超高层建筑设计要点篇1
关键词：超高层；复杂高层；建筑结构；设计要点
1超高层及复杂高层建筑结构设计的要求
（1）科学分析构造。在设计超高层及复杂高层建筑结构过程中，设计人员需要对建筑的整体构造进行合理设计，严格遵循实用性与稳定性的原则，对结构设计细节加以高度重视，加固设计部分应力符合集中的部位。同时设计人员需要综合分析外界的环境因素，如风向风力、温度变化等，以免建筑物出现形变和侧移等问题，确保构造的稳定性[1]。此外，设计人员需要准确把握建筑材料的性能，尤其是材料的形变能力和延展性，以便因材料质量问题而影响建筑构造的使用性能。（2）优选结构方案。结构方案的选择是超高层及复杂高层建筑建设的前提与基础，因此设计人员需要以工程实际情况为依据，科学确定结构方案，在确保结构安全稳定的基础上，协调好建筑成本投入及结构优化之间的关系。同时构建系统科学的评价方案，在评价体系中纳入相关的评价标准，如自然因素、施工工艺、工程材料和设计要求等，然后分析和对比超高层及复杂高层建筑的结构设计方案，优选出最佳方案，保证工程的有序实施。（3）完善计算简图。在结构设计环节，计算简图的目的就是为方案的选择提供数据支撑，达到结构精细化分析的目的。由于计算简图的完善与否直接关系到结构设计的科学合理，因此在实际工作中，设计人员应体现出计算简图的全面性与直观性特征，对结构简图的绘制误差进行科学控制，以便获得关键性的内容，真实准确反映出工程的结构信息，便于工程的顺利开展。
2超高层及复杂高层建筑结构设计的要点
超高层及复杂高层建筑结构设计的要点具体表现为以下几方面：（1）注重概念设计。在超高层及复杂高层建筑的结构设计中，需要高度注重概念设计，适当提高结构的均匀性、完整性、规则性，保证结构抗侧力与竖向的传力路径相对直接与清晰；同时在设计中适当融合节能和环保的理念，构建切实可行的耗能机制，关注材料与结构的利用率，保证结构受力的完整性。（2）加强抗震设计。抗震设计保证超高层及复杂高层建筑安全性的前提与基础，要想做好抗震设计应做好如下几点：①关注抗震结构设计的方法和质量。由于地震作用方向的随机性强，对地震荷载进行准确计算后，需要从构件与结构等方面出发，科学选用抗侧力结构体系，使刚心与形心相重合，提高结构安全性能[2]。②认真考虑抗震设防烈度。抗震设防烈度是建筑结构设计的重要内容，在烈度设计中应以建筑物最大承受强度大小为主，以此增强建筑物的安全性与经济性，有效减少建设误差，保证人们的生命财产安全。③科学选择建材。抗震设计材料应具备材质均匀、高强轻质等特点，并且构件连接应有良好的延性、连续性、整体性，这样才能有效消耗地震的能力，降低地震反应，减少因地震造成的损失。④加强构件强度。为了增强超高层及复杂高层建筑结构的抗变形能力和抗震性能，可以选择强度较大的结构，如钢结构、型钢混凝土结构、混凝土结构等。（3）合理选择结构抗侧力体系。要想保证建筑的安全性，必须要对结构抗侧力体系进行科学选择，但是在选择过程中需要注意几点：①在实际设计环节，应该高度重视相关结构抗侧力构件的联系，使其形成统一和完整的整体。②如果建筑结构中涉及诸多抗侧力结构体系，则需要对其进行认真分析，科学评判其贡献程度，对其效用进行详细考察[3]。③从建筑物实际高度出发，对所学的结构体系进行确定，如建筑物高度不超过100m，框架剪力墙、框架、剪力墙为最佳体系构成；高度保持在100~200m的范围内，剪力墙和框架核心筒为最佳体系构成；盖度在200~300m的范围内，框架核心筒和和框架核心筒伸臂为最佳体系构成；高度低于600m时，衔架、斜撑、组合体、筒中筒伸臂、巨型框架为最佳体系构成。
3结束语
在超高层及复杂高层建筑结构设计过程中，需要对其设计要点进行准确掌握，从施工过程、抗震设防烈度和结构方案等方面处罚，做到科学分析构造、优选结构方案、完善计算简图，并加强抗震设计，注重概念设计，合理选择结构抗侧力体系。这样才能提高材料的利用率，保证建筑结构的稳固性和安全性，增强建筑的整体质量和使用性能，达到良好的设计效果。
参考文献
[1]吴荣德，李国方.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J].住宅与房地产，2015，28：40.
[2]胡先林.试论复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建材与装饰，2016，10：124~125.
超高层建筑设计要点篇2
关键词：超高层建筑；电气设计；高低压主结线
现阶段，超高层建筑建设是城市管理的重点，科学有效的推广超高层建筑，不仅能够缓解城市发展过程中出现的人地矛盾，也能为城市功能划分提供新的媒介，为实现城市经济跨越式发展奠定基础。电气设计是超高层建筑设计的重要组成部分，只有在充分掌握建筑功能的基础上确定电气设计的基本内容，才能保证设计环节的合理性；也要从安全性、节能性的角度，对超高层建筑的电气设计进行深入思考，提高设计的实用性。本文将以此为背景，对超高层电气设计的要点进行分析。
1超高层建筑电气设计的基本要求
1.1安全性要求
安全性要求是电气设计的首要要求，设计人员在电气设计过程中，应该在电气安全的基础上注意建筑物供电的可靠性。在考虑到建筑高度的基础上，电气系统变配电房应设置在楼宇中央部位，以降低低压配电的电能消耗；可在地库层设置柴油发电机，为保证整个建筑都能得到持续性的供电，可将输出电压控制在10KV，再经过变压器处理后，降为低压配电。在建筑配电系统施工中，应根据建筑物的实际高度要求控制电缆长度、供电距离与电缆大小。
1.2节能性要求
绿色节能已成为当前我国社会发展的主流趋势，因此超高层电气设计也应该体现节能的相关要求。目前，节能建筑的表面上减少电压是可以实现的，但为获得更好的节能效果，可采用高效能的t5节能荧光管。在空调风机、水泵等马达的设计中，可采用我国主流的变频控制设计，这种设计法的主要优点是能够根据系统实际需求调整马达用电量，避免传统马达因长时间的连续工作而产生电量浪费的现象，最终实现节能。
2超高层建筑电气设计要点
2.1火警自动报警系统设计
结合超高层建筑的特点，按照特级保护对象的设置的相关要求设置火灾自动报警系统，能够进行火灾事故广播，火灾信息处理等，其感应系统设计结构如下图所示。
当火灾发生时，报警控制器会按照设置程序发送指令，其发送指令的主要依据是报警信号的发送时间，并及时启动消防设备。通常情况下，在超高层建筑消防设计中，应根据建筑的结构设置感温探测器，在建筑主入口、走廊、各种用房等区域，设置感烟探测器，并每隔一段距离设置手动火灾报警器。消防专用设备应设置在各避难层的20m处，妥善处理备用发电房、消防风机房等之间的距离。同时，建筑的每层都应设置广播扬声器，保证火灾发生时能在第一时间告知各层用户，为有效的组织撤离奠定基础。
2.2供配电系统设计
（1）符合等级与供电电源。根据现阶段国家的相关要求，消防用电设备均按照一级负荷要求供电，电源电压等级为10KV，对于二路10KV电源，分别引自不同区域变电站或统一变电站内的不同线路，每条电路均承担电梯、消防等重要机房的用电需求，其中二路电源能够同时完成运转、供应电能的用电需要，并进行分开供电。为满足一般超高层建筑的消防设备的用电要求，在电气设计过程中，可在原有设计项目的基础上选取一定的柴油发动机做后备电源，保证在特殊时期能够第一时间调动消防设备。（2）变配电室设置。由于超高层建筑的水泵房、中央空调控制室等均建造在地表下，其余部分大型用电设备安置在1-5楼，为保证变压器能够尽可能接近负荷中心地带，可将变配电室设置在地下室，并将柴油发电机设置在变配电室周围。在高度大于等于200m的超高层建筑设计中，通常会在建筑避难层与屋顶设置一定的电气设备。在单个变配电室难以有效供电的情况下，可在避难层再增设一变配电室，可缓解其他变配电室的供电压力，提高供电性能。在确定变配电室过程中，还要综合考虑一下几点因素：1）全面考虑变压器垂直运送通道对变配电室设置的影响；2）分析设备楼板复合，单台变压器容量应小于等于800KVa。（3）高低压主结线设计。一般情况下，10KV用户变电室简化主结线方案主要采用Sm6环网开关柜，这种设计方法所适用的范围主要是不设保护的电源进行柜，变压器出线开关主要采用断路器柜或熔断器-复合开关柜等。针对单台变压器容量不小于1600KV的情况，可选择断路器柜；在单台变压器容量不大于1250KV时，可采用熔断器-负荷开关柜作为10KV侧环网开关柜，其中熔断器可对变压器起保护作用。采用双路进行10KV电源，其中主结线为单母线分段，每段10KV母线设置一变压器，该变压器容量一般不超过5000KVa；二段母线合计装结的编容器容量不超过10000KVa。根据一般超高层建筑负荷计算结果来看，可选择5-6台SG10低损耗干式变压器，另设置1-2台1000Kw高速柴油发动力。分组设置变压器，低压主结线采用单母线分段，二台变压器低压侧设置母联开关，并在平时运行中采用分列运行法运行变电所的变压器。当一台变压器出现故障时，系统可自动切除部分空调设备的供电，以保证系统负荷的稳定性；同时另一台变压器承担整个建筑消防、照明的用电。对于空调等季节性负荷，可根据设备的实际容量，集中设置空调负荷，并在过渡季节适当切除部分负荷（停用部分设备）。
3结束语
本文简单分析了超高层建筑电气设计的要点，对设计人员而言，在电气系统设计过程中，应以本建筑的实际功能为基础，在充分考虑电气投入，建筑布局的基础上进一步优化设计内容，保证电气设计的科学性、经济性。
参考文献：
[1]李平.超高层建筑电气设计要点简析[J].现代建筑电气（电气设计），2013（47）：20-23.
[2]蹼松奇.论超高层建筑电气系统设计与安装要点[J].工程技术，2014（03）：239-241.
超高层建筑设计要点篇3
关键词：超高层建筑；结构设计；抗震
超高层建筑不仅可以为用户提供舒适的工作和生活环境，还可以很好地缓解大中城市由于人口增长带来的用地紧张的局面；同时，超高层建筑可以凭借其高度高、外形美观的特点而成为该地区的标志性建筑。现根据在超高层建筑结构设计中的实践，就超高层建筑的特点、结构方案选择的主导因素以及混合结构的设计等方面的内容与同行探讨。
1超高层建筑的特点
（1）超高层建筑由于消防的要求，须设置避难层，以保证发生火灾时人员能够安全地疏散。由于机电设备使用的要求，还需要设置设备层。一般超高层建筑是两者兼顾，设备层与避难层并做一层。而对于更高的有较多使用功能要求的超高层建筑，除每15层设一个避难层兼设备层以外，还需要设有专门的机电设备层。为提高结构的整体刚度，可以将设备层或是避难层设置为结构加强层。
（2）超高层建筑的平面形状多为方形或近似方形，其长宽比多小于2。否则，在地震作用时由于扭转效应大，易受到损坏。
（3）超高层建筑在基岩埋深较浅时，可选择天然地基作为基础持力层，采用筏基或者箱基，若基础持力层较深时，可采用桩基。较少采用复合地基。
（4）房屋高度超过150m的超高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足风荷载作用下舒适度要求，结构顶点最大加速度的控制应满足相关规范要求。
（5）超高层建筑结构设计一般都需要进行抗震设防专项审查，必要时还须在振动台上进行专门的模型震动试验，才能确保工程得到合理地设计和建造。
2超高层建筑结构方案确定的主导因素
2.1建筑方案应受到结构方案的制约
超高层建筑方案的设计与实施应有结构专业在方案阶段的密切配合，保证结构方案实施的可行性。另外，在与建筑方案设计的协调配合过程中，结构方案设计应力求做到有所创新，能获得良好的经济效益和社会效益。
2.2结构类型的选择应综合考虑
（1）应考虑拟建场地的岩土工程地质条件
一个拟建在基岩埋藏极浅场地上的超高层建筑，具有采用天然地基的条件。一般这样的场地其场地类别为Ⅰ类或Ⅱ类，在该地区抗震设防烈度较低的情形下，其所采用的结构体系可优先采用钢筋混凝土结构。而对于在第四纪土层上的抗震设防烈度为7度或8度区的超高层建筑，为降低地震作用，结构选型应考虑采用结构自重较轻的混合结构或钢结构。
（2）应考虑抗震性能目标
一般抗震设计的性能目标要求竖向构件承载能力较高，达到中震不屈服；剪力墙底部加强区达到抗剪中震弹性。显然，在抗震设防烈度7度区，尤其是8度区，钢筋混凝土结构就很难满足这一条件。所以，为减小结构构件在地震作用下产生的内力，应优先考虑选用混合结构或钢结构，这样可以基本由型钢承担地震作用下产生的构件剪力和拉力。若是采用全钢筋混凝土结构，竖向构件则会因截面计算配筋量太大，导致钢筋无法放置；单纯增大构件截面则会使结构自重加大，同时地震作用产生的结构内力也会相应增加，截面配筋率仍得不到很好控制。
（3）应考虑经济上的合理性
通常从工程造价上比较，钢筋混凝土结构最低，其次是混合结构，最高则是全钢结构。所以，超高层结构方案的选用应着重考虑工程造价的合理控制。另外，超高层建筑中的竖向承重构件由于截面积大而会使建筑有效的使用面积减小。采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱作为主要承重构件可较大提高主体结构的承载能力，而且使整个结构有较好的延性，柱截面比单纯采用钢筋混凝土柱减小近50%，增大了建筑有效使用面积。即使采用钢筋混凝土结构方案，为减小柱截面，也可在一定标高框架柱内设置型钢，可获得较好的经济效益。
外框架采用型钢混凝土柱或圆钢管混凝土柱，混凝土核心筒构件内设型钢；类似于这种混合结构，正普遍运用于超高层建筑结构设计。此种结构相对全钢筋混凝土结构自重要小，尤其具有较大的结构刚度和延性，在高烈度地震作用下易于满足设计要求，同时具有良好的消防防火性能，其综合经济指标较好。
（4）应考虑施工的合理性
众所周知，房屋高度愈高，施工难度愈大，施工周期也愈长。一般钢筋混凝土结构高层建筑出地面以上的楼层施工进度约每月4层；混合结构（型钢混凝土框架+钢筋混凝土核心筒，内外框梁为钢梁）约每月5层～6层；全钢结构约每月7层。因此，在结构设计当中，应根据不同的房屋高度和业主对工程施工进度的要求，综合考虑选择合理的结构类型。
另外，由于超高层建筑施工周期长，从文明施工和尽量减少对城市环境不良影响的角度考虑，应尽量减少现场混凝土的浇捣量，使部分结构构件能放在工厂加工制作，运到现场即可安装就位。同时在楼盖结构设计中考虑尽量减少模板作业，采用带钢承板的组合楼盖，这对于保证工程施工质量和加快施工进度是极其有效的措施。
3.超高建筑结构类型中的混合结构设计
3.1型钢混凝土和圆钢管混凝土柱钢骨含钢率的控制
一般设计中，混合结构构件的钢骨含钢率中都是由构造控制，目前国内相关的设计规范和技术规程的规定各不相同，但有一个共同点是框柱中钢骨的含钢率不宜小于4%，这是型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱区别的一个指标。在混合结构设计过程当中，设计者可根据计算结果来设计柱纵筋和箍筋，并设置大于4%的含钢率的型钢截面即可。
3.2钢筋混凝土核心筒的型钢柱的设置
在地震作用或风荷载作用下，钢筋混凝土核心筒一般要承受85%以上的水平剪力；同时筒体外墙还要承受近楼层面积一半的竖向荷载。所以，在筒体外墙内设置型钢柱既可保证筒体与型钢混凝土外框柱有相同的延性，还可以减小两者之间竖向变形差异。同时，筒体墙内设置型钢柱，可使剪力墙开裂后承载力下降幅度不大。尤其在抗震设防的高烈度区，剪力墙底部加强区的抗震性能目标要按中震弹性或中震不屈服设计，其地震作用下剪力、弯矩很大，更需在墙体内设置型钢柱。否则，内筒边缘构件配筋面积太大，增加了设计和施工的难度。通过设置型钢柱，可取代边缘构件内的纵筋。
3.3关于结构的抗侧刚度问题
超高层建筑混合结构的钢筋混凝土核心筒体是整个结构的主要抗侧构件，所以筒体的墙厚尤其是外侧墙厚，主要是由抗侧刚度要求决定。因此，外框柱截面的设计除满足承载力和轴压比要求外，其刚度在整体结构刚度设计中应予以充分考虑。
在超高层建筑结构设计中，由于框架-核心筒或筒中筒结构（钢筋混凝土或混合结构）的结构抗侧刚度有时不能满足变形要求，需要利用避难层或设备层在外框或外框筒周边设置环状桁架或同时设置水平伸臂桁架。采用这种桁架式的加强层可使外框架或外框筒与核心筒紧密连接成一体，增大结构的抗侧刚度和扭转刚度，满足结构的变形（层间位移）要求。对于外框柱与筒体的剪力墙间设置的水平伸臂桁架，应使设置水平伸臂桁架处筒体的墙定位与外框柱相对应，水平伸臂桁架平面应与内筒体墙刚心和重心重合，方能形成较好的结构整体抗侧刚度。
4结语
结构设计是基于建筑的表现，以实现建筑优美的外观和良好的内部空间。因此在设计过程当中需要建筑表现和结构方案的完美统一，这就必须依靠建筑师与结构工程师在整个设计过程中相互密切配合，综合考虑结构总体系与结构分体系之间的传力路线关系，并充分考虑结构材料选用、施工的可行性和经济性，避免施工图设计中产生不合理的结构受力体系。
参考文献：
超高层建筑设计要点篇4
关键词：复杂高层；超高咏ㄖ；结构设计；设计要点
中图分类号：tU97文献标识码：a
在建筑行业发展中，越来越多新技术、新工艺和新材料应用其中，这就对工程结构设计提出了更高的要求。尤其是在当前复杂高层和超高层建筑的结构设计中，可能受到一系列客观因素影响，为工程结构埋下安全隐患，影响工程结构设计质量。尤其是在高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑而言，结构设计要求更高，需要充分结合建筑特性，把握复杂高层和超高层建筑设计技术要点，提升设计合理性，为后续施工活动有序开展打下坚实的基础。
一、复杂高层和超高层建筑结构设计
某建筑工程总高度78.5m，高22层，主楼地下两层，地面20层。建筑结构为框剪结构，通过多方设计方案论证，桩基工程选择后压浆钻孔灌注桩，选择端承-摩擦桩的装荷载形式，压浆钻孔灌注桩295根，φ700桩252根，有效桩长18m～19m。采用标号C25的混凝土，关注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。关注过程中，导管同孔底之间的距离为0.5m，连续灌注混凝土。
复杂高层和超高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑结构设计而言存在明显的差异。一般其概况下，普通建筑的高度是在200m以下，复杂高层和超高层建筑的高度则超过了200m，这就对建筑工程稳定性提出了更高的要求。普通建筑多为钢筋混凝土结构，而复杂高层和超高层建筑结构则是多为钢结构或是混合结构，设计技术含量较高，结构更为复杂。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分考虑到建筑抗震要求、环境因素、自重以及风荷载等因素的影响，设计内容较为复杂，所以复杂高层和超高层建筑结构设计难度更大。
二、复杂高层和超高层建筑概念设计
（一）提升对概念设计的重视程度
近些年来，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计理念不断创新，积累了丰富的结构设计经验，其中最具代表性的就是概念设计。在概念设计中，提升结构设计规则性和均匀性；结构中作用力传递更为清晰；结构设计中应该充分体现高标准的要求；结构设计中融入节能减排理念，促使结构设计更为科学合理；设计中，提升建筑材料利用效率，在满足建筑结构整体设计要求的同时，迎合可持续发展要求。基于此，为了满足上述设计要求，设计人员应该同建筑工程师进行密切的交流，在充分交流基础上，提升建筑结构设计合理性。
（二）选择合理的结构抗侧力体系
在复杂高层和超高层建筑结构设计中，为了可以有效提升结构设计安全性，选择抗侧力体系是尤为必要的。在选择结构抗侧力体系中，应该根据建筑具体高度来选择，明确结构抗侧力体系和建筑物高度之间的关系，如果建筑高度在100m以下，可以选择框架、框架剪力墙和剪力墙体系；如果建筑高度在100m～200m以内，则选择框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右时，选择筒中筒伸臂、桁架、斜撑组合体；在结构设计中，需要充分考虑到结构内部各个部件之间的关系，形成一个整体；如果建筑工程结构中存在多个抗侧力结构体系，应该分别对这些抗侧力结构体系进行分析，在此基础上科学分析和判断。
（三）提高建筑抗震设计重视程度
提高建筑抗震设计重视程度是尤为必要的，尤其是在复杂高层和超高层建筑结构设计中，抗震设计对于建筑安全影响较大。在选择抗震方案中，需要选择合理的施工材料，质量符合建筑要求；尽可能降低地震过程中能量的扩大，对建筑构件的承载力进行验收，计算地震下建筑结构位移数值；高层建筑工程设计中，结构抗震手段的应用需要在得到位移数据基础上实现，设计更加合理的建筑工程结构设计方案，一旦建筑结构发生变形可以起到有效的保护作用；结构设计中体现出建筑构件的生产要求和界面变化情况，提升结构设计稳定性和牢固性。
（四）复杂高层和超高层建筑结构设计融合经济理念
在复杂高层和超高层建筑结构设计中，由于工程项目较为庞大，在具体的结构设计中，可能受到客观因素影响出现一系列成本问题。故此，在建筑结构设计中，需要充分融合经济型设计理念，对结构设计方案优化处理，避免建筑工程结构冗长带来的资源和资金浪费，提升资金利用效率。
三、复杂高层和超高层建筑结构设计精准性
（一）选择合理的结构设计软件，提升设计结果精准性
在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分掌握前沿的设计手段和方法，能够选择合理的分析软件，提升计算结果准确性。当前我国复杂高层和超高层建筑结构计算软件种类繁多，但是不同软件侧重点存在明显的差异，这就需要在结构设计中，设计人员可以了解到不同软件的具体功能和应用范围，结合工程结构设计要求来选择合理的计算机软件。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，还应该对力学理念合理判断和分析，结合自身丰富的设计经验，提升计算结果精准性。
（二）加强荷载和作用力的考量
在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分结合复杂高层和超高层建筑结构特性，明确结构自身的竖向荷载力大小和风荷载的影响因素，将其融入到后续的结构设计中，提升设计合理性。复杂高层和超高层建筑结构设计中，除了需要考虑到结构稳定性问题以外，还可以组织风洞试验，测试建筑的抗风能力。在后续的实验中，可以设计模型来模拟在不同风场环境下，建筑物的抗风能力和受力情况，有针对性提升建筑物结构的稳定性。
建筑工程结构设计中，还需要考虑到倒塌水准，主要表现在以下几个方面：其一，复杂高层和超高层建筑的延性结构构件，构件的弹性变形能力高低同结构抗震能力存在密切联系；其二，对于复杂高层和超高层建筑中的构件，满足各项技术要求；就复杂高层和超高层建筑结构设计要求，对于建筑物中的控制构件，满足建筑结构抗震设计要求，能够在不同环境下保持相应的弹性。
（三）科学计算自振周期
复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分把握震动规律，提升设计合理性。但是不同的振幅和频率，可能出现大幅度震动现象，进而影响到建筑结构稳定性。故此，在建筑结构设计中，需要科学计算出自震周期，结合抗震强度、建筑高度进行科学计算，确保自振结果精准性。
（四）建筑的垂直交通设计
复杂高层和超高层建筑的结构形式主要为框架―剪力墙和核心筒结构，此种建筑结构形式可以有效提升结构稳定性，同时垂直交通体系结构可以产生较大的水平在和抵抗力。除了需要考虑到楼梯、电梯和卫生间等区域以外，向平面中央集中，可以有效减少空间占地面积，赋予建筑更好的交通环境和采光效果。垂直交通结构体系设计中，需要充分协调采光和节能之间的关系，便于后续的维护工作开展。
结论
综上所述，复杂高层和超高层建筑由于自身特性，建筑物高度较高，在结构设计中需要充分考虑到建筑抗震性能、垂直交通设计和载荷计算等问题，确保建筑工程结构稳定性和安全性，满足高层建筑使用要求，维护人们的生命财产安全。同时，对于建筑行业长远发展具有更加突出的促进作用。
超高层建筑设计要点篇5
【关键词】复杂超限超高层连体建筑；建筑结构；建筑结构设计
复杂超限超高层连体建筑结构设计非常复杂，只有应用科学的设计，才能提高复杂超限超高层连体建筑结构设计的质量。本次结构针对复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理及设计难，提出关键设计的策略。
1复杂超限超高层连体建筑结构设计理论
复杂超限超高层连体建筑就是指建筑结构的高度超过一般建筑的设计标准，设计结构非常复杂的建筑，这类建筑的剪力墙结构设计、梁式转换设计等都与仅仅只是高度超限的建筑有很大的区别。这类建筑结构常有错层、跃层、中空层等。要设计复杂超限超高层连体建筑时，要强化物理力学的应用，巧妙的应用物理受力平衡这一要点进行物理设计。复杂超限超高层连体建筑不仅外观设计复杂，抗震设计更为复杂，因为复杂超限超高层连体建筑外观及结构与普通常规超高层建筑不同，较为常用的建筑防震理论难以应用到这类建筑上，如果要强化复杂超限超高层连体建筑的防震计能，就要既满足复杂超限超高层连体建筑的独特审美设计，又要提高建筑的抗风性能、防震性能、刚度性能。
2复杂超限超高层连体建筑结构特点分析
超限认定，普通的超高建筑不能称为复杂超限超高层连体建筑，复杂超限超高层连体建筑的特点为以空间的标准来说，复杂超限超高层连体建筑对空间结构有极高的要求；从建筑功能来说，它要求建筑内部突出大跨度、大容量的空g；从建筑层的转换来说，它的有多个转换层，比如建筑结构内部会应用梁式转换、双塔结构转换等。
错层，复杂超限超高层连体建筑的功能有很高的要求，为了突出建筑结构的功能，它提出跃层、错层的建筑要求，复杂的错层带来建筑设计的难度。
平面不规划，复杂超限超高层连体建筑的功能要求非常复杂，这就带来建筑结构参数计算的难度。比如部分复杂超限超高层连体建筑要求建筑左右两端建设两个塔楼，这就意味着不能应用普通的建筑结构设计方式来设计建筑，施工单位只能把抗侧力构分布在两个端部；假如建筑的底层要求呈现大空间、大跨度、高空间的结构，那么建筑空间内就不能设置剪力强、柱子隔开空间，施工单位就只能依靠裙房建筑物两端来承担建筑荷载；假如建筑中间层要出现大空间、大跨度、高空间的建筑结构，施工单位就不能应用连续楼层的方式设计楼层荷载。
3复杂超限超高层连体建筑结构关键技术
3.1抗风设计
在复杂超限超高层连体建筑结构设计中，必须重视抗风的设计。这是因为复杂超限超高层连体建筑结构的体积大、建筑结构较为复杂，这类建筑极易受到风力的影响，抗风设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的重点之一。建筑施工单位要把风产生的动力效应结合风振系数来计算，变成建筑结构设计中的拟静力计算。施工单位要做好模型风洞实验、结构动力分析、计算校核等工作。施工单位除了要做好建筑整体抗风设计外，还要注意到细节设计对主体设计的影响。比如在风力的影响下，建筑墙体开裂、玻璃墙体开裂都会对建筑主体带来重要的影响，施工单位要注意风力对建筑结构设计带来的综合影响，把风力对建筑结构群体的影响列入到参数计算中，强化建筑结构的抗风性。
3.2抗震设计
抗震设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的难点。这是因为这类建筑的特点带来抗震设计的困难。如果在满足复杂超限超高层连体建筑结构设计特点的前提下，要加强抗震设计，就要做好以下几个方面的工作。第一，优化复杂超限超高层连体建筑结构地理的位置。地理位置对于复杂超限超高层连体建筑结构的影响非常大。部分地区较多软弱地基、周边的环境较为复杂，这类地基极易受地震的影响，不利于复杂超限超高层连体建筑结构设计。为此，施工单位要优化复杂超限超高层连体建筑地理位置设计，为复杂超限超高层连体建筑结构的抗震性打好基础。第二，施工单位要从建筑整体的角度做好抗震设计。从整体的角度设计，是指施工单位要从宏观的角度看待复杂超限超高层连体建筑结构抗震设计，使影响抗震效果的因素及因素之间产生良性互动的关系，最大限度的发挥建筑的抗震性。比如施工单位要从建筑结构设计的整体施计优化建筑抗震设计，尽量应用对称设计等方式加强建筑结构的整体抗震性；施工单位要优化施工材料的应用，优化建筑的抗震性；应用抗震设计与隔震设计相结构的方式强化建筑的抗震性。应用提高建筑结构整体抗震性的方式可以取得1+1>2的抗震效果。第三，在做好整体抗震布局的基础上，施工单位要做好界面大小、应力分布等计算工作，做好建筑结构的定量分析，优化施工参数设置，为施工技术的应用提出理论依据。
3.3刚度设计
刚度设计决定复杂超限超高层连体建筑结构设计是否能实施，如果复杂超限超高层连体建筑结构设计刚度设计不合理，不能以施工的角度实现，刚度设计就失去意义，施工项目就难以完成。施工刚度设计的重点是建筑整体结构的重心点、建筑结构几何开关的中心点、建筑结构整体刚度的中心点。只有科学的设计这三项参数，建筑施工才能实现。当前施工单位以应用预应力混凝土材料来实现三点设计。预应力混凝土是指混凝土的整体刚度并不强于同类型的混凝土，然而它的自重量、体积轻于同预应力的混凝土，它以强化混凝土材料局部预应力的方式加强混凝土抗负荷的能力。这样的混凝土材料适用于复杂超限超高层连体建筑结构设计。在应用预应力混凝土时，施工单位要结合三点设计这一重点优化空间几何构造，有效的应用预应力混凝土材料，应用空间几何布局与预应力混凝土材料的特点强化建筑结构的刚度设计。
4总结
随着社会向前发展，人们需要一些复杂超限超高层连体建筑，这类建筑具有结构特殊性，它们的结构设计较为困难。本次研究说明了复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理、设计难点，结合它的设计原理说明了抗风设计、抗震设计、刚度设计这三项设计的要点，建筑施工单位可应用这一理论优化复杂超限超高层连体建筑结构设计。
参考文献：
[1]汪大绥，周建龙，姜文伟，王建，江晓峰.超高层结构地震剪力系数限值研究[J].建筑结构.2012（05）
超高层建筑设计要点篇6
【关键词】超高层建筑；基础结构；设计；
中图分类号：tU208文献标识码：a.
引言：基础是整个建筑工程的重要部分，其重要性在结构、占比、造价、工时上有着全面的体现，是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位和环节。超高层建筑基础设计工作中只有通过全面了解情况、优化基础选型、全面科学计算等工作才能够确保超高层建筑基础的安全性和功能，同时确保超高层建筑基础工程造价的可控和降低。在超高层建筑基础实际的设计工作中要对基础选型影响因素进行控制，坚持基础选型的原则，通过对超高层建筑框架结构、箱(筏)和桩箱(筏)种类基础的有效设计和全面控制，实现超高层建筑基础设计的目标，促进超高层建筑基础功能的完善，真正完成超高层建筑基础设计的系统性、全面性的目标。
一、超高层建筑结构设计原则
（1）选择适合的基础方案
应该根据工程的上部载荷分布和结构类型，地质条件，施工条件以及相邻的建筑物影响等各种因素进行综合性分析，选择既合理又经济的方案，必要时要进行地基变形演算，在进行设计时要最大限度地发挥地基的潜力。在进行基础设计时，应该参考临近建筑资料和进行现场查看，要有详细的地质勘查报告，一般情况下，在一个结构单元内部适合用两种不同的类型。
（2）对计算结构进行正确分析
高层建筑结构设计普遍运用计算机技术，但是，往往不同的软件会得出不同的计算结果。所以，对于程序的适用条件、范围等设计师应该进行全面的了解。因为软件本身有缺陷、人工输入有误或者程序与结构的实际情况不相符合，在计算机辅助设计时，都会造成错误的计算结果，所以，在拿到电算结构时要求结构工程师要慎重校对，认真进行分析，做出合理的判断。
（3）选用适当的计算简图
.为了保证结构的安全，在选择计算简图时要选择适当的计算简图。如果计算简图选用不当，则会造成结构安全隐患，要有相应的构造措施来保证计算简图。为了减少计算简图的误差，实际结构的节点应该保证在设计所允许的范围之内，因为其不能是纯粹的刚结点。
（4）采取相应的构造措施
强剪弱弯、强柱弱梁、强压若拉、.强节点弱构件、.注意构件的延性性能原则是在结构设计中要始终牢记的。要注意钢筋的锚固长度，特别是钢筋执行段锚固的长度。要加强薄弱部位，考虑温度应力的影响。
（5）合理选择结构方案
要选择一个切实可行的结构体系与结构形式，一个经济合理的结构方案是一个合理设计的保证。结构体系应该传力简捷，受力明确。地震区应力求平面和竖向规则，同一结构单元不宜混用不同结构体系。总之，必须综合分析工程的材料、施工条件、设计要求、地理环境等，并且要与水、电、建筑等专业进行充分的协商，以此为基础确定结构方案，为结构选型，最好进行多方案比较后选用较为优秀的.
二、超高层建筑基础选型工作的要点
2.1超高层建筑基础选型的影响因素
2.1.1超高层建筑上部结构对基础选型的影响
上部结构对超高层建筑基础类型、深度、浮力等参数存在着直接的影响，由于上部结构种类的不同，会引起超高层建筑基础荷载大小和分布的不同，要在设计超高层建筑基础予以注意。同时，不同类型的超高层建筑上部结构会因自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度，因此，带来超高层建筑基础形式上的不同。地下室的种类和形状也会对基础选型有一定影响，要在设计超高层建筑基础时做以重点考量。
2.1.2地质条件对超高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对超高层建筑基础选型影响最为显著，一是，地基持力层情况，持力层是承受超高层建筑基础负荷的土层，要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择超高层建筑基础类型；二是，穿越土层基本状况，应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择超高层建筑基础的类型。
2.1.3周围环境因素对超高层建筑基础选型的影响
一是，超高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以便超高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是，超高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工有利于稳定的超高层建筑基础类型。三是，超高层建筑施工中挤土效应，超高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益，这会对周边建筑和地下管网造成影响，应该从最小影响原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基方式进行超高层建筑基础施工。
2.1.4超高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应该从持力层性质、安全性要求、超高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格，使其满足超高层建筑总体施工建设的需要。
2.1.5超高层建筑基础施工的工期
工期是设计超高层建筑基础类型的重要参考参数，要在确保超高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工
工期，实现超高层建筑总体价值的全面兼顾。
2.2超高层建筑基础选型的基本原则
超高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一是，多样式原则，超高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种超高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的超高层建筑基础类型。二是，经济性原则，超高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益，因此，设计超高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素，全面提高超高层建筑基础设计和施工的经济性。三是，总体优化原则，超高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来，将各种设计的优势集中起来，形成优化的超高层建筑基础设计，以实现超高层建筑建设的基本目标。
三、超高层建筑基础设计的方法
当前超高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法,这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,只在较复杂或大型基础设计时,按目前可行的方法考虑地基-基础-上部结构的相互作用。共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度，这一优势是传统设计方式所不具备的。
四、做好超高层建筑基础设计的要点
1框架结构基础设计的要点
在超高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。
2箱(筏)基础设计的要点
对超高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。
3桩箱(筏)基础设计的要点
超高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与
满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
参考文献
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超高层建筑设计要点篇7
关键词：超高层建筑绿色建筑绿色策略
引言
在当前的建筑工程中，要做到人、自然和建筑的和谐统一发展要求，促进经济效益、社会效益和环境的协调一致发展，同时还要确保国民经济，人类社会和生态环境的可持续发展。超高层建筑作为城市化发展的标志，也是城市综合实力的体现。在我国，由于城市化起步晚，超高层建筑设计可以说是一项崭新的设计内容，是城市空间中的一道独特风景。超过层建筑设计现阶段的工作中越来越注重对绿色策略的引用。
1、结构特点
新世纪，人类面临着资源危机和气候变化的双重挑战，而超高层建筑在这两种挑战下就显得尤为重要，在工程项目的施工设计中对节能、低碳、环保和可持续化的应用越来越受到人们的重视，建设绿色超高层建筑已成为社会发展的一种必然趋势。在超高层建筑设计中是将节省地面资源和室外环境相统一，做到能源与节能的统一利用，节水与水资源的合理利用，材料资源的利用与室内环境质量的保证要求。
2、超高层建筑设计绿色策略应用的必要性
在节能、低碳和环保等理念、相关政策及市场需求等多各因素推动下，建设绿色超高层已成为一种必然趋势。在建筑全寿命周期内，比常规超高层建筑能耗显著降低、室内环境质量显著提高、对周围环境影响显著下降、高效稳定运行的低碳和可持续发展的超高层建筑。可以看出，绿色超高层建筑无论从设计、施工、还是运营角度都比普通超高层建筑效果改善。因此可以发展绿色超高层建筑真正能够达到绿色、生态、可持续发展。
3、设计要点
科技的不断进步使超高层建筑发展很快，截止今天，我国已建成多栋的200米以上的超高层建筑。在节能、低碳的趋势下，建设绿色超高层建筑已成为一种必然趋势。然而，超高层建筑绿色生态技术的设计与应用与普通绿色建筑有较多不同之处
3.1空间组织
在一个城市发展中，超高层建筑可以说是代表整个城市的发展水平，在城市化发展中具有着代表性和象征性。因此在超高层建筑设计中对于造型和空间组织的设计就显得尤为重要。塔楼作为超高层建筑的主体部分，其在表现形式上往往都是对造型的决定因素进行分析，要在设计中确保其造型能够满足人们的审美要求，构思的独特化和个性化要求。在目前超高层建筑设计中要本着绿色设计的理念，尽量少的采用大面积玻璃幕墙，从而减少光污染.减少形成高压风带和风口，并与周围现有建筑相协调，整体形成有韵律感的错落关系，共同构筑起丰富多彩的市界面。超高层建筑的裙房虽然对城市影响较小，但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的意义。裙楼立面设计不同于上部.通过不同形式的玻璃幕墙、实墙和广告牌等元素的有机组合，使下部空间丰富多彩而生动。在主入口前设置下沉式广场，与地下超市相连。使得地上空间引入到地下，扩大了空间界面，非常富有情趣，给人留下深刻印象。独特的广场空间.以人和环境为设计重点，不仅为公众提供了一个舒适的休闲场所.而且使塔楼的形象特征更加突出。
3.2顶部设计要求
超高层建筑顶部是构成城市天际线的重要因素之一，造型独特的顶部设计对超高层建筑的整体形象起着画龙点睛的作用，并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的一个重要标志。肘代广场的顶部在白天透射出天空的湛蓝，晚上则成为灯塔，为市及拱北口岸带来鲜明的标志。其顶部与主体立面形成退台，这就需要通过增加高度来进行视觉修正。运用”隐蔽”的手法：采用高高的女儿墙.精巧的屋顶，半透明的建筑材料将顶部的功能用房隐藏起来。顶部条纹在材料、色彩上和中段相呼应。主楼的平面呈切边三角形，为不等边六角形，顶部则收缩为三角形，就象一颗璀灿的钻石镶嵌于屋顶，装点着城市的天空。超高层建筑的顶部需要一定的功能用房。顶部不仅设置了设备用房，还特别设置了一个空中会所，集休闲、娱乐、餐饮于一体，即解决了隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能.又使人能感到前所未有的大气之感，一览众山小的气魄.望尽市全景及拱北风貌。
4、结构体系
超高层建筑高耸挺拔，但对结构设计无疑是个不小的挑战，地震作用是决定选择其结构体系的关键。显著提高工作和生活效率：超高层建筑将工作和生活设施适当集中，一般性工作和生活问题在建筑内部即可解决，极大地方便了人们工作和生活。根据超高层建筑结构的复杂程度和不规则性，确定结构抗震性能化设计的合理性能目标，采用弹性、弹塑性的方法进行分析，对结构不同部位采取不同的加强措施。人为控制结构在地震作用下的损伤顺序和程度，达到合理的结构抗震设计。虽然钢结构体系在超高层建筑结构设计中具有很多优点，但其缺点是导热系数大、耐火性差。因此，结构体系为全现浇钢筋砼结构体系，主楼平面呈切边三角形，利用楼、电梯间墙体形成内筒。
5、建筑节能多元化
超高层建筑的能耗为一般建筑的数倍，这是个综合性的课题。包括：新能源的开发和应用，选择低能耗的设备，智能化的管理，有效利用自然资源和管理资源，使建筑和设备方面的寿命成本最小，减少污染并达到可持续发展。从建筑设计角度讲，群体布局、单体设计、构造处理都是节能的关键。
生活热水系统为全日供应热水，供应对象为主楼8～20层酒店客房.附楼的酒店式公寓，裙楼内的餐厅、厨房。热源采用各自独立热泵机组及热回收空调机组供热。裙楼屋顶的泳池，员工的淋浴问采用太阳能热水器供应热水。中央空调系统的设置：地下1层超市，裙楼，主楼8～20层酒店客房，21层设备办公层，52层空中会所，附楼8～28层酒店式公寓。主楼酒店客房及附楼的酒店式公寓均采用风机盘管加新风的方式。为了尽量减少中央空调的使用.主楼22～50层高级公寓均采用分体空调，方便自行控制，面积约35000平米，节能效果显著。分体空调的室外机隐藏在”凹槽”处，立面用格栅遮挡，即美观又实用。
6、结语
一项具有持久性意义的超高层建筑必定建立在整体性基础上：它促进环境优化，而不是降低其质量；它注重效益和效率，而不是徒具其表；它关心能源利用及可持续发展，并启发进步的美学；它体现逻辑与形式统一，并推动技术的进步，在有限的世界里创造出无限的空间。
参考文献
超高层建筑设计要点篇8
关键词：超高层，建筑给排水工程，优化
abstract:withtherapiddevelopmentofChina'snationaleconomyandlandresourcesofextremelynervous,domestictallbuildinggraduallyarisen,inordertoimprovetheoperationperformanceofhighbuildingisparticularlyimportant,textwilldetailtallbuildingwatersupplyanddrainageengineeringoptimization.
Keywords:tall,constructiondrainageengineering,optimization
中图分类号：[tU208.3]文献标识码：a文章编号：
随着我国国民经济的快速发展，建筑的层数在不断的增加，超高层①建筑俨然已成为城市现代化的标志，为了保证超高建筑运行的经济性和安全行，其对于给排水工程的要求也是越来越高。超高层建筑往往是消耗能源和建设经费的超级大户，在成为城市地标的同时往往都是以天价的投资为基础，节约造价是今后超高层建筑的一大重点。下面将从工程的设计和施工进行阐述：
1、工程设计的优化
在超高层建筑的方案设计工作中，结构专业设计师往往会利用计算机先进行模型试算，以确定超高层建筑的结构形式。对于开发商纷纷呈现出一味地追求超高层建筑高度的趋势，建筑专业设计师又要按照建筑室内净高要求进行控制，结构专业设计师根据柱网选择合理的梁板截面必然面临更多的挑战，也逼着结构专业设计师对不同结构形式的尝试。对于不同的结构形式、不同的建筑层数，其工程造价也截然不同，其中包括给排水工程造价。
超高层建筑为保证充足的停车位和必要的设备用房要求，一般至少将建设三层地下室，设备专业设计师（包括给排水专业）就根据建筑平面和结构梁板柱进行设计。如地下室梁设计为8.4mX8.4m，自动喷水灭火系统的喷头按照《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—2001（2005年版）设置就要设计成3X3的形式布置喷头，但是喷头与梁边得间距又小于1.5m，如果从严还必须在梁下增加设置1排带集热板的喷头；如果想设计成2X2的形式布置喷头，有不满足4mX4m梁内设置1个喷头的要求。往往开发商要求从严设计喷头，因为自动喷水灭火系统喷头的造价调整远不如结构专业梁板柱调整带来得经济效益高。另外地下室层数的增加，给排水工程及部分消防工程的设计内容也增加，如自动喷水灭火系统、室内消火栓系统、地下室污（废）水系统、地下室地面冲洗给水系统等，甚至有的地下室内考虑洗车场服务，给排水专业就要在地下室预留洗车水循环回用设备场地和设置隔油池，隔油池还必须定期进行汽车废油专业回收。
超高层建筑的地上部分，往往都是单塔建筑，在工程领域里有人对超高层建
超高层①注译：结构专业的《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002）将10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构，当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑，而在建筑专业的《民用建筑设计通则》（GB50352—2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。
筑地上部分建设单塔还是多塔的造价进行讨论：“盲目追求单塔建筑的高度做法
和拆成多塔建筑建设的做法，工程造价最高可相差近40%”。而给排水工程设计内容在单塔建筑和多塔建筑之间进行比较，多塔建筑仅仅比单塔建筑多出地上部分塔楼高度的雨水系统、污（废）水系统、室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，其造价产别也远远比不上40%。对于我国是个节约型国家或开发商来说，都是不合时宜的，应本着超高层建筑的经济性、合理型尽量多公用一套系统，尽量对建筑、结构专业提出合理的形式，将工程造价控制在合适的范围内。
2、工程施工的优化
超高层建筑一般将较为重要的设备和管线设计在地下室和避难层，使地下室和避难层容易出现管网矛盾冲突；标准层由于结构较为复杂，梁、柱密集，管道的敷设对净高的影响较难解决；标准层以上给排水套管、洞口、管线留设不太一致，因此，应该针对图纸进行及时的与设计师良好沟通，在事故发生前进行有效地控制。
为解决超高层建筑给排水施工难点问题，特提出了加强预留预埋、分区施工、样板层等解决方法，下面逐一论述。
（1）分区施工
由于超高层建筑一般都建筑面积大、垂直高度高，施工组织管理难度大。所以要采取分区安装的施工方法，分区施工能充分利用高层建筑的垂直空间，缩短施工工期、避免施工作业面混乱，便于管理。分区以后能够系统的组织施工、监督及控制工程质量。
（2）预留预埋
直接影响管道安装和净高的因素还同时有预埋和预留。孔洞、套管以及管井的是否准确，都对日后的安装工程有一定的影响，因此，对于这项工作的强化可以对于建筑物的结构破坏起到一定的有效的预防作用，可以在一定程度上做到事故前进行控制。现场技术人员必须要对各种设备及管道的重点部位进行综合考虑，做出专项施工组织设计，充分理解施工图纸，并对没备、洁具等的安装尺寸、管道配件的安装尺寸及安装工艺熟悉，应对比结构尺寸绘制给排水预埋图和提前形成各楼层预留、预埋统计表。每一处预留预埋完毕后对照统计表检查位置及数量，避免日后的结构破坏。
（3）成品保护
对于成品要进行有效的保护，尤其注意保护其表面的光洁，避免管道、卫生洁具以及备件等不受到磨损等伤害。平常要注意锁门并且进行专人看管，同时注意做到交接登记工作。对于工作人员要进行教育，使其明确保护的重要意义所在。同时，要对施工中的难点和重点问题进行认真的组织和设计，在每一道工序上要进行严格的把关，以提高超高层建筑的质量，尽量使用最为先进的施工技术，提高其适用性，延长其适用寿命，同时做到减少空间和美观舒适的最佳效果。
（4）样板层
做样板层的目的是确认标准层每层的管道安装形式、尺寸、位置和各类管道配件、支托架等得布置形式。卫生间洁具的定位尺寸等。因为超高层建筑的标准层基本上大致都相同，而且楼层都非常高，所以，可以选择其中的一层，例如标准二层，做出合适的样板层。对于图纸，要进行仔细的阅读，同时与设计者进行良好的沟通，协商解决避难层与标准层之间管道衔接部分等不合理的施工内容，因为在设计时，常常会对管线交叉等一些细节方面的问题造成设计失误，进而加剧了施工的困难程度。因此，同样要给予样板层足够的重视，样板层是一个良好的建筑的示范，要做到有所施工内容满足适用性、经济性、安全行。
参考文献：
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超高层建筑设计要点篇9
关键词：超高层建筑新材料
节能设计
超高层建筑在城市节地、提升城市形象、拉动社会投资、扩大旅游和商贸活动等方面有其独特作用，也远非普通建筑可以比拟，因此近年来我国经济实力雄厚的地区竣工、在建和拟建的超高层建筑如雨后春笋，建筑新材料等技术的发展更是助长了建筑超高层化态势，高度超过100米的建筑从1990年代中期的不足200栋一跃发展到目前的近900栋。超高层建筑的高度增长还会伴随着结构工程技术的不断进步而不会休止。
一、超高层建筑新材料的利用
1、高性能钢
80年代后期，超高层建筑，大跨结构迅速发展，对钢材性能的要求也越多。主要包括有高强度，低屈强比，窄屈服幅等的耐震性能；可焊性，形状尺寸加工精度的施工方面的性能以及耐久性等。
(1)高张力钢
建筑用钢材的应力 应变曲线如图3所示。其屈服点在100～780n／mm2的范围，其中屈服点为400n／mm2的钢材，占一半以上。
钢材屈服点的提高，在设计方面就需要保证结构的刚度要求，防止局部屈曲；在施工方面就要保证结构的可焊性。另一方面，在多震国，地震时确保结构建筑物的安全性是一个最大的课题。因此，高张力钢不仅要有很高的屈服点及抗拉强度，还要具备充分的塑性变形能力。
(2)低屈服点钢
另一方面，还开发研制了利用钢材的低屈服点和屈服特性的技术，耐震设计中的隔震和抗震构造技术得到了迅速发展，地震对建筑物输入的能量，通过建筑物特殊的部位吸收，从而确保整个结构的安全，防止结构构件(梁，柱)的破坏和损伤，低屈服点钢主要用于这些特殊部位，作为吸收地震能的材料。
(3)tmcp钢
建筑物的高层化、大跨化等，要求使用的钢材高强度化，大断面化，极厚化。以往的冶炼方法，若保证钢材的高强度，就需加入相应的碳元素，钢材含碳量的增加会导致可焊性的降低。为了解决这个问题，开发研制了490n／mm2级的建筑结构用tmcp钢。建筑结构用tmcp钢，是通过tmcp(热处理)处理后得到的。已广泛用于超高层建筑中。
(4)sn钢
根据超高层建筑的抗震要求，钢材应具有足够的弹塑性性能和较好的机械性能，可焊性能，具有吸收地震能的能力。广泛用于超高层建筑。sn钢要求：①保证可焊性，②保证塑性变形能力，③保证板厚方向的性能，④保证经济性和加工方便，⑤保证与国际规格接轨。sn钢的规格有a、b、c三种，其板厚都是在6～100mm，分400n／mm2和490n／mm2两个等级。
2、新rc结构(钢筋混凝土)
在钢结构钢材的强度不断提高的同时，钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土强度也在迅速地提高。1988年以来，进行了强度为58.8～117.6mpa的混凝土及强度为686～1176.7mpa的钢筋的开发，并已用于超高层住宅中，如礼新城北高层住宅(地上45层，高度160m)，所用混凝土强度为58.8mpa，主筋强度为686mpa，断面加强筋强度为784mpa，是以前高层rc结构所用材料强度的两倍。现在超高层建筑已开始使用78.4mpa，98mpa的混凝土。
3、cft结构(钢管混凝土)
由于高强度钢的使用，可以使构件截面做得小而薄，然而这必带来局部屈曲和刚度降低的问题，解决这个问题的途径之一就是采用cft柱。
继s结构、src结构、rc结构之后，它形成了第四种结构体系。cft结构体系，就是用圆形或多边形钢管内填充混凝土的柱子和s结构，钢混凝土结构的梁连接起来而形成的结构体系，具有刚度大，耐久力大，变形能力强，防火性好等方面的优良结构性能。因此，超高层建筑，大跨结构等开始广泛采用此种结构体系。
cft柱的优点是，混凝土填充在钢管中，在受压和受弯共同作用下，混凝土向横向扩散，然而却受到钢管的横向约束(称为钢箍效应)。所以，混凝土的强度和变形能力提高。另一方面，由于混凝土的填充，钢管的局部屈曲受到了有效的抑制，如图5。这样，cft柱可以最充分利用高张力钢的强度。随着高强混凝土及其组合的研究不断发展，将来高度为1000m级的超高层建筑的构想实现，期待ncft柱将起主要作用。
二，我国目前超高层建筑节能设计的思考
目前国内针对超高层建筑工程所探讨的关键技术问题多是结构的安全，而对于所面临的建筑节能问题研究和技术投入不够。
1、超高层建筑的建筑节能优化设计技术看，建筑的高度变化导致相关参数的变异，进而影响建筑能耗的变化是一个不争的事实，高度超过100米以上除太阳辐射可以认为基本不变以外，其它的气象参数都会发生很大的变化。而依据国内建筑节能的设计能力来看，大多数设计单位所掌握的用以优化建筑围护结构的建筑能耗模拟软件，都不能反映气象参数沿高度的变化规律，也不能够反映建筑围护结构沿高度变化的表面热交换能力的差别，这就势必无法准确地计算建筑物的能量消耗，更无从谈及科学合理地设计建筑物制冷、空调、配电等一系列设备系统。
2、建筑节能设计标准所能约束的节能技术还不能够完全适用于超高层建筑，在现行建筑节能设计标准中涉及到遮阳、通风等技术的规定，对超高层建筑无法适用，标准规定的建筑能耗的权衡判断方法也是基于建筑物全楼整体建模的一种评价方法，而受目前能耗模拟工具的计算能力所限，超高层建筑中的计算对象(如房间数量)规模远远超出了软件的计算能力。从根本上说，超高层建筑的节能设计问题，实质是一个在技术上超出了现行国家标准《公共建筑节能设计标准》所能控制的新技术问题，如果草率地执行现行标准，则工程设计的技术依据显然不足。
超高层建筑设计要点篇10
【关键词】超高层建筑；燃气管道；设计；安全
中图分类号：tU208文献标识码：a
一、前言
我国《民用建筑设计通则》GB50352―2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。超高层建筑燃气管道设计工作比较复杂，由于超高层建筑设计存在一定的难度，具有一定的危险性，所以，必须要进一步的探讨超高层建筑燃气管道的设计和安全问题。
二、影响超高层建筑燃气设计的因素
1.超高层建筑因体积和自重等因素，会远远大于普通建筑，其地基下沉对燃气引入管的影响较大。超高层建筑由于建筑以及设计的复杂性和特殊性，自然用到的材料就要多一些，这样就导致了其体积和建筑重量的增加，使得地基承受的压力自然加大，甚至会引起地基下沉，可能会使燃气管线受到一定程度的影响，造成弯曲现象，甚至会发生泄漏，这对于城市建筑物的影响是非常大的。
2.由于超高层建筑的高度较高，可能会造成燃气比重与空气比重的差异所产生的附加压头不足，这样就会使燃气难以得到有效的供给，影响燃气具的使用，影响城市人们的生产生活，因此，必须要进行合理设计和规划，克服高度障碍，保障燃气能够有效供应，提高人们生活质量。
3.由于超高层建筑燃气立管的自重所引起的压缩应力，这会减少管道的供给能力。同时由于内外环境的变化也会使管道伸缩，影响供给能力。
4、燃气管道管材选用。经过对各个地区的燃气公司的调查，高层燃气管材宜采用无缝钢管，连接方式焊接连接。高层建筑非常重视防火，镀锌钢管接性能不佳，螺纹连接易腐蚀，不宜作为高层建筑燃气管道管材。仅当楼层在15层以下时，可考虑用镀锌钢管螺纹连接。根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第10.2.4条，“在屋面上的燃气管道和高层建筑沿外墙架设的燃气管道，在避雷范围以外时，采用焊接钢管或无缝钢管时其管道壁厚均不得小于4mm。”因此在设计人员设计时，首先确认燃气管道是否在避雷范围内。
三、超高层建筑燃气管道设计
1、超高层建筑的附加压力
民用燃气管线系统多采用楼栋调压箱后低压入户，在计算低压燃气管道阻力时，对超高层建筑立管应考虑因高程差而引起的燃气附加压力燃气的附加压力按下式计算：
H=9.8×（pk-pm）×h
式中：H――燃气的附加压力（pa）；
pk；pm――分别为空气燃气密度（kg/m3）；
H――燃气管道起点至终点高程差（m）。
通过上式取pk；pm分别为1.205和0.7134可计算出H=4.818h，即高度上升一米，管道附加压力增加4.818pa。我国一般民用燃灶具额定压力pn为2000pa，按GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求，燃气设备前的燃气压力应在0.75-1.5pn范围内，即1500pa-3000pa范围内波动，仍能达到灶具燃烧的要求若超出此范围，则会出现燃烧不稳定，出现脱火、回火或不完全燃料产生Co气体，导致发生安全事故。按广东地区一般调压箱后压力为2200-2500pa，取最不利因素，沿途管线无用气单位，管阻接近于0，压力表取100pa计算，则最高用气点高程差在124米范围内灶具前压力仍小于3000pa，故在超高层建筑（高>100米）中，不计燃气附加压力作用仍能满足供气要求，但为减少用户灶前压力波动范围，平稳供气，仍需采用分层变径，增加管道阻力来减少附加压力的影响。
2、超高层建筑地基沉降的影响
对于高层住宅的燃气引入管除了按《城镇燃气设计规范》进行设计外，还应该结合当地地质情况重点考虑超高层建筑沉降所引起的燃气引入管补偿问题，以防止燃气引人管由于建筑物的沉降而被挤压变形、断裂从而产生安全事故燃气引入管一般和建筑物成垂直布置并穿越建筑物的墙体，受力情况主要是由于建筑物沉降对管道所产生的横向剪切力。对于普通的民用建筑（10层以下、沉降量在50mm以下），一般采用大直径套管来抵消建筑物沉降对燃气引入管所产生的影响。而随着建筑物高度的增加，显然，一味地用增大套管直径的方法来消除建筑物沉降对燃气引入管的影响是不现实的。
3、超高层建筑燃气立管的温差影响
超高层建筑立管的自重和热胀冷缩产生有推力，在管道的固定支架和活动支架管道补偿等设计上是必须考虑的，否则燃气管道可能出现变形或拆断等安全问题。同时因为超高层建筑的燃气立管长，其伸缩量绝对值受温差影响也较大。管道的伸缩量按下式计算：
L=103×aL（t2-t1）
式中：L――为管道伸缩量（mm）；
a――为管材结膨胀系数；
L――为管道长度（m）；
（t2-t1）――为安装时与最冷或最热时温差。
四、超高层建筑的沉降安全问题的措施
超高层建筑一般整体较大，建筑基础所承受的静动载荷十分大，由此超高层建筑在某个层面上而言容易导致整体的沉降，超高层建筑的竣工后三年，建筑的沉降速度较大，大约可达到5~10cm。超高层建筑的沉降将导致燃气管道遭到破坏，最主要的由于建筑物内的燃气管道随着建筑物整体沉降，然而建筑物外部埋地或者架空管道则静止不动，由此在管道的引入处产生了阻止建筑物下沉的力。随着建筑物沉降的增加，燃气引入管受到的抗力增加，沉降达到一定的数值后，燃气管道将产生形变和断裂，最终导致燃气泄露，导致燃气供应中的事故。
超高层建筑沉降所带来的对燃气管道的不良影响，在超高层建筑的燃气管道设计中应综合考虑，并根据超高层建筑状况调整燃气管道工艺设计，从而实现更为优化的设计。也可在燃气引入管位置安装伸缩补偿管或者金属软管抵消超高层建筑沉降所带来的不良影响，由此超高层建筑的沉降过程中由于伸缩补偿管吸收相应的抗力，有效防止了燃气管道的断裂等破坏。同时对金属软管的引入，利用波纹管随着外力变化而挠变的特点，减少了燃气引入管位置所遭受的应力，由此实现了超高层建筑沉降力度的补偿，由此保护了燃气管道。金属波纹管补偿量较大、耐腐蚀、抗震、抗疲劳，具有良好的密封性、耐温性，同时使用时间较长等特点，由此在各行各业中实现了广泛的应用。
五、超高层建筑燃气管道设计的消防安全措施
1、防雷、防静电及防腐
超高层建筑燃气管道防雷设计必须针对直接雷击、雷电感应和雷电波侵入采取防护措施。设计中一般要求楼顶（包括转换层）燃气管道及阀门箱应与楼顶避雷带连接，其中楼顶管道与避雷带连接不得小于两处。避雷连接须采用不小于Dn8mm的圆钢双面焊接，焊接长度大于圆钢直径的六倍以上，凡焊接处均须防腐。防雷接地装置的冲击接地电阻应小于10Ω燃气管道静电接地电阻应小于100Ω，管道及设备法兰连接一般采用铜片跨接，螺纹连接采用不小于Dn8mm的圆钢作跨接，其间电阻值不应小于0.03Ω。
目前室外中压无缝钢管一般采用如下防腐程序：先进行彻底除锈，要求管表面呈金属光泽。先刷一道p207防腐底漆，再刷一道p205防腐底漆，再刷两道银粉漆，并刷黄色标志以示区别（5～8m）。室外低压镀锌钢管刷两遍银粉漆；室内低压镀锌钢管刷一遍银粉，低压也可以按具体情况选用无缝管。
2、燃气设计中安全设施的配备
燃气是一种易燃易爆的气体，燃气管道一旦发生泄漏、出现事故，尤其是超高层建筑人员密集，其伤亡和损失都很大，社会影响很深。因此在高层燃气设计中，对安全防火问题国家有着明确严格的规定。故在设计中应严格执行《城镇燃气设计规范》GB50028-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2008）的有关规定。采取安全措施如下：在引入管室外设置燃气快速切断阀门。在室内管道上设置快速切断阀门及自动切断阀；在各用气点及管道经过的房间设置燃气泄漏安全报警装置，且自动报警系统与自动切断系统联动，并集中监控。其工作原理为：当空气中可燃气体达到一定浓度时，探测器即发出与可燃性气体在空气中浓度成比例的电信号，该电信号传送给报警控制器，报警控制器即显示该可燃气体浓度，当被测可燃气体浓度达到或超过设定的报警浓度时，报警控制器即发出报警并启动有关开关控制信号，提示监控人员采取安全措施或启动自动控制装置，切断气源，从而起到保障安全作用，避免重大火灾爆炸事故的发生。
六、结束语
总而言之，我国超高层建筑燃气管道设计工作一定要考虑到超高层建筑的特殊性，针对超高层建筑的特点展开分析，由此提高超高层建筑燃气管道的设计效果和安全性能。
【参考文献】
[1]严铭卿等.燃气工程设计手册[m].中国建筑工业出版社，2009.