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多层建筑和高层建筑的界限精选(九篇)

多层建筑和高层建筑的界限

第1篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

[关键词]高层建筑;城市空间环境;综合化;集群化;城市一体化设计

中图分类号: TU208 文献标识码: A

近年来,随着全球一体化的浪潮和城市建设的迅速发展,我国一跃成为了世界上高层建筑发展与建设的大国。高层建筑的建设不再局限于对数量和速度的追求,人们在建筑质量、空间环境、建筑形态、城市协调性等方面提出了更高的要求。一些经济发达地区已经进入到高层建筑发展的转型时期,从功能单一的单体建筑逐步向综合化、集群化的综合性建筑靠拢,甚至发展出建筑――城市一体化的大型建筑系统。同时,如何处理高层建筑与城市空间环境的关系,使高层建筑不仅明确自身的发展方向同时也为城市的发展提供有利条件成为了设计者们所关心的重点。

一、高层建筑的发展趋势

1.与城市空间环境结合紧密

高层建筑与城市空间环境的联系最密切的是其近地的开放性空间。现代高层建筑的底层功能逐渐丰富,聚集了大量商业空间和服务。随着人们对底部空间的重视和需要,高层建筑的底部空间正在逐渐开放化,形成了诸如入口广场、下沉广场、底层架空、低层裙房挑出、建筑空间室外化等设计形式。高层建筑通过增加其底层部分与城市空间的接触面,形成更多的空间交流和融合。建筑更多的分担了城市职能,同时,城市环境的引入则消解了高层建筑体量所产生的压力,又增加了对人群的吸引力。建筑与城市互相借助优势因素实现了新形势的利益优化。

2.高层建筑的综合化

高层建筑作为城市中心的大型建设项目已经逐步承担起部分城市的功能,提高了城市空间的利用率和空间凝聚力。高层建筑的综合化、集群化发展在西方和亚洲发达等国家已经进入到一定成熟的阶段。近年来我国在这方面也有了飞速的发展,综合化的高层建筑正逐步成为城市发展的重要部分。

高层建筑使用功能的综合化对建筑提出了新的要求,高层建筑空间不再像以往一样封闭和内向,更多的城市功能被纳入高层建筑的设计中。餐饮、娱乐、休闲、金融、服务、信息、通讯、交通等功能纷纷涌入高层建筑中,使得建筑的功能与内部流线更加复杂,建筑与城市界面逐渐模糊。建筑在方案阶段的设计中更多的去选择开放的姿态,在建筑周围及场地内部形成开放及半开放的城市空间,而建筑自身内部的竖向功能也形成了逐级分区。酒店、商业、办公、娱乐一体的综合性高层建筑已经十分普遍。这也与高层建筑开发模式的转变有着密切的关系,以往的自用型发展模式逐步被出租型或出售型所取代,经济利益得以最大化实现,各个合作主体通过联合或者租赁的方式分享建筑空间的使用权。

相较之下,早些年我国大量引入的高层建筑单体模式在空间利用和使用效率上显露出明显的劣势。建筑不仅功能相对简单,与城市环境亦缺乏有机的结合;建筑朝向城市主要空间的界面因缺少变化而充满疏离感和空间压力;公共和交通空间因缺少系统的组织设计,造成了高层建筑聚集区的城市空间难以利用,人车流线相对混乱,给城市局部造成了一定的压力。

3.高层建筑的集群化与群落

高层建筑的集群化则是以城市规划师的角度进行建筑设计。从城市空间和环境的层面去思考高层建筑的组织。集群化设计首先将城市的一部分区域规划为高层建筑聚集区,并进行统一的设计考量。设计重点立足于对高层建筑之间功能、空间及形态的合理组织与协调,同时将聚集区内的城市景观环境甚至城市公共系统进行一体化设计。这种集群化的设计方式从全局化角度出发,整合并利用了城市片区的资源,使得高层建筑聚集区内部功能分配、空间结构和景观风貌更加合理。这种集群化在我国已经有了初步的发展趋势,例如北京的建外SOHO等地。

相比高层建筑集群化,出现更早的高层建筑群落在我国则更为普遍。高层群落虽然从城市的角度出发,但缺少与建筑设计的有机结合。仅从规划角度对建筑用地、高度、风貌等制定了统一要求,落实到设计中则由开发商各自发挥。这样的高层建筑群落往往被规划为城市功能的核心区,但区域内部建筑功能毫无关联,缺少资源整合,组织结构不合理,片区内部设计亦缺少整体性和协调性。

3.高层建筑的“城市化”趋势及“城市一体化设计”

高层建筑的综合化和集群化为城市疏解了越来越多的职能和空间压力,城市的空间形态正逐步发生转变,城市空间的“立体化”“室内化”“一体化”特征逐渐显现。随着空间尺度的增大,空间层次的增加,城市正在逐步向着多维度的方向生长与蔓延,高层建筑在城市中扮演着城市核心空间的组织者角色,建筑空间逐渐开始“城市化”。

高层建筑的“城市化”发展趋势主要表现在建筑空间与城市空间的一体化设计,在城市片区的层面上整合建筑与城市空间,使建筑在空间上更加开放,功能趋向立体化和复杂化。同时,将建筑与城市在地上、地面及地下多个层级进行空间连接,形成统一的城市交通系统,和丰富的公共空间。高层建筑所在城市区域的开放性、连续性和趣味性被增强。另外,随着高层建筑空间与城市空间的相互融合,二者之间的界面逐渐模糊,建筑空间室外化和城市空间的室内化都在逐渐形成。空间尺度的多样性形成了独特的建筑环境个性。建筑设计中提供了城市、街区、建筑群组等多样的复杂尺度,城市中也发展出了建筑室内空间的小尺度城市构筑物、小尺度公共空间、城市微缩景观空间等。逐步发展的城市一体化设计成为建筑与城市环境有机结合的新趋势,极大地增加了城市的活力和城市空间环境的多样性。

二、高层建筑发展与相关城市问题

1.高层建筑对城市职能与空间结构的影响

综合化、集群化和城市一体化的发展必然会逐步形成大量高层建筑的聚集区,城市的空间结构呈现立体化发展趋势,进而导致城市的职能被重组和再分配。办公、商业、娱乐、居住、交通等功能被多维度的集中在一起,与其说高层建筑在重新分配城市功能,不如说在这些高层建筑的聚集区内,城市已经逐渐高层化,城市的发展正从单一方向解放出来。如何处理聚集区域与周边城市的关系,合理的选择和分配城市功能,控制好区域内部实际容量与发展规模需要在规划层面进行更多研究。

另外,高层建筑虽然占地有限,但空间组织紧密,又容纳了大量的人群,与外界城市的交往最为密切。聚集的发展趋势势必造成城市核心区的人员密集,近地空间的城市化发展不仅可以有效的解决人群流动与交通问题,同时也实现了建筑与城市环境的有机串联。开放的设计形式也会增加城市的活力和片区的吸引力。

2.高层建筑与城市界限的模糊

从高层建筑近地空间的开放性发展开始,到高层建筑的城市一体化设计,建筑与城市的界面逐渐变得模糊。建筑的灰空间不再局限于廊道和底层挑空,城市环境的大量涌入在建筑内部创造了一个“暧昧”的场所,环境的参与营造了新的室内气氛,削减了建筑的物质性。而建筑空间的分离也在城市环境中确立了新的存在感,这种建筑与城市空间的模糊性与暧昧关系导致二者的界限再难以划分。

对于设计者来说,高层建筑的设计不仅需要城市空间和环境的参与,更要将建筑大胆的融入和释放到城市当中,在城市片区层面进行设计整合。而在城市设计的过程中又时刻要关注建筑的切实存在。模糊的界面空间也逐步成为城市发展的新亮点,引入更多的文化、娱乐、创意、艺术活动,将提升城市区域的整体活力,同时又有效地利用了空间。

3.城市发展背景下的高层建筑

我国已成为高层建筑的建设大国,在发达地区高层建设的技术和质量已达到世界发达水平。然而,城市发展的进度与高层建筑的发展并非完美契合。高层建筑设计引入了国外的新理念和新技术却不能为城市大众服务,受众群体相对较小。我们可以发现很多类似的案例,在北京建外SOHO等地,集群化的高层建筑在设计中虽然合理的布置了功能片区,但在实际使用中几乎所有公寓都被作为小型办公室进行改造出租,配套的生活服务空间亦未能发挥作用;侨福芳草地引入了城市一体化的设计新理念,又结合了生态绿色的新技术,但琳琅满目的却是高档奢侈品牌,未能服务城市的主要群体。

高层建筑新理念的引入虽然能带动城市的片区发展,但在我国仍处于实验性阶段。不同城市的发展水平不同,高层建筑发展的实际情况也相差悬殊。很多情况下,开发商更多的投入得不到即刻的效益回报,不得不向高端消费转型,而此时建筑设计的理念和技术只剩下一具徒有外表的空壳,作为业主进行商业宣传的卖点,却不能切实的服务城市中的主要人群。

三、结语

中国城市的蓬勃发展给高层建筑带来了前所未有的机遇,高层建筑的综合化模式已被广泛接受,集群化和城市一体化也逐渐成为未来的新趋势。建筑的发展永远离不开城市的空间和环境,我们应重新审视自己的创作观念,理性的思考建筑与城市的关联性问题,将更多本土文化、先进技术、生态理念融汇其中。高层建筑已经成为城市发展的主角,也势必将越来越多的为普通市民而服务。

参考文献

[1]赵志祥.高层建筑设计与城市空间研究[J].城市建筑,2013.07:17-19

第2篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

【关键词】高层建筑;建筑工程;结构桩基础

1 引言

随着高层建筑的兴起和持续发展,在高层建筑基础研究领域,随着城 市化程度不断进步,经济的发展,高层建筑越来越多。目前,超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善,可谓是理论研究远远落后于工程实践。而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看,对一些问题还需要深入的研究。工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力,既不是直线型分布,也不符合弹性地基理论的计算结果。为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。

近来,虽然对结构桩基础进行了理论研究,但是对其工作机理认识还不够深刻,对桩土分担荷载,及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。此外,对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段,特别是地震作用下的共同作用分析,现有的工程规范涉及很少。本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计,以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法,并以此和广大同行分享。

2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状

目前实际工程中,很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。静载试验结果达不到设计要求,设计师通过调整设计参数,修改加密桩基设计图予以补救,这样静载试验结果超过设计要求太多,虽然安全性更易得到保证,但太保守的设计降低了经济效益。在建筑业这种情况是要进行优化的,超过设计太多需要进行二次试桩,项目建设周期也随之延长。如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计,既影响整个设计的进度,也满足不了建设的需要。解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题,也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果,又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。

在桩基工程实践中,应用最广的是在竖向荷载作用下的桩,竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大,因此,国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作,提出了很多计算方法。但关于桩群向邻近土传递应力的机理,至今还有许多方面尚未弄清。

多年来,许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究,得出了了众多的成果。但是由于问题本身的复杂性,桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响,使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同,是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。特别是在工程应用上,所进行的工作相对较少,有必要进行更加系统地分析研究。

3 高层建筑结构桩基础简化设计分析

高层建筑结构作用在基础上的荷载大,基础埋置深,一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求,因此,基础工程的材料用量多、施工复杂且施工周期长,其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外,一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础,而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点,还能承受一定的水平力和上拔力,承受动荷载的性能也较好。

就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲,传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。如:地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定,简化成单纯的反力系数作用于桩上,传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。对于高层建筑物的相互作用分析,必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。就目前的分析手段来讲,有限元法是个前景较好的方法,除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如:土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性,复杂的几何边界条件等,而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程,以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外,其思想和实现过程也都较为简单和统一,因此适于编程和电算,极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。

在设计方法上进行简化考虑,由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善,在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中,逐步发展到了这个阶段。其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用,以离散形式的特征函数――地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献,运用空间子结构方法,将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界,形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。将它们叠加到基础子结构上去,并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件,就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响):

上式中:

[K]――基础子结构刚度矩阵;

[KB]――上部子结构的边界刚度矩阵;

[ ]――地基刚度矩阵;

{U}――基础子结构的位移列向量;

{Q}――基础子结构的荷载列向量;

{SB}―上部子结构的边界荷载向量;

{ }相邻建筑引起的沉降列向量。

求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U},再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移,从而进一步给出所需节点处的内力。除采用子结构法外,对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑,提出不少简单可行的分析途径,它们与子结构有限元法相辅相成,例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等,不过一般都将上部结构处理为平面结构。

4 结语

高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流,如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计,是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点,利用有限元的计算方法,对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计,对于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计,实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用,具有一定的指导意义,本论文的简化计算方法是值得推广的。

参考文献:

[1]赵西安.我国高层建筑的最近发展[M].史佩栋等.北京:中国建筑工业出版社,2000.

第3篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

 

关健词:高层建筑 美学 生态环境

    建筑是一种综合性艺术,是一部凝固的史诗。她积淀着人类的历史,体现了各国人民丰富的想象力和独特的思维方式。人类在建筑艺术中表现了复杂多样的美学思想,并要求以空间组合、比例、尺度、色彩、质感、体型等建筑艺术语言,统一多变,主次分明,有和谐韵律的结构布局,表现出多种不同的意境和风格。近年来,随着建筑美学研究的不断发展,它的内容还在进一步扩大。当代建筑美学正在更广阔的领域中对建筑美感的心理构成因素、建筑创作的形象思维特征、自然美与环境美的美学内容、形式美的形成与发展等课题进行广泛深入的研究,它反映了当今建筑美学发展的新趋向。本文主要阐述了不同时期的高层建筑的美学价值。

1早期的离层建筑

    高层建筑的发源地可以追溯到上个世纪美国的芝加哥。作为当时的商业中心,芝加哥的经济得到了快速发展,随着城市的繁荣,人口的猛增,特别是1871年的芝加哥大火,使得城市重建问题特别突出,为了在有限的市区建造尽可能多的房屋,高层建筑便首先在芝加哥出现了。目前较普遍公认的世界上第一幢有现代意义的高层建筑便是芝加哥的家庭保险公司大楼代

    这个时期的高层建筑造型特征是:体形较规整,在竖向划分为三段体顶部、墙身和基座;顶部往往设计成象征高直式教堂的尖顶或退台;顶部及外墙上采用大量的附加装饰,包括古典的线脚和浮雕;在墙身部分多为厚墙小窗和竖向体量划分的处理;而在基座部分,还往往保留了古典的壁柱及柱式。

2现代主义时期的高层建筑

    到1945年二战结束后,高层建筑如雨后春笋般在美国大量兴建,并向超高层发展,继而在欧洲、亚洲、澳州及第三世界国家都相继出现许多高层建筑。形成世界范围内的高层建筑的兴盛时期:h。从二战到70年代中期,是世界范围内的高层建筑发展的繁荣时期。1974年建于芝加哥的希尔斯大厦,至今仍是世界最高的高层建筑之一,他的造型不仅反映了现代建筑的美学原则,也反映了其先进的结构特征,并力求创造独特的建筑上部造型和轮廓线,成为业主和企业在城市中易于识别的广告性标志。然而,由于现代建筑忽略了历史文脉,排斥装饰,过分强调工业化作用,到处出现的是工业化的高层建筑造型,而忽视了建筑与人、建筑与环境的关系。

3新现代主义时期的高层建筑

    新现代主义是相对于现代主义而言的,它在继承和发扬现代主义的核心思想的同时对现代主义的局限进行了改良、发展和完善。其坚持现代主义的理性和功能化,追求功能、技术与艺术的平衡,但却力图从不同的角度和层次进行重新诊释。这种设计思想表现在高层建筑的设计之中,功能、结构、设备、材料等因素的重要性比其他建筑类型更为突出。新现代主义在高层建筑立面造型上有很多创造性的发展和提升,高层建筑不再是简单的四方体,而往往是以抽象的儿何体或组合几何体,以富有形态、材料质感和色彩变化及结构美感的新视觉形象出现。

   随着高层建筑的发展.人们越来越感受到它们是近邻环境的一部分,并发展出多种对城市、对环境的认识理论。不同的理论也导致了现代主义对环境的不同处理手法。今天的文脉要求我们城市结构、文化、尺度、材料等广泛问题进行调查,以追求建筑在时空上的特定位置感和多种文脉关系,使工程与建设地点融为一体,创造特定的环境气氛。从这个角度来说,新现代主义对体形的关注正是对城市文脉的一种解释和认可。

第4篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

按照消防术语,高度在24~100米的建筑为高层建筑;高度超过100米,或楼层在40层以上的建筑为超高层建筑。

目前,世界上最高的建筑是阿联酋迪拜塔,高700米。我国高层建筑有10万多栋;最高的建筑是上海环球金融中心,高632米。香港特区的最高建筑为中银大厦,高370米,有75层。北京最高的建筑是国贸三期,高330米。北京现有高层建筑8000余栋,其中高度超过100米的多达60余栋。

中国有两句古语,叫“高瞻远瞩”,“高屋建瓴”,意思是站在高处可以看得更远。

是不是住的楼层越高越好呢?也不一定。

高楼失火不鲜见

20世纪70年代曾经有部轰动一时的经典灾难片《火烧摩天楼》,这是全球第一部以摩天楼火灾为题材的巨制。一幢位于美国旧金山市中心的摩天大楼顶楼内,正举行落成典礼。因电线短路,下层突然冒出熊熊烈火,不久渐渐蔓延到顶楼,所有宾客被围困。一些人被热浪抛出窗户,另有一些人不堪火烤跳楼解脱。据说该片公映后曾一度引起大众对高楼防火安全的关注。

最近几年,高层和超高层建筑火灾在世界各地屡见不鲜。尽管这些建筑一般都配备了较先进的消防设施,可一旦起火,人们往往还是措手不及。

国外超高层建筑发展较早,距今已有60多年之历史,其中以美国为最早,建成的超高层建筑也最多,相应的,美国的超高层建筑火灾也较多。

1980年2月10日,美国30层高的希尔顿饭店发生火灾,死亡8人,650人受伤。1980年6月23日,美国42层的纽约市常斯特克办公大楼发生火灾,137人受伤。1995年4月19日,美国俄克拉荷马市联邦办公大楼发生火灾,死亡168人。2001年9月11日,美国纽约2栋110层、高413米的世界贸易中心大楼先后遭到两架被劫持的客机撞击,随后发生火灾,死亡5451人,2100人受伤。

欧洲、亚洲地区超高层建筑的发展尽管起步稍晚一些,也发生过数起震惊世界的大火。1971年12月25日,韩国汉城22层的大然阁饭店发生火灾,死亡163人,60人受伤。1974年21日,巴西圣保罗42层的焦马大楼发生火灾,死亡179人,300人受伤。

2009年2月9日,位于北京市朝阳区东三环路东的中央电视台新址在建配楼附属文化中心因有人违规燃放大型礼花弹发生严重火灾。着火时建筑主体结构早就告竣,已进入收尾阶段,部分房间业主已进驻安装设备。

烟囱效应逃生难

我国气象专业中,有“高楼风”一词,意思是说,在高楼林立的街道上,因受高大建筑物的阻碍,风速和风向能够发生改变,有时还会形成旋风或强风,危及行人安全。

在自然界,也有一个尽人皆知的现象,叫“风助火势”,意思是空气流动会助长火势。在高层建筑面前,风速会随着建筑物高度的增加而相应加大。据测定,如果在建筑物10米高处的风速为5米/秒;那么在30米高处的风速为8.7米/秒;在60米高处的风速为12.3米/秒;在90米高处的风速为15米/秒。也就是说,楼越高,风速越大,火灾发生时火势扩大蔓延也会越快。

央视新址在建配楼起火初期,地面风速为0.9米/秒,估计其顶层159.68米的高度,风速不低于20米/秒。北京市消防局副局长骆原认为,这场火灾蔓延如此之快,与建筑材料、建筑物高度都有直接关系,30层的高楼,楼顶上的风力很大,对火势蔓延产生了直接影响。

另外,正常使用的高层和超高层建筑有竖向的各种通道,比如楼梯、管道等,这些内部通道会在火灾发生时变为若干个竖向火洞,使得烟气通过这些管道向上升腾,最终在建筑里形成烟囱效应,助长了火势蔓延,所以高层建筑中,竖向火的蔓延一定比横向火蔓延的速度快。这也是为什么超高层建筑失火时,就怕垂直方向上烟雾毒气的扩散。

据测算,高楼失火时,烟雾毒气垂直扩散的速度是3~4米/秒,只需1分钟左右,烟雾就可以扩散到几十层高的大楼。因此,在超高层建筑火灾中,70%~80%的死者是由于烟雾毒气致命的。

上海市消防局曾在金茂大厦做过一次特殊的测试,让数名消防队员从85层(250米)高处,轻装快步跑下去,终点是首层的安全出口处。当时的最快记录为35分钟。这意味着,火灾发生时,人的行进速度远比烟雾的扩散速度慢得多。此时,除非身着防毒面具和耐火服装,否则,常人是很难在火灾发生时从100层之上的超高层建筑中逃生的。

为避免烟囱效应,尽量少用可燃材料和燃烧时能产生大量烟雾毒气的建材非常重要,而且在设计阶段就应当限制建筑内的大面积空间,尽量周密考虑防火防毒分隔和排烟设施。

中庭失火最危险

在超高层建筑火灾中,火势最容易扩大蔓延的部分是它的中庭部分。

何谓中庭?即在建筑中央或前庭所设置的一个大空间,在中庭内可以设置山、水、花草、树木,有人也因此把中庭叫做“四季庭”、“共享空间”。这个空间,有的高达10多层,或20多层,人们站在各层的游廊内,就可观赏中庭景色。

按照《高层民用建筑设计防火规范》规定:中庭同回廊房间相通的门窗,应采用2级防火门窗。门窗应能阻烟阻火,并设置自动喷水灭火设备和自动报警设备。如果不采取这些消防设施,或者这些设施失效,发生火灾时则会在瞬间之内火烧通天,形成全楼性的灾难。

央视新址在建配楼即有中庭,那是一个10多层楼高的共享空间。着火时,其防火门窗、自动喷水灭火装置等均未启用,中庭也对火势的迅速扩大蔓延起到了推动作用。

防火核心在自防

业内人士认为,超高层建筑火灾的扑救是非常困难的。

仍以央视新址在建配楼这场火灾为例。大火发生后,北京市消防局迅速调派27个消防中队、85辆消防车赶赴现场。投入救援的消防官兵多达595人。但是,大楼高于60米的火势仍然无法完全控制。因为这场火是从大楼顶部开始燃烧的。当北京最先进的98米高的云梯消防车抵达时,仍然无能为力,它也够不着150多米高的大楼顶部。

由于多数消防车上的水枪只能达到60米,大楼施工中暂时安装的高压消防竖管已经拆除,楼内永久性消防供水系统尚未投入使用。灭火水源的缺失使得这场大火持续延烧6个小时,直到次日凌晨2时才被扑灭。

对于超过100米的高楼失火,专业人士的基本判断是,“如

果大楼内部自身的消防系统不起作用,靠外部救援扑灭大火几乎不可能”。

高楼真正的防火体系核心在于自防。一般消防教程所使用的概念是:300平方米以内依靠内部喷淋系统,300平方米以上则需要消防栓――美国人45年的统计数据是,水喷淋的成功率为98%。

超高层建筑火灾扑救,通常是以战斗班为一组,计有7~8名消防队员,携带灭火器具同时到达起火楼层。如果没有消防电梯,徒步经楼梯登上100米以上楼层,消防队员将会筋疲力尽,丧失救火能力。

1980年6月28日,北京市消防局曾组织15名消防队员在长椿街203号楼举行过一项攀登楼梯体能测试。该楼12层,高34米。测试人员身着消防战斗服,脚踏战斗靴,手提两节水带,身背1节水枪。登上顶层时,他们的心率都超过180次/分钟,呼吸数都超过40次/分钟。这是短跑运动员最高极限心率值和呼吸次数值。换句话说,无论身体多么强壮的消防队员,让他快步攀登100米以上的高楼,也会力不从心,无法展开救援工作。

为了预防火灾,国家规范要求,超高层建筑必须提高耐火等级,采用钢筋混凝土等不可燃建材建造。装修材料、保温材料、隔音材料等也必须是不燃烧材料。关于超高层建筑玻璃幕墙的安全,也有特别的规定。《高层民用建筑设计防火规范》中规定:玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用岩棉、矿棉、玻璃棉、硅酸铝棉等不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1小时的墙体时,填充材料也可采用阻燃泡沫塑料等难燃烧材料。对不设窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,必须在每层楼板外沿玻璃幕墙内侧设置高度不低于0.8米的实体裙墙,其耐火极限不应低于1小时,应为不燃烧材料制成。这样做有利于阻止和限制火灾在垂直方向蔓延。

不过,现实生活中,这些规定被大大打了折扣。

现代建筑时兴采用钛锌板和玻璃幕墙外立面,内部采用聚苯乙烯挤塑板保温。这都为高楼火灾埋下了隐患。建材商夸口说这些轻质建材是耐火阻燃的。实际上它们是可燃的,而且燃烧速度极快,不到半小时,能窜烧至30层楼上。因聚苯乙烯挤塑板引起的火灾,在我国也曾发生过。2005年8月2日,安徽蒙牛乳业马鞍山有限公司冷库火灾,就是聚苯乙烯挤塑板所引起的。参加救援的消防队员3死2伤。

另外,轻质建材在燃烧时,还会产生大量浓烟和毒气。这种毒气吸入过多,还有使人致癌的危险。

飞机灭火有局限

按照我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045~95(2001年版)规定:“建筑高度超过100米,且标准层建筑面积超过1000平方米的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施。”

与此相适应的就是要建立航空消防队。日本东京消防厅设有直升机消防队,拥有7架消防直升机;我国台湾地区的台北市也设有直升机消防队,拥有8架消防直升机。

1972年2月4日,巴西圣保罗市高31层的安德拉斯大楼发生火灾,当局出动11架直升飞机,经过4小时的营救,从该楼的屋顶停机坪上救出400多人。

我国的高楼消防中也有直升飞机的身影。目前我国已具有改装消防用直升飞机的能力。我国利用“水轰五”改制的灭火飞机速度快、载水量大,曾成功扑灭青岛黄岛油库大火。未来该系列水上飞机及其后继型改装的灭火飞机,可以作为消防直升机的有益补充,在城市超高层建筑火灾扑救中大显身手。

据了解,我国在建的高度超过100米的超高层公共建筑将按规范设置直升机停机坪。

不过,总体而言,直升飞机在超高层建筑发生火灾时的作用相对有限。因为高层建筑群本身使周边空气气流变得不稳定,火灾发生的爆炸等所产生的不稳定气流更会影响飞行质量,而且建筑物周边密集的高楼与当时的烟尘,还可能带来更大的灾难隐患。直升飞机更多时候只能用于人员营救。

高楼防火有要点

根据《高层民用建筑设计防火规范》规定,“建筑高度超过100米的公共建筑,应设避难层(间)”,《规范》还规定:“避难层的设置,自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间,不宜超过15层”,用于发生火灾时为人员提供临时避难场所。

当有火灾等紧急情况发生时,高楼上的人员可先就近到避难层暂时躲避,等待救援。在我国已落成的超高层建筑中,大多数已设置了避难层。香港的超高层建筑,凡超过40层的楼宇,都必须设置避难层。上海的瑞金大厦、希尔顿饭店、广州的国际大厦,北京的国际贸易中心、京广大厦等都设置有避难层。问题是避难层的信息一定要让居者和当地消防队知晓,并保持常年有效状态,作到万无一失。

第5篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

关键词:板式高层;建筑设计;创新;研究探讨

板式高层建筑正越来越被重视和实际采用建设运用。板式高层建筑相较于其他建筑体有着自身的明显应用优势,可以预见板式高层建筑在未来城市建设当中会有其独到的发展环境空间。所以,研究探讨板式高层建筑设计与创新技术很有必要。

1 板式高层建筑定义与特点

板式高层建筑又称条式高层建筑。通常指建筑平面外廓基本成矩形,其长边与短边之比大于或等于2的建筑,并且短边长度小于或等于16米,板式高层建筑是长条型的高层建筑,一般有多个单元。板式高层的名词并不属于规范的叫法,通常人们把我国高层建筑笼统分为“板楼”和“塔楼”两种,板楼分为各住户靠长走廊连在一起的长走廊式板楼和若干个单元连在一起的单元式拼接板楼,平时常见的单元住宅就是属于这种。而塔楼是以一组公共竖向交通设施围绕建立的若干户最终共同形成的楼房平面,塔楼一般高度较高,通常最低到12层,最高35层。塔楼住户一般是一梯4户到12户之间。不管从技术或者实际使用上来看,塔楼和板楼都是各有特点。板楼朝南户型比较多,南北通风条件好,且板式住宅多为低密度住宅,其居住的舒适性要高于塔楼。而“点式楼”可以节约用地,而且一楼一般都会设有比较豪华的大堂,但小区的容积率一般都比较高。板式高层建筑按高度也可以分为小高层,高层和超高层三种。板式小高层建筑一般是8-13层间,板式高层建筑通常在15-24层间,高度大于24米,超高层板式建筑在24层以上。板式高层建筑特点可以笼统的概括为四大优点和两项缺点。板式高层建筑四大优点首先是建筑户型南北通透,板式建筑多是南北方向,进深为15米左右,户型多呈方正型,布局合理,功能建设空间尺度适宜。所以板楼建筑内部的面积一般比较充裕,当然在户型设计上就更加容易出现精品;二是板式建筑各套户型之间的的优劣差别小,住户不多,居家生活清静等自身特点决定了板楼建筑的均好性较高。三是板楼建筑的管理成本低廉,相较塔楼管理费用板式高层建筑的管理费用要低的多,同时相关配套设施要求也比较少。最后一项有点是板式高层建筑实际使用面积率大大高于塔楼户型。塔楼建筑需要占用的电梯井、候梯厅等公共设施面积要比板式建筑楼大的多,而这些被占去的使用面积都是要摊到业主人头上的,势必影响了实际使用面积率。板式高层建筑两项缺点一个是板式建筑密度较低,高房价板楼社区多呈低密度,底层,容积率低等现象。居住舒适性强但房价过高等特点导致消费受众范围受到限制。第二个缺点是板式高层建筑内部户型格局不宜改造,板楼墙体起着承重作用,不可随意改造,在这一点塔楼的可改造性要强的多。再从美学角度讲,板式高层建筑有着以下几点特点。

1.1 天际化。板式高层建筑不断上升的建筑高度,不断改变和突破着城市的天际线,形成一道自身独有的风景的同时,也成为了城市发展的历史写照与城市气魄格局的展示。

1.2 个性化。高层建筑造型设计建设越来越呈现出多样化个性化,世界各地的各式各样“地标建筑”,已经在很大程度上起着城市或地域的象征意义,成为城市地域辨识对象,对城市和地域外在形象有着很高的影响。绽放独特的奇幻景象。世界各地的板式高层建筑建设都在力争能偶成为城市的主角。

1.3 高技化。科技技术在不断发展,板式高层建筑从策划设计到建设使用处处透露着科技之光,板式高层建筑建设离不开科技,板式高层建筑的未来发展同样需要在科技基础上不断创新进步。呈现出科技的具象美感。

1.4 生态化。生态、低碳、环保是当今建筑建设的行为准则和目标追求重要因素之一,在板式高层建筑建设使用当中,有机结合建筑内在和外在日照、通风、景观、绿化等生态环境因素,是板式高层建筑发展大趋势。

1.5 风格化。独具特色的地域人文风格在很大程度上影响着板式高层建筑建设外在形象和内在应用风格。建筑师设计思考有意识或无意识的地域风格特色,造就了世界各地板式高层建筑的多样化风格化地域化。比较典型的案例有超过800米的迪拜塔与当地沙漠地域文化的融合,上海金茂大厦的东方传统地域文化特色等。

2 板式高层建筑意义

板式高层建筑设计作为一项社会责任工作,需要大批的专业建筑师进行结合实际的严肃思考。我国社会经济在高速发展,社会建筑面积每年数以亿计平方米的在增长,可以预见高层建筑的比例只会是越来越大。据科学预计,我国总人口数将会达到15亿之多,占全世界人口的1/6,越来越多的城市人口要求城市建筑要向上发展,以满足城市人口生活居住工作等问题。因为人口量大,我国城市发展对板式高层建筑的研究建设更为迫切和必要,是我国城市社会经济发展的大课题。重视板式高层建筑研究设计,建设应用问题,充分结合板式高层建筑特点规律,以科学发展观为指导,保障我国板式高层建筑的研究应用,是中华民族伟大复兴和现代化可持续发展的重要环节。

3 板式高层建筑的设计与创新技术

3.1 采光。板式高层建筑进深的因素导致自然采光受自然光照深度的限制。很多建筑体选择塔式建筑的原因就是因为板式高层建筑的进深严重影响了建筑容积率,采光深受限制。传统窗采光已经明显不能满足板式高层建筑采光需求,采用新的“日光跟踪系统”可以有效解决大进深建筑内部的采光问题。“日光跟踪系统”利用光的折射、反射或衍射等特点,将自然光引入建筑内部,并且输送到需要自然光照的地方。“日光跟踪系统”常见的采光系统有导光管,光导纤维,采光搁板等。

3.2 通风。建筑内部通风能驱除房间闷热,排除房间内部异味,维护室内环境,保护住户身体健康等作用,板式高层建筑相较其他建筑体更容易组织穿堂风,良好的朝向决定了其内部通风条件成熟稳定。我国大部分地区夏季盛行东南风,有利于板式高层建筑的通风,而冬季盛行西北风,板式高层建筑在关闭朝北窗户后,住户多居住活动于朝南房间,可以有效抵御寒冬侵袭,保证优良居住环境。

3.3 户型设计。(1)在有限面积限制下,尽量做到大厅小居室;(2)加大卫生间尺度以满足现代生活方式;(3)有机合理的建筑内部空间分布;(4)注重视觉感官效应;(5)厨房位置靠门,便于垃圾清理;(6)在面积允许的情况下,尽可能充实服务空间;(7)尽量要求每个房间自然通风采光,集中用水房,卫生要求达标。

3.4 错层技术。如何“错”的恰到好处,即丰富了空间,又不至伤害了建筑结构,是板式高层建筑使用错层手法的标准和要求。

3.5 生态环境。通过生态和节能理念设计营造良好的居住环境。实现板式高层建筑的节能绿化等可持续发展策略。

3.6 防火。板式高层建筑的防火安全设计十分必要,且需得到确定保障。除却必要的专用消防水箱水泵设备,建筑防火材料外,在建筑体中部设置避难层能够在紧急情况下发挥有效作用。

4 结语

板式高层建筑作为城市建筑的重要组成部分,有着广阔的发展空间。做好相应的板式高层建筑设计和创新技术探讨有着很高的研究和实用价值。

参考文献

第6篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2011)07-0063-01

摘要:文章主要探讨了性能化设计思想在高层建筑钢结构防火设计中的应用,包括性能化防火设计的原理、特点及具体的方法要点。

关键词:高层建筑 钢结构 性能化防火设计

1 高层建筑钢结构构件性能化防火设计的原理

性能化设计方法是一种新的建筑防火设计方法,它主要是根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等情况,结合消防安全工程学的原理与方法,对建筑的火灾危险性进行预测和评估,以便得出安全、经济、合理的防火保护方案。性能化设计结合消防安全工程和火灾科学来建立设计指标,对防火设计方案进行评估,利用火灾风险评估去建立体目标和功能目标所需的参数。

《高层民用建筑设计防火规范》规定屋顶钢结构应设置自动喷水灭火系统保护,或喷涂防火涂料、采取外包不燃烧材料等措施,使其达到规定的耐火极限的要求。以上措施主要是为降低火灾时钢材的温度,确保钢构件的强度,使其具有一定的抗变形能力和承载能力。

若高层建筑内有火灾发生,在未对钢结构采取防火保护时,在最大火灾载荷的情况下,钢构件的最高温度低于所设定的临界温度,结构安全,满足规范所要求的安全水平,则可不对钢结构构件采取额外的防火保护,但若钢结构构件的升温大于临界温度,则应采用必要的灭火措施控制火灾的规模,或对地面可燃物的数量和种类进行限制。这就体现了性能化防火设计的思想。

具体可按照《高层民用建筑设计防火规范》及规定的构件耐火极限来确定钢结构防火保护时间。但由于部分高层钢结构建筑已超出现有规范所规定的范围,若仍按现行规范用防火涂料保护,则会因过于保守而浪费,所以如何对钢结构进行有效保护,同时考虑到经济性和安全性,是我们需要考虑的一个问题。

要进行消防性能化设计的高层建筑项目大多具有建造成本高、设计和施工较为复杂等特点,所以对设计方案的要求比较严格,尤其在是否符合建筑规范方面。但在设计方案中引进性能化设计思想之后,便增强建筑方案的自由度,能够精简安全系统设计,降低了相关的成本。

2 高层建筑钢结构构件性能化防火设计的特点

对于一些建筑功能多、空间大、防火分区难满足要求的高层建筑,对其钢结构构件进行性能化防火设计,相比于常规防火设计方法,有以下几个方面的特点。

2.1 根据建筑物的各种不同空间条件、功能和其他方面的要求,结合防火目标,自由地选择各种防火措施并将它们有机地结合起来,形成高层建筑的总体防火设计方案。

2.2 过对建筑物的火灾危险性和危害性进行分析和评估,有利于得到经济合理的防火设计方案,切实保障建筑的防火安全。

2.3 在保证建筑物需要满足的防火安全水平的基础上,更加经济合理地配置各个防火子系统。

2.4 充分考虑各防火子系统在整个设计方案中的作用,并对其相互作用进行综合的分析,避免了将各个子系统单纯地叠加。

在高层建筑中钢结构越来越多地被采用,在防火设计方面,性能化设计方法因其科学性、安全性和经济性而越来越被认同。下面简要结合实例来介绍高层建筑钢结构性能化防火的方法。

3 高层建筑钢结构构件性能化防火设计方法及实例

3.1 火灾下钢结构的温度分析。

通常在火灾高温情况下,钢结构内部温度随之升高,钢结构的强度和刚度都会大幅下降,其承载能力也将下降,降到不足以承受其上的荷载作用时,便会发生破坏,可见,钢材虽为非燃烧材料,却不耐火。

根据BS5950《英国钢结构规范》第一部分进行设计的钢结构若未作防火保护,由于其自身只有15分钟左右的耐火极限,强度和刚度在环境温度为200℃以下时变化较小,但当温度超过300℃时,其强度开始显著降低,达到500℃时,强度降低了约50%-60%,其弹性模量、抗压强度、屈服点和承载能力等力学特性都有所降低,以至于低于建筑结构的承载许用应力。通常普通钢材在350℃时便会明显地出现承载力下降的趋势,故选择200℃作为临界安全温度指标是较为安全的。

3.2 高层建筑钢结构构件的性能化防火保护思想实例。

某高层建筑的中部为一大型中庭,它直接连通上部的各层,庭上部为钢结构坡形采光屋顶,中庭各层周边为5m宽的回廊,屋顶的最高处和最低处分别距离地面为50m和40m。

3.2.1 最不利火灾场景的选择。高层建筑钢结构性能化设计的思想是:针对建筑物的具体情况和相关统计资料,对发生火灾时的火灾规模、火灾性质、最危险的位置、消防设施的状态等进行分析和评估,再参考不同可燃物的热释放速率,最不利火灾场景便可确定。

该建筑中庭内的主要火源为底层大厅的各商铺的衣物,以及各层回廊上垃圾桶着火。再分析该建筑的结构图,在各种回廊火灾情况中,顶层回廊垃圾桶的着火点离钢结构屋顶距离最小,该处发生火灾会直接对钢结构造成威胁,所以根据美国全国设计指南NFPA92B提供的资料,选择该处的火灾释放速率为1.25MW。

3.2.2 钢结构构件温度分析。先计算选择的最不利火灾场景下产生的烟羽流抵达钢结构构件处的温度,再判断其是否高于临界温度,以分析火灾对钢结构的影响。根据公式可计算出烟羽流的平均温度为58℃,中心温度为87℃,均低于200℃。

3.3 根据构件温升结果采取最佳防火措施。

前面实例中的高层建筑钢结构屋顶,对于选择的最不利火灾场景,根据计算结果可知,距离钢结构较近的顶层火灾烟羽流的中心温度为87℃,比钢材的临界温度200℃小得多,故此钢结构屋顶不作额外防火保护措施也是安全的。

由例子分析可见,在最危险火灾场景下,钢结构构件的温升未达到火灾临界温度,其整体性能在无防火保护的情况下可满足结构要求,则可对该钢结构构件不采取额外的防火措施;但如果计算结果超出钢材的临界温度,则应根据性能化保护思想,采取经济、合理、有效的保护措施,对钢结构进行防火保护。

在高层建筑防火领域,钢结构防火是一个重要课题。尤其是当前高层建筑技术不断发展,若仍采用统一的防火要求和传统的防火保护措施,必将大幅增加相关的费用,但如果采用性能化的分析方法,对高层建筑的钢结构防火问题作出具体的分析,提出安全且经济的钢结构防火保护方案。

参考文献

第7篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

现阶段,我国钢结构住宅与普通混凝土建筑相比,有非常明显的优势,具体表现在以下几个方面:

(1)成本低廉,强度高,重量小,吸震能力强。钢材的重量只有钢筋混凝土的1/3左右,所以一栋体积相同的住宅钢结构的重量会轻很多。其次,钢材一体结构更抗挤压和拉伸,比混凝土的强度大,从而吸震能力也更强,使钢结构的住宅可以经受振幅更大的地震。由于钢材质量轻,强度高,所以可以适当的减小梁和柱的截面尺寸,从而节约大量的基础成本和运输成本。

(2)施工便捷,安装简单。钢结构体系的住宅所需的安装配件质量较轻,原材料也可以更方便的配送和安装。另外,钢结构建筑施工现场预留空间大,施工过程中不用支模,可以直接使用立体式交叉方式施工,而且施工现场没有过多的湿性作业,很少会受到天气的影响。所以,钢结构建筑的整个施工时间大约只有普通建筑的三分之二,大大节省了施工时间。

(3)空间和功能更容易控制。因为钢材的纵向和横向强度都大于混泥土,所以在建筑内部空间和功能设计时可以做出更大的柱距和开间,更容易控制每个室和厅的分布和面积,以满足现代人日益增加的居住需求。

(4)原材料质量有保证,钢材易于改造。钢结构的原材料质量不像水泥混凝土一样参差不齐,钢材全部由工厂流水线制作,工业化生产,大大的降低了生产成本。其次,混凝土结构的建筑一旦成型,很难进行细节方面的改动,比如穿孔、加固、布线等操作,但是钢材的属性使得钢结构建筑在这方面更便于操作。

(5)钢材结构更加绿色环保。钢结构建筑所用到的钢材在拆除时可以全部回收,再次加工炼制重新使用。而其他的零配件都是环保可降解材料,不但消除了建筑垃圾,而且为二次修建大大减少了成本。根据对上述钢结构的各种优点分析,我们可以清楚的认识到钢结构住宅建筑在未来发展的光明前景。根据近些年世界钢结构建筑的发展实践得出的数据表明,小高层和中层钢结构建筑的直接造价基本是低于传统混凝土建筑的,但是如果超出了一定的高度,钢结构建筑的造价就会超过传统结构住宅的造价,而且随着高度的增加,高出部分会越来越多。由此看来,在未来世界,中层建筑设计者和开发商将会更多的利用钢结构建筑的多种优点带来更多的经济和社会效益。

2高层钢结构发展可能遇到的问题

虽然早在1998年我国建设部就颁布了高层民用钢结构的技术规程,标志着我国钢结构建筑开始投入民用实践应用。但是由于钢结构建筑的施工和设计受到多方面因素的影响,而我国在建筑设计和科学技术方面相对落后,导致我国钢结构的发展可能遇到许多问题。

(1)由于对钢结构建筑的设计处于刚刚起步阶段,对高层钢结构的强度分析更是不够明确彻底,导致设计过程中可能会出现质量问题。比如针对某些墙体的材料性能要求难以明确等。而且我国有些建筑的高宽比限值超出《高层民用建筑钢结构技术规程》的规定数值,这就无法保障该建筑的质量是否合格,是否安全。

(2)我国高层钢结构的专业设计人才相对短缺,而且缺乏设计和施工经验,业务水平有限。所以难以彻底理解国外设计出的钢结构建筑,一旦出现质量问题也很难及时发展。因此,努力提高我国钢结构专业方面人才的能力刻不容缓。

(3)高层钢结构住宅的舒适程度是否满足住户需求。世界对于钢结构的舒适标准有一定的数据作为参考,但是这些数值都是其他发达国家制定的,是否适用于我国仍需要核定。而且我国现阶段建成的钢结构建筑一般都是钢结构和混凝土结构相结合的,所以这种混合结构的各项标准也很难控制。我国很多高层钢结构建筑都建立在地震不多的地方,因为这种混合结构的吸震效果如何没法进行科学的预测。另外,我国钢结构建筑配套的防火材料也未敲定,还存在许多需要改进的地方。

3总结

第8篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

关键词:高层建筑;体型设计;风荷载

Abstract:In structure design of high-rise building is often played a decisive role of horizontal load, with the increase of Number of floors, the increase in height, wind loads and seismic structural design of control factors. Wind load strength depends on both its natural characteristics, and is closely related to body characteristics of the building.

Key words:High-rise building;Shape design;Wind load

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

1、高层建筑结构特征分析

在高层及超高层建筑设计中,侧向刚度是主要考虑的因素,能准确判断建筑侧向刚度的参数为水平位移指标, 即建筑顶端最大位移与建筑总高度之比, 因此建立水平位移指标的限值是一个重要的设计规定[18]。高层建筑所受风荷载呈倒三角形分布,其剪力则呈正三角形分布,因此,为抵抗风荷载所需要的结构刚度宜为下大上小渐变分布(见图1)。

图1 水平荷载作用下的刚性设计

对高层建筑结构在风荷载作用下的变形主要有两方面的限制:一是限制结构的顶端水平位移与总高度的比值, 目的是控制结构的总变形量;二是限制相邻两层楼盖间的相对水平位移与层高的比值,目的是防止填充墙、装饰部件的损坏,避免电梯轨道和管道等设施产生过大的变形。在正常使用条件下, 高层建筑结构应处于弹性状态并具有足够的刚度, 避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。为此,在高层结构中通常以柱、墙和筒体作为基本抗侧单元,用于不同建筑高度和结构类型保证足够的抗侧刚度。同时,这些结构体系又影响着建筑体型的设计。

2、风效应

风对结构的作用受到风的自然特性、结构的动力特性以及风和结构的相互作用的制约, 从工程抗风设计的角度来看,可把自然风分解为不随时间变化的平均风和随时间变化的脉动风两部分, 分别考虑它们对结构的作用。在风作用下结构上的风力含有顺风力、横风力和扭力矩三种(见图2)。顺风力是结构抗风工程中的必须考虑的效应, 在一般情况下起主要作用。横风力及共振是在横风力作用下,由于空气的粘性和流速,在结构的尾部会产生流体旋涡脱落。当风速达到某一临界值时, 结构运动会无限制地增大, 产生空气动力失稳。

图2 建筑周围气流与结构上的风力

3、建筑体型与风作用

由于不同体型的高层建筑及其布局方式对气流的阻挡,会使风的流速、流向和流场发生很大变化,从而又影响着建筑所受风荷载(见图3)。

a尾流效应:被吸入建筑物背风面真空区形成强烈下旋气流。

b狭管效应:建筑物紧密相依造成狭长空间,主导风通过,气流瞬间增强。

c角落效应:建筑角落部分形成猛烈气流。

4、高层建筑体型设计方法

4、风效应

风对结构的作用受到风的自然特性、结构的动力特性以及风和结构的相互作用的制约, 从工程抗风设计的角度来看,可把自然风分解为不随时间变化的平均风和随时间变化的脉动风两部分, 分别考虑它们对结构的作用。在风作用下结构上的风力含有顺风力、横风力和扭力矩三种(见图2)。顺风力是结构抗风工程中的必须考虑的效应, 在一般情况下起主要作用。横风力及共振是在横风力作用下,由于空气的粘性和流速,在结构的尾部会产生流体旋涡脱落。当风速达到某一临界值时, 结构运动会无限制地增大, 产生空气动力失稳。

图2 建筑周围气流与结构上的风力

5、建筑体型与风作用

由于不同体型的高层建筑及其布局方式对气流的阻挡,会使风的流速、流向和流场发生很大变化,从而又影响着建筑所受风荷载(见图3)。

图3 风对建筑的效应

a尾流效应:被吸入建筑物背风面真空区形成强烈下旋气流。

b狭管效应:建筑物紧密相依造成狭长空间,主导风通过,气流瞬间增强。

c角落效应:建筑角落部分形成猛烈气流。

d漏斗效应:当风从建筑间距较大的地方流到间距较小的地方时,风速加大,类似水流过漏斗。设计中应选择合理的体型组合,以减小风效应的影响。

建筑体型设计可从平面形状和竖向型体两方面考虑,同时考虑平面与竖向的组合关系,通过合理的建筑体型可以有效的减轻风荷载对建筑的影响[3]。

四、结语

风荷载无论从建筑还是结构方面都对高层建筑有着重要影响。风荷载的作用与高层建筑的体型设计有着密切关系,通过科学合理的建筑体型选择与设计,不仅能使高层建筑结构更加安全可靠,而且能极大的改善建筑自身及周边的环境。高层建筑的抗风设计要结合地域气候条件、规划布局特点、建筑体型设计、防风构造措施以及生态建筑技术,以创造安全、舒适的人居环境。

参考文献

[1] 王敏,霍小平。风荷载与高层建筑体型设计浅析[J]. 建筑与结构设计,2010.

第9篇:多层建筑和高层建筑的界限范文

近年来,在区分所有建筑物的争议中,关于楼顶空间的权属纠纷也时有出现。主要的表现,是将建筑物的顶层的楼顶空间确定给顶层区分所有权人专有使用。这样,顶层的区分所有权人对于楼顶空间享有专有使用权,可以建设私家空中花园并单独享用。其结果是,建筑物的顶层价格大大提高,开发商能够获得更大的效益,而投资并没有增加。这种结果也可谓之“双赢”局面。

但是,按照建筑物区分所有权的基本规则,建筑物的楼顶空间应当属于全体区分所有权人所共有。例如,中国澳门特别行政区民法典在规定区分所有建筑物(分层建筑物)的共同部分范围的条文中,就专门规定分层建筑物各楼宇之作遮挡的天台或屋顶,为分层建筑物之共同部分。我国的物权法草案没有规定得这样细致,但是这样的原则是存在的。楼顶空间不仅仅可以建花园,还可以作更多的开发利用,如果将楼顶空间确定给个别的区分所有权人所专有使用,是不是破坏了建筑物区分所有权的整体共有关系,侵害了其他区分所有权人的权利呢?这是一个大问题。

二、解决楼顶空间权属的基础理论

确定区分所有建筑物楼顶空间的权属问题,最基础的依据就是区分所有建筑物的专有部分和共用部分的界限确定。

在理论上,如何界定区分所有建筑物的专有部分,有五种不同的主张。一是“中心”说,即“壁心”说,认为区分所有建筑物专有部分的范围达到墙壁、柱、地板、天花板等境界部分厚度之中心。这种观点对于界定权利的范围较为明确,但是对于建筑物的维护与管理则较为有害,原因是,对于境界壁的维护,不能只负责一半,应当将全部的境界壁作统一的修缮,壁心的分割不利于对建筑物的维护和保养。二是“空间”说,这种观点以区分所有权的共有权理念为立论基础,与以单独所有为立论基础的上述“中心”说完全对立,认为专有部分的范围仅限于墙壁、地板、天花板所围成的空间部分,而界线点上的分割部分如墙壁、地板、天花板等则为全体或者部分区分所有人所共有。三是“最后粉刷表层”说,认为专有部分包含壁、柱等境界部分表层所粉刷的部分,亦即境界壁与其他境界的本体属共用部分,但境界壁上最后粉刷的表层部分属于专有部分。四是折中了壁心说和最后粉刷表层说的观点形成的主张,称之为“壁心说和最后粉刷表层说”,认为专有部分的范围应分为内部关系和外部关系而定,在区分所有权人内部,专有部分应仅包含壁、柱、地板及天花板等境界部分表层所粉刷的部分,但在外部关系上,尤其是对第三人关系上,专有部分应包含壁、柱、地板及天花板等境界部分厚度的中心线。五是“双重性”说,有的学者主张,前四种观点的主要分歧在于,是将墙壁作为共有部分还是作为专有部分对待,并主张墙壁既有专有财产的性质,又有共有财产的性质,具有双重属性。

在上述各种主张中,通说采用“壁心说和最后粉刷表层说”。这是建筑物区分所有权理论中最为精致的理论,能够很好地解决区分所有建筑物的专有部分和共用部分的虚实界限。虚的权利界限,在于壁心,实的权利界限,在于最后粉刷表层。确定楼顶空间的权属问题,也应当适用这个理论。

在界定区分所有建筑物的相邻区分所有权人各自的专有部分的界限时,其最基本的标准就是境界壁的壁心,在壁心的两侧分别为双方区分所有权人所有。但是这种界定的权利是虚的权利,解决的是相邻的区分所有权人之间的权利界限。在确定专有部分和共用部分的实质界限时,其标准是建筑物的最后粉刷表层。这种界定的是权利的实的权利,其最后粉刷表层之间的境界壁,是共用部分,是建筑物区分所有权中的互有权的标的。

在建筑物的顶层,区分所有权人没有与他人相邻,但是确定其专有部分的界限,仍然是壁心,顶层境界壁壁心的下侧,属于区分所有权人的专有部分,建立专有部分的所有权。但是,在界定专有部分和共用部分的界限时,则应以最后粉刷表层为标准,最后粉刷表层之外的顶层楼板,都属于共用部分,为全体区分所有权人所共有。

按照这样的标准,如果采用“壁心说”界定顶层所有权人的权利界限,其权利界限只及于顶层楼板的壁心,不可能冲出壁心,而达到整个顶层楼板,更不能达到顶层空间。如果采用“最后粉刷表层说”,区分所有权人的所有权界限实际只能及于顶层楼板自己一侧的最后粉刷表层,整个楼板的实体,都是全体区分所有权人所共有。

三、解决楼顶空间权属争议的具体规则

根据以上理论和基本规则,区分所有建筑物的楼顶空间属于区分所有建筑物的共用部分,不能归属于顶层区分所有权人专有使用,应当归属于全体区分所有权人共有。

将区分所有建筑物的楼顶空间归属于顶层区分所有权人专有使用,或者归属于其专有部分,都是将区分所有建筑物的共用部分划归个别的区分所有权人专有使用或者专有所有,都是对其他区分所有权人的权益的侵害。其结果有三:一是全体区分所有权人的共有权的标的物被割让,割让的部分成为顶层区分所有权人的专有或者专有使用,无法对其行使权利;二是顶层区分所有权人虽然取得了楼顶空间的专有使用权或者所有权,但他是付出了代价的,这个代价,就是支出了高额的购房费用,他并不是无偿地占有全体区分所有权人的利益;三是开发商取得了转让楼顶空间的权利价金,获得了利益,而其获得利益的结果,就是全体区分所有权人的权利受到损害,这倒符合不当得利的法律特征。由此可见,开发商将楼顶空间出售给顶层区分所有权人,实际上是在用全体区分所有权人的权利谋取个人的利益,受到损害的是全体区分所有权人。

按照一般的规则,对于区分所有的其他部分,有约定的依照其约定,没有约定的除开发商能够证明自己享有所有权的之外归属于全体区分所有权人的规则,似乎还是存在问题。这就是,有约定,究竟是谁与谁的约定?如果仅仅是开发商和顶层区分所有权人之间的约定,他们能够处分属于全体区分所有权人所共有的楼顶空间吗?显然不能!

因此,解决楼顶空间权属争议的具体规则应当是:

1.楼顶空间的所有权归属于全体区分所有权人所共有,原则上不能归属于顶层区分所有权人所专有使用。建筑物本身与土地权属并不相同,区分所有建筑物的土地还有一个使用权的问题,开发商可以在公平合理的条件下做出一定的调整,把某些方面可以确定土地使用权归自己享有,或者归其他区分所有权人享有,只要不将费用分担在其他区分所有权人身上也就行了。而建筑物就是全体区分所有权人所有,与开发商没有关系,开发商无权处置。可以想象,开发商不能将一个没有顶层楼板的建筑物出卖给全体区分所有权人,那么也就不能将楼顶空间归属于自己所有,也不能通过约定将楼顶空间归属于顶层住宅区分所有权人专有使用。

2.开发商与个别区分所有权人约定楼顶空间的专有使用权的,不发生法律效力,顶层区分所有权人不能够取得其专有使用的权利。在区分所有的建筑物上,顶层楼板都属于全体区分所有权人所共有,那么,顶层楼板以上的楼顶空间,当然更属于区分所有人所共有,其占有、使用、收益、处分,都是全体区分所有权人的权利,由全体区分所有权人共同支配。即使是开发商与个别区分所有权人约定,这个约定也不能对抗全体区分所有权人的权利。因此,开发商和顶层区分所有权人约定楼顶空间归属于该区分所有权人专有使用的,一律无效。

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