建筑設(shè)計中一個重要的方面。因此在整體規(guī)劃中，既要利用和發(fā)揮太陽能的積極作用，同時也要努力地減少其消極作用。
2.3 利用植物調(diào)節(jié)微氣候
植物在夏天可提供陰影和蒸發(fā)作用，在冬天可防風(fēng)。以正確方式布置的植被會在盛夏的烈日下形成自然蔭涼，使得建筑外墻避免被暴曬而降低制冷量，減少外部的熱反射和眩光進入室內(nèi)。同時，由排列整齊的植物產(chǎn)生的狹管效應(yīng)能引導(dǎo)并放大夏日微風(fēng)，帶走大量熱量。有綠色植被的墻體或者屋面，可以通過葉片的吸收和反射作用降低燥熱。葉片吸收熱量的40%通過葉片周圍通風(fēng)散失，42%通過蒸騰作用散失，其余的通過長波輻射傳給環(huán)境.
建筑南向的室外植被應(yīng)種植落葉植物，夏天濃密的樹陰可遮擋太陽直射，秋天落葉后便于冬季時建筑的被動式太陽能利用。室外樹木還能同時使室內(nèi)靠窗部分的光照強度降低，以利于微機的使用操作。樹林、灌木、草皮等還會減少地面的熱反射，給建筑的使用者帶來一種舒適的感覺，同時起到改善建筑周圍微觀氣候的作用。另外，屋頂花園或屋頂水池也是目前高層建筑設(shè)計中普遍節(jié)能的方法。
3 總結(jié)和展望
3.1 總結(jié)
人類社會進入二十一世紀，建筑節(jié)能已成為世界性的潮流。由于各個國家和地區(qū)具有不同的政治經(jīng)濟背景、民族文化傳統(tǒng)、自然氣候條件，必然采取不同的節(jié)能策略和節(jié)能路線。
從我國建筑業(yè)發(fā)展的總體來看，高層建筑的建設(shè)量不斷增大，建設(shè)速度不斷加快，建筑標準不斷提高。與之相應(yīng)，建筑的能耗也迅速增長。建筑是百年大計，及早的通過節(jié)能建筑設(shè)計控制建筑的能耗，將避免我們走發(fā)達國家的老路，防微杜漸，防止危機的產(chǎn)生。因此，應(yīng)該明確確立高層建筑節(jié)能建筑設(shè)計總路線，要以立足本土的建筑節(jié)能觀為指導(dǎo)，以創(chuàng)造舒適健康的建筑環(huán)境為根本出發(fā)點，以節(jié)約高層建筑的使用能源，特別是減少空調(diào)能耗為工作重點，以被動式節(jié)能建筑設(shè)計為主要手段，通過降低高層建筑的固有能耗、提高能源的使用效率、大量利用可再生的自然資源等途徑，采用適宜于我國特定條件的方法和技術(shù)，及性能良好的建筑材料，以實現(xiàn)用最小的能源消耗來取得最大的經(jīng)濟效益和社會效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標。
3.2 對未來高層建筑節(jié)能發(fā)展的思考
隨著傳統(tǒng)能源的供求矛盾越來越尖銳，我國的用能狀況不容樂觀。很多地區(qū)剛剛擺脫無能可用的狀態(tài)，又面臨著能源短缺的危機，節(jié)約能源己成為刻不容緩的大事。而作為能耗大戶的建筑業(yè)來說，建筑節(jié)能工作任重而道遠。未來的建筑節(jié)能應(yīng)如何發(fā)展，未來的節(jié)能建筑設(shè)計應(yīng)如何進行，這是每一個建筑師都應(yīng)認真思考的問題。在此，我們提出幾點：①認識建筑節(jié)能的迫切性②建筑節(jié)能要政府推動③建筑師的節(jié)能意識需要提高④建立良性的建筑節(jié)能市場⑤建筑節(jié)能需要全社會的支持。
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1高層建筑電氣設(shè)計的主要內(nèi)容：（1）電力負荷。作為高層建筑供電設(shè)計過程中的最重要參考數(shù)據(jù)，電力負荷設(shè)計的是否準確，也將直接影響電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性安全性以及設(shè)備的選擇情況，在設(shè)計電力負荷時，我們通常選擇需要系數(shù)法和負荷密度法；（2）電壓和供電電源。在電氣設(shè)計的過程中，供電可靠性也是一項很重要的設(shè)計工作，供電作為所有設(shè)備和設(shè)施運行的基礎(chǔ)，所以電氣設(shè)計中的核心工作就是對供電系統(tǒng)的設(shè)計。通常我們最少要設(shè)立兩個獨立的電源，具體的數(shù)量應(yīng)依據(jù)實際的電網(wǎng)條件以及建筑的具體負荷大小來確定，多個獨立電源應(yīng)是相互備用并且同時供電的，從而保證其運行的可靠性。
2高層建筑電氣設(shè)計的設(shè)備選型原則：（1）電力變壓器。根據(jù)高層建筑設(shè)計時對防火工作的要求，重要的樓層內(nèi)必須設(shè)置具備較大容量的油浸電力變壓器；（2）高壓開關(guān)柜。由于我國高層建筑的變配電系統(tǒng)都是安裝在地下樓層的，因此不建議選用油開關(guān)，在確定具體的方案時要充分的參考高層建筑的地下樓層的設(shè)計標準，建議選用真空手車式高壓開關(guān)柜；（3）變電所位置。我國的高層建筑對于電能的需求量是非常巨大的，因此在我們確定變電所位置的過程中，為了最大限度的保證高層建筑主要樓層的安全性和可靠性，我們應(yīng)將高壓負荷中心盡可能的遠離主要樓層。
二、高層建筑電氣設(shè)計中存在的問題
1公共建筑的非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置的不合理
在高層建筑電氣設(shè)計實際施工的過程中，設(shè)計人員和施工人員對于“有關(guān)部委”這個概念的理解程度不夠，所以他們在設(shè)計施工時通常都會將切斷非消防電源的消防控制模塊安裝在了民用的以及常用的低壓配電室樓層的照明干線回路上，而正是由于這種位置選擇不合理的問題，一旦面對突發(fā)性的災(zāi)難時，消防斷電的范圍就會變得很大，這樣給樓層中的各個居住用戶也會帶來諸多的不便和恐慌。
2設(shè)計消防設(shè)備的供電系統(tǒng)時，選擇的專用回路供電不夠合理
在建筑結(jié)構(gòu)施工的過程中，我們經(jīng)常遇見的一個問題就是設(shè)計施工人員將容量負荷并不大的消防設(shè)備直接的安裝在了非消防系統(tǒng)的供電回路上，這樣如果高層建筑內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)，消防人員勢必會切斷與消防設(shè)備無關(guān)的電源，而同樣的消防設(shè)備的電源也會被一同切斷，消防設(shè)備無法發(fā)揮作用，不但會造成居住用戶資源財產(chǎn)的巨大損失，甚至還會危及居民的生命安全。
3高層建筑住宅配電箱進線開關(guān)的使用不合理
進線開關(guān)的選擇不科學(xué)和不合理是我國高層建筑住宅結(jié)構(gòu)本配電箱存在的最主要的問題，一般情況下，設(shè)計施工人員在安裝斷路器時，通常都是要選擇具有過載功能和短路功能的斷路器，因此實際上這也增加了供電系統(tǒng)的配電級數(shù)。
三、高層建筑電氣設(shè)計問題的解決對策
1對于高層建筑中的公共建筑非消防電源切斷區(qū)域設(shè)置不合理的這個問題，在我國相關(guān)部門所頒布的《建筑設(shè)計防火規(guī)定》中是有著明確的規(guī)定，當(dāng)確認高層建筑內(nèi)部發(fā)生了火災(zāi)后，消防控制室應(yīng)立即先切斷有關(guān)部位的非消防電源，也就是說發(fā)生火災(zāi)了，為了保證消防人員救火的方便和順暢，消防人員應(yīng)首先切斷與消防設(shè)備無關(guān)的電源，當(dāng)然切斷這些電源時應(yīng)是在可控制的范圍內(nèi)。所以，發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)是切斷火災(zāi)發(fā)生的樓層所在的電源，而不是立即切斷樓層的干線電源。
2同樣的在我國高層建筑的供電系統(tǒng)中，所選用專用回路供電也不夠合理這一問題，在我國建筑設(shè)計部門所頒布的《高層民用建筑設(shè)計規(guī)范》中也是有著相應(yīng)的規(guī)定的，消防用電設(shè)施必須都是要配有專用的供電回路。所以，對于我國高層建筑的消防用電設(shè)備的供電來說，在配電間就應(yīng)設(shè)有專用的供電回路，這樣在消防用電設(shè)備的兩路還有低壓電源，為了避免突然發(fā)生災(zāi)難時切斷民用用電系統(tǒng)的同時也切斷了消防設(shè)備的供電的問題，建筑物的低壓配電柜的兩路的不同電源應(yīng)是直接連接的。
3對于我國高層建筑住宅配電箱選用的進線開關(guān)不夠合理這一問題，在《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中是這樣說明的：自變壓器的二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級數(shù)應(yīng)是小于三級的，這主要是由于要想保證供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，就應(yīng)盡可能的減少配電的級數(shù)。通常情況下，我們都是會選擇使用放射式的供電進線配電箱，怎樣才能盡可能的減少配電級數(shù)呢？這就要求我們在設(shè)置進線開關(guān)時應(yīng)選擇隔離功能較好的負荷開關(guān)或斷路器。另外此進線開關(guān)還應(yīng)同時具備斷開中性線和斷開相線兩種功能，只有這樣，當(dāng)火災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生時，才能最大限度的保護居住用戶的生命財產(chǎn)安全。
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；探討
中圖分類號：TU208文獻標識碼： A
一、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點
在我國，高層建筑物是10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，隨著高層建筑物層數(shù)和高度的增加，其技術(shù)可行性、適用性、建筑穩(wěn)定性都會受到影響。與低層建筑相比，高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有如下特點：在高層建筑結(jié)構(gòu)中垂直向載荷所引起的軸向力和彎矩與建筑物高度成一次方關(guān)系，而水平載荷所產(chǎn)生的傾覆力矩與高度成二次方關(guān)系，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須充分考慮遇到大風(fēng)或地震作用時的水平側(cè)向力；隨著建筑物高度的增加，在水平載荷的影響下，結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形加大，再加上輕質(zhì)、高強度材料的使用和新的結(jié)構(gòu)形式使得側(cè)向位移迅速加大，在設(shè)計時必須使側(cè)移控制在限定的范圍內(nèi)；另外，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須嚴格控制高層建筑的高寬比，并減輕高層建筑的自重。
二、高層建筑設(shè)計的原則
1、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖
計算簡圖是指在整個建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)數(shù)據(jù)的計算方法，是所有建筑數(shù)據(jù)的根源所在，決定著各個環(huán)節(jié)的相關(guān)尺寸。如果選擇的計算簡圖不合理，在建筑建設(shè)中出現(xiàn)較大誤差，將對結(jié)構(gòu)安全和人們的生命財產(chǎn)安全埋下隱患，因此合理選擇計算簡圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)中保障安全的基礎(chǔ)。另外，選擇了合理的計算簡圖后，要采用科學(xué)的構(gòu)造方法與之相適應(yīng)，在實際的施工過程中也要嚴密謹慎，嚴格按照準確的設(shè)計結(jié)果進行施工，將誤差限定在允許的范圍之內(nèi)。
2、做好基礎(chǔ)設(shè)計工作
在高層建筑中的基礎(chǔ)設(shè)計工作包括地質(zhì)條件分析、建筑施工條件、基礎(chǔ)材料的獲取、建筑設(shè)計標準的選取等等。在高層建筑中，地層結(jié)構(gòu)是影響地基建設(shè)的重要因素，地基建設(shè)直接影響高層建筑的穩(wěn)定性。在初步確定建筑設(shè)計方案時，就要充分考慮建筑上層的結(jié)構(gòu)類型、荷載分布、材料的強度要求、施工條件限制因素以及建筑設(shè)計方案與施工的匹配性等。一旦發(fā)現(xiàn)建筑區(qū)域的地質(zhì)勘探報告存在問題，必須及時進行細致的調(diào)查，分析其中存在的問題并結(jié)合相鄰建筑資料，對方案進行合理的調(diào)整。只有做好基礎(chǔ)設(shè)計工作，才能最大限度地開發(fā)和利用地基的潛力。
3、選擇合理的結(jié)構(gòu)方案
結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑中非常重要的一部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的好壞直接影響建筑的成功與否。在對建筑的結(jié)構(gòu)體系進行設(shè)計時，要明確分析其受力情況，使其傳力簡單；在相同的若干結(jié)構(gòu)單元中，可以選擇同樣的結(jié)構(gòu)體系以提高其穩(wěn)定性；如果建筑處于地震區(qū)，那么在考慮應(yīng)力時要同時滿足平面和豎向的要求。合理的結(jié)構(gòu)方案的選擇要綜合考慮地理條件、工程設(shè)計要求、材料要求、施工可行性等多種因素，并在水、電、暖等各方面供應(yīng)相協(xié)調(diào)的情況下，進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保高層建筑的質(zhì)量。
4、 準確分析建筑結(jié)構(gòu)
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，越來越多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用其中，大量的計算機軟件應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的計算中。但是軟件的計算結(jié)果與實際的建筑的計算數(shù)據(jù)并不完全相同，這是由于軟件的模型與實際建筑模型并不完全一致所導(dǎo)致的。在高層建筑中，由于對穩(wěn)定性和安全性有更高的要求，因此必須對計算數(shù)據(jù)進行嚴苛的校對。在進行相關(guān)數(shù)據(jù)計算之前，要根據(jù)建筑物的實際情況選擇合適的計算軟件在，并在計算中設(shè)定合理的誤差限度。另外，在實際的建筑物中，有很多不可控因素，而計算機計算出的結(jié)果較為理想，使二者并不能完全吻合，這時就要求設(shè)計人員具有準確判斷的能力和控制能力。在計算中，要盡可能的減少輸入誤差和軟件本身的缺陷誤差，在計算出結(jié)果后要及時進行校正，設(shè)計人員要進行合理的主觀判斷，提高計算結(jié)果的有效性。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題及對策分析
1、建筑結(jié)構(gòu)超高問題及應(yīng)對措施
隨著建筑物高度的增加，水平側(cè)向力對建筑物影響增大，建筑物的抗震能力、穩(wěn)定性都會大幅下降，因此必須重視高層建筑設(shè)計中的超高問題。在建筑規(guī)范中規(guī)定了A級高度和B級高度來限制建筑物的超高問題，如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計中對超高問題沒有足夠的重視，在施工圖紙進行審核的時候必然會發(fā)現(xiàn)其中隱含的安全隱患，就必須組織對該建筑物的審計或經(jīng)過建筑方面的專家探討，對建筑設(shè)計方案可行性進行細致的分析，如果問題較大則要重新進行設(shè)計，這將會增加整個建筑造價，延誤施工進度。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，盡可能地去優(yōu)化結(jié)構(gòu)以滿足高度的需求，高度也必須盡可能地控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，以防安全事故的發(fā)生。
2、不合理的短肢剪力墻設(shè)置問題及解決對策
短肢剪力墻是指墻肢截面的高度和厚度比在 5~8 的墻，根據(jù)大量的建筑經(jīng)驗和數(shù)據(jù)分析，可以知道這種結(jié)構(gòu)在強度和結(jié)構(gòu)上存在一定的缺陷，影響建筑的穩(wěn)定性和安全度。為了建筑的穩(wěn)定性和科學(xué)性，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須對短肢剪力墻的使用進行限制，對于建筑中有必要加入短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)，要對建筑的整體結(jié)構(gòu)進行細致的分析，對短肢剪力墻的位置、結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)置，盡量滿足強度和穩(wěn)定性要求，以減小不利影響。
3、結(jié)構(gòu)規(guī)則性的問題及解決對策
在高層建筑結(jié)構(gòu)的一些規(guī)定中，對高層建筑的規(guī)則性也作出了一定的的制約，高層建筑的規(guī)則性在整個在建筑的設(shè)計中占有非常重要的地位。例如：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)嵌固端上層與下層的剛度比以及平面和立面的規(guī)則設(shè)計等都必須進行嚴密的描述，在設(shè)計中要綜合考慮基于該建筑的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)，不能死板硬套其他好的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
結(jié)構(gòu)滿足規(guī)則性的要求是建筑設(shè)計能夠成功實施的開端，在審查中如果發(fā)現(xiàn)高層建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)不滿足規(guī)則性的設(shè)計要求，就有可能出現(xiàn)返工現(xiàn)象，從而延誤整個工期。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在最初進行設(shè)計時，就要考慮結(jié)構(gòu)規(guī)則性各方面的約束，合理調(diào)整設(shè)計中的相關(guān)數(shù)據(jù)，這也是提高安全性的一項保障。
4、不科學(xué)的嵌固端設(shè)置及解決對策
在現(xiàn)代高層建筑中，通常將嵌固端修筑在地下室和人防頂板地區(qū)。但是，這種設(shè)計方法在實質(zhì)上并不穩(wěn)妥，在整個設(shè)計中應(yīng)力和載荷分布并不均勻，在建筑基部所受垂向的壓力非常大，將嵌固裝置設(shè)置在地下室和人防頂板處，若不進行合理的設(shè)置，很容易影響整個建筑的穩(wěn)定。在進行相關(guān)的設(shè)計時，設(shè)計師必須重視嵌固端位置不合理將可能引發(fā)的問題，細致研究嵌固端的樓板設(shè)計和嵌固端上下層的剛度比例等。另外，在高層建筑計算的運算工作中，要將嵌固端的方位布局納入其中，注意保持嵌固端的布局需要和抗震縫隙的和諧，使二者之間達到一定的平衡，以滿足抗震的需要。
5、不科學(xué)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及解決對策
結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑中可控性很強的一項工作，在設(shè)計過程中要將高層建筑物的抗震性、安全度、牢固度等納入結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮范圍，不能盲目聽從業(yè)主的指導(dǎo)，忽視技術(shù)規(guī)定隨意設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，否則將會影響高層建筑的安全度與穩(wěn)定性。在解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不科學(xué)問題時，要有效把握、積極控制、全面加強、嚴謹規(guī)范，從整體上維護高層建筑的建設(shè)質(zhì)量。在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要綜合考慮建筑物抗側(cè)力、平面大小、結(jié)構(gòu)質(zhì)量、抗震能力等因素，進行優(yōu)化布置，作出科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，為提高高層建筑的安全度與穩(wěn)定性打好基礎(chǔ)。
四、總結(jié)
隨著建筑物高度的增加，我們必須重視其結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，綜合考慮地質(zhì)、技術(shù)、經(jīng)濟等多方面因素，遵循建筑設(shè)計的原則和要求，對高層建筑中可能出現(xiàn)的問題進行及時預(yù)測和預(yù)防，推進建筑行業(yè)的健全發(fā)展，更好地為人們的生產(chǎn)和生活服務(wù)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 高層建筑； 系統(tǒng)； 采暖設(shè)計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
在我們的身邊,高級賓館、高層寫字樓、高層住宅……一幢幢拔地而起。這其中,由于高層住宅受到使用者及管理者方面的一些局限,其暖通設(shè)計仍以采暖為主,用戶自行安裝分散式空調(diào)機為輔。這里筆者簡要介紹一下高層住宅在采暖設(shè)計方面的一些特點。
1負荷計算
1. 1圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)
圍護結(jié)構(gòu)主要滿足冬季保溫要求,兼顧夏季防熱,其設(shè)計應(yīng)執(zhí)行《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》(采暖居住建筑部分)JGJ26-95。高層建筑為減小荷載,其圍護結(jié)構(gòu)常為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)加內(nèi)(外)保溫。為了保證圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻在任何情況下不小于按冬季保溫要求確定的最小熱阻值,必須反復(fù)校驗保溫材料的厚度,直到R>Rmin。其作用一是防止護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面結(jié)露或內(nèi)部受潮,提高建筑物的耐久性；二是使護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度能滿足人的衛(wèi)生標準要求；三是為了節(jié)約供暖建筑的能源。
1. 2外窗傳熱系數(shù)
因室外風(fēng)速隨高度增大而增大,從而使圍護結(jié)構(gòu)外表面對流換熱系數(shù)隨樓層增高而變化。對居住建筑而言,由于其使用者有一部分是老、弱及兒童,對環(huán)境的保暖性要求較高,因此需要考慮到這部分熱負荷。引入系數(shù)βd,得到考慮了外表面對流換熱系數(shù)增大后的外窗計算用傳熱系數(shù)KJ.d= K(1+βd) 。
1. 3冷風(fēng)滲透耗熱量的計算
低層建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量,主要考慮風(fēng)壓, 即根據(jù)冬季室外平均風(fēng)速確定冷風(fēng)滲入量,而不考慮熱壓作用。高層建筑由于高度的增加,室內(nèi)外溫差所形成的熱壓不容忽視。因此高層建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量需考慮風(fēng)壓和熱壓的綜合影響。
2系統(tǒng)選擇
采暖系統(tǒng)的選擇是設(shè)計中至關(guān)重要的一環(huán)。依《采暖通風(fēng)設(shè)計規(guī)范》高層建筑的采暖系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定: 一是建筑物高度超過50m時, 宜豎向分區(qū)供熱；二是一個垂直單管系統(tǒng)所供層數(shù),不宜大于12層。另一方面,高層建筑熱水采暖系統(tǒng)的靜水壓力較大,因此,它與室外熱網(wǎng)連接時,應(yīng)根據(jù)散熱器的承壓能力, 外網(wǎng)的壓力狀況等決定系統(tǒng)形式。
在當(dāng)前的高層建筑中,多采用承壓能力較高的散熱器(如鋼制散熱器,加稀土的鑄鐵散熱器),為了簡化供暖系統(tǒng),降低造價,施工與管理方便,系統(tǒng)盡量不分區(qū)。主要考慮避免立管過粗和垂直方向的失調(diào)問題。目前有以下幾種方案可供選擇。
(1)垂直單管系統(tǒng)。上部設(shè)跨躍管(或三通調(diào)節(jié)閥)(圖1a)。這種系統(tǒng)與多層建筑的垂直單管系統(tǒng)沒有區(qū)別,但最多不能超過12層。
（2)奇偶分層式系統(tǒng)(圖1b)。這種系統(tǒng)是垂直單管系統(tǒng)的變異,其原則是同一房間奇數(shù)層連接一立管,偶數(shù)層連接一立管,中間不設(shè)干管,但立管增多1倍,管材耗量增加,也不便于建筑裝修,影響美觀。
(3)單雙管混合式系統(tǒng)(圖1c)。這種系統(tǒng)的做法是將散熱器沿垂直方向分成若干組,每組2～3層左右。在每一組內(nèi)為雙管系統(tǒng), 組與組之間為單管系統(tǒng),這樣做既能避免層數(shù)過多時,雙管系統(tǒng)的嚴重豎向失調(diào)現(xiàn)象,又能避免單管系統(tǒng)散熱器立、支管過粗的缺點,其散熱器還能進行局部調(diào)節(jié),適用于大于12層又不便于分區(qū)的建筑。
(4)垂直方向分區(qū),高低區(qū)均有獨立的供回水系統(tǒng),但各區(qū)
供回水管均與外網(wǎng)直接連接。這種系統(tǒng)最好設(shè)豎井,供回水總立管設(shè)于豎井中。中間要設(shè)設(shè)備層,以免檢修管道時頻繁入戶(圖1d) 。
(5)水平式系統(tǒng)(圖2)。這種系統(tǒng)既適用于高層建筑,又適用于多層建筑,是目前提倡的一種有利于節(jié)能的系統(tǒng)。對住宅來說, 每個供熱單元設(shè)一組供回水立管,每戶的室內(nèi)管路單獨引出,入口設(shè)熱量計量裝置和鎖閉閥門,作為計量收費的依據(jù)和供熱管理的手段。室內(nèi)不設(shè)立管,各組散熱器串聯(lián)連接(或帶跨躍管),散熱器上設(shè)溫控閥,用戶可根據(jù)室溫自行調(diào)控,是一種節(jié)能的重要手段。但水平串聯(lián)的散熱器組數(shù)不宜過多,以免末端的水溫低而使散熱器片數(shù)過多,管道的脹縮問題處理不好形成漏水。這種系統(tǒng)管路簡單,節(jié)省管材,無穿過樓板的立管,施工方便。
高層住宅由于戶數(shù)多,衛(wèi)生設(shè)備多,電器設(shè)施多,因此采暖設(shè)計中要特別注意采暖管道是否與給排水及電器設(shè)施相碰。要考慮主立管的伸縮問題及不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室的機械加壓送風(fēng)問題?？傊?設(shè)計人員要精心設(shè)計,根據(jù)不同工程的特點,選擇合適的系統(tǒng)。
【參考文獻】
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【關(guān)鍵詞】高層建筑；電氣設(shè)計；低壓配電系統(tǒng)
隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代高層建筑的施工對電氣設(shè)計提出了更高的要求，不僅要使供電更加安全、穩(wěn)定，還要符合智能化電氣的要求。據(jù)有關(guān)規(guī)定顯示，高層建筑的高度必須在十層或十層以上，甚至一些民用建筑要在二十四層以上，在這些建筑中，不僅使用多種建筑設(shè)備，而且對電氣設(shè)備的要求也很高，所以，設(shè)計者要根據(jù)對設(shè)計問題進行分析，采取有效的措施解決這些問題，使得高層建筑中的電氣線路更加安全，減少用電事故的發(fā)生。
一.配電系統(tǒng)設(shè)計原則
1.優(yōu)化原則
在對高層建筑配電系統(tǒng)進行設(shè)計時，要將建筑自身優(yōu)勢進行科學(xué)合理的利用，合理的投入資金，設(shè)計者要結(jié)合節(jié)能意識進行設(shè)計[1]。配電系統(tǒng)的設(shè)計要具有較高的實用性，能夠控制用戶在電氣設(shè)備電量上的使用。為了高層建筑整體配電系統(tǒng)的安全性得到保障，在對線路進行設(shè)計時，要充分考慮到線路之間的安全距離，必須在配電系統(tǒng)中裝置合格的絕緣系統(tǒng)，保證其具有防雷作用，與此同時，還要采取防靜電技術(shù)，使其安全性達到標準[2]。
2.高效原則
在整理設(shè)計方案時，要降低電能的直接損耗與間接損耗，使得損耗數(shù)值降至最低。在滿足高層建筑整體電氣使用功能的基礎(chǔ)上，要對配電系統(tǒng)整體運行的安全性與穩(wěn)定性做保障，要將配電系統(tǒng)所損耗的建設(shè)資源作出最大程度的節(jié)省，用電負荷要保持在均衡狀態(tài)，維修費用要降低，節(jié)能設(shè)備要合理使用，使資源的高效利用得以實現(xiàn)[3]。
二.低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計
在高層建筑電氣設(shè)計中，低壓配電系統(tǒng)主要是對電源進行分配，不僅可以對變壓器進行維護，還可以將運行的效能提高。在設(shè)計時，不僅要考慮所有用戶在正常負荷下的用電需求，還要考慮到發(fā)生故障的因素，使用戶得到電力保障[4]。
在對高層建筑中的電氣低壓配電系統(tǒng)進行設(shè)計時，要重視接地保護的設(shè)計，接地保護設(shè)計是電氣低壓配電設(shè)計中最重要的安全保護設(shè)計，其具有三種主要的接地形式，低壓配電IT系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和TN系統(tǒng)[5]。
2.1IT系統(tǒng)
在設(shè)計IT系統(tǒng)電源端口的帶電位置時，通常不用考慮采取接地保護的措施，當(dāng)帶電位置有阻抗或高電阻經(jīng)過時，要考慮采取接地保護措施。另外，用電設(shè)備如果有外漏導(dǎo)電部分的存在，必須采取接地保護措施。在使用低壓配電的IT系統(tǒng)進行電力供應(yīng)時，不僅要對其供電穩(wěn)定性進行保證，還要提高其安全性。多數(shù)高層建筑都將低壓配電IT系統(tǒng)用于用電量較大、時間較長的供電場所。在電氣設(shè)備中，如果電氣設(shè)備的外殼沒有使用接地保護措施，發(fā)生故障時，就會出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，甚至發(fā)生觸電事故，所以，高層建筑應(yīng)該對安全觀念進行強化，盡量采取接地措施，將安全隱患避免，使得高層建筑的正常運行得到保障[6]。
2.2TT系統(tǒng)
低壓配電TT系統(tǒng)電源中性點要直接采取接地保護措施，與此同時，還要在設(shè)備外漏導(dǎo)電的位置上采取接地保護措施，在整個電氣系統(tǒng)中，低壓配電TT系統(tǒng)占有很重要的位置，在其實際運作的過程中，電氣系統(tǒng)中的中性線并沒有直接與PE進行通電，也就是說電氣系統(tǒng)中的PE線沒有電流的經(jīng)過。通常，高層建筑中用電設(shè)備較少、用電量較低的場所才會使用低壓配電TT系統(tǒng)。從應(yīng)用的范圍來看，低壓配電IT系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，我國農(nóng)村地區(qū)覆蓋率廣，恰好農(nóng)村應(yīng)用TT系統(tǒng)較多，所以，高層建筑管理人員要對低壓配電系統(tǒng)的發(fā)展進行重視，使其可以發(fā)揮出自身最大作用，農(nóng)村地區(qū)供電的安全性得到保證。
3.TN系統(tǒng)
在對高層建筑低壓系統(tǒng)中的TN系統(tǒng)進行設(shè)計時，要用保護線將電氣設(shè)備的外殼連接起來，并且采取保護措施對系統(tǒng)的中性線進行連接。低壓配電TN系統(tǒng)的模式包括：TN-S模式、TN-C模式等，這些模式的確定是依據(jù)保護線與中心線的合并進行的，這幾種模式的使用情況與范圍不同，具有的優(yōu)勢也不同。如：圖1所示，TN-S模式系統(tǒng)是三相四線，要對其進行接地保護的設(shè)置，尤其是外露的導(dǎo)電部分，接地保護措施的可靠性要得到保證。
高層建筑管理者要利用信息化技術(shù)，最大限度的補充或完善這幾種模式，在對其優(yōu)勢進行保留的基礎(chǔ)上，將使用的范圍拓展，使得高層建筑的工作效率得以提高，其運行的安全性得到保障。以上是對低壓配電的接地保護的分析，這種接地保護措施的采用，可以使供電事故發(fā)生的幾率明顯降低，保證供電的安全性。
三.低壓配電系統(tǒng)設(shè)設(shè)計中漏電斷路器的使用
在設(shè)計高層建筑中的低壓配電系統(tǒng)時，必須要對漏電斷路器進行使用，在選擇漏電斷路器時，有很多需要注意的事項，如：必須要明白漏電斷路器在什么樣的電流下才能采取保護機制，要對漏電斷路器的電擊能量安全界限進行保證，使其能夠在標準范圍之內(nèi)。配電系統(tǒng)漏電電流要比斷路器所規(guī)定的額定動作電流小，防止配電系統(tǒng)因電流過大所造成的傷害，無論是整個低壓系統(tǒng)還是各個分支線路，都必須將漏電斷路器使用在末端用電設(shè)備中，使得整個電網(wǎng)的安全運行得到保證。
結(jié)語：
近年來，我國社會經(jīng)濟處于高速發(fā)展的趨勢，社會對電能的需求越來越高，人們也開始對高層建筑低壓配電系統(tǒng)重視起來，對其設(shè)計提出了更高的要求，所以，設(shè)計者不僅要對接地保護設(shè)計進行重視，還要嚴格遵守相關(guān)設(shè)計標準，保證系統(tǒng)可靠性達到最高。
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一． 高層建筑及其預(yù)算的特點
所謂的高層建筑就是超過一定高度和層數(shù)的多層建筑。中國自2005年起規(guī)定超過10層的住宅建筑和超過24米高的其他民用建筑為高層建筑。高層建筑與普通建筑相比有其自身的特點，如深基礎(chǔ)、高聳結(jié)構(gòu)和鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。
房地產(chǎn)企業(yè)在高層建筑工程預(yù)算管理中，要對深基礎(chǔ)施工的成本、施工控制、高聳結(jié)構(gòu)的混凝土模板，混凝土輸送和垂直運輸系統(tǒng)，鋼和鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)的施工順序、安裝工藝和過程控制等作出全面的預(yù)算，以更好的控制施工成本。
二． 高層建筑工程預(yù)算中存在的問題
在房地產(chǎn)企業(yè)瘋狂追逐利益的今天，許多工程項目都出現(xiàn)了概算超估算，預(yù)算超概算，結(jié)算超預(yù)算的現(xiàn)象，導(dǎo)致企業(yè)不得已追加投資，大大增加了企業(yè)的成本。究其原因，主要有以下幾點：
（一）.建材價格管理混亂
據(jù)統(tǒng)計，建材費約占工程造價的百分之六十以上，建材費的增加勢必會導(dǎo)致高層建筑工程成本的在增加。與此同時我們看到，伴隨著激烈的市場競爭，市場管理的混亂和建材價格過度上漲油然而生，使得設(shè)備材料預(yù)算價格同結(jié)算價格相差較大。
（二）.變更隨意性大
高層建筑的工程項目的審批程序較為嚴格，應(yīng)經(jīng)過縝密的可行性分析和投資額度分析。一改不行二改；同時沒有人負責(zé)監(jiān)督更改的必要性和合理性，更改造成的人財物力的損失沒有相應(yīng)的問責(zé)機制。
（三）.無法考慮變更搞工程預(yù)算
在高層建筑工程預(yù)算中，有些因素是無法預(yù)見的，如地質(zhì)勘察資料、設(shè)計標準、設(shè)計手段、建材等客觀條件，這些因素都會對工程預(yù)算產(chǎn)生影響。另外，高層建筑的工程預(yù)算也無法預(yù)測如土方坍塌、地下障礙、基坑排水、文物、甚至自然災(zāi)害這樣無可抗力的情況給工程帶來的附加成本，導(dǎo)致結(jié)算超預(yù)算。
（三）.定額的限制
近幾年房地產(chǎn)市場的日益火爆加之國家限購令的出臺，高層建筑市場的地域壁壘被打破，而外地來的開發(fā)商又不熟悉當(dāng)?shù)氐闹贫?，等?dǎo)致在實際編制工程預(yù)算中會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。
三．加強高層建筑工程預(yù)算管理的對策
為了使高層建筑工程造價預(yù)算更合理，也更便于控制，必須在高層建筑建設(shè)領(lǐng)域加強工程造價預(yù)算管理。主要從工程設(shè)計、施工和工程款結(jié)算三個階段入手：
（一）.高層建筑設(shè)計階段的預(yù)算管理
1.認真審查圖紙。
高層建筑完工后否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，有否超標準使用材料在審核圖紙的過程中就可以發(fā)現(xiàn)。幫助我們及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并把問題解決在萌芽之中。
2.規(guī)范取費程序。
在高層建筑設(shè)計中人為擴大設(shè)計規(guī)模和冒算的費用的現(xiàn)象時有發(fā)生，設(shè)計概算必須在工程標準定額造價管理站和相關(guān)職能部門的全面審定下，才能以確定的投資限額作為取費基數(shù)。
3.鼓勵設(shè)計人員。
應(yīng)對優(yōu)秀的設(shè)計人員進行適當(dāng)?shù)莫剟?，以彰顯企業(yè)對預(yù)算工作的重視程度，以此激發(fā)他們創(chuàng)作熱情。
4.限額設(shè)計。
限額設(shè)計是按批準的設(shè)計任務(wù)書和投資估算，按初步設(shè)計總概算，控制施工圖設(shè)計。限額設(shè)計并不是以節(jié)省投資為終極目的的，應(yīng)當(dāng)做到以客觀事實為準繩，尊重科學(xué)，低成本與優(yōu)化設(shè)計并重，確保功能不受成本的影響。
（二）.高層建筑施工階段的預(yù)算管理
1.審查從業(yè)人員資質(zhì)。
對從事高層建筑工程預(yù)算人員和機構(gòu)的資質(zhì)要進行全面謹慎的審查，對沒有能力監(jiān)理高層建筑工程建設(shè)項目的建設(shè)單位，同時，要求預(yù)算管理人員在懂工程預(yù)算的同時還要懂高層建筑施工過程中設(shè)計的技術(shù)問題、懂法規(guī)、懂管理、懂經(jīng)濟，即一個全面的復(fù)合型的預(yù)算管理者。
2. 加強合同管理和。
為了避免以后在結(jié)算時，因?qū)贤瑮l款不明確而產(chǎn)生經(jīng)濟糾紛和不應(yīng)有的賠償，所以在施工過程中應(yīng)加強合同管理、設(shè)計變更的管理。編制詳細的月工程預(yù)結(jié)算書，分析合同控制數(shù)產(chǎn)生的價位偏差，為開發(fā)商了解和調(diào)整投資偏差的幅度提供決策依據(jù)。
3.加強施工現(xiàn)場造價的控制管理。
在高層建筑工程開工前一個階段，現(xiàn)場管理的施工人員必須對施工現(xiàn)場的情況、技術(shù)、經(jīng)濟狀況進行全面和深入的了解，同時應(yīng)注意對以下方面的控制：控制工程進度、質(zhì)量管理、實行施工現(xiàn)場責(zé)任制、控制現(xiàn)場施工記錄及現(xiàn)場簽證、確保施器材的合理利用。
4.提高索賠意識，合理進行索賠。
5.建立預(yù)算管理系統(tǒng)。
對于高層建筑工程開發(fā)企業(yè)應(yīng)建立一套預(yù)算管理系統(tǒng)。預(yù)算管理系統(tǒng)由定額管理系統(tǒng)、價格管理系統(tǒng)、造價控制系統(tǒng)和造價估價系統(tǒng)組成，可以方便施工過程中搜集、傳輸、加工、保存、維護和使用數(shù)據(jù)和信息，以提高成本預(yù)算的管理效率。
（三）.工程款結(jié)算管理
通過以上論述我們不難看出，提高預(yù)算的準確性，對加快工作進度，避免多算、漏算、重算的情況發(fā)生起到了舉足輕重的作用。決算時應(yīng)堅持按合同辦事，嚴格控制除工程預(yù)算外的各種費用，嚴格核減未按圖紙要求完成的工作量、凡合同條款明確包含的費用，屬于風(fēng)險費包含的費用，未按合同條款履行違約的費用等。