高层公寓建筑设计精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇高层公寓建筑设计，期待它们能激发您的灵感。

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【关键词】高层建筑；转换层；结构设计

伴随着现代化的发展，各类高层建筑如雨后春笋般应运而生，经济和社会发展的需求直接推动了我国高层建筑发展的多元化和多功能化。转换层的引入解决了传统高层建筑所有的不足，因此探讨转换层结构具有积极的现实意义。

1 结构转换层的定义和必要性探析

所为结构转换层，根据百度百科的解释，是指建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。

现代化的高层建筑不断地向多功能和综合型方向发展着，很多高层建筑在顶部设置作为住宅和宾馆等；在中间部分用作办公区，而下层一般作为商场和餐馆及其他各种休闲娱乐场所，这根据专业术语，可以按照建筑物的使用功能来解释。通常在建筑的设计当中，一般而言都将大柱网的购物商厦、餐厅和娱乐设施等设置于多功能综合性的高层建筑的下面部分，而将较小的柱网、较小规格的住宅、公寓、办公功能的建筑设置于中层和上层部分。

为了实现这种要求的结构布置，因此决定了现代化的多功能高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑的使用功能所要求不同的空间划分布置，与此相对应的，就是要求不同的结构形式，怎么样来将它们之间通过合理地转换过渡，沿着竖向组合在一起，这就成为现代化的多功能高层建筑结构体系的关键设计和施工技术之所在。这对现代化的高层建筑的结构设计提出了新的挑战和要求，需要通过设置一种被称之为“转换层”的结构形式，来帮助完成不同结构形式之间的转换，通俗点来说，就是上下两部分的结构不一样，按照传统的建筑设计，没办法很好的契合，安全性也受到巨大的挑战，因此必须在结构上设置一个转换层来“承上启下”。

根据专业性的解释，结构上的转换层，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，在大多数情况下还能帮助解决一些特殊建筑技术性的功能要求，比如，可以在结构转换层空间里面布置管道、设备等等，这样也能很好地将空间充分利用起来。

2 结构转换层的功能及其结构设计分类

1.结构转换层的功能

（1）结构转换层广泛应用于现代高层建筑之中，适应现代化发展的需要，使建筑在空间的利用率上得到了很大的提升。高层建筑的空间一般而言都是固定的，而面对现代建筑多功能化的要求显然需要突变求改革，所以，建筑设计者们在有限的空间中引入合适的结构转换层，这既能增加高层建筑剪力墙的间距，同时也使得高层建筑的框架柱更好地来适应现代化建筑的设计要求。

（2）结构转换层的存在为多功能的高层建筑提供了更多更开阔的出入口。现代高层建筑功能的扩大化，对建筑的各项要求也随之提升，出入口就是重要的一个方面。而传统的高层建筑所设计的出入口并不能很好地满足社会快速发展的需要，所以，现代化的高层建筑需要增加更加宽广的出入口来更好地适应发展。二结构转换层的存在可以改变柱距来形成更宽广的出入口。

2.结构转换层的分类

主要介绍以下四种比较普遍的结构转换层形式，通过这几种形式来实现高层建筑上、下结构形式与柱网的变化：

（1）力梁式转换结构：这种结构一般适合于高层建筑的负荷比较大、跨度比较长、层数也比较多的建筑之中。优点是受力明确、设计大方简单、而且施工相对比较方便，是目前在高层建筑之中应用最为广泛的转换层结构之一。

（2）箱形结构转换层：该结构设计通过一个整层的结构来实现现代化高层建筑中上下不同结构形式的转换，使得高层建筑的整体结构尺度变大，从而提高了整体对外界的抗承受能力。

（3）斜柱转换结构：此种结构主要运用于高层建筑底部空间大且柱距比较大的建筑中。现代化的高层建筑的设计者和施工人员利用桁架和斜柱转换层来进行高层建筑面积的扩大，并且还能更好地设置通道和门窗等，充分利用转换层的建筑空间。

（4）板式结构转换层：当不便采用梁式转换层时，可以选择采用板式转换层。这种板的厚度一般比较大，形成厚板式转换层。

3 转换层的工程设计

1.对转换层结构形式的选择

主要考虑从受力方式、经济上的考量以及建筑的抗震性等方面进行综合的考量。

2.对转换层上、下结构侧向刚度比的合理取值

控制剪切刚度比是为了避免高层建筑竖向刚度相差太过于悬殊。保证转换层下部整体结构有合适的刚度、强度和抗震能力，尽量强化转换层下部主体结构，弱化上部结构的刚度。

4 转换层施工存在的问题及解决措施

1.施工中存在的问题

（1）在施工中大量使用支撑材料，大大增加了施工的成本开支。转换层的空间尺寸大而且结构复杂，在施工中难度大且支撑体系复杂，按照常规的混凝土浇筑，使得支撑材料的使用量过大，增加施工成本。

（2）转换成层本身的自重对下部结构也产生了不容忽视的影响。转换层的自重和支撑体系的重量都要由下部的结构来承担，这对下部结构而言会产生不利的影响。

（3）在施工中混凝土的特性，容易造成裂缝；而且钢筋安装的正确性和骨架的稳定性也是格外容易出现问题的方面。

2.解决措施

（1）合理有效地布置支撑体系。在布置转换层支撑体系的时候，务必要结合高层建筑下部的结构特点，使用悬空的支撑体系，灵活设置，在最大程度上减少直接作用于下部的重量。

（2）采用分层浇筑混凝土的方式。在浇筑混凝土时使用分层的方法，将前期浇筑的部分作为载体来为支撑体系减少荷载。

（3）提高钢筋和下料等的处理水平，同时提高混凝土浇筑操作的规范性，切实提高浇筑的质量。

5 总结

现代化的高层建筑是必然趋势，但是高层建筑的转换层结构施工技术难度比较大，其结构的整体性要求也比较高，施工过程十分复杂，在实际运用中也是困难重重。所以，从转换层结构的设计和施工中去探讨如何保障质量，保障施工效果，对我国现代化的高层建筑的发展有着重要的意义。

参考文献

[1]董堃，孙颖.高层建筑梁式转换层结构实用设计方法探讨[J].工业建筑，2009，（S1）

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关键词：建筑设计；节能理念；绿色 ；高层办公建筑

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。

参考文献 ：

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关键词：高层建筑；转换层；设计施工；研究对策

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。

1、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。其主要特点表现在，转换层结构构件承受巨大的竖向荷载内力很大；跨度通常是上部结构跨度的数倍；连续施工强度大、过程复杂；其结构的分析和设计与常规结构不同.。

2、高层建筑转换层设计经验探讨

2.1设计原则

转换层结构在设计时，必须满足建筑物经济、质量、安全、搞震性要求的前提下考虑，选择具有明确传力路径的转换层结构型式，做到转换刚度宜小不宜大，减少竖向结构的转换构件，增加直接落地的竖向构件，从而增加搞震力度等。

2. 2转换层结构形式选择原则

2.2.1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。

2.2.2 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。

2.2.3 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。

2.3转换层合理取值

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。

2.3.1 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.。

2.3.2.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。

2.3.3.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

2.4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。

3、转换层结构施工存在的问题及应对措施

3. 1存在的问题

3.1.1 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。

3.1.2. 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。

3.1.3 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。

3.1.4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。

3. 2有效应对措施

3.2.1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。

3.2.2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.。

3.2.3采用分层浇筑混凝土。

在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。

3.2.4 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。

4、结语

许多高层建筑是集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑，转换层的普遍运用，须根据工程本身特点和验算中受力状态的不明确等因素，选择科学合理的设计方案，确保方案设计的全面性、科学性，减少施工的风险和难度。从而不但可节约建设投资、减少能源消耗、达到建筑面积的最高利用率，而且为人们提供更方便、省时的生活环境和工作条件，适应现代社会高效率、快节奏的生活。

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: 101-156.

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【关键词】高层建筑；规划设计；施工技术

一、高层建筑规划设计要点

1.概述

在上个世纪初已经出现了高层建筑，并且一直在持续的发展。高层建筑由于其高度特点，给人们的视觉带来较大的冲击力，是城市一道优美的风景线。并且，由于城市用地的紧缺，也给高层建筑的发展带来了一定的动力。正是因为这样，有关人员正积极的开展关于高层建筑的设计方案和理念等问题，这些研究无疑会促进高层建筑的发展。

2.高层建筑的建筑设计

2.1 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[1]。

2.2 高层建筑的尺度设计

高层建筑的尺度设计主要指：细部尺度、街道和城市尺度、整体尺度等。在关于整体尺度进行设计时，要考虑均衡性的方面，要想使高层建筑很完美的展现在我们面前就需要处理好顶部、裙房、主体的尺度问题，整体尺度做好了才能保证细部尺度的合理和优美，才能保证其他小部分的结构的丰富；在街道和城市的尺度上，要使高层建筑能够给城市带来美感，如果设计的不合理，不仅影响人们的视觉还会使人感觉到突兀等不舒服的感觉，高层建筑应该一般较大，宜将裙房设计在沿街的部分，这样就能减少高层建筑给道路带来压迫感；细部尺度，就是设计师在进行相关的细节设计时需要考虑的尺度问题，包括要结合人的尺度，满足人们的观赏和使用要求。

2.3 高层建筑的生态性设计

高层建筑虽然满足了人们的审美需求和当前城市用地紧张的需要，但是高层建筑在建设时消耗了大量的资源，并且给环境也造成了一定的污染。所以在对高层建筑进行设计时要考虑高层建筑的运行的生态性。建筑的体型系数和建筑平面会对建筑的采暖造成影响，也就是说建筑体型系数的减少会降低建筑的采暖成本，所以在设计是要予以考虑，一般来说圆形建筑的面积最优[2]。还应合理的基址，高层建筑的很多设计都和基址有关系，应积极遮蔽带和植被开发的潜能。还应尽量利用自然通风，降低对空调的依赖，从而降低能耗。从上面的分析中可以看出，如果能够合理的进行设计高层建筑能够实现很好的生态性，在设计时应从宏观到微观的方面综合考虑高层建筑的生态性发展，使城市和建筑朝着可持续方向发展。

2.4 高层建筑的节能设计

在对高层建筑进行设计时，设计者常常追求形式上的美观，却经常忽略对节能方面的要求，在设计的过程中往往出现效益低、能耗高等问题，导致建筑的使用成本增加，所以在设计时需考虑到节能问题。

首先要考虑建筑的选址和建筑的朝向，如果建筑的容积率太高，就无法满足人们日照的需求，不仅影响建筑的舒适度还会是采光成本增加。一般在满足采光的前提下，靠南的窗户的面积一般要加大，靠北面的窗户要减小，这样在能够获得太阳光照和热量和同时又保证热量的损失较小。

其次要优化维围护的结构和墙体的设计。在一些温度比较低的地区，在设计墙体时可以采取粘土实心砖和空心砖符合墙体、页岩陶粒混凝土空心砌砖、空心砖岩棉夹心复合墙体等，选择合适的材料能够保证建筑的隔热性能和保温性能。其他因素对高层建筑节能的影响，高层建筑的护墙体的耗能较大，占到整个建筑的四分之一。建筑的外形影响着建筑的外露面积，外露面积越大建筑的散热就越多。因此，高层建筑在设计时不应太过复杂的外形。

2.5 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。

3.高层建筑的规划设计

3.1 要控制高层建筑的数量

虽然高层建筑对城市有很大的益处，但是很多建筑并没有体现预期的效果，只是作为城市的地标性建筑。并且，如果建设太多的高层建筑，不仅会使建设的成本增加，造成人们的审美疲劳。

3.2 在规划时应控制高层建筑的密集度

密集的建筑群有较多的优点，例如会使办公很方便。但是如果城市中的建筑，尤其是高层建筑太过密集，就会增加城市中的空间的压力，会造成交通拥挤等问题，还有就是高层建筑普遍采用玻璃幕墙会导致光污染，给人们的生活带来不良的影响。

3.3 城市街道与高层建筑

在城市中，高层建筑一般建在中心的发达区域，由于这些区域人员较多，本来交通就存在较严重的拥堵问题，因此高层建筑会加剧这一问题。所以在高层建筑在规划时，要尽量的将城市街道拓宽，方便人们的出行。

二、城市高层建筑施工技术

建筑行业是我国国民经济的重要支柱，是经济发展的主导力量之一，随着现在我国建筑行业的不断发展，建筑的质量问题就成了我们普遍关注的问题。要说明高层建筑施工技术首先必须明确高层建筑的特点。文章首先说明高层建筑施工的特点，然后结合特点重点分析了如何做好高层建筑施工，最后分析了施工中的一大难题———混凝土裂缝问题。

1.1高层建筑施工的特点

①高层建筑的工程量大

工程量大对高层建筑来说就是指工程本身施工多，涉及到的项目和单位较多，尤其是对部门大型复杂的高层建筑施更是这样。此外，对很多工程来说，设计并不是提前设计好的，而是设计的同时在施工。无疑，这就要求不同的部门协同合作，有效沟通，只有这样才能在工程量大的基础上完成预期的任务。

②高空作业比例大

这个特点显而易见，因为高层建筑本身的高度，所以在建设过程中需要运输很大数量的施工用品，比如人员、材料、制品、机具设备等。在这些因素里面人是最为宝贵的，因而在施工过程中，一定要有必备的人员保护措施，确保高空作业人员的人身安全。此外，还要对水电、通讯、吊物等因素采取有效及时的处理方法，同时采取措施来防止物体坠落，避免发生一些不必要的意外。

③施工周期较长

正是因为高层建筑在技术上有很多难点，加之本身工程量大，所以一般高层建筑的施工周期很长，几年不等。有效缩短工程施工期最好的办法就是因地制宜，在结构和装饰施工上下功夫。这就是说对不同的高层结构来设计的不同的施工方法，这样才可以有效的降低企业资金预算，促进高层建筑施工水平的提升，为企业的发展奠定下一步的基础。

④安全保护要求严格

顾名思义，高层建筑一定是在高度上非常突出的建筑，随着高度的不断增加，安全保护就变得越来越重要。同时，高层建筑一般彩玉高空作业、交叉作业、立体作业等作业方式，给安全保护带来了更多的困难。

⑤基础埋置较深

因为高度的增加，所以，为了保障高层建筑建筑体的稳固性，其地基要比一般建筑物深。具体数据就是说不能不小于建筑物高度的1/12；如果使用桩基，不应该小于建筑物高度的1/11，这就是说建筑必须有一层地下室。因此，对于27 米高的建筑物而言，它的埋深至少在地面以下4m。对于一些特殊的高层建筑物，有些在20m 以下埋藏。

1.2高层建筑施工技术要点分析。

1、安全技术

（1）高层脚手架地基一定要牢固，要有足够的承载能力和坚硬度，这样就能在一定程度上减少脚手架整体和局部沉降的危险。

高层脚手架应设置足够数量的牢固连墙点，依靠建筑结构的整体刚度，加强整片脚手架的稳定性。搭设脚手架时要保证质量，并且采取可靠的安全防护。应将井架一侧中间立柱接高（高出顶端2m）作为接闪器，在井架立杆下端设置接地器，同时将卷扬机的金属外壳可靠接地。建筑工地上的起重机最上端必须安装避雷针，并连接于接地装置上；起重机的避雷针应能保护整个起重机。

（2）高层建筑施工其它安全措施

高空作业时必须正确使用安全带；施工人员进入现场必须戴安全帽；起重机械设备的使用，要严格按照额定起重量起吊重物，不得超载及斜拉重物；使用中应健全保养制度，安全防护装置要保持齐全有效；起重机械必须按国家标准安装，经动力设备部门验收合格后，方能使用等。

2、钢筋工程。

（1）进场检验。

进厂检验就是在钢筋进场之前，对其质量、数量、品种、级别、规格等因素进行抽取试件检验，以此来确定其是否符合规范和有关标准的规定，不符合规定的钢筋严禁入场，符合规定的钢筋要确保其数量。

（2）拼接安装。

钢筋的拼接安装就是指对柱、梁的安装。这个过程一定要认真检查柱底板下的垫铁是不是达到了垫平、垫实的标准；此外，柱在安装的过程中很容易出现位移的情况，这就需要在安装柱的时候进行合理科学的检测，确保它的位置的精确；检查主次梁的主要因素包括它的垂直度、平直度和侧向弯曲度、螺栓的拧紧程度、是否对摩擦面进行清理等。

（3）焊接涂刷。

钢筋工程必不可少地要进行焊接，但是为了保证其质量，在焊接时又必须保证焊缝表面的美观，做到无裂纹、焊瘤的遗留，焊缝无气孔、夹渣、弧坑裂纹；涂刷构件时要在构件表面无毛刺、焊渣、水、油污等异物的前提下进行涂刷，不论是遍数还是厚度都要符合设计的要求。

1.3混凝土工程。

（1）混凝土的全程养护

1）在混凝土工程开工前，要根据设计要求做级配实验和配合比实验。在实验时要采取严格的工程措施和规范，执行不同强度等级混凝土的初步配合比计算和基准配合比的试配调整与确定，并把实验结果作为实际施工中的严格参照标准。

2）在混凝土进行浇筑之前，一定要测量混凝土的温度、坍落度、和易性等因素，看是否符合规定的要求，在确保混凝土没有分层、泌水、离析等问题后才能够进行混凝土的浇筑。在浇筑过程中要按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶等方法开展。浇筑完成后，还应该在混凝土初凝前加上安全的覆盖物，这样做的目的是保证上下层浇筑间隔没有超过混凝土初凝的时间，这样就可以减少施工冷缝的出现。

3）现在的高层建筑施工中大多采用泵送混凝土的形式，这种工艺的特点在于能够改善混凝土施工性能、缩短施工周期的特点。采用这种形式有严格的规定，在施工时不仅要严格控制浇筑、振捣的过程，而且要执行严格科学的混凝土养护制度，按照混凝土的质量、品种的不同采取不同的养护方法，而且要保证养护人员专业素质。

（2）施工及现场养护原因

1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

2）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

3）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

4）大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

5）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

6）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

三、结语

综上所述，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。

参考文献：

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[2]冯广健.城市高层建筑设计研究[J].广东科技，2011，16：178.

篇5

摘要：近年来,随着城市现代化建设的迅速发展,地上地下空间同时开发,高层建筑的深基础工程也越来越多。深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。本文通过工程实例，对深基坑设计方案的选择到施工、监测等多方面进行了详细阐述,为今后深基坑的施工提供了可借鉴的经验。关键词：深基坑；止水帷幕；环撑支护；支撑拆除；监测

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：

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