高層建筑論文大全11篇

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篇（1）

摘要：從中國作為人口大國、城市土地資源緊缺的國情出發，探究垂直景觀在高層建筑中的應用，為目前亟需擴展城市綠地提供一個可操作的方法。通過對垂直景觀成熟經驗的學習與分析，了解如何將垂直景觀設計應用到中國的高層建筑中去。建筑期刊

 

關鍵詞：高層建筑;垂直景觀;營造

 

 

一、研究背景與意義

基于全球城市化進程的日益加劇，人口的膨脹、城市建筑密度的不斷攀升，人們開始意識到環境與建筑能耗的污染以及生態系統的危機。為了遏制這種趨勢，綠色建筑應運而生。綠色建筑的定義是在建筑的全壽周期內，最大限度地節約(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。而實現綠色建筑的重要途徑之一就是———垂直景觀，它在城市生態景觀方面的補償作用不可估量。我國作為人口大國，城市土地資源緊缺，同時還有大量人口不斷涌入城市，導致北、上、廣等大城市越來越擁擠。這些寸土寸金的大城市中心集商業、娛樂、文化于一體，高層建筑林立，公共綠地嚴重短缺。有人提出建設更多的綠地廣場和公園來解決這一棘手的問題。這個初衷是好的，可是實際的國情卻很難實施。據預測，2020年，中國將有300萬農村人口轉移到城市。大量的農村人口正在以驚人的速度涌入城市，城市土地可容納量積聚飽和，我們正面臨著建筑土地和綠化面積如何平衡的極其嚴峻的問題。而另一方面，物質文化水平的提高，使得都市人對于生活品質的追求也在不斷提高。他們渴望親近自然，享受綠色的需求正在與日俱增。據統計，上海在2010年的GDP已達到一萬美元,隨著經濟消費能力的提升,高品質的生活標準、環境與質量標準成為城市居民越來越關注的話題。對公共綠地環境的投入，使得生活與工作環境更加舒適宜人成為人們的一種共識與追求。因此，在橫向綠化的可擴展面積基本為零的情況下，尋求高層建筑縱向上的綠化可利用性定會成為一種趨勢。高層建筑的表皮綠化不僅能短期實現綠植覆蓋率，而且與建筑節能、減少能耗的綠色建筑目標相一致，是一舉多得的方法。同時，垂直景觀對于改善都市的生態效應也具有重要意義,高層建筑的垂直景觀功能定位于生態學，具有吸附與阻滯空氣中的塵埃、減少灰塵顆粒物，清潔凈化空氣、降低噪音輻射，調節室溫、節約建筑能耗，美化環境、令人身心愉悅等不可估量的社會和經濟效益。

二、國內外研究現狀

城市垂直景觀設計早在古代巴比倫時期的經典空中花園已經出現了萌芽，當然早期垂直立體綠化的呈現更多的是自然植物無意識的攀爬，品種較單一，更沒有系統理論的形成。直到20世紀90年代，西方發達國家才開始了對垂直綠化的系統研究，它也逐步成為在景觀設計領域中對未來城市生態景觀發展的前沿課題。一些發達國家的垂直景觀在改善新興城市的生態環境方面，得到政府政策上的支持和推進，給城市居民帶來生態、經濟和健康上的利益，也在一定程度上消除了“城市熱島效應”，推進了生態園林建設的科學性。這其中，馬來西亞建筑師楊經文可以說是真正實現“空中花園”的先驅，他的建筑設計以與有機的、富有生命力的植被化相結合而聞名。他倡導建筑與植物生態系統的有機共生。在他的生態建筑實踐中，始終堅持生物氣候學設計原則，創造了眾多令人驚艷的垂直景觀生態建筑。其著名作品之一是新加坡EDITT?TOWER，1998年獲得了熱帶生態建筑設計大獎。整座建筑遠遠望去猶如一顆屹立于高樓大廈中的參天大樹，大樓的四周都被綠色植物所包裹，植物與建筑的和諧共存既達到了美學的高度，又起到了隔熱的作用。該建筑所設置的綠色空間與居住面積比例達到了1:2。

大樓還設有雨水回收、光伏發電、污水凈化等多套綠色節能系統。楊經文的生態建筑，實現了綠色植物與建筑的和諧共生，也展現了通過精心配置的植物可能形成的豐富多姿的空間形態，將建筑與自然完美地結合。正如楊經文所說：“建筑物常常可以看作大量的無生命物質的堆積，植被化的目標就是將有機的、富有生命力的物質與無機的、無生命的物質融為一體。”除此以外，在日本、法國等都相繼出現了垂直景觀生態建筑。例如日本福岡的ACROS樓，整個建筑除去1/4的地下空間，地上建筑設計成臺階狀，屋頂部分全部由綠色植被所覆蓋。竣工數年，郁郁蔥蔥的植被已經與南側公園的綠化融為一體，仿佛在城市中央形成了一座綠島，在收獲優美的視覺景觀的同時，使整棟建筑的溫度更加舒適，創造了良好的生態效應。目前，在北京、上海、深圳、重慶等大城市中，城市垂直綠化的研究和探討已經形成一定的共識,一些城市建筑外立面也出現了綠化表皮的實踐案例，但是這些實踐在某種程度上只能稱為垂直綠化，跟垂直景觀還有一定的距離，可以說我國高層建筑垂直景觀設計尚處于起步階段，還有許多經驗要學習。

三、垂直景觀在高層建筑中的營造手法

需要明確的是垂直景觀與垂直綠化是不同的兩個概念，垂直景觀是以充分利用建筑縱向空間、實現植物(包括喬木)與高層建筑共生的景觀設計,而垂直綠化究其本質是建筑垂直面的攀緣綠化，是攀緣植物翻轉90°的平面綠化。但兩者也存在著一些共同的特點，諸如占地少、都是利用縱向立體進行的綠化設計等。垂直景觀的設計，將植物作為建筑造景的主要手法，通過不同的植物造景組合，形成建筑高層的平面布局與縱向建筑結構設計獨特的空間構建，形成如畫的美麗景觀，并且豐富高層建筑室內空間的功能要求。對于這些營造手法的探析需要更多的實踐操作的可能性，而目前我們更多的是只具備理論整理的經驗論。根據楊經文在高層建筑運用生物氣候學來組織空間的經驗，我們可以學習的設計方法如下：

(一)空間組織

分析其平面布局，楊經文的高層建筑輪廓多設置為不規則形，利用不同凹度的開敞空間進行綠化。縱向樓層的懸挑式空間錯落有致，既可以使不同戶型享受到更多的陽光，同時錯位排序的植物也可以得到足夠的光照和生長空間，尤其是喬木植物。大量綠色植物的嵌入種植不僅有效地減少了建筑本身的熱島效應,還能生成氧氣，吸收二氧化碳與一氧化碳，并且豐富了建筑單一的表皮,也不影響陰影區開窗的可能性。再分析其豎向空間，高層建筑的垂直景觀的結構本身是植物搭配建筑的自然美與人工美結合的產物，應當考慮好植物的預留生長空間，重視其彈性空間的設計安排。各類設施的設置力求便捷，滿足時空發展的需求。因此，消防、疏散等設施設計應上升到美學層面去考量。可以充分利用超高層建筑防火規范所要求設置的建筑避難層，著重利用垂直景觀綠化、營造生機盎然的建筑外立面，以提升整棟建筑的美感。

(二)植物配置

綠色植物作為垂直景觀生態建筑的重要要素，它直觀地展現著一座建筑的生態效應和視覺感受。出色的垂直景觀生態建筑肯定是植物與建筑美學的高度融合，因此，植物的搭配尤為重要。垂直景觀的營造也絕不是簡單地給建筑物附著上一層攀緣綠植,它關注的是植物豐富種類的搭配、色彩季相的變化、姿態柔和的線條，營造出具有豐富的時空變化的生命力的建筑。在設計過程中，懸挑式的種植槽中作為獨立的植物單元，要充分配置好植物群落，豐富品種，形成自然分層的綠色景觀，例如可以在不同凹度的錯層開敞空間中，采取地被植物鋪底、喬木來遮陰、具有觀賞價值的灌木草花鑲嵌點綴的方式。同時，選用下垂式植物、藤蔓植物進行垂吊式美化，彌補建筑外壁的一些生硬的結構線條，營造出與建筑相映成趣、叢植錯落、四季皆有景的自然植物群落景觀。

(三)節能循環

正如楊經文認為許多后現代主義建筑，在建筑立面處理中過多地增添了許多無意義的造型，造成了許多建筑材料的浪費。這些不理性的設計怪像，忽視了能源的合理使用和能耗的約束。面對日益嚴峻的世界能源消耗問題，建筑師毫無疑問要加強節能意識，特別是高層建筑的節能問題。站在生物氣候學的高度去探索建筑節能的可能性與方法論，最終提升人的精神享受以及減少建筑能耗。高層建筑的垂直景觀應當統籌優化生態層面的規劃設計，在設計伊始,就該重視整體人工生態系統的循環回收,使綠色環境的原料與廢料盡可能多地循環利用，消化分解本身產生的能耗，降低損耗。設計要面臨的挑戰在于最大程度地去利用資源和能源，減少浮塵,吸附噪音，調節室溫，以最小的投入，獲得最大的收益，從而體現出垂直景觀生態建筑的節能、節水、節材等環保低碳理念。

(四)人性關懷

根據英國和日本的研究調查發現，工作或生活于高層建筑中的人群，有四成以上渴望與自然親近接觸，比如打開窗戶能看到綠色或走到戶外去活動，而垂直景觀正是把這種愿望付諸實踐的較好途徑。垂直景觀除了美化外部建筑環境，同時也為室內空間引入了自然美景。不僅在高層建筑的室內休憩空間真正實現了景為人用，更在陽臺空間中構造了一個個夢幻的空中綠植花園。在陽臺空間茂密的樹蔭下，層次分明的植物景觀，讓人感受到以植物景觀律動為框、藍天為畫的奇妙體驗。高層建筑的垂直景觀設計目標不是為了模擬自然，更多的是可以彌合生態學和建筑設計之間生硬的裂縫,形成持久穩固的聯系，營造合宜的自然，創建合理的人工生態系統。因此，垂直景觀在高層建筑設計中，必須關注人的舒適度，從微觀層面上滿足人體工學的要求,關注人的健康,在強調采光、通風、保溫等基礎條件上，還必須重視人的使用安全問題。

篇（2）

筆者在實習期有幸參加了一棟高層基礎的施工。廣州市、天河區、禺東西路某企業一棟33層住宅樓，地下室共有三層，主要用于人防、停車，設備于一體的地下室，長75.7米寬46—38米不等寬的異形平面，基礎混凝土采用筏板形設計方案，板的施工厚度為2.0米，總混凝土量為5876.69m3，基礎中間設有一條1.2m的后澆帶，強度設計為C40的S6級抗滲混凝土基礎。

一、施工前的準備

為了確保施工進度和施工質量，施工前我們在現場進行了認真的調查和對施工方案反復的進行了討論，并做出了充分大量的準備工作。如對市區內可能產生的道路堵塞、可能造成的停電、停水、及現場設備出現故障等均相應地做好了應急的準備工作。我們對泵送混凝土攪拌站選用方面我們選用了市區一家最有實力、且一家公司分別有兩個不同方向運送混凝土的攪拌站，如果出現東面斷道就從西面供給，西面斷道就從東面供給的方式，確保混凝土能滿足施工的需求。在用電方面先用了兩路電源并備用一臺360千瓦/時發電機確保施工用電萬無一失。在用水方面我們除了準備自來水之外，還利用市政2米的排水管道設閘堵水以防停水時無法降溫而影響混凝土的施工質量。對現場的各種設備都相應地做了應急準備。

二、施工方案的選定

（一）為了保證相鄰住房的安全，我們選定以西向東推進的施工方案。

（二）由于施工場地比較寬敞，充分發揮優勢，泵站選用HP—800自動配料機2臺，現場采用HBT—60混凝土輸送泵三臺，管徑直125mm2，同時還采用一臺12m3/h的汽車混凝土輸送泵，專用來做小體積混凝土的補救及找平。

（三）采用38臺6m3/臺混凝土運輸車。

（四）人員采用四班不間隔連續作戰的的施工方法，確保施工進度，每班交接班需提前半小時。

（五）為了防止由于混凝土自身產生的高溫而燒壞混凝土的現象，我們采用雙排直徑為50mm的鋼管通水降溫的方法，（左右間隔1米，上下1米且交叉布置）取得了良好的效果。

三、保證混凝土出廠質量的措施

（一）選擇高質量的水泥

我們選用“珠江牌”625R硅酸鹽水泥。

（二）混凝土出廠前的技術處理

為了減少水泥的水化熱，降低混凝土自身的溫度，在滿足設計和混凝土保證用泵輸送的前提下，將625R硅酸鹽水泥控制在450kg/m3。

（三）適當參加一定的添加劑，控制水灰比

根據設計要求，混凝土中摻和水泥用量4%的復合液，它具有防水、膨脹、緩凝而一體，溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水減少20%左右，水灰比一般能夠控制在0.55以下，初凝可延長4小時左右，對大混凝土施工的質量提供了有利的保證。

（四）對骨料的控制

選用70—40mm連續配碎石，細度模數2.8—3.0的中砂，砂石的含泥量控制在1%以內，并不能混有其他有機雜質和使用海砂。（五）混凝土的施工配合比

根據設計強度和泵送混凝土對坍塌度的要求，經試驗確定采用：625R硅酸鹽水泥，其水∶水泥∶砂∶碎石∶復合劑=0、25∶1∶1、82∶2、5∶0、04。

（六）加強技術管理確保施工質量

加強原材料的檢驗試驗工作，分工由監理單位安排人員跟班檢查，并對每批原材料都做詳細的記錄。

（七）采用確實可行的施工工藝

澆灌混凝土同采用三班人員交叉流水作業的形式，分層次地采用跑道式的施工路線，一層一層向前推進，每層保證振動器跟上施工步伐，在施工最后一層混凝土時除了采用平板振動器外，還采取長4米的園條形振動器做一次壓平處理，事后人工壓漿收尾。

（八）混凝土的保養

為了防止在大體積混凝土施工時由于產生的高溫而燒壞混凝土，影響混凝土的施工質量，我們采用了循環水系統降溫的辦法，保證進入口水溫在C25度以下，出口水溫在C58—C68度以內，在水溫超過C70時我們采用加快循環水量的辦法，并在混凝土上部采用麻袋濕水保養的辦法，在施工過程中做到了一絲不茍，其結果是工夫不負有心人，僅僅在30小時內元滿地完成了5876.69m3混凝土的施工任務。

四、談幾點體會

（一）施工前的準備和施工時可能出現問題，采取相應的應急措施，是非常必要的，給施工增加了保證力量。

（二）采用內外降溫的養護措施有效地控制了混凝土的升溫，大大縮短養護周期，對大體積混凝土的施工時的采用尤其重要。

篇（3）

筆者在實習期有幸參加了一棟高層基礎的施工。廣州市、天河區、禺東西路某企業一棟33層住宅樓，地下室共有三層，主要用于人防、停車，設備于一體的地下室，長75.7米寬46—38米不等寬的異形平面，基礎混凝土采用筏板形設計方案，板的施工厚度為2.0米，總混凝土量為5876.69m3，基礎中間設有一條1.2m的后澆帶，強度設計為C40的S6級抗滲混凝土基礎。

一、施工前的準備

為了確保施工進度和施工質量，施工前我們在現場進行了認真的調查和對施工方案反復的進行了討論，并做出了充分大量的準備工作。如對市區內可能產生的道路堵塞、可能造成的停電、停水、及現場設備出現故障等均相應地做好了應急的準備工作。我們對泵送混凝土攪拌站選用方面我們選用了市區一家最有實力、且一家公司分別有兩個不同方向運送混凝土的攪拌站，如果出現東面斷道就從西面供給，西面斷道就從東面供給的方式，確保混凝土能滿足施工的需求。在用電方面先用了兩路電源并備用一臺360千瓦/時發電機確保施工用電萬無一失。在用水方面我們除了準備自來水之外，還利用市政2米的排水管道設閘堵水以防停水時無法降溫而影響混凝土的施工質量。對現場的各種設備都相應地做了應急準備。

二、施工方案的選定

（一）為了保證相鄰住房的安全，我們選定以西向東推進的施工方案。

（二）由于施工場地比較寬敞，充分發揮優勢，泵站選用HP—800自動配料機2臺，現場采用HBT—60混凝土輸送泵三臺，管徑直125mm2，同時還采用一臺12m3/h的汽車混凝土輸送泵，專用來做小體積混凝土的補救及找平。

（三）采用38臺6m3/臺混凝土運輸車。

（四）人員采用四班不間隔連續作戰的的施工方法，確保施工進度，每班交接班需提前半小時。

（五）為了防止由于混凝土自身產生的高溫而燒壞混凝土的現象，我們采用雙排直徑為50mm的鋼管通水降溫的方法，（左右間隔1米，上下1米且交叉布置）取得了良好的效果。

三、保證混凝土出廠質量的措施

（一）選擇高質量的水泥

我們選用“珠江牌”625R硅酸鹽水泥。

（二）混凝土出廠前的技術處理

為了減少水泥的水化熱，降低混凝土自身的溫度，在滿足設計和混凝土保證用泵輸送的前提下，將625R硅酸鹽水泥控制在450kg/m3。

（三）適當參加一定的添加劑，控制水灰比

根據設計要求，混凝土中摻和水泥用量4%的復合液，它具有防水、膨脹、緩凝而一體，溶液中的糖鈣能提高混凝土的和易性，使用水減少20%左右，水灰比一般能夠控制在0.55以下，初凝可延長4小時左右，對大混凝土施工的質量提供了有利的保證。

（四）對骨料的控制

選用70—40mm連續配碎石，細度模數2.8—3.0的中砂，砂石的含泥量控制在1%以內，并不能混有其他有機雜質和使用海砂。（五）混凝土的施工配合比

根據設計強度和泵送混凝土對坍塌度的要求，經試驗確定采用：625R硅酸鹽水泥，其水∶水泥∶砂∶碎石∶復合劑=0、25∶1∶1、82∶2、5∶0、04。

（六）加強技術管理確保施工質量

加強原材料的檢驗試驗工作，分工由監理單位安排人員跟班檢查，并對每批原材料都做詳細的記錄。

（七）采用確實可行的施工工藝

澆灌混凝土同采用三班人員交叉流水作業的形式，分層次地采用跑道式的施工路線，一層一層向前推進，每層保證振動器跟上施工步伐，在施工最后一層混凝土時除了采用平板振動器外，還采取長4米的園條形振動器做一次壓平處理，事后人工壓漿收尾。

（八）混凝土的保養

為了防止在大體積混凝土施工時由于產生的高溫而燒壞混凝土，影響混凝土的施工質量，我們采用了循環水系統降溫的辦法，保證進入口水溫在C25度以下，出口水溫在C58—C68度以內，在水溫超過C70時我們采用加快循環水量的辦法，并在混凝土上部采用麻袋濕水保養的辦法，在施工過程中做到了一絲不茍，其結果是工夫不負有心人，僅僅在30小時內元滿地完成了5876.69m3混凝土的施工任務。

四、談幾點體會

（一）施工前的準備和施工時可能出現問題，采取相應的應急措施，是非常必要的，給施工增加了保證力量。

（二）采用內外降溫的養護措施有效地控制了混凝土的升溫，大大縮短養護周期，對大體積混凝土的施工時的采用尤其重要。

篇（4）

1.1高層發生火災概率大

高層建筑內除了住宅還有辦公，到處都有電梯、發電機、各類高瓦數辦公設備等功率較大的電器，布線復雜、容易老化，遇到短路等現象，會引發火災事故；高層建筑內人員、物資相對集中，特別是在此有限的平面空間內密度較大，人員不可控；公用部分如實驗室、圖書室、物料供應中心等部門，內有可燃物，稍有疏忽就會導致火災。所以說，高層建筑很容易發生火災事故。

1.2火災救援難度加大

高層建筑內外部結構繁雜、建筑垂直落差大，發生火災事故時，建筑內的所有電源將會被迅速切斷，人員的疏散僅僅依靠消防通道和室外消防云梯進行，影響救援的效果。同時，消防救援人員需花費大量時間在煙霧中摸清高層建筑的結構，這樣也會增加救援難度。

1.3高層的火勢蔓延速度更快

高層建筑獨特的架式結構和外墻保溫材料，在發生火災時，極容易燃燒，一旦發生火災，火勢會很猛，容易造成火借風勢的快速蔓延。火勢蔓延的速度與高層建筑空間高度呈正比關系，會給消防救援、破拆等工作造成極為不利的局面，在極短的救援時間內，難度會大大增加。1.4受困人員容易二次受到傷害高層建筑一般層高都有近百米，加上建筑結構復雜，發生火災后，容易使樓內人員天然的處于極度恐慌之中，平臺電梯的慣性使用，在煙幕下找不到樓道安全出口，很容易出現盲目逃生的現象，而導致人員擁擠和踩踏，更有甚者會直接跳樓。高層建筑特殊的層高和架式結構，容易形成煙囪效應，火勢、煙幕迅速向上蔓延，會在最高層形成大量濃煙，使大部分人會因長時間缺氧失去生命。特別是現代高層建筑，追求美觀大多傾向于使用全封閉裝飾，發生火災，玻璃、鋼構等裝飾材料會因高溫而產生變形和爆炸，躲避不及，就會增加人員的二次傷害。

2高層建筑防火監督中遇到的主要矛盾與問題

高層建筑防火只有采取切實可行的對策措施，從源頭上把關，搞好日常防火監督，只有這樣落實層層監督機制，才能最大限度地降低火災發生幾率，但高層防火監督在現實中卻存在諸多矛盾和問題，主要表現在以下方面。

2.1施工過程缺乏有效監督

施工、安裝等單位缺少專業技術人員，沒有行之有效的監督與技術指導，對各種消防標準和規范一知半解，粗放施工、安裝，極易導致消防設施達不到最初設計標配。二次發包的工程，環節銜接不夠，造成消防設施出現故障，導致一些消防設施無法正常使用。甚至有些防火監督管理部門沒有全程參與到具體的施工中，施工方為節約成本會采取壓縮成本、偷工減料等手段，造成一些消防設施成為擺設。

2.2資料不全監督困難

一些建筑工程建設時間緊、任務重，設計周期短、施工時間有限，設計人員不重視防火安全設計，只圖簡便快速，導致建筑工程缺圖、漏圖，甚至極個別的建筑工程僅憑幾張設計草圖就進行施工。消防設施圖紙資料信息不健全，給防火監督帶來諸多困難，成為極大消防安全隱患。

2.3防火監督意識淡薄

雖然社會消防安全意識已有很大程度的提高，但是由于一些單位領導對消防工作不夠重視，沒有對職工進行消防法律法規和政策教育，只注重經濟效益，忽視消防安全。高層業主消防安全意識薄弱，導致業主對防火監督產生一種自然的抵觸情緒，為開展防火監督人為制造了障礙。

2.4源頭監督關把不嚴

部分防火監督管理人員驗收只是象征性的履行一下手續，不嚴格按程序、規范等把好建筑審核、施工檢查、竣工驗收關口，使防火監督流于形式，直接影響了高層建筑防火監督的實效。而防火環節中建筑防火、消防設施整改、室內裝飾等就不在其檢驗范圍。

3新形勢下加強高層建筑防火監督對策

高層建筑消防安全必須從整體環節抓起，在細微處下功夫。加強防火監督也是一個相對系統的綜合工程，設計、施工、使用、管理、維修等各個環節，都需要認真進行防火監督，嚴格管理、防患未然，只有這樣才能真正確保高層建筑消防安全。

3.1從消防設計上進行嚴格把關

高層建筑設計人員要嚴格按照GB50045～1995(2005年版《)高層民用建筑設計防火規范》進行設計，執行《消防法》中各項技術標準和有關設計規范要求，同時也要巧妙地結合建筑功能，做好防火安全設計。設計單位的各級負責人應對工程的防火設計負責，不符合設計規范的不得上報審批。設計上要總體布局暢通安全；疏散路線直接；合理劃分防火區；內部裝修難燃或不可燃燒、控制可燃物存放量；消防給水系統方便、水壓充足；自動報警和滅火系統聯動。只有按上述規定去認真設計施工，才能有效保證高層建筑防火安全到位。

3.2強化施工過程中防火監督

工程施工單位要嚴格按照消防設計審核合格的設計圖紙進行施工，要對建筑工程的防火構造、技術措施和消防措施等工作負責。對防火結構的保護層、設置吊頂或管井內防火分隔物、以及暗敷的消防電源線路等，必須認真做好施工和監督檢查并有書面記錄。如需變更設計，施工單位應與設計單位、建設單位、公安消防監督機關共同協商，采取相應的變更措施，同時做好備案。設立專職稽查組織，負責違章工程項目的查處和驗收，保證消防設施到位。

3.3加強消防維護和日常管理監督

高層建筑防火設備都有定期維修檢查，消防設施平時不用，都在發生火災時發揮作用，而需要其發揮作用時突然失靈，將會造成不可彌補的損失。火災自動報警、滅火系統、防排煙設備、防火門、防火卷簾、消防泵、消火栓、消防控制室和儀表設備等都是防火環節的一部分，日常都應該有嚴格的檢查制度，設專人定期測試和檢查，對失靈損壞的要及時維修、更換。

篇（5）

相應的評價矩陣。最后對權重和評價結果合成運算，得出評價的結果。具體步驟如下：

1.1確定影響因素的因素集U確立待評價的目標指標U，各評價指標為子集u。

1.2確立評價標準集V和隸屬度矩陣R結合確定的評價指標和評價集，按照一定的評價標準對各個指標進行評定，可得出各個單指標的評價矩陣，其中各子集表示對上一目標層的隸屬度。

1.3對各指標進行重要程度的賦值文中是用層次分析法確定權重的，它的基本思路是將各評價指標按照屬性和關系分組，形成遞階結構，然后按照一定的標度經過兩兩比較確定出相對之下的重要程度，繼

而構成了判斷矩陣，然后確定權重。對比兩兩指標，根據比較結果確定相應的判斷矩陣。比較方法用9標度法。

1.4模糊合成運算根據所得的權重矩陣Q和評價矩陣R，將其進行合成運算得出模糊矩陣H。即：H=Q*R

2實例分析

以邯鄲地區某高層住宅建筑施工企業為例，該企業承辦的住宅項目占地43，000平方米。設計項目高度為90米的5棟高層。歷經2個月的實地調查和咨詢，收集大量相關資料，分析研究出影響其安全施工的

主要因素。安全要素可以分成四種：安全管理組織，安全技術管理，安全管理制度，施工現場安全各個因素下面又分了具體的分項。

①安全管理組織包括了安全生產組織、安全教育和崗位培訓考核取證。

②安全技術管理包括了機械設備作業技術、用電和防火技術、防塵防毒技術、特種和專項技術及安全技術交底。

③安全管理制度包括了勞保品使用制度、檢驗驗收交接制度、安全生產責任制、安全資金保障制度、應急救援制度安全事故報告處理制度。

④施工現場安全包括施工現場安全達標、資質和資格管理、保險、安全標志。由此可知，目標層邯鄲市某高層建筑施工企業施工安全設為Z，在其下方的安全管理組織，安全技術管理，安全管理制度，施

工現場安全分別為一級指標，用Y來表示，二級指標用y表示。由資料顯示對施工安全評價一般設定為5個標準等級，分為安全，基本安全，一般，危險，很危險。表示為V={v1，v2，v3，v4，v5}，其中v1

代表安全等級，v2代表基本安全等級，v3代表一般等級，v4代表危險等級，v5代表很危險等級。根據主要負責人、技術人員、領域專家進行調查問卷，根據評價結果得出了各因素的評價矩陣。依據所選

用的層次分析方法對個指標進行了權重的賦值，并且通過C.I.的計算其一致性達標，符合一致性要求。

3結論

以高層建筑為研究對象，針對目前日益增多的工程施工事故，找出影響施工安全的主要原因，并結合層析分析法和模糊綜合評價法對其進行了定性和定量分析。最后通過利用所建立的綜合評價模糊對具

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二、高層建筑的構體系

2.1框架與剪力墻

當施工中單醫德框架體系的強度及剛度無法滿足施工的實際要求時，就需要在建筑平面的某些適當位置設立相應的增加較大的剪力墻來替代一部分框架，這就形成了框架-剪力墻體系。在受到水平方向力的影響時，框架和剪力墻都需要通過有足夠大的剛度的樓板以及連梁組成的協同工作的結構體系。

2.2剪力墻體系

當承受力的主體結構主體部分全部都是由平面剪力墻構件組成的時候，就形成了剪力墻體系。在這種體系當中，一堵剪力墻就能夠承受全部的垂直荷載及水平力。而剪力墻體系屬于剛性結構的一種，其位移的曲線一般都呈現為彎曲型。而剪力墻體系自身的強度和剛度都很高，并且具有一定的延展性，抗震、抗倒塌等性能比較優越，是一種較為優秀的結構體系，能建的高度大于框架-剪力墻的混合體系。

三、高層建筑結構的相關問題分析

3.1結構超高的問題

在國家新出臺的抗震規范和新規范中，對于建筑結構的總體高度有著一定的限制，尤其是新規范當中針對建筑物超高的問題，除此之外將以前高層建筑的高度限制設定為A級高度以外還新設立了B級高度，同時相應的處理措施以及設計方案也都有極大的改變。在工程師進行實際的工程設計工作時，可能出現的由于結構類型改變的問題從而忽略此類問題出現后將導致施工圖紙再進行審查工作時未能通過，需要進行重新的設計和召開相應的專家會議來進行確切論證的情況，對工程的工期、造價等等整體規劃都將造成很大的影響。

3.2短肢剪力墻設置問題

在新的施工規范中可以看到，對于短肢剪力墻的定義就是墻肢截面的高厚比為5~8的墻體，而且根據相應的實驗數據以及工程師自身的經驗，對于短肢剪力墻在高層建筑中的應用能力較低，同時也有比較高的限制，所以，在高層建筑的設計施工中，結構工程師應當盡可能的減少采用或不用短肢剪力墻，以避免產生關于設計方面的不必要的麻煩。

3.3嵌固端設置問題

我國目前的高層建筑大部分都自帶地下室和人防，正因為如此，這樣就有可能會將嵌固端設置在地下室的頂板上，當然也有可能會設置在人防頂板等等特殊位置，因此，就在這個問題的處理上，結構設計工程師經常會忽視了由嵌固端的設置位置不當帶來的一些需要注意的問題，比如：嵌固端樓板本身的設計、嵌固端上下層剛度比的上限等等問題，而建筑工程必須要嚴謹，任何一個細小的問題都有可能在未來造成嚴重的后果。

3.4結構規則性問題

在當前新舊規范在這方面的規則出現了極大的差異，新的規范在這方面新增加了許多的限制條件，而且，新的規范增加了強制性的條文規定“即建筑不能采用嚴重不符合規范的設計方案。”因此，結構設計工程師自工作室就必須要注意對待新規范當中的的某些限制條件，以防止出現在施工后期設計圖紙設計階段的工作改動。

篇（7）

一、概述

高層建筑由于存在客流密度大、疏散困難等不利因素，其消防措施顯得尤其重要。火災自動報警及聯動控制系統作為高層建筑中消防控制的關鍵系統，如何提高系統響應的可靠性，一直是廣大從事電氣設計的人員和專家們十分關心的問題。從功能上或先后順序上可以將其分為火災報警和聯動控制兩個階段，火災報警作為火災發生初期的一種必要的預告措施，其作用是有限的，且僅限于火災初發階段，一旦火勢擴大，報警系統可能將不再起作用----本文不作重點討論。當火災確認后，真正完成各種消防功能（滅火、疏散人群、防煙、排煙等）的是聯動控制階段，下面以正壓送風系統的聯動控制為例對高層建筑的聯動控制系統的可靠性設計作一探討。

二、防、排煙系統的聯動控制設計

正壓送風系統主要由設置在屋頂或局部屋頂的正壓送風機和設于每層（也可隔層設置）防煙樓梯間、消防前室的正壓送風閥及其電氣連鎖控制裝置組成，再加上建筑送風豎井，構成了一個完整的建筑物防煙系統。當某層著火時，打開著火層及相鄰上下層的正壓送風閥，接著啟動相應正壓送風機，在防煙樓梯間、消防前室形成正壓，阻止煙氣進入，以供人群安全疏散之用。一般來說，正壓送風系統有以下幾種聯動控制方式：

1.通過編程由設于火災自動報警系統的報警總線上的控制模塊來控制著火層和相鄰上下層的正壓送風閥打開，通過監視模塊接受其微動開關的動作反饋信號，利用此反饋信號再驅動正壓送風機控制系統的控制模塊來啟動正壓送風機，實現向防煙樓梯間極其消防前室送風，達到防煙目的。此方式硬件上依賴于報警總線及連接于總線上的監控模塊，軟件上利用廠家提供的專用應用軟件通過編程來實現；

2.本方式和上面的區別在于正壓送風閥的微動開關動作后直接通過硬接線與正壓送風機的控制系統連鎖，即利用微動開關的動作信號直接啟動正壓送風機。此種方式的正壓送風閥聯動所依賴的軟硬件同方式1，但正壓送風機的聯動則是利用獨立于報警總線的聯動控制線來實現的（全硬件方式）；

3.這種方式與方式2相比，唯一的區別在于正壓送風閥增加了手動打開功能，即正壓送風閥具有就地手動控制（獨立于報警總線）和遠地自動控制（利用報警總線和監控模塊）兩地控制功能；

4.正壓送風閥的開啟同方式3，但正壓送風機的啟動是在消防控制中心通過編程（依賴于報警總線和監控模塊）和手動控制柜（硬接線）兩種方式來啟動。

需要注意的是，上面任何一種聯動控制方式都是先打開正壓送風閥，然后才打開正壓送風機，次序不可顛倒。

其實控制方式不止上述四種，也可以是上述幾種方式的組合，以下筆者對這四種聯動控制方式分析其優劣。

一個聯動方式的優劣，當然應從其是否可靠、正確動作來判斷。所謂控制的可靠性、正確性，包括從信號發出到開機運行的全過程各個環節。任何一個環節不能響應或不能正確響應，都將影響系統可靠、正確完成其應有的功能。

從方式1的敘述可以知道，正壓送風系統的聯動控制全部是通過編程來實現的，其信號的發出和接受都是依賴于火災自動報警系統的報警總線來完成的。我們知道，報警總線貫穿于建筑物內各個需要探測火災的場所，而各類控制監視模塊又都掛在報警總線上，當火災發生時，可以說報警總線是非常不可靠的，它只能用于火災初期預告火情，當火勢擴大時，報警總線很可能基本癱瘓，此時用于監視、控制正壓送風系統的監視/控制模塊已失去作用，這顯然是不可行的。如此說來，方式1在設計當中應當避免。

再看看方式2，由于其正壓送風閥的聯動控制也是通過編程實現的，其監視/控制模塊也是掛在報警總線上，同樣存在上述問題。若正壓送風閥不能打開，其微動開關不能動作的話，也就無法啟動正壓送風機。即其產生的后果同方式1是一樣的。

由以上分析我們可以看出，正壓送風系統的可靠、正確動作分為兩個過程：正壓送風閥的可靠動作以及隨后的正壓送風機的啟動。顯然方式3和4是可行的。當控制正壓送風閥的模塊不能發出指令時，還可通過現場人員手動打開正壓送風閥，進而利用其微動開關直接啟動或消防控制中心手動直接啟動正壓送風機。尤其是利用正壓送風閥的微動開關直接啟動正壓送風機，應是相當可靠的。因為各層的正壓送風閥的微動開關都是通過疏散通道內豎向配線直接接入屋頂的風機控制箱的，疏散通道可以認為發生火災的可能性是比較小的，其管線獨立于火災自動報警系統的管線，即使火災自動報警系統的管線已被火勢燒壞，仍不影響正壓送風系統的可靠啟動。也可以設計成微動開關直接啟動正壓送風機和消防控制中心手動控制正壓送風機兩者兼備，增加了可系統的可靠系數。

實際設計當中經常見到正壓送風閥只有自動方式，這是相當不可靠的。其次還有設計沒有利用正壓送風閥的微動開關的硬接線直接啟動正壓送風機，但如果消防控制中心手動控制（也是硬接線）柜能直接啟動正壓送風機，我們認為是基本可靠的。而將兩者結合起來，只是增加了從各層正壓送風閥到屋頂風機的管線量，造價上并未因此增加許多，系統的可靠性卻大大增加了，何樂而不為呢？

三、手動控制柜的選擇和設計

在消防最終驗收時，消防管理部門都強調消防控制中心要設置手動控制柜，其目的也在于建立一條獨立于火災自動報警系統總線之外的硬接線通路直達被聯動的設備，使消防控制中心實現手動和自動雙重控制功能，增加系統響應的可靠性。

值得注意的是，目前許多火災自動報警及聯動控制設備的生產廠家推出兩種手動控制柜，一種為多線制的，即從手動控制柜至每一個需要手動控制的重要消防設備各敷設一根控制管線，形成真正的硬件電路上和邏輯上的一對一控制；另一種是總線制的手動控制柜，顧名思義只有一根總線，有廠家稱之為智能式的手動控制柜，雖然邏輯上是一對一的控制關系，但對各種需要手動控制的重要消防設備指令的發出和動作的反饋是通過該總線（獨立于報警總線）來完成的。從可靠性判斷，總線制的手動控制柜雖然比不設增加了可靠性，但由于所有被聯動設備的手動指令的傳遞依賴于總線，當總線故障時，整個手動控制柜將失去作用，而多線制的手動控制柜則不存在這種問題，某條手動控制線的故障只會使所連接的設備受到影響，無故障的控制線路照樣能夠運行，其他設備仍能在火災情況下完成其應有的消防功能（如滅火、防煙、排煙及阻斷火勢蔓延等）。因此具體實施時還是應優先采用多線制的手動控制柜，管線的造價雖然有所增加，但聯動的可靠性卻大大增加。

許多國外進口的火災自動報警及聯動控制設備則無手動控制柜，不符合我國《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的有關規定及消防管理部門的要求。為了迎合我國國情，這些生產商設計了一種類似于手動控制的控制面板，它的可靠性還不如總線制的手動控制柜，僅僅是一個帶有觸摸式按鈕及反饋信號燈的模塊，無專門的獨立于報警總線的手動控制總線，指令的發出和動作反饋信號的接受仍依賴于報警總線，這實際上仍是一種通過編程實現的自動控制，并人為的加上手動控制面板，這顯然是與我國規范和國情相悖的。設計選用進口設備時應當加以注意，或者手動控制柜選用國產的成型柜，但接口上一般不兼容，需要在現場改造或由進口設備商提出改造方案。

四、關于管線的敷設

前面多次談到線路的可靠性問題，這實際上是火災自動報警及聯動控制系統設計的一個關鍵問題，采用的設備再先進和可靠，如果沒有一個安全、可靠的信息載體即線路，報警及聯動控制過程的完成實際上是一句空話。火災發生時，火災現場的線路處于一種十分危險的環境中，如何確保火災危險環境中的線路盡量長時間的工作，需要設計人員在把握設計及施工規范的基礎上細心選擇線路的走向、敷設方式、敷設部位（場所）、導線或電纜的防火性能、保護管或金屬線槽的耐火性能、防火措施及與其他專業管道或熱源的安全間距等。由于系統中的管線量及類型繁多，有報警總線、消防電話線、火災廣播線、警鈴控制線、消火栓監視線、消火栓控制線、DC24V電源線、現場設備的聯動控制及監視線、手動控制線等，如果不好好按照上面的原則安排這些管線，一旦火災發生，部分管線在系統來不及響應之前就燒壞，后果是十分嚴重的。以下就管線敷設的可靠性問題談談自己的看法。

1.消防控制中心位置的合理性對管線的可靠性的影響上面所說的各類管線都是從消防控制中心引出的，報警回路越多，被聯動的設備越多，則管線量就越大，這些管線出消防控制中心后一般先沿水平金屬線槽敷設，并匯入弱電井內，再由弱電井引至各層各個位置。由于整棟樓的管線都是由此金屬線槽引出至各現場的，確保這段金屬線槽敷設環境的安全性就十分必要，盡量避開預計發生火災可能性較大的區域，與強電管線及其他熱源保持必要的安全間距，金屬線槽全封閉并刷防火涂料等，都是有效的措施。但更為重要的一點，應使消防控制中心盡量靠近弱電井，使這段金屬線槽盡量以最短距離進入弱電井則更為有效。筆者常見到消防控制中心距離弱電井過遠，使這段總引出線過長地暴露于安全不確定區域，即不經濟，又使線路遭受火災損毀的可能性大大增加，應當引起同行及建筑專業的高度重視。

2.按照規范要求，盡量使消防電氣管線暗敷在不燃燒體結構層內，并保持不小于30mm的覆蓋層厚度。確因現場條件限制必須明敷時，應穿金屬管或金屬線槽保護，且應內外刷防火涂料兩遍，或采取其他的防火保護措施。一般來說，報警總線、消防電話線、警鈴控制線、消火栓監視/控制線、廣播線、DC24V電源線出每層弱電井后盡量采取暗敷方式，而從現場的控制/監視模塊至被聯動設備的管線、重要消防設備（消防/噴淋泵、防煙/排煙設施、電梯迫降等）的手動控制管線等因設備大都位于空間則可采取明敷方式。明敷時尤其要注意管線沿安全區域敷設，避開所有可能遭受損壞的不利環境。

3.對于在吊頂上吸頂安裝的探測器等，從頂棚內暗埋的接線盒至探測器這一段線路一般穿金屬軟管，兩端要加鎖母，金屬軟管、接線盒及連接處都須刷防火涂料不少于兩遍。

4.合理安排各類管線的走向，盡量分散敷設，以減少同時遭受火災損毀的可能性。比如若報警總線在火災發生時已被燒壞，而手動控制線因不與它同路徑仍可以繼續使用，從而不影響滅火或其他消防措施。

五、結論

從以上的論述不難看出，提高聯動控制系統的可靠性不外乎下面的幾種措施：

1.對于重要的滅火和防排煙設施如消火栓泵、噴淋泵、正壓送風系統、排煙系統等，為了確保動作的可靠性，應考慮多種、多地聯動和手動控制方式，既有自動，又有手動，既有就地控制，又有遠地控制，以增加被控制設備的可靠、及時、正確動作；

2.合理設計各類管線的走向、敷設方式、敷設場所，采取必要的防火措施，避開可能對線路造成損壞的熱源，與強電管線及其他專業管道保持必要的安全間距，確保消防電氣線路處于安全環境中，以盡量延長處于火場中線路的工作時間；

3.與建筑專業協調，合理確定消防控制中心的位置，以使其盡量靠近弱電管道井，使消防電氣管線以最短距離匯入弱電管道井；

4.盡量采用多線制的手動控制柜，采用進口設備時，要注意其是否提供這種多線制的手動控制柜，若不提供，設計人員還需選用其他廠家的手動控制柜，并處理好接口問題；

至于采用先進、可靠的火災報警及聯動控制系統，不是本文討論的重點，就不作詳細論述了。

篇（8）

THEDEVELOPMENTOFCONSTRUCTINGTECHNOLOGY

OFSUPER-TALLBUILDINGS

自1968年日本外交部大廈（地上36層，高度147m）建成以來，日本的超高層建筑的發展已有30年的歷史了。隨著強震記錄的收集技術和計算機技術不斷發展，動力設計方法的不斷完善以及建筑用鋼材的發展，日本正迎接鋼結構超高層建筑時代的到來。

1超高層建筑的現狀

高度超過60m的建筑物，需受到日本建筑高層評委的評審，并通過建設大臣的認定后，方可允許建造。從日本《建筑通訊》上刊載的這些建筑物的有關數據資料，可以看出，除塔狀構筑物及煙囪等以外，高度超過60m的建筑物，日本現在(1998年1月）有1000棟以上，其結構類型：純鋼結構（S結構）為60.6％；下部為鋼－鋼筋混凝土結構（SRC結構）、上部為S結構（S＋SRC結構）為3.8％；SRC結構為21.3％（如圖1），以RC（鋼筋混凝土結構)高層住宅為主的建筑數量不斷增加，且比率達13.9％。高度超過150m以上的建筑物，已有65棟，其中S結構占84.6％；下部為SRC結構、上部為S結構占6.2％；SRC結構占7.7％，從而可以看出超高層建筑以S結構為主的變化狀況（如圖2）。

圖1受高層評委評審的全部建筑物

（1072棟）的結構類型

圖2高度為150m以上的建筑

（65棟）的結構類型

把日本的超高層建筑按高度順序由大到小進行20位的排列（排列表略），第20位的建筑最高高度為200m。如果看一下這些建筑物的結構特性，其主要的結構材料，全部是S結構。并在S結構中，配置了支撐系統及鋼板抗震墻、帶縫墻等，以減小強震或強風時的側移變形。此外還增設了抗震裝置。

2新材料的利用

在抗震設計中，一直以保證骨架結構的強度為重點。通過分析強震記錄，發現強震時，僅是強度抵抗，并沒有給予建筑物以充分的塑性變形能力。而塑性變形卻可以吸收能量，減輕震害，這在抗震設計中，顯得十分重要。因此，對鋼材性能的要求也發生了變化，研制和開發出了適用于超高層建筑的高性能鋼材，同時，還開發出了新的高層結構體系。

2.1高性能鋼

80年代后期，超高層建筑，大跨結構迅速發展，對鋼材性能的要求也越多。主要包括有高強度，低屈強比，窄屈服幅等的耐震性能；可焊性，形狀尺寸加工精度的施工方面的性能以及耐久性等。

2.1.1高張力鋼

建筑用鋼材的應力－應變曲線如圖3所示。其屈服點在100～780N／mm2的范圍，其中屈服點為400N／mm2的鋼材，占一半以上。

圖3鋼材應力－應變曲線

1－780N鋼；2－建筑結構用780N鋼；

3－建筑結構用高性能590N鋼；4－SN490；

5－SS400；6－極低屈服點鋼

鋼材屈服點的提高，在設計方面就需要保證結構的剛度要求，防止局部屈曲；在施工方面就要保證結構的可焊性。另一方面，在多震國，地震時確保結構建筑物的安全性是一個最大的課題。因此，高張力鋼不僅要有很高的屈服點及抗拉強度，還要具備充分的塑性變形能力。從這些觀點出發，1988～1992年間，日本開發研制了屈服點為590N／mm2的高張力鋼，廣泛用于超高層建筑中。近些年來，又開發研制了屈服點為780N／mm2的高張力鋼，已開始部分應用于超高層建筑中。

2.1.2低屈服點鋼

另一方面，還開發研制了利用鋼材的低屈服點和屈服特性的技術，耐震設計中的隔震和抗震構造技術得到了迅速發展，地震對建筑物輸入的能量，通過建筑物特殊的部位吸收，從而確保整個結構的安全，防止結構構件（梁，柱）的破壞和損傷，低屈服點鋼主要用于這些特殊部位，作為吸收地震能的材料。低屈服點鋼，其化學成分主要是純鐵。如屈服點為100N／mm2的鋼材（為普通鋼材屈服點的一半左右），具有很大的塑性變形能力。

2.1.3TMCP鋼

建筑物的高層化、大跨化等，要求使用的鋼材高強度化，大斷面化，極厚化。以往的冶煉方法，若保證鋼材的高強度，就需加入相應的碳元素，鋼材含碳量的增加會導致可焊性的降低。為了解決這個問題，開發研制了490N／mm2級的建筑結構用TMCP鋼。建筑結構用TMCP鋼，是通過TMCP（熱處理）處理后得到的。已廣泛用于超高層建筑中，如東京都新（廳）舍大廈（地上48層，檐口高241.9m）中的柱子全部采用此種鋼。TMCP鋼的特點是：①改善了可焊性，②保證了極厚部位的強度，③降低了屈強比。

2.1.4SN鋼

根據超高層建筑的抗震要求，鋼材應具有足夠的彈塑性性能和較好的機械性能，可焊性能，具有吸收地震能的能力，日本JIS制定了“建筑結構用鋼材”（SN鋼）標準。廣泛用于超高層建筑。SN鋼要求：①保證可焊性，②保證塑性變形能力，③保證板厚方向的性能，④保證經濟性和加工方便，⑤保證與國際規格接軌。SN鋼的規格有A、B、C三種，其板厚都是在6～100mm，分400N／mm2和490N／mm2兩個等級。

2.2新RC結構（鋼筋混凝土）

在鋼結構鋼材的強度不斷提高的同時，鋼筋混凝土結構中的鋼筋和混凝土強度也在迅速地提高。1988年以來，進行了強度為58.8～117.6MPa的混凝土及強度為686～1176.7MPa的鋼筋的開發，并已用于超高層住宅中，如禮新城北高層住宅（地上45層，高度160m），所用混凝土強度為58.8MPa，主筋強度為686MPa，斷面加強筋強度為784MPa，是以前高層RC結構所用材料強度的兩倍。現在超高層建筑已開始使用78.4MPa，98MPa的混凝土。

2.3CFT結構（鋼管混凝土）

由于高強度鋼的使用，可以使構件截面做得小而薄，然而這必帶來局部屈曲和剛度降低的問題，解決這個問題的途徑之一就是采用CFT柱。

繼S結構、SRC結構、RC結構之后，它形成了第四種結構體系。CFT結構體系，就是用圓形或多邊形鋼管內填充混凝土的柱子和S結構，鋼－混凝土結構的梁連接起來而形成的結構體系，具有剛度大，耐久力大，變形能力強，防火性好等方面的優良結構性能。因此，超高層建筑，大跨結構等開始廣泛采用此種結構體系。

CFT柱的優點是，混凝土填充在鋼管中，在受壓和受彎共同作用下（如圖4所示），混凝土向橫向擴散，然而卻受到鋼管的橫向約束（稱為鋼箍效應）。所以，混凝土的強度和變形能力提高。另一方面，由于混凝土的填充，鋼管的局部屈曲受到了有效的抑制，如圖5。這樣，CFT柱可以最充分利用高張力鋼的強度。隨著高強混凝土及其組合的研究不斷發展，將來高度為1000m級的超高層建筑的構想實現，期待著CFT柱將起主要作用。

3隔震，抗震結構構造

1995年1月的阪神大地震以來，隔震結構急劇增加。從地震加速度反應譜曲線上可知，為了減小建筑物上的地震力，需要延長建筑物的固有周期，使其獲得大的衰減。隔震結構是指，在建筑物基礎上，安裝夾層橡膠等水平方向柔軟的減震支承，使水平變形集中在減震層上，把整體結構的固有周期延長2～3S的同時，再利用某種衰減裝置（阻尼器），使作用在建筑物上部的反應加速度、位移得到大幅度衰減的結構體系。有許多種實用的減震支承和衰減裝置，現將有代表性的列于表1中。

表1減震裝置的性能和種類

裝置

分類

性能種類

支承*支承荷載

*延長固有周期

*降低反應加速度

*降低上下水平振動夾層橡膠

高衰減夾層橡膠

鉛芯夾層橡膠

滾動支承

水平

衰減

裝置*限制水平地震反應位移

*降低水平地震加速度

*限制共振反應彈塑性阻尼器，高粘

性阻尼器，油性阻尼

器，摩擦阻尼器，高

衰減夾層橡膠，鉛

芯夾層橡膠，滑動支

承

這種隔震結構的上部結構常是較剛性的。超高層建筑的固有周期都比較長，所以它自身已包含了減震效應。但是如果把衰減裝置安裝其上，則對于抗震更是一個有效的方法。

圖6蜂窩式阻尼器的循環過程

用于超高層建筑（高層建筑）上的衰減裝置，有對應于建筑物上下層的水平位移差（層間位移）而運動的鋼制彈塑性阻尼器；高衰減的油性阻尼器；粘性抗震墻；粘彈性阻尼器等。其中，鋼制彈塑性阻尼器，是利用鋼材塑性荷載－變形關系曲線描述大的循環過程，并把振動能用循環面積消耗掉的一種裝置。蜂窩式阻尼器就是一例。它是利用200N／mm2級的低屈服鋼，利用它有限的塑性變形特性，提高吸收地震能的能力的裝置。圖6表示蜂窩式阻尼器的循環過程。

把這些衰減裝置設置在超高層建筑上，多數情況下，可使設計地震力減小約30％左右。

4結論

超高層建筑不僅在日本、美國等發達國家較為普遍，就是在發展中的中國，它仍然是今后我國建筑事業發展的方向。為此，隨著我國國力的不斷增強，不斷借鑒外國先進的建筑技術，并結合我國的具體實際，必將能走出一條具有中國特色的超高層建筑之路。

篇（9）

一、消防電氣設計應遵循的規范

目前設計者應該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關的設計規范主要有「高層民用建筑設計防火規范（GB50045－95以下簡稱“高規”）、「火災自動報警系統設計規范（GB50116－98以下簡稱“報警規范）、「民用建筑電氣設計規范(JGJ/T16－92以下簡稱“民規")等。前兩部是國家標準，后者是國家建設部的行業標準。三部規范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災報警與消防聯動控制系統的設置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規范也各有側重，有所區別。對設計者來說，國標是帶有強制性的，必需嚴格遵守，部標或行業標準應服從國標。

二、火災報警系統基本形式的劃分及設備設置

火災報警系統的形式應根據具體設計對象來確定，設計者首先必需搞清楚設計對象的建筑形式、規模、分類、建筑個體的分布等諸多因素，再根據這些因素來確定火災報警系統的形式。

如表一，按“報警規范”，將火災報警系統劃分為三種基本形式：區域報警系統，集中報警系統和控制中心報警系統。而“民規”把報警系統分為四種基本形式：區域系統、集中系統、區域——集中系統、控制中心系統。隨著新技術不斷出現，火災報警設備和元件也在不斷更新和發展。筆者認為，報警系統設備的設置不宜復雜過多，過多會造成投資增大，可靠性降低，也不宜過于簡單而達不到報警聯動要求。應該在滿足規范要求的前提下，強調注意系統的可靠性和經濟性，還應注意不要單純追求消防技術的先進性，而應結合國情充分考慮維護方便和維護水平。

三、消防聯動控制制式問題

消防聯動控制有采用多線制的，有采用總線制的。多線制是電源驅動線與信號線分開，電源、檢測、控制分別占用導線的制式。多線制一般有五線制、四線制。總線制是基于計算機技術中控制總線的原理，采用信號線與電源驅動線分時復用的方式，利用計算機編程技術來達到監測與控制目的，總線制有三總線制和二總線制。總線制比多線制有布線少，監測控制設備多等優點，目前大中型項目多采用總線制。在具體設計中選擇采用哪種制式可結合工程的具體情況而定。多線制和總線制的主要特點如表二

四、線路的敷設問題

許多電氣設計消防線路采用穿塑料管（PVC）保護，并從吊頂內走線。而“民規”第24.8.5條規定：消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播等線路，應穿金屬管保護，并暗敷在非燃燒體結構內，其保護層厚度不應小于30mm。當必需明敷時，應在金屬管上采取防火措施。在布線上要求與“民規”、“報警規范”基本一致，只是根據“報警規范”線路在暗敷時可采用金屬管或經阻燃的硬質塑料管保護。從實際情況可以看出，很多設計人員對這一條有所疏忽。

筆者理解，本條之所以沒有包括火災探測器線路，是因為探測器線路只是在火災初燃生煙發熱階段起作用，而條文中規定的消防聯動控制、自動滅火控制、通信、應急照明及緊急廣播線路，在火災發生后一段時間內還需起作用，在這段時間內，這些線路應保證安全使用。

敷設在吊頂內的線路，在發生火災時并不安全，而且吊頂內下是火災多發地段。設計人員應對規范條文給予足夠的重視，在實際操作中，凡是新設計的建筑，對該條文規定的線路，一律穿金屬管或阻燃PVC管保護并在現澆板內、墻內等處暗敷走線。而在改造工程中，由于條件限制不能暗敷時，應對保護鋼管或金屬線槽采取防火措施，如刷防火涂料等。

五、消防水泵的控制啟停問題

消防水泵（包括消火栓泵、噴淋泵）是滅火手段中的重要設施，對消火栓系統而言，根據“高規”的要求，在消火栓處應能直接啟動消火栓泵。根據“報警規范”的要求，在消防控制室處也應能手動控制消火栓泵的啟、停。這兩部規范從各自不同角度提出要求。此外，在水泵房消火栓泵附近還有一個控制箱直接控制水泵電機啟停，這樣消火栓泵的啟動就有三處地方可控制，因此，存在這樣兩個問題，一是消火栓泵的控制權，二是消火栓泵的啟動方式。

消火栓泵的啟動控制權即是消防中心控制室、消火栓動作按鈕與泵房控制箱的主從控制關系。一般來講應以消防控制室為主。目前很多大廈消火栓的控制方式是在泵房控制柜上設置手動、自動轉換開關，通常情況下置于自動位置。這樣設置有一個好處，就是一旦自動控制失靈，工作人員可在水泵房將轉換開關打到手動位置，直接起動消防泵，且就地維修也很方便。但是，這樣一來，將會帶來負面影響。在水泵房設置轉換開關，容易引起人為的操作失誤，因為一般情況下泵房是無人值班的，萬一工作人員或其他人員將轉換開關置于手動位置，而消防中心未能及時發現，就會出現重大的消防隱患（此時消防中心和消火栓按鈕均無法啟動消防泵）。為了有效解決以上矛盾，在實際設計中，消防控制室的手動起停按鈕可不經過泵房設置的轉換開關，而直接啟動消防泵，既能解決直接起動問題，又便于消防中心統一監控。

消防控制室與消火栓動作按鈕啟動關系與消火栓泵的啟動形式有關。消火栓泵的啟動方式一般分為兩種，第一種啟動方式是在總線制聯控方式下，消火栓動作按鈕的起動可通過設在消火栓旁的聯動接口模塊將其要求的啟動信號送至消防控制室控制臺，再從此處輸出使消火栓啟動的開關量觸點。第二種起動方式，是直接將消火栓動作按鈕的開關量觸點輸出到消火栓泵啟動箱。這兩種啟動方式在實際設計中都可以運用，前一種方式接線省，但需在總線制下，對消火栓聯動模塊進行地址編碼編程來達到監測大量消火栓的目的。后一種啟動方式簡單可靠，但還需要把消火栓動作信號返給消防控制室。設計者在具體設計中可根據實際工程規模大小來選用，工程規模大、建筑形式復雜可采用前一種啟動方式，規模小可采用后一種啟動方式。

噴淋泵的自啟動是通過各保護區的管網噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網水流流動，從而聯動報警閥壓力開關動作，達到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯動模塊或報警閥壓力開關引線至控制室，消防控制室能準確反映其動作信號，同時控制室應能直接控制噴淋泵啟停。

六、消防控制室反應消火栓泵和噴淋泵的工作和故障狀態

根據“報警規范”的要求，消防水泵啟動后要返回已工作的信號，有兩種做法。其一是取電路信號即接觸器的合閘輔助接點，其二是取物理量信號即取供水管網上的水流壓力傳感器，后者目前使用較少。關于故障信號的返回，電源斷電故障信號的反應比較清楚，其它故障信號的反應，“報警規范”、“民規”都沒有明確說明。比如消防水泵過負荷故障信號應該反應到消防控制室，但具體如何反應是在設計中應予考慮的一個問題。

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1.1超壓出流造成巨大浪費

給水配件超壓出流，不僅會使給水系統的配水量造成非正常分配，也給用水工況造成不良影響，而且這些超壓出水量并未產生使用價值，也就是無效用水量，這部分的浪費常常是在使用過程中產生的，很難被人們所察覺和認識，這也就使得超壓出流造成的水浪費不能引起人們足夠的認識，然而這種浪費在各種建筑中都有不同程度的存在，其浪費量也是相當可觀的。

1.2熱水供應系統造成水浪費

當前我國熱水供應系統方面也存著較為嚴重的水浪費現象，主要表現為當配水裝置開啟后，不能及時滿足所需要的水溫，常常是放掉一部分冷水后，才能讓熱水設備開始正常運轉，這樣就造成了很大的水浪費使用。

1.3管道及閥門泄漏造成水浪費

我們經常可以在路邊看到由于管道生銹或是被腐蝕嚴重等造成大量的水浪費，更別說埋在地下的了。生活中也常可以看到用戶反應浮球損壞、漏水，直接導致大量的水資源被白白浪費。

1.4對水資源的綜合利用率不高

一般我們通常把自來水稱作“上水”，把污水稱作“下水”，而作為污水凈化后可再利用的的水稱作“中水”。中水雖然不能被直接攝取利用，但是可以運用到農業、城市綠地灌溉、住宅沖廁等等地方。然而由于認識上的不足目前中水利用率仍是較低，造成了這部分水資源的浪費。

2給水排水工程的節約措施

隨著我國經濟的不斷發展，在城市里高層建筑越來越多，在給水排水方面，用水量大、用水相對集中、浪費嚴重是高層建筑的明顯特點。因此，探討高層建筑給水排水的節約途徑顯得尤為重要。

2.1合理確定供水壓力

建筑節水首要任務之一就是防止水量漏損。供水壓力過高的時候會常常導致管路和管件的損耗隨之上升，使用年限也會相應降低，水量的浪費也就不可避免了。因此，合理確定建筑給水系統供水壓力是防止水資源浪費的前提。在對高層建筑予以必要的分區的時候，還可以進行減壓措施，如設置減壓閥等防止超壓，減少超壓出流量造成的水浪費。

2.2合理選擇熱水供應系統

影響冷水浪費多少的主要因素之一就是熱水循環方式的選擇。目前有“干管循環”“，立管、干管循環”，“支管、立管、干管循環”三種熱水循環方式，其中水浪費量最多的就是干管循環方式。這就需要在給水排水施工中在經濟允許的條件下盡可能選擇節能的熱水供應系統。

2.3積極采用節水節能設備

2.3.1采用優質閥門和管材

建筑給水排水中閥門是常用的一種配件，其質量的好壞對工程也具有一定的影響。因此，在允許的范圍內盡可能的選擇一些新型的防滲漏和環保的閥門。

2.3.2選取節水節能型衛生器具及配件

一套好的設備對水資源的節省有著非常重要的意義。如一般的淋浴噴頭每分鐘要噴出20多升水，而節能型噴頭每分鐘僅噴出9升左右的水，從用水量上看節省了一半的水。可見，建筑節水效果在節水節能型器具的使用上有著直接的體現。因此，在高層建筑給水排水施工中選擇節水節能型器具應大力推廣。

2.4合理優化給水系統

2.4.1合理控制高層建筑系統分區

高層建筑給水系統分區中除了要嚴格遵循高層建筑生活給水系統豎向分區原則外，還要從實際出發，結合建筑物的使用、材料、層數及維護管理等諸多因素進行考量。第一，系統分區供水壓力，配水點處靜壓以P=0.45MPa為界進行分區，且P＞0.35MPa時可以加支管進行適當的減壓。第二，合理設置減壓閥，從節能的角度來看，分區減壓閥不宜進行串聯設置，減壓比要與相關規定的要求相符合，再者，減壓閥要設置在便于維護和管理的地方。

2.4.2合理選擇給水方式

目前國內外主要以“水泵一水箱聯合供水”、“變頻調速供水”、“氣壓供水”、“疊壓供水”這四種供水系統為主，從節能來說“水泵一水箱聯合供水”最為合適，但在使用的時候要與實際情況結合，綜合比較來選取具體的給水方式。

2.5合理優化排水系統

2.5.1中水開發

中水指的是各種排水經過處理后達到規定的水質標準，可在生活、市政、環境等范圍能雜用的非飲用水。中水的主要來源是建筑生活排水，包括人們在日常生活中排出的污水、廢水（衛生間沐浴排水、洗漱排水、空調循環冷卻系統排水等等）。對這部分的水資源進行二次開發有著十分重要的意義，不僅有利于實現污、廢水的資源化，達到治療污水的效果，保護環境，還可以增加城市供水量。可見，中水的開發有著很好的節能效應。

2.5.2雨水的有效利用

雨水利用類似于中水，主要是把雨水籌集起來，并經過一定的處理后達到符合某種水質指標的水，并進行再利用的一個過程。因此，在建筑設計中也要考慮對雨水的有效收集，設計一些收集雨水的設施，這些收集到的雨水經過處理后可以用于消防、小區綠化、廁所沖洗、冷卻水補給等等，有條件的還可以進行深度處理用于居民飲用供水。對雨水的利用大大的提高了水資源的利用，而且可以更好的實現水的可持續利用和對環境的保護。

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2手工作業的不合理

操作人員一般都是務工的農民工，缺少理論知識，傳統作業在施工中占有很大比例。由于沒有采用先進的大型的現代化設備，在業主及監理下不合格的工程大量返工，原材料缺少科學管理造成原材料的極大浪費，原材料貯存、堆放，對原有材料的合格率控制不嚴格，影響工程質量。給公司的經濟造成損失，施工進度的控制不明確，導致工期拖延等。

3安全措施管理混亂

安全負責人，有名無實，操作人員缺乏安全保護意思。施工中違章操作，組織者很少對操作人員的安全知識教育。安全人員沒有給操作人員進行安全技術交底。防護措施，腳手架的搭設沒有組織驗收。消防設施的虛設，諸多原因留下施工過程中很多隱患，加上周圍環境條件，組織人員的水平等，都會影響工程的質量。

隨著國際、國內先進技術及先進設備，機械化施工的進入以及機算機在施工中的應用，帶動了建筑行業整體水平的提高，尤其重點項目，高層綜合樓的施工，對組織者的要求提出更高的要求。一個合格的組織者，不但有理論水平，更應具備管理水平，在整個施工中涉及方方面面。那么對于一個工程為了確保工程質量、施工進度、工程目標的完成，項目組織者如何組織好高層綜合樓的施工呢？除了應有的優勢條件，在工程施工中，組織者還應該做到以下幾個方面。

3.1認真落實規章制度和技術規范

作為組織管理人員要全面、完整、總體計劃，認真執行《建筑工程施工技術規范》貫徹《建筑法》從源頭抓起，認真落實、組織圖紙會審、工程洽商工作，施工過程中嚴把每一道工序的操作規程抓大局，促局部多管齊下。抓大局就是組織者要對高層綜合樓的整體結構進行分析，按規范操作嚴把質量關、提高大項工程的合格率。如土方工程、鋼筋工程、混凝土工程、模板工程、砌體工程都要責任到人，強制性實施。具體如何實施施工中的操作以土方工程為例：組織人員應做好以下幾方面的組織工作。

（1）施工準備：協同其它相關人員進行現場勘查——確定施工方案——測量定位方線——土方機械車輛的準備——現場清理平整——現場排水降水。熟悉圖紙——技術交底——崗位責任制。

（2）控制挖方標高軸線標高的復核，并作記錄。

（3）基礎砼澆筑后基土回填：

質量評定：執行GBJ201-83規范、GBJ300-88、GBJ301-88規范、GBJ123-88規范。設計變更圖紙、文件——測量定位記錄——驗槽記錄——隱弊工程驗收記錄——質量檢查和驗收記錄等方面的具體工作，如果以此類推，每一項涉及工程做細做好嚴格執行技術規范，從大局進行組織管理，那么工程質量也不是口頭語言，為質量提供了有力保證。而局部就是，在大的工程加大管理力度外，也應處理局部的細小工作，如廚衛內管道接口、隱敝工程、表面工程、以屋面工程為例：按要求有沒有預留分格縫，表面有無開裂、起砂、起皮、積水等。所用材料有沒有出示出廠合格證，化驗報告等資料，只有這樣從質量方面進行控制，在施工中的工序質量、分項工程質量、分部工程質量、單位工程質量、層層把關，組織者從抓質量入手，把施工中的工程質量、施工技術、安全措施等一系列問題均落到實處，合理的、科學的進行。組織一個全新組織者的管理水平就會提升到同行業前列。

3.2建立材料管理制度

項目組織人員在組織會審圖紙、工程洽商工作、編織施工組織設計和施工技術方案外，應該從監理單位負責人的管理，實施和建立材料管理制度，杜絕劣質材料流入施工現場。材料管理制度的建立是保證工程質量和確保工期的關鍵之一。認真采購執行材料的檢驗和測試制度，采購材料的責任制，材料的規格、型號、單位和數量，質量標準，應于設計單位和業主的要求相統一，監理是建筑市場的主體要與監理遞交出廠合格證、準入證、化驗報告等材料方面的相關資料，認真組織嚴格落實，才能確保工程質量順利達標。

（1）安全生產是提高工程質量的有效保證

組織者要認真學習《安全生產條例》對操作人員加強安全思想教育，樹立“安全第一，預防為主”的主導思想，加強管理手段，監督施工過程的安全生產，糾正違章行為，保證各類機械的安全運行，消防設備齊全，腳手架的搭設、架體和建筑物的拉結，防護攔都要組織驗收，合格后方能施工。現場操作人員必須帶好安全帽，高空作業人員，扣好安全帶，建立安全責任制和安全技術交底工作，防患于未燃。

（2）做好成本控制和進度控制

高層綜合樓施工前根據工程造價，在嚴格執行規章制度及操作規程的同時，應考慮成本的控制，應把工程分成若干分項，分部工程，如土方和基礎工程、地下結構工程、主體結構工程、裝飾、裝修工程等，進行評估預算成本，利潤較高、潛力較大的工程（如裝修、裝飾工程）盡量降低成本，可又不影響工程質量的途徑。而施工進度的控制是組織者在施工中的重要部分。確定目標編制施工進度計劃，根據施工內容的多少，施工工期的長短，根據施工的合同，施工目標，施工部署及施工方案等，有計劃的合理發揮成本控制和施工進度控制有機結合，必定會引起質量的長短。

（3）積極推廣先進施工技術和先進的機械化設備

即使有很好的組織施工，手工操作的滯后仍會影響工程質量的提高，與先進的施工技術不可比擬。如混凝土的人工振搗，由于操作人員的松懶、懈怠、造成很多結構中振搗不密實，直接影響工程質量，而采用自動化高拋免振搗方法施工，再輔助人員處理，使振搗更好的效果。又如鋼筋工程中很多都是人工處理，生銹的鋼筋運用到工程中，施工鋼筋和砼結構脫落也會影響質量。只有合理運用的先進施工技術，加上先進的機械化設備的引進，即能節省人力，又能降低成本又加快工程進度是當今組織應該采納的途徑之一。

（4）提高施工管理水平，做好人才儲備工作

施工過程中，質量管理是施工管理的根本，保證質量實現工程目標，必須重視施工管理水平的提高，為此應該建立施工管理體系。管理人員的自身素質，管理水平也決定著質量的好壞。組織者應經常性培訓管理人員的基礎理論及專業知識的提升，組織操作人員的安全技術等方面的培訓，積極引進人才做好人才的儲備和開發，走可持續發展戰略，才能有工程質量的保證和業務的發展，才能打造精品。

綜上所述，做到認真、負責、樹立以質量生存的思想意識，以人為本、合理組織、嚴格考核、認真履行組織者的職責、總結經驗，就能走出一條自身發展又能順應市場的規范之路。提高自身素質和文化水平、提高施工管理水平調動操作人員的積極性，更多的了解市場信息輔以激勵機制，這樣就能安全組織好高層綜合樓的施工。

參考文獻

[1]王小廣.住房體制改革[Z].1999.