高层公寓建筑设计范文

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篇1

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑节能理念概述

在2 0世纪，由美国生物学家蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》—书被认为是环境生态学的标志性起点。1972年6月第一届联合国人类环境会议提出的《人类环境宣言》标志着环境保护事业正式引起了各国政府的重视。环保追求环境各个环节的可持续发展，其涉及范围十分广泛。建筑节能即是通过建筑护材质的加强、节电用电设备的选用等设计，最大限度地减少对地球资源和环境的负荷和影响， 利用已有资源，达到节约能耗、保护环境的目的。2005年7月，《 公共建筑节能设计标准》正式实施，迈出了我国建筑设计节能化的关键一步。目前，新的建筑以符合自然生态系统规律并与之和谐共生为前提，充分利用客观生态系统的环境资源，集成适宜的建筑功能与技术系统，基本具备了资源消耗量最小化、使用效率最大化、对生态系统扰动最小化的可持续、可再生、可自循环的能力。因此，建筑节能设计可以初步缓解建筑和环境的紧张关系，但如何使其改善、互惠仍然任重道远。

2 高层办公建筑节能和环保

目前大多数建筑设计中关于环保的内容主要体现在建筑的节能计算和设计上，简单地通过维护结构的材料增强来达到控制能耗的目的。但笔者在一些设计工程实践中发现，除此以外或是在此基础上， 还能够通过细节的推敲和组合“非能耗地”创造健康、舒适的生活环境，达到与周围自然环境相融合。

2.1外窗开启扇的设计

节能设计关注点通常在保温材料的应用上，对外窗开启扇问题并未严格要求。这有几个问题：

2.1.1开启扇的计算

玻璃幕墙常用的悬窗根据幕墙规范3 0°的开启角度，只有相当于窗扇四分之一的有效开启面积，而推拉窗也只能算一半。作为开启效率最高的平开窗，因为窗扇密闭性好于推拉窗，近年来重新推广使用。平开窗之前最为担心的高层安全问题，主要解决方式是将外开启改为内开启同时解决了窗扇擦洗的问题。

2.1.2开启扇的位置

即使在温度适宜的季节，为了阻断噪音和大风全面开启的时候并不多。要兼顾抗噪和通风，减噪纱窗是一种做法，设置外遮阳百页在遮阳的同时 噪效果也不错。另外，可以通过总平面的绿化和装饰墙板来吸纳阻隔噪音。单侧设置门窗的房间，比如体育场看台下方的房间，因为不能对流，通风主要来自门窗之间的流通，包括上下和左右，尤其是上下方向效果更为理想。合理的设置是在墙体的下部和上部均设置开启扇，形成同一窗体的自对流。高窗通过窗顶遮阳板的设置，兼顾挡雨遮阳；低窗加设金属百页，一则防护，二则导流。两窗因此均可常开。

2.2外墙保温

建筑节能设计的主要手段是护的选材和构造。较之用于普通烧结砖，加气混凝土砌块具有自保温的优良特性，更为符合环保的要求。在设计中蒸压型加气混凝土砌块一直作为内墙砌体使用，其在施工效率、渗水性和节约砌筑砂浆等方而都具有优势，只要施工适当， 就能获得较好的效果。在南方湿度较大的地区加气块的施工更容易获得保障，因此使用也更为普遍。如果采用导热系数理想的加气块，甚至可以不用附加保温层即可达到外墙传热系数的要求。

2.3屋面绿化

建筑的绿化设计可以空间化：花池、花盆、墙面、屋面。屋面的轻质绿化系统已经很成熟。建筑专业主要是在设计过程中向结构专业提供相应的构造做法和荷载指标，并为屋面绿化的排水做好防水、排水设计。但墙面绿化由于绿化的生长周期、花池的设置和墙面材料的选用等较多不确定因素运用较少，可利用总平面对绿化指标进行补充，包括：停车场采用植草砖、除了采用灌木分隔区间以外，以车位为单位种植乔木。由此出现的环形停车场的设计．其出发点即在于停车位对绿化资源的充分共享。但绿化充分的环形停车场需要直径不小于20 m的平面位置，对于占地开阔的园区建筑较为适宜。以地下停车为主的城区建筑，包含道路、硬质铺地、草地、乔木的地下室屋面系统需要解决更复杂的标高和防水、排水问题。

2.4墙板隔声

隔声不仅是建筑与外界的分隔，还有房间之间的隔声要求。对于大多数采用砌体材料作为隔墙的建筑隔声和防火都能自然达标。主要问题是采用轻质墙体进行分隔的建筑，设计时往往在强度和防火陛能上提出要求而忽略了隔声量的要求。使用此类轻质墙较多的建筑包括医疗、旅馆和办公建筑。医疗建筑、旅馆客房之间的隔声量要求是4 0 d B~4 5 d B，一般夹芯板能够达到的指标是45dB左右，基本上可以满足。但酒店式公寓应按照旅馆和住宅的较高标准来要求。应该采用4 5 d B~5 0 d B的标准。这一点需要在设计中专门指出，以加强板材或是构造措施来满足居住的舒适要求。居住建筑需要强调的隔声部位，一是外墙窗，目前大量使 用的是中空玻璃，节能与隔声兼得。有一种新产品真空隔音窗，玻璃间的真空间隙只有 0.5 m～0.8m，节能隔声均优于前者。另—个减噪部位是电梯井道的墙身和栅房，主要采用专用的电梯井道隔声板等。需要强调的是，在紧凑的交通核尺寸中常常忽略了隔声构造的附加厚度，应该加宽50 r am100 mm进行设计。

2.5太阳能

太阳能用在屋面，除了直接架设，还可以用在玻璃采光顶、墙面上。太阳能板的装设可能与屋面其它设备、疏散通道、绿化和其它功能要求产生冲突。深圳建科大厦是可再生能源利用的示范工程项目，它的屋面仍设置了绿化和休闲系统，架高的太阳能板提供了近似于屋架和隔板的效果，也对立面形态造成了直接影响。太阳能采光板和太阳能集热保温墙板等材料的应用还在实践中摸索。有一种新型的太阳能建材板于2007年投入生产，它将接收的太阳辐射转化为热带供建筑物供暖、制冷及生活热水使用，并且可以集中装配，也是对资源的一种优化组合除了太阳能板的安放，建筑设计还需要设置能源转换设备和机房。

2.6节水

2.6.1中水系统的建立

主要包括雨水及污水收集、存贮、处理、冷却、再利用几个步骤。相对应的设计内容通常包括雨水系统、车道、花池、水池等。雨水收集的相关设计主要包括屋面及地面雨水口和管沟的系统化。最重要的水质处理步骤，可以利用花池进行沉淀和过滤；利用地下室车库坡道的下部空间进行雨水存贮；通过景观水池提供中水冷却的过程。

2.6.2水质的维护

目前，园区的水质景观常采用硬质池来围合成形，好处是干湿分明，图案有设计感。缺点是水质易腐化，既浪费水资源又恶化环境。自然土质的地面，应该首选采用叠石之类的手法形成水岸，尽量维护水体的原生态和自然流通。地下室上面和室内的水景除了水循环系统以外，还应该做好防潮层，阻断水汽向建筑物其它部分渗透， 同时周边的墙面、地面选用潮湿环境的构造做法，以应付可能的霉变。此外，为了提高水质的稳定性，投放做生物菌种进行生态水处理，配置放养各种水生动植物是形成优质水景的较好手段，建筑则可以通过开窗以疏散湿气、遮阳以减少藻类繁殖等等。

3结语

节能是最有效的环保，虽然环保涵义丰富，涉及面广泛，归根结底节能，是其起源和结果，也是环保最首要的手段。先进的建筑，一方面通过节能材料、节能设备、节能器具的应用，大大降低电力和水的消耗；另一方而，在适应和利用自然环境的同时，考虑获得舒适的室内环境。前者通过技术，后者多指方法，综合已完成的称之为绿色建筑，即具有节能筋骨、环保形态和健康本质的建筑。因此，笔者认为，建筑设计过程中的环保应该是基于节能设计的参数和规范追求具有绿色特质的设计和成果，是安全、健康、宜居的建筑设计。

篇2

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

前言

高层建筑转换层结构的设计与施工阶段对整栋楼层起着至关重要的环节，所以，控制好高层建筑转换层结构在设计时的注意事项与施工中常出现的问题，及时提出措施加以解决就显得尤为重要。

二．高层建筑转换层结构简析

为满足高层建筑结构将上部布置小空间，刚度大的剪力墙，下部布置大空间、刚度小的框架柱而专门在楼层拦腰一层设置的一种转换结构构件。一般随建筑结构的多样性呈现多种形式，有的是非曲直转换板形式，实心的厚板结构，里面不能住人；有的是转换梁结构，可以安装设备或住人，其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。转换层的结构形式，一般分为：斜杆桁架式、梁式、空腹桁架式、箱形和板式。其中较为常用的结构形式为梁—柱体系。

高层结构转换层的特点

1．转换结构构件常常承受上部结构传来的巨大竖向荷载或悬挂下部结构的多层荷载，使得转换结构构件的内力很大，因此竖向荷载成为控制转换结构设计的主要因素；

2．转换结构构件跨度通常是上部结构跨度的数倍，所以转换结构构件的挠度称为严格控制的目标；

3．转换结构的连续施工强度大，过程复杂；

4．由于设置了转换层，沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏，力的传递途径改变很大，所以转换层结构的分析和设计与常规结构不同。

四．各种转换层结构的设计要点

1、几种基本结构：

（一）梁式转换层

梁式转换层的传力直接、明确，传力途径清楚。跨度较大且承托层数较多时，采用较大的截面高度为1. 6~4. 0 m。跨度较小及承托层数少时，采用0. 9~1. 4 m较小的截面高度。施工方便且构造简单，工作可靠，转换梁受力性能好，结构计算也相对容易，很多情况下混凝土用量可达到板式转换层混凝土用量的几倍。

（二）桁架式转换层

桁架式转换层传力明确、传力途径清楚。其节间可采用轻质建筑材料填充，有利于减轻结构自重，同时抗侧力刚度比转换梁小，地震反应要比梁式转换的高层建筑小得多。但构造和施工复杂，且转换桁架使充分利用该转换层空间成为可能.，为开洞与设置管道具备了很大灵活性的位置和大小的条件。也从施工工程中得知，转换桁架其混凝土用量比、钢材的采用比转换梁节约成本些。

（三）板式转换层

板式转换层传力不清楚，受力复杂，相邻上、下层受很大作用力。从抗剪和抗冲切角度考虑，容易在地震作用下反应强烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米区间，且结构计算困难。施工中，上部结构布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直构件的承载力设计要求，故板必须三向配筋。

2、转换层合理取值要点

为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大.，为避免高层建筑竖向刚度悬殊相差太大，保证转换层上、下部主体结构刚度与变形特征的接近。应控制好剪切刚度比，上、下主体结构的刚度分别要一个弱化一个强化。从而确保转换层下部大空间整体结构，达到合适的强度、刚度、延性和抗震能力。

（一）大底盘大空间剪力墙结构

由于转换层附近结构内力非常复杂，为保持主体刚度力求变化不过于悬殊，大底盘大空间剪力墙结构的上层与底盘刚度变化较小。仅主体部分部份上层与底盘剪切刚度比，大底盘的总刚度力求等于或稍大于上部楼层刚度，上层与底盘(包括主体和裙房)剪切刚度比小于或于1。.因此,底盘尽可能布置纵、横向剪力墙并加大厚度，剪力墙尽量布置在底盘的边、角部位,以加大其抗扭刚度.。

（二）底部大空间剪力墙结构

由于底部大空间剪力墙结构，底层大且部分剪力墙不落地改为框支，为防止底部刚度显着减小的突变。因此，应控制转换层上、下层剪切刚度比，其中：非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间，抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于3区间。

（三）鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构

为防止鱼骨式底部大空间上部剪力墙结构的刚度减少太多，且在下部大空间层过于集中变形，因此，转换层上、下层剪切纵、横两个方向的刚度比，应为非抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间；抗震设计取值，纵向应该大于或等于1，小于或等于2区间。2.3.4. 大柱距的框筒结构或内部抽柱的框架结构，保持上、下层剪切刚

3、转换层楼板平面内力和变形的计算

为确保转换层结构控制质量安全可靠，必须精确计算位于楼板平面内力和变形。目前，实际工程设计过程采用的计算分析程序，均假定楼板在自身平面内刚度为无穷大，只作刚体运动，没有相对变形.，导致框支柱的剪力比计算值大几倍。

五.转换层结构施工存在的问题及应对措施

1、存在的问题

（一）转换层下部结构受压太大，庞大的转换层及其复杂支撑体系的自重，都要由转换层下部的结构承担受力。实际施工中，直接产生对下部结构较大的不利影响，影响最大的表现在对下部楼层楼板。

（二）施工成本的增加，在施工过程中，常规采用的混凝土浇筑方法，一般情况下，需从转换层一直支到底层地面，有些甚至达到地下室的厚板。因此，导致材料的占用量非常大，材料周转费用过大。而且施工难度也大，主要包括转换层空间大，转换层自重大，转换层结构及其支撑体系复杂上。

（三）温度裂缝，在施工中，具备大体积混凝土施工特性的如：厚板式转换层，须采用有效的施工措施加以防范，防止其裂缝的生成。

（四）钢筋的安装和骨架的稳定，在施工转换层结构中，通常情况下，钢筋分项工程量大，而且施工难度也大，为保证钢筋安装的正确性和骨架的稳定性.，须采取有效的手段与方法，以确保钢筋分项工程的施工质量。

2、有效应对措施

（一）钢筋的施工处理。在在施工中，对钢筋的翻详和下料，首先要熟悉设计文件及有关说明，弄清楚设计意图掌握有关规定，考虑好钢筋之间的穿插避让关系，转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊，对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头连接或冷挤压套筒连接。确定制作尺寸和帮扎次序，保证转换梁高度或转换板厚度较大时，钢筋骨架的稳定性和便于操作。

（二）合理布置转换层支撑体系。竖向受力构件如：柱、剪力墙承担着来自高层建筑的上部荷载，同时也承受转换层施工过程中的庞大荷载。因此，根据下部结构的特征，可采用灵活布置悬空支撑体系，直接减少作用于楼板、梁等水平构件，使转换层施工过程中的庞大荷载合理地传递给下部贯通的竖向受力构件。同时，认真分析计算下部构件的受力情况，排除高层建筑上部荷载过重造成的安全隐患，杜绝工程事故发生.。

（三）采用分层浇筑混凝土。由于转换层水平构件高跨比较大，表现为短深梁或厚板的受力特性。在工程中采用二次叠浇法施工，可先浇筑部分构件的强度承担部分荷载，给支撑体系卸荷。需要注意的是，要确保构件在施工过程中、正常使用状态下都能满足要求，认真分析出叠合构件的受力。

（四）加强大体混凝土的施工，在针对转换层体积大的因素，在混凝土浇筑施工中，应采用一些养护措施，可选用低水化热的矿渣，火山灰硅酸盐水泥的技术，以达到降低转换层内部与表面温度差等。

六．结束语

综上所述，在高层建筑转换层施工中，由于其楼板厚、结构受力复杂、对支撑系统要求高，因此施工过程中的质量控制显得十分重要，只有在科学计算的基础上，精心组织，规范施工，做好施工过程中的质量控制，才能为建筑物整体质量打下坚实的基础。

参考文献：

[1]赵西安 钢筋混凝土高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995：10l一156．

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中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0177-01

引言

高层建筑在全国范围内得到了迅猛发展，反过来也对经济的发展有一定的促进作用。人们的生活质量和水平随着经济的发展也得到了很大的提高。因此，人们对建筑行业提出了更高的要求，尤其是对生活质量有了更高的要求。在高层建筑给排水设计和施工和人民的生产和生活有着十分密切的关系，这就决定了高层建筑给排水设计和施工的重要性。由此可见，做好高层建筑给排水设计和施工具有十分重要的意义。本文从给排水工程的设计和施工两方面入手，通过分析给排水工程施工中的难点问题，提出了有针对性的解决方案以及相关质量控制措施，以保证工程质量，提高建筑使用性能。

1.给排水工程设计

1.1 建筑给水

（1）给水管道设备的选用

我国传统的给水管道材料为热镀锌钢管，这种钢管具有易锈蚀的特点，使得生活用水不满足饮用要求，近几年由于高分子合成技术和添加剂的不断革新，出现了各种各样的塑料给排水管道，如PP-R管、PVC管、PE管、ABS管等，他们都具有质量轻、耐压强度高、输送液体阻力小、耐化学腐蚀性强、安装方便、使用寿命长等优点。

当采用PP-R管等可热熔连接管材时，可将接头设置于地面下，当选择铝塑复合管等非热熔连接管材时，应将连接接头设置于地面上，防止漏水时检修困难。

（2）给水方式的确定

高层建筑与一般多层建筑相比，建筑层数多、建筑高度大、结构复杂，在给水排水技术上都有一定的难度，这就需要对高层建筑进行技术经济分析，合理的选取加压供水设备，如高位水箱供水、气压水箱供水、无水箱变频泵供水等，需要对给水系统进行合理的分区，并加设减压设备以及中间和屋顶水箱，使系统运行完好。

（3）管道设备的布置

1.2 建筑排水

在高层建筑中，由于排水立管比较长、泄水量大、落差高、产生的能量比较大，往往会在管道内产生气压波动，最终造成卫生器具的破坏，从而下水道中的臭气侵入室内，污染环境。因此，为了提高建筑排水的效果和质量，要从以下各个方面进行有效控制，保证排水系统运行的安全。

（1）卫生间出现渗漏情况，主要原因是卫生间地面防水未处理好，地面水渗透到下层，因此要做好卫生间地面的防水处理，保证卫生间所有的管道进行严格注水试压后方可进行隐蔽工作。

（2）如果卫生间采用后出水式座便器，侧排地漏，应该将浴盆或淋浴房垫高，各卫生器具排水横支管应沿卫生间地面墙角处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。

2.给排水施工中的质量控制

在高层建筑施工中，需要各个专业相互协调配合，尤其是土建施工中，没有做好给排水的预埋工作，将会造成预埋孔洞位置不准确，甚至出现漏埋现象。

在进行楼层施工时，首层一般比较复杂，涉及到的管线、洞口都比较多，从第二层开始就为标准层，其上所有楼层的给排水管道、洞口、管线留设都一样，方便施工，因此需要对土建施工人员进行技术交底。

在高层建筑中，要做好防火措施，一般横干管要穿越防火分区时，需要设置隔离墙和防火墙，防火套管、阻火圈等材料的耐火极限不得小于管道贯穿部位的建筑构件的耐火极限。阻火圈宜采用阻燃膨胀剂制作，保证在发生火灾时，能有效阻止火焰和烟气蔓延，避免人身伤害和财产损失。

3.给排水工程施工方法

为了应对高层建筑给排水施工中的难点问题，特提出以下方法予以解决。

3.1 预留预埋

预留预埋是给排水施工的关键工序，套管、孔洞的预留位置是否准确，将直接影响到给水排水管道的安装质量，最终影响到厨房、卫生间的管道安装；当套管、孔洞的预留位置出现偏差，这就需要将浇筑好的混凝土凿开，重新进行埋设，即费工又费时，因此在现场施工时，施工人员应该严格按照图纸尺寸进行预埋，保证对设备的安装尺寸、管道配件的安装尺寸非常熟悉，并绘制出预埋图，才能顺利的完成预埋工作；当预埋完成后，应该做好固定工作，保证浇筑混凝土时不会出现移位情况。

3.2 样板层

为了保证标准层的管道安装、尺寸、位置都满足要求，卫生洁具的定位尺寸正确，就需要在施工前由经验丰富的施工人员做好一个样板层，可以在制作样板房的过程中发现设计中出现的问题，并根据实际情况，与设计单位和监理单位进行沟通，及时处理，最后要由建设单位、施工单位、监理单位共同检验验收。

4.施工质量控制

4.1 事前控制

在施工前，要熟悉工程相关文件，并组织制定施工组织设计，做好图纸会审工作，做好施工图纸交底和图纸会审工作，通过设计交底就可以了解设计意图，了解工程的难点和重点，通过图纸会审解决设计中的缺陷、错误，作出相关专业的位置、尺寸、标高协调，解决各专业问题的矛盾冲突，统一各方面的意见，为工程顺利进行创造必要的条件。

4.2 事中控制

工程质量的施工控制是质量控制的重点，其控制效果将直接影响到工程质量。针对工程的具体情况，应该分清主次，把握重点的进行控制：

（1）严格执行给水排水材料检验制度。在材料、设备进场时，材料管理人员应该核对材料和设备的合格证书，确保所有的材料满足设计要求。

（2）做好隐蔽工程检验工作。在施工过程中要严格执行隐蔽验收制度。高层施工中给排水管道安装比较复杂，施工方必须安装设计要求进行施工，并按照规定进行隐蔽验收。

（3）合理组织施工。现场管理人员应该根据现场实际情况合理组织人员施工，并针对存在的问题提出改进措施，以保证施工质量。

4.3 事后控制

在给水排水工程完成后，要做好竣工验收，根据高层建筑给排水的情况可以按照工序验收、分项分部工程验收、单位工程验收三个步骤进行，在验收过程中要控制重点，坚决把好质量关，不得让不合格的工序通过验收，不得在没有进行验收的情况下进入下道工序，进而确保分项分部工程的质量。

现代高层建筑中，给排水工程质量要求越来越高。要满足使用要求，必须严格组织施工，做好施工各环节的统筹规划，并针对施工中的重点问题和技术难点进行科学的施工设计，采用有效的技术措施，才能保证施工质量，使给排水工程达到满意的质量效果。

参考文献

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Abstract: in recent years, with the rapid development of modern city construction, the ground and underground space development, high-rise buildings of deep foundation project also more and more. Deep foundation pit supporting is to point to to ensure the underground structure construction and excavation of the surrounding environment safety, the deep foundation pit wall and surrounding environment using a file and the measures of strengthening and protection. This article through the practical engineering, the deep foundation pit, the selection of design scheme to the construction, monitoring and so on has carried on the detailed elaboration, for the future of the deep foundation pit construction to provide experience for reference.

Keywords: deep foundation pit; Waterproof curtain; Ring hold support; Support dismantled; monitoring

引言：随着建筑技术的不断发展,支护技术也需要在安全、经济、工期等方面要更高的要求,在实际工程中采用的支护结构型式也越来越多。为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。建筑基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜、因时制宜、精心勘察、合理设计、精心施工、严格监控。

1 工程概况

某工程位于湖南长沙市，占地3884m2，地上二十层，地下二层，建筑高度71m，总建筑面积为52309m2。基础采用桩支撑梁板基础，主附楼基础相连。槽底标高-8.53m，挖深7.42m，局部8.85m。基槽长约83m 宽约50m，占地面积约4300m2，支护长度300 m，呈近似平行四边形。地下室北侧距用地红线约5m，红线外为三层厂房；地下室东侧距用地红线约5m，红线外为一公交车站；地下室南侧距用地红线约8m；地下室西侧距用地红线约6m。基坑西侧、南侧临近红线道路下均分布有管线，包括供电、污水管、供水管和煤气管等。

2 地质情况

该场地土层分布为：杂填土、素填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉质黏土、粉粉质黏土。地下水位埋深为0.8-1.5m。

基坑涉及范围深度内各土层土性指标统计见 表1。

3 深基坑支护设计及施工要点

本工程开挖深度大，浅部土层物理力学性能较差，深基坑支护设计主要目标是防止坑边土体产生过大位移，确保周边建筑、道路和管线安全。综合考虑各因素，本工程采用单排Φ700@900混凝土灌注桩加一道混凝土内支撑的支护方案，内支撑采用双环撑结合对撑体系。沿基坑周边采用单排双头Φ700@900水泥土搅拌桩（组间咬合300mm）止水。

（1） 基坑降水：

由于本工程周边施工环境较差，且土质多为不透水淤泥质粉质黏土。为了防止相邻建筑物和路面因不均匀降水而开裂，我们制定了基坑内降水，基坑外不降水的施工方案。根据基坑深度及面积以及单口井的降水影响，共设置24口大口井，井深11.5m，井距约15~18m一口，孔径Ф700mm，井管采用Ф400mm无砂砼管，土工布及等粒径碎石，起到渗水隔泥作用，增加透水性能。基槽外侧每边设置3个观测井，共12个，井深9.5m。

在开挖过程中，降水井每隔8小时观测一次水位，观测井每隔4h观测一次水位，记录留档作为统计分析数据。如发现观测井水位有突然下降现象，立即采取回灌措施，以保证槽外水位稳定，减小对相邻建筑物的影响。

在实际开挖过程中，观测井水位始终保持-1.5m左右，经过定期监测：观测井水位最大下降0.28m，小于设计预警值0.5m。长达30d的大口井降水达到预期效果，在土方开挖过程中没有出现大面积的积水。只有下雨形成的积水和淤泥土质局部包含的积水对机械开挖造成一定影响，在采取集中排水、晾晒、回填工程土等方法处理后，保证了土方施工的顺利进行。

（2） 止水帷幕及支护结构

根据本工程自身特点以及周围环境和土质情况，止水帷幕采用双轴Φ700@900水泥搅拌桩围基槽一圈形成封闭状，桩长分别为12.55m，组间咬合300mm，组内咬合200mm。

支护结构采用单排砼灌注桩，桩径700mm，间距分别为900mm，桩长13.3m-15. 5m，桩顶标高-3.3m，帽梁上表面标高-2.6m。砼强度等级C30。

该工程基坑呈长方形，长短边比例接近2：1，基坑内支撑体系采用混凝土单层双环梁（呈眼镜状），环梁内径48m，截面1300×700mm。根据地下室两层的结构标高，避开负一层楼板（-4.38m）把环梁设于－3.3m处（环梁底皮标高），方便施工。双环梁中间采用对撑连接，起到基坑边的支撑作用。

混凝土双环梁及对撑由28根450×450mm的钢格构柱支撑。基坑四角处由砼撑杆及撑板将环、帽梁相连，帽梁、斜撑截面为1000×700mm，支撑梁截面为1200×700mm，中间板带厚度为150mm，由斜撑、板带、支撑将受力传至帽梁，见图1。本工程帽梁及支撑混凝土总量为645m3，钢筋用量67t。

（3）挖土方法

本工程基础垫层底标高为-8.45m，电梯井集水井垫层底标高-10.15m，由于要进行水平支撑梁施工，所以土方工程分“两次三步”施工，土方开挖方式见图2、图3。

第一次为帽梁、支撑部位局部开挖，一步开挖至支撑梁底标高处即-3.3m，待支撑梁砼施工完毕，达到设计强度90%后方可进行土方二次开挖。

第二次开挖采取“岛式开挖”分三步进行，每步不超过3m，最后一步预留300mm基底土方采用人工清除，防止扰动基底老土。

在最后一层土方开挖至设计标高后，两施工段均按既定挖土顺序向出土口方向依次整平开挖，在开挖到出土口坡道部分时预留4台W1-60型小挖掘机在基底施工，其余挖掘机全部撤场，坡道和最后收尾阶段的土方用汽车吊配合清运出基槽，在所有土方施工完毕后再用汽车吊将挖掘机吊出基槽；使用“加长臂”挖掘机进行最后的一点土方施工。

土方开挖遵循“对称、均衡、限时、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖、中间高四周低”的总原则，利用时空效应，尽量减少无支撑暴露时间，控制基坑变形。基础底板与电梯井和集水井等降板位置的土方开挖及分层开挖的临边处均按照1：3放坡开挖，并在边侧加钢板桩支护。

（4） 支撑拆除

我们经过仔细的考察和比较，根据工程实际情况、征求多方的意见，从施工工期、造价、安全文明施工等多方考虑，最后采用机械破碎和人工风镐拆除相结合的方法拆除水平内支撑系统。

原设计的拆除方案是：地下室二层外墙与支护桩之间的土方回填、混凝土板带浇筑完毕，方可进行支撑拆除工作。因回填前须完成外墙防水及保护层施工，且回填土和浇筑混凝土板带施工难度大，对工程整体进度影响较大；同时，拆撑时间的拉长，不受拆撑影响的其余部位施工会出现大面积窝工现象。

优化后的拆除方案是：不拆除帽梁，用分段板带代替连续板带，分段板带的截面要与支撑截面一致，提高分段板带的砼强度和配筋，并与地下二层楼板一同浇筑，通过换撑来提前插入拆除支撑，见下图4。这样可节约防水、回填土方等施工时间，让拆撑的时间基本与环撑内结构施工时间一致，在加快工程进度的同时，没有出现大面积窝工现象。

支撑拆除时采用1台履带式破碎机和20台风镐进行全面破拆，待混凝土全部破拆完成后，用氧气乙炔将钢筋切断，并清理出场地。拆除时密切观测支护结构的变形情况，如变形过大，立即撤出施工作业人员，并及时采取抢险措施。

拆除顺序：

第一步：拆除四个角上的斜撑；第二步：拆除环形支撑及周围钢筋混凝土板带；第三步：拆除对撑中间的拉梁及周围钢筋混凝土板带；第四步：拆除对撑；第五步：拆除钢格构柱。

支撑破拆前，在支撑下部搭设好安全稳定的钢管脚手架，钢管脚手架下部必须铺垫模板和竹脚手板，即可保护钢筋混凝土楼板面层，也可起到缓冲作用。脚手架上部搭设距支撑底部300mm处即可。破拆前在支撑两侧设置模板及安全密目网，防止风镐施工中出现飞石伤人现象。现场空压机合理配置，分段进行施工，专人负责清理破除下来的碎混凝土。混凝土必须全部凿碎，不能出现直径大于150mm的大块碎混凝土，方便搬运。混凝土凿除完毕后方可切断钢筋，严禁在混凝土未破拆完就进行切割。混凝土碎块采用人工清理，塔吊吊装上车，运至场处。

成品保护：破拆过程中注意对地下室二层顶板的保护工作，混凝土未全部破除严禁切割支撑梁内钢筋，施工过程中避免出现重物坠落于地下室二层顶板上。并在拆除施工范围内满铺脚手板，缓冲破碎混凝土坠落力量。

4施工监测

在施工过程中，我们采用多种科学的测试手段，对基础开挖及地下结构施工进行了全程跟踪监测，提高了信息化施工水平。监测自开挖日起每隔1~2天观测一次，并由此得出的数据，来控制开挖的进程，以保证基槽及周围建筑物的安全。

（1）周边建筑物沉降监测

对北向两栋相邻建筑物共设置沉降监测点11个，设计预警值为-40mm，实测最大沉降量为-3.3mm。未对周边建筑物造成影响。

（2）周边道路沉降监测

对西向和南向道路共设置20个监测点，设计预警值为-30mm，实测最大沉降量为-2.5mm。未对周边道路造成影响。

（3）水位监测

对基坑周围的水位观测井共设置7个监测点，设计预警值为-50cm，实测最大沉降量为-12cm。止水帷幕未出现渗透水现象，满足设计要求。

（4）帽梁顶水平位移监测

对整个基坑支护的帽梁顶部共设置11个监测点，设计预警值为40mm，实测最大位移量为13.6mm。整个水平位移平稳、满足设计要求，未出现突然变形和累计位移超出设计要求的现象。

5结语

通过本工程基坑支护设计、施工、监测及工程的成功实施，我们可以进行如下结论：

（1）该深基坑支护施工结合施工现场的具体情况，钢筋砼灌注桩、水泥搅拌桩，止水帷幕、砼环梁、砼水平支撑，多种支护手段综合运用，充分发挥不同支护结构的特点，即达到了支护止水的功能，又尽量节约了支护费用。

（2）该深基坑支护设计较为经济合理，最大程度的利用了红线范围内的地下结构。但距离周围建筑物、道路距离近、基坑支护上部施工荷载限制等影响，施工临时用地范围极小，因本工程在就近有外置生活、加工场地才较好的解决该问题。因此在市内等施工场地紧张的施工区域应适当提高帽梁及支撑标高。

（3）湖南长沙市地下水非常丰富，本工程在实施过程中，止水帷幕达到预期效果，为基坑降水创造了有利条件，保障了基坑土方的顺利开挖。

（4）通过分段板带代替环形支撑，即解决了回填土方施工难的难题，又提前拆除了支撑。通过比较，合理提前工期12d，增加经济效益10万元以上。

参考文献：

[1] 卢梅珠．高层建筑深基坑支护施工控制[J]．中国新技术新产品，2009，23（11）：31-33．

[2] 张建．新型土钉墙技术在基坑支护工程中的应用[J]．江苏地质，2010，26（17）：101-103．

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中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0028-02

1 火灾报警系统与联动控制系统

超高层建筑作为地标建筑或重要建筑，其政治性，影响力远大于自身经济价值；因此保持超高层建筑自身安全性显得尤其重要。针对超高层建筑火灾扑救难度较大，火灾结果严重，因此将火灾预防和火灾处理作为火灾报警系统中重要组成部分。应采取智能化设计确保火灾自动预警系统科学性，从报警和消防措施两方面遏制火势蔓延，保障人身财产安全。

1.1火灾预警系统智能化设计

1.1.1报警系统

针对超高层建筑特殊性和安全性，在火灾预警系统内部，一般采取全智能火灾预警系统。当发生火灾或温度异常时，系统根据探测器回路传送的火灾探测系数上传至云终端并进行分析运算加以判断，温度异常即会发出火灾报警。

同时，控制器针对历史火灾可以智能存储火灾参数特点变化规律的功能，并与建筑自身现场传输回来的火灾探测器作比较，确定是否进行预警。

1.1.2联动系统

当发生火灾预警时，针对超高层建筑火灾影响严重情况，需对活在系统外部进行系统联动；通过火灾预警与保安监控系统联动效应，在火灾预发初期，通过预警系统和现场监控设备将现场火灾画面及时传到中央系统监控制，利用现场画面便于现场工作人员确认是火灾还是检测器误报。如果确认火灾，则立即采取切断电源，喷淋，排烟，广播，报警等一系列预警措施，在火灾初期进行广播，门禁系统，楼层控制等系统联动，将损失降至最小，完善整体火灾预警与联动系统稳定性和及时性。

1.2提升火灾预警及联动控制系统科学性与可靠性

火灾预警和相关联动系统在火灾处理中具有重要影响作用，系统可靠性决定火灾是否能得到及时控制。

1.2.1 在超高层建筑设计时火灾预警系统科学性和可靠性

主要体现在：1）预警器具有自检功能；2）预警系统可根据现场温度异常进行判断分析；3）采取集控中心报警系统；4）预警回路采取环形总线设计；5）关键设备采取双主机热备份系统；6）每10～15个预警探测器装设一个短路隔离模块，采用预警探测器与模块回路分开设置。

1.2.2 联动系统科学性和可靠性措施

联动系统在整个火灾系统占据核心地位；关系到火灾及时扑救和降低财产损失。因此提升联动系统可靠性应在以下几方面做好设计要点。

1）火灾预警系统与门禁，119报警台，高层建筑消防中心，中心控制台，电力配送中心进行联动效应，当一旦发出火灾警报，各联动系统在第一时间采取相应应急方案，确保人员和财产损失最小化；

2）对于喷淋泵，排烟扇，消防栓等重要灭火设备，为确保在火灾发生时可紧急使用，应考虑手动控制和多地联动等方式；在灭火时即可就地控制也可远程控制，自动和手动相结合使用，确保火灾及时扑灭，减少人员和经济损失；

3）在进行线路设计时，应合理设计管线，线路走向，在预警及联动系统线路走向设计时应避开对线路造成损伤的热源或地，确保消防设备和预警系统线路处于绝对安全环境中。

2 通信系统

超高层建筑因其建筑建设规模庞大，内部系统线路集成复杂，因此，超高层建筑通信系统一般由当地的电信运营商承建，为超高层或地标性建筑提供诸如：语音，视屏，数据图像等多媒体综合业务。在进行安全智能化设计时，应注重通信系统安全性设计，考虑用预留物理分开的双通信设备接入系统，满足同步数字光纤传输应用需求。

超高层建筑应根据职能分区不同和竖向分区特点，采取分级和分区设计形式。

1）根据职能不同，建筑内部应建立两级网络通信系统。为满足各类业务需求，提供便捷服务；一级通信网络系统由远程中心交换机等设备组成，为建筑物整体提供通讯业务。在酒店，商业，办公等区域应采用网络程控交换机的二级通信网络系统；

2）伴随网络信息化逐渐在超高层建筑中的应用，在现阶段高层建筑中逐步使用无源光通信网络接入技术。在建筑安全智能化设计过程中可将ONU（光网络单元）部署于避难室或地下室电信室内，管理接入各级层之间数据，语音业务传输。

3 安全技术预防系统

3.1人员管理系统

1）对高层建筑常客进行IC卡资料入库管理，常客持卡登乘各电梯，需IC卡通过数据库提供的基本信息进行图像和相关信息比对，禁止陌生面孔随意通行；2）加强来访人员身份登记管理，保安或前台人员 通过对讲机与被访单位进行确认。在安全敏感时期，可于大厅进行强制安检，防止非法人员入内。

3.2车库安检系统

从结构上来说，地下室是各机房设备所在地，也是高层建筑薄弱环节，因此加强地下室车库安全检测系统，并且车辆安检应同时匹配自动升降路障，防止车辆强行穿越，车辆安检系统可适用不同车辆，具备较高可靠性以及检测效率。车库安检系统可保证以电力为主要动力来源的消防设备和供电系统瘫痪造成的建筑物损坏。鉴于超高层建筑的重要性和影响力，加强地下室车辆安检力度是延长建筑寿命的有效保证。

3.3安防末端设施配置

为加强超高层建筑敏感部位安全建设，应考虑如下方面：

1）超高层建筑大型宴会厅，电影院，剧场的通风空调机房应安装门禁设施；2）针对洗手间安全盲点建设区域，可在门外走廊装置摄像预警探测器，门内装置传声器和报警系统按钮，敏感时期必要时进行强制检查；3）开水间，消防设施房，电力中心，锅炉房，发电机房等场所应装置门禁，明确进出人员身份，仅允许特许的相关职业工作人员进出，加强薄弱环节针对性管理；4）在疏散楼梯口处设置传声器和摄像头，并与监控中心联动，便于在发生安全事故时针对各层楼梯实际损坏程度进行人员紧急疏散，确保人员损失最小化。

参考文献

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【 abstract 】 the quality of the water supply and drainage system is directly related to the quality of the high-rise building. And water supply system and people's life is also closely linked, a good water supply and drainage system can give people of life bring great convenience. This paper analyzes the high-rise building water supply and drainage technology the main points of design, puts forward the high-rise building water supply and drainage technology construction of the key measures.

【 key words 】 high-rise building water supply and drainage

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

在整个高层建筑中，给排水系统是其中的一个重要组成部分，给排水系统的质量好坏直接关系到整个高层建筑的质量。而且给排水系统与人们的生活也是息息相关的，一个好的给排水系统能给人们的生活带来很大的方便。因此，设计人员和施工人员，应该从以人为本出发，本着安全、美观、经济、实用、技术的原则，为用户的切身利益着想，不断在实践中努力创新，提升自己的技术水平，在问题还处于萌芽状态时就将其消除。

一、高层建筑给排水技术的设计要点

1、管道敷设

（1）给排水立管的敷设

在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位。实践和理论都说明：高层建筑排水系统功能的优劣，在很大程度上取决于排水管道通气系统是否合理。超过 10 层的建筑物，底层的卫生器具，应单独设置排出管或排入提升系统；超过 20 层的建筑物，宜将地面以上最底下的 2 层 ~3 层的卫生器具设立管单独排出 ；地下车库应设带有格栅的地沟和连接地沟的排水管 ，以便排除冲洗地面水、洗车水、喷淋装置和其他消防排水 ，并设置泵房或泵坑，排水泵的排水能力宜≥ 10L/S ；高层建筑的雨水系统和生活污水系统应分流排出。

（2）给水支管敷设

塑料给水管材以其卫生、美观、耐腐蚀性好的优势得到了广泛的应用，但塑料给水管道力学性能差、明装易变形，影响美观，易受碰撞损坏，防火性能也较差。暗装不但可以从根本上解决这些问题，同时还可提高其耐老化性能。因此，在条件许可时，应采用暗装。如不能暗设时，立管应布置在不易受撞击处，并在管外加保护措施。新建住宅中分户支管至用水点间管道一般敷设在垫层内。由于目前地板采暖方式应用较为普遍 ，而强、弱电管线有时也会设在垫层内，应注意与暖、电等相关专业协调。交房时应在敷设给水管道的位置作上明显的标记，以免装修时破坏给水管道。

（3）排水支管敷设

塑料排水管材与铸铁管相比较具有水力条件好、耐腐蚀、质轻、美观等无可比拟的优势，但其噪声问题比较突出。对此一方面采用低噪声管材，如芯层发泡管、芯层发泡螺旋管等；另一个方面可以将管道暗装在管井、管槽内。排水管道的敷设可采用卫生间地面楼板下沉，污水横管设于本层下沉板以上的户内的方式。

这种方式要求在实际施工过程中 ，严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理 ，所有给排水管道应经严格的注水试验后方可隐蔽管道 ，以避免上层卫生器具漏水影响下层用户。

2、卫生间器具布置

卫生器具的选型必须注意其使用条件 ，并根据其额定流量和工作压力要求配置适当的给水管道 ，才能达到使用功能要求。在工程设计中 ，应千方百计采取经济可行的技术手段 ，如减压调压、分区供水、合理压缩管径等 ，尽可能把卫生器具工作压力控制在0.20MPa~0.30MPa 的最佳范围。

3、水箱和水池的设置

在条件允许的前提下，设计人员应根据规范要求将生活、消防水池（水箱）分建，同时设计人员在设计时积极与自来水公司联系，取得相关的供水资料，充分利用所在地域管网供水能力，从而缩小水池容积，改善经济指标。

二、高层建筑给排水技术施工的关键措施

1、预留预埋及套管制作安装

（1）预留预埋

预留预埋的套管、孔洞及管井的准确与否是保证施工质量的关键,直接影响厨、卫管道安装及净高。施工人员应充分分析施工图纸,并对设备、洁具等的安装尺寸、管道配件的安装尺寸及安装工艺熟悉,综合考虑各种利弊对重点部位(如标准首层)做出专项施工组织设计。管道穿越楼板时的预留洞,建议采用管道留洞器进行,它是在楼板模板支设完成后直接固定在模板上的模具,外刷脱模剂,便于混凝土凝固后拆除。管道比较集中的管道井楼板预留洞时,因为从安全角度考虑,预留钢筋网片,可以起到安全防护的作用。因此,不应直接对各个管道单个留洞,而是将成排管道统一留槽,并且钢筋照常绑扎,待管道安装完成后再进行楼板封堵。施工人员在进行模板安装及钢筋绑扎时,应按照设计图纸将预埋件位置和标高尺寸确定,之后将模盒、预埋件进行预埋并在附近钢筋上固定,同时应保证不同层同一位置的预留孔洞和预埋件吊线保证基本垂直,混凝土浇筑过程中应派专人校对及看管预埋件以免在混凝土浇筑和振捣过程中发生移位。

（2）套管安装

安装管路时套人套管。穿楼板时套管上端应高出地面20mm,厨卫间应高出地面50mm,穿墙套管与墙面齐平。安装防水套管时,将加工好的防水套管在浇注混凝土前按设计部位固定好。校对合格后一次浇注,待管道安装完毕填料塞紧、捣实。

2、给水管道的安装施工

（1）给水立管的敷设

给水立管一般设在建筑物外墙上,水表也集中设在外墙的水表箱内。这种方式施工方便,管线布置灵活．从水表箱出来的给水立管排列有序。立管用固定管卡固定在外墙上,在卫生间或厨房处进入室内。给水立管设在管道井内,对建筑外立面要求高的住宅及北方寒冷地区。可将立管设在上下对应的卫生间或厨房内,用轻型、防腐、防潮、阻燃板材进行遮蔽,一般与排水立管同井。在阀门敷设高度设检修门,管井的尺寸为500mm×300mm,水表采用自动计量水表。高层住宅建筑的给水立管一般设在电梯间的管道井内。

（2）给水横管的敷设

横管敷设在现浇板内。横管在土建专业绑扎楼板钢筋时预装,随楼板浇筑混凝土埋在楼板中,但在浇筑混凝土前管道必须试压合格,管道防腐也应做好。此种方式要求水暖工与土建专业密切配合。施工中难度较大。管道敷设在建筑地面内的作法在工程中采用得较多。但要求建筑面层有一定厚度,一般不小于35mm。

管道敷设在板面预留的管槽中,管槽在土建施工楼板时预留。管道安装完毕后用水泥砂浆抹平。管道敷设在结构板面下,管道沿板下阴角敷设,建筑专业对阴角进行装饰或装饰出假粱,在管道穿梁时应预留孔洞。此种管道设置不破坏墙板。施工配合容易,管道安装方便,不足之处在管道需经过厅房时,装饰不理想影响客厅的美观。管道敷设在隔墙内。在砌隔墙时留设管槽,或在隔墙上剔出管槽,将管道敷设其中,是最常用的暗装管道的方法。应注意的是在阀门暗装时应将阀门手柄留在墙外。

（3）给水管道的安装施工时的质量控制措施

管道安装之前需复测管道地沟。支架是否符合管道安装的标高、坡度和坡向。支架间距是否符合图纸和有关规范的要求．考虑到放空和管道运行的工艺需要。

法兰焊缝及其他连接件的设置应便于复检。并不得紧贴墙壁、楼板或管架。

穿过楼板、墙壁、基础、屋面的管道均应加装套管进行保护。在套管内不得有管道接口。穿过屋面的管道应有防水层(或土建泛水)和防水帽,管道和套管之间的间隙宜用不燃材料填塞。

管道安装工作如有间断,应及时封闭敞开的管口。

管道连接时。不得用强力对口,也不得用加热管子及加偏垫等方法来消除接口端面的空隙偏差、错口或不同心等缺陷。

管子焊接时,直管段两环缝距不应小于100mm,焊缝距煨制弯头的起弯点不小100mm,且均不小于管外径。

（4）给水管道试压

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【 abstract 】 since since the reform and opening in China, the development of the society more and more quickly, city inside of high-rise building more and more, water supply and drainage design of high-rise building more and more is also suddenly important, the author high-rise building water supply and drainage construction design complexity and importance, and related construction design safety standards and requirements of a high-rise building water supply and drainage of the reliability of the design and construction are discussed. At the same time for high-rise building water supply and drainage problems encountered in the design of construction are analyzed, in order to improve the design of the building itself quality and construction level, the beautiful sex of high-rise buildings and practical, and puts forward some of his own ideas.

【 keywords 】 high-rise buildings; Water supply and drainage design; construction

中图分类号：S276.1文献标识码： A 文章编号：

1 高层建筑给排水工程设计

1.1 给水工程设计

对高层建筑中居民的给水方式以及他们的用水量进行计算，是高层建筑中给水工程设计的重要内容，其中还包括，高层建筑内的给水管道，各户居民需要用水的分配量计算，水压的计算，建筑物内水箱以及水池的容量，各种管道，材料以及水泵的流量，供水设备材料以及型号的合理选择，施工时设计图纸的绘制，施工的要求，都是高层建筑中给水工程设计的主要内容。

1.2 高层建筑室内的消防安全系统设计

高层建筑室内的消防安全也是非常重要的，高层建筑内消防安全系统的设计也是给排水系统工程设计中一个非常重要的环节。在对其设计时，自动灭火、消防栓系统、蒸汽烟雾灭火系统、CO2灭火装置，都是消防安全系统设计的主要内容。水作为高层建筑室内灭火的主要介质，在消防系统中，主要应用于喷水灭火系统以及消火栓灭火系统。还可对其细分为雨喷淋系统、水幕系统、封闭式系统以及水泡沫联用系统等。

1.3 高层建筑排水工程的科学设计

高层建筑内合理设计排水方式、规范设计排水方案、合理对排水管道系统进行铺垫与安装、准确计算建筑内的通风系统、管道的设计、水压的设定以及卫生器具的合理选择，都是高层建筑排水工程科学设计的重要组成部分，其中组成部分还包括处理污水的设计、对建筑物各构件的选择、高层建筑屋顶的雨水排出系统的设计、选择较好材质的排水管道、排水系统的施工图纸、安排合理明确的施工要求等，也都是高层建筑排水工程科学设计的组成部分。

2 对高层建筑给排水工程施工设计的要点进行分析

2.1 对建筑物施工与设计时的患者进行简化，同时强化事前控制

高层建筑在施工设计中，给排水预埋工作时相关工作人员经常忽视的一个问题，同时此项工作也是非常重要的，如果相关工作人员没有做好这项工作的话，就很容易导致各项预埋、预留工作不能准确及时的完成，经常会造成漏流以及漏埋的现象出现。在对高层建筑物的地下室进行设计施工时，因高层建筑内的很多重要设备都安置在地下室中，导致管线设备较多，从而形成聚集，这样就很容易出现矛盾，从而导致地下室没人使用，是使用率大大降低，从而浪费了资源。为了使高层建筑的地下室能够更好的起到作用，同时也为了缓解这一现状，在对其建筑进行施工设计时，每一项施工的设计图纸，工作人员都要进行认真仔细的核查，如果发现其中存在问题的话，一定要及时和设计人员进行沟通，并尽快的对此问题进行解决。在高层建筑施工设计中，对转换层与标准层的设计一定要重视、首层中建筑结构较为复杂的现状，并基于各类管道敷设施工难度较大的问题，我们可以采用排水套管及其预留管线的施工设计方式对其进行设计，这样不但降低了施工工作中的复杂性，还能对建筑本身的施工质量进行提升，而且还能增加建筑物本身的美观性与实用性等。

2.2 运用科学的施工设计方法

高层建筑中给排水施工的环节较为复杂，且难点也较多，为了加爵这一现状，我们可对其采用分区施工、预留预埋施工、深入研究样板层等施工方式对其进行有效科学的处理。在预留预埋施工环节中，对预留预埋的套管，我们可以对其相关的空洞进行合理的设计、同时对管井的位置也要做到清晰，更要准确，对那些位置不可理的设计一定要积极杜绝，如果位置不合理的话，很容易导致建筑物后续厨卫管道的设计以及安装等，从而使自身建筑物的质量低下。不合理的掩埋，也是施工环节中应该预防的问题，同时不合理的埋设，很容易对建筑的通体设计结构造成影响，所以在高层建筑的设计施工中，管道位置偏离或绕渗等都是必须杜绝的现象，同时强化事前控制也是非常重要的。高层建筑在施工前期，相关设计任意按一定要对施工图纸进行仔细的检查和研究，同时对施工设备、建筑物的排水管道选择以及安装、管道的尺寸、首层的设计、建筑物内室内的洁具等都要进行仔细的研究和考察。相关设计人员在为高层建筑的给排水系统绘制预埋图时，一定要按照相关的结构标准，以及尺寸要求，提前为建筑物各楼层进行预留以及预埋的统计分析，在绘制图纸时，设计人员一定要仔细，不能留下任何的问题，如发现问题的话，要及时积极的给予解决处理。高层建筑的预埋以及预留施工完成后，相关设计人员一定要根据绘制的图纸对预留以及预埋情况进行比对。在分区施工环节中，因为高层建筑本身的垂直度较高，以及自身的占地面积又较大，所以很难统筹组织施工管理的现状，我们应充分利用高层建筑垂直空间的广泛性，对施工工期进行合理的缩短。在空间分区施工中，我们可以根据建筑物自身的密集度，来进行选择是上下分区，还是上中下分区。在高层建筑内总会有一些卫生设施以及卫生间密集的地方，在这些地方的排水管道往往布设的比较密接，且也比较复杂，根据这一情况，我们可以对其采取单独分区的方式。高层建筑的层数较多，在进行施工时，为了提升施工的效率，我们可以选择建筑物的一层作为样板层对其进行设计施工，这样做也能对建筑物内每层的给排水管道安装方式、安装位置、尺寸大小、选择配件、洁具的尺寸、定位安装以及布局等进行有效的规范。

2.3 施工中应注意的重要问题

高层建筑在施工过程中，我们一定要对其各类的消防泵以、水泵、加压泵等参数进行详细的记录，同时还要记录其泵在工作时，其电机的运转功率等，以此来杜绝安装错误或用错泵的现象，且也要做好泵的减震工作。建筑物内卫生器具的选择以及安装等，都要严格按照图纸进行，且也要符合国家的标准。高层建筑因为其自身层数过多，就很容易发生沉降的现象，为了杜绝这一现象的出现，建筑物内的排水管道以及雨落管道等，选择和安装一定要合理，以此来避免出现沉降的现象。

3 讨论

随着我国目前的发展，随之高层建筑也越来越多，高层建筑的给排水设计也越来越突显重要，且人们也对高层建筑的给排水工程建设提出了更高的要求。所以在建设高层建筑时，施工人员以及相关工程设计人员，在重视基础建设的同时，也要不断的查找其中的纰漏，并总结出相关的工作经验，这样才能使建筑物本身的质量得到提高。

参考文献：

[1]文胜兰，等。高层住宅给排水工程节水节能技术探讨[J]。建筑杂志，2011，（16）：83~84.

[2]陶玉清，等。连云港职业技术学院新校区给排水工程节能问题分析[J]。2008，21（4）：8~10.

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中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

引言：

近年来，随着经济的快速增长，房地产市场繁荣发展，高层建筑不断涌现，高层建筑给水排水设计随着科学水平的不断提高，技术更先进，设备更完善、功能更齐全。它具有用水要求高、水流量大等特点，必须不断改进和提高高层建筑给水排水技术才能满足高层建筑的功能要求，确保给水排水系统的良好运转。

1.高层建筑给水排水工程的特点

与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点：

1.1高层建筑给水排水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。

1.2高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性必须要比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。

1.3高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。

1.4高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。

1.5高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。

2.高层建筑给排水系统方案设计

给水排水系统方案设计包括给水系统设计、消防系统设计、排水系统设计以及热水系统方案设计。结合高层建筑给排水系统的主要特征，进行给排水系统方案设计，确保高层建筑给排水系统日常运行的安全性、经济性、合理性。

2.1给水系统方案设计

高层建筑给水系统的设计中最为关键的是给水方式的选择，它直接关系到生活给水系统的使用质量和工程造价。根据《建筑给排水设计规范》中相关条文，高层民用建筑生活给水系统应竖向分区，且各分区最低卫生器具配水点处静水压力不宜大于0．45MPa；水压大于0．35MPa的入户管，宜设置减压阀。除此之外应该合理确定给水系统垂直分区，保证给水设备卫生器具的正常使用，避免压力过高，出现不必要的能量浪费。给水器材出水过猛，当启闭这些器材时易产生水击，使管网产生噪声、振动甚至管件破裂，致使卫生洁具给水零件容易破坏。

就目前我国城市给水状况而言，市政水压一般只能满足建筑五至六层的生活用水要求，对于高层建筑，城市市政给水管网的水压就不能满足高区部分生活用水的要求，绝大多数采用分区给水方式，因此合理划分生活给水系统竖向分区，控制最不利点的最低工作压力和最低静水压力，针对不同的高层建筑，二次加压供水方式主要如下几种：

2.1.1水泵水箱联合供水；该供水方式供水可靠，但缺点是该种供水系统需设水泵吸水箱和屋顶高位水箱两个水箱，容易产生水质二次污染；另外将水一次提升至屋顶水箱，低区再通过减压阀减压供水，存在不节能和减压阀因减压比过大，造成减压阀失灵的隐患，而且因屋顶水箱容积较大，增加土建工程量，且固定的屋顶水箱在地震时存在鞭稍效应，对建筑物安全不利。

2.1.2地下生活调节水箱通过变频加压设备供水；该供水方式取消了高位水箱，减少了一个水质可能受到污染的环节，水压稳定，供水可靠，能克服第一种供水方式不能满足顶层燃气热水器等对水压的要求的缺点，几个供水分区的设备可集中放置，方便管理，变频加压设备可配置气压罐及小流量泵，当用水量较小时，主泵可休眠，可依靠小流量泵或气压罐维持供水流量和压力，可用于市政管网压力较小的情况。

2.1.3管网叠压供水设备供水；其优点与第二种相同，不同之处是充分利用市政管网压力。其缺点是调节水量较少，在市网较长时间停水时不能满足用水要求。可用于市政管网压力较大，供水量全天大于用水量的情况，但该方式一般会影响其他地方供水，建议在限定条件下使用。

2.2排水系统方案设计

2.2.1排水系统的组成和布置

1）组成

2）排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备和局部处理构筑物等几部分组成。

3）管道布置

4）在对排水管道进行选择时，要根据所排污、废水的不同性质进行，遵循符合技术标准和经济节约两大因素。进行管道布置设计时，要以最短的距离排出室外，并且尽量不要越过变形缝，同时要保证其安全性和方便使用维护。具体的对管道进行铺设工作时，要注意在管道与管道之间、管道与墙之间要留有一定的距离；管道要穿墙或穿楼板进行铺设时，要有预留洞。排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45度弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90度弯头。

2.2.2排水设计

1）生活排污系统

2)高层建筑的生活排水系统的排水体制分为粪便污水和生活废水合流或分流两种。将卫生间的污、废水排入同一立管中，不需要使用专用通气立管。而合流入粪池的方式就是污、废水合流排水体制。它的管道布设简单，但是它需要增大化粪池的容积，工程造价较高。污、废水的分流体制是将卫生间生活污水和废水分别排入两根立管，进行排出的方法。它的管道布设较复杂，但它能够改善排水和通气的效果。

3)排水通气系统

4)高层建筑物的排水通气系统中使用了各种通气管和通气阀。其主要是通过提供排水中气体的散逸来达到透气的作用；防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象，确保空气的循环；保持排水迅速通畅、安静。通气阀是一种在通气系统基础上发展起来的通气阀件。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上，既可补气又可防止管道内部气体进入室内；双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽，使用时以单路进气阀为主。

4.结束语

总之，高层建筑给水排水设计对广大群众的日常生活及安全意义重大，作为给排水设计人员应本着技术、安全、实用、美观、经济的原则，不断总结和完善设计技术，寻求最佳的给排水设计方案，适应社会发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化和生活要求。

参考文献：

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[关键词]：沿海软土地区建筑深基坑坡率法支护设计施工技术经济

1. 工程概况

某行政中心办公楼工程位于沿海软土地区，结构形式为框架剪力墙结构，地上16层、地下1层，总建筑面积为68000平方米。工程±0.000相当于国家八五高程3.90m，场地标高为国家八五高程3.750m。

该工程地下室为多塔楼大底盘结构，由1#、2#、3#、4#楼构成，建筑面积为5600平方米，地下室土方开挖深度在6米左右，集水坑局部最大挖深达8.52m；5#、6#、7#、8#楼基础开挖深度为3.8m。

2. 场地工程地质与水文条件

2.1 土层分布及地质特性

根据勘察单位提供的《行政中心主楼岩土工程勘察报告》，该工程施工深度范围内，土层分布及地质特性如下：

①-1层素填土，灰褐色、灰色，松软不均匀，以粉质粘土、粉土为主要成分，含植物根茎，民宅区含少量建筑垃圾。此层层厚0.50-2.00m，平均层厚0.96m；

①-2淤泥，灰黑色，流塑，具腐臭，分布于明河底部。此层层厚0.70-1.80m，平均层厚1.20m；

②层粉质粘土夹粉土，灰褐―浅灰色，偶见灰白色，局部为流塑状淤泥质粉质粘土。软塑―流塑，夹少量高岭土，见铁锰质斑痕，摇振反应无，光泽反应稍有光滑，干强度中等，韧性中等。此层层厚0.30-4.50m，平均层厚2.97m；含水量34.8%，天然重度18.18kN/m3，抗剪强度内聚力14.3kPa，内摩擦角9.9°；

③层粉土夹粉质粘土，灰―青灰色，稍密，很湿。摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。层厚1.00-4.80m，平均层厚2.50m；含水量32.0%，天然重度18.65kN/m3，抗剪强度内聚力14.8kPa，内摩擦角15.7°；

④层粉砂夹粉土，青灰色，饱和，中密，局部稍密，夹粉质粘土薄层。层厚5.60-8.60m，平均层厚7.62m。含水量28.6%，天然重度19.12kN/m3，抗剪强度内聚力7.8kPa，内摩擦角30.8°。

2.2水文地质条件

根据《行政中心主楼岩土工程勘察报告》，该工程场地地下水类型为孔隙潜水，主要来源为大气降水、地表迳流，水稳定水位在自然地面下0.50-0.70m，约相当于八五国家高程2.70m，水位常年变幅1.00m左右。

基坑开挖主要影响土层为①-1层素填土、②层粉质粘土夹粉土、③层粉土夹粉质粘土、④层粉砂夹粉土。

室内土工试验渗透系数如下表：

3. 基坑支护结构选型

根据基坑开挖所涉及到的土层地质特性与水文地质条件、周边环境以及基坑类别与基坑侧壁安全等级、基坑开挖深度、施工周期及施工季节等因素，并结合所在地区多个类似基坑工程的施工经验，该工程基坑支护结构采用最经济的放坡型式。

4. 边坡支护设计

4.1 设计原则

支护结构设计必须遵循“安全可靠，技术经济，施工方便”的原则，做到施工工艺合理可行，符合现场实际情况，确保基坑土方开挖、地下结构施工以及周边环境的安全。

4.2 支护结构设计

基坑支护结构边坡坡率采用1∶1，主楼地下室基坑南北两端采用二级边坡，东西两侧与裙楼基坑交界面采用一级边坡；裙楼基坑采用一级边坡。成型后的边坡采用钢丝网水泥砂浆护面，原河沟所在的坡面位置、与邻近高桩的距离小于2m的坡面位置、流塑淤泥质粉质粘夹层所在位置坡体采用Ф22Ⅱ级钢筋土钉、配置Ф6@250钢筋网、面层采用厚80mm 的C20喷射混凝土进行加固处理。

4.3 边坡稳定性分析

该基坑边坡所在土层主要为第②层粉质粘土夹粉土层、第③层粉土夹粉质粘土层和第④层粉砂夹粉土层。第②层土的粘聚力C为14.3kpa，内摩擦角Ф为9.9°，天然重度为18.18kN/m3；第③层土的粘聚力C为14.8kpa，内摩擦角Ф为15.7°，天然重度为18.65kN/m3；第④层土的粘聚力C为7.8kpa，内摩擦角Ф为30.8°，天然重度为19.12kN/m3。

经采用理正基坑计算软件进行分析计算，基坑1∶1放坡坡率满足边坡稳定性要求。

4.4 坡面保护与坡体加固

基坑坡面采用18号钢丝网，其上加双向Ф6@500钢筋网，面层采用M5水泥砂浆护坡，1m长Ф12钢筋锚固。坡面随着土方开挖同时采用人工修坡，并及时进行护坡施工。基坑顶面2m范围内用100厚C10混凝土覆面保护。

为防止坡面土体坍塌，原河沟所在的坡面位置、与邻近高桩的距离小于2m的坡面位置、流塑淤泥质粉质粘土夹层所在位置的坡体采用土钉加固，土钉采用Ф22Ⅱ级钢筋，土钉长3m、双向间距1.5m呈梅花型分布，面层采用厚80mm 的C20喷射混凝土并配置Ф6@250钢筋网，坡面上下段搭接长度不小于300mm；土钉钻孔直径为100mm，注浆材料采用强度等级为M10的水泥砂浆，水泥砂浆配合比为1∶1，水灰比为0.45。

5. 降水和排水设计

5.1 降水设计

该工程场地地下水稳定水位在自然地面下0.50-0.70m，设计开挖面位于地下水位以下，因此基坑土方开挖前必须先降低地下水位。

根据《行政中心主楼岩土工程勘察报告》提供工程地质特性和水文地质参数，以及基坑开挖深度、周边环境等因素，结合所在地区基坑工程施工的成功经验，基坑降水采用管井降水，地下水位应降至开挖设计面以下0.5m，深坑及管井降水未达设计要求高程的部位采用轻型井点作二级井点降水。

管井选用内径为400的混凝土管，全滤管长为18米，管口露出地面20-30cm；潜水泵选用QD10-26/2-1.5小型多级潜水泵，其流量为10m3/h，扬程26m。

按15-20m的降水影响半径，基坑内外共布置25口管井，管井井点布置位置详见图。

为防止水位降深过大，地下室基坑四角与中间的管井作为观察井，每天由专人观察、记录地水位降低情况，保持地下水位控制在所要求的降深。

5.2 排水设计

地下室与基础施工期正值梅雨季节，为防止雨水、地表水渗入边坡坡体，有效保护坡面与坡脚稳定，及时排除基坑内雨后积水，分别在基坑顶面距边坡顶边2m处设300×500的排水沟，在基坑底距坡脚30cm处设300×500的排水沟，排水坡度为1‰-2‰，排水沟做到环通，在坑底沿排水沟每隔30m设1200×1200×600集水坑，在基坑顶面沿排水沟每隔30m设1200×1200×600沉淀池。排水沟与集水坑采用淤质烧结普通砖砌筑、30厚M5水泥砂浆粉面。

6. 支护结构施工

6.1边坡成型

边坡随基坑土方开挖，自上而下初步成形，在边坡平台与坡底应加强挖土标高控制测量，特别接近坑底时，必须增加测控频率，确保不超挖，以避免扰动地基土。机械开挖初步成形后，人工跟随进行修坡，并按设计要求进行坡面保护及坡体加固施工。

6.2 工程桩保护

由于部分工程桩位于基坑边坡位置，开挖前要求桩基施工单位提供实际桩基施工记录，同时派人对桩位、顶标高、偏移情况安排专人核对、定位，配合土方开挖与基坑支护施工。

由于先行开挖主楼地下室基坑，为防止基坑开挖后对东西两侧裙楼基桩产生不利影响，在主楼地下室与裙楼基础交界的部位按1∶6的坡度做成长斜坡，以消除土压力对工程桩的推移影响，减小地下室基坑边坡高度。对南侧坡面距室外平台承台基础工程桩较近的部位采用土钉加固边坡土体，防止边坡土移、坍塌。

6.3护坡质量控制

坡面成型后，应及时进行钢丝网水泥砂浆护坡施工，防止暴露时间过长，或雨后流塌现象。

基坑开挖施工期处在雨季，为防止雨水渗透及冲刷边坡，引起塌方，现场准备塑料薄膜或彩条布，下雨时用以遮盖护面未完成的边坡。

7. 基坑变形监测

基坑监测是为了确保在地下工程施工期间边坡和邻近工程桩的安全,通过对基坑变形的监测,验证基坑开挖方案的正确性,并通过对工程环境变化因素的趋势分析,对基坑支护体系的稳定性、可靠性、安全性进行预测预报,掌握在施工中不同工况下边坡结构保护,同时根据现场实际情况,科学、合理地调整施工步骤,实现信息化施工管理。

7.1监测点布设

（1）监测内容

基坑安全监测：边坡顶部沉降监测；边坡顶部位移监测；

（2）测点布设

在主楼地下室基坑南北两侧边坡顶部布设4个监测点，沉降位移共用。

7.2测控要求

该基坑按三级基坑类别要求进行基坑变形监控，地面最大沉降监控值不大于10cm，坡顶位移不大于8cm，坡面位移不大于10cm。

监测周期为基坑土方开挖至地下室回填。

8. 结束语

经近两个月的工期与雨期考验，所采取的深基坑支护满足了地下工程施工的质量与安全要求，未发生滑坡、裂缝、变形等异常现象。通过施工实践，沿海软土地区高层建筑深基坑采用坡率法支护是安全、经济的深基坑支护成功方法之一，在类似工程中值得进一步推广应用。

主要参考文献

[1] GB50330-2002 建筑边坡工程技术规范[S] 北京:中国建筑工业出版社.

[2] 高大钊主编 土力学与基础工程[M] 北京:中国建筑工业出版社.

[3] 汤康民主编 岩土工程[M] 武汉:武汉工业大学出版社.

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中图分类号：TU97文献标识码： A

引言

建筑行业的快速发展带动了我国城市化进程的步伐不断加快，合理的建筑规划设计与先进的施工技术促进着我国建筑事业的快速发展。在实际施工中，一定要加强对建筑设计和施工技术的重视，这样才可以避免发生延误工期、影响施工质量等情况，控制好建筑的整体质量。

一、高层建筑的建筑设计

1、高层建筑的结构设计

伴随着科技的发展，现在有的建筑已经达到80多层，在中外建筑行业上处于领先水平；随着新材料的不断发现和应用，也产生了新的结构形式，例如作为建筑业的基础物质的混凝土的质量在不断的提高，对建筑质量有较大的影响；外形更加复杂化，现在新建的很多高层建筑不像之前那样大多是很规则的外形，现在更多的是表达美的曲线外形或部队称的结构，这些都充分利用了会计发展的力量。

2、防雷击的问题

高层建筑防雷系统应该按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分利用高层建筑物的结构，做好防雷措施，进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线，利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花，建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

3、高层建筑的抗震设计

首先，检测构造柱设计方位的正确性。构造柱应该设计在建筑物大厅内的四个角落处，同时外墙的转向位置也应该设置构造柱。在进行抗震设计的时候要检测构造柱是否已经安放在这些位置，并且检测其位置的正确性。与此同时，还要对山墙与纵墙的交汇处进行检测，并且看这些部位的砖墙承重有没有被其代替。其次，缺乏岩土工程勘察资料或者资料不全。如果施工之前还没有完备的勘察资料，则施工无法顺利进行。因为如果缺少这些勘察资料，就会没有坚实的设计理论依据。所以，在设计的时候要注重在方案审查并通过之后或者在对工程进行规划之时就开展建筑设计工作，做出建筑设计图。另外，在扩初设计审查合格之后也要直接设计建筑施工图。最后，抗震设防标准掌握不当。在高层建筑设计时要严格按照《建筑抗震设防分类标准》划分的设防等级，不能任意的提高或者降低设防等级，前者会造成工程投资超支，后者则会影响整栋建筑的安全性，不利于抗震。

4、高层建筑的节能设计

在对高层建筑的节能设计时，应当充分考虑到地区、方位、朝向、建筑布局、地形地势等客观因素，重视地热、风能、太阳能等清洁能源的应用。在对单体建筑进行设计时，要保证有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，以满足采暖、通风与采光的要求；同时，在设计中，应结合居住区规划布置绿化和水体，以此进一步改善室内外的物理环境，减少热岛效应。此外，还应当重视节能材料、节能技术和节能工艺在高层建筑设计中的应用与推广。

5、高层建筑的环保设计

随着人们对环保的重视，高层建筑在设计时也要考虑对环保的体现，向建筑无污染、可循环的方向努力。这就要求设计者再设计时，要根据所在地区的气候、地质、人文等条件合理的进行设计工作；还要强调以人为本，注重建筑的整体设计，重视绿色科技的应用，因为绿色环保技术的应用可能会提高建筑的造价，但是对于长期使用来说会带来较大的效益。

三、高层建筑施工技术要点

1、基础施工技术

高层建筑的基础施工工作主要分为基坑支护、土石方的开挖以及混凝土的浇筑三部分，由于高层建筑上面十几层甚至是几十层的重量都是由基础承担着的，因此，基础施工的质量对于整栋高层建筑的施工质量是有着决定性的影响，在高层建筑施工的总成本和计划的工期中，基础施工的工期和成本也占着较大的比例。在《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》等文件中对基础埋置的深度也是有着明确的说明的，如果是桩基基础，那么其埋置的深度就应为整个建筑高度的1/15左右；而如果是天然的地基，那么其埋置的深度就应为整个建筑高度的1/12左右。深基础在满足了这样的埋置深度的要求，整个建筑才具备成为高层建筑的条件。在高层建筑施工过程中，常见的基础类型有桩基础、箱式基础、复合基础、筏板基础以及十字交叉条形基础等，施工时要特别注意混凝土的浇筑、支护工程的施工以及地下水位的防护等工作，避免基础出现滑移的情况，真正的保证基础的强度和稳定性。

2、钢筋施工技术

在高层建筑工程施工中，必然要进行一些钢筋施工，在应用钢筋施工技术的时候，一定要对以下三点予以注意：选材和材料进场、现场钢筋施工、钢筋加工工艺。在选择钢筋材料的时候，经常存在着一些质量低下的产品，充当优质产品的情况，进而导致钢筋的抗压强度根本无法达到施工要求，影响了施工质量。因此，在选材的时候，一定要予以高度重视，进行多家对比，选择质量优良，价格合理的产品，在保证施工质量的同时，也可以节省工程造价。除此之外，在钢筋施工的时候，其工序非常复杂，如果没有严格按照施工规范标准执行，必然会出现浪费施工材料的情况，还会在一定程度上，延误工程工期。因此，在进行钢筋施工的时候，一定要加强对施工工序的控制，保证每一道工序都可以符合相应的设计标准，进而确保施工的顺利进行。

3、滑升模板施工技术

滑升模板施工指的就是利用滑升模板系统开展的相关施工，主要包括模板系统、液压提升系统以及操作平台系统这三个部分。滑升模板施工示意图如图1所示。在进行实际施工的时候，一定要沿着建筑结构设置一个1.2米高的滑升模板，同时在结构内部进行分层的混凝土浇筑施工，利用液压提升系统，沿着支撑杆进行相应的滑升操作，达到指定高度为止，进而完成相关的施工操作。在高层建筑施工中采取此种施工技术，可以有效减少支撑材料与模板的使用量，同时还可以节省大量的劳动力，也就是说，可以节省一部分人工费用，降低了工程造价，通过此项施工技术的应用，有效提高了施工的效率。但是在应用此种施工技术的时候，也存在着一些不足，比如，钢材的使用量较大、一次性模板投入较多、确保连续施工等，这些情况也就提高了对施工组织设计的要求，在施工中可能会出现一些问题，因此，一定要加以注意，保证施工的顺利进行。

4、混凝土工程施工技术

长久以来，混凝土工程施工技术一直是困扰着高层建筑施工的重要问题，在高层建筑混凝土工程的施工过程中，主要暴露出了两大问题，分别为商品混凝土的强度问题和混凝土施工泵送过程的问题，这两个问题都是较为复杂的，因此在这里我们重点强调混凝土工程的施工工艺流程，无论是多层建筑还是高层建筑，其施工工艺流程都差不多，而高层建筑对于混凝土工程的施工规范要求更加严格，具体的施工工艺流程均为混凝土搅拌-混凝土运送-柱、梁、板、剪力墙、楼梯混凝土的浇筑和振捣-养护，高层建筑的要求标准与多层建筑的规范要求还是有一定的区别，也就是说规范的不同也就导致了技术等级的差异。

结束语

要想使高层建筑给人们的生活带来方便和较好的审美体验，就必须科学合理的进行设计和规划工作。高层建筑在希望发达国家发展较早，但是随着我国经济和社会的发展，其在我国的发展也较快，只要相关设计者能够做好高层建筑的设计规划工作，那么我国的高层建筑行业一定会取得长足的进步。

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[中图分类号] TU976+.55[文献码] B [文章编号]1000-405X（2014）-1-204-1

近年来，我国高层建筑的建设逐渐增多，同时建筑内配备了相应的电子产品、电气设备等，由于雷电发生时产生的电磁脉冲会对设备造成电磁效应以及热效应，影响设备正常使用，严重的还会造成人身伤亡。加强高层建筑防雷设计以及施工技术管理刻不容缓。

1高层建筑防雷设计要素分析

在对高层建筑进行防雷设计时，首先应该进行建筑防雷类别划分，一方面是根据建筑物功能定性来决定，另一方面如果是第二、三类建筑，除根据功能定性外还需要对建筑物雷击次数进行预测，以此来确定设计方案。另外，还需要根据建筑物实际情况确定防雷保护范围，但是这只是对避雷针以及避雷线为主的防雷装置进行。确定防雷保护范围，主要是根据被保护物体实际尺寸进行确定，主要包括双支、单支、双支不等高避雷针以及两根、单根平行以及两根不平行不等高避雷线等布局形式。对于高层建筑进行防雷设计，一般常用的构造措施包括四种，即防直击雷、防侧击雷、防雷电感应和雷电波侵入以及防雷电波入侵。

1.1防直击雷

防直击雷设计主要可以采用避雷针、避雷网或者两者混合的措施，另外还可以在规定要求内将建筑物金属屋面作为接闪器。对于引下线设计，应该选择剪力墙内钢筋以及钢筋混凝土柱，消防梯、金属烟筒等建筑物的金属物体也可作为引下线。最后在确定接地设计时，建筑物中钢筋为接地设置首选。如果建筑具有钢筋混凝土地梁时需要将地梁内钢筋作为环形接地装置，如果不具备地梁，就需要选择-40×4镀锌扁钢直接安置在槽坑外，形成环形接地。

1.2防侧击雷

以侧击雷为重点设计防雷装置，要求将建筑内钢筋与钢柱作为防雷装置引下线，并且钢构架与钢筋混凝土内钢筋必须要相互连接。另外，针对侧击雷特点，还要将高于30m建筑外金属栏杆、门窗等金属物件与防雷装置相连。同时，建筑物中竖直装设的金属管道等物体的上下端都必须要防雷装置相连。最后，将建筑圈梁和组合柱作为均压环，如果没有圈梁和组合柱，就需要每3层在建筑外墙内铺设一圈Φ12镀锌圆钢作为均压环，并且将建筑内竖向金属管道与均压环每3层连接一次。需要注意在设置均压环时必须要与引下线相连。

1.3防雷电感应和雷电波侵入

（1）将建筑内所有金属物件，如管道、设备外壳等，就近连接到防雷装置或者是设备接地装置上。（2）针对建筑物内平行敷设的构架、管道以及电缆金属外皮的长金属物，如果构件之间净距离在100mm以内，需要用金属线进行跨接，要求跨接点间距在30m以内；针对构件交叉净距离在100mm，同样需要在交叉处用金属线跨接。

1.4防雷电波入侵

对低压线路而言，防雷设计一般选择架空和埋地两种，要求两种方式都必须要对金属管道在进出建筑物处与防雷接地装置进行连接。如果是埋地，在入口处将电缆金属管道和金属外皮与防雷接地装置连接；架空线应该换接50m电缆进入建筑物，要求换接处于防雷接地设置连接。如果是选择用架空，线引入必须要在引入处设置避雷器。下图为常用工程防雷设计。

2高层建筑防雷施工要点

2.1接闪器系统安装施工要点

在高层建筑防雷设计中，接闪器是其中重要组成部分，是整个避雷系统中唯一暴露在建筑屋面的防雷设置，主要包括避雷针、避雷带、避雷网以及避雷线。在对接闪器进行施工时应该注意以下几点：（1）确保接闪器质量。要求接闪器规格必须要符合施工要求，在施工过程中必须保证其完整性。特别是避雷针，在选择时必须要符合建筑物被保护物体需求，必须要有合格证、使用说明以及其他相关材料。最后要保证其施工稳固性。（2）避雷网敷设要求。要求避雷网在敷设时要与建筑物顶部设置的避雷针以及各种金属物相连接，使所有金属结构连接为整个结构。另外，避雷网在施工时需要将与接地体引导屋顶引线的连接处做出明显施工标志。（3）加强避雷网质量控制。高层建筑物选择用避雷网材料规格质量必须要符合施工要求，一般都选择用镀锌圆钢，要求将其与结构柱内主筋作防雷引下线。

2.2防雷引下线敷设质量管理

引下线是高层建筑防雷设置中的重要组成，主要将防雷接闪装置和接地装置连接起来，可以由若干并联的电流通路，其电流通路的长度是最短的。防雷引下线敷设施工时可以选择建筑内金属构件以及建筑主筋等引下和断接卡子制作、安装。其中利用建筑内筋做引下线，在镀锌处必须要进行防腐蚀处理；利用建筑外沿金属构件做引下线，一般都是选择用圆钢、扁铁作为引下材料。

2.3防侧击雷系统安装施工技术控制

防侧击雷系统安装施工技术的控制，对于高30m以及30m以上建筑物，需要将外墙的栏杆、门窗等各种金属构件与防雷装置进行连接。在施工过程中，必须要根据图纸找出建筑内各门窗预留洞口处等点为题金属引线位置、材料以及数量。就现状来看，土建预留等电位连接体引出方式主要分为内置式和外露式两种，内置式施工要点是在门窗预留洞口处前提内预埋钢件，要求此钢件必须要与引下线连接，金属门窗防雷接地引下线要与此预埋件连接；外露式主要是采用圆钢与墙体引下主筋先焊接，金属门窗必须与预留件连接完成接地。在工程施工时一般都是选择金属管道连接并利用管道支架、固定支架作为连接件与近处引上线焊接。

3结束语

社会经济的快速发展，使得更多高层建筑被建设出来，并配备相应电子设备，雷电发生时对设备造成损坏，严重甚至会造成人身伤亡，这就对建筑防雷设计以及施工提出更高要求。想要提升高层建筑防雷效率，就需要我们应该根据建筑特点，对直击雷、侧击雷以及雷电波进行防治，并在在设计以及施工时加强管理，以此来提升建筑防雷功能。

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随着经济的发展，现代的高层建筑是越来越普遍，用电成为人们日常工作生活中一个重要的问题，为了能安全可靠的用电，高层建筑需要经过合理的设计。高层建筑电气设计包括电力负荷的计算、设备的选型、配电干线的方式以及为了确保用电可靠和安全而采取的各项措施。高层建筑的电气设计应本着安全合理、可靠经济的原则，根据国家的经济、技术政策和资源情况以及使用和设计方面的要求，合理地设计高层建筑电气结构和计算各项设备的性能数据以便选择，由于需求和制造所考虑的角度不同，对某些设备性能数据的要求也往往不同。

1高层建筑在供配电系统设计上，对于其的一些相关要求

在高层建筑的设计上，要做到保证供电电源的可靠性，因为高层建筑的用电负荷比较大，其中一、二类负荷较多。对于用电设备的电能质量，要达到相关的要求。由于高层建筑的建筑物高，所以它的供配电线路就会比较的长，为了减少线路损耗及电压损失，配电变压器可以依照相关的情况来上楼分层进行相关的布置。高层建筑的供配电系统，设计方面要做到简单但是可靠，操作起来具有一定的安全性，运行比较的灵活，检修起来是比较方便为好。低压配电级数不宜过多。在变配电设备的布置上，要尽量做到安装和维护的简便性。一般来说，对于那些高层的民用建筑，这些高层建筑的地下层常常有两层，我们在设计时最好将总配电室设在地下一层。在供配电系统的网络设计上要合情合理。高层民用建筑中的低压配电网络，很多情况下是采用混合式配电系统，要适应建筑的发展。我们都知道，高层建筑供配电系统的设计，是很重要的，它是高层建筑电气设计的关键部分，对于它的设计是否合理，直接结果会关系到整个建筑的使用功能和安全问题。

2关于高层建筑供电系统设计方面的探讨

2.1关于电力负荷的确定

在高层建筑的供配电系统的设计商，最好是要依据高层建筑的性质和高层建筑的规模来看，相应地来明确建筑的相关电力负荷的等级，并且我们在实际工程中最好要结合当地的供电网的实际情况，进而再来确定高层建筑的电力负荷等级和容量。

对于国内高层建筑来说，它们的电源一般主要是采用l0KV的电源，对于超大型的高层建筑(群)也有些是采取35 K V的电源，有时候甚至会采用110 K V的电源。对于电源回路数而言，我们应该要尽量根据电力的负荷等级要求来进行相关的选取。比如说一级负荷的要求，是要由两路独立的电源对其进行供电；而对于二级负荷的要求，则是由两个回路的电源来进行供电，但是不一定要求是相互独立的。在实际工程中，对于高层建筑的供配电系统来说，它不仅包括了高压供配电系统，而且还包括着低压供配电系统。而对于一个好的高层建筑的供配电系统设计，我们不仅仅要考虑到技术方面的因素，一般是规范要求；而且还要考虑到工程投资这个方面，还有怎样对其运行管理等等多个因素综合进行考虑。

2.2关于供电电源及电压的相关确定。

在高层建筑的供配电系统的设计之中，为了使得供电系统达到更加合理的状态，应该尽量要根据负荷的等级来采取相应的措施，对于各级负荷的供电电源来说，要使得它们达到设计规范的规定。用电单位要根据用电的容量、用电设备的特性、供电的距离等等因素来进行考虑。

2.3变配电所的布置。

对于高层建筑的用电设备来说，它们的负荷是比较大的，一般来说很大的一部分是一、二级负荷，所以常常变电所的规模一般来说会比较的大。总配电所最好是设置在地下层内，因为变配电所应该要靠近用电负荷。对于高层建筑的总变配电所来说，管线进出的程度会比较多，有高压也有低压的电缆。

2.4对于高低压供电系统结线形式的采用确定

对于高层建筑来说，高压系统采用10kv的高压来进线，结线型式运用单母线来运行，变压器低压侧采取的是单母线分段结线，变压器的低压侧要设置应急母线段，用来保证在应急的情况下能够使得一级负荷进行供电。

2.5关于电压选择和电能质量

要正确选取变压器的变压比和电压分接头，最好采用补偿无功功率的措施，要尽量减少电压偏差，要降低系统的阻抗，最好使得三相负荷比较平衡。

2.6关于应急电源设备的选取。

自投装置的动作时间，如果是能够满足允许中断供电时间的，则可以选取带有自动投入装置的专用线路，而使得其是出于独立于正常电源的装置。在允许的范围之内，可以选取那些蓄电池静止型的供电装置，来进行不断供电。

2.7对于功率因数的方法的确定

提高自然功率因数，就是提高变压器和电动机的负载率到75~80％，以及选择本身功率因数较高的设备。对于非线性负载电路（在通信企业中主要为整流器），则通过功率因数校正电路将畸变电流波形校正为正弦波，同时迫使它跟踪输入正弦电压相位的变化，使高频开关整流器输入电路呈现电阻性，提高总功率因数。

3关于工程建筑配电系统设计的探讨

在那些高层建筑物之中，当向楼层各个配电点进行供电的时候，如果是采取分区树干式来进行配电的话会比较适宜。但是，部分较大容量的集中负荷或者重要负荷，应该采取低压配电系统，并且用树干式和放射式混合的方式来进行配电。在地下室中，一般来说负荷都会比较大，从低压配电系统采取放射式的配电方式；对于从低压配电房到地上的各层的配电箱上，我们可以采用树干式的方法来进行配电。而从层间配电箱到负荷这部分，我们则最好采取放射式来进行配电。由树干式系统供电的配电箱，其进线开关宜选用带保护的开关，由放射式系统供电的配电箱，其进线可以用隔离开关。单相用电设备的配置应力求三相平衡。对于一般动力、照明来说，应该由低压配电柜正常电源来对其进行供电。

4结语

随着现代经济建设的不断高速发展，现代化高层建筑鳞次栉比，它们正在不断地改变着城市的面貌。在这些新建的高楼大厦之中，它们都装备着各种的机电设施。但是，我们也知道，目前高层建筑火灾隐患相对来说比较的多，而火灾事故死亡人员大部分是因为烟雾窒息而死亡，因此，高层建筑的供配电设计是一个极其重要的环节。对高层建筑的供配电系统进行设计的时候，要注意准确计算负荷的容量，不能够求快而出现计算错误。供电电源的选择也很重要，另外变配电所的布置是否合理也要妥善进行处理，供配电系统的设计是否能够安全稳定的运行，都关系到以后的最终工程结果，高层建筑的供配电设计是一个极其重要的环节，所以我们对高层建筑的供配电系统在进行设计的时候，要引起高度的重视。

参考文献：

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中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0178-01

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史。在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构越来越受到质疑，同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98。

1 钢结构种类

高层建筑结构钢分为三大类，分别是碳素钢、低合金钢以及热处理低合金钢。在广泛的使用中，碳素钢最受广泛使用，Q235钢在我国当今建筑结构钢中使用最普遍。

为了凸显高层钢结构的地位提出检验钢材的五项技术性能，分别是：冷弯性能、韧性冲击、屈服点、强度拉伸以及伸长率。在钢材进入使用阶段前，上述五项指标必须符合相关规定。

不同用途的钢结构，其技术要求也不同。比如应用于抗震功能的钢结构，其属强比要高于1.2；设防在8度以上的钢结构，其屈强比要高于1.5；如果钢结构上屈服合阶比较明显，其伸长率要高于20%，而且可延性和可焊性要比较高。对于钢柱中的磷、硫等的含量需要控制，这是防止厚板层撕裂的有效措施。

2 钢结构应用于高层建筑的优势

2.1 合理规划建筑结构，确保空间利用的高效性

通常情况下，建筑工程在施工的过程中，会选择很多的施工材料去撑起整个结构框架，导致建筑空间占用，可利用空间变小。假如想要对建筑结构实现合理的规划，提高空间的利用效率就要利用很厚的楼板，导致建筑本身的美观性降低。而钢结构的应用恰好能够解决这一问题，能够实现对建筑结构的合理规划，同时确保建筑空间的高效应用。这是由于钢结构本身强度性能较强，当施工的过程中，能够将建筑布局在一个水平面上完成合理的间隔。并且钢结构在建筑施工过程中的应用，所需要占用的面积较小，从而实现建筑空间的高效利用，这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无法实现的。

2.2 所需花费的费用少，施工便利性提高

钢结构在建筑中应用的时候，由于其本身质量较轻的特点，施工开展就更加便利，并且能够省去一部分材料输送等成本。这对于建筑成本控制工作的开展是十分有利的。并且，在建筑施工的过程中，整个钢结构所需要花费的时间是相对较短的，这样以来就有效缩短了施工工期，同时相同的工程只需要更少的人力就能够完成，这样一来能够帮助企业节约更多的人力成本，能够为建筑工程创造更多的经济利益。更为重要的是钢结构在施工的过程中，外界因素所造成的影响费用较小，从而确保工程的顺利开展。

2.3 稳定性及抗震性能较强

钢结构在高层建筑中的应用，比钢筋混凝土结构具备更强的稳定性能，它能够承受更大的压力负重，同时能够抵抗住更强劲的地震灾害，有效的提升建筑物整体的安全性能。钢结构之所以会有这种优势，是由于在一样负荷量的情况下，其横截面面积要明显的没有其他结构大，一样得道理，在横截面面积相等的情况下，钢结构的负重能力最强。在以往的建筑工程中，往往所选择的是钢筋混凝土这种结构，在建筑物投入使用之后就会慢慢的体现出各种问题，其根本原因就是这种结构抗震性能较弱。而钢结构的使用能够有效的增强建筑工程的抗震功能，让建筑物在投入使用之后能够抵抗住更强的地震灾害，并且就算是建筑物本身被破坏，钢结构也能最大限度的保持原结构框架的完整性，这样一来在灾后的修建就变得更加方便。

2.4 能够反复应用，满足生态保护的理念

在高层建筑中，钢结构的应用，能够为企业创造更丰厚的利润，并且更为重要的一点是钢结构能够反复利用，符合生态保护的生产理念。在施工过程中，钢结构不会产生大量的灰尘以及垃圾废物，且在建筑拆除之后还能够再次的应用，这对于节约型社会的建设具有重要的推动意义。

3 高层建筑钢结构设计中存在的问题

3.1 设计方案较为随意

当针对建筑钢结构开展设计工作的过程中，设计工作者一般会选择套图设计的方法，这样设计之后的方案就很容易发生图纸与实际施工状况不一致的问题。因此在设计的过程中，设计工作者必须充分考虑工程的实际开展需求，确保设计方案符合工程的开展情况，防止在施工过程中出现由于设计的问题而导致进度受阻的情况。

3.2 设计方案缺少创新性

在高层建筑钢结构的设计环节，设计工作者一般对于方案的合理性能考虑的过于片面，没有从多个角度去衡量方案的效益价值。这往往会造成在工程开展的过程中，施工单位就必须花费很多没必要的成本费用，从而为企业带来利益亏损。要想有效避免这一现象，就必须全面的提升设计工作者的综合能力，在设计工作开展的过程中，要综合成本费用、结构合理性等各个方面，确保设计方案的最高效益价值，并且针对那些需要注重的位置，做好相应的标记，确保工程进展的高效性。

4 高层建筑钢结构的设计及施工改进措施

4.1 钢结构的施工改进

钢结构安装工程施工组织设计编制要有针对性和重点。重点包括质量保证体系的建立；特殊工种的培训合格证和上岗证；关键工序的施工方法及新工艺的应用；上下道工序交接等。提高翻样人员的业务素质，积极采用国内外比较先进的钢结构翻样软件，使第一阶段不出错；加强焊接工人的培养，使焊接人员的实际操作水平不断提高，人员保持稳定；根据工程的规模和自身实力，努力更新设备，大力推广使用三维数控钻床、数控平板钻床、数控高速精细等离子切割机等能提高制作质量的设备；开发热轧箱形、圆形构件，最大限度地使用现有热轧H型钢，尽量减少工厂焊接量。

4.2 钢结构的设计改进

加强对钢结构设计专业技术培训和继续教育，提高设计责任心和综合设计能力，充分考虑施工的难度和需要，抓好钢结构节点细化设计工作。严格执行钢结构设计施工图出图前的专业会签和三级审核制度，确保其预留孔、预埋件、管线布置整体的系统性。减少施工中的设计变更和设计不合理等一系列问题。在钢结构体系节点的设计和构件的设计具有同等的重要性，因此必须给予充分的重视。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。墙、板布置设计要详细，与主体结构的连接节点设计要考虑抗震措施及温度变形引起墙板裂缝的防治。

5 结语

综上所述，钢结构因为其施工过程便利，稳定性能较高，抗震功能强大等优势，在当前的高层建筑工程中得到了越来越多的应用。钢结构的应用，能够有效提升建筑物本身的安全性能，增强建筑施工质量，对于建筑行业的发展具有重要的推动作用。

参考文献